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水污染控制工程第二部分:污水處理系統(tǒng)水污染控制工程第二部分:污水處理系統(tǒng)1CH9污水水質(zhì)和污水出路CH9污水水質(zhì)和污水出路29.1污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)
污水的類型和特征污水生活污水:人類在日常生活中使過(guò)的、并被生活廢料所污染的水。工業(yè)廢水:在工礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中用過(guò)的水。
雨水:被污染的初期雨水?;旌衔鬯ǔ鞘形鬯┪鬯巧钗鬯?、工業(yè)廢水、被污染的雨水的總稱。39.1污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)
污水的類型和特征污水生活污水
污水所含的污染物質(zhì)千差萬(wàn)別,可用分析和檢測(cè)的方法對(duì)污水中的污染物質(zhì)作出定性、定量的檢測(cè)以反映污水的水質(zhì)。
國(guó)家對(duì)水質(zhì)的分析和檢測(cè)制定有許多標(biāo)準(zhǔn),其指標(biāo)可分為物理、化學(xué)、生物三大類。污水的檢測(cè)方法4污水所含的污染物質(zhì)千差萬(wàn)別,可用分析和檢測(cè)的方法對(duì)污水中的城市污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)
污水的物理性質(zhì)及指標(biāo)水溫temperature
污水的水溫,對(duì)污水的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)有直接的影響。我國(guó)各地的生活污水的年平均溫度均約10℃-20℃。污水溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響污水的生物處理的效果。色度color生活污水的顏色常呈灰色。但當(dāng)污水中溶解氧降低至零,污水所含有機(jī)物腐爛,則水色轉(zhuǎn)呈黑褐色并有臭味。生產(chǎn)污水的色度視工礦企業(yè)的性質(zhì)而異,差別極大,如印染、造紙等廢水。色度可由懸浮固體、膠體或溶解物質(zhì)形成。5城市污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)
污水的物理性質(zhì)及指標(biāo)水溫temp臭和味odor
生活污水的臭味主要由有機(jī)物腐敗產(chǎn)生的氣體造成。工業(yè)廢水的臭味主要由揮發(fā)性化合物造成。臭味大致有魚(yú)腥臭、氨臭、腐肉臭、腐蛋臭、腐甘藍(lán)臭、糞臭以及某些生產(chǎn)污水的特殊臭味。固體含量solids
固體物質(zhì)按存在形態(tài)的不同可分為:懸浮的、膠體的和溶解的;按性質(zhì)的不同可分為:有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和生物體三種。固體含量用總固體量作為指標(biāo)(TS:totalsolids)。6臭和味odor6總固體量懸浮物SS一定量水樣在105-110℃烘箱中烘干至恒重所得的重量。懸浮固體(suspendedsolids),或叫懸浮物:顆粒粒徑在0.1-1.0微米之間者稱為細(xì)分散懸浮固體;顆粒粒徑大于1.0微米者稱為粗分散懸浮固體。懸浮固體中,有一部分可在沉淀池中沉淀,形成沉淀污泥,稱為可沉淀固體。把水樣用濾紙過(guò)濾后,被濾紙截留的濾渣,在105-110℃烘箱中烘干至恒重,所得重量稱為懸浮固體;濾液中存在的固體物即為膠體和溶解固體。比較7總固體量懸浮物SS一定量水樣在105-110℃烘箱中烘干至恒懸浮固體也由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成。揮發(fā)性懸浮固體(VSS:volatilesuspendedsolids)非揮發(fā)性固體(NVSS:nonvolatilesuspendedsolids懸浮固體灼燒后失去的重量懸浮固體灼燒后殘留的重量8懸浮固體也由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成。揮發(fā)性懸浮固體(VSS:vsample1.2μmfilterSeparationofdissolvedandsuspendedsolids
