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1、水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程水污染控制工程 从技术和工程上从技术和工程上解决、预测和控制解决、预测和控制水污染的问题，水污染的问题，提供提高水环境质量、合理利用水资源的方法，满足不提供提高水环境质量、合理利用水资源的方法，满足不同用途和要求的用水的工艺技术和工程措施。同用途和要求的用水的工艺技术和工程措施。定义定义: :应用工程学的方法对应用工程学的方法对水质水质进行控制以达到消除进行控制以达到消除 污染和恢复水的原有状态。污染和恢复水的原有状态。研究对象研究对象：点源污染、面源污染、水环境修复：点源污染、面源污染、水环境修复控制方法控制方法：物理、化学、物理化学和生物化学：物理
2、、化学、物理化学和生物化学成果体现成果体现：工程（工艺）、装备（设备）：工程（工艺）、装备（设备）循环方式：循环方式：蒸发蒸发、输送输送、降水、降水、下渗下渗、径流径流蒸发蒸发输送输送降水降水下渗下渗径流径流自然循环自然循环平衡平衡破坏破坏取水取水排放排放水污染控水污染控制工程制工程平衡平衡破坏破坏给水给水处理处理社会循环社会循环原因原因有机、无机、重金属有机、无机、重金属途径途径点源污染，废水排放点源污染，废水排放防止措施防止措施 化学与物理化学处理化学与物理化学处理物物理理性性指指标标感官性指标，水的色度来源感官性指标，水的色度来源于于金属化合物或有机化合物金属化合物或有机化合物感官性指标
3、，水的异臭来源于感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质性有机物和氯气等污染物质挥发性固体挥发性固体溶解性固体溶解性固体固定性固体固定性固体悬浮固体悬浮固体加速耗氧反应，最终导加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化致水体缺氧或水质恶化造成水中造成水中溶解氧溶解氧减少减少工业废水工业废水常引起水常引起水体体热污染热污染色度色度固体物质固体物质嗅和味嗅和味温度温度化化 学学 性性 指指 标标有有机机性性指指标标生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）n反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有 机物
4、的量主要污染特性（机物的量主要污染特性（mg/Lmg/L）。）。nBOD: biological oxygen demandBOD: biological oxygen demandn在规定条件下微生物氧化分解污水或受污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。染的天然水样中有机物所需要的氧量。第一个阶段：有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第一个阶段：有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶阶段：氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。第二阶阶段：氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。化化 学学 性性 指指 标标有有机机性性指指标标生化需氧量生化需氧量（BODBOD）n反映了在有氧的条件下
5、，水中反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物可生物降解的有机物量量的主要污染特性（以的主要污染特性（以mg/Lmg/L为单位）。为单位）。n实际中，常以实际中，常以5d5d作为测定生化需氧量的标准时间作为测定生化需氧量的标准时间, , 称称5 5日生化需氧量（日生化需氧量（BODBOD5 5）, ,通常以通常以2020为测定的标为测定的标 准温度。准温度。 BODBOD5 5（2020）、）、 BODBOD5 5、BODBODnBOD: biological oxygen demandBOD: biological oxygen demandn在规定条件下微生物氧化分解污水或受污在规定条
6、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染的天然水样中有机物所需要的氧量氧量。化化 学学 性性 指指 标标有有机机性性指指标标化学需氧量（化学需氧量（CODCOD）l表示废水中表示废水中还原性物质还原性物质的量。的量。 FCOD=CODCOD=CODB B+COD+CODNB NB CODCODB B=1.72BOD=1.72BOD5 5F氧化剂氧化剂: :高锰酸钾高锰酸钾 KMnOKMnO4 4 ( (称称 CODCODMn Mn 或或OC )OC ) 重铬酸钾重铬酸钾K K2 2CrCr2 2O O7 7 （称（称 CODCODCrCr)-COD)-COD nCOD: ch
7、emical oxygen demandCOD: chemical oxygen demandn用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所 消耗的消耗的氧化剂量氧化剂量折合成氧量（折合成氧量（O O2 2）（）（mg/Lmg/L）。）。化化 学学 性性 指指 标标有有机机性性指指标标总有机碳（总有机碳（TOCTOC）和总需氧量（）和总需氧量（TODTOD）nTOC: total organism carbonTOC: total organism carbonn在在950950高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后高温下，以铂作为催化剂，使水样气
