水资源污染现状.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水污染控制工程,化学工程学院,王雪梅,2003年2月,第1章 概论,1、1 水资源与水污染现状,1、2 水污染类型,1、3 废水中的污染物种类与水质指标,1、4 水质控制标准,1、5 废水水质控制方法,1.1 水资源与水污染现状,一、水资源,水圈 水环境,地球上的水约为,14亿立方公里,，覆盖着近3/4的地球表面。,水环境中的淡水资源却很少，仅占总水量的2.53%，其中3/4存在于冰川和冰帽中。,而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22%。,加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普通污染致使可供直接取用的优质水量日显短缺，难以满足人们生活和工农业生产日益增长的要求。,1.1 水资源与水污染现状,水的自然循环,1.1 水资源与水污染现状,水的社会循环,1.1 水资源与水污染现状,二、,我国水资源与污染现状,我国年降水量60000亿立方米，相当于全球陆地总水量的5%，占世界第三位。但同时我国人口众多，人均年径流量计，每人每年仅2500立方米，相当于世界人均占有量的1/4。,同时，存在严重的时空分布不均衡性。空间上，大约90%的地下渗流量分布在南方；时间上，冬春少雨，夏季多雨，且连续出现枯水年和丰水年的现象。,1.2 水污染类型,需氧型污染（起因）：,1,、,光合速率减少,2、氧溶解度的减少,3、氧扩散的减少,4、需氧量的增加,1.3 废水中的污染物与污染指标,一、水体污染防治措施,防止地表水污染的主要措施为,：禁止向水体排放油类、酸液、碱液及剧毒废液；禁止在水体清洗装贮过油类或毒物的车辆和容器；禁止将含有汞、镉、铬、砷、铅、氰化物、黄磷等的可溶性剧毒废渣向水体排放或不作防渗层而直接埋入地下；禁止向水体倾倒工业垃圾、生活垃圾或其它废弃物；不得在水体最高线以下的滩地和岸坡上堆放废弃物；禁止向水体排放带有放射性的废弃物和废水；不得向水体排放足以引起热污染的废水；不得向水体排放带有病原体而未经消毒的废水；使用农药要保证安全，不得污染水体；农灌水要符合有关规定；船舶的各类废水必须符合排放标准，不得向水体排泄油污。,1.3 废水中的污染物与污染指标,防止地下水污染的主要措施为,：禁止利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放含毒废水和带菌废弃物；不得采用无防渗措施的沟渠池塘输送含毒或带菌废水；开采地下水时，应防止已被污染的潜水渗入地下水，并防止水质差异很大的各层地下水相互渗透；兴建地下工程设施或进行地下勘探及采矿时，应采取防护措施，防止地下水污染；人工回灌补给地下水时，不得恶化地下水质。,1.3 废水中的污染物与污染指标,二、废水的分类,根据来源不同,，废水可分为,生活污水,和,工业废水,两大类。生活污水使人们在日常生活中所产生的废水，主要包括厨房洗涤，冲洗厕所和沐浴等污水。工业废水是在工业生产过程中所排出的废水，其成分主要决定于生产过程中采用的原料以及所应的工艺。工业废水又可分为,生产污水,（污染较严重，须经处理后方可排放）和,生产废水,(较清洁，不经处理即可排放或回用，如冷却水),.,根据污染物类别,的不同，废水可分为,有机废水,和,无机废水,两种。前者主要含有有机污染物，相当一部分具有生物降解性；后者主要含无机污染物，无生物降解性。,根据毒物的种类,不同，还可把废水分为,含酚废水,、,含汞废水,等。,1.3 废水中的污染物与污染指标,三、污染物与污染指标,废水中的污染物大体可分为以下几个类别,：,固体污染物,需氧污染物,毒性污染物,营养污染物,生物污染物,感官污染物,酸碱污染物,油类污染物,热污染物,1.3 废水中的污染物与污染指标,（一）固体污染物,1、固体物质在水中的分散状态分为：,溶解态（直径小于1 nm）,胶体态（直径介于11000nm）,悬浮态（直径大于1000nm）,1.3 废水中的污染物与污染指标,（一）固体污染物,2、描述固体物质的水质指标：,（1）按能否,透过孔径310m滤膜或滤纸分为,溶解固体,（DS）,：能透过,悬浮固体,或,悬浮物,（SS）,：不能透过,总固体,（TS）,：两者,总合,。