水污染控制技术教案

1、精品水污染控制技术教案感谢下载载课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第1模块水污染控制概论教学及能力培乔要求通过本模块的学习，要求学生能够了解环境工程学的形成与发展状况，了解水污染控制技术与其它环境工程学科的联系与分工，掌握水污染控制技术的主要内容。教学重点环境工程学水污染控制技术的概念、主要内容教学难点教学时数教学方式讲授精品教学过程：一、环境科学与环境工程学随着人口、社会生产和科学技术的发展，环境和环境问题已越来越引起人类的重视。人类与环境之间有着一个相互影响、相互作用、相互依存关系的对立统一体。人类的生产和生活活动作用于环境，会对环境产生影响

2、，引起环境质量变化，反过来，污染了或受损害的环境也会对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。当代社会的发展使人类与环境之间的作用与反作用不断加剧，只要人类所及的范围，上至太空，下至海域，人类的活动对环境的影响无所不在，而且逐步强化，环境污染和生态破坏已达到危险的程度。1972年再斯德哥尔摩举行了世界第一次联合国人类环境会议，会议通过宣言呼吁世界各国为保护和改善人类环境、造福全体人民、造福后代而共同努力。二十多年来，许多国家都采取了不少措施和对策来防治污染和解决环境问题，各国科学家也进行了广泛而深入地研究和实践，从而促进了环境科学的兴起和发展。环境科学是研究人类环境及其控制的科学。它涉及内容广

3、阔，包括自然科学和社会科学的许多重要方面，因而形成了环境地学、环境化学、环境生物学、环境工程学、环境管理学等相互交叉、相互渗透的学科。环境工程是环境科学的一个重要分支。二水污染控制技术的形成与发展为了保护和改善人类的生活和生存环境，使人类免受污染危害，人们开始起用工程和其它有关科学的理论和方法来控制和防治环境污染，改善环境质量。环境工程学便随着人们同环境污染作斗争的过程不断发展而兴起并逐渐成熟起来。在污水处理方面，公元一世纪，埃及人开始用砂滤法净水，我国明朝以前就开始用明矶作净水剂。1860年，法国建立了消化池，用厌氧法处理污水，英国于19世纪中叶，美国于20世纪初分别建立了公共污水处理厂。1

4、914年英国建成了活性污泥法处理试验厂，标志着人类污水处理工艺的重大进步。在近二十年，由于污水治理的需要，在给排水工程的基础上，水处理领域经过不断研究，随着污水处理的新技术、新方法的不断涌现，逐渐发展成为一门新的独立学科一一水污染控制技术。水污染控制技术是环境工程学的主要内容之一，它汇集了土木工程、公共卫生工程、化学工程及机械工程等方面的有关技术，又溶入了其它自然科学和社会科学的有关原理和方法。三、水污染控制技术的主要内容感谢下载载水污染控制技术主要研究治理和预防水体污染，改善和保护水环境，合理利用水资源的工艺技术和工程措施；水体自净及利用；城市污水处理与利用；工业废水处理与利用；区域和水系的

5、水污染综合防治；感谢下载载四.作业及思考题1、名词解释：环境工程学水污染控制技术2、水污染控制技术的主要内容有哪些？3、A次联合国人类环境大会是哪一年，在什么地方召开的？五.教材及参考书水污染控制技术（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第1模块水污染控制概论A节水污染第二节水质指标与水质标准教学及能力培赤要求通过本节的学习，要求学生掌握常见的水污染类型及主要的污染物质，掌握水质、水质指标的概念、分类以及我国水质指标体系的组

6、成。教学重点水污染类型及主要的污染物质、水质指标的概念、分类以及我国水质指标体系的组成。教学难点学时数教学方式讲授教学过程：第一节水污染1、水污染的分类：根据污染物质的性质不同分为以下几类A:化学性污染：无机污染物（酸碱性盐），主要由于污水中含有较高浓度的酸、碱或无机盐而导致污染。无机有毒物质（重金属），Hg、Cd、Pb、Cr（六价）、As（三价）、硒（四价、六价）以及氧化物等。有机有毒物质（有机农药），有机磷、氯等有机农药，多环芳烧、芳香胺等。耗氧污染物质（一般有机物），BOD、COD,分解而耗去水中的大部分甚至是全部的氧而导致水体污染。植物营养物质（N、P）,导致水体“富营养化”的元凶，一

7、般来说，P为限制性因素。油类污染物质（石油），石油泄露、船舶污水等造成的。B:物理性污染：悬浮物质污染、热污染、放射性污染C:生物污染：病原微生物，入侵的外来物种第二节水质指标与水质标准水质：水和其中含有的杂质共同表现出来的物理、化学、生物学的综合特性。水中杂质分为悬浮物质、溶解物质和胶体物质三类。水质指标是指水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质的具体衡量标准。一水质指标：1 .物理性指标：色、温、嗅和味、浑浊度、透明度、电导率、总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体2 .化学性水质指标（1） PH、碱、硬度、阳离子、阴离子、总盐、一般有机物（2）有毒的化学性质指标：重金属、鼠、农药（3）氧平

