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1、水污染及其防治,水污染及其防治,概述 水处理技术 常用的水处理流程,第一节 概述,水污染是指天然洁净水由于人类活动而被沾污的现象。,1984年颁布的中华人民共和国水污染防治法,第一节 概述,水污染即指“水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、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，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。”,第一节 概述,一、主要的水环境污染物,水环境污染物,悬浮物,耗氧有机物,植物性营养物,重金属,酸碱污染,第一节 概述,一、主要的水环境污染物,水环境污染物,石油类,难降解有机物,放射性物质,热污染,病原体,第一节 概述,二、水污染的主要来源,污染源：向
2、水体排放污染物的场所、设备和装置。,水体污染源,天然污染源,人为污染源,点源,非点源,第一节 概述,二、水污染的主要来源,人类活动所排放的各类污水由管道收集后集中排放，称为点源污染。,点源污染,非点源污染,大面积的农田地面径流或雨水径流产生的水体污染，由于其进入水体的方式是无组织的，称为非点源污染或面源污染。,1、生活污水来源：家庭、商业、学校、旅游服务业及其他城市公用设施。,二、水污染的主要来源,第一节 概述,生活污水,悬浮态或溶解态的有机物质,氮、硫、磷等无机盐类,微生物,（一）点源污染,生活污水的特点,二、水污染的主要来源,第一节 概述,1、水质成分有日变化规律，含N、P高；2、产生恶质
3、、腐臭和阴沟臭;3、不能直接农灌。,过量使用洗涤剂,过量使用洗衣粉,把剩饭倒入下水道,河边洗车,生活垃圾堆于河边,2、工业废水特点：,二、水污染的主要来源,第一节 概述,(1)污染物浓度大 (2)成分复杂且不易净化 (3)有颜色或异味 (4)水量和水质变化大 (5)一些废水的水温高,（二）面源污染,二、水污染的主要来源,第一节 概述,以较大范围形式排放污染物而造成水体污染的发生源。 面源污染主要指农田径流排水，具有面广、分散、难于收集、难于治理的特点。,农业灌溉用水量约占全球总用水量的70%左右，农田径流 排水已成为天然水体的主要污染来源之一。,过量施用农药污染水体,过量施用化肥污染水体,第一
4、节 概述,三、中国水污染的特征,每天排放1108m3废水,40%的河段达不到最起码的水质标准,中国地面水水质标准按照不同水域、不同功能分为5类： ：源头水、国家自然保护区 ：集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区; ：集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区; ：一般工业用水区、人体非直接接触的娱乐用水区； ：农业用水区及一般景观要求水域,第一节 概述,三、中国水污染的特征,（一）地面污染的特征 1、有机污染 表现为水体中COD、BOD浓度增加；悬浮物中含 有部分有机物，易形成沉积物；一些有机物具 有“致癌、致畸、致突变性”。 2、重金属污染 重金属污染面积不大。,有机污染、
5、重金属污染、富营养污染以及这些污染共存的复合性污染。,第一节 概述,三、中国水污染的特征,3、富营养化 主要淡水湖泊均已出现富营养污染现象。,水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引 起的水质污染现象。,水体富营养化过程,由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。,本质,第一节 概述,（1）水体富营养化类型,贫营养湖泊与富营养湖泊特征比较,水 华,湖泊富营养化图片,云南滇池富营养化现象严重,凤眼莲: 云南昆明的滇池，由于水质污染导致水葫芦疯长，几乎遮盖了整个滇池，使很多水生生物几乎绝迹。,人们打捞由于水体
