水質(zhì)生物凈化工程-物理處理法

水質(zhì)生物凈化工程

序言課程的性質(zhì)與任務(wù)本課程與其他課程的關(guān)系學(xué)時(shí)及教學(xué)安排教材及主要參考書一、課程的性質(zhì)與任務(wù)課程的性質(zhì):《水質(zhì)生物凈化工程》為給排水專業(yè)本科的專業(yè)課之一。給排水專業(yè)的主要任務(wù):從江、河、湖、庫或地下取水城市自來水管網(wǎng)水質(zhì)不符合生活飲用水或工業(yè)用水要求自來水廠水處理泵房輸水配水城市生活用水和工業(yè)用水用過的水遭受污染城市排水管網(wǎng)城市污水處理廠接納、收集處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排放與此相關(guān)的工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、管理、教學(xué)、科研等。給排水專業(yè)的任務(wù)自來水廠泵房污水廠回用取水工程水泵及水泵站物化凈化工程（給水處理)給水管道工程排水管道工程生物凈化工程（污水處理)工業(yè)企業(yè)建筑給排水與取水點(diǎn)不同的水體或同一水體的下游(水的社會(huì)循環(huán))（完成水的社會(huì)循環(huán)及部分自然循環(huán)）給排水專業(yè)的重要性

“民以食為天”，“食以水為先”。誰也離不了水——城市生活離不了，工業(yè)也離不了。給排水專業(yè)的內(nèi)涵逐漸拓寬------水工業(yè)“水工業(yè)”（waterindustries)——可以理解為從事水的可持續(xù)利用和保護(hù)，并以滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所需求的水量、水質(zhì)作為生產(chǎn)目標(biāo)的新興產(chǎn)業(yè)，它包括水的生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售、回收等的企業(yè)，給排水系統(tǒng)技術(shù)及裝備、水工業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)等。產(chǎn)業(yè)——將給水及排水統(tǒng)一起來。從水的開采、生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售，到水污染的防治、水的回收、利用。不僅包括工藝，還包括材料、設(shè)備、控制等。水工業(yè)將水作為一種產(chǎn)品、一種商品水是人類最寶貴的自然資源。水是二十一世紀(jì)的石油。（二十一世紀(jì)為水而戰(zhàn)）我國是貧水國。我國水工業(yè)技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平差距較大，水處理技術(shù)發(fā)展相對(duì)緩慢，而且以傳統(tǒng)手段為主，水質(zhì)儀表、設(shè)備也極為薄弱。隨著我國社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，特別是改革開放以來，經(jīng)濟(jì)與工業(yè)的迅速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，不但需水量迅速增加，而且對(duì)水質(zhì)的要求也不斷高。一方面水資源短缺，另一方面，環(huán)境問題的突出，水污染加劇。因此，解決水污染問題，有效地節(jié)水問題等已成為我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。水務(wù)市場期待精彩給排水專業(yè)的工作部門

(進(jìn)入水務(wù)市場的路徑）

給排水專業(yè)的工作部門包括與水相關(guān)的城市建設(shè)主管部門、工程設(shè)計(jì)、施工、材料、設(shè)備、運(yùn)行、管理、監(jiān)理、教學(xué)、科研等部門。（具體單位：城市建設(shè)主管部門，設(shè)計(jì)單位，施工單位，水務(wù)企業(yè)，環(huán)保公司，監(jiān)理公司，工業(yè)企業(yè)，教學(xué)科研單位等）本課程的任務(wù)全面系統(tǒng)地了解并掌握城市污水和工業(yè)廢水各種生物處理技術(shù)的基本原理、功能、效果、應(yīng)用條件及存在的問題?；菊莆粘鞘形鬯幚砉こ蹋ㄒ灾?、小型為主）的初步設(shè)計(jì)技能及部分施工圖設(shè)計(jì)技能。掌握各種生物污水處理技術(shù)的基本理論，為將來從事本專業(yè)的工程設(shè)計(jì)、科研及運(yùn)行管理工作奠定一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。二、本課程與其他課程的關(guān)系水力學(xué)、水化學(xué)（物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)）和水微生物學(xué)是本專業(yè)課的技術(shù)基礎(chǔ)課（先學(xué)），本課程與《水質(zhì)物理化學(xué)凈化工程》的關(guān)系密切，有關(guān)混凝、沉淀、過濾、消毒及工業(yè)廢水的特種處理等內(nèi)容，主要在《水質(zhì)物理化學(xué)凈化工程》中講授。2.給排水工程學(xué)科為土木工程環(huán)境工程交叉，力學(xué)（包括水力學(xué)）化學(xué)（包括微生物學(xué)）是“兩條腿”，適應(yīng)性廣。三、學(xué)時(shí)及教學(xué)安排（見課表）課程教學(xué)：（40學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：3個(gè)，分散小組實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)：1個(gè)（城市污水廠設(shè)計(jì)），集中1.5周講1，學(xué)2，考3（講1/3，自學(xué)2/3，考3/3）四、教材及主主要參考書1.《排水工工程》下冊(cè)，，第四版，2000.6，中建工出出版社（教材材）2.《水質(zhì)質(zhì)工程學(xué)》李李圭白主主編，中建工工出版社3.給給水排水設(shè)計(jì)計(jì)手冊(cè)：城市市排水（第5冊(cè)），工業(yè)業(yè)排水（第6冊(cè)）4.簡簡明排水設(shè)計(jì)計(jì)手冊(cè)5.環(huán)環(huán)境工程手冊(cè)冊(cè)（水污染防防治卷）6.廢廢水處理概論論，R.S拉拉馬爾奧著著7.廢廢水工程之處處理、處置置及回用（美美國梅林卡夫夫和埃迪公司司）四、教材及主主要參考書（（續(xù)）水處理工程理理論與應(yīng)用（（日）井出哲哲夫等編EnvironmentalBiotechnology——PrinciplesandApplicationsRittmannandMccarty,McGraw-HillHigherEducation，2001水處理工程，，顧夏聲等編編水和廢水技術(shù)術(shù)研究，嚴(yán)煦煦世主編.中建工出版社社現(xiàn)代廢水處理理新技術(shù)，錢錢易主編.中國科技出版版社（有時(shí)間多看幾幾本，書到用用時(shí)方恨少））第一章總總論主要內(nèi)容：污水的性質(zhì)及及水質(zhì)特征污染物質(zhì)的特特征及污染指指標(biāo)水體的污染及及其危害水體自凈的基基本規(guī)律（耗耗氧、復(fù)氧、、溶氧平衡及及氧垂曲線））水污染防治的的主要技術(shù)措措施重點(diǎn)：水質(zhì)污污染指標(biāo)，水水體自凈規(guī)律律主線：水質(zhì)指指標(biāo)及水污染染為為什什么要進(jìn)行處處理怎怎樣處理………§1-1污污水的來源源與特性水是人類生活活與生產(chǎn)活動(dòng)動(dòng)中不可缺少少的物質(zhì)資源源。水資源在在使用過程中中由于喪失了了使用價(jià)值而而被廢棄外排排，并以各種種形式影響受受納水體，這這種水就稱為為污水或廢水水。污水——是生活污水、、工業(yè)廢水、、被污染的雨雨水和排入城城市排水系統(tǒng)統(tǒng)的其他污染染水的統(tǒng)稱。。我們所研究的的污水是指城城市下水道所所接納的污水水，統(tǒng)稱為城城市污水。