8、衡指标：如DO、COD、BOD、TOD3.生物学指标细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒补：总H2O1360000000km3、97%贮存在海洋中，77.2%的淡水在两极及高原地区，22.4%的淡水在地下和土壤中余下的淡水中河、湖、大气中能为以人类所利用的有37500km3约占总水量的1/3-4感谢下载载万二、水质标准四.作业及思考题1、名词解释：水污染“水体富营养化”水质及水质指标2、我国水污染大体上分为几个类型？各自主要的污染物是什么？3、我国水质指标有哪些？水质指标体系由哪几个部分组成的？五.教材及参考书水污染控制技术（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环

9、境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第1模块第二节废水的成分与性质第四节水体的自净作用与水环境容量第五节水处理的基本原则与方法教学及能力培赤要求通过本部分的学习，要求学生掌握常见的几种废水（生活污水、工业废水、农业废水、城市污水）的成分与性质，理解水体自净作用机理，了解水处理的基本原则和基本方法。教学重点废水的成分与性质以及水体自净作用与水体环境容量教学难点水体自净作用与水体环境容量学时数教学方式讲授教学过程：第三节废水的成分生活污水（典型组成，）（mg/l）无机物有机物总量BOD5/

10、、可沉固体4010014055可沉固体25709565溶解固体21021042040总固体275380655160N152035P538、工业废水（主要水污染源）：一般都含量较高的有毒有害的物质。不同行业，差别较大，可采用不同的方法处理。三、农业废水（农药、化肥）农田径流水、渗流水、病原茵、病毒家畜BOD5总固体牛6.018.4马3.013.0猪1.84.4羊0.63.0鸡0.10.3每一家畜废料排放量的人口当量数四、城市污水f家庭污水生活污水七共污水（建筑污场）城市污水医院污水（消毒处理）X.工业污水（去重金属、中和预处理）（接上页）J推流、平流Q=VCKdc扩散：Q2=dx（二）水体混合稀

11、释混合系数=Q（参与）/Q（总量）（未完全混合液）f河水的流量与废水流量的比水体的生化自净（微生物）n影响因素、废水排放口的形式有机河流的水文条件（三）水体中氧的消耗和溶解氧化分解1（大气氧的溶解J<=>L呼吸分解水生植物光合作用消耗溶解二水体的生化自净i.作为水体中微生物的营养，合成新的细胞。2.为微生物的生命活动提供能量。三水环境容量：一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量就称为水环境容量，其大小与下列因素有关:（1）水体特征：水文参数（河宽度、流量、流速等）、背景参数、工程因素、自净参数；（2）污染物特征：物的扩散性、持久性、生物降解性；（3）水质目标：水体的

12、用途和功能第五节水处理的基本原则和方法一解决废水问题的主要原则1改革生产工艺、减少废物排放量2重复利用废物（接上页）废水处理系统分为:一级处理：只去除水中悬浮物物理法二级处理：溶解和胶体物去除一一生物法三级处理：除去营养物质盐（滤废处理）生活废水处理程序:格栅原污水 ,沉砂池初沉池污泥浓缩池脱水干燥污水流程污泥流程沼气污泥消化池污泥利用工业废水的处理程序：（不同的工业废水，要分别对待，一般按如下程序处理感谢下载载.澄清回收毒物处理一般处理回用（或排放）一般生活污水处理结果：（含悬浮物220Ppm,BOD5200Ppm左右）四.作业及思考题1、名词解释：水体自净水环境容量2、水体自净是通过哪几个

13、方面来实现的？3、影响水环境容量大小的主要因素有哪些？4、简述我国处理污水的基本原则和方法。五.教材及参考书水污染治理工程（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第2模块物理处理技术教学及能力培赤要求通过节的学习，要求学生理解水中粗大颗粒物质去除的机理，掌握常见的处理方法，掌握各种处理设备的结构和工作原理。教学重点格栅、筛网、调节池的工作原理及作用教学难点学时数教学方式讲授教学过程：第一节水中粗大颗粒物的去除一调节池1 .调节

14、池的作用(1)调节水质(浓度均匀)(2)能量调节(浮子、重力输水)(3)调节流量(保证流量均匀连续)2 .调节后的浓度和流速C=(!Ciqiti)/qtV=qt/HqitTi)/2X0.7二格栅1 .格栅隙缝：=50mm，但处理系统前的不能大于25mm2 .作用：去除或拦截较大杂物，保护污水处理厂机械设备，并防止管道堵塞3 .形状：长方形、正方形、圆形4 .设计参数1 .过栅流速：栅前为0.40.9m/s,栅后为0.61.0m/s。当过栅水头损失达1015cm时要清捞2 .格栅间距：三筛网(预处理)1 .作用：纤维、藻类、纸浆、2 .类型：旋转式振动式转鼓式3常见微滤机，见P20图212211

