1、给水处理工程河海大学环境学河海大学环境学院院朱朱 亮亮 第一节水的循环第一节水的循环n水的循环包括：自然循环和社水的循环包括：自然循环和社会循环，水经过社会循环后，会循环，水经过社会循环后，大量污染物进入水的自然循环大量污染物进入水的自然循环过程中，影响水的再次使用。过程中，影响水的再次使用。n给水处理的主要任务和目的是给水处理的主要任务和目的是通过必要的处理方法去除水中通过必要的处理方法去除水中杂质，提供符合质量要求的水杂质，提供符合质量要求的水用于生活和生产。用于生活和生产。、水的循环与给水处理、水的循环与给水处理2、社会循环对自然循环影响、社会循环对自然循环影响自然循环平衡破坏取水排放水
2、污染水污染控制工控制工程程平衡破坏给水给水处理处理社会循环第二节水质和水质标准第二节水质和水质标准水质：水质：是指水的使用性质。水和所含杂质共同表现是指水的使用性质。水和所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。出来的物理学、化学和生物学的综合特性。水质参数：水质参数：反映水的使用性质的一种量。水质参数反映水的使用性质的一种量。水质参数表示水中一种或一组成分的浓度。表示水中一种或一组成分的浓度。水质标准：水质标准：为了控制水中杂质的成分产生的不良作为了控制水中杂质的成分产生的不良作用，每一种用水都制定了一套由一系列水质参数所用，每一种用水都制定了一套由一系列水质参数所定义的水质标准
3、。定义的水质标准。1 1、基本概念：、基本概念：2 2、几种重要的水质参数、几种重要的水质参数（1 1）浑浊度）浑浊度(turbidity)(turbidity)（2 2）颜色、色度）颜色、色度(chromaticity color)(chromaticity color)（3 3）固体；（）固体；（4 4）碱度）碱度alkalinityalkalinity；（；（5 5）硬度）硬度hardnesshardness（6 6）化学需氧量（）化学需氧量（CODCOD）；（）；（7 7）生化需氧量（）生化需氧量（BODBOD）（8 8）总有机碳（）总有机碳（TOCTOC）和总需氧量（）和总需氧量（T
4、ODTOD）（9 9）氮含量）氮含量（1010）UV(254nm)UV(254nm)吸光度：吸光度：TOCTOC和和THMTHM的前体。的前体。（1111）叶绿素）叶绿素还有其它吗？还有其它吗？第二节水质和水质标准第二节水质和水质标准3 3、水源水质、水源水质（1）按杂质尺寸：）按杂质尺寸：n悬浮物：大于悬浮物：大于1um1um；n胶体：胶体：10nm-100nm10nm-100nmn溶解物质：溶解物质：0.1nm-1nm0.1nm-1nmn100nm100nm1um1um是胶体与悬浮物的过渡阶段；是胶体与悬浮物的过渡阶段；n大于大于10um10um才与胶体有明显区别；才与胶体有明显区别；从给
5、水处理的从给水处理的角度来进行分角度来进行分类的类的（2）按化学结构：）按化学结构：n无机物：溶解的离子，气体和泥砂。无机物：溶解的离子，气体和泥砂。n有机物：天然水中常见的有机物是腐殖质。有机物：天然水中常见的有机物是腐殖质。n生物：主要是微生物。生物：主要是微生物。水中杂质分辨水中杂质分辨 杂质杂质 溶解溶解物物 胶体胶体 悬浮物悬浮物 颗粒颗粒 尺寸尺寸0.1 1 10100 1 10 100 1nm nm nm nm um um um mm 分辨分辨 工具工具电子显微电子显微镜镜超显微镜超显微镜显微镜显微镜肉眼可见肉眼可见 水的水的 外观外观 透明透明 浑浊浑浊 浑浊浑浊常见颗粒大小常
6、见颗粒大小n粘土：粘土：0.1-5um0.1-5umn泥砂：泥砂：5-50um5-50umn纸浆纤维、油滴：纸浆纤维、油滴：10um10um左右左右n细菌：细菌：0.3-3um0.3-3umn伤寒病毒：伤寒病毒：0.5-3um0.5-3umn腐植质、金属氧化物、硅酸：腐植质、金属氧化物、硅酸：10nm10nm0.1um0.1umn小儿麻痹病毒：小儿麻痹病毒：0.025um0.025umn肝炎病毒：肝炎病毒：20-45nm20-45nmn蛋白质：蛋白质：10-30nm10-30nm4 4、水源水质标准、水源水质标准n是对原料水的基本要求，直接影响处理是对原料水的基本要求，直接影响处理技术技术手段
