1、水污染控制工程水污染控制工程课程教学目标及内容课程教学目标及内容教学目标教学目标 介绍为满足社会用水（水质和水量）需求及水资介绍为满足社会用水（水质和水量）需求及水资源可持续利用所需的水污染控制、水质改善方法，使源可持续利用所需的水污染控制、水质改善方法，使学生掌握各种废水处理方法的工艺学生掌握各种废水处理方法的工艺原理原理、基本、基本特点特点、设计设计计算计算以及综合以及综合应用应用。主要内容主要内容 各种水质改善和控制工艺方法、原理、特点和设各种水质改善和控制工艺方法、原理、特点和设计，主要包括物理、化学处理工艺原理、生物处理工计，主要包括物理、化学处理工艺原理、生物处理工艺原理和污水处理
2、系统等四个方面。艺原理和污水处理系统等四个方面。课程教学目录课程教学目录第一章第一章 污水的性质与污染指标污水的性质与污染指标第二章第二章 水污染控制的方法水污染控制的方法第三章第三章 污水的物理处理污水的物理处理第四章第四章 污水的生物处理（一）污水的生物处理（一）活性污泥法活性污泥法第五章第五章 污水的生物处理（二）污水的生物处理（二）生物膜法生物膜法第六章第六章 污水的自然生物处理污水的自然生物处理第七章第七章 污水的深度处理与回用污水的深度处理与回用第八章第八章 污泥处理与处置污泥处理与处置绪绪 论论1、水的循环、水的循环2、水资源短缺水资源短缺3 3、水污染控制的涵义、水污染控制的涵
3、义主要内容主要内容水的循环水的循环自然循环自然循环社会循环社会循环1、水的循环、水的循环水的自然循环水的自然循环水从海洋蒸发形水从海洋蒸发形成水汽，被气流成水汽，被气流输送至大陆并以输送至大陆并以雨、雪的形式降雨、雪的形式降落至地面，部分落至地面，部分通过径流形成地通过径流形成地表水、部分通过表水、部分通过渗透形成地下水、渗透形成地下水、部分通过蒸发返部分通过蒸发返回大气。地表水回大气。地表水和地下水最终流和地下水最终流入海洋的过程。入海洋的过程。水的社会循环水的社会循环给水处理给水处理污水处理污水处理社会生产社会生产生活使用生活使用河道海洋河道海洋天然水体天然水体取水取水输水输水收水收水排水
4、排水回用回用人们从天然水体人们从天然水体取水，并经适当取水，并经适当处理后供生活和处理后供生活和生产之用，使用生产之用，使用后的水经适当处后的水经适当处理后排放，最终理后排放，最终回到天然水体的回到天然水体的过程。过程。水污染控制工程研究的对象2、水资源短缺、水资源短缺水资源短缺水资源短缺水量型短缺水量型短缺水质型短缺水质型短缺水量型短缺水量型短缺水量型短缺水量型短缺水质型短缺水质型短缺 水体污染水体污染 水资源不合理的规划和应用水资源不合理的规划和应用点源污染点源污染 大量生活污水和工业废水的排放 低的污水处理率（30%）低的循环利用率（30-40%）面源污染面源污染 农田径流等-水体富营养
5、化污水的肆意排放水体的富营养化3、水污染控制的涵义、水污染控制的涵义研究水在社会循环中水质的变化及其特性，研究为满足生活和生产用水需要、为实现水的良性社会循环及水资源的可持续利用，而对水质进行控制及对水进行处理的系统化科学技术。污水处理工艺流程污水处理工艺流程第一章第一章 污水的性质与污水的性质与污染指标污染指标1.1 污水的分类污水的分类1.2 污水的来源污水的来源1.3 污水的水质指标污水的水质指标1.4 水质标准与排放标准水质标准与排放标准主要内容主要内容生活污水生活污水（domestic)工业废水工业废水(industrial)据污染物的据污染物的化学类别化学类别有机废水有机废水(or
6、ganic)无机废水无机废水(inorganic）据污水的据污水的来源来源1.1 污水的分类污水的分类按废水产生按废水产生的工艺的工艺生活污水生活污水(domestic)焦化废水焦化废水(coking)冶金废水冶金废水(metallurgical)制药废水制药废水(pharmaceutical)食品废水食品废水(food)印染废水印染废水(printing and dyeing)点源点源（Point Source pollution）生活污水生活污水 工业废水工业废水 突发性事故突发性事故 非点源非点源（Non-point source pollution）初期雨水和农业径流初期雨水和农业径流
