水理工程 (水污控制工程部分) 2003-2004学年第二学期 教材 水污工混 出远红 参考书籍: SWASTERWATER ENGINEERING TREATMENT, DISPOSAL 卫EU三>j ition Metcalf Eddy 与废水处理原理》,许致,高等教南出版社 水生物处理》, CP Leslie等,化学工业出版社 《污泥处理》,金儒,中国建筑工业出版社 杂:中国给水排水》,《给水排水》,《环境科学》等
水 处 理 工 程 （水污染控制工程部分） 2003-2004学年第二学期 教材： 《水污染控制工程》 高庭耀，顾国维，高等教育出版社 参考书籍： fourth edition， Metcalf & Eddy, Inc. Metcalf & Eddy, Inc. 《当代给水与废水处理原理》，许保玖，高等教育出版社 《废水生物处理》，C.P.Leslie等，化学工业出版社 《污泥处理》，金儒霖，中国建筑工业出版社 杂志：《中国给水排水》，《给水排水》，《环境科学》等
Gain. wow. err) 水的自然循环 547 水气 全球水分布 总量约 1.38X109km3 冰帽和冰川 世界河流平均年径流量:468000亿m3,亚洲最大占31% 我国水资源总量 27000亿m排世界第五,但人均仅2500m3(世界平均10240m3) 我国水资源特点: 总量多,人均占有量少 地区分布不均匀 季节分布不均匀 河流含沙量大 水污染日益严重 地下水开采过量
水的自然循环： 全球水分布： 总量约： 1.38X109km3 世界河流平均年径流量：468000亿m3,亚洲最大占31％ ¾我国水资源特点： 总量多，人均占有量少 地区分布不均匀 季节分布不均匀 河流含沙量大 水污染日益严重 地下水开采过量 我国水资源总量： 27000亿m3排世界第五，但人均仅2500 m3 （世界平均10240 m3 ）
水的社会循环 Withdrawal groundwat 合流制排水体制
水的社会循环 合流制排水体制
2002环境状况公告 废水和主要污染物排放量 2002年,全国工业和城镇生活废水排放总量为4395亿吨,其中工 业废水排放量2072亿吨;城镇生活污水排放量2323亿吨,超过环境 容量的82%。 废水中化学需氧量(coD)排放总量13669万吨。其中工业废水中 coD排放量5840万吨;城镇生活污水中COD排放量7829万吨 七大水系:741个重点监测断面中,291%的断面满足I~Ⅲ类水质要 求,30.0%的断面属Ⅳ、V类水质,40.9%的断面属劣V类水质。 七大水系主要污染指标:石油类、生化需氧量、氨氮、高锰酸盐指数、挥 发酚和汞等 长江三峡库区:干流7个断面和支流3个断面均为Ⅲ类水质,水质保持良 好。仅第三季度干流5个断面因铅超标 231%;2个断面Ⅳ类水质,占1549;5个断面V类水质,占 384%;3个断面劣V类水质,占231% 湖泊、水库:主要湖泊氮、磷污染较重,导致富营养化问题突出。滨池草 海为重度富营养状态,太湖和巢湖为轻度富营养状态。 2002环境状况公告 地下水 地下水水位有所回升 地下水水质总体较好,局部受到一定程度的点状或面状污染,部分指 标超标。 近岸海域水质 2002年近岸海域污染有所减轻,一、二类海水比例为497%,;四 类、劣四类水质比例为359%,近岸海域的主要污染指标是无机氮 活性磷酸盐,部分海域石油类、化学需氧量和铅超标,个别海域重金属 铜、汞、镉超标 赤潮2002年,全海域共发现赤潮79次,累计面积超过10000平方公 在部分海域多次检测出亚历山大藻( Alexandrium)和裸甲藻 ( Gymnodrium)等有毒赤潮藻类 我国600多座城市中有400多座供水不足,其中100多座严重缺水;我国尚 有36亿农村人口喝不上符合卫生标准的水
2002环境状况公告 废水和主要污染物排放量 2002年，全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，其中工 业废水排放量207.2亿吨；城镇生活污水排放量232.3亿吨，超过环境 容量的82％。 废水中化学需氧量（COD）排放总量1366.9万吨。其中工业废水中 COD排放量584.0万吨；城镇生活污水中COD排放量782.9万吨。 七大水系：741个重点监测断面中，29.1%的断面满足Ⅰ～Ⅲ类水质要 求，30.0%的断面属Ⅳ、Ⅴ类水质，40.9%的断面属劣Ⅴ类水质。 七大水系主要污染指标：石油类、生化需氧量、氨氮、高锰酸盐指数、挥 发酚和汞等。 长江三峡库区：干流7个断面和支流3个断面均为Ⅲ类水质，水质保持良 好。仅第三季度干流5个断面因铅超标。 南水北调工程（东线）：沿线水质监测13个断面，3个断面Ⅲ类水质，占 23.1%； 2个断面Ⅳ类水质，占15.4%； 5个断面Ⅴ类水质，占 38.4%； 3个断面劣Ⅴ类水质，占23.1%。 