水污染控制工程重点总结

水污染控制工程重点总结一、水污染概述（一）水污染的定义与分类水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。

根据污染物的不同，水污染可分为化学性污染、物理性污染和生物性污染。化学性污染包括酸碱污染、重金属污染、需氧有机物污染、营养物质污染、有毒有机物污染等；物理性污染有悬浮物污染、热污染、放射性污染等；生物性污染主要指病原微生物污染。

（二）水污染的危害1.对人体健康的危害：水污染可通过饮水、食物链等途径进入人体，引发各种疾病，如腹泻、肝炎、癌症等。2.对生态系统的破坏：影响水生生物的生长、繁殖和生存，导致生物多样性减少，破坏生态平衡。3.对工业生产的影响：造成设备腐蚀、产品质量下降等问题，增加工业生产成本。4.对农业生产的影响：污染土壤和水体，影响农作物生长，降低农产品产量和质量。

二、水质指标与水质标准（一）水质指标1.物理指标水温：影响水中化学反应速率、生物活动等。色度：反映水中含有的带色物质的多少。臭和味：能反映水体受污染的程度。浑浊度：表示水中悬浮颗粒的多少。固体物质：包括总固体、溶解性固体和悬浮性固体。2.化学指标酸碱度（pH值）：衡量水体酸碱性的指标。硬度：水中钙、镁等离子的含量。化学需氧量（COD）：反映水中有机物被氧化所需的氧量。生化需氧量（BOD）：表示水中可生物降解有机物被微生物分解所需的氧量。总需氧量（TOD）：水中有机物和还原性无机物被氧化所需的氧量。总磷（TP）：水体中磷的总量，是水体富营养化的重要指标之一。总氮（TN）：包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，是反映水体富营养化的重要指标。重金属：如汞、镉、铅、铬等，对人体和环境危害极大。3.微生物指标细菌总数：反映水体中细菌的数量。总大肠菌群：指示水体是否受到粪便污染的指标。粪大肠菌群：更准确地反映水体受粪便污染的程度。

（二）水质标准水质标准是国家或地方政府为保障水质安全、维护生态环境和满足特定用水需求而制定的一系列水质指标限值。常见的水质标准有《地表水环境质量标准》（GB38382002）、《生活饮用水卫生标准》（GB57492022）、《污水综合排放标准》（GB89781996）等。这些标准根据不同的水体用途和保护目标，规定了各类水质指标的具体限值，是水污染控制工程设计、运行和管理的重要依据。

三、水体自净与水环境容量（一）水体自净水体自净是指水体在物理、化学和生物作用下，使污染物的浓度降低，逐渐恢复到污染前状态的过程。1.物理自净：包括稀释、混合、沉淀、挥发等作用，使污染物在水体中扩散、转移或沉降。2.化学自净：通过氧化还原、酸碱中和、吸附凝聚等化学反应，降低污染物的毒性或使其转化为无害物质。3.生物自净：水中微生物对有机污染物进行分解代谢，将其转化为二氧化碳、水和无机盐等，从而使水体得到净化。

（二）水环境容量水环境容量是指在一定的水质目标下，水体所能容纳的污染物的最大负荷量。它与水体的自净能力、水质目标以及污染物的性质等因素有关。水环境容量的计算对于合理确定污染物排放总量、制定水污染控制策略具有重要意义。

四、污水处理技术（一）物理处理法1.格栅：用于拦截污水中较大的悬浮物和漂浮物，如树枝、布条、纸张等，防止其进入后续处理单元，保护水泵和管道等设备。2.沉砂池：通过重力作用使污水中的砂粒等无机颗粒沉淀下来，减少对后续处理设备的磨损，同时防止砂粒在管道和渠道中淤积。3.沉淀池：利用重力沉降原理，使污水中的悬浮颗粒沉淀分离，去除可沉淀的固体物质，降低污水的浑浊度。根据水流方向和结构形式的不同，沉淀池可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池等。4.气浮池：通过向污水中通入空气，产生微小气泡，使污水中的悬浮颗粒附着在气泡上，从而上浮至水面，实现固液分离。气浮池适用于处理含油废水、乳化液废水、细小悬浮物较多的废水等。5.过滤：使污水通过具有孔隙的过滤介质，截留污水中的悬浮颗粒、胶体物质等，进一步降低污水的浑浊度和悬浮物含量。常见的过滤介质有砂、活性炭、石英砂等，过滤设备有砂滤池、活性炭过滤器等。

