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环境保护概论王金梅丁颖编化学工业出版社第六章水污染及其防治学习目标水体污染的定义、水体污染的来源、水体污染造成的伤害水体中的主要污染物、水质指标及水质标准废水处理方法的类别、原理、构筑物及其应用化学工业出版社第一节水体污染及危害一、水体污染的定义定义：水污染是指水资源在使用过程中由于丧失了使用价值而被废弃排放，并以各种形式使受纳水体受到影响的现象。化学工业出版社主要指城市居民聚集地区所产生的生活污水电器制造废水轻工废水电镀工业废水冶金工业废水采矿废水含热废水生活污染源农业污染源工业污染源农业污染源包括农业牲畜粪便、污水、污物、农药、化肥、用于灌溉的城市污水、工业污水等。把向水体排放或释放污染物的来源和场所称为水体的污染源，根据来源不同分类，可以分为三类：二、水体污染源化学工业出版社三、水体污染物的分类及其危害无机无毒污染物有机无毒污染物无机有毒污染物有机有毒污染物悬浮状污染物酸、碱、无机盐类污染物氮、磷等植物营养物主要指碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸等非重金属的无机毒性物质：氰化物(CN－)、砷(As)重金属毒性物质有机氯化合物：多氯联苯(PCB)和有机氯农药多环有机化合物：酚类，芳香烃类物质水体中的污染物大致分类如下：化学工业出版社危害：1．严重威胁着人类生命健康（日本水俣病）2．影响了农业生产的发展，降低农作物的产量和质量3．影响了渔业生产的发展4．制约了工业的发展5．加速了生态环境的退化和破坏6．造成了经济损失化学工业出版社工厂事故、生活事故带来的灾难1、瑞士山多士化工厂发生火灾，大量的化学物质随灭火后的废水排入莱茵河，向下中游扩散，造成前西德境内的一场灾难，死鱼50余万条，引起国际纠纷。2、山西长子县化肥厂因检修设备，将10多立方米的碳酸氢铵母液排入南漳河，使河水中氨氮浓度达到100mg/l，死鱼11万条，15457人恶心、呕吐、腹泻等中毒反应；3、1848年和1854年伦敦曾因粪便污水污染水体，引起霍乱大流行，造成数万人死亡；4、1988年春上海地区流行甲型肝炎，短短两个月，患者多达29万人，是因为居民使用了污染的毛蚶（麻蛤）所致。5、CCTV.com消息(新闻30分)：今年入夏以来，浙江省绍兴市的内河河道上漂满了大量的“水葫芦”，造成河道堵塞、河水变质等一系列问题，严重影响了市民生活。化学工业出版社三、水体污染的水质指标水体污染主要表现为水质在物理、化学、生物学等方面的变化特征。所谓水质指标就是指水中杂质具体衡量的尺度。水质指标的类型及含义如下：色度水的感官性状指标之一。当水中存在着某种物质时，可使水着色，表现出一定的颜色，即色度。规定1mg/L以氯铂酸离子形式存在的铂所产生的颜色，称为1度。色度仪化学工业出版社浊度表示水因含悬浮物而呈浑浊状态，即对光线透过时所发生阻碍的程度。水的浊度大小不仅与颗粒的数量和性状有关，而且同光散射性有关，我国采用1L蒸馏水中含lmg二氧化硅为一个浊度单位，即1度。浊度仪化学工业出版社硬度水的硬度是由水中的钙盐和镁盐形成的。硬度分为暂时硬度(碳酸盐)和永久硬度(非碳酸盐)，两者之和称为总硬度。水中的硬度以“度”表示，lL水中的钙和镁盐的含量相当于lmg/L的CaO时，叫做l度。化学工业出版社溶解氧溶解在水中的分子态氧，叫溶解氧。20℃时，0．1MPa下，饱和溶解氧含量为9×10-6。它来自大气和水中化学、生物化学反应生成的分子态氧。溶解氧测定仪化学工业出版社化学需氧量是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标，以mg/L表示。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法，但两种氧化剂都不能氧化稳定的苯等有机化合物。它是水质污染程度的重要指标，COD的的数值越大表明水体的污染情况越严重。化学需氧量测定仪化学工业出版社生化需氧量在好氧条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需要的氧量。目前，国内外普遍采用在20℃下，五昼夜的生化耗氧量作为指标，即用BOD5表示。单位以mg/L表示。生化需氧量测定仪化学工业出版社总有机碳水体中所含有机物的全部有机碳的数量。其测定方法是将所有有机物全部氧化成CO2和H2O，然后测定所生成的CO2量。总有机碳测定仪化学工业出版社总需氧量氧化水体中总的碳、氢、氮和硫等元素所需之氧量。测定全部氧化所生成的CO2、H2O、NO和SO2等的总需氧量。化学工业出版社残渣和悬浮物在一定温度下，将水样蒸干后所留物质称为残渣。它包括过滤性残渣(水中溶解物)和非过滤性物质(沉降物和悬浮物)两大类。悬浮物就是非过滤性残渣。化学工业出版社，高度为1cm的水柱所具有的电导。它随水中溶解盐的增加而增大。电导率的单位为s／cm。电导率仪化学工业出版社指水溶液中，氢离子(H＋)浓度的负对数，即：pH＝－1g[H＋]，为了便于书写，如pH＝7，实际上是，n(H+)=0.000000l=10—7mol/L，pH的范围从0到14。pH等于7时表示中性，小于7时表示酸性,大于7时，则为碱性。