水污染治理技术-复习.docx

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1、水污染控制工程复习绪论一.水质指标（一）物理性指标1 .温度工业废水常引起水体热污染；导致水中溶解氧减少；加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化。2 .色度感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物。3 .嗅和味感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮口勺化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质。4 .固体物质分为溶解物质与悬浮固体物质，其中悬浮固体物质有可分为挥发性物质和固定性物质。（二）化学性指标1.无机性指标1）植物营养元素过多的鼠、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殖，导致水中溶解氧急剧变化，影响鱼类生存，并也许使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。2）pH和

2、碱度一般规定处理后污水的PH在69之间。当日然水体遭受酸碱污染时，PH发生变化，消灭或克制水体中生物的生长，阻碍水体自净，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。3）重金属作为微量金属元素。危害：生物毒性，克制微生物生长，使蛋白质凝固；逐层富集至人体，影响人体健康。5）含氮化合物氮是有机物中除碳以外0一种重要元素，也是微生物生长日勺重要元素。污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。危害：消耗水体中溶解氧；增进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。有关氮的几种指标：有机氮J重

3、要指蛋白质和尿素。TN:一切含氯化合物以N计量的总称。TKN:TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。NOv-N:亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。6）含磷化合物：磷也是有机物中的一种重要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。磷重要来自：人体排泄物以和合成洗涤剂、牲畜喂养场和含磷工业废水。危害：增进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。有关磷的几种指标：有机磷：有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等。无机磷：磷酸盐：正磷酸盐（Po：）、磷酸氢盐（HP（X）、磷酸二氢盐（H2PO4-）、偏磷酸盐（P03）o聚合磷酸盐

4、：焦磷酸盐（P2。；）、三磷酸盐（P3。；。）、三磷酸氢盐（HP3。；）2.有机物指标1）总有机碳（Tc）C:tota1organismcarbon）:在95（TC高温下，以销作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中日勺CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应当清除无机碳的含量。2）总需氧量（TOD:tota1oxygendemand）:在900950C高温下，将污水中能被氧化的物质（重要是有机物，包括难分解日勺有机物和部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少许，称为总需氧量。测定以便而迅速。3）化学需氧量（COD:chemica1oxygendemand）:用

5、化学措施氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗日勺氧化剂量折合成氧量（02）（mg1）o常用的氧化剂重要是重辂酸钾K2Cr2O7（称CoDCr）和高镒酸钾KMnOM原称CoDMn或OC,现称高镒酸盐指数）。酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。假如废水中有机物日勺构成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水一般在0.40.5。4)生化需氧量(Be)D:bio1ogica1oxygendemand):在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染日勺天然水样中有机物所需要日勺氧量(20C,5d)o反应了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的

6、量重要污染特性(以mg/1为单位)。有机污染物被好氧微生物氧化分解日勺过程，一般可分为两个阶段：第一种阶段重要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段重要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水日勺生化需氧量一般只指第一阶段有机物生物氧化所需日勺氧量，所有生物氧化需要2(MOOd完毕。实际中，常以5d作为测定生化需氧量的原则时间，称5日生化需氧量(BoD5)；一般以20为测定的原则温度。总结：多种水质之间TOC或ToD与BoD不存在固定8有关关系。在水质条件基本不变的条件下，Bc)D与TOC或TOD之间存在一定的有关关系。5)油类污染物：石油类：来源于工业含油污水。动植物油脂：产生于人的生活过程和

7、食品工业。危害：油类污染物进入水体后影响水生生物日勺生长、减少水体的资源价值。油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，彩响大气和水体的热互换。油类污染物进入海洋，变化海水日勺反射率和减少进入海洋表层日勺日光辐射，对局部地区的水文气象条件也许产生一定影响。大面积油膜将阻碍大气中日勺氧进入水体，从而减少水体日勺自净能力。石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的螭部，能使鱼虾类产生石油臭味，减少水产品的食用价值。破坏风景区，危害鸟类生活。6）酚类污染物来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。危害：原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒。酚浓度低时，能彩响鱼类日勺湎游繁殖。酚浓度达0.10.

8、2mg1时，鱼肉有酚味。酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。酚日勺毒性可克制水中微生物的自然生长速度，有时甚至使其停止生长。酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（0.001mg/1即有异味，排放原则0.5mg1）,浇灌用水酚浓度超过5mg1时，农作物减产甚至枯死。（三）生物性指标1 .来源和危害1）生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS,寄生虫卵等制革屠宰等2）工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等3）医院污水：多种病原体。危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧。2 .细菌总数水中细菌总数反应了水体有机污染程度和受细菌污染的程度。常以细菌个数m1计。饮用水：100个m1;医院排水：500个/

9、m1。3 .大肠菌群大肠菌群H值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的也许性。常以大肠菌群数/1计。饮用水：3个/1;都市排水：1（MMx）个/1;游泳池：1000个/1。二.污水处理分类（一）根据污水处理程度1 .一级处理：只清除漂浮物和易沉物，使都市污水排入水体时不致立即出现不洁现象。2 .二级处理：清除漂浮物和易沉物外，进而稳定污水中口勺有机物，基本上消除污水日勺耗氧性能。使水体接纳污水后不至于出现严重缺氧状况，水体生态系统将基本上维持原有日勺平衡状态。3 .深度处理：减少出水中的氮、磷化合物浓度。（二）根据污水处理原理1 .物理措施：格栅、筛网、过滤、沉淀、气浮、离心分离

