水污染与水污染防治课件.ppt

1、第三讲 水污染与水污染防治环境保护概论环境保护概论广东石油化工学院化工与环境工程学院一一 水污染水污染一、一、水污染水污染 水污染水污染是指水体因某种物质的介入而导是指水体因某种物质的介入而导致其物理、化学、生物或者放射性等方致其物理、化学、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或破坏生态环境，造成水危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。质恶化的现象。水体污染的概念水体污染的概念污染的分类污染的分类化学性化学性污染污染物理性物理性污染污染生物性生物性污染污染酸酸碱碱污污染染重重金金属属污污染染耗耗氧氧有有机机物物营营养养

2、物物质质污污染染悬悬浮浮物物污污染染热热污污染染放放射射性性污污染染水体污染水体污染致致病病细细菌菌病病毒毒污污染染有有机机毒毒物物污污染染20世纪十大环境公害世纪十大环境公害 1953195319561956年年 日本水俣病事件日本水俣病事件 日本熊本县水俣镇一家氮肥公司排放的废水日本熊本县水俣镇一家氮肥公司排放的废水中含有汞，这些废水排入海湾后经过某些生物的中含有汞，这些废水排入海湾后经过某些生物的转化，形成甲基汞。这些汞在海水、底泥和鱼类转化，形成甲基汞。这些汞在海水、底泥和鱼类中富集，又经过食物链使人中毒。中富集，又经过食物链使人中毒。当时，最先发病的是爱吃鱼的猫。中毒后的当时，最先发

3、病的是爱吃鱼的猫。中毒后的猫发疯痉挛，纷纷跳海自杀。没有几年，水俣地猫发疯痉挛，纷纷跳海自杀。没有几年，水俣地区连猫的踪影都不见了。区连猫的踪影都不见了。19561956年，出现了与猫的年，出现了与猫的症状相似的病人。因为开始病因不清，所以用当症状相似的病人。因为开始病因不清，所以用当地地名命名。地地名命名。19911991年，日本环境厅公布的中毒病年，日本环境厅公布的中毒病人仍有人仍有22482248人，其中人，其中10041004人死亡。人死亡。2020世纪十大环境公害世纪十大环境公害日本富山县的一些铅锌矿在采矿和冶炼中排放日本富山县的一些铅锌矿在采矿和冶炼中排放含镉废水含镉废水，人长期饮

4、用这样的河水，食用浇灌含镉河水生产的稻谷，人长期饮用这样的河水，食用浇灌含镉河水生产的稻谷，就会得就会得“骨痛病骨痛病”。病人骨骼严重畸形、剧痛，身长缩。病人骨骼严重畸形、剧痛，身长缩短，骨脆易折。短，骨脆易折。到到19771977年，共死亡年，共死亡207207人。人。本质：本质：由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。生物大量死亡、水质恶化的现象。（一）水体富营养化类型（一）水体富营养化类型天然富营养化天然富营养化人为

5、富营养化人为富营养化湖泊营养物质由于天然湖泊营养物质由于天然富集而使得湖水营养物富集而使得湖水营养物质浓度逐渐增高发生水质浓度逐渐增高发生水质变化的过程。质变化的过程。人为排放含营养物质的人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象。引起的水体富营养化现象。贫营养湖泊与富营养湖泊特征比较贫营养湖泊与富营养湖泊特征比较贫营养湖贫营养湖富营养湖富营养湖营养物质缺乏营养物质缺乏营养物质丰富营养物质丰富浮游藻类稀少浮游藻类稀少浮游藻类较多浮游藻类较多有根植物稀疏有根植物稀疏有根植物茂盛有根植物茂盛湖盆通常较深湖盆通常较深湖盆通常较浅湖盆通常较浅湖底常为砂石砂砾湖底

6、常为砂石砂砾湖底多为淤泥沉积物湖底多为淤泥沉积物水质清澈透亮水质清澈透亮水质混浊发暗水质混浊发暗湖水温度较低湖水温度较低湖水温度较高湖水温度较高特征性鱼类：鲑鱼等特征性鱼类：鲑鱼等特征性鱼类：草、鲤、鲢等特征性鱼类：草、鲤、鲢等水水 华华湖泊富营养化图片湖泊富营养化图片云南滇池富营养化现象严重2007年年6月月24日日 在昆明滇池海埂一线的岸边，湖水如绿油漆一般。在昆明滇池海埂一线的岸边，湖水如绿油漆一般。2007年年6月月24日日 滇池蓝藻大量繁殖，湖水如绿油漆一般。滇池蓝藻大量繁殖，湖水如绿油漆一般。2007年年6月月24日日 蓝藻大量繁殖，让湖水绿浪翻滚，远处是著名的睡美人西山。蓝藻大量

