水污染控制工程-绪论

第二节：水污染防治基础知识 主要内容：
－废水 －污染物与污染指标 －废水水质 －废水水质控制标准 －控制废水的基本途径 －废水水质控制和污泥处理方法分类 －废水处理系统
废水
定义：使用过程中由于丧失了使用价值而被废弃外排的水。
分类
分类依据
种类
污浊度不同
净废水 浊废水
冷却水 生活污水
来源不同
水的社会循环与自然循环的关系
自然循环
平衡 破坏
给水 处理
取水
排放 社会循环
平衡 破坏
水污染 控制工
程
1.2水污染
水污染－进入水体中的污染物超过了水体自 净能力，而使水体丧失规定的使用价值时， 称为水体污染或水污染。
主要水体污染源：？
水（体１污）染向自基然本水类体排型放：的各类废水； －需（放氧２场型）所污向的自渗染然出水液体和直淋有接洗机倾雨物倒水及的；少固数无体机污物染物，以及垃圾堆 －毒（物３型）污大气染污染地区的有机酸毒雨物及、其无他机毒淋物洗以降及水放；射性物质物 －富（（营４５养））型大淋气洗污中植染有被害后的溶沉入氮和降了磷物化过及肥多水和溶农性药气的体（；降水）径流； －感（官６型）污航道染中船舶的漏由于油颜水、色中、废污臭水染味及物、能固泡使体沫人等废感弃到物不愉。快，如
氮、磷过多
湖泊 富营养化
后果：
–恶化水的感官性状
– 降低水的溶解氧含量，导致水体自净能力减 弱，破坏水生生态平衡
– 用作自来水水源时常堵塞水厂滤池，增加制 水成本，并使水质出现异臭异味，甚至与氯 消毒剂发生反应，产生致突变、致癌物质。
水体自净
定义：指水体受污染后，污染物在水体的物理、化 学和生物等作用下，使污染成分不断稀释、扩散、 分解破坏或沉入水底，水中污染物浓度逐渐降低， 水质最终又恢复到污染前的状况。
讲授内容顺序
1、绪论 2、不溶态污染物分离技术 3、化学转化技术 4、物理化学处理法 5、生物处理法 6、生态处理技术 7、污水深度处理 8、污泥处理处置（自学） 9、污水厂设计
水污染控制工程－绪论
第一节 水环境的污染与防治 第二节 水污染防治基础知识
第一节：水环境的污染与防治 主要内容：
－1.1水资源 －1.2水污染 －1.3水体污染防治
一级标准
二级标准
污染物
新扩改
现有
新扩改
现有
PH值
6~9
色度（稀释倍数）
50
悬浮物
70
生化需氧量（BOD5）
30
化学需氧量
100
（石C油OD类Cr)
10
动植物油
20
挥发酚
0.5
氰化物
0.5
硫化物
1.0
氨氮
15
氟化物
10
6~9
6~9
6~9①
80
80
100
100
200
250 ②
60
60
80
150
150
200
生活污水 工业废水
粪便水、浴洗水、冲洗 工业生产中排出的废水
水
污染物类别不同
有机废水 无机废水
相当部分有机物可生物降解
含无机污染物，不可降 解
毒物种类的不同
含酚废水 含汞废水 －－－－
污染物与污染指标
废水中的污染物大体可分为以下几个类别： 1. 固体污染物 2. 需氧污染物 3. 毒性污染物 4. 营养污染物 5. 生物污染物 6. 感官污染物 7. 酸碱污染物 8. 油类污染物 9. 热污染物
（二）需氧污染物
能通过生物化学（个别情况下还有化学）的作用而 消耗水中溶解氧的化学物质，统称为需氧污染物 （主要指有机物） 。
有机物按是否需氧分为：
可生化有机物 非生化有机物
可生化有机物按被微生物分解利用的难易程度不同 分为: 难降解有机物 易降解有机物
（二）需氧污染物 描述需氧物的水质指标：
1
溶解性
0
1
悬浮性
1
1
总有机碳
2
（TOC）
1
化学需氧量
3
（COD）
1
溶解性
4
400
200
100
23
硝酸盐
0
0
0
200
100
50
24
总磷（P）
15
8
4
200
100
50
25
有机磷
5
3
1
290
160
80
26
无机磷
10
5
3
1000
400
400
150
250
27
100
28
29
氯化物 （CL-）
碱度
(CaCO3) 油脂
1.1水资源
－水量大； －淡水资源少，占2.53％ －可直接取用的淡水资源更少，占0.22％ －我国人均淡水资源仅为世界人均值的1/4。
地球上的水经常处于循环运动状态：自然循环和社会循环
自然界的水循环－自然循环
用水的循环——城镇用水循环（社会循环）
给水系统的水源和排水系统接纳水体的地方大多 是邻近的河流。取之于河流，还之于河流，形成另一 种受人类社会活动作用的水循环——城镇用水循环 （社会循环）。
影响因素：受纳水体地形；水文条件；微生物种类、 数量；水温和复氧能力、污染物性质、浓度等。
机制：
1、物理净化：稀释、沉淀、迁移 物理过程不减少绝对量，但影响浓度分布，有利于后续 化学和生物净化过程。
2、化学净化 : 分解与化合、氧化还原、酸碱中和等。 化学过程可改变污染物的绝对量和毒性。
3、生物净化：通过河流、湖泊、水库等水体中生存的细 菌、真菌、藻类、水草、原生动物、贝类、昆虫幼虫、鱼
材：水污染控制工程（第三版）（“十一五”规划教
材）
主 编：彭党聪 （西安建筑科技大学）
出 版：冶金工业出版社
教材目录
第一篇 总论 第二篇 不溶态污染物的分离技术 第三篇 污染物的生物化学转化技术 第四篇 污染物的化学转化技术 第五篇 溶解态污染物的物理化学分离技术 第六篇 废水的再生利用与排放 第七篇 污泥处理与处置技术 第八篇 废水处理厂设计与水环境区域综合防治