10、、膜分离等。2 .化学措施：混凝、中和、化学沉淀、氧化还原、消毒、电解。3 .物理化学：吸附、萃取、离子互换。4 .生物措施：生物处理过程是天然污水自净日勺人工化过程，人工浓缩日勺过程。对象是污水中可被生物降解的溶解性有机污染物、部分胶体状有机污染物和少许无机污染物。第一章废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础一 .废水的生物处理法和其处理的对象废水的生物处理法：运用自然存在的微生物的代谢作用，把水中的有机污染物转化为简朴日勺无机物的过程（生物化学处理法），即运用微生物的生命活动过程来转化污染物，使之无害化的措施。废水日勺生物处理的对象：是污水中可被生物降解的溶解性有机污染物、部分胶体状有

11、机污染物和少许无机污染物。二 .微生物的新陈代谢新陈代谢：微生物不停从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化反应，在体内不停进行物质转化和互换的过程。分解代谢：分解复杂营养物质，降解高能化合物，获得能量。合成代谢：通过一系列的生化反应，将营养物质转化为复杂的细胞成分，机体制造自身。分解代附国化作用T物I-IftII能1代西Ii物最代谢I合续代布（同化作用）-ItIIT荷的物质合成为贝I三 .废水的可生化性判断1 .根据BOD5与CODCr的比值大小判断：BC0,45:生化性好；BC0.30:可生化；BC0.25:较难生化；BC0.2:不易生化。2 .根据测定相对耗氧速率判断：耗氧速率

12、就是单位生物量在单位时间内的耗氧量。以有废水污染物（底物）浓度为横坐标，以相对耗氧速率为纵坐标，通过试验获得相对耗氧曲线。四 .微生物的呼吸类型（一）好氧呼吸好氧呼吸是营养物质进入好氧微生物细胞后，通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。有分子氧参与的生物氧化，反应的最终受氢体是分子氧。底物中的氢被脱氢酶活化，并从底物中脱出交给辅酶（递氢体），同步放出电子，氧化酶运用底物放出日勺电子激活游离氧，活化氧和从底物中脱出口勺氢结合成水。好氧呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合日勺过程。在这个过程中，同步放出能量。依好氧微生物的类型不一样，被其氧化的底物不一样，氧化产物也不一样。好氧呼吸有异养型微生物呼吸

13、和自养型微生物呼吸两种。1 .异养型微生物：异养型微生物以有机物为底物（电子供体），其终点产物为二氧化碳、氨和水等无机物，同步放出能量。有机废水的好氧生物处理，如活性污泥法、生物膜法、污泥日勺好氧消化等属于这种类型的呼吸。2 .自养型微生物：自养型微生物以无机物为底物（电子供体），其终点产物也是无机物，同步放出能量。（二）厌氧呼吸厌氧呼吸是在无分子氧（。2）8勺状况下进行B勺生物氧化。厌氧微生物只有脱氢酶系统，没有氧化晦系统。在呼吸过程中，底物中的氢被脱氢酶活化，从底物中脱下来的氢经辅酶传递给除氧以外的有机物或无机物，使其还原。厌氧呼吸的受氨体不是分子氧。在厌氧呼吸过程中，底物氧化不彻底，最终

14、产物不是二氧化碳和水，而是某些较本来底物简朴的化合物。这种化合物还具有相称的能量，故释放能量较少。如有机污泥H勺厌氧消化过程中产生日勺甲烷，是具有相称能量的可燃气体。厌氧呼吸按反应过程中日勺最终受氢体的不一样，可分为发酵和无氧呼吸。1 .发酵：指供氢体和受氢体都参与有机化合物的生物氧化作用，最终受氢体无需外加，就是供氢体的分解产物（有机物）。这种生物氧化作用不彻底，最终形成的还原性产物，是比本来底物简朴的有机物，在反应过程中，释放的自由能较少，故厌氧微生物在进行生命活动过程中，为了满足能量日勺需要，消耗的底物要比好氧微生物日勺多。2 .无氧呼吸：是指以无机氟化物，N03,NO2,SOtS2O;

15、,CO2等替代分子氧，作为最终受氢体的生物氧化作用。在反硝化作用中，受氢体为NO,在无氧呼吸过程中，供氢体和受氢体之间也需要细胞色素等中间电子传递体，并伴随有磷酸化作用，底物可被彻底氧化，能量得以分级释放，故无氧呼吸也产生较多的能量用于生命活动。但由于有些能量伴随电子转移至最终受氢体中，故释放的能量不如好氧呼吸日勺多。五.废水的好氧生物处理与厌氧生物处理和其特点（一）好氧生物处理好氧生物处理是在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理措施。微生物运用废水中存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质通过一系列日勺生化反应，逐层释放能量，最终以低能位日勺无机物质稳定下来，到达无害化日勺规定，以便返回自然环境或深入处置。特点：好氧生物处理的反应速度较快，所需日勺反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。因此，目前对中、低浓度的有机废水,或者说Be）D5浓度不不小于500mg1H勺有机废水，基本上采用好氧生物处理法。在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。（二）厌氧生物处理废水的厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理措施。在厌氧