湖泊、水库：主要湖泊氮、磷污染较重，导致富营养化问题突出。滇池草 海为重度富营养状态，太湖和巢湖为轻度富营养状态。 2002环境状况公告 地下水 地下水水位有所回升 地下水水质总体较好，局部受到一定程度的点状或面状污染，部分指 标超标。 近岸海域水质 2002年近岸海域污染有所减轻，一、二类海水比例为49.7%，；四 类、劣四类水质比例为35.9%，近岸海域的主要污染指标是无机氮、 活性磷酸盐，部分海域石油类、化学需氧量和铅超标，个别海域重金属 铜、汞、镉超标。 赤潮2002年，全海域共发现赤潮79次，累计面积超过10000平方公 里。 在部分海域多次检测出亚历山大藻（Alexandrium）和裸甲藻 （Gymnodrium）等有毒赤潮藻类。 我国600多座城市中有400多座供水不足，其中100多座严重缺水；我国尚 有3.6亿农村人口喝不上符合卫生标准的水
第九章污水水质与污水出路 第一节污水水质 我拿什么来表达你?一污水 污水增? 国际通用三大类指标: 物理标 化学性指标 生物性标 水质分析指标 业废水 造成水中嵱解氧减 体热污杀加速耗氧反应,录终导 致水体缺氣或水质恶化 感官性指标,水的色度来源 色度 于金属化合物或有机化合物 感官性指标,水的异臭来源于 嗅和味 还原性硫和氮的化合物、挥发 性有机物和氯气等污亲物质 溶解物质 挥发性物质 固体物质 悬浮固体物质 固定性物质
第九章 污水水质与污水出路 第一节 污水水质 我拿什么来表达你？— 污水 污水谱仪？ 国际通用三大类指标： 物理性指标 化学性指标 生物性指标 水质分析指标 物 理 性 指 标 加速耗氧反应，最终导 致水体缺氧或水质恶化 造成水中溶解氧减少 感官性指标，水的色度来源 于金属化合物或有机化合物 感官性指标，水的异臭来源于 还原性硫和氮的化合物、挥发 性有机物和氯气等污染物质 溶解物质 挥发性物质 固定性物质 色度 固体物质 工业废水 常引起水 体热污染 悬浮固体物质 嗅和味 温度
水和污水中固体成分的内部相关性 水和污水中杂质颗粒分布 1o 生物法《悬浮培养、生物膜
水和污水中固体成分的内部相关性 水和污水中杂质颗粒分布
生活污水中各部分固体的组成(单位mg/L) 有机,120 可沉,160 无机,40 悬浮固体,220 有机,45 不可沉,60 无机,15 总固体,720 有机,40 胶体,50 无机,10 溶解固体,500 有机,160 分子,450 无机,290 化学性指标 有机物指标用于测定水中有机污染物成分 生活污水中有大量有机物,主要是:人体排泄物、洗涤污物 残滑等 种工业废水中的有机物有动植物纤维、油脂、糖类、料 有机酸。各种有机合成工业品、有机原料、废物等 有机物危害 消耗解氣、恶化水质、破坏水体; 抑制水生生物、破坏水生生态; 滏生傲生物,传播疾病; 有毒有机物直接危害人体健康和水生生物生长。 有机物种类繁杂,很逐个测定,利用共性,禁指标间接反映 ·易被氧化:生物氧化、化学氧化、燃烧氟化 根据主要元素含量来反映:总有机碳、总氮、总磷、总硫等
总固体，720 悬浮固体，220 溶解固体，500 可沉，160 不可沉，60 有机，120 无机，40 有机，45 无机，15 有机，40 无机，10 有机，160 无机，290 胶体，50 分子，450 生活污水中各部分固体的组成 （单位mg/L） 化学性指标 有 机 物 有机物指标用于测定水中有机污染物成分。 •生活污水中有大量有机物，主要是：人体排泄物、洗涤污物 食物残屑等 •各种工业废水中的有机物有动植物纤维、油脂、糖类、染料 有机酸、各种有机合成工业品、有机原料、废物等 有机物危害： 1. 消耗溶解氧、恶化水质、破坏水体； 2. 抑制水生生物、破坏水生生态； 3. 滋生微生物，传播疾病； 4. 有毒有机物直接危害人体健康和水生生物生长。 有机物种类繁杂，很难逐个测定，利用共性，某指标间接反映 •易被氧化：生物氧化、化学氧化、燃烧氧化 •根据主要元素含量来反映：总有机碳、总氮、总磷、总硫等
化学性指标 生他氧量(BCD 在定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所 有肃要的氧量(20℃C,5天) ¤反映了在有氧的条件下,水中可生物降解的有机物的量 机主要污杀持性(以mg/为单位 有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程,一般可分为 两个阶段:第一个阶段主要是有机物被转化成二氣化碳 水和;第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氣化所 需的氧量,全部生物氧化需要20天一100天完成。 实际中,常以5天作为测定生化需氧量的标准时间,称 日生化需氧量(BOD5)通常以20°C为测定的标准温度。 occur as shown by the dotted cur BOD与CBOD、NBOD UItimate carbonaceous BOD 5-day BOD D与