（二）化学处理法1.中和法：用于调节污水的pH值，使其达到合适的范围。对于酸性污水，可投加碱性物质进行中和；对于碱性污水，则投加酸性物质进行中和。常用的中和剂有石灰、硫酸、盐酸等。2.化学沉淀法：向污水中投加化学药剂，使污水中的某些溶解性污染物形成沉淀，从而去除。例如，投加石灰乳可去除污水中的重金属离子，如铅、汞、镉等；投加钡盐可去除硫酸根离子等。3.氧化还原法：通过氧化或还原反应，将污水中的污染物转化为无害物质或易于分离的物质。例如，利用氯气、二氧化氯等氧化剂对污水进行消毒，去除水中的病原微生物；利用铁屑、锌粉等还原剂处理含重金属离子的废水，将重金属离子还原为金属单质沉淀去除。4.吸附法：利用吸附剂的吸附作用，去除污水中的溶解性有机物、重金属离子等污染物。常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、沸石等。吸附剂具有较大的比表面积，能够吸附污水中的污染物，达到净化水质的目的。5.离子交换法：通过离子交换树脂与污水中的离子进行交换反应，去除污水中的特定离子。例如，用阳离子交换树脂去除水中的钙、镁离子，降低水的硬度；用阴离子交换树脂去除水中的氯离子、硫酸根离子等阴离子。

（三）生物处理法1.活性污泥法原理：向污水中接种活性污泥，活性污泥中的微生物在有氧条件下，对污水中的有机污染物进行分解代谢，使污水得到净化。活性污泥由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群体以及吸附在微生物表面的有机和无机物质组成。工艺流程：一般包括曝气池、沉淀池、回流污泥系统等。污水进入曝气池后，与活性污泥充分混合，在曝气作用下，微生物对污水中的有机物进行分解。混合液从曝气池流出后进入沉淀池，进行固液分离，沉淀后的污泥一部分回流至曝气池前端，继续参与污水的处理，另一部分作为剩余污泥排出系统。分类：根据曝气方式的不同，活性污泥法可分为传统活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、吸附再生活性污泥法、完全混合活性污泥法等。2.生物膜法原理：使污水通过附着有微生物的载体表面，微生物在载体表面生长繁殖形成生物膜，生物膜中的微生物对污水中的有机污染物进行分解代谢，从而达到净化污水的目的。生物膜主要由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等组成，具有较强的吸附和分解有机物的能力。工艺流程：常见的生物膜法处理工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等。生物滤池是最早出现的生物膜法处理工艺，污水通过滤料层时，在滤料表面的生物膜作用下得到净化；生物转盘是利用转盘的转动使污水与生物膜接触，实现污水的净化；生物接触氧化法是在曝气池中设置填料，填料表面附着生物膜，污水在曝气作用下与生物膜充分接触，进行有机物的分解。3.厌氧生物处理法原理：在无氧条件下，厌氧微生物对污水中的有机污染物进行分解代谢，将其转化为甲烷、二氧化碳等气体。厌氧生物处理过程可分为水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。工艺流程：常见的厌氧生物处理工艺有厌氧消化池、厌氧流化床、升流式厌氧污泥床（UASB）等。厌氧消化池是传统的厌氧处理设备，污水在消化池中停留较长时间，在厌氧微生物的作用下进行分解；厌氧流化床是通过向反应器中通入气体，使载体颗粒处于流化状态，增加微生物与污水的接触面积，提高处理效果；UASB是目前应用广泛的高效厌氧处理工艺，污水从底部进入反应器，在上升过程中与污泥床中的厌氧微生物充分接触，进行有机物的分解，产生的沼气从顶部排出，处理后的污水从上部流出。

（四）深度处理技术1.活性炭吸附：进一步去除污水中的微量有机物、色度、异味等，提高水质的清澈度和口感。2.膜分离技术：包括反渗透、纳滤、超滤、微滤等。反渗透可截留几乎所有的溶解性物质，实现对污水的高度净化；纳滤能截留相对分子质量较大的有机物和部分二价及以上的离子；超滤主要截留大分子有机物、胶体和微生物等；微滤则主要去除水中的悬浮物和较大的胶体颗粒。3.高级氧化技术：如臭氧氧化、过氧化氢紫外线联合氧化、芬顿氧化等。这些技术通过产生强氧化性的自由基，将污水中的难降解有机物氧化分解为小分子有机物或二氧化碳和水，提高污水的可生化性和处理效果。

