专题二废水再生与饮用水水质控制课件

专题二废水再生与饮用水水质控制水污染控制工程废水再生与饮用水水质控制一、水资源概况二、废水再生再生利用的意义废水的来源及主要污染物废水再生的处理工艺和流程再生水的应用三、饮用水水质控制四、我国生活饮用水水质沿革一、世界水资源水是人类赖以生存和发展的宝贵自然资源。地球表面约有70%以上为水所覆盖，其余约占地球表面30%的陆地也有水的存在。地球总水量为138.6×108亿m3，其中淡水储量为3.5×108亿m3，占总储量的2.53%。由于开发困难或技术经济的限制，到目前为止，海水、深层地下水、冰雪固态淡水等还很少被直接利用。比较容易开发利用的、与人类生活生产关系最为密切的湖泊、河流和浅层地下淡水资源，只占淡水总储量的0.34%,为104.6×104亿m3，还不到全球水总储量的万分之一。水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。我国水资源总量丰富（2.8124×1012m3，居世界第六），但人均水资源占有量相对不足(人均占有量约2300m3，仅为世界人均占有量的1/4)。随着经济的迅速发展，用水量及排水量正在逐年增加，且有限的水资源又被不断污染。加重了水资源供需之间的矛盾。在这种形式下，我们不得不考虑多途径开发新水源和水的综合利用问题。二、废水再生

水体污染是指由于人类的各种活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等，使水和水体物理、化学性质发生变化从而降低了水体的使用价值。废水：人类社会为了满足生活和生产的需要，以各种天然水体作为水源汲取生活用水和生产用水。水在受到人类活动的影响，其物理性质（色度、浊度）和化学性质（BOD、COD）等发生了变化，变成了受污染过的水，简称为废水（或污水）。废水再生，以污水的再生利用为主，回收淡水资源，以缓解水资源的危机。1、再生利用的意义作为第二水源，缓解水资源供需矛盾：据研究表明，人类使用过的水，其污染杂质只占0.1%，绝大部分是可再用的清水。城市供水量的80%变成污水排入下水道，是一种很大的资源浪费，至少有70%的污水可以再生处理后安全回用。可减轻江河湖泊污染，保护水资源：污水经处理后回用，不仅可以回用水资源及污水中的有用物质和能源，还可以减少污水排放量，从而减轻江河湖泊等受纳水体的污染。污水经处理后用于灌溉，可通过植物对污水中的营养物质的有效利用，使渗透水中的磷酸盐、氮和BOD等均有所下降。有利于提高城市水资源利用综合经济效益：

城市污水回用要比海水淡化经济，污水中所含杂志小于0.1%，而且可用深度处理去除。海水含3.5%的溶解盐和有机物，其杂质为污水二级处理出水的35倍以上。所以，城市污水回用在经济上更有优势。主要污染物：固体污染物分散颗粒溶解物胶体颗粒悬浮物颗粒大小（nm)10-31

102104106外观透明光照下浑浊浑浊（肉眼可见）有机污染物蛋白质碳水化合物油脂表面活性剂农药C、H、O、N、S、P、Fe等糖类、纤维素、淀粉等C、H、O含亲水、油官能团的大分子杀虫剂、除草剂等

有毒污染物工业上使用的有毒化学物质已超过12000种，并且以每年约500种的速度递增。主要有无机化学毒物：重金属、氰化物、砷化物等；有机化学毒物：酚、醛、苯等；放射性物质（镭、铀等）。

病原污染物水中的各种病原微生物及其虫卵。如大肠杆菌及各类细菌。此外，废水污染物还包括热污染、石油类污染等。3、废水再生的处理工艺及流程水处理是对水质成分的变革，即采用各种物理、化学、生物的工艺技术，将水中的污染物质分离出来，使水质达到所要求水质标准的一种加工净化过程。水在自然界和人类社会之间经过一下循环过程。（原水）给水处理（给水）（排水）污（废）水处理天然水使用水污废水

再生水达标排放水水处理Ⅰ用户使用水处理Ⅱ污水处理方法有物理处理法、化学处理法和生物处理法。按其处理的深度的不同分为一级处理、二级处理和三级处理。物理处理化学处理生物处理筛滤截留：格栅、滤网重力分离：沉砂、沉淀离心分离：离心机混凝、中和、氧化还原活性污泥生物膜法4、再生水应用用于农业灌溉：农业用水量大，全球淡水资源60%~80%用于农业。如从1860s起，法国巴黎等城市已经将城市污水处理后回用于农业灌溉。用于工业生产：工业是用水量和排水量大户，实现再生水回用将大大降低水资源的浪费。如间接冷却水的回用，工艺用水实现“零排放”等。用于城市生活：市政用水（绿化、景观、消防及补充河湖等）、城市杂用水（冲洗车辆、冲洗路面、冲洗厕所等）

