《水污染控制工程》绪论

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我国水污染事件
2005年11月13日，吉林石化公司双苯厂一化工车间连续发生 爆炸，产生的污染物硝基苯和苯，对松花江流域造成重大水 污染，震惊了全国，影响国际。
苯化物超标数十倍，甚至上百倍。预计有100公里左右的污 染团流产生。松花江整个污染水带全长约135公里，其中污 染物超标5倍以上的重度污染带达到80公里。预计整个污染 水带将在25天后离开黑龙江省。300万人口的哈尔滨市发布 通知停水4天。
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水污染物
悬浮物 (suspended solids, 简称SS)
沉积物 (sediments)
耗氧物质 (oxygen demanding wastes)
植物营养物质 (plant nutrients)
有机化合物 (organic compounds)
无机化合物 (inorganic chemicals)
总含盐量、一般有机物质等。
②有毒的化学性水质指标。如重金属、氧化物、多环芳烃、各种农药
等。
③有关氧平衡的水质指标。如溶解氧 (DO) 、化学需氧量 (COD) 、生
化需氧量 (BOD) 、总需氧量 (TOD) 等。
➢生物学水质指标
细菌总数、大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。
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1.3 水质标准
GB表示国标, 3838 表示标准号, 2002
➢当水体pH小于6.5或大于8.5时，水中微生物 的生长会受到抑制，致使水体自净能力减弱， 并影响渔业生产，严重时还会腐蚀船只、桥 梁及其他水上建筑。
➢用酸化或碱化的水浇灌农田，会破坏土壤的 理化性质，影响农作物的生长。
➢酸碱对水体的污染，还会使水的含盐量增加， 提高水的硬度。
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石油类
➢石油类产品的废水进入水体后会漂浮在水面 并迅速扩散，形成一层油膜，阻止大气中的 氧进入水中，妨碍水生植物的光合作用。
1956年又有同样病症的女孩住院，引起当地熊本大 学医院专家注意，开始调查研究。最后发现原来是 当地一个化肥厂在生产氯乙烯和醋酸乙烯时，采用 成本低的汞催化剂工艺，把大量含有有机汞的废水 排入水俣湾，1972年日本环境厅公布：水俣湾和新 县阿贺野川下游有汞中毒者283人，其中60人死亡。
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痛痛病事件
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水污染造成的经济损失
我国1996~2000年投资4500亿用于污染控制，其中 40%用于水污染控制，折合360亿/年； 我国水污染造成的健康损失成本至少每年为20亿 美元 ； 污染对我国渔业生产、旅游资源、供水设施及运 行费用、工农业产品的质量及工业生产设施等都有 巨大的不利影响，据估计每年造成的损失约为400 亿美元。
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重金属污染物
（汞、镉、铅、铬、镍）
很多重金属对生物有显著毒性，并且能 被生物吸收后通过食物链浓缩千万倍，最终 进入人体造成慢性中毒或严重疾病。例如， 著名的日本水俣病就是由于甲基汞破坏了人 的神经系统而引起的；骨痛病则是镉中毒造 成骨骼中钙的减少的后果，这两种疾病最终 都会导致人的死亡。
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酸碱污染
(生活污水、工业废水)
➢面污染源：大面积的农田地面径流或雨水径流，由于其进 入水体的方式是无组织的。
(农村生活污水、农药、化肥等)
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2.2 水污染分类
分类：根据污染物质及其形成污染的性质 ➢物理性污染：悬浮物、胶体、 热 、放射性。 ➢化学性污染：酸碱、重金属、需氧性有机物、营 养物质、有机毒物。 ➢生物性污染：致病菌及病毒的污染。
水污染控制工程
《水污染控制工程》下册(第三版) 高廷耀，顾国维，周琪主编 高等教育出版社，2007
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水污染控制工程
定义：应用工程学的方法对水质进行控制以达到消 除污染和恢复水的原有状态。 研究对象：点源污染、面源污染、水环境修复 控制方法：物理法、化学法、物理化学法和生物法 主要目标：保障人类对水的持续需求和用水水质的 安全性。
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绪论
水质、水质指标与水质标准 水污染与水体自净 废水及废水处理技术 废水处理流程
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1 水质、水质指标与水质标准 1.1 水质
▓水质定义：即水的品质 , 是指水与其中所含杂质共同表现 出来的物理学、化学和生物学的综合特性。 ▓水中杂质按存在状态分类：悬浮物质、溶解物质、胶体物 质。
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1.2 水质指标
1963年至1979年3月共有患者130人，其中死亡81人。
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水危害的关注
日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构 成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可 持续发展的重大障碍 ；
每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人 死亡，因此，水污染被称作"世界头号杀手 "，已引起世界人们的关注。
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针对排放区域新建、现有，执行不同的标准。
