水資源利用與保護(hù)課件

水資源利用與保護(hù)授課專業(yè)：給水排水工程任課教師：李紅璣水資源利用與保護(hù)授課專業(yè)：給水排水工程1

7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)1、解決水危機(jī)的三種途徑：（1）推行清潔生產(chǎn)，改變生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，革新生產(chǎn)工藝及設(shè)備，調(diào)整用水方式，強(qiáng)化計(jì)劃用水管理，改革水價(jià)政策，提高水的重復(fù)利用率，采取多種節(jié)水方法，緩解供水矛盾；（2）遠(yuǎn)距離跨區(qū)域調(diào)水，以豐補(bǔ)缺，改變水資源分布不均的自然狀況；（3）推廣污水回用。7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)2

7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)補(bǔ)充：1、清潔生產(chǎn)（1）定義：指將綜合預(yù)防的環(huán)境保護(hù)策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品中，以期減少對(duì)人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。（2）本質(zhì)：對(duì)生產(chǎn)過(guò)程與產(chǎn)品采取整體預(yù)防的環(huán)境策略，減少或者消除它們對(duì)人類及環(huán)境的可能危害，同時(shí)充分滿足人類需要，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化的一種生產(chǎn)模式。（3）特點(diǎn)：1）清潔能源；2）清潔生產(chǎn)過(guò)程；3）清潔產(chǎn)品。7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)補(bǔ)充31.污水回用系統(tǒng)類型（1）建筑中水系統(tǒng)建筑中水系統(tǒng)：在一棟或幾棟建筑物內(nèi)建立的中水系統(tǒng)；處理站一般設(shè)在裙房或地下室；中水用作沖廁、洗車、道路保潔、綠化等。（2）小區(qū)中水系統(tǒng)在小區(qū)內(nèi)建立的中水系統(tǒng)，可采用的水源較多；小區(qū)中水系統(tǒng)包括：有覆蓋全區(qū)回用的完全系統(tǒng)，供給部分用戶使用的部分系統(tǒng)，以及簡(jiǎn)易系統(tǒng)。7.5.3污水回用系統(tǒng)41.污水回用系統(tǒng)類型（2）小區(qū)中水系統(tǒng)7.5.3污水雜排水作為水源的小區(qū)中水系統(tǒng)7.5.3污水回用系統(tǒng)5雜排水作為水源的小區(qū)中水系統(tǒng)7.5.3污水回用系統(tǒng)51.污水回用系統(tǒng)類型（3）城市污水回用系統(tǒng)城市污水回用系統(tǒng)：又稱城市污水再生利用系統(tǒng)，是在城市區(qū)域內(nèi)建立的污水回用系統(tǒng)。城市污水回用系統(tǒng)以城市污水、工業(yè)潔凈排水為水源，經(jīng)污水處理廠及深度處理工藝處理后，回用于工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、城市雜用水、環(huán)境用水和補(bǔ)充水源水等。7.5.3污水回用系統(tǒng)61.污水回用系統(tǒng)類型7.5.3污水回用系統(tǒng)6城市污水回用系統(tǒng)城市污水回用將給水和排水聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)水資源的良性循環(huán)，促進(jìn)城市水資源動(dòng)態(tài)平衡。7城市污水回用系統(tǒng)城市污水回用將給水和排水聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)1.二級(jí)處理技術(shù)污水二級(jí)處理出水水質(zhì)主要指標(biāo)基本上能達(dá)到回用于農(nóng)業(yè)的水質(zhì)控制要求。除濁度、固體物質(zhì)和有機(jī)物等指標(biāo)外，基本接近回用于工業(yè)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)。對(duì)要求出水回用的污水處理廠，可在技術(shù)上通過(guò)工藝改進(jìn)和工藝參數(shù)優(yōu)化，使二級(jí)處理后的城市污水出水大多數(shù)指標(biāo)達(dá)到或接近回用水質(zhì)控制要求，可以較大程度上減輕后續(xù)深度處理的負(fù)擔(dān)。7.5.4回用處理技術(shù)方法81.二級(jí)處理技術(shù)7.5.4回用處理技術(shù)方法82.深度處理技術(shù)需對(duì)二級(jí)處理后的城市污水進(jìn)行深度處理，去除污水處理廠出水中剩余污染成分，達(dá)到回用水水質(zhì)要求。這些污染物質(zhì)主要是氮磷、膠體物質(zhì)、細(xì)菌、病毒、微量有機(jī)物、重金屬以及影響回用的溶解性礦物質(zhì)等。應(yīng)根據(jù)回用水處理的特殊要求采用相應(yīng)的深度處理技術(shù)及其組合。7.5.4回用處理技術(shù)方法92.深度處理技術(shù)7.5.4回用處理技術(shù)方法9污染物處理方法有機(jī)物懸浮性快濾（上向流、下向流、重力式、壓力式、移動(dòng)床、雙層和多層濾料）、混凝沉淀（石灰、鋁鹽、鐵鹽、高分子）、微濾、氣浮溶解性活性炭吸附（粒狀炭、粉狀炭、上向流、下向流、流化床、移動(dòng)床、壓力式、重力式吸附塔）、臭氧氧化、混凝沉淀、生物處理無(wú)機(jī)鹽溶解性反滲透、納濾、電滲析、離子交換營(yíng)養(yǎng)鹽磷生物除磷、混凝沉淀氮生物硝化及脫氮、氨吹脫、離子交換，折點(diǎn)加氯二級(jí)處理出水深度處理方法7.5.4回用處理技術(shù)方法10污染物處理方法有懸浮3.處理技術(shù)組合與集成污水回用處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、回用水水源的水質(zhì)、用途及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將各單元處理技術(shù)進(jìn)行合理組合，集成為技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝。在處理技術(shù)組合中，衡量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：處理單位回用水量投資、電耗和成本，占地面積、運(yùn)行可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益等。7.5.4回用處理技術(shù)方法113.處理技術(shù)組合與集成7.5.4回用處理技術(shù)方法11第八章水體污染的理論體系1、水體污染依據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》定義，水體污染是指水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。