第一类污染物能在环境或动植物体内积蓄，对人类的健
康产生长远的不良影响。含此类污染物的废水一律在车间或
车间处理设施排放口处取样分析。

第二类污染物的影响小于第一类污染物，规定的取样地点
为排污单位的排放口，其最高允许排放浓度要按地面水使用
功能的要求和污水排放去向，执行相关标准。
第一类污染物最高允许排放浓度（mg/L）
污染 物
最高允许排放浓度，(mg/L)
1
总汞
0.05
2
烷基汞
不得检出
3
总镉
0.1
4
总铬
1.5
5
六价镉
0.5
6
总砷
0.5
7
总铅
1.0
8
总镍
1.0
9
苯并蓖
0.00003
序号 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20
标准分级
第二类污染物最高允许排放浓度（mg/L)
300
145
17
溶解性
375
150
100
4
挥发性
325
200
105
18
悬浮性
375
150
100
5
悬浮物（SS）
350
220
100
19
总氮（N）
85
40
20
6
非挥发性
75
55
20
20
有机氮
35
15
8
7
挥发性
275
165
80
21
游离氨
50
25
12
8
可沉降物
20
10
5
22
亚硝酸盐
0
0
0
9
生化需氧
（BOD5）
水污染控制工程 （一）
城市建设与环境工程学院 2013
为什么学习这门课程？
1、环境领域主要的专业课 2、是以解决水污染问题为对象的专
业课 3、它是以化学、工程基础、环境监
测等为基础的后续专业课程 4、为毕业设计做准备。
水污染控制工程
学 时：48学时
考核方式：闭卷考试（70％）平时成绩（30％）
教
还会引起心血管病。 铅中毒时引起贫血、肠胃绞疼、知觉异常、四肢麻痹。 镍中毒时引起皮炎、头疼、呕吐、肺出血、虚脱、肺癌
和鼻癌。 锌中毒时能损伤胃肠等内脏，抑制中枢神经，引起麻痹。 铜中毒时引起脑病、血尿和意识不清等。
（三）毒性污染物
重金属具有以下特点： （１）其毒性以离子状态存在时最为严重，故通
15
10
20
30
20
40
1.0
0.5
1.0
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
2.0
25
25
40
15
10 20④
15 30④
磷酸盐（以P计）⑤
0.5
1.0
1.0
2.0
甲醛 苯胺类 硝基苯类
此外，BOD、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养性 污染。
（五）生物污染物