7、繁殖，让湖水绿浪翻滚，远处是著名的睡美人西山。无锡太湖太湖太湖2007年年9月月1日在合肥市义城镇拍摄的巢湖水面上的蓝藻。日在合肥市义城镇拍摄的巢湖水面上的蓝藻。2007年年9月月2日，合肥市南淝河入巢湖口段水草丛生日，合肥市南淝河入巢湖口段水草丛生 人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦来水水质较差来水水质较差污染源输入污染源输入温度升高温度升高光照时数延长光照时数延长城区环境补水量的锐减城区环境补水量的锐减水华爆发水华爆发海洋富营养化图片海洋富营养化图片n赤潮又称红潮，是海洋因浮游生物的兴盛，海水呈现一片铁锈红色而得名。n赤潮的海水都有

8、臭味，它主要会使水体变粘稠，附着在鱼虾表皮和鳃上，导致鱼虾呼吸困难而死亡；许多赤潮生物还有较大毒性，因此它对海洋捕捞业、养殖业的危害极大。夜光藻赤潮夜光藻赤潮2001年年4月东海赤潮月东海赤潮东海赤潮东海赤潮7东海赤潮东海赤潮8东海赤潮东海赤潮5 东海赤潮东海赤潮6东海赤潮东海赤潮9 9米氏裸甲藻赤潮米氏裸甲藻赤潮 养殖水域赤潮养殖水域赤潮20002000年年5 5月东海赤潮月东海赤潮 对废水作深度处理去除对废水作深度处理去除N N、P P使用化学药剂使用化学药剂排水改道引流排水改道引流打捞藻类打捞藻类改变水体的水文参数（流速、改变水体的水文参数（流速、含水量、温度等）含水量、温度等）引水（不

9、含营养物）引水（不含营养物）进行稀释进行稀释不用含磷洗涤剂不用含磷洗涤剂疏浚底泥疏浚底泥人工曝气人工曝气物理性物理性水质指标水质指标化学性化学性水质指标水质指标生物学生物学水质指标水质指标水质指标水质指标感官指标感官指标总固体总固体悬浮固体悬浮固体溶解固体溶解固体可沉固体可沉固体电导率电导率一般化学性指标一般化学性指标各种离子各种离子总含盐量总含盐量有毒化学性指标有毒化学性指标化学需氧量（化学需氧量（CODCOD）生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）总需氧量（总需氧量（TODTOD）细菌总数细菌总数总大肠菌群数总大肠菌群数各种病原细菌各种病原细菌病毒病毒二、水质指标二、水质指标浑浊度浑浊度色

10、度色度温度温度嗅嗅感官指标感官指标碱度碱度pH值值硬度硬度各种阳各种阳离子离子一般化学性一般化学性指标指标各种阴各种阴离子离子总含盐量总含盐量多环芳烃多环芳烃重金属重金属各种农药各种农药有毒化学指标有毒化学指标生化需氧量生化需氧量“（BODBOD）：）：表示在有氧条件表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量，常用单位为机物所消耗的游离氧的数量，常用单位为毫克毫克/升。升。化学需氧量化学需氧量“（CODCOD）：）：用强氧化剂重铬用强氧化剂重铬酸钾，有酸性条件下能够将有机物氧化为酸钾，有酸性条件下能够将有机物氧化为H2OH2O

11、和和C2OC2O，此时所测出的耗氧量。，此时所测出的耗氧量。常常见见的的水水体体污污染染源源三、水污染的主要来源三、水污染的主要来源水污染的主要来源水污染的主要来源 1.工业方面主要的污染源有：工业方面主要的污染源有：1）未经处理的未经处理的工业废水；2）矿山污水；3）把固体工业垃圾把固体工业垃圾堆放在水边。在水边。按行业性质：按行业性质：造纸废水、印染废水、焦造纸废水、印染废水、焦化废水、农药废水、电镀废水、化工、化废水、农药废水、电镀废水、化工、冶金冶金按主要污染物性质：按主要污染物性质：有机废水、无机废有机废水、无机废水、重金属废水、放射性废水水、重金属废水、放射性废水工业废水的特点工业