7、和经手段和经济济成本成本及处理后水的及处理后水的质量质量；n对确保供水安全有十分重要意义；对确保供水安全有十分重要意义；n各国对水源水质均有明确要求及相应标准。各国对水源水质均有明确要求及相应标准。如何保护如何保护水源水质？水源水质？国家颁布的有国家颁布的有关饮用水水源关饮用水水源保护的法规？保护的法规？不同水源水不同水源水质特征？质特征？5 5、与水源水质有关的标准、与水源水质有关的标准n城市供水水质标准城市供水水质标准CJ/T206-2005n生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准5749-2006n工业企业设计卫生标准工业企业设计卫生标准TJ36-79n生活饮用水水源水质标准生活饮用水水源
8、水质标准CJ3020-93n地表水环境质量标准地表水环境质量标准 GB3838-2002n地表水环境质量标准基本项目标准限值；地表水环境质量标准基本项目标准限值；n集中式生活饮用水水源地补充项目标准限值；集中式生活饮用水水源地补充项目标准限值；n集中式生活饮用水水源地特定项目标准限值；集中式生活饮用水水源地特定项目标准限值；第三节生活饮用水卫生标准第三节生活饮用水卫生标准n人体的水份总保持洁净，人体细胞就有一个健康的生存环境，就可以使人体的水份总保持洁净，人体细胞就有一个健康的生存环境，就可以使人体自身的免疫功能健全，就能抵御各种病菌毒的侵袭。人体自身的免疫功能健全，就能抵御各种病菌毒的侵袭。
9、n经常饮用不洁之水，不仅不能促进身体的新陈代谢，反而使体内毒物积经常饮用不洁之水，不仅不能促进身体的新陈代谢，反而使体内毒物积累，久而久之，则免疫功能下降，危及健康。累，久而久之，则免疫功能下降，危及健康。n水对人体的健康影响包括：水中的生物对人体健康的影响和水中的化学水对人体的健康影响包括：水中的生物对人体健康的影响和水中的化学物质对人体健康的影响。物质对人体健康的影响。细菌、病毒、致病原生动物、藻类、真菌、寄生虫、蠕虫；细菌、病毒、致病原生动物、藻类、真菌、寄生虫、蠕虫；微量元素及其他无机物；微量元素及其他无机物；有机物；有机物；放射性物质；放射性物质；消毒剂及消毒副产物消毒剂及消毒副产物
10、。影响水质安全影响水质安全的因素的因素1 1、饮水与致病、饮水与致病n世卫组织：全世界仅有世卫组织：全世界仅有30%30%的人用水符合卫生标准；的人用水符合卫生标准；人的疾病人的疾病80%与饮水有关；与饮水有关；n全世界有全世界有10亿多人口无法得到安全饮用水，亿多人口无法得到安全饮用水，17亿人缺少公共用水卫亿人缺少公共用水卫生设施；生设施；n1.7 亿人口饮用受有机污染的水；亿人口饮用受有机污染的水；7.0 亿人口饮用大肠杆菌超标的水；亿人口饮用大肠杆菌超标的水；n1981年报道，年报道，2221种合成有机物，其中种合成有机物，其中765种出现在饮用水中，种出现在饮用水中，117种与致癌有
11、关。种与致癌有关。p许多癌症成分的潜伏期许多癌症成分的潜伏期2030年才显示出来；年才显示出来；p每个人的新陈代谢功能不同，对致癌的反应不一；每个人的新陈代谢功能不同，对致癌的反应不一；p化学致癌物没有阈限值。化学致癌物没有阈限值。水介传染疾病水介传染疾病n美国在美国在1920192019921992年，年，7070多年间共爆发水传染性疾病多年间共爆发水传染性疾病17681768次，次，共有共有472228472228人得病，人得病，10911091人死亡；人死亡；n19931993年，维斯康星州爆发了有文件记载以来最严重的由年，维斯康星州爆发了有文件记载以来最严重的由隐胞隐胞子虫子虫引发的饮
12、用水传染病，共有引发的饮用水传染病，共有4040多万人患病，多万人患病，40004000余人住余人住院，院，122122人死亡；人死亡；n发展中国家每年因饮用不洁水，引起上亿人的腹泻病，约发展中国家每年因饮用不洁水，引起上亿人的腹泻病，约200200万儿童死亡；万儿童死亡；n有约有约2 2亿人感染肠道病毒，有亿人感染肠道病毒，有20102010人死亡。人死亡。饮用水与地方病饮用水与地方病n地方性甲状腺肿地方性甲状腺肿n与缺碘有关；另外长期饮用高碘的水同与缺碘有关；另外长期饮用高碘的水同样会引起该病。样会引起该病。n地方性氟中毒地方性氟中毒n高氟与心血管病和癌症呈正相关。高氟与心血管病和癌症呈正
13、相关。n克山病克山病n是一种心肌病，与是一种心肌病，与Se、Mo、Mg的缺的缺少和亚硝酸盐过多有关。少和亚硝酸盐过多有关。n大骨节病大骨节病n元素的失调；毒性镰刀菌有关；腐殖酸元素的失调；毒性镰刀菌有关；腐殖酸引起。引起。n汞引起的水俣病汞引起的水俣病n镉引起的痛痛病镉引起的痛痛病 新的水质安全问题不断呈现新的水质安全问题不断呈现n饮用水中不断出现新的病原微生物因子；饮用水中不断出现新的病原微生物因子；n饮用水中化学成分的数量急剧增加；饮用水中化学成分的数量急剧增加；n抗生素抗生素n藻毒素藻毒素n环境激素环境激素n未来饮用水水质标准怎样适应这一形势？未来饮用水水质标准怎样适应这一形势？2 2、
