環(huán)境管理_污水水質(zhì)與污水出路電子教案

1 第九章污水水質(zhì)與污水出路 第一節(jié)污水水質(zhì)與污染指標 第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化 第三節(jié)污水出路與排放標準 2 第一節(jié)污水水質(zhì)與污染指標 3 我拿什么來表達你 污水 4 污水類型與特征 生活污水工業(yè)廢水初期雨水城鎮(zhèn)污水 5 國際通用三大類指標 物理性指標化學性指標生物性指標 6 水質(zhì)分析指標 物理性指標 7 水和污水中固體成分的內(nèi)部相關性 8 9 生化需氧量 BOD 反映了在有氧的條件下 水中可生物降解的有機物的量主要污染特性 以mg L為單位 有機污染物被好氧微生物氧化分解的過程 一般可分為兩個階段 第一個階段主要是有機物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳 水和氨 第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽 污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所需的氧量 全部生物氧化需要20 100d完成 實際中 常以5d作為測定生化需氧量的標準時間 稱5日生化需氧量 BOD5 通常以20 為測定的標準溫度 BOD biologicaloxygendemand在規(guī)定條件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機物所需要的氧量 20 5d 10 11 化學需氧量 COD 常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀K2Cr2O7 稱CODCr 和高錳酸鉀KMnO4 稱CODMn或OC 酸性條件下 硫酸銀作為催化劑 氧化性最強 廢水中無機的還原性物質(zhì)同樣被氧化 如果廢水中有機物的組成相對穩(wěn)定 則化學需氧量和生化需氧量之間應有一定的比例關系 生活污水通常在0 4 0 5 COD chemicaloxygendemand用化學方法氧化分解廢水水樣中有機物過程中所消耗的氧化劑量折合成氧量 O2 mg L 12 總有機碳 TOC 和總需氧量 TOD TOC totalorganismcarbon在950 高溫下 以鉑作為催化劑 使水樣氣化燃燒 然后測定氣體中的CO2含量 從而確定水樣中碳元素總量 測定中應該去除無機碳的含量 各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關關系 在水質(zhì)條件基本不變的條件下 BOD與TOC或TOD之間存在一定的相關關系 TOD totaloxygendemand在900 950 高溫下 將污水中能被氧化的物質(zhì) 主要是有機物 包括難分解的有機物及部分無機還原物質(zhì) 燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物后 測量載氣中氧的減少量 稱為總需氧量 TOD TOD測定方便而快速 13 污水有機物指標之間的關系 有機碳量 需氧量 TOC TOD CODcr BODL BOD5 CODMn 14 油類污染物 石油類 來源于工業(yè)含油污水 動植物油脂 產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè) 油類污染物進入水體后影響水生生物的生長 降低水體的資源價值 油膜覆蓋水面阻礙水的蒸發(fā) 影響大氣和水體的熱交換 油類污染物進入海洋 改變海水的反射率和減少進入海洋表層的日光輻射 對局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影響 大面積油膜將阻礙大氣中的氧進入水體 從而降低水體的自凈能力 石油污染對幼魚和魚卵的危害很大 堵塞魚的鰓部 能使魚蝦類產(chǎn)生石油臭味 降低水產(chǎn)品的食用價值 破壞風景區(qū) 危害鳥類生活 15 酚類污染物 酚污染來源 煤氣 焦化 石油化工 木材加工 合成樹脂等工業(yè)廢水 原生質(zhì)毒物 可使蛋白質(zhì)凝固 引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒 酚濃度低時 能影響魚類的洄游繁殖 酚濃度達0 1 0 2mg L時 魚肉有酚味 酚濃度高會引起魚類大量死亡 甚至絕跡 酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長速度 有時甚至使其停止生長 酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚 具有強烈異臭 0 001mg L即有異味 排放標準0 5mg L 灌溉用水酚濃度超過5mg L時 農(nóng)作物減產(chǎn)甚至枯死 16 17 含氮化合物 氮是有機物中除碳以外的一種主要元素 也是微生物生長的重要元素 污水中的氮有四種 即有機氮 氨氮 亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮 危害 消耗水體中溶解氧 促進藻類等浮游生物的繁殖 形成水華 赤潮 引起魚類死亡 導致水質(zhì)迅速惡化 關于氮的幾個指標 有機氮 主要指蛋白質(zhì)和尿素 TN 一切含氮化合物以N計量的總稱 TKN TN中的有機氮和氨氮 不包括亞硝酸鹽氮 硝酸鹽氮 氨氮 有機氮化合物的分解 或直接來自含氮工業(yè)廢水 NOx N 亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮 18 含磷化合物 磷也是有機物中的一種主要元素 是僅次于氮的微生物生長的重要元素 磷主要來自 人體排泄物以及合成洗滌劑 牲畜飼養(yǎng)場及含磷工業(yè)廢水 危害 促進藻類等浮游生物的繁殖 破壞水體耗氧和復氧平衡 使水質(zhì)迅速惡化 危害水產(chǎn)資源 含磷化合物 19 生物性指標 20 融會貫通各水質(zhì)指標間的關系 21 第二節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化 22 水體的自凈作用 河流的自凈作用是指河水中的污染物質(zhì)在河水向下游流動中濃度自然降低的現(xiàn)象 23 污水排入河流的混合過程 24 水體的自凈作用 25 持久污染物的稀釋擴散 當持久性污染物隨污水穩(wěn)態(tài)排入河流后 經(jīng)過混合過程達到充分混合階段時 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 排放口下游河水的污染物濃度 w qvw 污水的污染物濃度和流量 h qvh 上游河水的污染物濃度和流量 26 河斷面達到充分混合后 污染物濃度受到縱向分散作用和污染物的自身分解作用不斷減小 根據(jù)質(zhì)量守恒原理 其變化過程可用下式描述 式中 u 河水流速 x 初始點至下游x斷面處的距離 Mx 縱向分散系數(shù) K 污染物分解速度常數(shù) 0 初始點的污染物濃度 x斷面處的污染物濃度 非持久性污染物的稀釋擴散和降解 27 水體污染與恢復 28 氧垂曲線 水體受到污染后 水體中溶解氧逐漸被消耗 到臨界點后又逐步回升的變化過程 稱氧垂曲線 有機物降解 氧垂曲線的求解 29 某點處的氧不足量變化速率是該處耗氧速率和復氧速率之和 求解得某點的虧氧量 某點的溶解氧 c cs D 到達最缺氧點時間d D dt 0 30 污染物在河流中的擴散和分解受到河流的流量 流速 水深等因素的影響 河口是指河流進入海洋前的感潮河段 河口污染物的遷移轉(zhuǎn)化受潮汐影響 受漲潮 落潮 平潮時的水位 流向和流速的影響 湖泊水庫的貯水量大 但水流一般比較慢 污染物的稀釋 擴散能力較弱 海洋雖有巨大的自凈能力 但是海灣或海域局部的納污和自凈能力差別很大 污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化受多種因素影響 地下水一旦污染 要恢復原狀非常困難 污染物在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律 31 第三節(jié)污水出路與排放標準 32 污水的最終出路 33 對人體健康不應產(chǎn)生不良影響對環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)不應產(chǎn)生不良影響對產(chǎn)品質(zhì)量不應產(chǎn)生不良影響應符合應用對象對水質(zhì)的要求或標準應為使用者和公眾所接受回用系統(tǒng)在技