第四章水體污染及其控制技術12目錄第一節水環境概述第二節水體污染第三節水污染控制3第一節水環境概述人類離不開水,水是生命之源.水是地球上最豐富的化合物覆蓋著地球71％的表面積總量約有1.386×109km3

一、水資源4

天然水量并不等于可利用水量，水資源則一般僅指地球表層中可供人類利用并逐年得到更新的那部分水量資源。人類可利用的水資源不足淡水資源的20%（全球水總量的0.5%），而可直接利用的只占淡水資源的0.3%。水資源的含義5水資源的特性①作用上的重要性②補給上的有限性③時空上的多變性④利用上的多樣性6水資源的短缺（3月22日是“世界水日”）7聯合國世界淡水資源綜合評價報告指出，世界約1/3人口生活在面臨中度和高度水緊張的地區，水資源的短缺制約了當地經濟和社會的發展，如果不采取行動，預計2025年世界人口的2/3或近55億將有面臨著這種局面的風險。全球的水資源短缺淡水資源不足，分布又不均勻，而水污染又進一步加劇其緊張程度，造成淡水供需矛盾尖銳，引起世界范圍的飲用水水荒和水污染疾病蔓延。89我國的水資源特點淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第六位人均水資源量2200立方米，僅為世界平均水平的1/4水資源南北分配差異明顯。長江流域及其以南地區人口占了中國的54％，但是水資源卻占了81％；北方人口占46％，水資源只有19％世界上用水量最多的國家，全國淡水取用量達到7000億立方米，大約占世界年取用量的13%；江河泥沙含量高，增加了水資源開發利用的復雜性。10聯合國已將我國列為全球13個最缺水的國家之一。我國的水資源短缺農業缺水城市缺水生態缺水全國660多個城市中有400多個供水不足，其中有110個缺水情況嚴重。同時，有45.6%的城市地下水遭到不同程度的污染；年缺水量遠超過60億立方。近一半耕地得不到灌溉，其中北方無灌溉耕地約占72%；農業用水的利用率僅為40%，遠低于發達國家的80%西北地區十分干旱，生態環境及其脆弱；耕地沙化、土壤次生鹽堿化加重。11二、水的循環1.水的自然循環122.水的社會循環抽提處理河流、湖泊生產、生活13開源、節流、治污、管理三、水資源開發與利用對策

14開源水利工程措施（時間、空間上的調節）其它措施（雨水、海水、再生水利用）通過建設蓄水、引水和提水等水利工程技術措施，控制和調節水資源的時空分布，以豐補缺。15中國的南水北調16節流城市節水－－節水型城市:改變意識減少管網漏水工業節水農業節水－－節水型農業:從漫灌到噴灌和滴灌17浙江防滲渠河南人民勝利渠發展節水灌溉■改進地面灌溉方式18浙江余姚茶園噴灌電動時針式噴灌機滴灌■發展噴灌、滴灌19治污開源節流、治污為本加大污染防治力度，提高規劃的城市污水處理率，并采取有效措施修復受到污染的城市水環境。20綜合管理綜合管理：一龍管水，多龍治水經濟手段：水價核心：提高用水效率階梯水價：用水15噸以內為人民幣0．6元∕噸，15—20噸為1．4元∕噸，20噸以上為2．1元∕噸21第二節水體污染22一、水體概念及水體污染

水體概念：水體是指以相對穩定的陸地為邊界的天然水域，也即地球上的水及水中的懸浮物、溶解物質、底泥和水生生物等完整的生態系統或完整的綜合自然體。水體按類型分為：海洋水體、陸地水體。

水體污染：水體污染是指水體中污染物含量超過了水體的自然凈化能力,使水體中水的物理、化學性質或生物群落組成發生變化，從而降低了水體的使用價值和使用功能的現象。23廢水中污染物量大濃度高如:造紙,電鍍廢水成分復雜形態多樣且不易凈化帶有顏色或異味有泡沫廢水水量和水質變化大1.點污染源工業廢水二、水體污染源24生活污水

