水污染和水体自净

• 溶解在水中的分子态氧，通常记作DO，用每升水中氧的毫克
DO
数和饱和百分率表示。
水质指标
▪ 溶解氧(DO)
水质指标
▪ 溶解氧(DO)
溶解氧的动态变化反映了水体中有机污染物净化的进程，因而可作为水体自 净的标志。
水体自净
▪ 水体自净：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 部分的或完全的恢复原状的现象。
去除物质——不溶性的、呈悬浮状态的污染物。 主要工艺——筛滤截留、重力分离、离心分离等。 处理设备——格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、
一种生物工程。
水体自净作用
微生物降解污 染物
废水的微生物 处理
水处理的基本原则和方法
水处理
给水处理
废水处理
▪ 给水处理的基本方法
原水 混 凝
沉
过
消 饮用水
淀
滤
毒
最常用的地表水处理流程
水处理的基本原则和方法
废水处 理原则
改革生产工艺，大力推进清洁生产，减少废物排放量
例如，采用无水印染工艺可以消除印染废水的排放；采用无氰 电镀可使废水中不再含氰等。
▪ 水的功能和用途
生活和饮用水
工业、农业和 渔业用水
娱乐旅游和 水上运动
航运、景观用水
水
水能利用
生态用水
水循环和污染
▪ 水污染：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理或放射性
等方面的特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人
群健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。
水污染
自然污染 人为污染
化学性污染
• 化学性水质指标
pH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质等； 各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等；
溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总需氧量(TOD)等
•生物性水质指标
细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等
水质指标
透明度 • 水体清澈和光线透过的程度，透光越深透明度越大。
水体自净
天然水体的自净过程
水体自净
1
有机污染物的浓度由 高变低
2
3
生物相发生一系列变化。 首先，异氧细菌迅速氧 化分解有机污染物而大 量增殖，出现数量高峰； 然后是以细菌为食料的 原生动物出现数量高峰； 再后是由于有机物矿化， 利于藻类的生长，而出 现藻类的生长高峰。
溶解氧浓度随着有机物 被微生物氧化分解而大 量消耗，很快降到最低 点；随后，由于有机污 染物的无机化和藻类的 光合作用及其他好氧微 生物数量的下降，溶解 氧又渐渐恢复到原来的 水平。
选择处理工艺与方法时，必须经济合理， 并尽量采用先进技术
水处理的基本原则和方法
▪ 废水处理的基本方法
物理法
利用物理作用来分 离废水中呈悬浮状 态的污染物质，在 处理过程中不改变 其化学性质。如沉 淀法、气浮法、过 滤等。
化学法
利用化学反应的作 用来处理水中的溶 解性污染物质或胶 体物质。如中和法 、氧化还原法、离 子交换法法、电解 法、萃取法等。
COD
• 在一定严格的条件下，水中各种有机物质与外加的强氧化剂 作用时所消耗的氧化剂量，结果用氧的mg/L数来表示。
BOD
•在有氧的条件下，水中可分解的有机物由于好氧微生物（主要是好氧细菌） 的作用被氧化分解而无机化，这个过程所需要的氧量叫做生物化学需氧量。
含氮化 合物
•主要包括有机氮、氨氮（NH3—N及NH4+—N）、亚硝酸盐氮（NO2-—N） 和硝酸盐氮（NO3-—N）等四种化学形态。
重复利用废水；回收有用物质
例如，高炉煤气洗涤废水经沉淀、冷却后可不断循环使用；城市 污水中水回用。造纸废液中回收碱和木质素、含酚废水用蒸汽吹 脱法回收酚等。
对废水进行妥善处理
废水经过回收利用后，可能还有一些有害物质随水流出； 此外也有一些目前尚无回收价值的废水会直接排出，对于 这些废水，还必须加以妥善处理。
清洁带
污染带
恢复带
清洁带
▪水体未受污染， 氧及时得到补充
▪有机物降解接近完成， 溶解氧上升并接近饱和
水体自净
人们从自然界的水体自净过程中得到启发，认识到经过微 生物、特别是细菌的作用，使水体中的污染物得到降解，然后 通过水生生态系统中食物链，又使细菌受到限制，进而使水达
到净化。所以废水中的生物处理实际上是水体的生物自净原理 在水污染治理中的应用，也可以说是模拟天然水体自净作用的
水体自净
a——有机物分解的耗氧曲线（累积耗氧量） b——水体复氧曲线（累积复氧量） c——氧垂曲线 CP——最缺氧点（氧垂点）
水体自净
水体自净
水体自净
▪细菌对有机污染物分解，消耗溶解 氧，水体溶解氧下降；当溶解氧消 耗殆尽，水体进行缺氧分解，有机 物被分解之后，溶解氧又复上升
▪水体环境改善， 又恢复到原始状态
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水污染和水体自净
Contents
1
水循环和污染
2
水质指标
3
水体自净
4 水处理的基本原则和方法
水循环和污染
水 的 分 布
水循环和污染 水循环
水的自然循环
水的社会循环
水循环和污染
▪ 水的自然循环
水的自然循环过程示意图
水循环和污染
▪ 水的社会循环
生产 生活
处理 抽提
河流 湖泊
水循环和污染
无机污染物质、无机有 毒物质、有机有毒物质、 需氧污染物质、植物营 养物质、油类污染物质
物理性污染
悬浮物质污染、热污 染、放射性污染
生物性污染
水循环和污染
水循环和污染
水质指标
▪ 水质指标：表示水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质是否
符合要求的具体衡量标准。
• 物理性水质指标
温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等； 总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率（电阻率）等
生物法
主要是利用微生物 的作用，使废水中 呈溶解和胶体状态 的有机污染物转化 为无害的物质。根 据微生物类别可分 为好氧生物处理和 厌氧生物处理。
实际废水处理中往往是多种方法组合使用
水处理的基本原则和方法
▪ 废水处理的基本方法（按照不同处理程度分）
一级处理
二级处理
三级处理
只去除废水中 较大颗粒的悬 浮物质，大部 分物理方法是 用于一级处理。 一级处理只是 预处理。
去除废水中呈 溶解和胶体状 态的有机物质。 常用生物处理 法，废水处理 后一般能达标 排放。
也称高级处理 或深度处理， 当出水水质要 求很高或需要 回用，就需要 进行三级处理。
水处理的基本原则和方法
水处理的基本原则和方法
城市污水常规工艺流程：
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水处理的基本原则和方法
▪ 物理处理法