Abbrev.SymbolTotalsolidsTSCSuspendedsolidsSSXDissolvedsolidsDSSNon-settleablesolidsTSCSettleablesolids9sample1.2μmfilterSeparation1010生活污水中的氯化物主要來(lái)源于人類的排泄物。酸堿度用pH值表示。污水中重金屬離子主要有汞Hg、鎘Cd、鉛Pb、鉻Cr、鋅Zn、銅Cu、鎳Ni、錫Sn、鐵Fe、錳Mn等。Ⅰ類主要適用于源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū);處的河水溶解氧濃度,mg/L.1污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)
污水的類型和特征Separationofdissolvedandsuspendedsolids一定量水樣在105-110℃烘箱中烘干至恒重所得的重量。由于有機(jī)物的生化過(guò)程延續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),在20℃水溫下,完成兩階段約需100d以上。污水的水溫,對(duì)污水的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)有直接的影響。污水中含有的重金屬難以凈化去除。3的污水,才適合采用生物處理其中稀釋作用是一項(xiàng)重要的物理凈化過(guò)程。我國(guó)各地的生活污水的年平均溫度均約10℃-20℃。生產(chǎn)污水的色度視工礦企業(yè)的性質(zhì)而異,差別極大,如印染、造紙等廢水。硫化物在污水中的存在形式有硫化氫、硫氫化物與硫化物。污水處理廠的排放口一般設(shè)在城鎮(zhèn)江河的下游或海域,以避免污染城鎮(zhèn)給水廠水質(zhì)和影響城鎮(zhèn)水環(huán)境質(zhì)量。被氧化后,分別產(chǎn)生二氧化碳、水、二氧化氮和二氧化硫,所消耗的氧量稱為總需氧量TOD。氯化物含量高時(shí),對(duì)管道及設(shè)備有腐蝕作用;氯化物含量高時(shí),對(duì)管道及設(shè)備有腐蝕作用;懸浮固體灼燒后失去的重量有氧的條件下有機(jī)物的生物降解主要成分是碳、氫、氧、氮。污水的化學(xué)性質(zhì)和指標(biāo)
污水中的污染物質(zhì),按化學(xué)性質(zhì)可分為無(wú)機(jī)物與有機(jī)物;按存在的形態(tài)可分為懸浮狀態(tài)與溶解狀態(tài)。1.無(wú)機(jī)物及指標(biāo)酸堿度用pH值表示。pH值等于氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。當(dāng)pH值超出6-9的范圍時(shí),會(huì)對(duì)人畜造成危害,并對(duì)污水的物理、化學(xué)劑生物處理產(chǎn)生不利影響。堿度指污水中含有的、能與強(qiáng)酸產(chǎn)生中和反應(yīng)的物質(zhì),亦即氫離子濃度的受體,包括:氫氧化物堿度、碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度。無(wú)機(jī)物包括酸堿度,氮,磷,無(wú)機(jī)鹽類及重金屬離子等。(1)酸堿度11生活污水中的氯化物主要來(lái)源于人類的排泄物。污水的化學(xué)性質(zhì)和指(2)氮N、磷P氮、磷是植物的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也是污水進(jìn)行生物處理時(shí),微生物所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),主要來(lái)源于人類的排泄物及某些工業(yè)廢水。氮、磷是導(dǎo)致湖泊、水庫(kù)、海灣等緩流水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。N氮及其化合物有機(jī)氮氨氮亞硝酸氮硝酸氮?jiǎng)P氏氮(KN)總氮(TN)很不穩(wěn)定,易被微生物分解生物法處理時(shí),氮營(yíng)養(yǎng)是否充足的依據(jù)污水中呈游離態(tài)與離子態(tài)銨鹽總氮-凱氏氮≈亞硝酸氮+硝酸氮。凱氏氮-氨氮≈有機(jī)氮。12(2)氮N、磷P氮、磷是植物的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也是污水進(jìn)行P磷及其化合物有機(jī)磷化合物無(wú)機(jī)磷化合物污水中的硫酸鹽用硫酸根表示。生活污水的硫酸鹽主要源于人類的排泄物;工業(yè)廢水如洗礦、化工、制藥、造紙和發(fā)酵等工業(yè)廢水。污水中的SO42-,在缺氧的條件下,由于硫酸鹽還原菌、反硫化菌的作用,被脫硫、還原成H2S。在排水管內(nèi),釋出的H2S與管頂內(nèi)壁附著的水珠接觸,在噬硫細(xì)菌的作用下形成H2SO4。