城市污水生活污水（日常生活使用過的并為生活廢料污染）家庭污水（糞便、洗滌、雜用）公用污水（公共場所）醫(yī)院污水（需消毒處理局部處理）工業(yè)廢（污）水（工礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)用過的水）生產(chǎn)廢水（未直接參與生產(chǎn)工藝，較干凈）如循環(huán)冷卻水t↑生產(chǎn)污水（被生產(chǎn)廢料所污染）（或經(jīng)工業(yè)企業(yè)局部處理后排入下水道）初雨徑流（被污染的雨水）旱流合流截流式合流制制§1-11、生生活污水⑴來源：廚房房、廁所、澡澡堂、盥洗間間等。⑵成分無機(jī)物：泥、砂、鈉、鉀鹽等（占總固體40%）有機(jī)物：人、畜排泄物，食物殘?jiān)?，紙屑等（占總固體的60%）微生物：大量⑶污染物數(shù)量量懸浮物：30~45克/人·日有機(jī)物（BOD5）：40克/人·日（經(jīng)沉淀后仍仍有20~30克/人··日,生物處處理去除）⑷特點(diǎn)：水質(zhì)質(zhì)、水量基本本穩(wěn)定，處理理工藝較成熟熟?！?-12、工工業(yè)廢水⑴來源：工業(yè)業(yè)生產(chǎn)過程用用過的水（如電鍍沖洗洗水、印染、、制革、煤氣氣洗滌水等））⑵成分：與生生產(chǎn)產(chǎn)品種類類有關(guān)，與生生產(chǎn)工藝過程程有關(guān)。含酸：化工、、礦山、鋼鐵鐵、電鍍等含堿：制堿、、造紙、化纖纖等含有機(jī)物：屠屠宰廠、食品品加工、化工工（石油化工工、農(nóng)藥、、合成化工））、輕工、紡紡織、印染等等含氰：有機(jī)玻玻璃、丙烯腈腈合成、電鍍鍍等含鉻：電鍍、、制革、制藥藥等§1-12、工工業(yè)廢水（續(xù)續(xù)）含酚：煤氣、、焦化、合成成樹脂等含油：煉油、、焦化、食品品加工等⑶特點(diǎn)：種類類繁多，水質(zhì)質(zhì)復(fù)雜，處理理工藝流程變變化多樣，不不成成熟。污水的的水質(zhì)、水量量變化大?！煌I(yè)業(yè)污水，其水水質(zhì)、水量不不同。——生產(chǎn)同種種工業(yè)產(chǎn)品，，采用不同的的生產(chǎn)工藝，，其水質(zhì)、水水量也不同。?！?-2水水污染及其其危害概述水體的物理性性污染酸、堿污染氮、磷的污染染有直接毒害作作用的無機(jī)物物污染有機(jī)物污染生物性污染水污染的危害害（小結(jié)）一、概述1、水污染水污染是指排排入水體的污污染物在數(shù)量量上超過該物物質(zhì)在水體中中的本底含量和水體的環(huán)境容量，從而導(dǎo)致水水的物理、化化學(xué)及微生物物性質(zhì)發(fā)生變變化，使水體體固有的生態(tài)態(tài)系統(tǒng)和功能能受到破壞，，不能發(fā)揮其其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展展和人民生活活中的作用。。本底含量——反映水體、大大氣等原來面面貌的含量；；環(huán)境容量——自然環(huán)境對(duì)污污染物自凈（（自然凈化））的能力；水體的自凈作作用——污染物在水體體環(huán)境容量范范圍內(nèi)，通過過物理、化學(xué)學(xué)、生物化學(xué)學(xué)等作用，可可以隨著時(shí)間間的推移而自自然降低。（（自凈作用是是有限的，在在環(huán)境容量范范圍內(nèi)）一、概述（續(xù)續(xù)1）2、造成水體體污染的因素素：排污、降降水（酸雨））、地面徑流流。3、水體污染染實(shí)例——英國泰吾士河治理，100年才使河水變清,魚群返回?！虾ＬK州河、黃浦江治理,水發(fā)黑發(fā)臭,截污工程(百余億)?！春又卫?，建90座污水廠，投資400億。(已花了600億)——三河（海河、淮河、遼河），三湖（太湖、滇池、巢湖）治理。80%水域、、45%地下下水被污染，，90%以上上城市水域嚴(yán)嚴(yán)重污染。貧水國⑴用水量增加加（生活水平平提高，水量量、水質(zhì)要求求高）⑵水資源短缺缺⑶工業(yè)發(fā)展，，水污染加劇劇，可用水資資源減少我國水荒（全球性性）水是二十一世世紀(jì)的石油二十世紀(jì)為石石油而戰(zhàn)二十一世紀(jì)為為水而戰(zhàn)污水處理任務(wù)務(wù)艱巨，大有有用武之地。①物理性污染染水溫色度臭味懸浮物泡沫②無機(jī)物污染染無直接毒害作作用的無機(jī)物物酸酸、堿（污染染）氮、磷（污染染）硫酸鹽及硫化化物（污染））氯化物（污染染）有直接毒害作作用的無機(jī)物物非金金屬：氰化物物、砷化物（毒性作用快快）重金屬：汞、、鎘、鉻、鉛鉛等（食物鏈富集集）一、概述（續(xù)續(xù)2）水污染一、概述（續(xù)續(xù)3）③有機(jī)物污染染易生物降解有有機(jī)物：多為為碳水化合物物、脂肪、蛋蛋白質(zhì)等難生物降解有有機(jī)物：多屬屬于人工合成成有機(jī)物，如如農(nóng)藥（DDT、、有機(jī)氯及有有機(jī)磷農(nóng)藥）、酚類化化合物、聚氯氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴等“三致”，““破壞激素””，“內(nèi)分泌泌紊亂”④病原微生物物污染：病原菌、寄生生蟲和病毒⑤放射性物質(zhì)質(zhì)污染：X射線，α、、β、γ射線線水污染二、水體的物物理性污染水體的物理性性污染是指水水溫、色度、、臭味、懸浮浮物及泡沫等等，這類污染染易被人們感感官所觀察，，并給人們感感官不悅。1、水溫（熱熱污染）污水的水溫對(duì)對(duì)污水的物理理性質(zhì)、化學(xué)學(xué)性質(zhì)及生物物性質(zhì)有直接接的影響。溫度超過60℃的工業(yè)廢廢水（如直接接冷卻水）排排入水體后，，會(huì)引起水體體的水溫升高高，形成熱污污染效應(yīng)。二、水體的物物理性污染（（續(xù)1）熱污染主要產(chǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象有有：⑴t↑，水體溶溶解氧濃度↓↓；t↑，水體內(nèi)內(nèi)水生生物耗耗氧速度↑。。⑵t↑，水水體中的化學(xué)學(xué)反應(yīng)加快，，使水體物理理化學(xué)性質(zhì)如如電導(dǎo)率、溶溶解度、離子子濃度和腐蝕蝕性變化，臭臭味加劇。⑶t↑，水水體中的細(xì)菌菌繁殖加快。?！畯S投氯氯量↑，加速速有機(jī)氯化合合物轉(zhuǎn)化為CHCl3(氯仿）→致致癌⑷t↑，加加速藻類的繁繁殖?！涌炜焖w的富營營養(yǎng)化進(jìn)程。。使水體溶解氧氧消耗加快→→缺氧→無氧氧1、水溫（續(xù)續(xù)）2、色度生活污水的顏顏色常呈灰色色，但當(dāng)污水水中的溶解氧氧降低至零，，污水所含有有機(jī)物腐爛，，則顏色轉(zhuǎn)呈呈黑褐色并有有臭味。城市污水，特特別是有色工工業(yè)廢水如印印染、農(nóng)藥、、焦化及有機(jī)機(jī)化工廢水排排入水體后，，使水體形成成色度，引起起人們感官不不悅。由于水水體色度加深深，使透光性性減弱，影響響水生生物的的光合作用，，抑制其生長長繁殖，妨礙礙水體的自凈凈作用。3、臭味生活污水的臭臭味主要由有有機(jī)物腐敗產(chǎn)產(chǎn)生的氣體造造成。工業(yè)廢廢水的臭味主主要由揮發(fā)性性化合物造成成。臭味給給人們感官不不悅，甚至?xí)?huì)危及人體生生理，呼吸困困難、倒胃胸胸悶、嘔吐等等。二、水體的物物理性污染（（續(xù)2）二、水體的物物理性污染（（續(xù)3）固體物質(zhì)按存存在的形態(tài)的的不同分懸浮固體膠體溶解固體按性質(zhì)的不同同可分為有機(jī)物無機(jī)物生物體4、固體物質(zhì)質(zhì)污染二、水體的物物理性污染（（續(xù)4）固體總固體（TS）：(懸浮,膠體,溶解)把一定量水樣在105~110℃烘箱烘干至恒重，所得的重量為總固體量。懸浮固體或懸浮物（SS）細(xì)分散懸浮固體(0.1~1.0μm)粗分散懸浮固體(>1.0μm)懸浮固體(SS)：把水水樣用濾紙過過濾，被濾紙紙截留的濾渣渣烘干至恒重重，得SS(其中有部分分可沉——可可沉固體)。。濾液中的固固體即為膠體體和溶解固體體。揮發(fā)性懸浮固固體(VSS)或稱灼燒燒減重：把懸懸浮固體在600℃時(shí)灼灼燒減重(失失去的重量)。殘留的重重量為非揮發(fā)發(fā)性懸浮固體體(NVSS)或灰分。。二、水體的的物理性污污染（續(xù)5）(3)耗氧氧，降低溶溶解氧含量量（SS有有機(jī)物）。。(4)可沉沉固體沉于于河底，底底泥積累與與腐化，惡惡化水質(zhì)。。(1)使?jié)釢岫仍黾?，，透光性減減弱，減少少光合作用用。(2)危害害魚類生存存（堵塞魚魚鰓，死魚魚）。(5)其它它污染物的的載體。懸浮固體的的污染：三、酸酸、堿污染染：當(dāng)PH值超超出6~9的范圍時(shí)時(shí)，會(huì)對(duì)人人、畜造成成危害，并并對(duì)污水的的物理、化化學(xué)及生物物處理產(chǎn)生生不利影響響。