,（2）按悬浮物的比重分为,沉降性悬浮物,：,比重大于,漂浮性悬浮物,：比重小于,（3）,沉降性悬浮物又按在标准沉降管中（2小时）能否沉降分离分为,可沉物,（其颗粒大体在10m左右）,难沉物,1.3 废水中的污染物与污染指标,（二）需氧污染物,能通过生物化学（个别情况下还有化学）的作用而消耗水中溶解氧的化学物质，统称为,需氧污染物（,主要指有机物,）,。,有机物按是否需氧分为：,可生化有机物,非生化有机物,可生化有机物按,被微生物分解利用的难易程度不同分为:,难降解有机物,易降解有机物,1.3 废水中的污染物与污染指标,（二）需氧污染物,描述需氧物的水质指标：,生化需氧量（BOD）：,用生化过程中消耗的溶解氧量来间接表示需氧物的多少，称为生,化需氧量。,化学需氧量（COD）：,用化学氧化剂,K,2,CrO,7,或,KMnO,4,氧化分解有机物时，用与消耗的氧化剂当量相等的氧量来间接表示需氧物的多少，称为,化学需氧量。,总需氧量（TOD）：,在,900,的高温下，以铂为催化剂，使水样汽化燃烧，然后,测定气体载体中氧的减少量,，作为有机物完全氧化所需的氧量，称为,总需氧量,。,总有机碳（TOC）：,如在相同条件下，,测定气体中的CO2增量,，从而确定水样中碳元素的含量，用以判定有机物含量，称为,总有机碳,。,1.3 废水中的污染物与污染指标,1.3 废水中的污染物与污染指标,（三）,毒性污染物,1、,无机化学毒物,（1）,金属毒物（主要为重金属）：比重大于,4,5,，汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、钼、锑、铋等2）非金属毒物：砷、晰、氰、氟、硫（,S,2-,）、亚硝酸根离子（,NO,2,-,）等。,2、,有机化学毒物,：,挥发酚、苯并（,）蓖、,DDT,、六六六等。,3、,放射性物质,：,X,射线、,射线、,射线、,射线及质子束等,。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（三）,毒性污染物,重金属的危害,六价铬中毒时能使精神混乱、疯狂痉挛。鼻膈穿孔，皮肤及呼吸系统溃疡，引起脑膜炎和肺癌。,镉,中毒时引起全身疼痛、腰关节受损、骨节变形，有时还会引起心血管病。铅中毒时引起贫血、肠胃绞疼、知觉异常、四肢麻痹。镊中毒时引起皮炎、头疼、呕吐、肺出血、虚脱、肺癌和鼻癌。锌中毒时能损伤胃肠等内脏，抑制中枢神经引起麻痹。铜中毒时引起脑病、血尿和意识不清等。皮中毒能引起急性刺激，招致结膜炎、溃疡、肿瘤和肺部肉芽肿大（铍肺病）。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（三）,毒性污染物,重金属具有以下特点：,（）其毒性以离子状态存在时最为严重，故通常称重金属离子毒物；,（）不能被生物降解，有时还可被生物转化为更毒的物质（如无机汞被转化为烷基汞）；,（）能被生物富集于体内，既危害生物，又能通过食物链危害人体。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（三）,毒性污染物,非金属毒物,砷中毒时能引起中枢神经紊乱，诱发皮肤癌等。硒中毒时能引起皮炎、嗅觉失灵、婴儿畸变、肿瘤。氰中毒时能引起细胞窒息、组织缺氧、脑部受损等，最终可因呼吸中枢麻痹而导致死亡。氟中毒时能腐蚀牙齿，引起骨骼变脆或骨折；氟对植物的危害很大，能使之枯死。硫中毒时，引起呼吸麻痹和昏迷，最终导致死亡。亚硝酸盐能使幼儿产生变性血红蛋白，造成人体缺氧；亚硝酸盐在人体内还能与仲胺生成亚硝胺，具有强烈的致癌作用。