—1984.5.11《中華人民共和國(guó)水污染防治法》第八章水體污染的理論體系1、水體污染122、水體污染的特征地表水：可視性強(qiáng)，易于發(fā)現(xiàn)；循環(huán)周期短，易于凈化和水質(zhì)恢復(fù)。地下水：隱蔽性、難以逆轉(zhuǎn)性、延緩性。3、水體污染三要素污染源、污染物、污染途徑。第八章水體污染的理論體系2、水體污染的特征第八章水體污染的理論體系131、分類：人為污染源和天然污染源；（1）人為污染源分為點(diǎn)源、面源和內(nèi)源。其中點(diǎn)源包括：一、污染源生活污水：來(lái)自居民生活、商業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、旅游業(yè)等公共設(shè)施，污染物構(gòu)成為懸浮固體、BOD5、氨氮、磷、氯、細(xì)菌和病毒，其次為鈣、鎂。工業(yè)廢水：工業(yè)冷卻水、工藝廢水、清潔用水。構(gòu)成：無(wú)機(jī)有毒有害物質(zhì)、酸度、堿度、放射性物質(zhì)或低沸點(diǎn)易揮發(fā)有機(jī)溶劑、石油類。固體廢物：生活垃圾、工業(yè)垃圾、污水處理廠污泥等。礦產(chǎn)開采：富含SO42-的礦坑水。1、分類：人為污染源和天然污染源；一、污染源生活污水：來(lái)自居14面源：為受外界氣象、水文條件控制的不連續(xù)、分散排放的污染物質(zhì)。主要有地面徑流、農(nóng)業(yè)污水。天然污染源：主要是海水及含鹽量高的水質(zhì)差的地下水內(nèi)源：指長(zhǎng)期的污水排放或地面徑流所攜帶的污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，由于重力沉積或化學(xué)沉淀作用，在較短時(shí)間內(nèi)沉積在水體底部。在適宜的物理、化學(xué)、水文、生物作用下，受濃度梯度的控制，長(zhǎng)期緩慢地向目標(biāo)水體釋放污染物，造成水體組分變化，降低水體的使用功能。面源：為受外界氣象、水文條件控制的不連續(xù)、分散排放的污染物質(zhì)15二、污染的途徑