使水體體PH值發(fā)發(fā)生變化，，影響水生生生物的生生長，妨礙礙水體自凈凈，破壞生生態(tài)平衡。。四、氮、磷磷的污染：：氮、磷是植植物的重要要營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)（肥料）），也是污污水進(jìn)行生生物處理時(shí)時(shí)微生物所所必需的營營養(yǎng)物質(zhì)，，主要來源源于人類排排泄物及某某些工業(yè)廢廢水。氮磷磷是導(dǎo)致湖湖泊、水庫庫、海灣等等緩流水體體富營養(yǎng)化化的主要原原因。1、含氮化化合物及指指標(biāo)：污水中含氮氮化合物物有四種：：有機(jī)氮、、氨氮、亞亞硝酸鹽氮和硝酸鹽鹽氮。四種種含氮化合合物的總量量稱為總氮氮(TN，，以N計(jì))。有有機(jī)氮很不不穩(wěn)定，容容易在微生生物的作用用下，分解解成其它三種。。在無氧的的條件下，，分解為氨氨氮；在有有氧的條件件下，分解氨氨氮，再分分解為亞硝硝酸鹽氮和和硝酸鹽氮氮。有機(jī)氮無氧微生物NH3有機(jī)氮有氧微生物NH3NO2-NO3-四、氮、磷磷的污染：（續(xù)1））(1)總氮氮(TN)——有有機(jī)氮、氨氨氮、亞硝硝酸鹽氮和和硝酸鹽氮氮的總量。。容量法：將將一切形態(tài)態(tài)的氮，，在濃硫酸酸作用下先先消解成硫硫酸銨，然然后在堿性性條件下蒸蒸鎦出氨。。用已知過過量的硫酸酸標(biāo)準(zhǔn)溶液液吸收，過過量的硫酸酸再以標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)氫氧化鈉鈉溶液滴定定，由此可可計(jì)算出總總氮量。(2)凱氏氏氮(KN)———為有機(jī)氮氮與氨氮之之和。凱氏氮指標(biāo)標(biāo)可以用來來判斷污水水在進(jìn)行生生物處理時(shí)時(shí)，氮營養(yǎng)養(yǎng)是否充足足的依據(jù)。。生活污水水中KN約約為40mg/L(其中有機(jī)機(jī)氮約15mg/L，氨氮約約25mg/L)四、氮、磷磷的污染：（續(xù)2））(3)氨氮氮(NH3—N，NH4+—N)在廢水中以以游離狀態(tài)態(tài)氨(NH3)和離子狀狀態(tài)銨鹽(NH4+)形式存在在的，常記記NH3—N或NH4+—N，(當(dāng)當(dāng)廢水中的的PH值在在中性附近近時(shí)，如PH=6~8，氨氮氮中以NH4+占優(yōu)勢，有有一定的緩緩沖作用。。測定方法：：采用容量量法，在水水樣中加磷磷酸鹽緩沖沖溶液，將將PH調(diào)節(jié)節(jié)到7.4左右時(shí)，，銨鹽被分分解，析出出游離氨。。加熱蒸鎦鎦，將氨蒸蒸出并收集集在一定量量的已知濃濃度的硫酸酸標(biāo)準(zhǔn)溶液液中，即可可測得氨氮氮。(4)各指指標(biāo)間的關(guān)關(guān)系TN與KN之差值，，約等于亞亞硝酸鹽氮氮與硝酸鹽鹽氮，KN與氨氮之之差值，約約等于有機(jī)機(jī)氮。四、氮、磷磷的污染：（續(xù)3））2、磷及其其化合物污水中含磷磷化合物可可分為有機(jī)機(jī)磷與無機(jī)機(jī)磷兩類。。有機(jī)磷的的存在形式式主要有：：葡萄糖-6-磷酸酸，2-磷磷酸-甘油油酸及磷肌肌酸等；無無機(jī)磷都以以磷酸鹽形形式存在，，包括正磷磷酸鹽(PO43-)，偏磷酸酸鹽(PO3--)，磷酸氫氫鹽(HPO42-)，磷酸氫氫二鹽(H2PO4-)等。還有有聚合磷酸酸鹽如焦磷磷酸鹽(P2O74-)，三磷酸酸鹽P3O105-等。生活污水中中有機(jī)磷含含量約為3mg/L，無機(jī)磷磷含量約7mg/L。所有含含磷化合物物都是首先先轉(zhuǎn)化為正正磷酸鹽PO43-后，再測定定PO43-的含量，其其結(jié)果即總總磷(TP)，以PO43-表示。3、含氮化化合物的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化含氮化合物物在水體中中的轉(zhuǎn)化可可分為兩個(gè)個(gè)階段，第第一階段為為含氮有機(jī)機(jī)物如蛋白白質(zhì)、多肽肽、氨基酸酸和尿素轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為無機(jī)機(jī)氨氮，稱稱為氨化過過程；第二二階段是氨氨氮轉(zhuǎn)化為為亞硝酸鹽鹽與硝酸鹽鹽稱為硝化化過程。第一階段：：氨化，有有機(jī)氮轉(zhuǎn)化化為氨氮水解，斷斷肽鍵，，脫基NH3第二階段段：硝化化有氧2NH3+3O2亞硝化菌菌2HNO2+2H2O+能(硝化)2HNO2+O2硝化菌2HNO3+能缺氧：：2HNO3+4H2HNO2+4H(NOH)2(反硝化化)-2H2O-H2O-2H2O-H2O四、氮、、磷的污污染：（續(xù)4）蛋白質(zhì)N2ON2↑+2H四、氮、、磷的污污染：（續(xù)5）3、含含氮化合合物的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化(續(xù)續(xù))硝酸鹽在在缺氧酸酸性的條條件下，，可以還還原成亞亞硝酸鹽鹽，亞硝硝酸鹽與與仲胺R2=NH作作用，會(huì)會(huì)形成亞亞硝胺。。亞硝胺胺是“三三致”物物質(zhì)，這這種反應(yīng)應(yīng)可以在在人胃中中產(chǎn)生。。4、含磷磷化合物物的轉(zhuǎn)化化水體中的的可溶性性磷很容容易與Ca2+、Fe3+、Al3+等離子，，生成難難溶性沉沉淀沉積積于水體體底部為為底泥，，在水體體與底泥泥中建立立平衡。。四、氮、、磷的污污染：（續(xù)6）CO2，N，P自養(yǎng)菌合成藻類類氮、磷大大量而連連續(xù)地進(jìn)進(jìn)入水體體，促使使藻類異異常增殖殖，其后后果是：：(1)藻藻類量多多，種類類減少(夜光藻藻、蘭藻藻類銅銹銹囊藻及及有毒裸甲甲藻為主主，不是是魚類的的餌料)。(2)藻藻類占據(jù)據(jù)了魚類類生長的的空間。。(3)溶溶解氧急急劇變化化(嚴(yán)重重缺氧)，堵塞塞魚腮，，死魚現(xiàn)現(xiàn)象。藻類大量量繁殖，，使水體體顏色改改變(綠綠、褐、、紅)“水華””，“赤赤潮”。。5、氮氮磷污染染與水體體的富營營養(yǎng)化五、有直直接毒害害作用的的無機(jī)物物污染世界上公公認(rèn)的六六大毒物物：1、氰化化物(CN-)，劇毒，，主要有有HCN和氰酸酸鹽(KCN，，NaCN)。。破壞血血液并妨妨礙細(xì)胞胞呼吸和和傳遞氧氧的機(jī)能能，致組組織缺氧氧。機(jī)體體陷入窒窒息狀態(tài)態(tài)而引起起中毒死死亡。致致死量0.05~0.12g。2、砷(As)對(duì)人體毒毒性較大大，三價(jià)價(jià)砷的毒毒性高于于五價(jià)砷砷?！鄯e性性毒物五、有直直接毒害害作用的的無機(jī)物物污染（（續(xù)1））3、汞(Hg)抑制酶的的活性(能與酶酶蛋白的的硫基結(jié)結(jié)合)破壞人的的神經(jīng)系系統(tǒng)的功功能—累累積性毒毒物—慢慢性累積積中毒日日本“水水俁病””—汞汞中毒““瘋瘋貓?zhí)：！?、鎘(Cd)典型的累累積富集集型毒物物。(在在腎臟和和骨骼中中)““骨痛病病”——Cd中中毒Cd置置換骨頭頭中的Ca骨骨痛““骨骨折”5、鉻(Cr)—重金屬屬離子6、鉛(Pb)—鉛離子子與人體體的酶結(jié)結(jié)合，危危及神經(jīng)經(jīng)系統(tǒng)、、造血系系統(tǒng)、消消化系統(tǒng)統(tǒng)。五、有直直接毒害害作用的的無機(jī)物物污染（（續(xù)2））排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)(mg/L)飲用水標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)汞(Hg)鎘(Cd)鉻(Cr)鉛(Pb)氰化物(CN)砷(As)0.050.0010.10.010.50.051.00.10.50.050.50.04重金屬污污染的特特點(diǎn)：1。微量濃度度即可產(chǎn)產(chǎn)生毒性性效應(yīng)(0.01~10mg/L)2。不能被微微生物所所降解3。通過食物物鏈產(chǎn)生生富集作作用4。慢性累積中毒六大毒物排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)及飲用水標(biāo)準(zhǔn)：：六、有機(jī)物污染(一)耗氧有機(jī)物物(易生物降解有有機(jī)物)——多為碳水化合合物、脂肪、蛋白白質(zhì)。如生活污水水及與生活污水性性質(zhì)相似的工業(yè)污污水(屠宰廠、食食品加工等)———采用生化方法處處理。