0水污染及其治理的基本概念

11三月20240水污染及其治理的基本概念水资源与水资源危机水资源地球表面的71%覆盖着水，其中：绝大部分是咸水淡水只占其中的2.7%地球上的淡水相当一部分为冰川、高山所封冻或渗入地下深处可以利用的淡水量还不足世界总贮量的0.01％水资源危机产生的原因

水资源分布的不均匀性及气候变化的影响

人口的急剧增长和生产力的提高水体污染2ChenShuixia/ZhongshanUniversity水体污染水与水体“水”和“水体”是不同的概念。水是简单的氢氧化合物，包括地球上所有的水，而水体作为水的贮存体，不仅包括水，还包括水中的悬浮物、底泥及水中生物等。水体是海洋、湖泊．河流、沼泽、水库、地下水的总称。在环境领域中，则把水体中的悬浮物、溶解性物质、底泥及水生生物等作为一个完整的自然综合体。水体污染的来源工业污染源生活污染源农业污染源3ChenShuixia/ZhongshanUniversity水体污染及废水分类工业污染源—工业废水冶金工业废水：冷却水（油、铁氧化物）、洗涤水（除尘和净化煤气用水，含酚、氰、硫化物、钾盐等）、和冲洗水（酸碱、油脂、锌锡铬等）。化学工业废水：成分复杂。如氰、酚、砷、汞；DDT、PCB等。有些含氮、磷等，易造成水体富营养化。电力工业：热污染炼油工业：含油废水生活污染源—生活污水洗涤水、冲刷物所产生的污水糖类、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、尿素等含氮、磷、硫的污染物此外，还有病菌、病毒、寄生虫等微生物污染农业污染源—农业废水畜牧粪便、污物农药（杀虫剂）、除草剂、化肥4ChenShuixia/ZhongshanUniversityHumanImpact:HydrologicCyclePollution5ChenShuixia/ZhongshanUniversityAgriculturalWaterPollutionPrimarycauseofwaterpollutionproblemsCauseseutrophication超营养作用Carriesbacteria,organicmatter,salts,andpesticidestobodiesofwaterErosionleadstoincreasedsedimentationFertilizers/pesticidesFarmerscanreducewaterpollutionin6ChenShuixia/ZhongshanUniversityIndustrialWaterPollutionAspointsourcesofpollution,industriescanberegulated

Industriesmaydumpwastesintomunicipalsystemorhavetheirowntreatmentcenterswasteincludesorganicmaterials,oil,metals,acids,particulates7ChenShuixia/ZhongshanUniversityThermalPollutionWateristaken,usedforindustrialcooling,thenreturnedtothesourceatahighertemp.Affectsmanyaquaticecosystemsspawningoffishisoftentemperature-sensitivechangeintemp.maychangeaquaticplantspeciesinanarea,alteringtheentirefoodwebThermalpollutioncanbereducedifwateriscooledbeforeitisreleasedtotheenvironment8ChenShuixia/ZhongshanUniversityGroundwaterPollutionContaminationcomesfrommanysourcesOncegroundwateriscontaminated,itisdifficulttocleanupMajorsourcesinclude:pesticidesundergroundstoragetanks(gasoline,etc.)landfillsseptictankswastetreatmentponds9ChenShuixia/ZhongshanUniversity水体污染物的分类及其危害分类主要污染物无机有害物水溶性氯化物、硫酸盐、酸、碱、硫化物、无毒的盐类无机有毒物铝、汞、砷、镉、铬、氟化物等耗氧有机物碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸植物营养物铵盐、磷酸盐、磷、钾等有机有毒物酚类、有机磷/氯农药、多环芳烃、苯等病源微生物病菌、病毒、寄生虫放射性污染铀、钚、锶、铯等热污染含热废水10ChenShuixia/ZhongshanUniversity水体污染物的分类及其危害（续）无毒污染物无机无毒污染物悬浮状污染物：砂、土、纤维等。降低光穿透力，直接危害鱼类生存酸碱、无机盐：来自化工行业，妨碍水生生物及微生物，妨碍水体的自净化氮、磷等营养物：来自化肥、生活污水及某些工业废水。促进水生植物及藻类的生长，降低鱼类的活动空间；其分解消耗大量的氧，造成水体缺氧。有机无毒污染物碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸等消耗水体中的氧热污染有毒污染物氰化物砷锌、铬、镉、汞等重金属农药、杀虫剂、除草剂PCB、多环芳烃11ChenShuixia/ZhongshanUniversity水质指标