15、精品感谢下载载四沉砂池1 .去除水中的砂粒（较大的无机颗粒和少量的有机杂质（骨屑、种子等）2 .类型：平流式、竖流式、曝气式3 .沉降过程：自由沉降A:平流式：最大速为0.3m/s最小流速为0.15m/sH:0.21m宽度为0.6m停留时间为3060s,苴名士 口构见下图：（P35页 图2 4）般为30s池底有0.010.02的坡度，斗壁与水平面倾角不，曝气沉砂池B:曝气沉砂池：去无机颗粒和有面杂质1 .旋流速度为0.250.3m/s2 .池内有效水深为23m,宽深比为123 .空气扩散管距池底为0.60.9m,每方污水的曝气量为0.10.2方。五离心分离1 .作用：去除水中的粗大的颗粒（或乳

16、化油）2 .类型：水旋分离设备（水力旋流器、旋流分离器），器旋分离设备（离心机）A:压力式水力旋流器B:重力式水力旋流器四.作业及思考题1、调节池的用途是什么？调节后的流量及浓度怎么计算？2、格栅的用途是什么？3、筛网的用途是什么？4、常见的沉砂池有哪几种？五.教材及参考书水污染治理工程（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第2模块第二节水中悬浮物质和胶体物质的去除教学及能力培赤要求通过本节的学习，要求学生掌握水中悬浮物质和

17、胶体物质去除的方法与机理，掌握常见的沉淀池、滤池的结构和工作原理，能够根据需要设计相应的沉淀池。教学重点沉淀池、滤池的工作原理，工2设计教学难点工2设计学时数教学方式理论讲授2学时，实验2学时，现场教学2学时精品教学过程:一、沉淀（一）、沉淀池的理论基础（自由、絮凝、拥挤、压缩四种沉淀方式）1、自由沉降：（低浓度的离散颗粒，在沉降过程中其形态、尺寸和质量均不发生改变，不受周围其他颗粒的影响。）通过沉淀实验可得颗粒沉速累计频率分配曲线，如下:ABU=H/tU0沉速千残余颗粒浓度/总颗粒浓度一颗粒从A点沉降到B点所用时间为t0,则其沉降速度U0=H/to为，残余颗粒百分比为X0。因此总颗粒去除率E

18、=（1X。）+1/uoJX°udx,可近似化简为:E=（1X。）+=M/uo例：某废水中的悬浮物浓度不高，且为离散颗粒，有一水深为1.8m的沉淀柱内作沉降试验，结果表如下:时间t(min)06080100130200240420取样浓度（mg/l）3001891801681561117827求此废水在负荷为25m3/m2.d的沉淀设备中的理论总沉淀去除率?解：（1）、计算各沉淀时间下，水中残余颗粒所占的百分数与相应的沉降速度。时间t(min)6080100130200240420残余颗粒百分数C/C0（%）6360惑谢下载载565237269沉降速度u=H/t0.030.0250.0

19、20.01550.010.00830.0048(3)、Uo=25(m3/m2d)=0.0174(m./min)(4)、ZjjXZX=0.46%(5)、总去除率:E=(1Xo)+1/uoJX0udx=(1Xo)+XUXu/lu0=(10.54)+0.00460.0174=72%2 .絮凝沉降：在沉降过程中，悬浮颗粒因相互碰撞、粘结而使尺寸变大，沉速随深度而增加。(需加絮凝剂)3 .拥挤下降(成层沉淀)(1gll23gll的颗粒浓度较大时，在下沉过程中彼此干扰，在清水与浑水之间形成明显的交界面，并逐渐向下移动。)4 .压缩沉淀池(污泥浓缩)：颗粒在水中的浓度增加到颗粒相互接触、相互支撑，颗粒之间缝

20、隙中的水被挤出,而不是固体穿过水，从而达到浓缩。(二)、理想沉淀池1 .沉淀池中各过水断面各点的流速均相等2 .沉降过程中悬浮物颗粒以等速卜沉3 .卜底不起W=H.A=Q.t0U0=Hlt0=Qt0lAt0=QlA=q0A:池底面积B:进水流量q0：表向负何过流率t。：停留时间(理论)q。：数值等于U0设计时通过做静置沉淀实验求出符合沉淀效率的q=(1l1.251l1.75)U0或t=(1.52.0)t0(停留时间)(三)、普通沉淀池平流式竖流式辐流式感谢下载载1.平流式沉淀池：(如右图)J0:则得到q0(过滤率)设计取值为:一千丁k一41沉淀池可根据:用门I匕“用此一概:如；射由：裾七T-取

