2023學年完整公開課版課程入門

第1章課程入門

主講人：王璇有關這門課程2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇為什么學習這門課程？水污染控制工程是環(huán)境領域主要的專業(yè)課。是以解決水污染問日為對象的專業(yè)課。這門課程的先修課程有哪些？先修課程有化學、工程制圖與CAD、環(huán)境監(jiān)測、水力學與水泵站基礎等。水污染控制工程2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇教學單元合計課堂理實一體化專項能力訓練1.水污染控制概論221周2.污水的物理處理技術4223.污水的化學處理技術8624.污水的物理化學處理技術885.污水的生物處理技術144106.污泥處理技術227.污水處理廠的設計221周合計4026142周學時分配表序號項目內(nèi)容成績分配1出勤率曠到扣除0.5分，請假遲到扣除0.3分，曠到請假80％以上者不得參加期末考試。52上課提問對上課回答問題、提問問題等考評。103大作業(yè)一共六個大作業(yè)1.沉淀池的設計計算。2.最佳混凝條件的確定。3.活性污泥系統(tǒng)的設計與計算。4.生物濾池的設計計算。5.生物接觸氧化池的設計計算。6.生物轉盤反應器的設計與計算。要根據(jù)工藝的選擇，計算的準確性，完成作業(yè)的時間來判定分數(shù)。404職業(yè)素質(zhì)能力水平105期末綜合水平考試卷面分數(shù)35水污染控制工程項目一水污染控制概論2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.1水資源1.2水污染1.3水體污染防治1.4水質(zhì)標準1.5水污染控制的原則和方法－水量大，地球表面的72%被水覆蓋；－淡水資源少，淡水資源僅占所有水資源的0.5%；－地球上只有不到1%的淡水或約0.007%的水可為人類直接利用；－我國人均淡水資源僅為世界人均值的1/4。1.1水資源2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇地球上的水經(jīng)常處于循環(huán)運動狀態(tài)：自然循環(huán)和社會循環(huán)水資源現(xiàn)狀自然界的水循環(huán)－自然循環(huán)1.1水資源2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇用水的循環(huán)——城鎮(zhèn)用水循環(huán)（社會循環(huán)）給水系統(tǒng)的水源和排水系統(tǒng)接納水體的地方大多是鄰近的河流。取之于河流，還之于河流，形成另一種受人類社會活動作用的水循環(huán)——城鎮(zhèn)用水循環(huán)（社會循環(huán)）。1.1水資源2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇自然循環(huán)平衡破壞取水排放水污染控制工程平衡破壞給水處理社會循環(huán)水的社會循環(huán)與自然循環(huán)的關系01多長時間能進行一次水循環(huán)？2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染富營養(yǎng)化氮、磷過多湖泊舉例--富營養(yǎng)化1.2水污染2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇后果：–惡化水的感官性狀–降低水的溶解氧含量，導致水體自凈能力減弱，破壞水生生態(tài)平衡–用作自來水水源時常堵塞水廠濾池，增加制水成本，并使水質(zhì)出現(xiàn)異臭異味，甚至與氯消毒劑發(fā)生反應，產(chǎn)生致突變、致癌物質(zhì)。舉例--富營養(yǎng)化02水體污染是否可以修復？如何修復？2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇定義：指水體受污染后，污染物在水體的物理、化學和生物等作用下，使污染成分不斷稀釋、擴散、分解破壞或沉入水底，水中污染物濃度逐漸降低，水質(zhì)最終又恢復到污染前的狀況。影響因素：受納水體地形；水文條件；微生物種類、數(shù)量；水溫和復氧能力、污染物性質(zhì)、濃度等。2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染水體自凈1.2水污染機制：1.物理凈化：稀釋、沉淀、遷移物理過程不減少絕對量，但影響濃度分布，有利于后續(xù)化學和生物凈化過程。2.化學凈化:分解與化合、氧化還原、酸堿中和等。

化學過程可改變污染物的絕對量和毒性。3.生物凈化：通過河流、湖泊、水庫等水體中生存的細菌、真菌、藻類、水草、原生動物、貝類、昆蟲幼蟲、魚類等的代謝作用分解水中污染物。使其數(shù)量減少，直至消失的過程。

生物凈化是水體自凈的主要途徑?？勺鳛槲鬯幚淼幕驹?，加以利用。2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇水體自凈1.2水污染水體自凈2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇耗氧原因：①有機物的生物氧化②硝化作用：水中存在氨，硝化作用會消耗溶解氧。③水底沉泥的分解。④水生植物的呼吸作用。⑤無機還原性物質(zhì)的影響。復氧原因：