硫化物在污水中的存在形式有硫化氫、硫氫化物與硫化物。(3)硫酸鹽與硫化物13P磷及其化合物有機(jī)磷化合物無(wú)機(jī)磷化合物污水中的硫酸鹽用生活污水中的氯化物主要來(lái)源于人類的排泄物。工業(yè)廢水以及沿海城市采用海水作為冷卻水時(shí),都含有很高的氯化物。氯化物含量高時(shí),對(duì)管道及設(shè)備有腐蝕作用;如果灌溉農(nóng)田,會(huì)引起土壤板結(jié)。(4)氯化物主要有氰化物(CN)與砷(As)。(5)非重金屬無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)電鍍、焦化、高爐煤氣、制革、塑料、農(nóng)藥以及化纖等工業(yè)化工、有色冶金、焦化、火力發(fā)電、造紙及皮革等工業(yè)。致癌,富集。14生活污水中的氯化物主要來(lái)源于人類的排泄物。工業(yè)污水中重金屬離子主要有汞Hg、鎘Cd、鉛Pb、鉻Cr、鋅Zn、銅Cu、鎳Ni、錫Sn、鐵Fe、錳Mn等。生活污水中的重金屬主要來(lái)源于人類排泄物;冶金、電鍍、陶瓷、玻璃、氯堿、電池、制革、照相器材、造紙、塑料及顏料等工業(yè)廢水。污水中含有的重金屬難以凈化去除。(6)重金屬離子15污水中重金屬離子主要有汞Hg、鎘Cd、鉛Pb有機(jī)物分類按生物降解的難易程度可生物降解有機(jī)物難生物降解有機(jī)物1、可生物降解有機(jī)物,對(duì)微生物無(wú)毒害或抑制作用;2、可生物降解有機(jī)物,但對(duì)微生物有毒害或抑制作用。1、難生物降解有機(jī)物,對(duì)微生物無(wú)毒害或抑制作用;2、難生物降解有機(jī)物,并對(duì)微生物有毒害或抑制作用。2.有機(jī)物主要來(lái)源于人類排泄物及生活活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物、動(dòng)植物殘片等。主要成分是碳水化合物、蛋白質(zhì)、尿素及脂肪。16有機(jī)物分類按生物降解的難易程度可生物降解有機(jī)物難生物降解有機(jī)(1)碳水化合物污水中的碳水化合物包括糖、淀粉、纖維素和木質(zhì)素等。主要成分是碳、氫、氧。(2)蛋白質(zhì)與尿素主要成分是碳、氫、氧、氮。蛋白質(zhì)與尿素是生活污水中氮的主要來(lái)源。(3)脂肪和油類脂肪和油類是乙醇或甘油與脂肪酸形成的化合物,主要成分時(shí)碳、氫、氧。油脂在污水中的存在的物理狀態(tài)有5種:漂浮油、機(jī)械分散態(tài)油、乳化油、附著油、溶解油。前4類油脂一般可用隔油、氣浮或沉淀等物理方法去除,最后一類油主要可用生物法或氣浮法去除。有機(jī)物分類(續(xù))按成份分可有以下幾類:17(1)碳水化合物有機(jī)物分類(續(xù))按成份分可有以下幾類:17(4)酚煉油、石油化工、焦化、合成樹(shù)脂、合成纖維等工業(yè)廢水都含有酚。酚類是芳香烴的衍生物。屬于難生物降解有機(jī)物,并對(duì)微生物有毒害或抑制作用。(5)有機(jī)酸、堿有機(jī)酸工業(yè)廢水含有短鏈脂肪酸、甲酸、乙酸和乳酸。人造橡膠、合成樹(shù)脂等工業(yè)廢水含有有機(jī)堿。都屬于可生物降解有機(jī)物,但對(duì)微生物有毒害或抑制作用。(6)表面活性劑生活污水與表面活性劑制造工業(yè)廢水,含有大量表面活性劑。表面活性劑分為兩類:1、烷基苯磺酸鹽,屬難生物降解有機(jī)物;2、烷基芳基磺酸鹽,屬于可生物降解有機(jī)物。有機(jī)物分類(續(xù))18(4)酚有機(jī)物分類(續(xù))18(7)有機(jī)農(nóng)藥有機(jī)農(nóng)藥有兩大類,即有機(jī)氯農(nóng)藥與有機(jī)磷農(nóng)藥。有機(jī)氯農(nóng)藥毒性大且難分解,會(huì)在自然界不斷累積,造成二次污染,故我國(guó)于70年代起,禁止生產(chǎn)與使用。現(xiàn)在普遍采用有機(jī)磷農(nóng)藥,屬于難生物降解有機(jī)物,并對(duì)微生物有毒害于抑制作用。(8)取代苯類化合物主要來(lái)源于染料廢水、炸藥工業(yè)廢水以及電器、塑料、制藥、合成效果較等工業(yè)廢水。都屬于難生物降解有機(jī)物,并對(duì)微生物有毒害與抑制作用。有機(jī)物分類(續(xù))19(7)有機(jī)農(nóng)藥有機(jī)物分類(續(xù))193.有機(jī)污染物指標(biāo)生物化學(xué)需氧量(Bio-ChemicalOxygenDemand,英文縮寫(xiě)為BOD)化學(xué)需氧量(ChemicalOxygenDemand,英文縮寫(xiě)為COD)總需氧量(TotalOxygenDemand,英文縮寫(xiě)為TOD)總有機(jī)碳(TotalOrganicCarbon,英文縮寫(xiě)為TOC)203.有機(jī)污染物指標(biāo)生物化學(xué)需氧量(Bio-Che(1)生化需氧量BOD