7、1.2 污水的来源污水的来源生活污水的来源以及特征生活污水的来源以及特征居民在日常生活中所排放的废水。其中包括厨房洗涤、淋浴、衣物洗涤及厕所冲洗设备所排放的污水。来源来源水质和水量一般比较稳定，随季节、经济发展水平、生活条件、生活习惯及供水情况而异。浑浊、色深、恶臭、微呈碱性；一般不含有毒有害物质；含有机物约60%（纤维、油脂、肥皂、蛋白质等）；含大量的细菌（包括病原菌及寄生虫卵等）。特征特征序号指标浓度高中低1总固体(TS)12007203502悬浮物(SS)3502201003非挥发性7555204挥发性(VSS)275165805BOD54002001006溶解性BOD520010050
8、7悬浮性BOD5200100508总有机碳(TOC)290160809CODCr100040025010溶解性CODCr40015010011悬浮性CODCr60025015012总氮(TN)85402013氨氮(NH4+)50251214总磷(TP)1584典型的生活污水水质典型的生活污水水质工业废水的来源以及特征工业废水的来源以及特征工业生产过程中所排放的废水。来源来源成分复杂，大多具有危害性，水量波动大特征特征类型类型生产废水-比较清洁、可直接排放或者回用的废水；生产污水-污染程度较高，需要经过适当处理后方可排 放的污水。1.3 污水的水质指标污水的水质指标定义与作用定义与作用 表征污水
9、水质情况或者定性定量地反映水和污水表征污水水质情况或者定性定量地反映水和污水水质情况的参数指标。水质情况的参数指标。了解废水的主要特性、研究和确定废水处理的工了解废水的主要特性、研究和确定废水处理的工艺方法、监督和控制处理效果、协调排放水质和收纳艺方法、监督和控制处理效果、协调排放水质和收纳水体间的水质关系的综合管理与控制。水体间的水质关系的综合管理与控制。类型类型单项指标单项指标-反映废水中某种物质的含量（各种有毒有反映废水中某种物质的含量（各种有毒有害重金属、害重金属、N、P等）等）综合指标综合指标-反映废水中某一类污染物浓度（有机物反映废水中某一类污染物浓度（有机物BOD、COD或者或者
10、SS等）等）物理指标物理指标 化学指标化学指标 生物指标生物指标污水的水质指标污水的水质指标物物理理指指标标色度色度臭和味臭和味固体含量固体含量色度有两种表示方法：色度有两种表示方法：一是采用一是采用铂钴标准比色法铂钴标准比色法，规定在，规定在1 L水中含有氯水中含有氯铂酸钾铂酸钾（K2PtCl6）2.491 mg及氯化钴及氯化钴（CoCl26H2O）2.00 mg时，也就是在时，也就是在1 L水中含铂水中含铂1 mg及钴及钴0.5 mg时所产生的颜色深浅为时所产生的颜色深浅为1度；度；二是采用二是采用稀释倍数法稀释倍数法，即将废水稀释，用把废水稀，即将废水稀释，用把废水稀释到接近无色时所需的
11、稀释倍数表示释到接近无色时所需的稀释倍数表示色度色度。色度是指废水所呈现的色度是指废水所呈现的颜色深浅程度颜色深浅程度。色色 度度物理指标物理指标 臭和味臭和味是判断水质优劣的感官指标之一。洁净的是判断水质优劣的感官指标之一。洁净的水是没有气味的，受到污染后会产生各种臭味。水是没有气味的，受到污染后会产生各种臭味。常见的水臭味有霉烂臭味、粪便臭味、汽油臭味、常见的水臭味有霉烂臭味、粪便臭味、汽油臭味、臭蛋味、氯气味等。臭蛋味、氯气味等。臭味的表示方法现行是用文字描述臭的种类，用臭味的表示方法现行是用文字描述臭的种类，用强、弱等字样表示臭的强度。强、弱等字样表示臭的强度。比较准确的定量方法是比较
12、准确的定量方法是臭阈法臭阈法，即用无臭水将待，即用无臭水将待测水样稀释到接近无臭程度的稀释倍数表示臭的测水样稀释到接近无臭程度的稀释倍数表示臭的强度。强度。臭和味臭和味(odor)物理指标物理指标固体含量固体含量总固体总固体(total solid TS)溶解性固体溶解性固体(dissolved solid,DS)悬浮性固体悬浮性固体(suspension solid,SS)u实际区分二者是用特制的微孔滤膜（孔径实际区分二者是用特制的微孔滤膜（孔径0.45 m）来过滤，能透过的为溶解性固体，被膜截）来过滤，能透过的为溶解性固体，被膜截留的为悬浮性固体。留的为悬浮性固体。u单位一般为单位一般为m