6、富营养化导致的过量生长的水葫芦,人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦,圆明园遗址公园湖水,什刹海,来水水质较差 污染源输入 温度升高 光照时数延长 城区环境补水量的锐减,水华爆发,第一节 概述,海洋富营养化图片,海水赤潮,赤潮又称红潮，是海洋因浮游生物的兴盛，海水呈现一片铁锈红色而得名。 赤潮的海水都有臭味，它主要会使水体变粘稠，附着在鱼虾表皮和鳃上，导致鱼虾呼吸困难而死亡；许多赤潮生物还有较大毒性，因此它对海洋捕捞业、养殖业的危害极大。,夜光藻赤潮,东海赤潮,东海赤潮9,米氏裸甲藻赤潮,第一节 概述,（2）富营养化的危害,1.造成感官污染 2.引起水质恶化 3.减少鱼类活动的空间
7、4.藻类分解的有害物质伤害水生生物 5.消耗水中的溶解氧，严重影响鱼类生存,防治水体富营养化的方法,第一节 概述,（3）富营养化的防治,硬度和硝酸盐含量的增加，局部地区发现较为严重的油污染，也存在痕量有机物的污染。,第一节 概述,（二）地下水污染特征,第一节 概述,四、水污染的危害,1.危害人体健康 2.降低农作物的产量和质量 3.影响渔业生产的产量和质量 4.制约工业的发展 5.加速生态环境的退化和破坏 6.造成经济损失,内蒙古自治区默特左旗塔布赛乡黑河村的村民长期饮用含砷严重超标的地下水，致使不少村民患有严重的皮肤病。,某造纸厂造纸废水直接排入辽河，再经辽河入海。,新屋伴浊水,练江河变成“
8、酱油河”,2013年4月8日，群众反映河南省驻马店市练江河被严重污染、当地人称之为“酱油河”。练江河长达62公里，其下游是总面积达239平方公里的亚洲最大人工湖宿鸭湖。由于沿岸有大量污水流入，导致河水变脏发臭，颜色如同老抽酱油，并且部分河段河面上还漂浮着大量的红色细虫。,2013年我国重大水体污染事故回顾,河南新乡“红河”事件,2013年5月3日，河南新乡西孟姜女河约2公里的河段呈现红色，被民众称为“血河”，当地采取措施将红色的河水抽到污水管网，排到污水处理厂进行处理。,2013年2月下旬至3月，环保部组织北京、天津、河北、山西、山东、河南六省(市)环保厅(局) 全面排查华北平原地区工业企业废
9、水排放去向和污染物达标排放情况，结果发现华北地区55家企业存在利用渗井、渗坑或无防渗漏措施的沟渠、坑塘排放、输送或者存贮污水的违法问题。,山东潍坊高压水井排污地下水污染,河北沧县张官屯乡小朱庄村红色井水事件,2013年4月8日，水质抽样检测结果公布，河北建新化工股份有限公司（沧县分公司）排水沟坝南的苯胺含量为4.59mg/L，超出排污标准2 mg/L 1倍多；小朱庄村养鸡场内井水苯胺含量为7.33 mg/L，为饮用水标准0.1 mg/L的73.3倍。今年1月，小朱庄村一周姓养殖户养殖的肉鸡先后死亡700只，养殖户认为是鸡喝了浅层红色地下水所致。,山东潍坊用神龙丹剧毒农药种植生姜，或污染地下水,
10、山东潍坊使用“神农丹”进行大姜种植经媒体报道后得到社会广泛关注，专家表示，滥用神农丹会造成生姜中农药残留超标，还会对地下水造成污染。农民种姜时，使用“神农丹”通过不断的浇水灌溉，会使得大量的农药成份溶解到地下水中。,水体污染导致癌症村频现,淮河边的癌症村,2013年07月18日淮河流域水环境与消化道肿瘤死亡图集数字版出版，该图集首次证实了癌症高发与水污染的直接关系。 2010年，国家疾控中心编著的淮河流域重点地区死因监测分析结果汇编显示，这一年宿州埇桥区恶性肿瘤死亡人数2150人，沈丘死亡1724人。“比全国恶性肿瘤平均死亡率高1倍，与同区域的对照区相比，甚至高达四五倍。”,1956年水俣病半
11、世人祸,地点：日本水俣(音yu)海湾地区症状：神经中枢性疾病，轻者症状终 身，重者很快死亡病因：食用汞含量严重超标的海产品,痛痛病，又称骨痛病,地点：日本富山县神通川流域症状：全身剧烈疼痛，骨骼变形(严重畸形)，骨脆易折（一患者最后全身骨折达73处，身长为此缩短了30厘米）病因：饮用锌冶炼厂排放的含镉(Cd)废水污染的河水，并食用河水灌溉的稻米，导致镉在体内蓄积，造成肾损害，继而导致骨软化症。痛痛病在当地流行20多年，造成200多人死亡。,症状：脚部皮肤发黑，溃烂坏死，得病者100%死亡病因来源砷和含砷金属矿的开采和冶炼生产以砷化物为原料的玻璃、纸张、颜料和药物砷化镓集成电路芯片危害： 在人体
12、内积累，造成慢性砷中毒 致癌,砷污染泰国黑脚病上世纪中叶,罗马尼亚金矿氰化物污染事件10万多升含氰化物、铜和铅的污水流入帝萨河，使之成为死河80鱼类灭绝，河内植物全部死亡岸边的飞禽和野兽大量死亡严重中毒者，呼吸困难，意识丧失，出现惊厥，最后可因呼吸中枢麻痹而死亡。锰中毒轻者表情冷漠，浑身无力重者瘫痪，引起呼吸道疾病,其他有害无机物,原则：预防、治理、管理,二、水污染防治,预防,二、水污染防治,治理,第二节 水处理技术,物理法,沉淀,过滤,气浮,离心分离,高梯度磁分离,化学法,中和,混凝,氧化还原,电解,化学沉淀,生物法,物理化学法,吸附,离子交换,萃取,膜析,电解,活性污泥,生物膜,生物塘,厌