21、：池底坡度采取0.02,斗底角度450,斗底边长为0.4m,则斗高二(4.50.4)+2=2.05m经校正，V=17m3,因此，符合要求。取：池子缓冲层高0.3m,则总高度为4.85m。侧视图正视剖面俯视平面2 .竖流式沉淀池：感谢下载载V上升=U0=0.51mm/sT=1.52.0hV水=30mm/s(中心管)d中心出水口=1.35d中心管3 .辐射式沉淀池：中进周出、周进中出、周进周出4 .斜板斜管沉淀池（1）浅池沉隆原理Uo=Q/AT=h/Uo（2）斜管沉淀池的结构（倾角为60°-）分类:异向（逆向流）周向流，侧向流（横向）斜板（管）沉淀池示意图1、配水槽2、穿孔墙 3、斜板、

22、斜管（11.2m ）4、集水槽5、集泥斗6、穿孔排泥管7、阻流板板间垂直距离为80-120mm斜管050-800mm斜板管颂角为60°为一般斜管底部缓冲区0.5-1.0m上部水深一般采用0.51.0mt0<=30min（初沉）t0<=60min（二次沉淀池）I2（3）、斜板管，沉淀池设计计算（如右图）斜板长为I;倾角为0;B:沉淀池宽li精品斜板数n=L/X+1=7.65/0.075+1=103块各自的厚木板厚度是3mm则池长增加0.31m取L8m,后端死水区为lxcos01X0.50.5m则总长为8+0.5+0.59m斜板下部配水区及缓冲层高度之和取0.75m,上部清水

23、区取0.5m,超度0.23m,取2个污泥斗，底坡45°,斗底0.4X0.4m,出水槽用4条，槽间距为2米，计算草图略.二、混凝（一）、混凝、助凝剂水混合设备助凝剂：酸碱类、绒粒核心类、氯化剂类当碱度高时，铝可去磷酸盐形成磷酸铝沉淀。1 .混凝剂的配制与投配：1r水根据实验药剂溶解池用干投法!2 .混合设备（溶解胶体）搅拌搅拌强度大时间要短3 .反应设备搅拌设备：（速度梯度G）G=du/dy=（p电）1/2=（102相/（V）1/2P:单位体积所消耗的机械的功率G=（rh+T）"2r：为水容重（kg/m3）h:水池水头损失（m）T-反应时间（s）一般：G约在500-1000s

24、范围内混合时间为10-30sG在10-100s反应时间为10-30s感谢下载载精品四、过滤：深度处理、预处理、最终处理（一）、过滤机理：介质过滤1 .阻力截留：（粒状滤层）2 .重力沉降：（滤料直径、过滤速度）3 .接触絮凝：（吸附）颗粒较大：阻力为主（表面过滤）细微悬浮物：重力、接触为主（深层过滤）（二）、滤池的构造1 .过滤工艺过程（一个循环）：过滤（一个周期8个小时48小时）反洗2 .滤料和垫层结构级配、机械强度、化学稳定性、球形、粗糙、棱角（较大空隙率，比表面积）常见的有：磺砂、无烟煤、陶粒、高炉渣、聚氯乙烯、聚苯乙烯球有效直径和不均匀系数（以小为佳）10%（dio）d80d80/io

25、=k80C（1.651.80）滤料的纳污能力：kg/m3或g/cm3空隙比、比表面（cm2/gcm2/cm3）垫层：卵石、碎石垫层最小粒径滤料最大粒径、从上到下由小到大分层（三）、滤池的设计1、滤速：单层（8-12m/h）经验或实验确定双层（12-16m/h）经验或实验确定2、滤池面积A=Q/V式中：Qm3/h感谢下载载Vm/h设静止滤层的原度为t0空隙率s反冲洗硫化床高度为L空隙率为s,则滤层膨胀率e为：e=(L-L0)/LoM00%=(S-So)/(1-S)M00%反冲洗时，单位面积上通过的反冲洗水流量称为反洗强度q(单位：L/mS)单层：12.25L/m;Se=45%t=5-7min双层

26、：13-16L/m2.Se=50%t=6-8min6、配水系统：管式大阻力配水系统小阻力配水系统7、头损失(1)式大阻力配水系统损失h=(q/10uk)2/2g(m)q：冲洗强度k:孔眼总面积/滤池面积0.2-0.25%g:重力速度9.81m/s2u:流量子数(2)、经砾石支承水头损失：h3=0.022h1.g;Hi:承托层厚度(m);q冲洗强度(l/s.m2)(3)、滤料层水头损失h4=(倨/p-1)(1-mo)H2必：:滤料容重(石英2.65t/m3);pi:水的容重(t/m3);m。:滤料膨胀的孔隙率(石英0.41);H2：滤层厚度(m)例：设计的处理废水量为2500m3滤池。(1)、Q

27、=1.05X2500m3/d=2625(m3/d)(2)、滤速v=5m/h冲洗滤度q=13-16l/s.m2冲洗时间6分钟(3)、计算A、滤池面及尺寸滤池工作时间：24小时(1天)；冲洗周期为：48小时，每次冲洗6分钟，停留4。分钟滤池实际工作时间：T=To-to-t1=24-40/(60X2)-6/(60>2)=23.62(h)F=Q/VT=2625/5>23.62=22.227(m2)感谢下载载采用滤池数2个，每个滤池面积j=F/n=11.114itf,滤池正方形L=B=11.141/2=3.33(cm),强制滤速V=Nv/(n-1)=10(m/s)精品五、气浮（一）、机理1、