概念
有氧的條件下有機(jī)物的生物降解第一階段:碳氧化。異樣菌作用,含碳有機(jī)物被氧化為CO2,H2O,含氮有機(jī)物被氧化為NH3。耗氧Oa。第二階段:硝化階段。自養(yǎng)菌(亞硝化菌)的作用,NH3被氧化為NO2-和H2O,所消耗的氧量用Oc表示,再在自養(yǎng)菌的作用下,NO2-被氧化為NO3-,所消耗的氧量用Od表示。21(1)生化需氧量BOD概念有氧的條件下有機(jī)物的生物降解第
由于有機(jī)物的生化過(guò)程延續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),在20℃水溫下,完成兩階段約需100d以上。而5d的生化需氧量約占總碳氧化需氧量的70%-80%;20d以后的生化需氧量BOD20作為總生化需氧量BODu,用符號(hào)Sa表示。在工程實(shí)用上,20d時(shí)間太長(zhǎng),故用5d生化需氧量BOD5作為可生物降解有機(jī)物的綜合濃度指標(biāo)。1、測(cè)定時(shí)間需5d,時(shí)間太長(zhǎng),難以及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐;缺點(diǎn):2、如果污水中難生物降解有機(jī)物濃度較高,BOD5測(cè)定的結(jié)果誤差較大;3、某些工業(yè)廢水不含微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、或者含有抑制微生物生長(zhǎng)的有毒有害物質(zhì),影響測(cè)定結(jié)果。注意!為了克服上述缺點(diǎn),可采用化學(xué)需氧量COD指標(biāo)22由于有機(jī)物的生化過(guò)程延續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),在20℃水溫下,
用強(qiáng)氧化劑(我國(guó)法定用重鉻酸鉀),在酸性條件下,將有機(jī)物氧化成二氧化碳和水所消耗的氧量,即稱為化學(xué)需氧量,用CODCr表示,一般簡(jiǎn)寫(xiě)為COD。此外,也可用高錳酸鉀作為氧化劑,但其氧化能力較重鉻酸鉀弱,測(cè)出的耗氧量也較低,故稱為耗氧量,用CODMn或OC表示。(2)化學(xué)需氧量COD
測(cè)定原理23用強(qiáng)氧化劑(我國(guó)法定用重鉻酸鉀),在酸性條注意1、較精確地表示污水中有機(jī)物的含量;優(yōu)點(diǎn):2、測(cè)定時(shí)間僅需數(shù)小時(shí),且不受水質(zhì)的限制。1、不能像BOD那樣反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度;缺點(diǎn):2、污水中存在的還原性無(wú)機(jī)物(如硫化物)被氧化也需消耗氧。上述分析可知,COD的數(shù)值大于BOD,兩者的差值大致等于、難生物降解有機(jī)物量。差值越大,難生物降解的有機(jī)物含量越多,越不宜采用生物處理法。把BOD5/COD的比值稱為可生化性指標(biāo),比值越大,越容易被生物處理。一般認(rèn)為此比值大于0.3的污水,才適合采用生物處理以cod值表示也存在一定誤差!所以24注意1、較精確地表示污水中有機(jī)物的含量;優(yōu)點(diǎn):2、測(cè)定時(shí)間僅(3)總需氧量TOD(4)理論需氧量ThOD(5)總有機(jī)碳TOC
由于有機(jī)物的主要組成元素是C、H、O、N、S等。被氧化后,分別產(chǎn)生二氧化碳、水、二氧化氮和二氧化硫,所消耗的氧量稱為總需氧量TOD。如果有機(jī)物的化學(xué)分子式已知,則可根據(jù)化學(xué)氧化反應(yīng)方程式,計(jì)算出理論需氧量ThOD。
難生物降解有機(jī)物不能用BOD作指標(biāo),只能用COD、TOC或TOD等作指標(biāo)。25(3)總需氧量TOD(4)理論需氧量ThOD(5)總有機(jī)碳T污水的生物性質(zhì)及指標(biāo)
污水生物性質(zhì)的檢測(cè)指標(biāo)有大腸菌群(或稱大腸菌群值)、大腸菌群指數(shù)、病毒及細(xì)菌總數(shù)。1.大腸菌群數(shù)(大腸菌群值)與大腸菌群指數(shù)