1、地表水：連續(xù)注入或間歇注入式。工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)生活的污廢水、固體廢棄物直接傾注于地面水體，造成地表水體的污染屬連續(xù)注入式污染；農(nóng)田排水、固體廢棄物存放地降水淋濾液對(duì)地表水體的污染一般屬于間歇式污染。二、污染的途徑1、地表水：連續(xù)注入或間歇注入式。162、地下水污染方式（1）污染方式：直接污染和間接污染兩種。直接污染：地下水中污染組分直接來(lái)源于污染源。污染組分在遷移過(guò)程中，其化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生任何變化。間接污染：地下水的污染組分在污染源中的含量并不高，或該污染組分在污染源里根本不存在，它是污水或固體廢物淋濾液在地下遷移過(guò)程中經(jīng)復(fù)雜的物理化學(xué)及生物的反應(yīng)后的產(chǎn)物。2、地下水污染方式（1）污染方式：直接污染和間接污染兩種。17地下水污染途徑

地下水污染途徑是指污染物從污染源進(jìn)入到地下水中所經(jīng)過(guò)的路徑。研究地下水的污染途徑有助于制定正確的防治地下水污染的措施。按照水力學(xué)特點(diǎn)分類，地下水污染途徑大致可分為四類。地下水污染途徑

地下水污染途徑是指污染物從污染源進(jìn)入到18a.間歇入滲型a.間歇入滲型19b.連續(xù)入滲型b.連續(xù)入滲型20

c.越流型

c.越流型21

d徑流型

污染物通過(guò)地下水徑流的形式進(jìn)入含水層，即或者通過(guò)廢水處理井，或者通過(guò)巖溶發(fā)育的巨大巖溶通道，或者通過(guò)廢液地下儲(chǔ)存層的隔離層的破裂進(jìn)入其它含水層。污染物可能是人為來(lái)源也可能是天然來(lái)源，可能污染潛水或承壓水。其污染范圍可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重。

d徑流型

污染物通過(guò)地下水徑流的形式進(jìn)入含水22類型污染途徑污染來(lái)源被污染含水層I間歇入滲型I1

I2

I3降雨對(duì)固體廢棄物的淋濾

礦區(qū)疏干地帶的淋濾和溶解

灌溉水及降水對(duì)農(nóng)田的淋濾

工業(yè)和生活固體廢物

疏干地帶的易溶礦物

主要是農(nóng)田表層土壤殘留的農(nóng)藥、化肥及易溶鹽類

潛水潛水

潛水II連續(xù)入滲型II1

II2

II3渠、坑等污水的滲漏

受污染地表水的滲漏

地下排污管道的滲漏

各種污水及化學(xué)液體

受污染的地表污水體

各種污水

潛水

潛水

潛水

III越流型III1

III2

III3地下水開采引起的層間越流

水文地質(zhì)天窗的越流

經(jīng)井管的越流受污染的含水層或天然咸水等

受污染的含水層或天然咸水等

受污染的含水層或天然咸水等潛水或承壓水

潛水或承壓水

潛水或承壓水

IV徑流型Ⅳ1

Ⅳ2

Ⅳ3通過(guò)巖溶發(fā)育通道的徑流

通過(guò)廢水處理井的徑流

鹽水入侵各種污水或被污染的地表水

各種污水

海水或地下咸水主要是潛水

潛水或承壓水

潛水或承壓水

類型污染途徑污染來(lái)源被污染含水層I間歇入滲型I23水資源利用與保護(hù)授課專業(yè)：給水排水工程任課教師：李紅璣水資源利用與保護(hù)授課專業(yè)：給水排水工程24

7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)1、解決水危機(jī)的三種途徑：（1）推行清潔生產(chǎn)，改變生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，革新生產(chǎn)工藝及設(shè)備，調(diào)整用水方式，強(qiáng)化計(jì)劃用水管理，改革水價(jià)政策，提高水的重復(fù)利用率，采取多種節(jié)水方法，緩解供水矛盾；（2）遠(yuǎn)距離跨區(qū)域調(diào)水，以豐補(bǔ)缺，改變水資源分布不均的自然狀況；（3）推廣污水回用。7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)25