由于在世界范围内可用的天然淡水资源日趋紧张，生活废水作为生活饮用水水源的问题得到广泛的重视和研究。非洲纳米比亚首都温得和克城是唯一的长期用经过处理的生活废水作为生活饮用水的例子。其生活废水经过常规处理（需氧生物氧化处理）后作为原水进入生活饮用水流程：常规废水处理再生水厂处理生活废水初次沉淀需氧生氧化物过滤二次沉淀9级需氧生物氧化贮存处理（14d)CO2硫酸铝石灰Cl2

碳酸化藻类气浮泡沫分离化学沉淀重力沉淀cl2过滤活性炭吸附混合城市常规处理厂处理后河水我国污水再生利用起步晚，结合国情发展主要回用于农业、工业、市政。采用不同层次的人工与自然净化相结合的污水处理与再生利用系统。污水回用于农业灌溉和生产冷却水是当前研究的重点。1992年我国第一个污水再生利用示范工程在大连投产运行。以污水处理厂二级出水为水源，处理后回用于住宅冲厕、城市绿化、浇洒道路和景观用水。1914年美国的饮用水水质指标只有2项，其后经过5次修订，1976年标准增至47项。从1980年起美环保局用6年时间编制新的饮用水水质标准，定出71项成分的最大沾染浓度。沾染物分六类：1、微生物和浊度6项，2、无机化学物质15项，3、有机化学物质28项，4、放射性核素6项，5、挥发性有机物9项，6、消毒副产物7项。到1999年美国饮用水水质指标已达133项。在美国、加拿大等国家一种称为用水点和进水点工业推出一些小型的、用于家庭的给水处理装置，采用如滤芯过滤、活性炭、离子交换及反渗透等技术手段解决水质超标问题。针对以上饮用水水质出现的问题，可以采用以下几种控制技术增加深度处理构筑物,如活性炭吸附技术（活性炭吸附技术能够有效地去除水中的有机物,并且可使致突活性从阳性转为阴性,将是今后净水厂应首先考虑采用的深度处理技术）；增加预处理构筑物,如生物预处理(接触氧化池或生物滤池)；不增加常规工艺前、后的净化构筑物,在常规给水处理工艺上改造,如强化混凝、强化过滤、优化消毒。

强化混凝有以下几种方法:(1)多投加混凝剂使有机物的水化壳压缩,水解的阳离子与有机物阴离子发生电中和,以消除有机物对无机胶体的影响,从而使无机胶体脱稳。(2)投加絮凝剂,增加吸附、架桥作用,使有机物易被絮体粘附而下沉。(3)投加氧化剂,使有机物氧化。(4)调整混合与絮凝反应的时间,使药剂充分发挥作用,即从水力条件上加以改进。(5)调整pH。一般有机物多时,pH值为5～6时效果良好。强化过滤就是让滤料既能去浊,又能降解有机物,降解氨氮、亚硝酸盐氮.这样,就需要在滤料中培养生物膜,既要有亚硝盐菌,又需有硝酸盐菌,以使氨氮、亚硝酸盐氮都得到有效去除。四、我国生活饮用水水质沿革我国生活饮用水存在以下卫生问题:

饮用水水源污染严重。饮用水二次污染时有发生。农村自来水普及率低,水源选择不合理,并且未经净化消毒处理和检验即用于饮水。作为人类生存的基本需要，水直接关系着人们的生活，目前我国部分城市的自来水水质明显较差，但水质却符合国家标准。随着人们对饮用水安全性认识的不断深入，人们对饮用水安全性要求不断提高，但我国目前饮用水标准比国际标准至少落后20年。目前，全世界具有国际权威、代表性的饮用水水质标准有三部：世界卫生组织（WHO）的《饮用水水质标准》、欧盟（EC）的《饮用水水质指令》以及美国环保局（USEPA）的（国家饮用水水质标准》，其他国家或地区的饮用水标准大都以此标准为基础或重要参考来制订本国的国家标准。如泰国、菲律宾、中国香港等采用WHO的标准；法国、德国、英国等采用“EC指令”。而我国和我国台湾则有自行的饮用水标准。《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），常规检验项目自2007年7月1日起执行。非常规检验项目的实施内容和实施日期由省级人民政府根据当地实际情况确定,然后报卫生部、建设部和国家标准化管理委员会备案。无论是常规检验项目还是非常规检验项目,在对生活饮用水水质进行评价时具有同等作用,均属于强制执行,全部项指标将最迟于2012年7月1日执行。大幅增