第1章、水质与水处理概论

1.1.2
各种典型水体的水质特点
1、地下水 地下水水质较好，一般作为生活饮用水和工业 冷却用水的水源 。其水质特点有以下几个方面： 浊度和色度很低，微生物较少，水质清澈。 水质不易受外界污染，有利于卫生防护，且水质、 水温较稳定，水温较低。 含盐量较高 。 硬度较大 。 地下水中可能含铁和锰。
2、地表水 （1）江河水 江河水易受自然条件影响，水中悬浮物和胶体 杂质较多，其水质特点为：江河水中含盐量少，硬 度较低，但水的浊度高，易受工业废水和生活污水 等人为污染，水质、水温不稳定。 （2）湖泊水库水 湖泊（或水库）水由于水的流动性小，贮存时 间长，其水质特点为：水的浊度较低，但藻类较 多，腐殖质含量高，湖水含盐量比河水高，咸水湖 的水不宜生活饮用。
1.4
用水水质标准
水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应 达到的指标和限值。不同用水对象，要求的水质标 准也不同。随着科学技术的进步和水源污染日益严 重，水质标准总是在不断修改、补充之中。 1、生活饮用水卫生标准
1956年 制订了第1个“生活饮用水卫生标准”（试行），15项水质指标 1976年 项目修订增加到23项 1985 年 “生活饮用水卫生标准”GB5749-85， 共35项，关于有机物指标只 有6项 2001年6月新标准《生活饮用水水质卫生规范》 （见教材P22）
水质工程学
water quality engineering
第1篇、水质与水处理概论
第1章、水质与水质标准 1.1 天然水中杂质的种类与性质 1.1.1 天然水体中的杂质
1、杂质来源 2、水中杂质的分类 水中杂质按其粒子尺寸大小和与水的相 互关系可分别以悬浮状态、胶体和真溶液状 态存在。即水中杂质分为悬浮物、胶体、溶 解物三类。水中杂质分类见表1-1。
生活饮用水水质常规检验项目及限值 项目 砷 镉 铬（六价） 氰化物 毒理学 指 标 氟化物 铅 汞 硝酸盐（以N计） 硒 四氯化碳 氯仿 细菌总数 细菌学 指 标 总大肠菌群 粪大肠菌群 游离余氯 总a放射性 总b放射性 限值 0.05（mg/L） 0.005（mg/L） 0.05（mg/L） 0.05（mg/L） 1.0（mg/L） 0.01（mg/L） 0.001（mg/L） 20（mg/L） 0.01（mg/L） 0.002（mg/L） 0.06（mg/L） 100（CFU/mL）③ 每100mL水样中不得检出 每100mL水样中不得检出 在与水接触30分钟后应不低于0.3mg/L，管网末梢水不应低于 0.05mg/L（适用于加氯消毒） 0.5（Bq/L） 1（Bq/L）
2、工业与其他用水水质标准
生活饮用水水质卫生规范（2001年）
生活饮用水水质常规检验项目及限值 项目 色 浑浊度 臭和味 肉眼可见物 pH 总硬度（以CaCO3计） 感官 性状 和一 般化 学指 标 铝 铁 锰 铜 锌 挥发酚类（以苯酚计） 阴离子合成洗涤剂 硫酸盐 氯化物 溶解性总固本 耗氧量（以O2计） 限值 色度不超过15度，并不得呈现其它异色 不超过1度（NTU）① ，特殊情况下不超过5度（NTU） 不得有异臭、异味 不得含有 6.5～8.5 450（mg/L） 0.2（mg/L） 0.3（mp/L） 0.1（mg/L） 1.0（mg/L） 1.0（mg/L） 0.002（mg/L） 0.3（mg/L） 250（mg/L） 250（mg/L） 1000（mg/L） 3（mg/L）,特殊情况下不得超过5mg/L②
1.2
水体污染与自净
1、水体污染及其危害 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过该 物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导 致水的物理、化学及微生物性质发生变化，使水体固 有的生态系统和功能受到破坏。 造成水体污染的原因主要有： 点源污染：点源污染来自未经妥善处理的城市污水(生 活污水与工业废水)集中排入水体。 面源污染：面源污染来自农田肥料、农药以及城市地 面的污染物，随雨水径流进入水体；随大气扩散的有 毒有害物质，由于重力沉降或降雨过程，进入水体。
水污染现状：
污水处理率低：污水排放排放量接近400亿m3； 工业废水处理率约80％，达标排放的只有60％； 90％以上的城市水域受到污染，特别严重的水系是 三河：淮河、海河、辽河； 湖泊富营养化严重：滇池、巢湖（安徽）、太湖 （江苏）； 50％左右地下水水质受到污染； 50％以上的重点城镇饮用水源不符合标准。
