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3.调节水源流量，增加可靠供水：

5—2水污染的防治与控制

一、水质、水质指标与水质标准

A.水质的概念：

是指水与其所含杂质共同表现出来的物理、化学和生物学的综合特性

B、水质指标：

衡量水质的好坏，分为物理性（2小类）、化学性（3小类）、生物性三大类。

1.悬浮物

1）主要指：

沙砾、悬浮固体、漂浮物

2）危害：

●减少阳光对水面的穿透能力，从而衰减了水面下的光合作用；

●悬浮物的大量存在，堵塞鱼类的腮，导致死亡；

●可以吸附其他的污染物，进行协同的迁移。

2.生化需氧量（BOD）

1）定义：

在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量。

（mg/1）

2）是一种间接表示水被有机污染物污染程度的指标。

3）测定条件：

●20，02充足，不搅动

●完全氧化一般为20天，常用5天为测定的标准时间。

BOD5=70%BOD20

3.化学需氧量（COD）

在酸性条件下能够将有机物氧化为H20和C02，此时所测出的耗氧量。

2）特点：

测定时间短，不受水质限制。

主要作为工业废水的污染指标。

3）COD〉BOD，COD与BOD的差值可表示不为微生物降解的有机物。

4.pH值：

反映水的酸碱强弱的指标

5.细菌污染指标：

一般指大肠杆菌群数

6.有毒物质指标：

1）定义：

指达到一定浓度后，对人体健康、水生生物的生长造成危害的物质。

2）品种繁多，检测内容视具体情况而定

C、主要的水质标准

1.地面水水质标准：

（GB3838-88）地面水水域分为5类

●Ⅰ类：

源头水、国家自然保护区

●Ⅱ类：

集中式生活饮用水水源一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场

●Ⅲ类：

集中式生活饮用水源二级保护区、一般鱼类保护区及游泳场

●Ⅳ类：

一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区

●Ⅴ类：

农业用水区及一般景观要求水域

2.污水综合排放标准：

GB8978-88；

分为两类标准。

●Ⅰ类：

对人体健康有长远影响的污染物，共9种

●Ⅱ类：

长远影响小于Ⅰ类污染物，共有20种，依照排放水域分为3级标准进行控制。

3.生活饮用水水质标准：

GB5749-85；

共考核35项。

*制定标准的原则

●卫生安全可靠

●化学成分对人无害

●使用时不致造成其他不良影响。

4.其他专项用水水质标准

二、水体污染与主要的水体污染源

（一）水体污染

1.定义：

水体因接受过多的杂质而导致其物理、化学、及生物学特性的改变和水质恶化，从而影响水的有效利用，危害人体健康的现象。

2.水污染的危害

⏹危害人体健康

⏹降低农作物的产量与质量

⏹影响渔业生产的产量和质量

⏹制约工业发展的危害

⏹加速生态环境的退化与破坏

⏹造成经济损失

⏹

（二）主要的水体污染源

1.点源：

指工业污染源和生活污染源。

有季节性和随机性。

A.工业污水：

量大、面广、含污染物多、成分复杂，在水中不易净化，处理困难。

*主要特性：

⏹SS含量高：

3000mg/1（max）pH=2-13

⏹需氧量高:

COD：

400-10000mg/1BOD:

200-5000mg/1

⏹有机物一般难于溶解。

对微生物起毒害作用

⏹温度较高，排入自然水体会引起热污染

⏹易燃：

常含有低燃点的挥发性液体，如汽油、苯等

⏹多种多样有害成分：

硫化物、汞、镉、砷等

B.生活污水：

主要是日常洗涤用水，固体物质含量小于1%，而且多为无害物质

*主要特性：

⏹SS含量：

200-500mg/1

BOD：

210-600mg/1

⏹含磷、氮、硫高，含大量合成洗涤剂，并含有多种微生物（细菌、病原菌等）

2.面源：

农村灌溉用水和污水（造成农药污染、富营养化等）

三、主要的水体污染物

1.耗氧有机物（需氧污染物）

指生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机化合物，可在微生物作用下，最终分解为简单的无机物：