①空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中；②水體中植物光合作用產(chǎn)生氧。2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染水體自凈03什么是水污染？水體污染物有哪些類型？2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染污染物與污染指標固體污染物需氧污染物生物污染物感官污染物熱污染物營養(yǎng)污染物酸堿污染物油類污染物水污染－進入水體中的污染物超過了水體自凈能力，而使水體喪失規(guī)定的使用價值時，稱為水體污染或水污染。毒性污染物（１）向自然水體排放的各類廢水；（２）向自然水體直接傾倒的固體污染物，以及垃圾堆放場所的滲出液和淋洗雨水；（３）大氣污染地區(qū)的酸雨及其他淋洗降水；（４）大氣中有害的沉降物及水溶性氣體；（５）淋洗植被后溶入了化肥和農(nóng)藥的（降水）徑流；（６）航道中船舶的漏油、廢水及固體廢棄物。2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇（一）固體污染物1、固體物質(zhì)在水中的分散狀態(tài)分為：2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染溶解物膠體懸浮物顆粒尺寸

0.1nm1nm10nm100nm1um10um100um1mm分辨工具電子顯微鏡可見超顯微鏡可見顯微鏡可見肉眼可見水的外觀透明渾濁渾濁1.2水污染（一）固體污染物2、描述固體物質(zhì)的水質(zhì)指標：（1）按能否透過孔徑0.45μm濾膜或濾紙分為溶解固體（DS）：能透過懸浮固體或懸浮物（SS）：不能透過總固體（TS）：兩者合稱

（2）按懸浮物的比重分為沉降性懸浮物：比重大于１漂浮性懸浮物：比重小于１（3）沉降性懸浮物又按在標準沉降管中（2小時）能否沉降分離分為可沉物（其顆粒大體在10μm以上）難沉物2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染（二）需氧污染物能通過生物化學（個別情況下還有化學）的作用而消耗水中溶解氧的化學物質(zhì)，統(tǒng)稱為需氧污染物（主要指有機物）。有機物按是否需氧分為：可生化有機物非生化有機物可生化有機物按被微生物分解利用的難易程度不同分為:難降解有機物易降解有機物2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染（二）需氧污染物描述需氧物的水質(zhì)指標：生化需氧量（BOD）：用生化過程中消耗的溶解氧量來間接表示需氧物的多少，稱為生化需氧量?；瘜W需氧量（COD）：用化學氧化劑K2CrO7或KMnO4氧化分解有機物時，用與消耗的氧化劑當量相等的氧量來間接表示需氧物的多少，稱為化學需氧量。總需氧量（TOD）：在900℃的高溫下，以鉑為催化劑，使水樣汽化燃燒，然后測定氣體載體中氧的減少量，作為有機物完全氧化所需的氧量，稱為總需氧量?？傆袡C碳（TOC）：如在相同條件下，測定氣體中的CO2增量，從而確定水樣中碳元素的含量，用以判定有機物含量，稱為總有機碳。

2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染（三）毒性污染物無機化學毒物（1）金屬毒物（主要為重金屬）：比重大于4～5，汞、鉻、鎘、鉛、鋅、鎳、銅、鈷、錳、鈦、釩、鉬、銻、鉍等。（2）非金屬毒物：氰、氟、硫（S2-）、亞硝酸根離子（NO2-）等。有機化學毒物

揮發(fā)酚、苯并（α）蓖、DDT、六六六等。放射性物質(zhì)X射線、α射線、β射線、γ射線及質(zhì)子束等。2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染（四）營養(yǎng)性污染物氮和磷是植物和微生物的主要營養(yǎng)物質(zhì)。氮和磷的濃度0.2和0.02mg/L時，會引起水體的富營養(yǎng)性變化，促使藻類大量繁殖，在水面上聚集成大片的水華（湖泊）或赤潮（海洋）。當藻類在冬季大量死亡時，水中的BOD值猛增，導致腐敗，惡化環(huán)境衛(wèi)生，危害水產(chǎn)業(yè)。

