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第五章水污染及其防治•第一节自然界的水•第二节水质、水质指标、水质标准•第三节水体污染与自净•第四节水污染防治第一节自然界的水•一、地球上水的分布•二、水的循环1.水的自然循环2.水的社会循环第二节水质、水质指标、水质标准•一、水质、水质指标•1.水质水的品质，指水与其所含杂质共同表现出的物理、化学、生物学综合特性。•2.水质指标•第一类物理性水质指标（1）感观指标（2）其他物理性状指标•第二类化学性水质指标（1）一般化学性水质指标（2）有毒的化学性水质指标（3）有关氧平衡的水质指标BOD、COD、DO、TOD•第三类生物学水质指标大肠菌群数•3.水污染防治工作中常用的水质指标（1）PH（2）悬浮固体（3）COD和BOD•①BOD生化需氧量：在有氧条件下利用微生物分解水中有机物达到稳定状态所需要的氧量。•②COD化学需氧量：在一定条件下，用强氧化剂处理水中各种有机物所消耗的氧化剂的量。（4）DO溶解氧指溶解于水中的游离氧。（5）细菌污染指数毫升水中所含细菌总数。水体只要含大肠菌群，无论多少，都表示水体被污染。•二、水质标准•1.地面水环境质量标准GB3838-88Ⅰ类：源头水，国家自然保护区；Ⅱ类：生活饮用水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场；Ⅲ类：生活饮用水源地二级保护区，一般鱼类保护区，游泳区；Ⅳ类：一般工业用水区，人体非直接接触娱乐用水区；Ⅴ类：农业用水区。•2.污水综合排放标准GB8978-88Ⅰ类污染物：对人体健康和环境产生长期不良影响。Ⅱ类污染物：长期影响小于Ⅰ类的污染物。排放标准按水域功能和企业性能分：一级标准：重点保护水域，Ⅰ、Ⅱ类水体；二级标准：一般保护的水域，Ⅲ、Ⅳ类水体；三级标准：进污水处理厂的污水。第三节水体污染与自净一、水体污染及污染源1.化学性污染（1）酸碱污染（2）重金属污染Hg、Pb、As，电镀，化工（3）需氧性有机污染生活垃圾，工业有机废料（4）营养物质污染N、P、K，水体富营养化，生活污水，工业、农业废水（5）有机毒物污染有机农药、有机染料•2.物理性污染（1）悬浮物污染（2）热污染电厂冷却水（3）放射性污染•3.生物性污染致病菌病毒二、废水的成分和性质——不同类型废水成分不同，造成其性质也有差别。1、生活废水2、工业废水3、畜禽养殖业废水•三、水体自净作用与水环境容量•1.水体自净作用：水体能降解一定量的污染物，使自身的质量得到改善的能力。（1）物理过程：指污染物在水中稀释、扩散、挥发、沉淀等，使水体得到净化。（2）化学和物理化学过程：氧化、还原、吸附、凝聚、中和等。（3）生物自净：利用微生物对水中有机物的分解，使水体得到净化。•2.水环境容量指一定水体所能容纳污染物的最大负荷。•影响因素：（1）水体的用途和功能：地面水体有不同水质指标，每类水质指标都决定着水环境容量大小，如水质要求越高，水环境容量就越小；（2）与水体自身特性有关：河宽、河深、流速、流量等；（3）污染物特性：污染物物理化学性质越稳定，越难降解，环境容量就越小。•水体对某种污染物环境容量计算式：W——某地面水体对某污染物的水环境容量，kg；V——该地面水体的体积，m3；——某污染物地面水环境标准，mg/l；——某污染物地面水环境背景值，mg/l；C——地面水对该污染物自净能力，kg。CCCVWBS)(SCBC第四节水污染防治•一、水污染防治目标、任务、原则•1.目标①确保地面水和地下水饮用水源地的水质；②恢复各类水体的使用功能；③还清地面水体的水质。