13、氧生化,污水灌溉,第二节 水处理技术,一、物理法,通过物理作用，来分离、回收污水中不溶解的、呈悬浮状的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。特点：设备简单、成本低、管理方便、效益稳定。作为预处理或补充处理。,物 理 法,第二节 水处理技术,二、化学法,向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，或将污染物转化为无害的物质。,化 学 法,第二节 水处理技术,三、物理化学法,利用物理化学的原理和化工单元去除水中的杂质。处理对象：废水中无机的或有机的溶解物质或胶体物质，杂质浓度很高或很低的废水。常用的处理方法有：吸附法、离子交换法、萃取法、膜析法。,第二节 水处理技术,四、生物
14、法,利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，使污水得以净化。对废水水质的要求：,（1）pH 值。好氧6-9，厌氧6.5-8；（2）温度。20-40；（3）营养物及其毒物。碳源、氮源、无机盐；（4）氧气。好氧2-4mg/L，厌氧要隔绝空气；（5）有机物的浓度。100mg/LBOD5500-1000mg/L,生 物 法,（一）活性污泥法,活性污泥法基本流程图,好氧生物处理法活性污泥法,（一）活性污泥法,衡量活性污泥数量和性能好坏的指标：1、活性污泥的浓度MLSS 指以1L混合液内所含的悬浮固体或挥发 性悬浮固体的量，g/L2、污泥沉降比SV% 一定量的曝气池废
15、水静置30min后，沉 淀污泥与废水的体积比，%3、污泥容积指数SVI 污泥指数，一定量的曝气池废水经30min 沉淀后，1g干污泥所占有沉淀污泥容积 的体积，mL/g,（二）生物膜法,生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池,生物膜能吸附和分解废水中的有机物，使废水得到净化，BOD5的去除率可以达到80%-90%,滤料是生物滤池的主体，对生物滤池的净化功能有直接影响。要求：大的表面积；有足够大的孔隙率；有较好的机械强度，不易变形和破碎。,立体蜂窝网状填料,纤维状填料,（三）厌氧生化法,厌氧生物处理法,厌氧生物处理法,第三节 常用的水处理流程,废水处理系统,一级处理,深度处理,二级处理,只去除废水中
16、呈悬浮状态的污染物,去除废水中呈胶体和溶解态的有机污染物,进一步去除废水中的悬浮物质、无机盐类及其他污染物,格栅,沉砂池,初沉池,初沉池,二沉池,二沉池,消毒池,原污水,排放,浓缩池,消化池,消化池,脱水机房,投配池,沼气利用,污水流程,污泥流程,消化气管线,城市污水处理流程示意图,一级处理,二级处理,泵站,污泥利用,城市污水的处理工艺,城市污水处理(1)污水一级处理：初级，主要去除固体悬浮物（ SS ）。通过机械过滤、筛滤等，沉淀的固体颗粒。效果：可除掉35%的BOD和60%的SS，为初级处理。,污水一级处理工艺流程图,（2）污水二级处理：为生化处理。主要去除有机物（BOD5）可大幅度去除污
17、水中呈胶态和溶解态的有机物，去除75% 95%的BOD，出水BOD可达标排放。,污水二级处理工艺流程图,(3) 污水三级处理：深度，主要去除难降解物质（N、P）。又称污水的高级处理或深度处理，主要采用物理化学法或土地利用法实现。主要去除N、P等污染物。去除SS、BOD99%，N、P5095%，P94%。,请珍惜水资源,否则地球上剩下的最后一滴水将是人类的眼泪,有机物测定指标：化学需氧量(COD) (Chemical Oxygen Demand)定义：指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量(mg/L)。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。 生化需氧量(BOD) (Bio-Chemical Oxygen Demand)定义：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。生化需氧量(BOD5) ：它表示废水在微生物存在下进行生化降解五日内所需要的氧的数量。,