此外，BOD、溫度、維生素類物質(zhì)也能觸發(fā)和促進富營養(yǎng)性污染。2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染（五）生物污染物水質(zhì)標準中的衛(wèi)生學指標有細菌總數(shù)和總大腸菌群兩項，后者反映水體中受到動物糞便污染的狀況。除致病體外，廢水中若生長鐵菌、硫菌、藻類、水草、或貝殼類動物時，會堵塞管道和用水設備等，有時還腐蝕金屬和損害木質(zhì)，也屬于生物污染。生物污染物中，病毒的個體甚小，約20～300nm。其它生物污染物（如細菌的個體為0.7～10μm、藻類和寄生蟲卵等）的個體均甚大，它們在水中呈懸浮狀態(tài)。2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇1.2水污染（六）感官污染物色度、臭味、濁度、懸浮物（七）酸堿污染物pH值（八）油類污染物石油類、動植物油，兩者還構成COD值（九）熱污染溫度1.3水體污染防治2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇水污染控制指控制廢水對環(huán)境的污染，防止水資源的破壞和環(huán)境質(zhì)量的下降，將“防”、“治”、“管”結合起來。1.3水體污染防治2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇2.降低工業(yè)污染水質(zhì)類似城市污水的工業(yè)廢水可采用向排放單位收稅或收費的辦法以降低其排污量。水質(zhì)不符合排入城市溝道要求的工業(yè)廢水，必須在廠內(nèi)就地處理，否則按國家要求必須停產(chǎn)。1.建設城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)城市水體是容納雨水的理想設施，在城市總體規(guī)劃中應納入水體規(guī)劃，與公園、綠地規(guī)劃相配合。與哪種新的理念不謀而合？水質(zhì)標準是用水對象所要求的各項水質(zhì)參數(shù)應達到的指標和限值。不同的用水對象，要求的水質(zhì)標準不同。1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇給水水質(zhì)標準地表水環(huán)境質(zhì)量標準城市供水行業(yè)水質(zhì)標準生活飲用水標準水質(zhì)標準水質(zhì)標準是用水對象所要求的各項水質(zhì)參數(shù)應達到的指標和限值。不同的用水對象，要求的水質(zhì)標準不同。1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇排水水質(zhì)標準污水綜合排放標準排入城市下水道的污水水質(zhì)標準城鎮(zhèn)污水處理廠污染物的排放標準水質(zhì)標準1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇

制訂的原則考慮人們終生用水的衛(wèi)生與安全；水中不得含有病原微生物；水中所含化學物質(zhì)及放射性物質(zhì)不得危害人體健康；水的感官性狀和一般化學指標良好；與國情、社會經(jīng)濟發(fā)展水平相適應。標準的制定1956年，頒布第一部《飲用水水質(zhì)標準》，有15項指標。1976年，頒布TJ20-1976《生活飲用水衛(wèi)生標準》，增加到23項。1985年，頒布GB5749-1985《生活飲用水衛(wèi)生標準》，共35項。2001年，衛(wèi)生部頒布新標準《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》，增加到106項。生活飲用水水質(zhì)標準1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇指標分類

1.感官性狀指標和一般化學指標

常規(guī)檢驗項目2.毒理學指標

（共34項）3.細菌學指標

4.放射性指標

非常規(guī)檢驗項目（62項）生活飲用水水質(zhì)標準項目限值感官性狀和一般化學指標（17項）色色度不超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色渾濁度不超過1度（NTU），特殊情況下不超過5度（NTU）臭和味不得有異臭、異味肉眼可見物不得含有PH6.5～8.5總硬度（以CaCO3

計）450mg/L鋁0.2mg/L鐵0.3mg/L錳0.1mg/L銅1.0mg/L鋅1.0mg/L揮發(fā)酚類（以苯酚計）0.002mg/L陰離子合成洗滌劑0.3mg/L硫酸鹽250mg/L氯化物250mg/L溶解性總固體1000mg/L耗氧量（以O2

計）3mg/L，特殊情況下不超過5mg/L項目限值毒理學指標（15項）砷0.01mg/L鎘0.005mg/L鉻（六價）0.05mg/L氰化物0.05mg/L氟化物1.0mg/L鉛0.01mg/L汞0.001mg/L硝酸鹽（以N計）10mg/L硒0.01mg/L溴酸鹽（使用臭氧時）0.01mg/L甲醛（使用臭氧時）0.9mg/L亞氯酸鹽（使用二氧化氯消毒時）0.7mg/L氯酸鹽（使用復合二氧化氯消毒時）0.7mg/L四氯化碳0.002mg/L氯仿0.06mg/L項目限值細菌學指標（5項）菌落總數(shù)100CFU/ml總大腸菌群每100mL水樣中不得檢出耐熱大腸菌群每100mL水樣中不得檢出大腸埃希氏菌每100mL水樣中不得檢出游離余氯在與水接觸30min后應不低于0.3mg/L，管網(wǎng)末梢水不應低于0.05mg/L（適用于加氯消毒）放射性指標④總α放射性0.5Bq/L總β放射性1Bq/L1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇污水的排放直接影響地表水環(huán)境質(zhì)量

