水质工程学

水质工程学
water quality engineering
水的物理化学处理理论与应用

第一篇、水质与水处理概论
第一章、水质与水质标准
第二章、水的处理方法概论

天然水中的杂质
杂质的来源
杂质的分类

水中杂质分类···
分类 无机物 溶解物 0.05～1nm 溶解气体和离 子 胶体 1nm～0.2μm 悬浮物 0.2μm～1mm 粘土、金溶胶、 细泥、细砂、中砂、 硅溶胶等 灰尘等
有机物
染料、谷氨酸、 腐殖质、 DNA 、 纸浆纤维、红血球、 蔗糖、·甲酸等 酶、蛋白质等 头发等 病毒 质子显微镜 透明 电子显微镜、超 显微镜 浑浊 细菌、藻类、病原 菌等 普通显微镜、肉眼 浑浊
微生物 观测方法 水体外观

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:
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大部分悬浮颗粒通过重力沉降去除； 2 胶体物质采用物理化学方法去除；
3
溶解物质一般通过离子交换与膜技术等方法去除; 4 针对不同水质，应采用不同水处理方法。

各种天然水源 的水质特点
地下水
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， 水质、水温较稳定， 水温较低。 含盐量较高 。 硬度较大 。
地表水
（1）江河水 含盐量少，硬度较低， 但水的浊度高， 易受人为污染， 水质、水温不稳定。 （2）湖泊水库水 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

水体污染与自净
★水体污染及其危害 ★水中常见污染物及来源 ★水体的富营养化 ★水体的自净作用

水体污染 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： ¾点源污染 ¾面源污染

水污染现状： ¾ 污水处理率低：污水排放排放量接近400亿m3； ¾ 工业废水处理率约80％，达标排放的只有60％； ¾ 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； ¾ 湖泊富营养化严重：滇池、巢湖（安徽）、太湖 （江苏）； ¾ 50％左右地下水水质受到污染； ¾ 50％以上的重点城镇饮用水源不符合标准。

水体污染 2、水中常见污染物及来源
¾ 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。 ¾ 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。 ¾ 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。 ¾ 有直接毒害作用的无机污染物：氰化物、砷化物、重金 属离子等，最难处理。

水体污染 3、水体的富营养化
¾ 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： ¾水体腥臭难闻 ¾水体透明度降低 ¾水体溶解氧消耗殆尽 ¾藻类向水体释放有毒物质 ¾影响水体生态平衡

水体自净 4、水体的自净作用 ¾ 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。 ¾ 水体所具备的这种能力称为水体自净能力或自净 容量。 ¾ 若污染物的数量超过水体的自净能力，就会导致 水体污染。

水体自净 水体自净过程非常复杂，按机理可分为3类：
¾ 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； ¾ 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； ¾ 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。

受污染水源中的杂质及其饮用水水质所面临的问题
¾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。
¾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。

水质标准
1、生活饮用水卫生标准
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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） 2006年 “生活饮用水卫生标准”GB5749-2006， 共106 项
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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