化学性指标 有 机 物 生化需氧量（BOD） 反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量 主要污染特性（以mg/L为单位）。 有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为 两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、 水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所 需的氧量，全部生物氧化需要20天－100天完成。 实际中，常以5天作为测定生化需氧量的标准时间，称五 日生化需氧量（BOD5）通常以20°C为测定的标准温度。 BOD: Biological Oxygen Demand 在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所 需要的氧量（20℃，5天） BOD与CBOD、NBOD BODL与BOD5
BD测定注意事项 用稀释法:降低有机物浓度,保证充足的解氧 确当的pH 心耗氧肘,可加入硝化抑制刻,如亚甲基蓝 Ultimate carbonaceous BOD ve 1: temperature k>0.15 BOD curve 2: temperate OD curve 3: temperature 器 k<0.15 0123 温度对BOD测定的影响 稀释与直接测定 BOD]: 7mg/L 300mL-v) 非接种培养 BoD bottle bacteria or a 接种培养 Dilution number of bacteria 如m,只∞m-汽 103-104个/ml Seeded BOD bottle filled BOD bottle fill
温度对BOD测定的影响 一般采用稀释法：降低有机物浓度，保证充足的溶解氧 蒸馏水、无机营养盐、确当的pH 工业废水往往需要接种和训化 抑制硝化耗氧时，可加入硝化抑制剂，如亚甲基蓝 BOD测定注意事项： 稀释与直接测定 BOD5：7mg/L 接种培养 103-104个/ml 非接种培养
化学性指标 化学需氧量(COD gen Demand 以用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合 有成氧量(O2)(mg) 常用的氣化剂主要是重铬酸钾2Cr2O)称COD和高锰酸钾 酸性条件下,硫酸银作为催化剂,氣化性最强 口废水中无计的还原性物质同样被氧化; 物目问应有一定的比剑关条:主活污水通在04D和生化者氧量之 口如果废水中有机物的组成相对稳定,则化学需氧 COD= CODB+CODNB COD与BOD1的关系 COD= CODB+-CODNB CO2H2O.+能量 好氣微生物 可降解有机物 CO2H2O.+能量 新的细胞质 23合成 内源呼吸 残留物 20%残渣 BOD=1/3C0D+2/3C0D×(1-0.2) 0.87C0D 污水水质相对稳定时 BOD5=0.68B0D1=068X0.87CD0 BODS/COD比值变化不大 =0.59coD
化学性指标 有 机 物 化学需氧量（COD） 常用的氧化剂主要是重铬酸钾(K2Cr2O7) 称CODCr和高锰酸钾 (KMnO4)称CODMn或OC 。 酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强； 废水中无计的还原性物质同样被氧化； 如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之 间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4-0.5。 COD=CODB+CODNB COD: Chemical Oxygen Demand 用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合 成氧量（O2） （mg/L） COD与BODL的关系 COD= CODB+CODNB BODL= 1/3CODB+2/3CODBX(1-0.2) =0.87CODB 可降解有机物 好氧微生物 O2 CO2,H2O…+能量 新的细胞质 CO2,H2O…+能量 残留物 80%氧化 2/3合成 1/3氧化 20%残渣 内源呼吸 BOD5= 0.68 BODL =0.68X0.87CODB =0.59CODB 污水水质相对稳定时： BOD5/COD比值变化不大