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（三）,毒性污染物,有机化学毒物,酚,有蓄积作用，对人和鱼类危害很大，它使细胞蛋白质变性和沉淀，刺激中枢神经系统，降低血压和体温，麻痹呼吸中枢。,苯并（）蓖,使众所周知的致癌物。,多氯联苯,能引起面部肿瘤、骨节肿胀、全身性皮疹、肝损伤等，并有致癌作用。,有机农药,（杀虫剂、除草剂、选种剂）分有机氯、有机磷和有机汞三大类。,有机氯,（DDT、六六六、艾氏剂、狄氏剂等）的毒性大、稳定性高。DDT能蓄积于鱼脂中，可高达12500倍，使卵不能孵化。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（三）,毒性污染物,放射性物质,废水中的放射性物质一般浓度较低，只要引起慢性辐射和后期效应，如诱发癌症（白血病），对孕妇和胎儿产生损伤，缩短寿命，引起遗传性伤害等。放射性物质的危害强度与剂量、性质和身体状况有关。半衰期短的，其作用在短期内衰退消失；半衰期长的，长期接触很蓄积作用，危害甚大。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（四）,营养性污染物,氮和磷是植物和微生物的主要营养物质。氮和磷的浓度,0.2和0.02mg/L,时，会引起水体的富营养性变化，促使藻类大量繁殖，在水面上聚集成大片的,水华,（湖泊）或,赤潮,（海洋）。当藻类在冬季大量死亡时，水中的BOD值猛增，导致腐败，恶化环境卫生，危害水产业。,此外，BOD、温度、维生素类物质也能触发和促进富营养性污染。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（五）,生物,污染物,水质标准中的卫生学指标有,细菌总数,和,总大肠菌群,两项，后者反映水体中受到动物粪便污染的状况。除致病体外，废水中若生长铁菌、硫菌、藻类、水草、或贝壳类动物时，会堵塞管道和用水设备等，有时还腐蚀金属和损害木质，也属于生物污染。,生物污染物中，病毒的个体甚小，约20300nm。其它生物污染物（如细菌的个体为0.710m、藻类和寄生虫卵等）的个体均甚大，它们在水中呈悬浮状态。,1.3 废水中的污染物与污染指标,（,六,）,感官污染物,色度,、,臭味,、,浊度,、,漂浮物,（七）酸碱污染物,pH值,（八）,油类污染物,石油类、动植物油，,两者还构成COD值,（九）,热污染,温度,1.4 废水水质控制标准,控制废水水质有三个,基本目的,:,(1)满足,废水再用,（循环再用或接续再用）对水质的要求；,(2)满足有价物质,回收工艺,对水质的要求；,(3)满足,废水排放,对水质的要求。,1.4 废水水质控制标准,污水综合排放标准（,GB8978-88,）,就污染物危害性质而言可分为两大类。,第一类污染物能在环境或动植物体内积蓄，对人类的健康产生长远的不良影响。含此类污染物的废水一律在车间或车间处理设施排放口处取样分析，并要求其含量必须符合表,2-2,的规定。,第二类污染物,的影响小于第一类污染物，规定的取样地点为排污单位的排放口，其最高允许排放浓度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分别执行表,2-3,中的一，二，三级标准。,表,2-1,典型的生活污水水质（单位：,mg/L),序号,指 标,浓 度,序号,指 标,浓 度,高,中常,低,高,中常,低,1,总固体（,TS,）,1200,720,350,15,悬浮性,600,250,150,2,溶解性总固体,850,500,250,16,可生物降解部分,750,300,200,3,非挥发性,525,300,145,17,溶解性,375,150,100,4,挥发性,325,200,105,18,悬浮性,375,150,100,5,悬浮物（,SS,）,350,220,100,19,总氮（,N,）,85,40,20,6,非挥发性,75,55,20,20,有机氮,35,15,8,7,挥发性,275,165,80,21,游离氨,50,25,12,8,可沉降物,20,10,5,22,亚硝酸盐,0,