7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)補(bǔ)充：1、清潔生產(chǎn)（1）定義：指將綜合預(yù)防的環(huán)境保護(hù)策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品中，以期減少對(duì)人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。（2）本質(zhì)：對(duì)生產(chǎn)過(guò)程與產(chǎn)品采取整體預(yù)防的環(huán)境策略，減少或者消除它們對(duì)人類及環(huán)境的可能危害，同時(shí)充分滿足人類需要，使社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化的一種生產(chǎn)模式。（3）特點(diǎn)：1）清潔能源；2）清潔生產(chǎn)過(guò)程；3）清潔產(chǎn)品。7.4污水再生回用7節(jié)水理論與技術(shù)補(bǔ)充261.污水回用系統(tǒng)類型（1）建筑中水系統(tǒng)建筑中水系統(tǒng)：在一棟或幾棟建筑物內(nèi)建立的中水系統(tǒng)；處理站一般設(shè)在裙房或地下室；中水用作沖廁、洗車、道路保潔、綠化等。（2）小區(qū)中水系統(tǒng)在小區(qū)內(nèi)建立的中水系統(tǒng)，可采用的水源較多；小區(qū)中水系統(tǒng)包括：有覆蓋全區(qū)回用的完全系統(tǒng)，供給部分用戶使用的部分系統(tǒng)，以及簡(jiǎn)易系統(tǒng)。7.5.3污水回用系統(tǒng)271.污水回用系統(tǒng)類型（2）小區(qū)中水系統(tǒng)7.5.3污水雜排水作為水源的小區(qū)中水系統(tǒng)7.5.3污水回用系統(tǒng)28雜排水作為水源的小區(qū)中水系統(tǒng)7.5.3污水回用系統(tǒng)51.污水回用系統(tǒng)類型（3）城市污水回用系統(tǒng)城市污水回用系統(tǒng)：又稱城市污水再生利用系統(tǒng)，是在城市區(qū)域內(nèi)建立的污水回用系統(tǒng)。城市污水回用系統(tǒng)以城市污水、工業(yè)潔凈排水為水源，經(jīng)污水處理廠及深度處理工藝處理后，回用于工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、城市雜用水、環(huán)境用水和補(bǔ)充水源水等。7.5.3污水回用系統(tǒng)291.污水回用系統(tǒng)類型7.5.3污水回用系統(tǒng)6城市污水回用系統(tǒng)城市污水回用將給水和排水聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)水資源的良性循環(huán)，促進(jìn)城市水資源動(dòng)態(tài)平衡。30城市污水回用系統(tǒng)城市污水回用將給水和排水聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)1.二級(jí)處理技術(shù)污水二級(jí)處理出水水質(zhì)主要指標(biāo)基本上能達(dá)到回用于農(nóng)業(yè)的水質(zhì)控制要求。除濁度、固體物質(zhì)和有機(jī)物等指標(biāo)外，基本接近回用于工業(yè)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)。對(duì)要求出水回用的污水處理廠，可在技術(shù)上通過(guò)工藝改進(jìn)和工藝參數(shù)優(yōu)化，使二級(jí)處理后的城市污水出水大多數(shù)指標(biāo)達(dá)到或接近回用水質(zhì)控制要求，可以較大程度上減輕后續(xù)深度處理的負(fù)擔(dān)。7.5.4回用處理技術(shù)方法311.二級(jí)處理技術(shù)7.5.4回用處理技術(shù)方法82.深度處理技術(shù)需對(duì)二級(jí)處理后的城市污水進(jìn)行深度處理，去除污水處理廠出水中剩余污染成分，達(dá)到回用水水質(zhì)要求。這些污染物質(zhì)主要是氮磷、膠體物質(zhì)、細(xì)菌、病毒、微量有機(jī)物、重金屬以及影響回用的溶解性礦物質(zhì)等。應(yīng)根據(jù)回用水處理的特殊要求采用相應(yīng)的深度處理技術(shù)及其組合。7.5.4回用處理技術(shù)方法322.深度處理技術(shù)7.5.4回用處理技術(shù)方法9污染物處理方法有機(jī)物懸浮性快濾（上向流、下向流、重力式、壓力式、移動(dòng)床、雙層和多層濾料）、混凝沉淀（石灰、鋁鹽、鐵鹽、高分子）、微濾、氣浮溶解性活性炭吸附（粒狀炭、粉狀炭、上向流、下向流、流化床、移動(dòng)床、壓力式、重力式吸附塔）、臭氧氧化、混凝沉淀、生物處理無(wú)機(jī)鹽溶解性反滲透、納濾、電滲析、離子交換營(yíng)養(yǎng)鹽磷生物除磷、混凝沉淀氮生物硝化及脫氮、氨吹脫、離子交換，折點(diǎn)加氯二級(jí)處理出水深度處理方法7.5.4回用處理技術(shù)方法33污染物處理方法有懸浮3.處理技術(shù)組合與集成污水回用處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、回用水水源的水質(zhì)、用途及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將各單元處理技術(shù)進(jìn)行合理組合，集成為技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝。在處理技術(shù)組合中，衡量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：處理單位回用水量投資、電耗和成本，占地面積、運(yùn)行可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益等。7.5.4回用處理技術(shù)方法343.處理技術(shù)組合與集成7.5.4回用處理技術(shù)方法11第八章水體污染的理論體系1、水體污染依據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》定義，水體污染是指水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。