8、化燃烧，然后 测定气体中的测定气体中的COCO2 2含量，从而确定水样中含量，从而确定水样中碳元素碳元素总量。总量。 mg(C)/Lmg(C)/Ln测定中应该去除无机碳的含量。测定中应该去除无机碳的含量。nTOD: total oxygen demandTOD: total oxygen demandn在在900900950950高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是 有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质）， 燃烧氧化成稳定的氧化物时燃烧氧化成稳定的氧化物时需氧量需氧量。mg(O)/Lmg(O)/L化
9、化 学学 性性 指指 标标无无机机性性指指标标植物营植物营养元素养元素pHpH和碱度和碱度重金属重金属 过多的氮、磷进入天然水体，易导致过多的氮、磷进入天然水体，易导致富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁殖，殖，造成水中溶解氧急剧变化造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。为沼泽和干地。 一般要求处理后污水的一般要求处理后污水的pHpH在在6 69 9之之间。当天然水体遭受酸碱污染时，间。当天然水体遭受酸碱污染时，pHpH发发生变化，生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，消
10、灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀船舶。妨碍水体自净，还可腐蚀船舶。 碱度指水中能与强酸定量作用的物质碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。 作为微量金属元素。作为微量金属元素。 重金属的主要危害：生物毒性，重金属的主要危害：生物毒性，抑制抑制微生物生长，使蛋白质凝固微生物生长，使蛋白质凝固; ;逐级富集至人逐级富集至人体，影响人体健康。体，影响人体健康。生生 物物 性性 指指 标标生活污水生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、：肠道传染病、肝炎病毒、SARS
11、SARS、 寄生虫卵等寄生虫卵等制革屠宰等工业废水制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等：炭疽杆菌、钩端螺旋体等医院污水医院污水：各种病原体：各种病原体危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧来源及来源及危害危害反映了反映了水体有机污染程度和受细菌污染的程度水体有机污染程度和受细菌污染的程度。 常以细菌个数常以细菌个数/mL计。计。 饮用水：饮用水：100个个/ mL 医院排水：医院排水： 500个个/ mL细菌总数细菌总数可表明水样被可表明水样被粪便污染的程度粪便污染的程度，间接表明，间接表明有肠道病菌存在的可能性。有肠道病菌存在的可能性。 常以大肠菌
12、群数常以大肠菌群数/L计。计。 饮用水：饮用水：3个个/L 城市排水：城市排水：10000个个/L 游泳池：游泳池： 1000个个/L大肠菌群大肠菌群水体的自净作用F 河流的自净作用河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下是指河水中的污染物质在河水向下 游流动中浓度自然降低的现象。游流动中浓度自然降低的现象。根据净化（悬浮固体、有机物、微生物）机制根据净化（悬浮固体、有机物、微生物）机制 物理净化：物理净化：稀释、扩散、沉淀稀释、扩散、沉淀化学净化：化学净化：氧化、还原、分解氧化、还原、分解生物净化：生物净化：水中微生物对有机物水中微生物对有机物的氧化分解作用的氧化分解作用水体污染物的净化
13、过程水体污染物的净化过程排放排放污水处理厂污水处理厂回用回用地下水回灌、地下水回灌、市政、工业、市政、工业、农牧畜业农牧畜业生活污水（生活）生活污水（生活）工业废水（生产）工业废水（生产）水体（如河流）水体（如河流）水污水污染控染控制工制工程程给水给水处理处理排放排放根据污水处理程度根据污水处理程度一级处理一级处理 只去除只去除漂浮物和易沉物漂浮物和易沉物，使城市污水，使城市污水排入水体时不致立即出现不洁现象。排入水体时不致立即出现不洁现象。二级处理二级处理 去除漂浮物和易沉物外，进而稳定去除漂浮物和易沉物外，进而稳定污水中的污水中的有机物有机物，基本上消除污水的耗，基本上消除污水的耗氧性能。使水体接纳污水后不至于出现氧性能。使水体接纳污水后不至于出现严重缺氧情况，水体生态系统将基本上严重缺氧情况，水体生态系统将基本上维持原有的平衡状态。维持原有的平衡状态。深度处理深度处理 降低出水中的降低出水中的氮、磷氮、磷化合物浓度。化合物浓度。根据污水处理原理根据污水处理原理物理方法物理方法 格栅、筛网、过滤、沉淀、气浮、离格栅、筛网、过滤、沉淀、气浮、离心分离、膜分离等心分离、膜分离等化学方法化学方法 混凝、中和、化学沉淀、氧化还原、混凝、中和、化学沉淀、氧化还原、 消毒、电解消毒、电解物理化学物理化学 吸附、萃取、离子交换、吸附、萃取、离子交换、膜析法膜析法生物处理生物处理