PH计化学工业出版社四、化工废水的来源与特点化工废水分类主要来自基本有机原料、合成材料（如合成塑料、合成橡胶、合成纤维）、农药、染料等行业排出的废水如氯碱、感光材料、涂料等行业如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水含有机物的废水含有机、无机物的废水含无机物的废水化学工业出版社化工废水的特点废水排放量大污染物种类多污染物毒性大、不易生物降解废水中含有有害污染物较多化工废水的水量和水质视其原料路线、生产工艺方法及生产规模不同而有很大差异污染范围广化学工业出版社一、物理法定义：通过物理作用和机械力分离或回收废水中不溶解悬浮污染物质(包括油膜和油珠)，并在处理过程中不改变其化学性质的方法称为物理处理法。1.格栅与筛网格栅是一由组平行的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截留大块的悬浮物或漂浮物，如杂草、树叶、碎纸片、破布头等。化学工业出版社微滤机就是一种截留细小悬浮物的筛网过滤装置，微滤机可用于自来水厂去除原水中的藻类、水蚤等浮游生物，也可用于工业废水中有用物质化学工业出版社沉淀定义：沉淀是利用废水中悬浮物密度比水大，可借助重力作用下沉的原理而达到液固分离目的的一种处理方法。分类：沉淀根据废水中悬浮物的沉淀现象可分四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀和压缩沉淀。设备-----沉淀池普通沉淀池斜板斜管沉淀池平流式竖流式辐射式优点是构造简单、沉淀效果好、性能稳定。缺点是排泥困难、占地面积大。化学工业出版社水由中央管的下口进入池中，通过反射板的阻挡向四周分布并由下向上流动。澄清后的水则从池子四周的溢流堰排出。沉淀池底部设污泥斗，污泥可藉静水压头排出池外。化学工业出版社水在其中的流动方向是从中心向四周呈辐射辐流式沉淀池一般采用机械排泥，刮泥机每小时旋转2～4周。辐流式沉淀池适用于大型水处理厂。化学工业出版社过滤利用粒状介质层截留水中细小悬浮物的方法，被称为过滤。过滤常被用于废水的深度处理和饮用水处理过程。进行过滤操作的构筑物被称为滤池。普通快滤池是应用最广的一种滤池。化学工业出版社气浮气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物，使其随气泡浮升到水面，而从水中除去。其主要处理对象是乳化油及疏水性细小悬浮物。有时需向废水中投加浮选药剂，选择性地将亲水性的污染物改变为疏水性质。化学工业出版社离心分离定义----废水中的悬浮物借助离心设备的高速旋转，在离心力的作用下与水分离的过程叫离心分离。原理----含悬浮物的废水在高速旋转时，由于悬浮颗粒和废水的质量不同，所受到的离心力大小不同，质量大的被甩到外圈，质量小的则留在内圈，通过不同的出口将它们分别引导出来，从而使悬浮物与水分离。设备水力旋流器高速离心机重力式压力式优点----体积小，单位容积的处理能力高，构造简单，使用方便，易于安装维护。缺点----水泵和设备易磨损，所以设备费用高，耗电较多。一般只用在小批量的、有特殊要求的废水处理。化学工业出版社当废水在容器中绕轴线旋转时，废水及废水中的悬浮固体颗粒将受到器壁所施加的向心力的作用，由于废水与悬浮固体颗粒的密度差，则重者(悬浮物)将做离心运动集中至器壁部分，并沿器壁下滑至器底。形成泥渣，由排泥管连续排出。轻者(废水)将做向心运动集中于容器中心轴部分，由设在容器的中心管进入出流室排出，从而达到悬浮固体与废水的分离。化学工业出版社二、化学法定义：化学法(或化学处理法)是利用化学作用处理废水中的溶解物质或胶体物质，可用来去除废水中的金属离子、细小的胶体有机物、无机物、植物营养素(氮、磷)、乳化油、色度、臭味、酸、碱等，对于废水的深度处理也有着重要作用。化学工业出版社．混凝向水中投加某些化学药剂（常称为混凝剂），使难以沉降的颗粒互相聚集增大，成为具有沉降性能的絮体，以便能通过自然沉降或过滤的方法从水中分离除去，即为混凝。混凝是水处理的一个重要工艺，主要用以去除呈细小悬浮和胶体状态的污染物。化学架桥作用原理---当废水中加入少量的高分子聚合物时，聚合物即被迅速吸附结合在胶体微粒表面上。开始时，高聚物分子链节的一端吸附在一个微粒表面上，该分子未被吸附的一端就伸展到溶液中去，这些伸展的分子链节又会被其它的微粒所吸附，于是形成一个高分子链状物同时吸附在两个以上的胶体微粒表面的情况。各微粒依靠高分子的连接作用构成某种聚集体，结合为絮状物这种作用称为吸附架桥作用。由高分子架桥形成的聚集体中，各微粒并未达到直接接触，而且也未达到电中和脱稳状态，因此，吸附架桥实质上仍是一种聚合物过量状态。化学工业出版社在澄清池中，污泥被提升起来，并使之处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成高浓度的活性泥渣层。原水在澄清池中由下向上流动，泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性污泥层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留下来，使水获得澄清。清水在池上部被收集。化学工业出版社中和法中和就是酸碱相互作用生成盐和水，也即pH调整或称为酸碱度调整。酸、碱废水的中和方法有：酸、碱废水互相中和:以废治废、既简便又经济；投药中和:可以处理任何浓度、任何性质的酸碱废水;过滤中和：可以进行废水的pH调整。化学工业出版社氧化还原法定义：通过药剂与污染物的氧化还原反应，将废水中有害的污染物转化为无毒或低毒物质的方法。废水处理中最常采用的氧化剂是空气、臭氧、二氧化氯（ClO2）、氯气（Cl2）、高锰酸钾（KMnO4）等。药剂还原法在废水处理中应用较少，只限于某些废水（如含铬废水）的处理，常用的还原剂有硫酸亚铁（FeSO4）、亚硫酸盐、氯化亚铁