2、水中常见污染物及来源 可生物降解的有机污染物：碳水化合物、蛋白质、
脂肪等有机物，是生活污水中主要污染物，用COD、 BOD、TOC等表征其含量。
难生物降解的有机污染物：人工合成化合物、纤维
素、木质素等，去除困难。
无直接毒害作用的无机污染物：泥砂、矿渣等颗粒
无机物、酸碱污染、氮磷污染等。
有直接毒害作用的无机污染物：氰化物、砷化物、
2、污水综合排放标准（见表1-6） 原有标准：GB8978－88，污染物分成两类：
I类（9项）：对人体健康产生长远影响，不允许稀释， 一律执行严格标准 II类（20项）：长远影响小于I类
修订标准：GB8978－1996颁布，98年1月1日开始 实施。
I类：增加到了13项 II类：增加到了56项目
按排放区域不同执行不同的标准。
重金属离子等，最难处理。
3、水体的富营养化 水体富营养化指富含磷酸盐和某些形式的氮素的 水，由于营养物质过多使水体中藻类过量生长， 耗尽水中溶解氧，使水体质量恶化的现象。 水体富营养化的危害：
水体腥臭难闻 水体透明度降低 水体溶解氧消耗殆尽 藻类向水体释放有毒物质 影响水体生态平衡
4、水体的自净作用 污染物随污水排入水体后，经过物理的、化 学的与生物化学的作用，使污染的浓度降低或总 量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原 状，这种现象称为水体自净或水体净化。水体所 具备的这种能力称为水体自净能力或自净容量。 若污染物的数量超过水体的自净能力，就会导致 水体污染。
表1-1 水中杂质分类
分类 无机物 有机物 微生物 观测方法 水体外观 质子显微镜 透明 溶解物 0.05～1nm 溶解气体和离 子 染料、谷氨 酸、蔗糖、甲 酸等 胶体 1nm～0.2μm 粘土、金溶胶、 硅溶胶等 腐 殖 质 、 DNA 、 酶 、 蛋 白质等 病毒 悬浮物 0.2μm～1mm 细泥、细砂、中 砂、灰尘等 纸浆纤维、红血 球、头发等 细菌、藻类、病原 菌等
放射性 指 标
1.5
污水的排放标准
1、地表水环境质量标准（见表1-5） 《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）对水体类： I类 主要适用于源头水、国家自然保护区； II类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护 区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵区； III类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护 区、一般鱼类保护区及游泳区； IV类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的 娱乐用水区； V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求区域。
电子显微镜、超 普通显微镜、肉眼 显微镜 浑浊 浑浊
水处理的目的在于去除水中不符合要求的 杂质，对于不同类型的杂质，其去除方法也不 尽相同。 大部分悬浮颗粒通过重力沉降去除； 胶体物质采用物理化学方法去除； 溶解物质一般通过离子交换与膜技术等方法去 除。 由于各种天然水源所处环境、条件、地质 状况以及受污染程度各不相同，所含杂质种类 及含量也有很大差别，故针对不同水康
水源污染是当今世界范围所面临的普遍问题。特别 是有机物的污染是目前最严重的问题。不少有机污 染物对人体有急性或慢性、直接或间接的毒害作 用，其中包括致癌、致畸和致突变作用。 从70年代起，自来水的水质出现了饮用水的两个新 现象。一个是饮用水中不断出现新的病原微生物因 子，另一个是饮用水中化学成分的数量急剧增加。 这两个现象的出现都是水源水体受到污染的结果。
水体自净过程非常复杂，按机理可分为3类： 物理净化作用：水体中的污染物通过稀释、混合、 沉淀与挥发，使浓度降低，但总量不减； 化学净化作用：水体中的污染物通过氧化还原、酸 碱反应、分解合成、吸附凝聚等过程，使存在形态 发生变化及浓度降低，但总量不减； 生物化学净化作用：水体中的污染物通过水生生物 特别是微生物的生命活动，使其存在形态发生变 化，有机物无机化，有害物无害化，浓度降低，总 量减少（见教材P15图1-1水体自净过程）。