1、性質(zhì)：在微生生物作用下，可向向穩(wěn)定的無機(jī)物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化。有氧條件下：有機(jī)機(jī)物+O2好氧微生物CO2+H2O+NO3-無氧條件下：有機(jī)機(jī)物厭氧微生物CH4+CO2+H2O六、有機(jī)物污染（（續(xù)1）2、污染指標(biāo)：有機(jī)物的種類繁多多，組成復(fù)雜（如如木材加工、纖維維板、造紙廢水，，有機(jī)物種類有幾幾百上千種)，很很難一一分辯，逐逐項(xiàng)進(jìn)行測定。但但可利用它們的共共性，用某種指標(biāo)標(biāo)間接反映其總量量。利用有機(jī)物比較容容易被氧化這一共性，用氧當(dāng)當(dāng)量間接反映有機(jī)機(jī)物的量。氧化方方式大致有生物氧氧化、化學(xué)氧化和和燃燒氧化三類，，即對(duì)應(yīng)測得生化化需氧量、化學(xué)需需氧量和總需氧量量。此外，也可以以根據(jù)主要元素的的含量來反映有機(jī)機(jī)物的數(shù)量，如有有機(jī)碳、總氮、總總磷、總硫等水質(zhì)質(zhì)指標(biāo)就屬此類。。六、有機(jī)物污染（（續(xù)2）(1)生化需氧量量(BOD)———Bio-ChemicalOxygenDemand有機(jī)物特點(diǎn)：在微微生物的作用下，，進(jìn)行氧化分解(耗氧)，耗氧越越多，有機(jī)物越多多。①定義——在有氧的條件下，，由于微生物(主主要是細(xì)菌)的活活動(dòng)，降解有機(jī)物物所需的氧量，稱稱為生化需氧量，，常以BOD表示示。六、有機(jī)物污染（（續(xù)3）異養(yǎng)菌呼吸(氧化)OaCO2，H2O，能，NH3合成新細(xì)胞(亞硝化菌菌)OcH2O，能NO2-自養(yǎng)菌合成新細(xì)胞(硝化菌)OdNO3-，能合成新細(xì)胞殘存物質(zhì)ObCO2,H2O,能,NH3注：①假定有機(jī)物僅含含C、H、O、N元素，因P、S等元素極少，未未予考慮。②內(nèi)源呼吸產(chǎn)生的的氨的氧化和硝化化菌內(nèi)源呼吸消耗耗的氧未考慮。有機(jī)物(可生物降解)自養(yǎng)菌有機(jī)物好氧生物降降解示意圖（全過過程）六、有機(jī)物污染（（續(xù)4）從圖中可知，在有有氧的條件下，異異養(yǎng)菌通過自身的的生命活動(dòng)——氧氧化、還原、合成成等過程，把一部部分有機(jī)物吸入后后，氧化分解成簡簡單的無機(jī)物(如如CO2、H2O、NH3等)，并放出能量量，此過程消耗的的氧量用Oa表示；而把另一部部分有機(jī)物及其某某些分解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化化為生物體所必須須的營養(yǎng)物質(zhì)，組組成(合成)新的的細(xì)胞物質(zhì)。新合合成的細(xì)胞物質(zhì)也也在進(jìn)行氧化分解解，并放出能量，，叫內(nèi)源呼吸，內(nèi)內(nèi)源呼吸所消耗的的氧量用Ob表示。有機(jī)物氧化分解產(chǎn)產(chǎn)生的氨，在硝化化細(xì)菌(自養(yǎng)菌)的作用下，能被被氧化成NO2-和NO3-，并放出能量和合合成新的細(xì)胞物質(zhì)質(zhì)，此過程所消耗耗的氧量用Oc和Od表示。六、有機(jī)物污染（（續(xù)5）②幾點(diǎn)說明：1°污水中的耗氧氧物質(zhì)有：含碳有機(jī)物(氧化化分解的對(duì)象，微微生物的食料是BOD表示的部部分）含氮化合物、NH3(測BOD需需抑制硝化)化學(xué)還原性物質(zhì)(如：Fe2+,SO32-,S2-等)…(測BOD需屏蔽）2°BOD值與反反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系NODBOD20BOD55d20dⅠ(碳化階段)Ⅱ(硝化階段)t(日)O2BODu六、有機(jī)物污染（（續(xù)6）☆有機(jī)物氧化分解解，通常分為兩個(gè)個(gè)階段第Ⅰ階段為碳化階段，主要要為含碳有機(jī)物降降解：（也包括含氮有機(jī)機(jī)物的氨化）（以以及氨化后的不含含氮有機(jī)物的繼續(xù)續(xù)氧化）有機(jī)物+O2CO2+H2O+NH3C、H、N(幾個(gè)指標(biāo))BOD5—五日生化需氧量BOD20—20日生化需氧量量BODu—第一階段完全生生化需氧量BOD20=0.99BODu取BOD20≈BODu，BOD5/BOD20=0.69(生活活污水)六、有機(jī)物污染（（續(xù)7）NH3+O2亞硝化菌NO2-+O2硝化菌NO3-有機(jī)物氧化分解(好氧)包括碳化化和硝化兩個(gè)階段段(見圖示)，而而用BOD用來間間接表示有機(jī)物的的量。碳化階段需需氧量為Oa+Ob之和即為BOD。。硝化階段需氧量量為NOD，Oc與Od之和。第Ⅱ階段：硝化階段(氨的的硝化)六、有機(jī)物污染（（續(xù)8）為什么只用碳化階階段需氧量來表示示BOD或表示有有機(jī)物的量，原因因有二：①如果在第Ⅰ階段段(碳化階段)硝硝化不被抑制，對(duì)對(duì)于一般的污染水水如生活污水或被被生活污水污染的的河水，硝化過程程大約在5~7日日甚至10日以后后才顯著展開。而而最常測定的是BOD5，因此硝化過程對(duì)對(duì)此無影響。(對(duì)對(duì)硝化不抑制也無無影響)②含氮有機(jī)物氨化化后生成氨，由于于氨已經(jīng)是無機(jī)物物質(zhì)，所以作為有有機(jī)物的指標(biāo)不包包括氨的硝化。BOD表示有機(jī)物物的指標(biāo)包括含碳碳有機(jī)物的氧化，，含氮有機(jī)物的氨氨化以及氨化后不不含氮有機(jī)物的繼繼續(xù)氧化。因此用碳化階段需氧量量來表示有機(jī)物的的指標(biāo)即BOD。。六、有機(jī)物污染（（續(xù)9）3°BOD值與反應(yīng)溫溫度的關(guān)系BODT℃=BOD20℃(0.02T+0.6)(T在10℃~30℃范圍內(nèi)適適用)4°BOD的測定一般采用稀釋接種種法。稀釋水：充氧蒸餾餾水，加營養(yǎng)鹽(磷酸鹽、鈣、鎂鎂、鐵鹽)PH=7.2，接接種103~104個(gè)/ml，20℃℃，BOD5(五日消耗的溶解解氧)為了檢驗(yàn)測定的正正確、可靠性，應(yīng)應(yīng)看測定數(shù)據(jù)的重重現(xiàn)性。六、有機(jī)物污染（（續(xù)10）5°存在的問題測定時(shí)間長。如BOD5——五日生化需氧氧量。5日，指導(dǎo)導(dǎo)意義？（在線檢檢測、自動(dòng)控制））重現(xiàn)性差——誤差差大受水質(zhì)限制——難難生物降解有機(jī)物物不能表示（2）化學(xué)需氧量量（COD）———ChemicalOxygenDemand——利用化學(xué)氧化劑來來氧化污水中有機(jī)機(jī)物所消耗藥劑中中氧量（氧當(dāng)量））的多少來表示有有機(jī)物污染程度的的指標(biāo)。（間接表表示有機(jī)物）①重鉻酸鉀法———CODCr（常以COD表示示）——可氧化直鏈脂脂肪族化合物，無無機(jī)的還原性物質(zhì)質(zhì)（硫化物、亞硫硫酸鹽等）亦被氧氧化。加硫酸汞，，消除氯離子的干干擾。②高錳酸鉀法———CODMn——煮沸30分鐘鐘，也稱耗氧量OC。（3）總需氧量（（TOD）——TotalOxygenDemand——利用高溫（900℃），將廢廢水水樣中能被氧氧化的物質(zhì)氧化，，通過氣體載體中中的氧量的減少，，測定出上述物質(zhì)質(zhì)燃燒氧化所消耗耗的氧量（O2），稱為總總需氧量（（TOD））。TOD值一一般通過TOD分析析儀測定，，僅需3分分鐘即可得得出結(jié)果，，它比BOD、COD的測定定都簡便，，測定結(jié)果果比COD更接近理理論需氧量量（ThOD——TheoryOxygenDemand））（4）理理論需氧量量（ThOD）（——理論論需氧量是是根據(jù)化學(xué)學(xué)反應(yīng)方程程式計(jì)算求求得的有機(jī)物全部部氧化所需需要的氧量量。）但先要找到到有機(jī)物的的分子式，，這對(duì)未知知的有機(jī)物物很難。一般關(guān)系：：ThOD＞TOD＞CODCr（COD）＞（BODU）＞BOD20＞BOD5＞OC（CODMn）污水可生化化性：BOD5/COD比值,比值越高，，污水的可可生化性越越好，其值值可作為衡衡量污水是是否適宜采采用生物處處理法進(jìn)行行處理的一一項(xiàng)指標(biāo)，，BOD5/COD＞0.3可采用生物物法處理。。某些工業(yè)廢廢水,采取措施提提高可生化化性后,用生物法處處理。