主要來自家庭、商業、學校、旅游服務業及其他城市公用設施，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水中99.9%是水，固體物不到0.1%大量合成洗滌劑,有機物病毒,病菌蟲卵252.面污染源農業面源污染城市徑流污染化肥農藥和鄉鎮企業26溶解性氣體:N2O2CO2H2SCH4He主要離子:Na+K+Ca2+Mg2+

Cl-SO42-HCO3-CO32-微量元素：陰離子、微量金屬離子膠體物質：無機膠體、腐殖質膠體等營養物質:氮和磷的化合物

懸浮物質:細菌、藻類、粘土、不溶性物質天然水的化學組成：三、天然水的水質27工業廢水常引起水體熱污染1、物理性指標物理性指標感官性指標，水的色度來源于金屬化合物或有機化合物感官性指標，水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發性有機物和氯氣等污染物質揮發性物質溶解物質色度固體物質懸浮固體物質嗅和味溫度四、主要的水體污染物及水質指標28由工礦企業排放高溫廢水引起水體的溫度升高，稱為熱污染。水溫升高使水中溶解氧減少，同時加快了水中化學反應和生化反應的速度，改變了水生生態系統的生存條件，破壞生態功能平衡。

（1）熱污染

色度的測定：1.鉑鈷標準比色法（常用于天然水和飲用水，單位度）2.稀釋倍數法（常用于工業廢水，單位倍）（2）顏色污染

有色廢水排入水體后，使水體形成色度，造成感官的不悅；水體色度加深，使透光性下降，影響水生生物的光合作用，妨礙水體自凈。29（3）懸浮物使水體變渾，影響水生植物的光合作用，吸附有機毒物、重金屬等，形成危害更大的復合污染物沉入水底，日久形成淤積，妨礙水上交通或減少水庫容量，增加挖泥負擔。

SS：懸浮在水中的細小固體或膠體物質。

測定方法：水樣通過孔徑為0.45μm的濾膜，固體物質截留在濾膜上，于103～105℃烘干至恒重，稱重濁度：表現水中懸浮物對光線透過時所發生的阻礙程度；

測定方法：分光光度法、目視比濁法、濁度計法30化學性指標有機污染物無機污染物2、化學性指標需氧污染物油類污染物有機有毒污染物營養污染物重金屬酸堿污染物氰化物、氟化物和亞硝酸鹽等放射性物質31(1)耗氧有機物排入水體后能在微生物作用下分解為簡單的無機物，在分解過程中消耗氧氣，使水體中的溶解氧（DO）減少，影響魚類和水生生物的生存，造成水體變黑發臭。BOD：生化需氧量，表示水中有機污染物被好氧微生物分解時所消耗的氧量（mg/l)。COD：化學需氧量，指用化學氧化劑氧化水中有機物時，與所需氧化劑劑量當量相當的氧量（mg/l)

。TOD：表示水體有機物中C、H、N、S全部被氧化時即生成CO2、H2O、SO2和NO時所需氧氣的量。32（2）油脂類污染物石油類：來源于工業含油污水。動植物油脂：產生于人的生活過程和食品工業。油類污染物進入水體后影響水生生物的生長、降低水體的資源價值。油膜覆蓋水面阻礙水的蒸發，影響大氣和水體的熱交換。油類污染物進入海洋，改變海水的反射率和減少進入海洋表層的日光輻射，對局部地區的水文氣象可能產生一定影響。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進入水體，從而降低水體的自凈能力。石油污染對幼魚和魚卵的危害很大，堵塞魚的鰓部，能使魚蝦類產生石油臭味，降低水產品的食用價值。破壞風景區，危害鳥類生活。33（3）有毒有機物