悬浮固体(简称SS)水中呈固体状的不溶性物质，如淤泥，粘土、微生物体，不溶性有机物、无机物等，结果以mg/L表示。有机物有机物的种类繁多，组成也较复杂，很难测定出水中各类有机物的含量，一般采用以下几个间接指标来表示生物化学需氧量(BOD)BiochemicalOxygenDemand：反映水中可生物降解的含碳有机物的含量的指标。生化需氧量不反映具体的有机物的含量，只是间接地反映出能为微生物分解的有机物的总量，用mg/L表示化学需氧量(简称COD)ChemicalOxygenDemand：在一定条件下用化学氧化剂(通常为高锰酸钾或重铬酸钾)氧化水中有机污染物时所需氧的量，它可反映出一定条件下用化学方法所能氧化的有机物的量。总有机碳(TOC)：以碳的数量表示水体中有机物质总量．它是把水样中所有的有机碳转化成二氧化碳后测定二氧化碳的量。它们不能真正反映有机物对水体耗氧的影响，多用于进行理论研究。12ChenShuixia/ZhongshanUniversity水质指标（续）pH值反映污水酸碱性大小的一个指标。对污水处理及利用以及水中生物生长繁殖都有很大影响。其他有害化学物质对生物体有害的有毒化合物、重金属的含量．如酚类、氰化物，汞、铬等。细菌污染指标细菌总数大肠菌群数

13ChenShuixia/ZhongshanUniversityComparisonofBOD,COD,TOCintotalorganicmatterTOCOrganicmatterCODCrCODMnBOD5BiodegradableNon-BiodegradableNitrificationCl-,H2SCl-,H2S14ChenShuixia/ZhongshanUniversityComparisonofCOD(Cr)andCOD(Mn)ofstandardsolutionswhichtheoreticallygiveoxygenconsumptionof100mg/L.SolutionCOD(Cr)COD(Mn)Formicacid99.414Stearicacid92.50Methanol95.327Glucose97.659Starch86.561Glutamicacid102615ChenShuixia/ZhongshanUniversityTypicalvaluesDomesticwastewaterTreatedwastewaterTamaRiverTokyoBOD5(mgO/L)20053CODcr(mgO/L)3003010TOC(mgC/L)807316ChenShuixia/ZhongshanUniversityFishdieoffdecomposingwastesdepletedissolvedoxygendissolvedoxygen(DO)indicator

ofwaterquality;Oxygen–DemandingWastes17ChenShuixia/ZhongshanUniversity生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）指标限值1、微生物指标①总大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）不得检出耐热大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）不得检出大肠埃希氏菌（MPN/100mL或CFU/100mL）不得检出菌落总数（CFU/mL）1002、毒理指标砷（mg/L）0.01镉（mg/L）0.005铬（六价，mg/L）0.05铅（mg/L）0.01汞（mg/L）0.001硒（mg/L）0.01氰化物（mg/L）0.05氟化物（mg/L）1.0硝酸盐（以N计，mg/L）10三氯甲烷（mg/L）0.06四氯化碳（mg/L）0.002溴酸盐（使用臭氧时，mg/L）0.01甲醛（使用臭氧时，mg/L）0.9亚氯酸盐（使用二氧化氯消毒时，mg/L）0.7氯酸盐（使用复合二氧化氯消毒时，mg/L）0.718ChenShuixia/ZhongshanUniversity3、感官性状和一般化学指标色度（铂钴色度单位）15浑浊度（NTU-散射浊度单位）1臭和味无异臭、异味肉眼可见物无pH（pH单位）不小于6.5且不大于8.5铝（mg/L）0.2铁（mg/L）0.3锰（mg/L）0.1铜（mg/L）1.0锌（mg/L）1.0氯化物（mg/L）250硫酸盐（mg/L）250溶解性总固体（mg/L）1000总硬度(以CaCO3计，mg/L）450耗氧量（CODMn法，以O2计，mg/L）3挥发酚类（以苯酚计，mg/L）0.002阴离子合成洗涤剂（mg/L）0.3表3水质非常规指标及限值指标限值1、微生物指标贾第鞭毛虫（个/10L）＜1隐孢子虫（个/10L）＜12、毒理指标锑（mg/L）0.005钡（mg/L）0.7铍（mg/L）0.002硼（mg/L）0.5钼（mg/L）0.07镍（mg/L）0.02银（mg/L）0.05铊（mg/L）0.0001氯化氰（以CN-计，mg/L）0.07一氯二溴甲烷（mg/L）0.1二氯一溴甲烷（mg/L）0.06二氯乙酸（mg/L）0.051,2-二氯乙烷（mg/L）0.03二氯甲烷（mg/L）0.0219ChenShuixia/ZhongshanUniversity表１第一类污染物最高允许排放浓度单位：mg/l