28、用高度分散的微小气泡作为截体去粘附废水中的悬浮物。（主要是乳化油及疏水性细微固体悬浮物）气浮法气浮法浮选剂（如松香油、煤油、脂肪酸等）：非极性一一极T分子组成的（H2O）2、方法：布气气浮，溶气气浮、电解气浮（1）布气气浮：利用机械剪切粉碎气泡水泵I扩散板暴气射流（2）溶气气浮：溶气至饱合，然后减压。粒度小（80g）,可人为控制时间T溶气真空气浮加压溶气气浮电解：利用电解产生的H2、。2、CO2、C12等（二）气浮设备1、叶轮气浮2、加压溶气设备P75图2-50四.作业及思考题1、名词解释：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀、混凝、澄清、气浮2、如何从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀

29、池的设计原理？3、简述滤池的工作原理。4、澄清池与沉淀池的工作原理有何不同？5、生活污水悬浮物浓度300mg/L,要求去出率为60%,uo=0.25mm/s,污水流里为1000m31d设计各式沉淀池。（平流式、竖流式、斜板）6、设计的处理废水量为7500m3滤池。7、试述混凝的机理。五.教材及参考书水污染治理工程（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第2模块第二节水中溶解物质的去除教学及能力培赤要求通过本节的学习，要求学生掌

30、握去除污水中溶解物质的几种常见方法（离子交换、吸附膜分离等）及其机理，并掌握相关的，艺及其运行操作与管理技木。教学重点离子交换、吸附的基本原理、工艺流程及工艺计算教学难点工艺流程及工艺计算学时数教学方式讲授感谢下载载精品教学过程：一、水的软化（去ca2+、Mg2+）和除盐（水中含盐量）。（一）软化的基本方法1、加快软化法：caco3、Mg（OH）2（少用）2、药剂软化法（化学药剂）：caco3、Mg（OH）23、高效换化法：Ca2+、Mg2+、Na+（二）除盐的基本方法：（减少水中盐总量）蒸播法、电渗EH法、离子交换法。二、离子交换法（去水中的金属离子）实质：不溶性的离子化合物（离子交换剂）上

31、的可交换离子与溶液中睥其它同性离子交换反应，特殊的吸附,通常是不可逆的化学吸附。（一）交换剂：交换树脂树脂本体活性基团1、有效PH范围J强酸：1-14强酸：1-12弱酸：5-14弱酸：0-72、交换容量：mol.kg-1或ml/l全交换容量（理论）工作交换容量（实际）3、联度（7-10%）4、交换势K（平衡常数）（1）在常温和低浓度水中。阳离子的原子价上升，交换势；同价离子的选择是原子常数俞高，交换势越大。稀土相反。（2）强酸盐树脂：H+交换势介于Ca2+、Li+之间；对弱酸性阳树脂，H+则具有最旨的换势，属于交换序感谢下载载列的首位。（3）在常温和低浓度水溶液中，对弱碱性阴离子交换树脂肿，酸

32、根的交换序列如下:精品出水离子达到极限时，结果交换反洗的目的是移动树脂层p=40-60%V=15m/hT=15分钟再生清洗(清洗水用量为树脂体积的4-13倍)2、离子交换塔的设计计算(1)离子交换塔高度H=上层水层高度+中间交换剂层(1-1.7或1.2-1.5)+下部降水区高度(0.4m)(2)交换塔直径：D=4QCT/nne1hQ:流量：m3/hC:废水中交换离子浓度mol/LT:两次再生间隔时间h交换塔个数(一般不少于2个)e1:交换剂的工作交换能力mol/Lh:交换剂高度(m)D:交换直径例、某地镀厂镀铭工艺中产生废水500m3/d,废水中含铭平均浓度为65mg/L,含铜20mg/L,锌

33、10mg/L,馍15mg/L,拟采用离子交换法回收六价铭。解：1.工艺流程2:计算(1)、阴离子交换柱要去除的金属离子当量数铜：20mg/L(Ca2)=0.63m*e/L锌：10mg/L(Zn2)=0.31m*e/L感谢下载载三、吸附法A在相界面上物质浓度自动发生累积或浓集的现象称为吸附法。利疏松多孔物质吸附水中溶解盐的有机物质，洗涤剂，微生物，病毒，脱色，除臭，痕量重金属。|物理吸附：分子间力吸附化学吸附：化学作用（一）吸附剂活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性土、硅藻土、腐殖质酸、焦炭、木炭。活性炭s=500-1700m2/gr=1-15000nm（若r<2nm,过滤孔r=2-10nm