指難以被微生物降解的有機物，能在水中長期穩定地存留，并通過食物鏈富集最后進入人體。它們中的一部分化合物即使在十分低的含量下仍具有致癌、致畸和致突變的作用

。酚類農藥多氯聯苯等日本米糠油事件中多氯聯苯PCBs受害者的慘狀34（4）營養型污染物

主要指含有氮、磷的無機、有機化合物大量排入水體，引起水中藻類及其他浮游生物大量繁殖，形成富營養化，使水中溶解氧下降，魚類大量死亡。總磷超過20mg/m3或無機氮超過300mg/m3即可認為水體處于富營養化狀態關于氮的幾個指標：

TN：一切含氮化合物以N計量的總稱。。有機氮：主要指蛋白質和尿素氨氮：有機氮化合物的分解，或直接來自含氮工業廢水。

NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。含磷化合物有機磷有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無機磷磷酸鹽:正磷酸鹽(PO43-)

聚合磷酸鹽:焦磷酸鹽(P2O74－)35廈門海域赤潮36（5）酸、堿

主要來自礦山排水及許多工業廢水

。它會破壞水生生態系統的平衡；影響漁業生產，腐蝕船只、橋梁及其他水上建筑。用酸化或堿化的水澆灌農田，會破壞土壤的理化性質，對工業、農業、漁業和生活用水都會產生不良的影響。Ph:6.5—8.5（6）有毒無機物質

重金屬是具有潛在危害的重要污染物質，從50年代前后日本出現的水俁病和骨痛病，均已查明是由于汞、鎘污染引起的公害病。另有氰化物（CN）和氟化物日本痛痛病37湘江重金屬污染嚴重株洲市天元區馬家河鎮新馬村，這個1800多人的村莊，有1100人重金屬超標，200人嚴重超標

2005年流域汞、鎘、鉻、鉛、砷、氰化物占全省工業污染物排放總量的60%湘江底泥中重金屬鎘、汞、鋅超標，部分排污口附近超標上百倍2006年4月，由中國科學院完成的一份調查報告顯示，郴州市馬家坪村土壤中鎘的含量平均超標127.3倍，鉛超標6.2倍，砷超標1.1倍383、生物性指標生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、寄生蟲卵等制革屠宰等工業廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等醫院污水：各種病原體危害：傳播疾病，影響衛生，導致水體缺氧來源及危害水中細菌總數反映了水體有機污染程度和受細菌污染的程度。常以細菌個數/mL計。飲用水：<100個/mL醫院排水：<500個/mL細菌總數大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以大腸菌群數/L計。飲用水：<3個/L

城市排水：<10000個/L

游泳池：<1000個/L大腸菌群39《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）《生活飲用水衛生標準》（GB5749-1985）《農田灌溉水質標準》（GB5084-1992）《漁業水質標準》（GB11607-1989）《海水水質標準》（GB3097-1997）《景觀娛樂用水水質標準》（GB12941-1991）四、水環境標準1、水環境質量標準及用水水質標準2、污水排放標準40Ⅰ類：主要適用于源頭水、國家自然保護區；Ⅱ類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區、珍貴魚類保護區、魚蝦產卵場等；Ⅲ類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區、一般魚類保護區及游泳區；Ⅳ類：主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區；Ⅴ類：主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）41《地表水環境質量標準》（節選）42四、水環境標準2、污水排放標準標準名稱標準編號發布時間實施時間雜環類農藥工業水污染物排放標準GB21523-20082008-4-22008-7-1羽絨工業水污染物排放標準GB21901—20082008-7-252008-8-1發酵類制藥工業水污染物排放標準GB21903—20082008-7-252008-8-1化學合成類制藥工業水污染物排放標準GB21904—20082008-7-252008-8-1提取類制藥工業水污染物排放標準GB21905—20082008-7-252008-8-1生物工程類制藥工業水污染物排放標準

GB21907—20082008-7-252008-8-1混裝制劑類制藥工業水污染物排放標準GB21908—20082008-7-252008-8-1制糖工業水污染物排放標準GB21909—20082008-7-252008-8-1皂素工業水污染物排放標準GB20425-20062006-9-12007-1-1啤酒工業污染物排放標準GB19821-20052005-7-182006-1-1檸檬酸工業污染物排放標準GB19430-20042004-1-182004-4-1味精工業污染物排放標準GB19431-2004