12、废水的特点（1）污染物浓度大）污染物浓度大（2）成分复杂且不易净化）成分复杂且不易净化（3）带有颜色或异味）带有颜色或异味（4）水量和水质变化大）水量和水质变化大（5）某些工业废水的水温高）某些工业废水的水温高陕西榆林市榆阳区大漠纸业公司造纸废水未经处理偷排入沙漠中形成陕西榆林市榆阳区大漠纸业公司造纸废水未经处理偷排入沙漠中形成“黑湖黑湖”贵州一化肥厂废水排入贵阳市重要饮用水源地红枫湖贵州一化肥厂废水排入贵阳市重要饮用水源地红枫湖 重庆巴南：电镀废水直排长江，没见人管（重庆巴南：电镀废水直排长江，没见人管（2007年年06月月04日）日）水污染的主要来源水污染的主要来源 2.2.生活方面的污染

13、源主要有：生活方面的污染源主要有：1）把生活垃圾倒在水边；把生活垃圾倒在水边；2）未经处理的生活污水；未经处理的生活污水；3）把餐饮泔水直接或间接排入水体中；把餐饮泔水直接或间接排入水体中；4）车油泄漏和在河边洗车车油泄漏和在河边洗车。把吃剩的饭菜倒入下水道把吃剩的饭菜倒入下水道使用过量的洗衣粉使用过量的洗衣粉汽车漏油会污染地下水汽车漏油会污染地下水生活污水：生活污水：1921年上海北区污水处理厂是我国最早年上海北区污水处理厂是我国最早的污水处理厂的污水处理厂 20世纪世纪50年代前我国的城镇污水处理总年代前我国的城镇污水处理总体上仍旧停留于水体自净阶段。体上仍旧停留于水体自净阶段。20世纪世

14、纪60年代城市开始注意污水处理问年代城市开始注意污水处理问题并采取了一定的措施。题并采取了一定的措施。20世纪世纪80年代，我国第一座大型城市污年代，我国第一座大型城市污水处理厂水处理厂天津市纪庄子污水处理厂天津市纪庄子污水处理厂于于1984年投产运行，处理规模为年投产运行，处理规模为26万万m3/d。生活污水：生活污水：至至2004年底，全国年底，全国661个城市建有个城市建有污水处理厂污水处理厂708座，总污水处理率座，总污水处理率45。管网建设比发达国家晚管网建设比发达国家晚100多年，多年，运行负荷率平均仅为运行负荷率平均仅为65。城市污水接受一半工业废水，超城市污水接受一半工业废水，

15、超标排放导致城市污水处理厂的瘫标排放导致城市污水处理厂的瘫痪。痪。水污染的主要来源水污染的主要来源 3.3.农业方面的污染源主要有：农业方面的污染源主要有：1 1）过量使用化肥、农药、过量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；除草剂的农田污水；2 2）养殖场排放的畜禽污水；养殖场排放的畜禽污水；污染负荷高，如北京养殖业排放的污染负荷高，如北京养殖业排放的BODBOD 约为工业和生活污水约为工业和生活污水BODBOD总量的总量的3 3倍。倍。处理率低：处理率低：3-43-43 3）水土流失水土流失。水污染的危害水污染的危害（1）危害人体健康）危害人体健康水水污染污染可能导致这些疾病：可能导致这些疾病

16、：癌症癌症亚硝酸化合物、三氯甲烷亚硝酸化合物、三氯甲烷肝病肝病工业废水及农药所含的毒性有机物、工业废水及农药所含的毒性有机物、重金属等重金属等结石结石高硬度的地下水高硬度的地下水心血管心血管高含量的无机盐高含量的无机盐痴呆症痴呆症金属铝等金属铝等骨骼症骨骼症重金属镉重金属镉造血系统疾病造血系统疾病重金属重金属内分泌紊乱内分泌紊乱毒性有机物、高含量的无机盐、毒性有机物、高含量的无机盐、重金属等重金属等水污染的危害水污染的危害（2）降低农作物的产量和质量）降低农作物的产量和质量（3）影响渔业生产的产量和质量）影响渔业生产的产量和质量（4）制约工业的发展）制约工业的发展（5）加速生态环境的退化和破坏

17、）加速生态环境的退化和破坏（6）造成经济损失）造成经济损失二二 水污染防治水污染防治（一）工业水污染防治对策（一）工业水污染防治对策工业污水排放量约占全国污水排放总量工业污水排放量约占全国污水排放总量的的60%60%左右左右。1 1、宏观性控制对策、宏观性控制对策把水污染防治和保护水环境作为重要的把水污染防治和保护水环境作为重要的战略目标，优化产业结构与工业结构，合战略目标，优化产业结构与工业结构，合理进行工业布局。理进行工业布局。一、各类水污染的防治对策一、各类水污染的防治对策2 2、技术性控制对策、技术性控制对策（1 1）积极推行清洁生产）积极推行清洁生产（2 2）提高工业用水重复利用率）