14、生活饮用水卫生标准制定原则、生活饮用水卫生标准制定原则n感观性状良好感观性状良好饮用水具有饮用水具有终生饮用的终生饮用的特征特征n流行病学安全流行病学安全水是人体生理活动必需物质；水是人体生理活动必需物质；水参与体内物质代谢；水参与体内物质代谢；饮用水水质不良对健康影响饮用水水质不良对健康影响；n经济上可行经济上可行n选择指标，确定标准限量时，要技术可行经济合理选择指标，确定标准限量时，要技术可行经济合理。n化学物对机体无害化学物对机体无害n饮用水健康研究的深入饮用水健康研究的深入 介水传染病；生物地球化学性疾病；介水传染病；生物地球化学性疾病； 化学性污染对健康影响；氯化副产物问题；化学性污
15、染对健康影响；氯化副产物问题； 高层建筑二次供水污染与健康问题高层建筑二次供水污染与健康问题 3 3、影响指标要素构成的因素、影响指标要素构成的因素n处理工艺水平与发展处理工艺水平与发展n检测手段与技术检测手段与技术n70年代：水中发现消毒副产物致癌；年代：水中发现消毒副产物致癌；n80年代：年代：三致三致有机物，致畸，致癌，致突变；有机物，致畸，致癌，致突变；n90年代：环境激素，藻毒素；微生物（军团菌、隐孢子虫、贾年代：环境激素，藻毒素；微生物（军团菌、隐孢子虫、贾第鞭毛虫等微生物）。第鞭毛虫等微生物）。4 4、指标、指标限值的确定限值的确定n有阈物质：有阈物质：（非致癌物，无遗传毒性致癌
16、物）（非致癌物，无遗传毒性致癌物）n动物试验：动物试验：n剂量剂量反应关系反应关系阈值阈值n每人每日饮用每人每日饮用2L水，计算该物质的限量。水，计算该物质的限量。风险风险-投入投入-确定目标值确定目标值n无阈物质：无阈物质：（无论剂量多少均可启动致癌过程）（无论剂量多少均可启动致癌过程）n根据一个体重根据一个体重60KG的人，每天饮用的人，每天饮用2L水，寿命水，寿命70岁，岁，终身超标饮用，致癌危险度十万之一。终身超标饮用，致癌危险度十万之一。美国自来水中六种致癌物浓度（微克升）美国自来水中六种致癌物浓度（微克升）致癌物致癌物自来水中自来水中检测的最大浓度检测的最大浓度（微克升）（微克升）
17、估计人类估计人类癌症寿命风险癌症寿命风险（微克升）（微克升）四氯化碳四氯化碳氯仿氯仿氯化乙烯氯化乙烯氯丹氯丹狄氏剂狄氏剂多氯联苯多氯联苯5 5、饮用水、饮用水卫生标准及其发展卫生标准及其发展n生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准n（GB5749-85）35项（有机物项（有机物6项）；项）；n生活饮用水水质卫生规范生活饮用水水质卫生规范 n卫生部卫生部2001年年 96项项 ；34项常规，项常规，62项非常规；项非常规；n城市供水水质标准城市供水水质标准CJ/T206-2005n建设部标准；建设部标准；103项；（项；（42+61） ；n生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准n（GB5749-20
18、06）106项；项；生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准GB5749-85GB5749-85n感观现状：感观现状：4 4项项n化学指标：化学指标：1111项项n毒理学指标：毒理学指标：1515项项n细菌学指标：细菌学指标：3 3项项n放射性指标：放射性指标：2 2项项标准中指标的标准中指标的意义？意义？生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准GB5749-2006GB5749-2006n微生物指标由微生物指标由2项增加到项增加到6项项n消毒指标由消毒指标由1项增加到项增加到4项项n无机化合物由无机化合物由10项增加到项增加到21项项n有机化合物由有机化合物由5项增加到项增加到53项项n感官性状和一
19、般理化指标由感官性状和一般理化指标由15项增加到项增加到20项项n放射性指标放射性指标2项项n增加了有机物（耗氧量）增加了有机物（耗氧量） 、农药污染指标、农药污染指标n增加了消毒副产物（溴酸盐）增加了消毒副产物（溴酸盐）n增加了原生类病虫体（贾第虫；隐孢子虫）增加了原生类病虫体（贾第虫；隐孢子虫）重要指标重要指标n贾第虫：通过胞囊传染，胞囊贾第虫：通过胞囊传染，胞囊8-80微米，引起胃肠疾病；微米，引起胃肠疾病；n隐孢子虫：通过卵囊传染，卵囊隐孢子虫：通过卵囊传染，卵囊4-5微米，引起胃肠疾病；微米，引起胃肠疾病；n大肠杆菌：普遍存在，数量最多，当天然水受到极少污染，即使其它微大肠杆菌：普遍