2004-1-182004-4-1城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002

2002-11-192003-7-1畜禽養殖業污染物排放標準GB18596-20012001-12-282003-1-1污水綜合排放標準GB8978-1996

1996-10-41998-1-1肉類加工工業水污染物排放標準GB13457-92

1992-5-181992-7-1……..43《污水綜合排放標準》（節選）綜合排放標準與行業標準不交叉執行第一類污染物，不分行業和排放方式，也不分收納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設施排放口采樣；第二類污染物，在排污單位排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達到本標準要求。44《污水綜合排放標準》（節選）45第三節水污染控制與管理46

水污染控制基本控制模式——三級控制源頭控制污染源頭控制污水集中處理尾水最終處置再利用/環境水體接管標準排放標準環境標準一級控制二級控制三級控制47源頭控制1．工業廢水

■優化產業結構、調整規劃布局

限制能耗物耗高、污染重的企業,降低污染物排放量污染企業集中:工業園區

■推行清潔生產，從源頭削減污染

合理選擇原料和進行產品的生態設計，改革生產工藝和更新設備。提高水的循環使用和重復利用率，加強生產管理，減少和杜絕跑冒滴漏。48源頭控制1．工業廢水

■嚴格執法，加強工業廢水治理

進一步完善廢水排放標準和相關水污染控制法規和條例，加大執法力度。

加強工業企業污染源的就地處理或工業小區聯合預處理，達到污水處理廠的接管標準。

■提高工業廢水綜合利用水平單位產品耗水量（國外先進水平——國內平均水平）鋼鐵行業：3~5m3/t——70~100m3/t

油煉制行業：0.2m3/t——5~6m3/t492．生活污水

■合理進行人口密度及分布規劃

■公眾教育

不能隨意將有毒有害物質沖入下水道:涂料,石油“綠色消費”、“綠色生活”：無磷洗衣粉50■農村面源

發展節水農業合理利用農藥和化肥畜禽糞便處理鄉鎮企業廢水及村鎮生活污水處理

截流農業污水（建生態塘或濕地系統）3．面源水污染51

3．面源水污染■城市徑流收集雨水利用:雨水收集池，屋頂花園減少硬質地面:多孔表面的停車場增加綠化用地52

水污染控制基本控制模式——三級控制源頭控制污水集中處理尾水最終處置再利用/環境水體接管標準出水標準環境標準一級控制二級控制三級控制53一級導流——城市污水截流管網完善下水道系統——■舊城區：雨水/污水合流制，適當的改造■新城區：雨水/污水分流制分流制排水系統合流制排水系統54污水集中處理■物理處理法■化學處理法■生物處理法主導：城市污水處理廠處理方法分類55污水集中處理去除物質——不溶性的、呈懸浮狀態的污染物。主要工藝——篩濾截留、重力分離、膜分離、離心分離等。處理設備——格柵和篩網、沉砂池和沉淀池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。■物理處理法561、格柵粗格柵(40~l50mm)；中格柵(10~40mm)；細格柵(1.5~10mm)57作用用于廢水處理或短小纖維的回收形式振動篩網水力篩網2、篩網58沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產生下沉作用，以達到固液分離的一種過程。沉淀處理工藝的四種用法