CO2和H2O。

分解过程中需要消耗大量的氧（正常水体含氧量为>

4mg/l），故称为耗氧有机物。

2）来源：

生活污水、牲畜污水以及食品、造纸、制革、石化等工业废水

3）BOD>

10mg/l（正常为<

3mg/l）

4）危害：

大量消耗水中的溶解氧（DO）

水质变化表现为:

⏹水体能见度下降

⏹水体发黑、发臭

⏹有气体从水中冒出

⏹水体表面有浮渣

2.植物营养物：

是引起湖泊、河流的富营养化的主要物质

是指促使水中

植物生长，从而加速水

体富营养化的各种物质，

主要指氮、磷。

2）来源：

●农田施肥,农业废弃物（植物杆、牲畜粪便等）

●城市生活污水

●某些工业废水（制革、造纸、肉类加工、炼油）

3）危害：

造成水体的营养化（水体衰老的表现，多发生在湖泊、水库、海湾内的流速相对缓慢的地方）。

3.重金属：

1）特点：

●毒性作用大，易引起人们的注意。

●在水体中不能为微生物降解，只能产生各种形态间的相互转化以及分散和富积—在水中进行迁移。

●氰化物：

剧毒，主要来源于电镀废水、化工厂的含氰废水等

●砷：

为积累性中毒物质，主要来源于化工、有色冶金。

4.农药：

有机毒物的污染，在自然环境中及常规生物处理中不易被降解。

5.石油

6.酚类化合物

7.酸碱及一般无机盐类

8.放射性物质

9.病原微生物和致癌物质

五、主要的防治技术

1.物理法（一级处理）

A.沉淀法

B.过滤法

C.离心分离法

D.浮选（气浮）法

E.蒸发结晶

G.反渗透法

2.化学法（多为深度处理工艺中采用）

A.混凝法：

处理含油废水、染色废水、煤气站废水

B.中和法

C.氧化还原法：

含酚、氰、硫废水的处理

D.电解法：

含铬废水

E.取法：

有机废水

F.吹脱法：

含CO2、H2S、HCN废水

G.吸附法：

有毒废水深度处理

H.电渗析法：

应用离子交换膜含粉、氰废水

3.生物法（二级处理，主要去除BOD）

A.活性污泥法：

BOD去除率：

90%

B.生物膜：

80-90%

C.生物塘：

75-90%

D.污水灌溉：

4.常见的污水处理工艺：

*方法：

●定性判断法；

●结合水规划进行功能区划分法；

●重点功能区定量计算法

*按功能区控制污染，保护水资源

2）制定水污染综合防治规划

*几项基本原则：

●以经济建设为中心，有利于促进经济与环境协调发展；

●以合理开发利用水资源为核心，着眼于全过程控制。

通过转变经济增长方式，推行清洁生产，把污染消除在经济再生产过程中。

●全面规划、突出重点，因地制宜、讲求实效

●坚持综合整治的原则。

3）实行排污许可证制度，对主要污染源逐步由浓度控制向总量控制过度

●从实际出发确定总量控制目标

●选好发证对象

●控制污水总量

●强化发证后的环境监督管理

●重视实践经验不断提高水平

4）乡镇企业的水污染防治对策

●按产业政策调整产业结构，使污染行业比例降至15%以下；

全部取缔坑式焦炉；

全部淘汰开放式炼磺炉；

限制水泥立窑的形式和规模；

淘汰小造纸厂等

●乡镇企业要合理布局，与农业生态系统组成两性循环的复合生态系统

●对小电镀、小化工、小印染等严加控制

第七章：

水污染及防治

7.1概述

一，水体：

河流、湖泊、水库、地下水、海洋等地表贮水体的总称。

水和水体的区别：

水体包括水中溶解物和水中悬浮物、底泥和水生生物（自养和异养生物）

可利用的水仅为淡水中（2.7％）除去两极冰川，地下水的部分（1％）要直接利用的占淡水的0.5％。

二，水体的自净作用和水体污染

1.以河流为例：

河流的自净作用是指河水中污染物质在河水向下游流动中自然降低的现象。

1）物理作用：

稀释、扩散、沉底

2）化学净化：

氧化、还原、分解

3）生物净化：

水中微生物对有机物的氧化分解作用

2.水体污染，水体污染定义目前有三种:

在这三种定义中较为适用;

是指外来物质进入水体的数量达到了破坏水体原有用途的程度.将水污染与水的用途紧密结合起来.