大腸菌群數(shù)(大腸菌群值)是每升水樣中所含有的大腸菌群的數(shù)目,以個(gè)/L計(jì);大腸菌群指數(shù)是查出1個(gè)大腸菌群所需的最少水量,以毫升(mL)計(jì)。可見(jiàn)大腸菌群數(shù)與大腸菌群指數(shù)是互為倒數(shù),即大腸菌群指數(shù)大腸菌群數(shù)1000=26污水的生物性質(zhì)及指標(biāo)污水生物性質(zhì)的檢測(cè)指標(biāo)有大腸菌群大腸菌群數(shù)作為污水被糞便污染程度的衛(wèi)生指標(biāo)的原因病毒的檢驗(yàn)方法目前主要有數(shù)量測(cè)定法與噬斑測(cè)定法兩種。2.病毒3.細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù)是大腸菌群數(shù)、病原菌、病毒及其他細(xì)菌數(shù)的總數(shù),以每毫升水樣中的細(xì)菌菌落總數(shù)表示。①、大腸菌與病原菌都存在于人類腸道系統(tǒng)內(nèi),他們生活習(xí)性及在外界環(huán)境中存活時(shí)間都基本相同。每人每日排泄的糞便中含有大腸菌約1011-4×1011個(gè),數(shù)量大大多于病原菌,但對(duì)人體無(wú)害;②、由于大腸菌的數(shù)量多,且容易培養(yǎng)檢驗(yàn),但病原菌的培養(yǎng)檢驗(yàn)十分復(fù)雜與困難。27大腸菌群數(shù)作為污水被糞便污染程度的衛(wèi)生指標(biāo)的原因9.2污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化
水體自凈作用(以河流自凈為例)自凈作用類型:物理凈化,化學(xué)凈化,生物凈化。(1)物理凈化:是指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用而使河水污染物質(zhì)降低的過(guò)程。其中稀釋作用是一項(xiàng)重要的物理凈化過(guò)程。(2)化學(xué)凈化:是指污染物質(zhì)由于氧化、還原、沉淀等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。(3)生物凈化:是指由于水中生物活動(dòng),尤其是水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。289.2污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化
水體自凈作用(以河3的污水,才適合采用生物處理但當(dāng)污水中溶解氧降低至零,污水所含有機(jī)物腐爛,則水色轉(zhuǎn)呈黑褐色并有臭味。在一維河流河不考慮擴(kuò)散的情況下,河流中的微生物降解有機(jī)物。污水的水溫,對(duì)污水的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)有直接的影響。(1)生化需氧量BOD冶金、電鍍、陶瓷、玻璃、氯堿、電池、制革、照相器材、造紙、塑料及顏料等工業(yè)廢水。電鍍、焦化、高爐煤氣、制革、塑料、農(nóng)藥以及化纖等工業(yè)Non-settleablesolids懸浮固體(suspendedsolids),或叫懸浮物:顆粒粒徑在0.海洋:雖然具有巨大的自凈能力,但是海灣或局部的納污和自凈能力差別很大。氯化物含量高時(shí),對(duì)管道及設(shè)備有腐蝕作用;Settleablesolidsρ-x斷面處的污染物濃度。污水中呈游離態(tài)與離子態(tài)銨鹽水體的氧平衡(氧垂曲線)(1)物理凈化:是指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用而使河水污染物質(zhì)降低的過(guò)程。污水的水溫,對(duì)污水的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)有直接的影響。污水中含有的重金屬難以凈化去除。根據(jù)質(zhì)量守恒原理其變化過(guò)程可用下式描述:(1)豎向混合階段1、可生物降解有機(jī)物,對(duì)微生物無(wú)毒害或抑制作用;一般認(rèn)為此比值大于0.1.污水排入河流的混合過(guò)程
(1)豎向混合階段
(2)橫向混合階段
(3)段面充分混合階段
深度方向分布均勻。豎向混合階段也存在著橫向混合作用深度上分布后,橫向還存在混合過(guò)程。一定距離后污染物在整個(gè)橫斷面達(dá)到濃度分布均勻持久性污染物濃度不再變化,非持久性污染物濃度將不斷減少。293的污水,才適合采用生物處理1.污水排入河流的混合過(guò)程
當(dāng)持久性污染物隨污水穩(wěn)態(tài)排入河流后,經(jīng)過(guò)混合過(guò)程到達(dá)充分混合段時(shí),污染物濃度可由質(zhì)量守恒原理得出河流完全混合模式:式中:ρ-排放口下游河水的污染物濃度;
ρ
w,qVw-污水的污染物濃度和流量;
ρ
h,qVh-上游河水的污染物濃度和流量。