沉砂池：用以去除污水中的無機易沉物。初次沉淀池：較經濟地去除，減輕后續生物處理構筑物的有機負荷。二次沉淀池：用來分離生物處理工藝中產生的生物膜、活性污泥等，使處理后的水得以澄清。污泥濃縮池：將來自初沉池及二沉池的污泥進一步濃縮，以減小體積，降低后續構筑物的尺寸及處理費用等。3.沉淀59自由沉淀懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進行沉淀,顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中,顆粒的物理性質不變。發生在沉砂池中。根據水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀可分成四種類型懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的質量、形狀、沉速是變化的。化學絮凝沉淀屬于這種類型。絮凝沉淀區域沉淀或成層沉淀壓縮沉淀懸浮顆粒濃度較高（5000mg/L以上）；顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中發生。懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團狀結構，互相接觸，互相支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。60沉淀池的作用沉淀池的工作原理沉淀池的幾種形式從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機顆粒，以免這些雜質影響后續處理構筑物的正常運行平流式、豎流式、曝氣沉淀池、旋流式沉淀池等以重力或離心力分離為基礎，即將進入沉淀池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走61平流沉淀池污水在池內的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s；最大流量時，污水在池內的停留時間不少于30s，一般為30~60s；有效水深應不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池寬不小于0.6m；池底坡度一般為0.01~0.02，當設置除砂設備時，可根據除砂設備的要求，考慮池底形狀。

62圓形豎流式沉淀池

當顆粒具有絮凝性時，則上升的小顆粒和下沉的大顆粒之間相互接觸、碰撞而絮凝，使較徑增大，沉速加快。另一方面，沉速等于水流上升速度的顆粒將在池中形成一懸浮層，對上升的小顆粒起攔截和過濾作用，因而沉淀效率將比平流沉淀池更高。63輻流式沉淀池6465664.浮力浮上法借助于水的浮力，使水中不溶態污染物浮出水面，然后用機械加以刮除的水處理方法。自然浮上法：水中的粗分散相物質是比重小于1的強疏水性物質，可以依據水的浮力使其自發地浮升到水面。主要用于粒徑大于50-60m的可浮油的分離，因而常稱為隔油。氣泡浮升法：分散相物質是乳化油或弱親水性懸浮物，需要在水中產生細微氣泡，使分散相粒子粘附于氣泡上一起浮升到水面，簡稱氣浮。藥劑浮選法：分散相物質是強親水性物質，必須首先投加浮選藥劑，將粒子的表面性質轉變成為硫水性的，然后再用氣浮法加以除去，簡稱浮選。67隔油池主要分離含有廢水中的油珠；常用的隔油池主要有平流式和斜板式。(1)隔油池平流式隔油池出油率一般為60%-80%，粒徑150微米以上的油珠均可除去；但占地面積大，出水中含有乳化油。斜板隔油池能分離粒徑60微米以上的油粒，池容小，但存在掛油現象，需定期用蒸汽及水沖洗斜板。68將常壓曝氣達到飽和狀態水面抽成真空狀態，溶解在水中的空氣因氣浮池表面的壓力低于常壓，遂以微細氣泡溢出來，溢出空氣量則取決于氣浮池表面上負壓的大小。經加壓溶氣后的回流水經壓力釋放裝置后和絮凝后的水相混合進入氣浮上池進行固—液分離。在壓力釋放裝置中，加壓水壓力降至常壓，溶氣水中將以微細的小氣泡形式釋放出來,與懸浮顆粒相粘附，并浮升至水面。浮渣用刮渣裝置刮除，澄清的水由氣浮分離池底部的集水系統引出。(2)氣浮池69定義：含SS的廢水通過具有一定孔隙率的過濾介質，其中的SS被截留在孔隙中或介質表面上而除去的方法，是去除SS（Esp.濃度較低的懸浮液中微小顆粒）的一種有效方法。（1）過濾的主要目的和作用：①去除二沉池或混凝沉淀池未去除的細小生物或化學絮體，提高SS、濁度、BOD、COD、磷、重金屬、細菌和病毒等的去除率；②為后續處理工序(如吸附)創造良好的水質條件。可提高殺菌效率，節省消毒劑用量。5.過濾70普通快濾池快濾池的運行主要是過濾—沖洗兩個過程的重復循環。71膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的某些成分進行選擇性透過的方法的統稱。特殊的半透膜將溶液隔開，使某種溶質或者溶劑(水)滲透出來，達到分離溶質（離子、分子或某些微粒）的目的。膜分離法包括擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、液膜分離和隔膜電解等分離技術。6.膜分離72擴散滲析是使高濃度溶液中的溶質透過薄膜向低濃度溶液中遷移的過程。擴散滲析的推動力是薄膜兩側的濃度差。當膜兩側的濃度達到平衡時，滲析過程即停止進行電滲析是在直流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性(即陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過)，而使溶液中的溶質與水分離的一種物理化學過程。反滲透是用一種半透膜將淡水和鹽水隔開，該膜只讓水分子通過，而不讓溶質通過。超濾與反滲透相類似，也是依靠壓力和膜進行工作。73幾種主要膜分離法的特點74污水集中處理去除物質——呈溶解、膠體狀態的污染物。主要工藝——中和、混凝、化學沉淀、氧化還原、吸附、離子交換等。■化學處理法75一、中和酸堿廢水互相中和藥劑中和過濾中和76二、混凝化學混凝處理的對象主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質。1.混凝原理(1)壓縮雙電層作用(2)吸附架橋作用(3)網捕作用向水中投加混凝劑。破壞細小粒子的穩定性，使其相互接觸并凝聚，然后形成絮狀物下沉而分離（絮凝）。774.混凝劑投加設備2.混凝效果的影響因素水溫(2)pH值(3)水中雜質成分、性質和濃度(4)水力條件3.常有混凝劑鋁鹽、鐵鹽(2)聚合氯化鋁（PAC）、聚合氯化鐵(3)聚丙烯酰胺（PAM）(4)微生物絮凝劑78三、化學沉淀化學沉淀法是指向廢水中投加某些化學藥劑(沉淀劑)，使之與廢水中溶解態的污染物直接發生化學反應，形成難溶的固體沉淀物，然后進行固液分離，從而除去水中污染物的一種處理方法。去除對象：重金屬離子(如汞、鎘、鉛等)、堿土金屬(如鈣和鎂)某些非金屬(如砷、氟、硫、硼)某些有機污染物