—1984.5.11《中華人民共和國(guó)水污染防治法》第八章水體污染的理論體系1、水體污染352、水體污染的特征地表水：可視性強(qiáng)，易于發(fā)現(xiàn)；循環(huán)周期短，易于凈化和水質(zhì)恢復(fù)。地下水：隱蔽性、難以逆轉(zhuǎn)性、延緩性。3、水體污染三要素污染源、污染物、污染途徑。第八章水體污染的理論體系2、水體污染的特征第八章水體污染的理論體系361、分類：人為污染源和天然污染源；（1）人為污染源分為點(diǎn)源、面源和內(nèi)源。其中點(diǎn)源包括：一、污染源生活污水：來(lái)自居民生活、商業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、旅游業(yè)等公共設(shè)施，污染物構(gòu)成為懸浮固體、BOD5、氨氮、磷、氯、細(xì)菌和病毒，其次為鈣、鎂。工業(yè)廢水：工業(yè)冷卻水、工藝廢水、清潔用水。構(gòu)成：無(wú)機(jī)有毒有害物質(zhì)、酸度、堿度、放射性物質(zhì)或低沸點(diǎn)易揮發(fā)有機(jī)溶劑、石油類。固體廢物：生活垃圾、工業(yè)垃圾、污水處理廠污泥等。礦產(chǎn)開采：富含SO42-的礦坑水。1、分類：人為污染源和天然污染源；一、污染源生活污水：來(lái)自居37面源：為受外界氣象、水文條件控制的不連續(xù)、分散排放的污染物質(zhì)。主要有地面徑流、農(nóng)業(yè)污水。天然污染源：主要是海水及含鹽量高的水質(zhì)差的地下水內(nèi)源：指長(zhǎng)期的污水排放或地面徑流所攜帶的污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，由于重力沉積或化學(xué)沉淀作用，在較短時(shí)間內(nèi)沉積在水體底部。在適宜的物理、化學(xué)、水文、生物作用下，受濃度梯度的控制，長(zhǎng)期緩慢地向目標(biāo)水體釋放污染物，造成水體組分變化，降低水體的使用功能。面源：為受外界氣象、水文條件控制的不連續(xù)、分散排放的污染物質(zhì)38二、污染的途徑

1、地表水：連續(xù)注入或間歇注入式。工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)生活的污廢水、固體廢棄物直接傾注于地面水體，造成地表水體的污染屬連續(xù)注入式污染；農(nóng)田排水、固體廢棄物存放地降水淋濾液對(duì)地表水體的污染一般屬于間歇式污染。二、污染的途徑1、地表水：連續(xù)注入或間歇注入式。392、地下水污染方式（1）污染方式：直接污染和間接污染兩種。直接污染：地下水中污染組分直接來(lái)源于污染源。污染組分在遷移過(guò)程中，其化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生任何變化。間接污染：地下水的污染組分在污染源中的含量并不高，或該污染組分在污染源里根本不存在，它是污水或固體廢物淋濾液在地下遷移過(guò)程中經(jīng)復(fù)雜的物理化學(xué)及生物的反應(yīng)后的產(chǎn)物。2、地下水污染方式（1）污染方式：直接污染和間接污染兩種。40地下水污染途徑

地下水污染途徑是指污染物從污染源進(jìn)入到地下水中所經(jīng)過(guò)的路徑。研究地下水的污染途徑有助于制定正確的防治地下水污染的措施。按照水力學(xué)特點(diǎn)分類，地下水污染途徑大致可分為四類。地下水污染途徑

地下水污染途徑是指污染物從