18、提高工业用水重复利用率（3 3）实行污染物排放总量控制制度）实行污染物排放总量控制制度（4 4）促进工业废水与城市生活污水的）促进工业废水与城市生活污水的 集中处理集中处理（一）工业水污染防治对策（一）工业水污染防治对策3 3、管理性控制对策、管理性控制对策进一步完善废水排放标准和相关的进一步完善废水排放标准和相关的水污染控制法规和条例，加大执法力度，水污染控制法规和条例，加大执法力度，严格限制废水的超标排放。严格限制废水的超标排放。（一）工业水污染防治对策（一）工业水污染防治对策（二）城市水污染防治对策（二）城市水污染防治对策 我国城市基础设施落后，城市废水的集中我国城市基础设施落后，城市废

19、水的集中处理率目前不足处理率目前不足10%10%。1 1、将水污染防治纳入城市的总体规划、将水污染防治纳入城市的总体规划 2 2、城市废水的防治应遵循集中与分散相结、城市废水的防治应遵循集中与分散相结合的原则合的原则 3 3、在缺水地区应积极将城市水污染的防治、在缺水地区应积极将城市水污染的防治与城市资源化相结合与城市资源化相结合 4 4、加强城市地表和地下水源的保护、加强城市地表和地下水源的保护 5 5、大力开发低耗高效废水处理与回用技术、大力开发低耗高效废水处理与回用技术（三）农村水污染防治对策（三）农村水污染防治对策1 1、发展节水型农业、发展节水型农业2 2、合理利用化肥和农药、合理利

20、用化肥和农药3 3、加强对畜禽排泄物、乡镇企业废、加强对畜禽排泄物、乡镇企业废 水及村镇生活污水的有效处理水及村镇生活污水的有效处理水污染防治的原则：水污染防治的原则：“防防”是指对污染源的控制。是指对污染源的控制。“治治”是水污染防治中不可缺是水污染防治中不可缺少的一环。少的一环。“管管”是指对污染源、水体及是指对污染源、水体及处理设施的管理。处理设施的管理。二、水污染综合防治原则二、水污染综合防治原则沉淀沉淀筛滤过滤筛滤过滤气浮气浮离心分离离心分离膜分离膜分离萃取萃取好氧法好氧法厌氧法厌氧法自然生物处理自然生物处理活活性性污污泥泥法法生生物物膜膜法法悬悬浮浮生生长长生生物物法法生生物物膜膜

21、法法稳稳定定塘塘法法土土地地处处理理系系统统中和中和化学沉淀化学沉淀氧化还原氧化还原吸附吸附离子交换离子交换膜分离膜分离混凝混凝三、废水处理的基本方法三、废水处理的基本方法物理法物理法化学法化学法生物法生物法通过物理作用，来分离、回收污水中不溶通过物理作用，来分离、回收污水中不溶解的、呈悬浮状的污染物质，在处理过程解的、呈悬浮状的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质中不改变其化学性质。向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，或将污染物转离、回收污水中的污染物质，或将污染物转化为无害的物质。化为无害的物质。利用微生物的新陈代谢功能，

22、使污水中呈溶利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，使污水得以净化。使污水得以净化。物理法物理法重力分离法重力分离法（沉淀、上浮）（沉淀、上浮）过过 滤滤气气 浮浮离心分离离心分离反渗透反渗透筛筛 滤滤化学法化学法化学沉淀化学沉淀中中 和和氧化还原氧化还原吸吸 附附膜分离膜分离混混 凝凝离子交换离子交换向污水中投加某种化学物质，使它与污向污水中投加某种化学物质，使它与污水中溶解性物质发生互换反应，生成难水中溶解性物质发生互换反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解性溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解性物质的方法。物

23、质的方法。常用于含重金属、氟化物的废水的处理常用于含重金属、氟化物的废水的处理含锌废水：含锌废水：ZnZn2+2+CaO+H+CaO+H2 2OZnOZn（OHOH）2 2 （pH9-11pH9-11）含汞废水：含汞废水：HgHg2+2+Na+Na2 2S HgSS HgS +2Na +2Na+含铬废水：含铬废水：CrOCrO4 42-2-+Ba+Ba2+2+BaCrO BaCrO4 4 四、城市废水的一般工艺流程四、城市废水的一般工艺流程格栅沉砂初沉生物处理活性污泥法或生物膜法二沉物化处理或生物处理消毒消化脱水排放或利用处置或利用沼气利用原废水排放或利用排放或利用回流污泥初沉污泥剩余污泥上清