方法：氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法79（1）適用范圍：因化學氧化還原法需較高的運行費用，所以目前僅用于飲用水處理、特種工業用水處理、有毒工業廢水處理和以回用為目的的廢水深度處理等有限場合。（2）處理對象：廢水中的有機污染物(如色、嗅、味、COD)及還原性無機離子(如CN-、S2-、Fe2+、Mn2+等)都可通過氧化法消除其危害廢水中的許多重金屬離子(如汞、鎘、銅、銀、金、六價鉻、鎳等)都可通過還原法去除。四、氧化還原使廢水中呈溶解態的污染物通過化學反應被氧化或還原為無毒或微毒物質、或轉化為易與水分離的形態，從而達到處理目的。801、氧化法空氣(及純氧)氧化法：地下水除鐵、錳，工業廢水脫硫，濕式氧化，催化濕式氧化。臭氧氧化法:除臭、脫色、殺菌、除酚、氰、有機硫化物、不飽和脂肪族及芳香族化合物、鐵、錳、降低COD和BOD等具有顯著的效果。氯氧化法：給水和廢水消毒，廢水的氧化處理（化工、染料廢水）。可以氧化處理廢水中的酚、醛、醇類及洗滌劑、油類、氰化物、硫化物和染料等，具有脫色、除臭、殺菌、防腐等作用。高錳酸鹽氧化法光輻射或放射性輻射強化氧化過程812、還原法分類：金屬還原法和藥劑還原法金屬還原法是以固體金屬為還原劑，用來還原廢水中的污染物，特別是汞、鎘、鉻等重金屬離子。鐵和鋅置換汞(Ⅱ)