20、存在，数量最多，当天然水受到极少污染，即使其它微生物检测不到，仍可以检出大肠杆菌；生物检测不到，仍可以检出大肠杆菌；n浊度：是能与病毒、胞囊、卵囊等起相关作用的参数；浊度：是能与病毒、胞囊、卵囊等起相关作用的参数；nAmes试验：是快速检测筛选致癌物的的生物学方法。许多致癌物都试验：是快速检测筛选致癌物的的生物学方法。许多致癌物都Ames呈阳性，相关性为呈阳性，相关性为80%。健康饮用水的概念健康饮用水的概念p不含对人体有害的污染物质，溶解氧含量高；不含对人体有害的污染物质，溶解氧含量高；p水分子集团缔和度小，溶解力、渗透力强；水分子集团缔和度小，溶解力、渗透力强；p具有消除体内自由基的作用；
21、具有消除体内自由基的作用；p矿物质含量比例适当，且呈离子状态；矿物质含量比例适当，且呈离子状态；p一定量的溶解性总固体；（一定量的溶解性总固体；（300 mg/L ）p一定的硬度；（一定的硬度；（170mg/L）ppH值弱碱性；值弱碱性；p人体血液的人体血液的pH值约为值约为7.35，在弱碱条件下，人体，在弱碱条件下，人体细胞才能保持活力，新陈代谢才能旺盛。细胞才能保持活力，新陈代谢才能旺盛。第四节给水工程及其发展第四节给水工程及其发展净水构筑物清水池二泵站配水管网水源水塔一泵站1 1、给水处理、给水处理内容与方法内容与方法p给水处理内容：给水处理内容：n去除悬浮固体；去除悬浮固体；n去除溶解
22、固体；去除溶解固体；n去除溶解成分；去除溶解成分；n去除溶解有机物；去除溶解有机物；n去除溶解气体；去除溶解气体；n降低冷却水温度；降低冷却水温度；n水质稳定处理；水质稳定处理；n给水处理产生的废给水处理产生的废水及污泥处理；水及污泥处理；p给水处理方法：给水处理方法：n澄清、消毒；澄清、消毒；n除臭、除味；除臭、除味；n除铁、锰、氟；除铁、锰、氟；n软化；淡化、除盐；软化；淡化、除盐；n水的冷却；水的冷却；n水质稳定处理；水质稳定处理；给水预处理和深给水预处理和深度处理是研究的度处理是研究的热点热点1804年英年英国第一座国第一座集中水处集中水处理厂建成；理厂建成；1884年美年美国第一座国
23、第一座快滤池建快滤池建成；成；2 2、给水处理、给水处理流程流程水源要求：水源要求：水源水未受到生活污水与工业废水污染，水水源水未受到生活污水与工业废水污染，水源达到地表水源达到地表水II类类 （或（或III类）；类）；处理对象：处理对象：主要去除悬浮物、胶体（浊度与细菌）；主要去除悬浮物、胶体（浊度与细菌）；由于单一的水处理单元方法是难以满足处理要求，需将多由于单一的水处理单元方法是难以满足处理要求，需将多种基本单元过程有效组合，形成的一个水处理工艺过程，种基本单元过程有效组合，形成的一个水处理工艺过程，称为称为水处理工艺流程。水处理工艺流程。流程：流程：简言之，对水加工简言之，对水加工/处
24、理的各种方法的程序。处理的各种方法的程序。单元方法：单元方法：完成一个特定加工目的的单元完成一个特定加工目的的单元对微污染水源需要进行对微污染水源需要进行预处理与深度处理预处理与深度处理原水混凝沉淀过滤消毒饮用水u常规处理工艺：混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。常规处理工艺：混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。u主要去除对象：水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。主要去除对象：水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。常规处理工艺常规处理工艺3 3、给水给水处理的主要问题处理的主要问题n水源：水源：n水质迅速恶化，氨氮、有机物（耗氧量）增加，湖库水质迅速恶化，氨氮、有机物（耗氧量）增加，湖库藻类疯长，藻臭，藻毒素。藻类疯长
25、，藻臭，藻毒素。n工艺：工艺：n用用100年前的净化工艺净化年前的净化工艺净化100年后遭受污染的水。年后遭受污染的水。n用户管：用户管：n镀锌钢管严重腐蚀。镀锌钢管严重腐蚀。n输、配水管网：输、配水管网：n陈旧、漏水、锈蚀严重；陈旧、漏水、锈蚀严重；n管网水化学不稳定，生物不稳定。管网水化学不稳定，生物不稳定。水质标准更新慢水质标准更新慢n生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准（GB5749-85）35项（有机物项（有机物6项）；项）；n生活饮用水水质卫生规范生活饮用水水质卫生规范 卫生部卫生部2001年年 96项项 接近国际水平；接近国际水平；34项常规，项常规，62项非常规；项非常规；n城