•2.任务①进行区域、流域或城镇的水污染防治规划；②加强对污染源的控制；③建立完善的排水系统及污（废）水处理厂；④使水环境水资源免受污染。•3.原则防，对污染源的控制；治，对各类污水进行处理；管，对污染源、水体、水处理设施的管理。•二、废水处理技术概述•1.物理法（1）截留通过格栅、筛网回收废水中悬浮物（2）沉淀重力沉降，包括沉砂池、沉淀池沉砂池平流式、竖流式、曝气式沉淀池平流式、竖流式、辐流式•（3）过滤通过多孔介质（滤布、滤网、微孔）截流水中细小悬浮物。构筑物为滤池。种类：①滤料类型单层、双层、多层②作用动力重力、压力③构造特征普通快滤池、虹吸滤池、无阀滤池•（4）气浮（浮上分选）用小气泡作为载体，吸附废水中细小悬浮物。分类：加压溶气气浮、叶轮气浮（5）离心分离通过高速旋转利用离心力分离水中悬浮物，使污染物和水从不同出口排出。在离心场内，颗粒所受离心力为式中：m，m0——分别为颗粒和水的质量，kg；v——颗粒的圆周线速度；r——旋转半径，m；n——转速，r/min。rvmmFc)(0cF同一颗粒所受重力wFgmmFw)(0•分离因素：＜1500低速离心机1500＜＜3000中速离心机＞3000高速离心机9002rnFFwc•（6）膜分离对于过滤性膜具有选择透过性，对水中杂质进行分离。根据膜孔隙大小分微过滤、超过滤、纳米过滤等。•2.化学法（1）混凝：投加化学混凝剂使细小固体或胶体变成较大的絮状颗粒进行去除。常用混凝剂：硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁等•（2）中和当废水中酸碱浓度较高时使用该法。对酸性废水可用碱性废水作中和剂，反之亦然。或可投加药剂中和。•（3）氧化还原氧化：向水中投加氧化剂O2、O3等还原：向水中投加还原剂FeSO4、SO2等•（4）电解•3.生物法利用微生物作用使污水得到净化。根据微生物呼吸特性分为好氧生物法和厌氧生物法（O法和A法）；根据微生物生长状态分为活性污泥法和生物膜法。•（1）活性污泥法活性污泥：由大量繁殖，絮凝状态的微生物组成。在有氧条件下（充气），微生物能将废水中有机物分解，同时不断生长繁殖；停止曝气时，活性污泥沉淀与水分离。•基本流程图：12341.初沉池2.曝气池3.二沉池4.再生池•（2）生物膜法微生物生长于载体表面，形成一定厚度的生物膜，污水与膜接触，水中有机物被膜吸收降解，污水得到净化。根据载体种类不同分生物滤池法、生物接触氧化池法、生物转盘等。•（3）厌氧生物处理技术在无氧条件下，利用厌氧微生物处理废水有机物的方法。一般分为三个阶段：①产酸阶段：有机物被水解，被产酸细菌分解②产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌将有机物转化为乙酸、H2、CO2③产气阶段：乙酸、H2、CO2——CH4•三、污泥的处置和利用•1.污泥的一般特性：（1）含水率高（2）含大量细菌、微生物、病毒等（3）有毒物质更加集中•2.污泥的处置（1）脱水干化法：天然、机械（2）污泥消化法：人工控制下，通过微生物代谢使有机物更稳定•3.污泥的利用（1）用做农肥（2）制作沼气（3）用做建材掺入黏土熔烧后使用（4）回收物料•四、废水处理流程一级处理：去除悬浮物，调节PH二级处理：去除有机物深度处理：生物过滤，O3氧化作业：•1.水体污染防治中，常用的水质指标有哪些？其含义是什么？•2.什么是水体自净作用与水环境容量？•3.废水处理的物理方法有哪些？•4.什么是生物处理法？画图说明活性污泥法处理流程