.藥劑還原法是采用一些化學藥劑作為還原劑，把有毒物轉變成低毒或無毒物質，并進一步將污染物去除，使廢水得到凈化。電鍍、冶煉、制革、化工廢水中劇毒的六價鉻(Cr2O72－或CrO42－)，加亞硫酸氫鈉、二氧化硫、硫酸亞鐵還原成毒性極微的三價鉻，再通過加堿至pH＝7.5～9使之生成氫氧化鉻沉淀，而從溶液中分離除去。82五、電解法電解是在直流電場的作用下，電解質溶液發生的電化學反應過程。利用電解原理，廢水中的污染物在電解槽的陽極和陰極分別進行氧化和還原反應使污染物濃度降低。電解具有氧化還原以及電解凝聚與電解浮上作用。在廢水處理中有廣闊的應用范圍，現已發展成為一種重要的廢水處理方法。利用電解可以處理多種含有機物、重金屬廢水。可處理：各種離子狀態的污染物，如CN-、AsO2-、Cr6+，Cd2+、Pb2+、Hg2+等。各種無機和有機的耗氧物質，如硫化物、氨、酚、油和有色物質等。氧化致病微生物。廢水的脫色處理。83六、離子交換法

借助離子交換劑中無害的可交換離子，與廢水中有害離子的交換作用，使水質得到凈化。離子交換法能有效去除廢水中重金屬離子和放射性物質等。離子交換劑：有機離子交換劑(離子交換樹脂、磺化煤）和無機離子交換劑（天然沸石）。離子交換流程：交換反洗再生正洗84七、吸附物理吸附作用力為范德華力，特點是無選擇性，過程放熱較少，約42kJ/mol，可以是單分子層或多分子層吸附。影響因素主要是吸附劑的比表面積和細孔分布。化學吸附作用力為化學鍵力，放熱量較大，約84～420kJ/mol，有選擇性，且為單分子層吸附。影響因素主要是吸附質和吸附劑的化學性質。1、吸附機理及其分類2.應用：去除水中溶解態微量污染物，如有機物（酚類,硝基苯類，POPs)、膠體粒子、重金屬離子(Cd2+,As2+)、放射性元素、其他（微生物、余氯、臭味、色度）85（1）活性炭

活性炭的比表面達800～2000m2/g，具有很高的吸附能力（2）樹脂吸附劑

一種具有立體結構的多孔海綿狀物質，可在150℃下使用，不溶于酸、堿及一般溶劑，比表面積可達800m2/g；吸附能力接近活性炭，但比活性炭容易再生。（3）腐殖酸類吸附劑腐植酸是一組芳香結構的、性質與酸性物質相似的復雜混合物，如風化煤、泥煤、褐煤等3、吸附劑4.再生方法：加熱再生法、藥劑再生、化學氧化再生法、溶劑萃取法、水蒸氣吹托脫法等86污水集中處理■生物處理法87好氧處理的基本原理

一、好氧處理的基本原理881.基本工藝流程：活性污泥法基本流程圖（一）活性污泥法廢水經過適當預處理（如初沉）后，進入曝氣池與池內活性污泥混合成混合液，并在池內充分曝氣，廢水中有機物在曝氣池內被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后，混合液進入二次沉淀池，進行固液分離，凈化的廢水排出。

892.活性污泥降解污水中有機物的過程

活性污泥在曝氣過程中，對有機物的降解（去除）過程可分為三個階段：吸附階段穩定階段由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類的黏性物質，導致污水中的有機物轉移到活性污泥上去。主要是轉移到活性污泥上的有機物為微生物所利用。固液分離凝聚沉淀階段90活性污泥法的三個要素3.構成一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是廢水中的有機物，它是處理對象，也是微生物的食料；三是溶解氧，沒有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能發揮氧化分解作用。914.運行方式：(1)普通活性污泥法（推流式活性污泥法）缺陷：基建費、運行費高；管理復雜；易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題。需氧量沿曝氣池在長度方向是逐步下降的，供氧沿池長方向是均勻的，表現為曝氣池前半段供氧不足，后半段供氧過剩。92漸減活性污泥法分階段曝氣活性污泥法AB兩段活性污泥法。完全混合活性污泥法。氧化溝間隙式活性污泥法（SBR)缺氧-好氧活性污泥法（生物脫氮）厭氧-好氧活性污泥法（生物除磷）改進活性污泥法93漸減曝氣活性污泥法通過改進曝氣系統布置，使供氧量和需氧量相適應。目前傳統活性污泥法一般都采用這種供氧方式。（2）漸減曝氣活性污泥法（3）分段進水（階段曝氣）活性污泥法階段曝氣法將廢水沿曝氣池長分多處注入，既平衡曝氣池供氧量，還能使微生物營養供應均勻。94（4）完全混合活性污泥（CMAS）在階段曝氣基礎上，進一步增加進水點，同時相應增加回流污泥進水點并使其在曝氣池中迅速混合，長形池子也可做到完全混合狀態。95（5）吸附－生物降解工藝（AB法）A段(吸附段)：較高污泥負荷，短泥齡，短水力停留時間（30min）；增殖速度較快微生物，且吸附能力強，高污泥產率。作用：可生化性有所提高；BOD去除率40％～70。B段（生物氧化段）：類似于傳統活性污泥法，較低負荷，較長水力停留時間（2～6h）,長泥齡為15～20d。96（6）序批式活性污泥法(SquenceBatchReactor，SBR)