26、市供水水质标准城市供水水质标准CJ/T206-2005建设部标准；建设部标准；103项；（项；（42+61） ；n生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006）106项项4 4、提高城市供水水质的对策提高城市供水水质的对策n保护好水源；保护好水源；n改造净水厂；（预处理与深度处理）改造净水厂；（预处理与深度处理）n改造配水管网；改造配水管网；n主要是年代久远的管道与小口径水管；主要是年代久远的管道与小口径水管；n替换家庭用镀锌管；替换家庭用镀锌管；n 采用薄壁不锈钢管，钢塑管，铝塑管；采用薄壁不锈钢管，钢塑管，铝塑管；n实施城市小区分质供水；实施城市小区分质供水；水源保护水源
27、保护对水源水的保护和微对水源水的保护和微污染水体的净化也是污染水体的净化也是重要研究内容重要研究内容处理效率与多级屏障的概念处理效率与多级屏障的概念n处理效率：处理效率：n应该将去除率和去除后的绝对值结合考虑；应该将去除率和去除后的绝对值结合考虑；n当要求处理后，成分的浓度为具体值时，去除率就失去当要求处理后，成分的浓度为具体值时，去除率就失去意义；意义；n同样去除率情况下，处理效率可能相差很大。同样去除率情况下，处理效率可能相差很大。n浑浊度到，去除率（容易）浑浊度到，去除率（容易）n浑浊度到，去除率（困难）浑浊度到，去除率（困难）n多级屏障：多级屏障：n从原水到成品水的处理过程中，为确保水
28、质安全，应设从原水到成品水的处理过程中，为确保水质安全，应设置多级屏障，使有害健康的成分无法进入成品水中。置多级屏障，使有害健康的成分无法进入成品水中。n水源保护是第一级屏障。水源保护是第一级屏障。饮用水处理领域的科技问题饮用水处理领域的科技问题n水中微量有机污染物去除工艺理论与技术水中微量有机污染物去除工艺理论与技术 ；n水中藻类及其代谢产物的强化处理技术水中藻类及其代谢产物的强化处理技术 ；n水处理过程副产物的去除与控制技术水处理过程副产物的去除与控制技术 ；n常规水处理的强化技术常规水处理的强化技术 ；n高效消毒技术。高效消毒技术。第五节微污染水净化技术第五节微污染水净化技术1、微污染水
29、及特点、微污染水及特点微污染水源水：微污染水源水：n指水的物理、化学和微生物等指标不能满足指水的物理、化学和微生物等指标不能满足“水源水源水质标准水质标准”，但经过特定处理可以作为供水水源的，但经过特定处理可以作为供水水源的水。水。特点：特点：n表征有机物的指标高，如表征有机物的指标高，如COD、BOD、TOC等；等；nNH3-N浓度高；浓度高；n嗅味明显；嗅味明显；n致突变致突变Ames试验结果多呈阳性；试验结果多呈阳性；n无机离子污染无机离子污染n汞引起的水俣病汞引起的水俣病n镉引起的痛痛病镉引起的痛痛病 n找出污染源进行处理，多数获得缓解。找出污染源进行处理，多数获得缓解。n有机物污染有
30、机物污染n1962年年Carson“寂静的春天寂静的春天”。指出：。指出：DDT、666等难降解的有等难降解的有机氯类农药所带来的生态灾难。机氯类农药所带来的生态灾难。n1996年年CoLborn在在“我们被偷走的未来我们被偷走的未来” 指出：生物体长期暴指出：生物体长期暴露于低浓度的有机合成化合物下将存在潜在危害，生殖生长能力露于低浓度的有机合成化合物下将存在潜在危害，生殖生长能力逐渐降低并最终导致种群灭绝（内分泌干扰物质的危害）。逐渐降低并最终导致种群灭绝（内分泌干扰物质的危害）。2 2、污染分类污染分类n内分泌干扰物内分泌干扰物n一般具有类似于激素的结构或功能，可以模拟激素的作用与受体相
31、一般具有类似于激素的结构或功能，可以模拟激素的作用与受体相结合，从而干扰生物体的正常生理功能。结合，从而干扰生物体的正常生理功能。 n内分泌干扰物的危害内分泌干扰物的危害 ：n干扰生殖系统功能和生物体正常发育，生殖机能下降或出现异常生理现干扰生殖系统功能和生物体正常发育，生殖机能下降或出现异常生理现象；象；n干扰免疫系统正常功能，降低生物体的免疫力，具有致癌性，容易诱发干扰免疫系统正常功能，降低生物体的免疫力，具有致癌性，容易诱发肿瘤；肿瘤；n干扰神经系统正常功能与发育，损害神经系统导致行为失控等反常现象。干扰神经系统正常功能与发育，损害神经系统导致行为失控等反常现象。n 对野生动物的危害：导