0,0,9,生化需氧（,BOD,5,）,400,200,100,23,硝酸盐,0,0,0,10,溶解性,200,100,50,24,总磷（,P,）,15,8,4,11,悬浮性,200,100,50,25,有机磷,5,3,1,12,总有机碳（,TOC,）,290,160,80,26,无机磷,10,5,3,13,化学需氧量（,COD,）,1000,400,250,27,氯化物（,CL,-,）,200,100,60,14,溶解性,400,150,100,28,碱度,(CaCO,3,),200,100,50,29,油脂,150,100,50,表,2-2,第一类污染物最高允许排放浓度（,mg/L,）,污 染 物,最高允许排放浓度，(mg/L),1,总,汞,0.05,2,烷基汞,不得检出,3,总,镉,0.1,4,总,铬,1.5,5,六价镉,0.5,6总,砷,0.5,7,总,铅,1.0,8,总,镍,1.0,9,苯并蓖,0.00003,表,2-3,第二类污染物最高允许排放浓度（,mg/L),标 准 分 级,一 级 标 准,二 级 标 准,三 级 标 准,序号,污染物,新扩改,现,有,新扩改,现,有,1,PH,值,6,9,6,9,6,9,6,9,6,9,2,色度（稀释倍数）,50,80,80,100,3,悬浮物,70,100,200,250,400,4,生化需氧量（,BOD,5,）,30,60,60,80,300,5,化学需氧量（,COD,Cr,),100,150,150,200,500,6,石油类,10,15,10,20,30,7,动植物油20,30,20,40,100,8,挥发酚,0.5,1.0,0.5,1.0,2.0,9,氰化物,0.5,0.5,0.5,0.5,1.0,10,硫化物,1.0,1.0,1.0,2.0,2.0,11,氨氮,15,25,25,40,12,氟化物,10,15,10 20,15 30,20,13,磷酸盐（以,P,计）,0.5,1.0,1.0,2.0,14,甲醛,1.0,2.0,2.0,3.0,15,苯胺类,1.0,2.0,2.0,3.0,5.0,16,硝基苯类,2.0,3.0,3.0,5.0,5.0,17,阴离子合成洗涤剂,(LAS),5.0,10,10,15,20,18,铜,0.5,0.5,1.0,1.0,2.0,19,锌,2.0,2.0,4.0,5.0,5.0,20,锰,2.0,5.0,2.0,5.0,5.0,1.4 废水水质控制标准,浓度标准,：,它不论受纳水体的大小和状况，不论污染源的大小，都采取统一标准。因此即使满足排放，如果排放总量大大超过受纳水体的环境容量，也会对水体造成不可逆的严重后果。此外，浓度标准也无法防止某些工厂用清水稀释来降低排放浓度以满足排放标准的现象。,总量控制标准,：,根据一定范围内的水体环境容量和自净能力，计算出允许排入该水域的污染物总量，然后再根据一定的原则，将这些允许的总量合理地分配给区内的各污染源。,1.5 废水水质控制方法,一、水污染控制工程的内容,1.水体污染和自净规律,2.城市污水处理,3.工业废水治理,4.水系污染防治工程,5.饮用水源的污染控制与污染水源的深度净化,二、废水水质控制方法,1.,分类：分离法、转化法和稀释法,2,.废水处理系统,一级、二级、三级处理,分类,处理方法,分离处理,离子态污染物,离子交换法、离子吸附法、离子浮选法、电解沉积法、电渗析法,分子态污染物,吹脱法、气提法、萃取法、吸附法、浮选法、结晶法、蒸发法、冷却法、冷冻法、反渗透法,胶体态污染物,凝聚和絮凝法,乳化油态污染物,直接气泡浮上法、破乳后再气浮,悬浮态污染物,重力分离法、离心力分离法、阻力截留法、粒状介质过滤法、磁力分离法,分散油态污染物,重力浮上法,转化处理,化学转化法,中和法、氧化还原法、电化学法、化学沉淀法、水质稳定法、自然衰变法,生物化学转化法,好氧生物转化法、厌氧生物转化法,消毒转化法,药剂消毒法、能源消毒法,稀释处理,水体稀释法,废水稀释法,1.5 废水水质控制方法,废水处理系统,1.5 废水水质控制方法,废水处理系统,