五、污水处理工艺流程（一）城市污水处理工艺流程城市污水处理一般包括一级处理、二级处理和三级处理。1.一级处理：主要去除污水中的粗大悬浮物和漂浮物，调节污水的pH值，减轻后续处理单元的负荷。一级处理工艺包括格栅、沉砂池、沉淀池等，经一级处理后的污水一般可去除30%左右的悬浮物和部分有机物。2.二级处理：进一步去除污水中的有机污染物，使污水的水质达到排放标准或回用要求。二级处理主要采用生物处理法，如活性污泥法、生物膜法等。经二级处理后的污水，其BOD、COD等指标可降低90%以上，悬浮物去除率可达95%以上。3.三级处理：又称深度处理，用于进一步去除二级处理后污水中残留的悬浮物、溶解性有机物、氮、磷等污染物，使污水达到更高的水质标准，如回用水标准或排入受纳水体的更高要求。三级处理工艺包括活性炭吸附、膜分离技术、高级氧化技术等。

（二）工业污水处理工艺流程工业污水的水质和水量差异较大，其处理工艺流程需要根据污水的特点进行针对性设计。一般来说，工业污水处理工艺流程包括预处理、主体处理和深度处理等环节。1.预处理：主要去除污水中的粗大悬浮物、油类、酸碱等污染物，调节污水的pH值和水量，为后续处理创造条件。预处理工艺包括格栅、隔油池、中和池等。2.主体处理：根据工业污水的性质和处理要求，选择合适的处理工艺，去除污水中的主要污染物。例如，对于含重金属的污水，可采用化学沉淀法或离子交换法进行处理；对于有机废水，可采用生物处理法或化学氧化法进行处理。3.深度处理：进一步去除主体处理后污水中残留的污染物，使污水达到排放标准或回用要求。深度处理工艺与城市污水处理的三级处理工艺类似，根据具体情况选择合适的处理技术。

六、污水排放与监测（一）污水排放污水排放应符合国家和地方的相关排放标准。企业或单位需要向环境排放污水时，必须按照规定进行申报登记，并申领排污许可证。排污单位应按照排污许可证规定的排放种类、排放浓度、排放总量等要求进行污水排放，不得超标排放或偷排漏排。同时，应按照规定设置污水排放口，并安装必要的计量和监测设备，便于对污水排放情况进行监控和管理。

（二）污水监测污水监测是确保污水达标排放、保护环境质量的重要手段。监测项目包括水质指标、水量等。监测频率根据不同的行业和管理要求而定，一般定期进行监测。监测方法应符合国家相关标准和规范，确保监测数据的准确性和可靠性。通过对污水的监测，可以及时发现污水排放中的问题，采取相应的措施进行整改，保证污水处理设施的正常运行，实现污水的达标排放。

七、水污染控制工程案例分析（一）某城市污水处理厂案例1.污水处理厂概况：该污水处理厂采用活性污泥法处理城市污水，设计规模为[X]万立方米/日。污水主要来自城市居民生活污水和部分工业废水。2.工艺流程：污水首先经过格栅拦截粗大悬浮物，然后进入沉砂池去除砂粒。接着污水流入曝气池，在活性污泥的作用下进行有机物的分解。曝气池出水进入二沉池，进行固液分离，沉淀后的污泥一部分回流至曝气池前端，另一部分作为剩余污泥排出。二沉池出水经过消毒后排放。3.运行效果：通过多年的运行实践，该污水处理厂出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB189182002）一级A标准，对城市水环境的改善起到了重要作用。

（二）某工业废水处理案例1.工业废水特点：该企业主要生产[产品名称]，生产过程中产生的废水含有大量的重金属离子、有机物和酸碱物质，水质复杂，污染严重。2.处理工艺流程：废水首先经过预处理，通过中和、沉淀等方法去除部分重金属离子和酸碱物质。然后进入生物处理单元，采用厌氧好氧联合处理工艺，对废水中的有机物进行分解。生物处理后的废水再经过深度处理，采用离子交换和活性炭吸附等技术，进一步去除残留的重金属离子和有机物。3.运行效果：经过处理后的废水水质达到了企业内部回用标准和国家相关排放标准，实现了废水的资源化利用和达标排放，减少了对环境的污染。

八、水污染控制工程的发展趋势（一）高效处理技术的研发与应用随着对污水处理要求的不断提高，将进一步研发和应用高效的污水处理技术，如新型生物处理技术、膜生物反应器、集成化污水处理工艺等，以提高污水处理效率，降低处理成本。

（二）资源回收与循环利用注重污水中资源的回收与循环利用，如回收污水中的能源（如沼气）、水资源、化学物质等，实现污水的减量化、无害化和资源化，提高水资源的利用效率。

（三）智能化与信息化管理引入智能化技术，实现污水处理设施的自动化运行和信息化管理。通过传感器、监控系统、数据分析等手段，实时监