24、液预处理一级处理二级处理三级处理进一步降低进一步降低BODBOD5 5、CODCOD、SSSS等指标等指标脱氮、除磷脱氮、除磷消毒杀菌消毒杀菌深度处理的对象深度处理的对象深度处理水的用途深度处理水的用途补充地面水源农田灌溉、市政杂用小区中水工业用水回灌地下污水污水回流污水回流污水出水出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥厌氧、缺氧、好氧脱氮除磷工艺厌氧、缺氧、好氧脱氮除磷工艺厌氧池厌氧池缺氧池缺氧池好氧池好氧池二沉池二沉池污泥处理、处置与利用污泥处理、处置与利用一座二级污水处理厂，产生的污泥量约占处理污水的一座二级污水处理厂，产生的污泥量约占处理污水的0.3-0.3-0.5%0.5%（含水率以（

25、含水率以97%97%计）。计）。含有：含有：有毒物质：病原微生物、寄生虫卵、重金属离子等，有毒物质：病原微生物、寄生虫卵、重金属离子等，营养物质：氮、磷、钾、有机物等。营养物质：氮、磷、钾、有机物等。若不加妥善处理会造成二次污染若不加妥善处理会造成二次污染一般污泥处理费用约占全污水处理厂运行费用的一般污泥处理费用约占全污水处理厂运行费用的20-50%20-50%五、城市废水资源化五、城市废水资源化（一）城市废水资源化的意义（一）城市废水资源化的意义 消除污染，消除污染，缓解水资源短缺缓解水资源短缺（二）废水资源途径与再生水（二）废水资源途径与再生水水质标准水质标准 城市回用：生活杂用水、市政城

26、市回用：生活杂用水、市政和建筑用水等和建筑用水等 工业回用：冷却水工业回用：冷却水 农业回用：灌溉用水农业回用：灌溉用水 地下水回灌：防止海水入侵地下水回灌：防止海水入侵五、城市废水资源化五、城市废水资源化城市废水资源化实例城市废水资源化实例l美国美国：加利福尼亚橘子县加利福尼亚橘子县2121世纪水世纪水厂厂再生水回灌地下，再生水回灌地下，19651965年年 佛罗里达州圣彼得斯堡的废水佛罗里达州圣彼得斯堡的废水再生与回用，再生与回用，19781978年实施年实施双配水双配水系统系统（饮用水和非饮用水）（饮用水和非饮用水）亚利桑那州派洛浮弟核电站回亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作用再生水作

27、冷却水冷却水城市废水资源化实例城市废水资源化实例l日本：日本：废水回用率达到了废水回用率达到了0.8%0.8%主要回用于中水道（典型代主要回用于中水道（典型代表，表，19881988年，年，844844套，办公楼套，办公楼和学校）、工业用水、农田灌和学校）、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。溉、河道补给水等。城市废水资源化实例城市废水资源化实例l 其他国家：其他国家：纳米比亚纳米比亚首都温德和克市，世界首都温德和克市，世界第一座城市再生水直接用于饮用水第一座城市再生水直接用于饮用水源。源。以色列以色列：废水处理率接近：废水处理率接近90%90%，生活废水和城市废水回用率分别达生活废水和城市废水

28、回用率分别达到到100%100%，72%72%城市废水资源化实例城市废水资源化实例l 中国：中国：(1)(1)农田灌溉，农田灌溉，污水灌溉选址不当，设计不合污水灌溉选址不当，设计不合理，预处理不够，缺乏水质控制标理，预处理不够，缺乏水质控制标准和及时监测准和及时监测导致土壤、农作物、地下水污导致土壤、农作物、地下水污染染(2)(2)冷却水冷却水六、流域或区域水污染综合防治对策六、流域或区域水污染综合防治对策 中华人民共和国水污染防治法第10条：防治水污染应当按流域或者区域实行统一规划。污染严重的代表性河流有：“三河”：淮河、辽河和海河 “三湖”：滇池、太湖和巢湖20092009年中国环境公报年中国环境公报1 1、全面分析和调查流域或区域水环境问题以、全面分析和调查流域或区域水环境问题以及水污染现状及水污染现状2 2、明确保护目标、明确保护目标3 3、应注意防治地下水的污染、应注意防治地下水的污染4 4、把水污染防治和水资源利用结合起来、把水污染防治和水资源利用结合起来5 5、应按流域或区域实行污染物排放总量控制、应按流域或区域实行污染物排放总量控制6 6、制订污染物问题削减方案、制订污染物问题削减方案进行进行流域或区域水污染防治规划应注流域或区域水污染防治规划应注意考虑以下问题：意考虑以下问题：