制定污水排放標準的出發(fā)點：受納水體的自凈能力

制定污水排放標準的基本依據(jù)：《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》

我國的《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇污水排放水質(zhì)標準地表水按功能高低分五類：

I類：主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)；II類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵區(qū)；III類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)；IV類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；V類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求區(qū)域。1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇污水排放水質(zhì)標準現(xiàn)行標準為1996年修訂的GB8978－1996《污水綜合排放標準》

特點：

該標準將排放的污染物按性質(zhì)及控制方法分為兩類：

第一類污染物共13項第二類污染物共56項將第II類污染物的排放分三級控制：排入《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅲ類水域和排入《海水水質(zhì)標準》中二類海域的污水，執(zhí)行一級標準。排入《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅳ、Ⅴ類水域和排入《海水水質(zhì)標準》中三類海域的污水，執(zhí)行二級標準。排入設置二級污水處理的污水，執(zhí)行三級標準?！段鬯C合排放標準》就污染物危害性質(zhì)而言可分為兩大類。第一類污染物能在環(huán)境或動植物體內(nèi)積蓄，對人類的健康產(chǎn)生長遠的不良影響。含此類污染物的廢水一律在車間或車間處理設施排放口處取樣分析。第二類污染物的影響小于第一類污染物，規(guī)定的取樣地點為排污單位的排放口，其最高允許排放濃度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，執(zhí)行相關標準。1.4水質(zhì)標準2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇第一類污染物最高允許排放濃度（mg/L）

污染物最高允許排放濃度，(mg/L)1總

汞0.052烷基汞不得檢出3總

鎘0.14總

鉻1.55六價鎘0.56總

砷0.57總

鉛1.08總

鎳1.09苯并蓖0.000032023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇第二類污染物最高允許排放濃度（mg/L)標準分級一級標準二級標準三級標準序號污染物新擴改現(xiàn)

有新擴改現(xiàn)

有

1PH值6~96~96~96~9①6~92色度（稀釋倍數(shù)）508080100

3懸浮物70100200250

②4004生化需氧量（BOD5）30606080300③5化學需氧量（CODCr)100150150200500③6石油類10151020307動植物油203020401008揮發(fā)酚0.51.00.51.02.09氰化物0.50.50.50.51.010硫化物1.01.01.02.02.011氨氮15252540

12氟化物10

151020④1530④2013磷酸鹽（以P計）⑤0.51.01.02.0

14甲醛1.02.02.03.0

15苯胺類1.02.02.03.05.016硝基苯類2.03.03.05.05.017陰離子合成洗滌劑(LAS)5.01010152018銅0.50.51.01.02.019鋅2.02.04.05.05.020錳2.05.02.05.05.01.立法－1984年《水污染防治法》（六屆人大常委會通過）1.5水污染控制的原則和方法2.防止地表水污染措施？防止地下水污染措施？3、廢水是污染自然水體的主要因素。

－1996年《水污染防治法》修正（八屆人大常委會通過）

－2008年《水污染防治法》（十屆人大常委會）

－2015年2月，中央政治局常務委員會會議審議通過《水十條》，4月2日出臺

1.5水污染控制的原則和方法2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇原則1.宏觀調(diào)控：遵循“物耗少，能源少，占地少，污染少，技術密集程度高及附加值高”的原則。2.技術控制：推行清潔生產(chǎn)，節(jié)水減污，實行污染物排放總量控制，加強工業(yè)廢水處理等。3.管理控制：推行清潔生產(chǎn)，節(jié)水減污，實行污染物排放總量控制，加強工業(yè)廢水處理等。04水污染處理的方法有哪些？2023/5/17新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院王璇分類處理方法分離處理離子態(tài)污染物離子交換法、離子吸附法、離子浮選法、電解沉積法、電滲析法分子態(tài)污染物吹脫法、氣提法、萃取法、吸附法、浮選法、結晶法、蒸發(fā)法、冷卻法、冷凍法、反滲透法膠體態(tài)污染物凝聚