34、）（二）吸附等温线1、Ferundlichq=k*c（1/n）2、Langmuir3、BETq:吸附量（g/g）k:常数c：平衡浓度1/n:吸附指数（三）活性炭柱的操作J静态（间歇式）产降流式L动态（连续）（1）固定床升流式膨胀式h炭/d塔=24V塔=510m/h可多塔串联下进上出（水）（2）移动床下出上进（炭）3、吸附剂的再生加热，蒸汽法，溶剂法，臭氧氧化法，生物法。四、膜分离技术四.作业及思考题1、名词解释：离子交换、吸附2、固定离子交换器有什么主要确定？如何克服这些缺点？3、弱酸阳树脂的交换容量为什么比强酸阳树脂高？4、活性炭为什么具有吸附作用？什么物质易被活性炭吸附？5、在生产实践中如

35、何选择离子交换软化系统？五.教材及参考书水污染治理工程（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第2模块第四节水中有害微生物的去除教学及能力培赤要求通过本节的学习，要求学生掌握去除污水中有害微生物的几种常见方法（高温、加氯等）及其机理，并掌握相关的，幺及其运行操作与管理技术。教学重点加氯曲线、余氯计算教学难点加氯曲线、余氯计算学时数教学方式讲授精品教学过程：一、概述1、消毒的目的：杀死对人体有害的病源微生物，防止伤寒、霍乱、细菌

36、性痢疾等传染性疾病。饮用水中要求大肠杆菌含量低于3个/L。2、方法：高温消毒、加氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等，其中由于氯价格低，消毒效果好而广泛采用。二、氯消毒（一）氯及余氯1、氯的性质：液态时为琥珀色p=1.44g/cm3C12+H2O=HCl+HClOHClH-+C1+HClOH+C1O+PH=7时，以HClO为主PH>8.5时：一氯胺*1PH<5时：二氯胺HHClO2、氯消毒的机理：由于加氯后，其在水中可形成HClO,而HClO具有较强的氧化能力，可杀死微生物。3、加氯方式：加氯气或漂白粉（二）余氯KCnt（n>0）K：消毒效果C：氯剂量T：接触时间游离性余氯：Cl2

37、,HOCl,OCl力.3mg/L余氯化合性余氯：NH2Cl及其它氯胺化合物我国饮用水卫生标准规定：加氯30分钟后，游余氯R.30mg/L管网末梢水，游余氯R.05mg/L（三）需氯量1、定义：需氯量=加氯量-余氯量感谢下载载2、需氯量试验：在一组水样中加入不同剂量的氯，在经过一定时间后，测定水中的余氯含量，即可得到一条需氯曲线：如下图:I区：所加入的氯全部被水中还原性杂质如亚铁离子等消耗转变为氯离子。n区：氯氨开始化合，产生氯胺，有余氯存在（化合物余氯）山区：仍然是化合性余氯，但一部分氯胺和氨被氧化成HCl、N2等。IV区：所加的氯全部以游离态的余氯存在。（B点之前无游离性余氯。）需氯实验报告

38、内容：1、氯化条件2、预期结果3、测定方法4、达到预期结果的加氯量加氯库：应防火，保温，通风。三、其他消毒法1、臭氧消毒优点：不需太长接触时间；不受水中氨氮和PH影响；不形成CC13等化合物；还可以去臭脱色、去铁除镒。缺点：不能贮存，边生产边使用臭氧发生装置较为复杂；投资大，运转费用高；不稳定，易散失，不具有持续杀毒能力。投加量：一般为：1mg/L,需要脱色去臭时可加大到45mg/L剩余臭氧量：0.4mg/L。接触时间为：15分钟。2、紫外线杀菌优点：管理简单，杀菌速度快。缺点：无持续杀菌能力，成本高。要求：色度小，无悬浮物质和胶体物质，深度不超过12m。四、城市污水消毒1、广泛采用加氯（液氯

39、或漂白粉）消毒感谢下载载2、接触时间15min,余氯0.5mg/L3、一般沉淀后需加氯2530mg/L,生物处理后需加氯1015mg/L,氯与废水充分混合，接触时间不宜精品四.作业及思考题1、简述水中加氯消毒的原理。2、为什么常采用加氯消毒？3、在城市给水厂中一般的加氯量能够杀死病毒吗？需要加多少，接触时间如何？4、废水消毒的加氯量应如何考虑？目前城市污水处理厂是否都建有消毒设备？五.教材及参考书水污染治理工程（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：

40、苏少林课题（模块、节）：第2模块第五节水的其他物理化学处理方法教学及能力培赤要求通过本节的学习，要求学生了解中和法、化学氧化法、化学沉淀法、电化学法等几种其他物理化学方法处理污水的基本原理。教学重点教学难点学时数教学方式讲授感谢下载载精品教学过程：一、中和法中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。在工业废水处理中，中和处理既可以作为主要的处理单元，也可以作为预处理。（一）酸、碱性废水中和法（t0=1.52.0h）：以废制废（在无回收利用价值时）。（二）药剂中和法酸性废水：可投加石灰，苛性钠，碳酸钠，石灰石，电石酒杯，锅炉灰，软化站废渣。不仅要考虑它本身的溶