序号污染物最高允许排放浓度1总汞0.052烷基汞不得检出3总镉0.14总铬1.55六价铬0.56总砷0.57总铅1.08总镍1.09苯并(a)芘0.0000310总铍0.00511总银0.512总α放射性1Bq/L13总β放射性10Bq/L20ChenShuixia/ZhongshanUniversity表2第二类污染物最高允许排放浓度

(1997年12月31日之前建设的单位)单位：mg/L

序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准1pH一切排污单位6～96～96～92色度(稀释倍数)染料工业50180---其他排污单位5080---采矿、选矿、选煤工业100300---脉金选矿100500-3悬浮物(SS)边远地区砂金选矿100800---城镇二级污水处理厂2030---其他排污单位70200400--甘蔗制糖、苎麻脱胶、湿法纤维板工业301006004五日生化需氧量(BOD5)甜菜制糖、酒精、味精、皮革、化纤浆粕工业30150600--城镇二级污水处理厂2030---其他排污单位306030021ChenShuixia/ZhongshanUniversity序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准--甜菜制糖、焦化、合成脂肪酸、湿法纤维板、染料、洗毛、有机磷农药工业1002001000--味精、酒精、医药原料药、生物制药、苎麻脱胶、皮革、化纤浆粕工业1003001000--石油化工工业(包括石油炼制)1001505005化学需氧量(COD)城镇二级污水处理厂60120-6石油类其他排污单位1001505007动植物油一切排污单位1010308挥发酚一切排污单位20201009总氰化合物一切排污单位0.50.52.0电影洗片(铁氰化合物)0.55.05.010硫化物其他排污单位0.50.51.011氨氮一切排污单位1.01.02.0--医药原料药、染料、石油化工工业1550---其他排污单位1525-22ChenShuixia/ZhongshanUniversity废水处理的分类及基本方法

（按污染物在处理过程中的变化特征）分离处理通过各种力的作用使污染物从废水中分离，在分离过程中一般不改变污染物的化学本性。故属于物理处理法或物理化学处理法。离子分离方法：离子交换法、离子吸附法、离子浮选法、电解沉积法、电渗析法等。这些过程都要借助一定的分离介质如离子交换树脂、吸附剂、离子交换膜等进行。分子分离法：吹脱法、汽提法、萃取法、蒸馏法、吸附法、浮选法、结晶法、蒸发法、冷却法、冷冻法、反渗透法等。胶体分离方法：化学絮凝法、生物絮凝法、机械絮凝法、电泳法和胶粒浮选法等。悬浮物分离方法：重力分离法、离心分离法、过滤法（格栅、筛网、微孔材料过滤等）、磁力分离法等。超滤及前面所提到的反渗透、电渗析都是借助于膜的分离作用，统称膜分离法。23ChenShuixia/ZhongshanUniversity废水处理的分类及基本方法（续）

（按污染物在处理过程中的变化特征）转化处理转化处理是通过化学的或生物化学的作用改变污染物的化学本性，使其转化为无害的物质或可分离的物质，然后再进行分离处理的过程。化学转化方法：pH调节法(含中和法、酸化处理法、碱化处理法)、氧化还原法、电化学法、化学沉淀法、水质稳定法、自然衰变法等。生物化学转化法：包括好氧处理法、厌氧处理法及土地处理系统等。其中好氧处理法又分活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法及氧化塘法。

消毒转化法：包括药剂消毒法和能源消毒法两类。24ChenShuixia/ZhongshanUniversity废水处理的分类及基本方法（续）

（按污染物在处理过程中的变化特征）稀释处理高浓度废水和低浓度废水或天然水体的混合来降低污染物的浓度，使其达到允许排放的浓度范围，以减轻对水体的污染。污泥处理主要内容是稳定处理、去水处理和最终处置。污泥的稳定处理是防止有机污泥腐败的措施，包括化学稳定法(投加石灰或氯等化学物质杀灭微生物，暂时使污泥不腐败），和生物稳定法(通过微生物的作用将有机物分解成无机物或稳定的有机物）。去水处理是为了降低污的含水率，使污坭便于贮存、运输和最终处置。最终处置方法有填埋、投海，焚烧和综合利用等。25ChenShuixia/ZhongshanUniversity废水处理的分类

（按作用原理）物理处理法：通过物理作用，以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠）重力分离法离心分离法筛滤法化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质。混凝、中和、氧化还原（化学反应）物理化学法：利用物理化学作用去除废水中的污染物。萃取、汽提、吸附、离子交换、膜分离生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体、及细微悬浮状态的有机污染物转化为稳定无害的物质。好氧生物处理法：好氧微生物在有氧条件下将有机物分解。如：活性污泥法和生物膜法厌氧生物处理法：厌氧微生物在无氧条件下将有机物分解26ChenShuixia/ZhongshanUniversity废水处理的分级（按处理程度）根据不同处理程度，