32、致种群减少与灭绝；对野生动物的危害：导致种群减少与灭绝； 对人类的危害：生殖系统对人类的危害：生殖系统癌变率增加、不育夫妇增加、女婴数超过男婴。癌变率增加、不育夫妇增加、女婴数超过男婴。n主要是农药、除草剂、灭菌剂、涂料、塑料增固剂等。主要是农药、除草剂、灭菌剂、涂料、塑料增固剂等。2、污染分类、污染分类n其他值得关注的有机污染物其他值得关注的有机污染物n甲基丁基醚甲基丁基醚： MTBE，汽油中铅的替代物，强致癌物。，汽油中铅的替代物，强致癌物。n藻毒素：藻毒素：一些藻类产生藻毒素，其中有的引起引起急性肝中一些藻类产生藻毒素，其中有的引起引起急性肝中毒，极强促进肝癌形成，对动物与人类皆有毒害。
33、毒，极强促进肝癌形成，对动物与人类皆有毒害。n抗生素：抗生素：细菌、病毒长期暴露在微量浓度的抗生素的环境，细菌、病毒长期暴露在微量浓度的抗生素的环境，产生抗药性，人类体内抗生素积累，今后抗生素的有效性值产生抗药性，人类体内抗生素积累，今后抗生素的有效性值得质疑。得质疑。n微生物污染微生物污染n不断发现新的种群，如上世纪发现的不断发现新的种群，如上世纪发现的0-157、军团菌、隐孢、军团菌、隐孢子虫、贾第鞭毛虫等水致传染微生物。微生物风险大于长期子虫、贾第鞭毛虫等水致传染微生物。微生物风险大于长期致癌风险，今后控制将更为严格。致癌风险，今后控制将更为严格。2、污染分类、污染分类3 3、水体主要污
34、染物危害、水体主要污染物危害重金属重金属n环境荷尔蒙，英文环境荷尔蒙，英文叫叫endocrine disrupting chemicals .n直译叫做直译叫做“扰乱内分泌化学物质扰乱内分泌化学物质”。n环境激素通过食物链进入人体和动物体内，在血液中循环，环境激素通过食物链进入人体和动物体内，在血液中循环，在脂肪中积累，引起生物体中自身荷尔蒙被扰乱。在脂肪中积累，引起生物体中自身荷尔蒙被扰乱。环境激素环境激素致癌；致癌；干扰内分泌系统；干扰内分泌系统；扰乱生殖行为；扰乱生殖行为；影响免疫系统。影响免疫系统。n滴滴涕（滴滴涕（DDT）类杀虫剂；）类杀虫剂； 除草剂物质；除草剂物质；n多氯联苯（多
35、氯联苯（PCB）类；）类； 绝缘材料和塑料物质；绝缘材料和塑料物质；n二恶英等垃圾焚烧产生的物质；二恶英等垃圾焚烧产生的物质； 激素类医用药物。激素类医用药物。持久性有机污染物持久性有机污染物近近50年人类精子数量减少了一半，精子畸型的人数也在增加；女性不孕现年人类精子数量减少了一半，精子畸型的人数也在增加；女性不孕现象上升；动物雌化现象严重。象上升；动物雌化现象严重。动物失去生育能力，有的动物虽有生育能力，但其后代的生命力却很差，动物失去生育能力，有的动物虽有生育能力，但其后代的生命力却很差，普遍存在退化现象。普遍存在退化现象。鸟类出现行为反常，雄鸟不再履行父亲的职责，雌鸟则成双成对孵化鸟蛋
36、；鸟类出现行为反常，雄鸟不再履行父亲的职责，雌鸟则成双成对孵化鸟蛋；化学物质的安全标准化学物质的安全标准n低水平的污染同样影响健康；低水平的污染同样影响健康；n混合污染物质的影响作用会急剧增加；混合污染物质的影响作用会急剧增加；n有机物的生物富集作用；有机物的生物富集作用；4 4、微污染水的处理方法、微污染水的处理方法（1）强化常规处理）强化常规处理n增加絮凝剂用量；增加絮凝剂用量；n延长沉淀和过滤时间；延长沉淀和过滤时间；n投加投加PAC。（2 2）预处理）预处理u 预处理通常是指在常规处理工艺前面，采用适当物理、预处理通常是指在常规处理工艺前面，采用适当物理、化学和生物的处理方法，对水中的
37、污染物进行初级去除，化学和生物的处理方法，对水中的污染物进行初级去除，同时可以使常规处理更好地发挥作用，减轻常规处理和深同时可以使常规处理更好地发挥作用，减轻常规处理和深度处理的负担，改善和提高饮用水水质。度处理的负担，改善和提高饮用水水质。u 按对污染物的去除途径可分为：按对污染物的去除途径可分为：u氧化法和吸附法；氧化法和吸附法；u氧化法又分为化学氧化法和生物氧化法。氧化法又分为化学氧化法和生物氧化法。n指在常规净水工艺之前增设生物处理工艺，利用填料作为生物载体，指在常规净水工艺之前增设生物处理工艺，利用填料作为生物载体，微生物在曝气充氧的条件下生长繁殖，富集在填料表面上形成生物微生物在曝