修订标准：污水综合排放标准（GB8978－1996），98 年1月1日开始实施。
✓ I类：增加到13项
✓ II类：增加到56项目
仍按排放区域不同执行不同的标准。
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行业排放标准
石油炼制工业污染物排放标准 制革工业水污染物排放标准 石油化工水污染物排放标准 钢铁工业水污染物排放标准 肉类加工工业水污染物排放标准 造纸工业水污染物排放标准
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其他污染物
难降解有机物 放射性物质 热污染等
21世纪影响人类生存与健康的三大环境问题
✓ 持久性有毒化学污染物(联合国环境规划署 UNEP
27种)：Persistent Toxic Substances, PTS。具有生物 累积性、难以降解、可远距离传输、致癌致突变性 和内分泌干扰等特性。大部分为POPs(Persistent Organic Pollutants)。
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需氧性有机物污染示意图
废水排放 COD
O2 表层
氧浓度分布曲线
河流
COD增加
河床
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需氧型有机物污染-案例
水体处于厌氧状态
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植物性营养物
两类：N、P 植物性营养物主要指含有氮、磷等植物所需营
养物的无机、有机化合物，如氨氮、硝酸盐、 亚硝酸盐、磷酸盐、含氮和磷的有机化合物。 这些污染物排入水体，特别是流动较缓慢的湖 泊、海湾，容易引起水中藻类及其他浮游生物 大量繁殖，形成富营养化污染。
✓ 臭氧层破坏
✓ 温室效应
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2.3 水污染及其危害 工农业的飞速发展，带来巨大环境问 题——水污染，产生一系列的严重后果， 甚至是灾难性事件。
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世界性水污染事件
早在18世纪，英国由于只注重工业发展，而 忽视了水资源保护，大量的工业废水废渣倾 入江河，造成泰晤士河污染，已基本丧失了 利用价值。
19世纪初，德国莱茵河也发生严重污染，德 国政府为此运用严格的法律和投入大量资金 致力于水资源保护，经过数十年不懈努力， 才使莱茵河碧水畅流，达到饮用水标准。
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水俣病事件
1953年，水俣镇发现了一个怪病人，开始时步态不 稳，面部呆痴，进而是耳聋眼瞎，全身麻木，最后 精神失常，身体弯弓，高叫而死。
定义
表示水质状况或水污染状况的指标，具体是指水样中除水分子外所含
杂质的种类和浓度。
分类：按杂质性质
➢物理性水质指标
温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、总固体TS、悬浮固体SS、
溶解固体DS、可沉固体、电导率 ( 电阻率 ) 等。
➢化学性水质指标
①一般的化学性水质指标。如pH 、碱度、硬度、各种阳和阴离子、
我国水污染状况—地表水
七大水系：
长江
黄河
珠江
松花江
淮河
海河
辽河
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我国水污染状况—地下水
我国地下水总体水质较好，但水位总体仍呈下降趋 势；海水倒灌，盐度增加。
水质在基本稳定的基础上也有恶化趋势，大部分城 市和地区的地下水存在一定程度的点状或面状污染， 污染区仍然以人口密集和工业化程度较高的城市中 心区为主，超标指标有矿化度、总硬度、硝酸盐、 亚硝酸盐、NH4+-N、铁、锰、氯化物、硫酸盐、pH 值、氟化物、酚等。
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污水排放标准
控制形式 ✓ 浓度标准 ✓ 总量控制标准 地域管理权限 ✓ 国家排放标准 ✓ 行业排放标准 ✓ 地方排放标准
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污水综合排放标准（GB8978-88）
原有标准：污水综合排放标准（GB8978-88）
➢ 分成两类污染物： ✓ I类：9项 ✓ II类：20项
对人体健康产生长远 影响，不允许稀释， 对长远一影律响执小行于严I格类标。准。
水体：是河流、湖泊、水库、地下水和海洋等的总称。 水体自净作用：水体具有消纳一定量的污染物质 , 使自身 的质量保持洁净的能力 。排入的污染物的浓度和毒性随时间 的推移在向下流动的过程中自然降低。 ➢物理净化：稀释、扩散、沉淀 ➢化学净化：氧化、还原、分解 ➢生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用。 水环境容量：水体所具有的自净能力就是水环境接纳一定 量污染物的能力，一定水体所能容纳污染物的最大负荷被称 为水环境容量。
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太湖的富营养化——N、P污染
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云南滇池爆发蓝藻
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富营养化的危害
溶解氧下降影响水生物生存，如造成鱼类 死亡
富营养化污染水源
➢我国水体富营养化，藻类过量繁殖，有些水体几 千万个/L，堵塞水处理设备。 ➢藻类影响常规水处理工艺，而且在消毒过程中会 与氯作用生成氯化消毒副产物。 ➢藻类在代谢过程中产生的藻毒素直接危害人体健 康。
1955~1972年，在日本富山县神通川流域两岸出现 了一种怪病，患者中妇女比男士多，患上此病，则 全身骨骼疼痛，不能行走，故取名为“痛痛病” ， 起因是附近的电镀厂、蓄电池制造厂及熔接工厂或 因采矿工业含镉之废水未经适当处理而径行排水， 污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田， 稻米和饮用水含镉而中毒。
➢渔业水域水质标准
➢游泳用水水质要求