13、g/L指废水中在指废水中在100OC时不能蒸发的所有物质，称为时不能蒸发的所有物质，称为总固体总固体物理指标物理指标浊度浊度：废水中悬浮物含量的多少也可废水中悬浮物含量的多少也可用用 (turbidity)(turbidity)表示表示 在水质分析中规定，在水质分析中规定，1 L水中含有水中含有1 mgSiO2所构成的所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称浊度为一个标准浊度单位，简称1度度 悬浮物的危害主要是造成沟渠、管道和抽水设备的阻塞、悬浮物的危害主要是造成沟渠、管道和抽水设备的阻塞、淤积和磨损；造成水生生物的呼吸困难；造成给水水源浑淤积和磨损；造成水生生物的呼吸困难；造成给水水源浑浊；干扰
14、废水处理设施和回收设备的工作；有些悬浮物还浊；干扰废水处理设施和回收设备的工作；有些悬浮物还有一定的毒性。有一定的毒性。几乎所有的废水中都含有数量不等的悬浮物，因此除去几乎所有的废水中都含有数量不等的悬浮物，因此除去悬浮物是废水处理的一项基本任务悬浮物是废水处理的一项基本任务。物理指标物理指标有机指标：有机指标：生化需氧量生化需氧量 BOD 化学需氧量化学需氧量 COD 总有机碳总有机碳 TOC 总需氧量总需氧量 TOD无机指标：无机指标：酸碱度酸碱度 氨氮、凯式氮氨氮、凯式氮、总氮、总氮 磷磷化化学学指指标标表示在一定条件下（表示在一定条件下（20 C），单位体积废），单位体积废水中所含的有
15、机物被水中所含的有机物被微生物完全分解微生物完全分解所消耗所消耗的分子氧的数量。单位为的分子氧的数量。单位为mg（O2）/L（废（废水）。水）。有有BOD5和和BOD20 之分，之分，BOD5最常用。最常用。特点：准确反映污染的程度，但测定所需时特点：准确反映污染的程度，但测定所需时间长，不利于指导实际生产和自动控制。间长，不利于指导实际生产和自动控制。生物化学需氧量：biochemical oxygen demand-BOD化学指标化学指标可生物降解有机物降解过程示意图可生物降解有机物降解过程示意图有机污染物生物降解需氧曲线有机污染物生物降解需氧曲线化学耗氧量-Chemical oxygen
16、 demand-COD）用用化学氧化剂化学氧化剂氧化分解废水中的有机物，氧化分解废水中的有机物，用所消耗的氧化剂中的氧来表示有机物的用所消耗的氧化剂中的氧来表示有机物的多少，单位仍为多少，单位仍为mg/L。常用的氧化剂有常用的氧化剂有K2Cr2O7和和KMnO4，分别，分别用用CODCr 和和CODMn表示。表示。特点：测定速度快，但与实际污染的程度特点：测定速度快，但与实际污染的程度有差距。有差距。化学指标化学指标总需氧量（总需氧量（total oxygen demand，TOD）总有机碳（总有机碳（total organic carbon，TOC）在在900下，以铂为催化剂，使水样汽化燃烧
17、，然下，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，称为化所需的氧量，称为总需氧量总需氧量；在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量，从而确在同样条件下测定气体中二氧化碳的增量，从而确定出水样中碳元素的含量，称为定出水样中碳元素的含量，称为总有机碳总有机碳。特点：测定速度快，但设备复杂且与特点：测定速度快，但设备复杂且与BOD、COD之间无固定关系。之间无固定关系。BOD5、BOD20、TOD、TOC有各自的特点和用途，有各自的特点和用途，在实际应用中应根据各自的特点和不同的情况选用！在实际应用中应根据各自的
18、特点和不同的情况选用！化学指标化学指标复合物复合物总总COD可生化降解可生化降解的的COD易生物降解易生物降解（溶解性）（溶解性）难生物降解难生物降解（非溶解性）（非溶解性）不可生化降不可生化降解的解的COD不可生物降解不可生物降解（溶解性）（溶解性）不可生物降解不可生物降解（非溶解性）（非溶解性）挥发性脂挥发性脂肪酸肪酸胶体胶体微粒微粒化学指标化学指标酸碱度和pH值一般要求处理后污水的一般要求处理后污水的pH值在值在69之间之间当天然水体遭受酸碱污染时，当天然水体遭受酸碱污染时，pH值发生变化，值发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还