水质标准中的卫生学指标有细菌总数和总大肠菌群两项，
后者反映水体中受到动物粪便污染的状况。除致病体外，
废水中若生长铁菌、硫菌、藻类、水草、或贝壳类动物时，
会堵塞管道和用水设备等，有时还腐蚀金属和损害木质，
也属于生物污染。
1.3水体污染防治
1、立法－1984年《水污染防治法》（六届人大常委会通过）
－1996年《水污染防治法》修正（八届人大常委会通过） －2008年《水污染防治法》（十届人大常委会）
2、防止地表水污染措施？ 防止地下水污染措施？
3、废水是污染自然水体的主要因素。
本课程主要介绍内容
介绍控制废水水质的各种工程技术、工 艺，为防治水污染打下基础。
常称重金属离子毒物； （２）不能被生物降解，有时还可被生物转化为
更毒的物质（如无机汞被转化为烷基汞）； （３）能被生物富集于体内，既危害生物，又能
通过食物链危害人体。
（四）营养性污染物
氮和磷是植物和微生物的主要营养物质。氮和磷的浓度0.2和 0.02mg/L时，会引起水体的富营养性变化，促使藻类大量繁殖， 在水面上聚集成大片的水华（湖泊）或赤潮（海洋）。当藻类 在冬季大量死亡时，水中的BOD值猛增，导致腐败，恶化环境卫 生，危害水产业。
类等的代谢作用分解水中污染物。使其数量减少，直至 消失的过程。 生物净化是水体自净的主要途径。可作为污水处理的基 本原理，加以利用。
原因
耗氧原因： ①有机物的生物氧化 ②硝化作用：水中存在氨，硝化作用会消耗溶解氧。 ③水底沉泥的分解。 ④水生植物的呼吸作用。 ⑤无机还原性物质的影响。
复氧原因： ①空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中； ②水体中植物光合作用产生氧。
总有机碳（TOC）：如在相同条件下，测定气体中的 CO2增量，从而确定水样中碳元素的含量，用以判定有 机物含量，称为总有机碳。

（三）毒性污染物

1、无机化学毒物
（1）金属毒物（主要为重金属）：比重大于4～5，汞、 铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、钼、锑、 铋等。
（2）非金属毒物：氰、氟、硫（S2-）、亚硝酸根离子 （NO2-）等。
200
100
60
200
100
50
150
100
50
废水水质控制标准
控制废水水质有三个基本目的: (1)满足废水再用（循环再用或接续再用）对水质
的要求； (2) 满足有价物质回收工艺对水质的要求； (3)满足废水排放对水质的要求。
废水水质控制标准
《污水综合排放标准》
就污染物危害性质而言可分为两大类。
生化需氧量（BOD）：用生化过程中消耗的溶解氧量来 间接表示需氧物的多少，称为生化需氧量。

化 氧学化需分氧解量有（机C物O时D，）用：与用消化耗学的氧氧化化剂剂K2当Cr量O相7或等K的M氧nO量4
来间接表示需氧物的多少，称为化学需氧量。
总需氧量（TOD）：在900℃的高温下，以铂为催化剂， 使水样汽化燃烧，然后测定气体载体中氧的减少量，作 为有机物完全氧化所需的氧量，称为总需氧量。
废水水质
废水水质即废水的特性，包括废水中的 污染物种类、性质和浓度。
典型的生活污水水质（单位：mg/L)
序 号
指标
浓度
Hale Waihona Puke 序 号指标浓度
高
中常
低
高
中常
低
1
总固体（TS）
1200
720
350
15
悬浮性
600
250
150
2
溶解性总固体
850
500
250
16
可生物降解
750
300
200
部分
3
非挥发性
525
2、有机化学毒物 ：挥发酚、苯并（α）蓖、DDT、六 六六等。
3、放射性物质：X射线、α射线、β射线、γ射线及质子 束等 。

（三）毒性污染物
重金属的危害 六价铬中毒时能使精神混乱、疯狂痉挛。鼻膈穿孔，皮
肤及呼吸系统溃疡，引起脑膜炎和肺癌。 镉中毒时引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形，有时

生物污染物中，病毒的个体甚小，约20～300nm。其它
生物污染物（如细菌的个体为0.7～10μ m、藻类和寄生虫
卵等）的个体均甚大，它们在水中呈悬浮状态。
（六）感官污染物 色度、臭味、浊度、悬 浮物
（七） 酸碱污染物 pH值 （八）油类污染物 石油类、动植物油，
两者还构成COD值 （九）热污染 温度
（一）固体污染物 1、固体物质在水中的分散状态分为： 溶解态（直径小于1 nm） 胶体态（直径介于1～100nm） 悬浮态（直径大于100nm）
（一）固体污染物
2、描述固体物质的水质指标： （1）按能否透过孔径0.45μm滤膜或滤纸分为 溶解固体（DS）：能透过 悬浮固体或悬浮物（SS）：不能透过 总固体（TS）：两者合称。 （2）按悬浮物的比重分为 沉降性悬浮物 ：比重大于１ 漂浮性悬浮物 ：比重小于１ （3）沉降性悬浮物又按在标准沉降管中（2小时）能否沉降分离 分为 可沉物（其颗粒大体在10μm以上） 难沉物