外来物质进入水体的数量达到了破坏水体原有用途的程度。

7.2水中主要污染物的来源及影响

无机无毒物：

酸、碱及一般无机盐N、P

无机有毒物：

各类重金属，氰、氟化合物

有机无毒物：

水中易分解的有机物，碳水化合物，脂肪，蛋白质

有机有毒物：

苯酚、多环芳烃、人工合成有毒物：

农药等。

一，需氧污染物

因有机物在微生物作用下分解成CO2+H2O需大量氧，故称为需氧污染物。

水中污染物过多，溶氧缺少，将对水生生物生活产生影响。

按下列指标表示水中需氧有机物含量：

1）BOD：

20度下，5天（70％）C.H.N+O2CO2+H2O+NH3需氧BOD5，水中有机污染物经微生物分解所需氧量。

2）COD：

用化学氧化剂重铬酸钾和高锰酸钾氧化水中有机污染物所需氧量。

3）总有机碳（TOC）：

包括水体中所有有机污染物的含碳量

4）总需氧量（TOD）：

有机物C.H.N.SCO2+H2O+NO.SO2所需氧量。

2.水体中需氧污染物来源

主要来源于生活污水，牧畜污水，食品，造纸，制革，印染，焦化，石化等工业废水。

3.需氧污染物分解与溶氧平衡

4.需氧污染物对鱼类的危害

一般鱼类需氧5~15mg/L，当<

5mg/L时逃离，<

1mg/L时窒息死亡。

二，植物营养物N，P

1.水体中植物营养物来源

雨、雪对大气的淋洗和径流对地表的淋溶与冲刷，农田施肥农业废弃物，城市生活废水和某些工业废水，

2.植物营养物污染的危害

1）水体富养化及危害

营养物增加，水生生物大量繁殖（主要是藻类），使鱼类生活的空间愈来愈少，藻类过度生长繁殖造成水中溶解氧急剧下降，从而使鱼类死亡。

2）水中N、P转化

1.N化合物，硝化：

蛋白质降解为NH3后，

NH3NH4NO2NO3

反硝化与脱氮，例C6H12O6+NO3CO2+H2O+N2

化学脱氮：

氨基酸RNH2+NO2ROH+H2O+N2+OH

2.磷化合物转化：

水体中无机磷在微生物作用下，转化向ADP，ATP进入生物体。

PO4ATPADP

三，油类污染物

1.来源：

船舶（运输，事故），工业含油废水，海底石油开采，大气中石油烃的沉降。

2.海洋石油污染的危害

1）石油膜：

阻碍海水蒸发，使海面温度下降，溶解氧下降，

2）对海洋生物的危害：

鱼卵、幼鱼死亡，鱼产量下降，鱼体石油臭味降低食用价值，海洋中哺乳动物死亡。

3）石油在水体中迁移转化：

扩展、挥发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物降解。

3.石油在水体中迁移转化：

1。

扩展：

密度小，疏水性强（1升1000---10000平方米）扩大污染面积，增大油水，油气接触面积，有利于蒸发，乳化，降解，

2。

挥发：

低于C15的10天内全部挥发，高于C15的难挥发，挥发可降去海洋表面50%烃类，

3。

溶解：

石油中低分子物质，极性非烃类可溶于水，增加2个C，溶解110倍，低碳烃毒性大，易被水生物吸收，

4。

光化子氧化

5。

乳化：

海流，风浪增加乳化形成水泡油，

6。

微生物降解，

四，酚类污染物

工业排放含酚废水和粪便污水酚作为焦化厂的废料与原料（生产酚醛树脂，水杨酸）

2.酚类在地表水体中分解净化过程

1）生化氧化；