（5）總有有機(jī)碳（TOC）———TotalOrganicCarbon它是以碳元元素（C））含量來反反映廢水中中有機(jī)物總總量的一種種水質(zhì)指標(biāo)標(biāo)。測定方法：：在900℃高溫下下，以鉑為為催化劑使使水樣氣化化燃燒，測測定氣體中中的CO2含量（紅外外線分析儀儀）。（二）難降降解有機(jī)物物多屬于人工工合成的有有機(jī)物，如如農(nóng)藥（DDT，有有機(jī)氯及有有機(jī)磷農(nóng)藥藥等），酚酚類化合物物以及聚氯氯聯(lián)苯，芳芳香族氨基基化合物，，稠環(huán)芳烴烴，高分子子合成聚合合物（塑料料、合成橡橡膠、人造造纖維等）），還有合合成染料、、洗滌劑等等。特點(diǎn)：穩(wěn)定性強(qiáng)（（難于生物物降解，是是污水處理理的難題））；有害于人類類健康（多多為三致物物質(zhì)：致癌癌、致畸、、致突變））；耗氧速度較較慢；水生物富集集（如農(nóng)藥藥，有很高高的富集能能力）。污染指標(biāo)：：采用BOD指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生生較大誤差差。通常采用COD、TOC———綜合性指標(biāo)標(biāo)。各種物質(zhì)測測定指標(biāo)，，如酚、DDT等專項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)。（三）有機(jī)機(jī)物污染（（耗氧有機(jī)機(jī)物污染））特點(diǎn)有機(jī)物是不不穩(wěn)定的物物質(zhì)，隨時(shí)時(shí)隨地都在在向穩(wěn)定的的無機(jī)物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化。有機(jī)污染物物進(jìn)入水體體后，水中中能量增加加，如其他他條件適宜宜，微生物物將得以增增殖，有機(jī)機(jī)物得到降降解，從而而消耗了水水中的溶解解氧。與此此同時(shí)，通通過水面的的復(fù)氧作用用，水體從從大氣中得得到氧的補(bǔ)補(bǔ)充。若排排入水體的的有機(jī)物未未超過水體體的環(huán)境容容量，水體體中的溶解解氧會(huì)始終終保持在允允許濃度范范圍內(nèi)。若若排入水體體中的有機(jī)機(jī)物過多，，微生物分分解有機(jī)物物的耗氧速速度大于復(fù)復(fù)氧速率。。水中溶解解氧會(huì)降低低直至缺氧氧或無氧狀狀態(tài)。在水體缺氧氧條件下，，有機(jī)物易易被厭氧微微生物分解解，釋放出出H2S、NH3和CH4等有毒并有有臭味的氣氣體，造成成水體黑臭臭現(xiàn)象。因因此耗氧有有機(jī)物能惡惡化水質(zhì)，，破壞水體體的基本功功能。當(dāng)大量的有有機(jī)物沉積積于水體底底部時(shí)，因因有機(jī)物分分解耗去了了溶解氧，，而大氣復(fù)復(fù)氧很難到到達(dá)底層，，水體底部部缺氧，同同樣引起水水質(zhì)惡化。。有機(jī)物污染染（耗氧有有機(jī)物污染染）特點(diǎn)（（續(xù)）有機(jī)物+O2微生物有機(jī)物降解解微生物增殖殖耗氧DO↓大氣復(fù)氧有機(jī)物過多多超過環(huán)境容容量耗氧速度＞＞復(fù)氧速度度DO↓↓缺氧厭氧(無氧氧)有機(jī)物厭氧氧分解，H2S、NH3、CH4有機(jī)物腐敗敗水體發(fā)黑發(fā)發(fā)臭水質(zhì)惡惡化有機(jī)物沉于于水體底部部大氣復(fù)氧難到底層水體底部缺缺氧水質(zhì)惡化七、生物性性污染污水中的的有機(jī)物物是微生生物的食食料，污污水中的的微生物物以細(xì)菌菌與病菌菌為主。。生活污污水、食食品工業(yè)業(yè)污水、、制革革污水、、醫(yī)院污污水等含含有腸道道病菌(痢疾、、傷寒、、霍亂菌菌等)，，寄生蟲蟲卵(蛔蛔蟲、蟯蟯蟲、鉤鉤蟲卵等等)，炭炭疽桿菌菌與病毒毒（脊椎椎灰質(zhì)炎炎、肝炎炎、狂犬犬、腮腺腺炎、麻麻疹等)。如每每克糞便便中約含含有104~105個(gè)傳染性性肝炎病病毒。1、污水水的生物物性指標(biāo)標(biāo)污水生物物性質(zhì)的的檢測指指標(biāo)有大大腸菌群群數(shù)(或或大腸菌菌群值)、大腸腸菌群指指數(shù)、病病毒及細(xì)細(xì)菌總數(shù)數(shù)。(1)、、大腸菌菌群數(shù)(大腸菌菌群值)與大腸腸菌群指指數(shù)大腸菌群群數(shù)(大大腸菌群群值)是是每升水水樣中所所含有的的大腸菌菌群的數(shù)數(shù)目，以以個(gè)/L計(jì)；；大腸菌菌群指數(shù)數(shù)是查出出一個(gè)大大腸菌群群所需的的最少水水量，以以ml計(jì)計(jì)。大腸腸菌群數(shù)數(shù)與大腸腸菌群指指數(shù)是互互為倒數(shù)數(shù)，即：：大腸菌群群指數(shù)=1000大腸菌群群數(shù)(ml)大腸菌群群數(shù)作為為污水被被糞便污污染程度度的衛(wèi)生生指標(biāo)。。（2）病病毒污水中已已被檢出出的病毒毒有100多種種.（3）細(xì)細(xì)菌總數(shù)數(shù)細(xì)菌總數(shù)數(shù)是大腸腸菌群數(shù)數(shù)、病原原菌、病病毒及其其他細(xì)菌菌的總和和，以每每毫升水水樣中的的細(xì)菌菌菌落總數(shù)數(shù)表示。。2、病原原微生物物污染未污染的的天然水水中細(xì)菌菌含量很很低。由由于有機(jī)機(jī)物排入入天然水水體，使使水中有有了細(xì)菌菌生存的的條件，，同時(shí)也也有由城城市污水水、垃圾圾淋溶水水、醫(yī)院院污水帶帶入的病病原微生生物。病病原微生生物包括括致病細(xì)細(xì)菌、病病蟲卵和和病毒。。常見的的是腸道道污染病病菌，包包括霍亂亂、傷寒寒、痢疾疾等病菌菌；寄生生蟲病的的蟲卵有有血吸蟲蟲、阿米米巴、鞭鞭蟲、蛔蛔蟲、蟯蟯蟲及肝肝吸蟲等等；病毒毒有腸道道病毒、、傳染性性肝炎病病毒。病原微生生物污染染的特點(diǎn)點(diǎn)是數(shù)量量大，分分布廣，，存活時(shí)時(shí)間長，，繁殖速速度快。。通過水水傳播的的傳染病病，在世世界各國國歷史上上都有慘慘痛教訓(xùn)訓(xùn)。八、水污污染的危危害（小小結(jié)）水污染的的危害重重要體現(xiàn)現(xiàn)在以下下幾方面面：1、危害害人體健健康水污染直直接影響響飲用水水源的水水質(zhì)。當(dāng)當(dāng)飲用水水源受到到合成有有機(jī)物污污染時(shí)，，原有的的水廠不不能保證證飲用水水的安全全可靠，，這將會(huì)會(huì)導(dǎo)致如如腹水、、腹瀉、、腸道線線蟲、肝肝炎、胃胃癌、肝肝癌等很很多疾病病的產(chǎn)生生。與不不潔的水水接觸會(huì)會(huì)染上如如皮膚病病、沙眼眼、血吸吸蟲、鉤鉤蟲病等等疾病。。近來很很多人談?wù)務(wù)摰江h(huán)環(huán)境污染染導(dǎo)致雌雌激素增增加，影影響到人人類的繁繁殖能力力；還有有人指出出水污染染會(huì)造成成自然流流產(chǎn)或先先天殘疾疾。對(duì)某些污污水灌溉溉區(qū)的調(diào)調(diào)查說明明，生活活在污水水灌溉區(qū)區(qū)的農(nóng)民民的發(fā)病病率明顯顯比非污污水灌溉溉區(qū)的發(fā)發(fā)病率高高。對(duì)采采用不同同飲用水水源的人人群的調(diào)調(diào)查說明明，在同同一地區(qū)區(qū)，飲用用井水的的居民癌癌癥發(fā)病病率要比比飲用池池塘水的的居民低低得多。。2、降低低農(nóng)作物物的產(chǎn)量量和質(zhì)量量污水灌溉溉→污染染農(nóng)田土土壤→作作物枯萎萎死亡研究表明明，在一一些污水水灌溉區(qū)區(qū)生長的的蔬菜或或糧食作作物中，，可以檢檢出痕量量有機(jī)物物，包括括有毒有有害的農(nóng)農(nóng)藥等，，它們將將危及消消費(fèi)者的的健康。。3、影響響漁業(yè)生生產(chǎn)的產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)質(zhì)量漁業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)的產(chǎn)量量和質(zhì)量量與水質(zhì)質(zhì)直接緊緊密相關(guān)關(guān)。4、制約約工業(yè)發(fā)發(fā)展由于很多多工業(yè)（（如食品品、紡織織、造紙紙、電鍍鍍等）需需要利用用水作為為原料或或洗滌產(chǎn)產(chǎn)品和直直接參加加產(chǎn)品的的加工過過程，水水質(zhì)的惡惡化將直直接影響響產(chǎn)品的的質(zhì)量。。