2.持久污染物的稀釋擴(kuò)散hwhhwwqVqVqVqV++=rrr30當(dāng)持久性污染物隨污水穩(wěn)態(tài)排入河流后,經(jīng)過(guò)混合過(guò)程
河斷面達(dá)到充分混合后,污染物濃度受到縱向分散作用河污染物的自身的分解作用不斷減少。根據(jù)質(zhì)量守恒原理其變化過(guò)程可用下式描述:式中:u-河水流速;x-初始點(diǎn)至下游x斷面處的距離;
Mx-縱向分散系數(shù);K-污染物分解速率常數(shù);
ρ0-初始點(diǎn)的污染物濃度;ρ-x斷面處的污染物濃度。3.非持久性污染物的稀釋擴(kuò)散和降解rrrKdxdMdxdux-=22]}411[2exp{2uKMMuxxx+-=
0rr31河斷面達(dá)到充分混合后,污染物濃度受到縱向分散作用
需氧污染物排入水體后即發(fā)生生物化學(xué)分解作用,在分解過(guò)程中消耗水中的溶解氧。在受污染水體中,有機(jī)物的分解過(guò)程制約著水體中溶解氧的變化過(guò)程。在一維河流河不考慮擴(kuò)散的情況下,河流中的微生物降解有機(jī)物。河流溶解氧的變化可以用S-P公式模擬:4.水體的氧平衡(氧垂曲線)LLKdtdrr1=DLDKKdtdrrr21-=32需氧污染物排入水體后即發(fā)生生物化學(xué)分解作用在的初值條件下求得:上式中:——X和處的河水BOD5濃度,mg/L.——X和處的河水虧氧濃度濃度,mg/L.——X和處的河水溶解氧濃度,mg/L.——河水的飽和溶解氧濃度,mg/L.t——初始點(diǎn)至下游X斷面處的河水流行時(shí)間,d.tKLLe10-=rr)(21221010tKtKLtKDDeeKKKe------=rrr)()(21221010tKtKLtKCCSCSCeeKKKe-----+--=rrrrr33在的初值條件下求得:上式中:——X和處的河水BOD5
下圖表示一條污染河流中生化需氧量和溶解氧的變化曲線。橫坐標(biāo)從左至右表示河流的流向和距離,縱坐標(biāo)表示溶解氧和生化需氧量的濃度。34下圖表示一條污染河流中生化需氧量和溶解氧的變污染物在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律1.污染物的遷移特點(diǎn)污染物排入河流后,在隨河水往下游流動(dòng)的過(guò)程中受到稀釋、擴(kuò)散和降解等作用,污染物濃度逐步減小。污染物在河流中的擴(kuò)散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素的影響。大河和小河的納污能力差別很大。河口:污染物的遷移轉(zhuǎn)化受潮汐影響,受漲潮、落潮、平潮時(shí)的水位、流向和流速的影響。污染物排入后隨水流不斷回蕩,在河流中停留時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)排放口上游的河水也會(huì)產(chǎn)生影響。湖泊、水庫(kù):貯水量大,但水流一般比較慢,對(duì)污染物的稀釋、擴(kuò)散能力較弱。2.不同水域的污染物遷移特點(diǎn)35污染物在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律1.污染物的遷移特點(diǎn)
海洋:雖然具有巨大的自凈能力,但是海灣或局部的納污和自凈能力差別很大。此外,污水的水溫較高,含鹽量少,易于浮在表面,在排放口處易形成污水層。
地下水:埋藏在地質(zhì)介質(zhì)中,其污染時(shí)一個(gè)緩慢的過(guò)程,但地下水一旦污染要恢復(fù)原裝非常困難。污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化受對(duì)流與彌散、機(jī)械過(guò)濾、吸附與解吸、化學(xué)反應(yīng)、溶解與沉淀、降解與轉(zhuǎn)化等過(guò)程的影響。36海洋:雖然具有巨大的自凈能力,但是海灣或局部的9.3污水出路與排放標(biāo)準(zhǔn)
污水出路
隨著我國(guó)初會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化水平不斷提高,城鎮(zhèn)污水排放量持續(xù)增加,科學(xué)合理地處理好城鎮(zhèn)污水的出路得生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要保障。城鎮(zhèn)污水經(jīng)過(guò)處理后的最終出路是返回到自然水體,或者經(jīng)過(guò)深度處理后再生利用。直接排放水體會(huì)破壞水體的環(huán)境功能,破壞生態(tài)環(huán)境。污水處理廠的排放口一般設(shè)在城鎮(zhèn)江河的下游或海域,以避免污染城鎮(zhèn)給水廠水質(zhì)和影響城鎮(zhèn)水環(huán)境質(zhì)量。1.污水經(jīng)處理后排放水體污水凈化后排放的傳統(tǒng)出路和自然歸宿,也是目前最常用的方法。處理凈化后的污水仍有少量污染物,排入水體后有一個(gè)逐步稀釋、降解的自然凈化過(guò)程。379.3污水出路與排放標(biāo)準(zhǔn)