41、解性、反应速度、成本、二次污染、使用方便等因素，而且还要考虑中和产物CB> IU-B 是“W BHSli 甄）的性状、数量及处理费用等因素。当投石灰进行中和处理时，Ca（OH）2还有凝聚作用，因此对杂质多、浓度高的酸性废水尤其适宜。中和剂的投加量，可按实验绘制的中和曲线确定,反应的化学计量关系确定。碱性药剂用量Ga（kg/d）可按下式计算：式中Q-废水量，m3/d;Cl-废水含酸量，kg/m3;a1-中和每公斤酸所需碱性药剂公斤数，即碱性药剂比耗量kg/kg;C2-废水中需中和的酸性盐量，kg/m3;a2-中和每公斤酸性盐类所需碱性药剂的公斤数;K-考虑到反应不均，部分碱性药剂不能参加反

42、应的加大系数。如用石灰法中和硫酸时，是取1.051.10（湿投）或1.40.5（干投）；中和硝酸和盐酸时，是取1.05;P-碱性药剂有效成分百分含量。碱性废水：硫酸，盐酸，酸性废气。和处理碱性废水的方法有两种：（1）投酸中和法；（2）利用酸性废水及废气的中和法。投酸中和法处理碱性废水时，常用的酸性中和药剂有硫酸、盐酸及压缩二氧化碳。采用无机酸中和碱性废水的工艺流程与设备，和投药中和酸性废水时基本相同。用CO2气体中和碱性废水时，为使气液充分接触感谢下载载反应，常采用逆流接触的反应塔（CO2气体从塔底吹入，以微小气泡上升；而废水从塔顶喷淋而下）。用CO2做中和剂的优点在于：由于pH值不会低于6左

43、右，因此不需要pH值控制装置。水。主要的碱性滤料有三种：石灰石、大理石、白云石。前两种的主要成分是CaCO3,后一种的主要成分是CaCO3MgCO3。滤料的选择和中和产物的溶解度有密切的关系。滤料的中和反应发生在颗粒表面上，如果中和产物的溶解度很小，就在滤料颗粒表面形成不溶性的硬壳，阻止中和反应的继续进行，使中和处理失败。各种酸在中和后形成的盐具有不同的溶解度，其顺序大致为：Ca(NO3)2、CaCl2>MgSO4CaSO4>CaCO3、MgCO3。由此可知：中和处理硝酸、盐酸时，滤料选用石灰石，大理石或白云石都行；中和处理碳酸时，含钙或镁的中和剂都不行，不宜采用过滤中和法；中和硫

44、酸时，最好选用含镁的中和滤料(白云石)。但是，白云石的来如硫酸浓度超过上述允许值，可使命和后的出水回流，用以稀释原水；或改用白云石滤料。采用碳酸盐做中和滤料，均有CO2气体产生，它能附着在滤料表面，形成气体薄膜，阻碍反应的进行。酸的浓度愈大，产生的气体就愈多，阻碍作用也就越严重。采用升流过滤方式和较大的过滤速度，有利于消除气体的阻碍作用。另外，过滤中和产物CO2溶于水使出水pH值约为5,经曝气吹脱CO2,则pH值可上升到6左右。脱气方式可用穿孔管曝气吹脱、多级跌落自然脱气，板条填料淋水脱气等。为了进行有效的过滤，还必须限制进水中悬浮杂质的浓度，以防堵塞滤料。滤料的粒径也不宜过大。另外，失效的滤

45、渣应及时清除，并随时问泥池补加滤料，直至例床换料。中和滤池常用的古升流式膨胀中和滤池及滚筒式中和滤池。升流式膨胀中和滤池(图11-5)的特点是滤料粒径小(0.53mm)、滤速高(6670m/k)、废水由下向上流动。由于粒径小，就增大了反应面积，缩短中和时间；由于流速大，滤科可以悬浮起来，通过互相碰撞，使表面形成的硬壳容易剥离下来，从而可以适当增大进水中硫酸的允许含量；由于是升流运动，剥离的硬壳容易随水流走，CO2气体易排出，不致造成滤床堵塞。滤料层厚度在运行初期为11.2m,最终换料时为2m,滤料膨胀率保持50%。池底设0.150.2m的卵石垫层，池项保持0.5m的清水区。采用升流式膨胀中和滤

46、池处理合硫酸废水，硫酸允许浓度可提高到2.22.3g/L。如果改变升流式滤池的结构，采用变截面中和滤池，使下部滤速仍保持6070m/h,而上部滤速减为1520m/h,则可获双重好：处：既保持较高的过滤速度，又不致于使细小滤料随水流失，使滤抖尺寸的适用范围增大。这种改良式的升流滤池叫变速升流式膨胀中和滤池。采用此种滤池处理合硫酸废水，可使硫酸允许浓度提高至2.58儿。升流式滤池要求布水均匀，因此常采用大阻力配水系统和比较均匀的集水系统。此外，要求池子直径不能太大，一般不大于1.52.0m。感谢下载载滚筒式中和滤池见图11-6。装于滚筒中的滤料随滚筒一起转动，使滤科互相碰撞，及时剥离由中和产物形成