38、气充氧的条件下生长繁殖，富集在填料表面上形成生物膜，溶解性的有机污染物与生物膜接触过程中被吸附、分解和氧化，膜，溶解性的有机污染物与生物膜接触过程中被吸附、分解和氧化，氨氮被氧化或转化成高价形态的硝氮，借助于微生物群体的新陈代氨氮被氧化或转化成高价形态的硝氮，借助于微生物群体的新陈代谢活动，去除水中的污染物。谢活动，去除水中的污染物。n生物预处理技术可以有效改善混凝沉淀性能，减少混凝剂用量，能生物预处理技术可以有效改善混凝沉淀性能，减少混凝剂用量，能去除传统工艺不能去除的污染物，同时能使后续工艺简单易行，减去除传统工艺不能去除的污染物，同时能使后续工艺简单易行，减少了水处理中氯的消耗量，出水水
39、质明显改善。少了水处理中氯的消耗量，出水水质明显改善。n生物接触氧化；生物接触氧化；当当NH4+-N3mg/L应加预处理。应加预处理。生物氧化预处理生物氧化预处理n化学氧化预处理：氧化分解破坏水中污染物的结构。化学氧化预处理：氧化分解破坏水中污染物的结构。n包括包括Cl2、KMnO4、紫外光、紫外光、O3等；等；化学预处理化学预处理n吸附预处理：是指利用物质强大的吸附性能或交换作用或改吸附预处理：是指利用物质强大的吸附性能或交换作用或改善混凝沉淀效果来去除水中污染物的技术。善混凝沉淀效果来去除水中污染物的技术。n吸附剂主要有活性炭吸附剂主要有活性炭(AC)、硅藻土、二氧化硅、活性氧化、硅藻土、
40、二氧化硅、活性氧化铝、沸石、离子交换树脂。其中，用得最多的是对水中有机铝、沸石、离子交换树脂。其中，用得最多的是对水中有机污染物和臭味有较强吸附作用的疏水性物质污染物和臭味有较强吸附作用的疏水性物质-活性炭。活性炭。吸附预处理吸附预处理（3 3）深度）深度处理处理 深度处理技术通常是指在常规处理工艺以后，采用适当深度处理技术通常是指在常规处理工艺以后，采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除，提高和保证饮用水质。毒副产物的前体物加以去除，提高和保证饮用水质。深度处理技术有：臭氧氧化，活性炭吸附，臭氧活性
41、炭，深度处理技术有：臭氧氧化，活性炭吸附，臭氧活性炭，膜技术，光催化氧化等。膜技术，光催化氧化等。 臭氧是一种强氧化剂，臭氧是一种强氧化剂， 但由于投量的限制，臭氧不能但由于投量的限制，臭氧不能将水中有机物全部无机化，但可将大分子有机物分解成分将水中有机物全部无机化，但可将大分子有机物分解成分子较小的中间产物。子较小的中间产物。 臭氧预处理的水再经氯化消毒，水中三致物质可能低臭氧预处理的水再经氯化消毒，水中三致物质可能低于未预处理的水，也可能更高，其效果视水质而定，这是于未预处理的水，也可能更高，其效果视水质而定，这是因为臭氧副产物，如醛、酮、醇、过氧化物等经过氯化会因为臭氧副产物，如醛、酮、
42、醇、过氧化物等经过氯化会产生三卤甲烷产生三卤甲烷(THMs)。臭氧氧化臭氧氧化p活性炭具有巨大的比表面积和发达的空隙，是一种良好的吸附剂。活性炭具有巨大的比表面积和发达的空隙，是一种良好的吸附剂。用于给水处理主要去除溶解性有机物、嗅味、微污染物质等。用于给水处理主要去除溶解性有机物、嗅味、微污染物质等。p活性炭使用不久便饱和、失效，水体污染严重时活性炭只能运行几活性炭使用不久便饱和、失效，水体污染严重时活性炭只能运行几周时间。周时间。p活性炭的吸附性能可以通过再生得到恢复，但更换活性炭频繁、再活性炭的吸附性能可以通过再生得到恢复，但更换活性炭频繁、再生费用高，故仅在污染严重时期使用。生费用高，
43、故仅在污染严重时期使用。p活性炭对一些有机氯化物的去除效果比较差，虽对水中氯化产生的活性炭对一些有机氯化物的去除效果比较差，虽对水中氯化产生的致突物质有去除作用。致突物质有去除作用。p活性炭用来去除微量有机物，置于常规处理后。活性炭用来去除微量有机物，置于常规处理后。活性炭吸附活性炭吸附臭氧臭氧活性炭活性炭p臭氧臭氧活性炭：采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又活性炭：采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化，充分发挥各自所长，使活性炭的吸附作用发挥得更好。继续氧化，充分发挥各自所长，使活性炭的吸附作用发挥得更好。p活性炭能比较有效地去除小分子有机物，难以去除大分子有机物，而
44、活性炭能比较有效地去除小分子有机物，难以去除大分子有机物，而水中有机物一般分子较大的多，所以活性炭孔的表面面积将得不到充分水中有机物一般分子较大的多，所以活性炭孔的表面面积将得不到充分利用，势必加速饱和，缩短周期。利用，势必加速饱和，缩短周期。p但在炭前或炭层中投加臭氧后，可使水中大分子转化为小分子，改变但在炭前或炭层中投加臭氧后，可使水中大分子转化为小分子，改变其分子结构形态，提高了有机物进入较小孔隙的可能性，使大孔内与炭其分子结构形态，提高了有机物进入较小孔隙的可能性，使大孔内与炭表面的有机物得到氧化分解，减轻了活性炭的负担，可以充分吸附未被表面的有机物得到氧化分解，减轻了活性炭的负担，可