单酚34小时分解99％

二酚13天才分解99％

三酚21天才分解99％

温度高，分解速度上升

2）酚的化学氧化过程极慢

3）挥发（挥发性酚易降解，在水中有较强自净能力

3.酚污染的危害

主要是

（1）水生物的酚臭味，PH<

7时，通氯气产生恶臭的氯代酚。

（2）毒性-----死亡（高浓度可使水中生物死亡）

（3）水中苯酚强烈耗氧，使溶氧严重下降五，氰化物

电镀废水，炼焦，化工厂废水，提取贵金属生产废水。

2.氰化物在水体中净化作用

1）挥发：

CN易水解，进入水体后呈碱性，CNHCN

2）氧化分解：

CN+O2CNO，CNO+H2OCO3+NH4

3）生成铬合物：

例如加入FeSO4Fe（CN）2或Fe（CN）6毒性较小

但放置过久（高温、光照）下，

Fe（CN）6+O2+H2OFe（CN）6Fe（OH）3+HCN+OH+CN

故电镀废水放置后毒性加剧！

！

3.危害：

剧毒：

0.1gKCN/次死亡，

0.3mg/L时鱼类死亡，安全量0.025mg/L。

六，酸碱及一般无机盐类

酸----矿山、工业废水，FeS2+O2SO2H2SO4

碱----制碱，碱法造纸……，酸+碱盐类

2.进入水体后变化，水对无机物有较强的净化作用。

H2SO4+（Na,K）AlSi3O3（长石）（Na,K）SO4+Al2（SO4）3+SiO2+H2O

3.危害，PH值变化，控制微生物生长，腐蚀般舶，由于酸雨，水的PH下降，饮用水PH：

7.0~8.5，渔业水：

6.0~9.2。

盐的污染使水的硬度增大：

尿石症

七，重金属污染

指Hg,Cd,Pb,Cr,As等生物毒性显著的重金属。

有色金属治炼

2.在水体中迁移转化A，沉淀作用MM（OH）

B，吸附作用

C，络合和螯合作用，与配体Cl,SO4,HCO3,OH,S,F等。

D,氧化还原Cr毒性>

>

Cr

3.危害

1）毒性：

如Hg，Cd0.01~0.001mg/L即显毒性

2）转化为更毒物质Hg甲基化

3）生物放大作用（蓄积）

水俣病Hg（废水）藻类吸附鱼食（蓄积）

中枢神经破坏，致病污染物（人类排泄物和医院废水）：

血吸虫、霍乱、伤寒，病毒性肝炎、消化道病

7.3水体污染的控制

7.3.1控制水体污染的基本途径1.减少污染源废水排放量，改革工艺，硫酸生产用稀硫酸吸收，重复利用废水，回收有利污染物

2.城市、工业废水的处理

3.加强水体监测、管理（排污许可证）

7.3.2废水处理技术

1.废水中主要污染物及水质指标

（1）PH值，要求处理后6~9，

（2）悬浮物，（3）BOD，（4）COD，（5）有毒物质：

酚、重金属、CN等。

以及其它特定的指标

2.处理方法分类

物理法：

（1）沉淀法，

（2）过滤法，（3）离心分离法，（4）浮选法，（5）蒸法结晶法，（6）反渗透法

化学法：

（1）混凝法（加入带反电荷物质使其分层）

（2）中和法（酸、碱）

（3）氧化还原法：

处理含Cr，Hg废水。

（4）萃取法：

含酚废水用苯萃取。

（5）电渗析法（电泳法）：

分离阴阳离子

生物法：

（1）活性污泥法：

通空气于废水中形成大量微生物的活性污泥。

（2）生物膜法：

废水通过大量微生物形成的固体填料膜。

3.城市污水处理流程