污水出路 隨著我國(guó)初2.污水的再生利用原因:(1)我國(guó)水資源十分短缺,人均量只有世界平均水平的1/4;(2)城鎮(zhèn)缺水十分嚴(yán)重,制約人民的生活水平提高;(3)污水處理后直接排放既浪費(fèi)資源,又增加水體負(fù)荷;可行性:(1)城鎮(zhèn)污水處理廠出水量與供水量幾乎相等,且水質(zhì)水量穩(wěn)定,不受季節(jié)、洪枯水等影響,是可靠的潛在水資源;(2)市政用水、工業(yè)冷卻水等對(duì)水質(zhì)要求較低,適當(dāng)深度處理后可直接回用;(3)減少城鎮(zhèn)對(duì)優(yōu)質(zhì)用水水資源的消耗,還可以緩解干旱地區(qū)城鎮(zhèn)缺水的窘迫狀態(tài)。382.污水的再生利用原因:(1)我國(guó)水資源十分短缺,人均量只有污水排放標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)目前水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要有:
《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)、
《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097-1997)、
《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93)。
1.水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)39污水排放標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)目前水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要有:1.水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(1)水體按功能分類:Ⅰ類主要適用于源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū);Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚(yú)蝦類產(chǎn)卵場(chǎng)、幼魚(yú)的索餌場(chǎng)等;Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚(yú)蝦類越冬、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(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(lè)用水區(qū);Ⅴ類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域;40(1)水體按功能分類:Ⅰ類主要適用于源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū);(2)按海域不同使用功能和保護(hù)目標(biāo)分類:第一類:適用于海洋漁業(yè)水域,海上自然保護(hù)區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護(hù)區(qū);第二類:適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū),海水浴場(chǎng),人休直接接觸海水的海上運(yùn)動(dòng)或娛樂(lè)區(qū),以及與人類食用直接有關(guān)的工業(yè)用水區(qū);第三類:適用于一般工業(yè)用水區(qū),濱海風(fēng)景旅游區(qū);第四類:適用于海洋港口水域,海洋開(kāi)發(fā)作業(yè)區(qū)。41(2)按海域不同使用功能和保護(hù)目標(biāo)分類:第一類:適用于海洋漁污水中的碳水化合物包括糖、淀粉、纖維素和木質(zhì)素等。1、較精確地表示污水中有機(jī)物的含量;地下水:埋藏在地質(zhì)介質(zhì)中,其污染時(shí)一個(gè)緩慢的過(guò)程,但地下水一旦污染要恢復(fù)原裝非常困難。在受污染水體中
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