47、的覆盖层，可以加快中和反应速度。废水由滚筒的一端流入，由另一端流出。精品四、电化学法电解质溶液在直流电流作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。直接或间接地利用电解槽中的电化学反应，可对废水进行氧化处理、还原处理、凝聚处理及浮上处理。可见，电解法在废水处理中有广阔的应用范围，现已发展成才-种重要的废水处理方法。电化学反应所用"药剂"就是电子，其氧化能力和还原能力随电极电位而变化，因此是一种适用范围很宽的氧化剂或还原剂。电解法的工艺过程通常包括预处理（如均和、调pH、投加药剂等卜电解、固液分离及泥渣处理等，其主要设备为电解槽。电解槽的构造和电解操作条件是影

48、响处理效果和电能消耗的主要因素四.作业及思考题1、酸碱废水有哪些处理方法？2、举例说明有哪些工业废水、费渣、废气可用于酸、碱废水中和处理3、今有含硫酸的工业废水，其PH=2.3,如欲采用石灰干投法进行中和处理，使之达到排入城市下水道的标准（PH=610，可取8）,试问每立方米废水需透多少石灰？（石灰纯度为70%）。五.教材及参考书水污染治理工程（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）感谢下载载课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第5模块水的生物化学处理方法第一节

49、废水处理微生物学基础教学及能力培赤要求通过本节的学习，要求学生掌握污水处理中常见的微生物类群、微生物降解污染物质的机理，掌握细菌生长曲线以及微生物生长动力学规律（Monod公式）。教学重点微生物降解污染物质的机理，掌握细菌生长曲线以及微生物生长动力学规律（Monod公式）教学难点细菌生长曲线以及微生物生长动力学规律（Monod公式）学时数教学方式讲授精品教学过程：生物化学处理方法：人工创造的有利于微生物生命活动的环境，使微生物大量繁殖，提高微生物氧化分解有机物效率的一种水处理方法。作用：去除溶解性，胶体性有机物，降低水中的N、P.1厌氧分类1（根据是否需氧分）好氧悬浮生长：在污水处理设备悬浮。

50、分类2、（根据处理的工艺分）附着生长：膜水生长一、废水中的微生物细菌，真菌，藻类，原生动物，后生动物（小型）异养：利用有机碳进行细胞合成微生物（按能否获得C源的方式不同分类）自养：从CO2中获得细胞碳«好氧球菌利用氧的能力分类'厌氧按形状分类、杆菌兼性螺旋菌真菌：霉菌（需营养量为细菌的一半）藻类：（自氧）原生生物：吞食后生生物：轮虫净水主要细菌类：无色杆菌属，产碱杆菌属，芽胞杆菌属，黄杆菌属，微球菌，假单胞菌（主要）一、细菌生长曲线及Monod公式（一）细菌生长曲线（二）微生物动力学U:比增长速率u=1/xXdx/dtUm:最大比增长速率（d-1）U=UmS/（KS+S）XX

51、:细菌浓度（mg/l）S:质mg/l浓度Ks半速度常数；即U=Um/2的基即：dx/dt=Umx（s/（Ks+s）X1、当S>>Ks时K0=UmU=Umdx/dt=UmX=KoX2、S>>Ks时U=UmxS/Ksdx/dt=Um/Ks>X>S=K/XS-dx/dt=Y(ds/dt)细菌的净增长速率dx/dt=(UmXS)/(Ks+S)-Kdx=K0XS/(Ks+S)-KaXdx/dt=-Yds/dt-KdXKa：内源呼吸衰减子数（d-）;K0=Um（三）微生物分解氧化有机物质的机理Q2->xCO2 +1*0+能量2有机物的氧化分解（有氧呼吸）：原生质的

52、同化合成（以氨为氮源）：原生质的氧化分解（内源呼吸）：感谢下载载由此可以看出，当废水中营养物质充足，即微生物既能获得足够的能量，又能大量合成新的原生质时,四.作业及思考题1、名词解释：自养微生物2、简述微生物氧化分解有机废物的机理。五.教材及参考书水污染治理工程（黄铭荣、胡纪萃等编著）水污染控制工程（高廷耀、顾国维等编著）环境工程（李宝珍、宋全波主编著）环境土壤学（马耀华、刘树庆等编著）课程名称：水污染控制技术授课专业：环境监测与治理授课教师：苏少林课题（模块、节）：第5模块水的生物化学处理方法第二节好氧悬浮生长系统处理技术教学及能力培赤要求通过本节的学习，要求学生掌握好氧悬浮生长系统处理技术的基本原理，工艺流程、工艺结构、相关设施的工作原理以及活