工業(yè)冷冷卻水的的用量最最大，水水質(zhì)惡化化也會(huì)造造成冷卻卻水循環(huán)環(huán)系統(tǒng)的的堵塞、、腐蝕和和結(jié)垢問問題，水水硬度的的增高還還會(huì)影響響鍋爐的的壽命和和安全。。5、加速速生態(tài)環(huán)環(huán)境的退退化和破破壞水污染造造成的水水質(zhì)惡化化，對(duì)于于生態(tài)環(huán)環(huán)境的影影響十分分嚴(yán)峻。。水污染染除了對(duì)對(duì)水體中中天然魚魚類和水水生物造造成危害害外，對(duì)對(duì)水體周周圍生態(tài)態(tài)環(huán)境的的影響也也是一個(gè)個(gè)重要方方面。污污染物在在水體中中形成的的沉積物物，對(duì)水水體的生生態(tài)環(huán)境境也有直直接的影影響。6、加劇水資資源短缺世界上的水資資源是有限的的。當(dāng)今世界界由于人口的的增加和經(jīng)濟(jì)濟(jì)的發(fā)展，淡淡水資源日益益緊張。由于于水污染造成成的水質(zhì)惡化化，喪失了水水資源的使用用功能，造成成污染性缺水水，加劇了水水資源的短缺缺。7、造成經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失水污染對(duì)人體體健康，農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)，漁業(yè)業(yè)生產(chǎn)，工業(yè)業(yè)生產(chǎn)以及生生態(tài)環(huán)境的負(fù)負(fù)面影響，都都會(huì)表現(xiàn)為經(jīng)經(jīng)濟(jì)損失。世界銀行曾對(duì)對(duì)中國大氣污污染和水污染染所造成的損損失作為估算算，其結(jié)論是是大氣污染和和水污染對(duì)人人體健康的影影響相當(dāng)于每每年422.8億美圓的的經(jīng)濟(jì)損失，，占我國國民民生產(chǎn)總值的的3.5%，，這個(gè)數(shù)字還還沒有包括水水資源短缺和和水環(huán)境污染染對(duì)工業(yè)所造造成的直接經(jīng)經(jīng)濟(jì)損失?！?-3水水體自凈的的基本規(guī)律一、水體的自自凈作用1、水體自凈凈：污染物隨污水水排入水體后后，經(jīng)過物理理的、化學(xué)的的與生物化學(xué)學(xué)的作用，使使污染的濃度度降低或總量量減少，受污污染的水體部部分地或完全全地恢復(fù)原狀狀，這種現(xiàn)象象成為水體自自凈或水體凈凈化。水體所所具備的這種種能力成為水水體自凈能力力或自凈容量量。若污染物物的數(shù)量超過過水體的自凈凈能力，就會(huì)會(huì)導(dǎo)致水體污污染。2、水體自凈凈過程（按機(jī)機(jī)理分）物理凈化作用用（水體中的污污染物通過稀稀釋、混合、、沉淀與揮發(fā)發(fā)，使?jié)舛冉到档?，但總量量不減。）化學(xué)凈化作用用（水體中的污污染物通過氧氧化還原、酸酸堿反應(yīng)、分分解合成、吸吸附凝聚等過過程，使存在在形態(tài)發(fā)生變變化及濃度降降低，但總量量不減。）生物化學(xué)凈化化作用（水體中的污污染物通過水水生生物特別別是微生物的的生命活動(dòng)，，使其存在的的形態(tài)發(fā)生變變化，有機(jī)物物無機(jī)化，有有害物無害化化，濃度降低低，總量減少少。）→水體體自凈的主要要原因3、生物化學(xué)學(xué)凈化作用水體生物化學(xué)學(xué)凈化過程如如下圖：河流有機(jī)物(C，，H，N，O)經(jīng)好氧菌作用用產(chǎn)生CO2，H2ONH4+，NH3經(jīng)亞硝化菌作作用NO2-產(chǎn)生經(jīng)硝化菌作用用產(chǎn)生NO3-有機(jī)底泥在缺氧條件下下，經(jīng)厭氧菌菌作用產(chǎn)生NH3，CH4↑，H2S↑，CO2↑可沉有機(jī)物有氧條件下CO2↑CH4↑H2S↑污水O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2大氣復(fù)復(fù)氧氧↑二、有機(jī)物污污染與自凈有機(jī)物質(zhì)排入入水體后，可可被水中微生生物氧化分解解，同時(shí)消耗耗水中的溶解解氧（DO））。所以，受受有機(jī)物污染染的河流，水水中溶解氧的的含量受有機(jī)機(jī)物的降解過過程控制。溶溶解氧含量是是使河流生態(tài)態(tài)系統(tǒng)保持平平衡的主要因因素之一。溶溶解氧的急劇劇降低甚至消消失，會(huì)影響響水體生態(tài)系系統(tǒng)平衡和漁漁業(yè)資源，當(dāng)當(dāng)DO＜1mg/L時(shí)，，大多數(shù)魚類類會(huì)窒息而死死。1、水體中有有機(jī)物的分解解與溶解氧的的平衡（水體中溶解解氧含量是分分析水體環(huán)境境容量的重要要指標(biāo)。）水水中溶解氧含含量的變化過過程由有機(jī)物物降解所控制制。——見溶溶解氧（DO）與有機(jī)物物（BOD））的變化曲線線。DOBODBOD~tDO~t（氧氧垂曲線）DOBODaob河q（污水）tK清潔帶污染帶恢復(fù)帶清潔帶時(shí)間（日）1、水體中有機(jī)機(jī)物的分解與溶溶解氧的平衡（（續(xù)）BOD變化曲線線：污水排放，在排排放點(diǎn)處BOD值急劇上升，，隨著河水下流流，有機(jī)物被分分解，BOD逐逐漸降低，經(jīng)過過若干天后，又又恢復(fù)到原來狀狀態(tài)。DO變化曲線（（氧垂曲線）：：污水排放后，河河水中的溶解氧氧由于有機(jī)物的的降解，開始下下降，至tK溶解氧最低點(diǎn)（（臨界點(diǎn)），以以后逐漸回升，，若干天后，又又恢復(fù)到原有狀狀態(tài)。2、河流中有機(jī)機(jī)物的降解與溶溶解氧平衡的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)模式式（1）耗氧過程程動(dòng)力學(xué)（有機(jī)機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)學(xué)）——耗氧規(guī)規(guī)律當(dāng)水中有足夠的的DO，且水溫溫不變，則有機(jī)機(jī)物生化降解的的耗氧速度與該該時(shí)刻水體中存存在著的有機(jī)物物含量成正比，，即呈一級(jí)反應(yīng)應(yīng)。有機(jī)物的降解速速度（耗氧速度度）與該時(shí)刻水水體中的有機(jī)物物含量成正比（呈一級(jí)級(jí)反應(yīng)）。設(shè)：L0——t=0時(shí)（開始時(shí)））有機(jī)污染物總總量，Lt——在t時(shí)刻殘殘存在水中的有有機(jī)物量，Xt=L0-Lt——t時(shí)刻已降降解的有機(jī)物量量。（1）耗氧過程程動(dòng)力學(xué)（有機(jī)機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)學(xué)）（續(xù)1）有：dXtdtd(L0-Lt)dtK1Lt==即：dLtdt=K1Lt-或dLtdt=K1Lt-積分：∫L0LtdLtLt=∫0dtt-K1lnLtL0=-K1tLtL0=e-K1tLtL0=10-k1t,k1=0.434K1K1,k1——耗氧速度常常數(shù)（1/日））（1）耗氧過程程動(dòng)力學(xué)（有機(jī)機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)學(xué)）（續(xù)2）從而：Lt=L010-k1t而Xt=L0-Lt=L0-L010=L0(1-10)-k1t-k1tXt=L0(1-10)-k1tBODL0tLt~tXt~tL0=Xt+LtLt~t曲線殘存有機(jī)物量Xt~t曲線已降解有機(jī)物量量（1）耗氧過程程動(dòng)力學(xué)（有機(jī)機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)學(xué)）（續(xù)3）說明：①耗氧速度常數(shù)數(shù)K1或k1因污水性質(zhì)不同同而異，并與溫溫度有關(guān)。生活污污水之k1值見P.39T.2-4。。