SBR工藝基本操作由進水、反應、沉淀、出水和閑置五個過程組成，從污水流入到閑置構成一個周期，在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行。97內循環（硝化液循環）原污水反硝化反應器（缺氧）

BOD去除,硝化反應反應器（好氧）堿沉淀池處理水剩余污泥回流污泥N2（7）缺氧-好氧活性污泥脫氮工藝98ADPATPATPADPADPADPATPATP釋放有機磷無機磷

聚磷

無機磷

有機磷

聚磷菌+Poly

聚磷菌合成

降解PHB無機物溶解質

進水

污泥回流

剩余污泥（高磷）

厭氧段

好氧段

釋放的少

攝取的多

PHB：聚—β—羥基酸鹽（8）厭氧-好氧除磷出水

99（二）生物膜法100（一）厭氧法的主要特點（1）適用范圍廣好氧法：中、低濃度有機廢水。厭氧法：高、中、低濃度有機廢水；好氧難降解有機物（如固體有機物、某些偶氮染料等）。（2）能耗低好氧法：曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大。厭氧法：不充氧，且沼氣可作為能源。當原水BOD5達到1500mg/L時，厭氧處理即有能量剩余。厭氧法的動力消耗約為活性污泥法的1/10。二、厭氧處理101（二）厭氧處理的原理有機物厭氧分解生成甲烷的過程1)發酵性細菌(2)產氫產乙酸細菌(3)同型產乙酸菌(4)利用H2和CO2產甲烷菌（30%）(5)分解乙酸的產甲烷菌（70%）4H2+C02→CH4＋2H20CH3C00H→CH4+C02產甲烷化學過程1021.化糞池化糞池例圖

用于處理來自廁所的糞便廢水。曾廣泛用于不設污水廠的合流制排水系統。還可用于郊區的別墅式建筑。（三）厭氧法的工藝和設備1032厭氧消化池（Digester）常用密閉圓柱形池，廢水定期或連續進入池中，經消化的污泥和廢水分別由池底和上部排出，所產沼氣從頂部排出。池形：圓柱形和蛋形兩種。構造：主要包括污泥的投配、排泥及溢流系統，沼氣排出、收集與貯氣設備、攪拌設備及加溫設備等。1043厭氧接觸法（anaerobiccontactprocess）消化池后設沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成厭氧接觸法。1054.厭氧生物濾池優點：處理能力高；濾池內可以保持很高的微生物濃度；不需另設泥水分離設備，出水SS較低；設備簡單、操作方便。缺點：濾料費用較高；濾料易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚；堵塞后，沒有簡單有效的清洗方法。因此，懸浮物高的廢水不適用。106常規工藝流程——污水集中處理處理程度決定于:1.原污水的性質2.受納水體的功能3.用途1071.一級處理。主要是去除廢水中的漂浮物和部分懸浮狀態的污染物，調節廢水的pH值、減輕廢水的腐化程度和后