45、以充分吸附未被氧化的有机物，从而达到水质深度净化的目的。氧化的有机物，从而达到水质深度净化的目的。p臭氧臭氧-活性炭（也称臭氧活性炭（也称臭氧-生物活性碳）具有氧化、吸附与生物降解综生物活性碳）具有氧化、吸附与生物降解综合作用，得到国内外广泛应用。合作用，得到国内外广泛应用。p当水源达到当水源达到 类水质，即：类水质，即：CODMn6mg/L，NH4+-N 3mg/L时，时，增加臭氧增加臭氧活性炭工艺可以满足水质要求。活性炭工艺可以满足水质要求。p当当NH4+-N3mg/L应加预处理。应加预处理。p在膜处理技术中，反渗透在膜处理技术中，反渗透(RO)、超滤、超滤(UF)、微滤、微滤(MF)、纳
46、滤、纳滤(NF)都能有效地去除水中的臭味、色度、消毒副产物前体及其他有机物和都能有效地去除水中的臭味、色度、消毒副产物前体及其他有机物和微生物，去除污染物范围广。微生物，去除污染物范围广。p膜法不需要投加药剂，设备紧凑和容易自动控制。膜法不需要投加药剂，设备紧凑和容易自动控制。p微滤、超滤可去除悬浮物与胶体；纳滤、反渗透可去除无机离子与微滤、超滤可去除悬浮物与胶体；纳滤、反渗透可去除无机离子与有机污染物。有机污染物。p膜处理要求对原水进行严格的各种预处理和常规处理及定期的化学膜处理要求对原水进行严格的各种预处理和常规处理及定期的化学清洗，所以膜滤的基建投资和运转费用高，并且仍然存在着膜堵塞和清
47、洗，所以膜滤的基建投资和运转费用高，并且仍然存在着膜堵塞和膜污染以及反渗透和纳滤浓缩物处理问题。膜污染以及反渗透和纳滤浓缩物处理问题。p随着清洗方式的改进，膜堵塞和膜污染问题的改善以及各种膜价格随着清洗方式的改进，膜堵塞和膜污染问题的改善以及各种膜价格的下降，膜滤作为一种去除水中有机物和微生物的新工艺，将会对水的下降，膜滤作为一种去除水中有机物和微生物的新工艺，将会对水处理产生重要的影响。处理产生重要的影响。膜技术膜技术5 5、重要污染物常见去除效果、重要污染物常见去除效果n氨氮的去除氨氮的去除：n目前主要用氯氧化（目前主要用氯氧化（89：1），大量耗氯，增加副产），大量耗氯，增加副产物；生物
48、处理可去除物；生物处理可去除7090%。n有机物去除有机物去除：n常规工艺常规工艺 30%，常规，常规+深度处理深度处理 5055%；n常规常规+纳滤纳滤 7090%。n藻藻：n应用滤层屏障去除、气浮等，效率高达应用滤层屏障去除、气浮等，效率高达90%；n藻毒素藻毒素：n臭氧，活性炭效果好；臭氧，活性炭效果好；n膜技术可除藻，且不增加胞外藻毒素。膜技术可除藻，且不增加胞外藻毒素。n膜技术：价格下降，应用前景广阔；膜技术：价格下降，应用前景广阔；案例案例: :不同工艺不同工艺CODCODMnMn达到的浓度达到的浓度水源水源耗氧量耗氧量常规工艺常规工艺常规常规+深度深度常规常规+纳滤纳滤II类类4
49、3 微污染微污染46343受污染受污染68453412序序号号工艺工艺作用机理作用机理功能功能去除效果去除效果/%增加费用增加费用有机物有机物CODMn氨氮氨氮亚硝亚硝酸盐酸盐色臭色臭味味AOCAmes活性活性基建基建元元/m3运转运转元元/m31常规工常规工艺艺混凝、接触凝混凝、接触凝聚聚浊、浊、消毒消毒201020负增负增长长一定一定少量少量负增长负增长2活性炭活性炭吸附吸附物理吸附、部物理吸附、部分生物降解分生物降解有机物有机物2050少量少量少量少量很有很有效效部分部分很有效很有效801000.120.153臭氧臭氧-活活性炭性炭化学氧化、物化学氧化、物理吸附、生物理吸附、生物降解降解
50、有机物有机物205080908090很有很有效效很有效很有效很有效很有效综合综合200300(O34550)0.20.3(O3 0.050.1050)4生物预生物预处理处理生物降解、吸生物降解、吸附、絮凝附、絮凝氨氮、氨氮、亚硝酸亚硝酸氮、有氮、有机物机物1025859090部分部分有效有效不明显不明显801200.105强化混强化混凝凝创造良好水力创造良好水力条件、吸附架条件、吸附架桥桥充分发充分发挥混凝挥混凝作用作用增加增加810基本无基本无基本基本无无少量少量少量少量不明显不明显50.020.056n预处理采用生物滤池或生物接触氧化池：预处理采用生物滤池或生物接触氧化池：n去除氨氮效果好