k1與溫度的關(guān)系：：k1(T℃)=k1(20℃)×1.047(T-20)（1）耗氧過程程動(dòng)力學(xué)（有機(jī)機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)學(xué)）（續(xù)4）②有機(jī)物降解———耗氧，降解解速度好好氧速度t時(shí)段降解的有有機(jī)物量=t時(shí)時(shí)段的耗氧量說明：Xt=BODtXt=L0–Lt（t時(shí)段已降解解的有機(jī)物量)培養(yǎng)t時(shí)段所消消耗的氧量（t時(shí)段生化所需需氧量）BOD5=X5=L0（1-10-k1·5）BOD20=X20=L0（1-10-k1·20）對(duì)生活污水，20℃時(shí)，k1=0.1有：BOD5BOD20=L0（1-10-0.1×5）L0（1-10-0.1×20）=0.68370.99≈0.69（2）溶氧規(guī)律律（大氣復(fù)氧））溶氧速度與該時(shí)時(shí)刻水體的虧氧氧量(氧不足量量)成正比。設(shè)：水體中氧的的飽和溶解度為為C0(亦即飽和溶解解氧)t時(shí)刻水體的實(shí)實(shí)際溶解氧為Ct則：t時(shí)刻的的虧氧量Dt為：Dt=C0-Ct以C表示開始時(shí)時(shí)水體的實(shí)際溶溶解氧，D0表示開始時(shí)的虧虧氧量：D0=C0-C（2）溶氧規(guī)律律（大氣復(fù)氧））（續(xù)）溶氧速度dCtdt=K2DtDt=C0-CtCt=C0-Dtd(C0-Dt)dt=K2DtdDtdt=-K2Dt，∫D0DtdDtDt=∫0dtt-K2積分，整理DtD0=e-K2tk2=0.434K210-k2tDt=D0·10-k2t（K2,k2稱復(fù)氧速度常數(shù)））1/日k2值（P.39T.2-5）與水水溫、水文條件有有關(guān)（3）同時(shí)考慮耗耗氧與復(fù)氧時(shí)，考考查水體中溶解氧氧的變化規(guī)律（實(shí)實(shí)際上耗氧與復(fù)氧氧同時(shí)存在）設(shè)：水體在t時(shí)時(shí)刻耗氧量為Y1，溶氧量為Y2。則：水中實(shí)際(凈凈)溶解氧為Y=Y2-Y1。水體中溶解氧的增增長速度為：dYdtdY2dtdY1dt=-……※而：溶氧dCtdt=K2DtdY2dt=耗氧dXtdt=K1LtdY1dt=d(L0-Lt)dt=…（溶氧規(guī)律）……①…（耗氧規(guī)律）……②（耗氧量=已降解解的有機(jī)物量），，（耗氧速度=降降解速度）（3）同時(shí)考慮耗耗氧與復(fù)氧時(shí)，考考查水體中溶解氧氧的變化規(guī)律（續(xù)續(xù)1）河流中t時(shí)刻的實(shí)實(shí)際虧氧量：Dt=C0-YY=C0-DtdDtdt=-dYdt=d(C0-Dt)dt……③將上三項(xiàng)代入※式式，從而有：dDtdt=K2Dt-K1Lt-即：dDtdt=K1Lt–K2Dt氧不足量的變化速速度是耗氧速度和和溶氧速度的代數(shù)數(shù)和。（3）同時(shí)考慮耗耗氧與復(fù)氧時(shí)，考考查水體中溶解氧氧的變化規(guī)律（續(xù)續(xù)2）解上述微分方程可可得：Dt=(10-k1t-10-k2t)+D0·10-k2tk1L0k2-k1Dt~t在任一時(shí)刻的氧不不足量（虧氧量））氧垂曲線方程氧垂曲線P.38Fig2-17利用這一方程，可可求出氧垂曲線上上任一點(diǎn)的虧氧量量。達(dá)到最缺氧點(diǎn)的時(shí)時(shí)間tk（臨界點(diǎn)），即曲曲線極值點(diǎn)。DO(mg/L)C0D0tkCtminDtmaxDtCtC0t氧不足量氧垂曲線（3）同時(shí)時(shí)考慮耗氧氧與復(fù)氧時(shí)時(shí)，考查水水體中溶解解氧的變化化規(guī)律（續(xù)續(xù)3）由可可求得tk：dDtdt=0tk=lgk2k1D0(k2-k1)k1L01-k2-k1（日）tk——從排放放點(diǎn)到最缺缺氧點(diǎn)（臨臨界點(diǎn)）所所需的時(shí)間間（d）(最缺氧點(diǎn)點(diǎn)的溶解氧氧要求>4mg/L,指導(dǎo)意意義)上兩式使用用的條件：：（Dt，tk公式）①只考慮生生物氧化和和大氣復(fù)氧氧兩個(gè)因素素，②在排放點(diǎn)點(diǎn)處，河水水與污水完完全混合，，③k1與k2與水溫溫相適應(yīng)，，④若有多個(gè)個(gè)排放口，，進(jìn)行逐段段計(jì)算或根根據(jù)具體情情況合并成成一個(gè)排放放點(diǎn)計(jì)算。。（例題P.40例例2-4）§1-4水水環(huán)境保保護(hù)一、水環(huán)境境標(biāo)準(zhǔn)隨著我國環(huán)環(huán)境保護(hù)立立法工作的的不斷完善善（1989年12月26日日第七屆全全國人大常常務(wù)委員會(huì)會(huì)通過《中中華人民共共和國環(huán)境境保護(hù)法》》），有關(guān)關(guān)部門與地地方制定了了較詳細(xì)的的水環(huán)境標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，供規(guī)規(guī)劃、設(shè)計(jì)計(jì)、管理、、監(jiān)測部門門遵循。1、水環(huán)境境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)我國已有的的水環(huán)境質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有有（見附錄錄）：⑴《地面水水環(huán)境質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)》（（GB3838-88）⑵《漁業(yè)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》》（GB11607-89））⑶《景觀娛娛樂用水水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》》（GB12941-91））⑷《農(nóng)田灌灌溉水質(zhì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-92）這些標(biāo)準(zhǔn)詳詳細(xì)說明了了各類水體體中污染物物的允許最最高含量，，以保證水水環(huán)境質(zhì)量量。2、污水排排放標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合合排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GB8976-96））《工業(yè)“三三廢”排放放試行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GBJ4-73）《農(nóng)用污泥泥中污染物物控制標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GB4284-84））有關(guān)污水排排放的行業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)涉及及各類工業(yè)業(yè)，如：《制革工業(yè)業(yè)水污染物物排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GB3549-83））《石油煉制制工業(yè)水污污染物排放放標(biāo)準(zhǔn)》（（GB3551-83）《電影洗片片水污染物物排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GB3553-83））《石油化工工水污染物物排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GB4281-84））《造紙工業(yè)業(yè)水污染物物排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GB3544-92））《肉類加工工工業(yè)水污污染物排放放標(biāo)準(zhǔn)》（（GB13457-92）《紡織染整整工業(yè)水污污染物排放放標(biāo)準(zhǔn)》（（GB4287-92）《合成氨工工業(yè)水污染染物排放標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》（GB13458-92）《醫(yī)院污水水排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》（GBJ48-83）等等等二、水體環(huán)環(huán)境質(zhì)量評(píng)評(píng)價(jià)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)：：弄清水體體的污染現(xiàn)現(xiàn)狀和污染染物的時(shí)、、空變化規(guī)規(guī)律。