19、可腐蚀船舶还可腐蚀船舶碱度指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，碱度指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐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；重碳酸盐碱度化学指标化学指标关于氮的指标有机氮有机氮：主要指蛋白质和尿素：主要指蛋白质和尿素总氮总氮：一切含氮化合物以：一切含氮化合物以N计量的总称计量的总称总凯式氮总凯式氮：总氮中的有机氮和氨氮，不包括亚：总氮中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐和硝酸盐硝酸盐和硝酸盐氨氮氨氮：有机氮化合物的分解或者直接来自：有机氮化合物的分解或者直接来自含氮工业废水含氮工业废水NOx-N：亚硝酸盐和硝
20、酸盐：亚硝酸盐和硝酸盐化学指标化学指标凯式氮凯式氮氨氮氨氮有机氮有机氮可生物降解可生物降解不可生物降解不可生物降解溶解性溶解性悬浮性悬浮性溶解性溶解性悬浮性悬浮性化学指标化学指标关于磷的指标含磷化合物含磷化合物有机磷有机磷无机磷无机磷有机磷包括磷酸甘油酯、磷有机磷包括磷酸甘油酯、磷肌酸等肌酸等磷酸盐：正磷酸盐、磷酸氢磷酸盐：正磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐聚合磷酸盐：焦磷酸盐、三聚合磷酸盐：焦磷酸盐、三磷酸盐、三磷酸氢盐磷酸盐、三磷酸氢盐化学指标化学指标大肠菌群数大肠菌群数细菌总数细菌总数病毒病毒生生物物指指标标大肠菌群数大肠菌群数是指是指1 L水中所含大肠菌个
21、数。水中所含大肠菌个数。由于大肠菌在外部环境中的生存条件与由于大肠菌在外部环境中的生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似，而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大肠菌数作为生物污染指标。以把大肠菌数作为生物污染指标。大肠菌群数(coliforms)生物指标生物指标细菌总数(total bacteria)细菌总数是指细菌总数是指1 mL水中所含有各种水中所含有各种细菌的总数。细菌的总数。生物指标生物指标类：主要适用于源头水、国家自然保护区；类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一 级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产场、
22、仔稚幼鱼的索饵场等；类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。地表水环境质量标准地表水环境质量标准1.4 水质标准与排放标准水质标准与排放标准1、水质标准地表水功能区划质量标准（地表水功能区划质量标准（IV类）类）指标(mg/L)类别I类II类III类IV类V类CODCr1515203040BOD5334610TP0.020.10.10.20.2NH4+0.50.50.51.01.5挥发酚0.0020.0020.0050.010.
23、1氯化物250250250250250Cr6+0.010.050.050.050.12、排放标准浓度控制标准浓度控制标准总量控制标准总量控制标准对排放口废水中不同误认为所规定的最高允许排放浓度污水综合排放标准(GB8978-1996)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)对某一排物口或一定区域内若干排污口所规定的在一定时间内不同污染物排放量的最高限值。序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A 标准B 标准1化学需氧量（COD）50601001202生化需氧量（BOD5）102030603悬浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以N 计）15208氨氮（以N 计）5（8）8（15）25（30）9总磷（以P 计）2005年12月31日前建设的11.5352006年1月1日起建设的0.513510色度（稀释倍数）3030405011pH6912粪大肠菌群数（个/L）103104104城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准