預(yù)斷評(píng)價(jià)：：根據(jù)當(dāng)?shù)氐厮Y源現(xiàn)現(xiàn)狀以及工工、農(nóng)、漁漁業(yè)等各方方面的發(fā)展展要求，對(duì)對(duì)水體進(jìn)行行預(yù)斷評(píng)價(jià)價(jià)。自凈能力評(píng)評(píng)價(jià)：研究究污染物進(jìn)進(jìn)入水體后后，水體的的污染狀態(tài)態(tài)及其平衡衡、形態(tài)、、遷移、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化規(guī)律，，建立水體體自凈模式式，用以指指導(dǎo)治理、、監(jiān)測。水環(huán)境容量量：在滿足足水環(huán)境質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的的條件下，，水體所能能接納的最最大允許污污染物負(fù)荷荷量，又稱稱水體納污污能力。水質(zhì)評(píng)價(jià)為為環(huán)境評(píng)價(jià)價(jià)的范疇，，有關(guān)評(píng)價(jià)價(jià)程序和評(píng)評(píng)價(jià)方法，，自學(xué)及參參閱有關(guān)資資料?！?-5污污水處理理基本方法法與系統(tǒng)--------怎怎樣處理一、污水處處理方法分分類1、按處理理作用原理理分類物理處理法法：利用物物理作用分分離污水中中呈懸浮狀狀態(tài)的固體體污染物質(zhì)質(zhì)，方法有有：篩濾法法、沉淀法法、上浮法法、氣浮法法、過濾法法和反滲透透法等?；瘜W(xué)處理法法：利用化化學(xué)反應(yīng)的的作用，分分離回收污污水中處于于各種形態(tài)態(tài)的污染物物質(zhì)（包括括懸浮的、、溶解的、、膠體的等等）。主要要方法有中中和、混凝凝、電解、、氧化還原原、汽提、、萃取、吸吸附、離子子交換和電電滲析等。。（化學(xué)處處理法多用用于處理生生產(chǎn)污水））生物化學(xué)處處理法：利利用微生物物的代謝作作用，使污污水中呈溶溶解、膠體體狀態(tài)的有有機(jī)污染物物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)穩(wěn)定的無害害物質(zhì)。主主要分為兩兩大類，即即利用好氧氧微生物作作用的好氧氧法和利用用厭氧微生生物作用的的厭氧法，，其中有活活性污泥法法和生物膜膜法兩種。。2、按處理理手段（方方式）分類類按對(duì)污染物物實(shí)施的作作用不同，，可分為分分離法和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化法。分離法是通通過各種外外力作用，，把有害物物從污水中中分離出來來的方法。。由于污染染物存在形形式的多樣樣性和污染染物特點(diǎn)的的各異性，，決定了分分離方法的的多樣性。。轉(zhuǎn)化法是通通過化學(xué)或或生化的作作用，使污污染物轉(zhuǎn)化化為無害的的物質(zhì)或可可分離的物物質(zhì)，后者者再經(jīng)過分分離予以去去除，稱為為轉(zhuǎn)化法。。2、按處理理手段（方方式）分類類（續(xù)）分離法離子分離：：離子交換換、離子吸吸附、離子子浮選、電電解沉積、、電滲析分子分離：：吹脫、汽汽提、萃取取、吸附、、浮選、結(jié)結(jié)晶、蒸發(fā)發(fā)膠體分離：：化學(xué)絮凝凝、生物絮絮凝、電泳泳、膠體浮浮選、混凝凝法懸浮物分離離重力分離：：沉淀、浮浮上、氣浮浮離心分離：：水旋分離離、氣旋分分離阻力截留：：格柵、篩篩網(wǎng)、織物物、微孔介介質(zhì)、粒狀狀介質(zhì)質(zhì)（過濾））磁力分離轉(zhuǎn)化法化學(xué)轉(zhuǎn)化：：中和、氧氧化還原、、化學(xué)沉淀淀、電化學(xué)學(xué)法、水質(zhì)質(zhì)穩(wěn)定等生物轉(zhuǎn)化好氧法活活性污污泥法厭氧法生生物膜膜法3、按處理理程度分類類一級(jí)處理：：主要去除除污水中呈呈懸浮狀態(tài)態(tài)的固體污污染物質(zhì)，，主要采用用物理處理理法。（所所以也把物物理處理與與一級(jí)處理理看作同義義語）二級(jí)處理：主主要去除污水水中呈膠體和和溶解狀態(tài)的的有機(jī)污染物物質(zhì)（即BOD，COD物質(zhì)）。二二級(jí)處理通常常是籍生物法法來完成的，，所以也把生生物處理與二二級(jí)處理看作作同義語。三級(jí)處理：在在一級(jí)、二級(jí)級(jí)處理后，進(jìn)進(jìn)一步處理難難降解的有機(jī)機(jī)物，氮和磷磷等能夠?qū)е轮滤w富營養(yǎng)養(yǎng)化的可溶性性無機(jī)物等。。主要方法有有生物脫氮除除磷法，混凝凝沉淀法，砂砂濾法，化學(xué)學(xué)除磷法，活活性炭吸附法法，離子交換換法和電滲析析法等。深度處理：深深度處理是三三級(jí)處理的同同義語，但兩兩者又不完全全相同，三級(jí)級(jí)處理常用于于二級(jí)處理之之后。而深度度處理則以污污水回收、再再利用為目的的，在一級(jí)或或二級(jí)處理后后增加的處理理工藝。二、污水處理理系統(tǒng)城市污水和工工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)污水中的污污染物是多種種多樣的，往往往需要采用用幾種處理方方法的組合，，才能處理不不同性質(zhì)的污污染物與污泥泥，達(dá)到凈化化的目的與排排放標(biāo)準(zhǔn)。1、水中雜質(zhì)質(zhì)與處理方法法去除粗粒固體去除懸浮固體去除溶解的有機(jī)物去除氮去除磷廢水篩除（格柵、篩網(wǎng)）沉淀、浮升（上浮、氣浮?。┓€(wěn)定池活性污泥法生物膜法曝氣塘厭氧接觸法氨吹脫生物脫氮化學(xué)沉淀生物除磷1、水中雜質(zhì)質(zhì)與處理方法法（續(xù)1）去除細(xì)懸浮固體去除微量有機(jī)物去除溶解的無機(jī)物消毒污泥處理及處置過濾活性炭吸附電滲析離子交換蒸餾結(jié)冰萃取反滲透海水淡化氯化照射臭氧濃縮離心真空過濾淘洗照射消化濕燃燒干燃燒土地處理海洋處理1、水中雜質(zhì)質(zhì)與處理方法法（續(xù)2）以上方法實(shí)際際上基本代表表了水處理可可能采用的全全部方法，而而其中大部分分方法，一般般情況下并不不采用。上圖也可看作作是一個(gè)水處處理流程，其其中的去除粗粗粒固體、去去除懸浮固體體、去除溶解解的有機(jī)物及及消毒四步連連起來即組成成了常規(guī)的生生化處理流程程。如果對(duì)沉沉淀加上混凝凝，連同過濾濾、消毒幾步步即組成了一一個(gè)常規(guī)的給給水處理流程程。2、城市污水水處理典型流流程格柵沉砂池初沉池生物處理構(gòu)筑物或設(shè)備二沉池消化池投配池濃縮池二次濃縮脫水消毒干污泥城市污水出水三級(jí)或深度處理or污泥處理剩余污泥回流活性污泥泥污泥（攔截漂浮物物）（沉無機(jī)砂粒粒）（降解有機(jī)物物）有機(jī)、無機(jī)可沉一級(jí)處理（物物理處理）二級(jí)處理（生生物處理）（某一種方法法\技術(shù),某某一個(gè)處理單單元并不能完完全達(dá)到凈化化污水的目的的，需要由多多個(gè)處理單元元組成的處理理系統(tǒng)——處處理流程）2、城市污水水處理典型流流程（續(xù)）一級(jí)處理：基基本原理屬物物理法，去除除懸浮狀態(tài)的的固體污染物物質(zhì)。二級(jí)處理：生生物法，去除除膠體的和溶溶解的有機(jī)物物，現(xiàn)發(fā)展成成為包括脫脫氮、除除磷。深度處理：以以污水回用為為目的三級(jí)處理：置置于二級(jí)處理理之后同義，但不完全同處理方法有：：脫氮除磷、、混凝沉淀、、砂濾、活性性炭吸附、離離子交換和電電滲析等。3、工業(yè)污水水處理流程對(duì)城市污水有有典型流程(水質(zhì),水量量相對(duì)穩(wěn)定,處理工藝較較為成熟);對(duì)工業(yè)業(yè)污水由于其其水質(zhì)、水量量的不同,處處理流程隨隨水質(zhì)、水量量變化較大。。選用流程的原原則：先易后后難，先簡后后繁。對(duì)于某種污水水，采用那幾幾種方法組成成系統(tǒng)，要根根據(jù)污水的水水質(zhì)、水量，，回收其中有有用物的可能能性，受納水水體的具體條條件，并結(jié)合合調(diào)查研究與與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較后決定，，必要時(shí)還需需進(jìn)行試驗(yàn)。。第一章小結(jié)污水污水處理廠(站)達(dá)到污水綜合合排放標(biāo)準(zhǔn)水體(水環(huán)境境質(zhì)