当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

第六章 水污染控制技术


水环境学
授课班级:自然地理与资源

环境1401
主 讲 人:雷军成 授课单位:地理与规划学院

YOUR LOGO

第六章 水污染控制技术
? 定义:
? 采取合理的技术手段和工程措施,预防和 解决水污染问题,最终实现水环境保护和 维持经济社会可持续发展目标的一门应用 技术



YOUR LOGO

第六章 目 录
1 水污染控制技术发展沿革及主要内容

2 城市污水处理系统
3 非点源污染控制技术 4 流域综合治理技术

YOUR LOGO

教学目标
? 1.了解水污染控制技术发展的历程及特点。
? 2.了解常用污水处理方法的原理和目的。 ? 3.了解生态塘系统的组成及特点。 ? 4.掌握人工湿地的构成及去污机理。

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 一、水污染控制技术发展沿革

YOUR LOGO

? 水污染控制技术是由城市给水与排水工程 特别是水处理技术发展而来。
时期 处理方式 特点

近代以前 随意排放、渗坑 (井)、下水道
近代以后 一级处理 二级处理 三级处理

1.污染物空间转移 2.处理方式单一 3.自然净化为主 1.污染物转化 2.方式多样 3.人工净化为主

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 一级处理(预处理)
? 目的:去除漂浮、悬浮和沉淀物质 ? 方法:格栅截留、自然沉淀、化学沉淀

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 二级处理(生物处理法)
? 方法:生物滤池法、活性污泥法

YOUR LOGO

? 生物滤池:由碎石或塑料制品填料构成的 生物处理构筑物。污水与填料表面上生长 的微生物膜间隙接触,使污水得到净化。

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容

YOUR LOGO

? 活性污泥:是向废水中连续通入空气,经 一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的 污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主 的微生物群,具有很强的吸附与氧化有机 物的能力。

YOUR LOGO

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 三级处理:

YOUR LOGO

? 目的:减少水体中氮、磷及致癌、致突变 物质。 ? 方法:活性炭吸附法、臭氧氧化 - 活性炭吸 附法、反渗法、等

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容

YOUR LOGO

? 反渗法:在半透膜的原水一侧施加比溶液 渗透压高的外界压力,原水透过半透膜时 ,只允许水透过,其他物质不能透过而被 截留在膜表面的过程。

YOUR LOGO

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容

YOUR LOGO

? 工业废水成分和性质之别较大,因此在应 用时通常根据其特点采取多个单元过程组 合而形成 一个处理工艺流程。

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 发展特点:

YOUR LOGO

? 1.从简单的排水系统收集、到农田污灌发展 、再到当前多种技术并用。 ? 2.很多新技术得到日益广泛的应用。 ? 3水污染控制的变革不单是简单的技术创新 ,而进一步提出了理念的革新。

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 二、水污染控制的主要内容
? 1.城市生活污水处理 ? 污水特点:排放量大、排放集中

YOUR LOGO

? 处理:根据受纳水体的纳污能力来确定适 宜的处理等级和程度。

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 2.工业废水处理
? 废水特点:成分和性质复杂

YOUR LOGO

? 处理方法:根据不同类型的工业废水,分 别采取相应的处理措施

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 3.非点源污染防治及饮用水源保护
? 特点: ? 点源污染和面源污染结合 ? 处理方法:对进入水源的水进行净化处理

YOUR LOGO

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 4.水系污染防治

YOUR LOGO

? 处理方法:根据水体的纳污能力控制污染 物入河量;在水质超标河段采用工程技术 措施提高自净能力和改善水质状况。

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容
? 5.流域或区域水污染综合治理
? 处理方法:

YOUR LOGO

? 以一个水体的全流域或部分流域为总的防 治对象,对其水质水量情况进行系统调查 评价,进而编制水环境保护规划。 ? ①按水域的水功能区定位,核算水环境容 量,并依此设定水体的最大容许负荷量;

第一节 水污染控制技术发展沿革及 主要内容

YOUR LOGO

? ②对相应陆域的污染源进行调查和统计, 确定其排放的污、废水量和排放的污染物 种类和数量,并基于此对各污染源的允许 排污量进行分配和调控,给出合理可行的 水污染负荷消减方案,以及污水处理厂建 设规模、数目、处理方法和布局,工业废 水的不同质量方法以及非点源控制工程等 具体措施。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 一、污水处理方法分类
? 物理处理法、化学处理法、物理化学法、 生物处理法

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 1.物理处理法
? 定义:通过物理作用分离、回收污水中不 溶解的呈悬浮状态的污染物质( 包括油膜和 油珠)的污水处理方法。 ? 分类:重力分离法、离心分离法、筛滤截 留法。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 重力分离法:利用重力作用原理使废水中 的悬浮物与水分离,去除悬浮物质而使废 水净化的方法。可分为沉降法和上浮法。 悬浮物比重大于废水者沉降,小于废水者 上浮。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 气浮:水中形成高度分散的微小气泡,粘 附废水中疏水基的固体或液体颗粒,形成 水-气-颗粒三相混合体系,颗粒粘附气泡后 ,形成表观密度小于水的絮体而上浮到水 面,形成浮渣层被刮除,从而实现固液或 者液液分离的过程。

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 离心分离法:利用装有废水的容器高速旋 转形成的离心力去除废水中悬浮颗粒的方 法。分离过程中,悬浮颗粒质量按由小到 大,受到离心力的作用被分离后,按由外 到内分布,通过不同的液体排出口,使悬 浮颗粒从废水中分离出来。

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 2.化学处理法
? 定义:通过化学反应和传质作用来分离、 去除废水中呈溶解、胶体状态的 物质或将 其转化为无害物质的污水处理法。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 化学反应为基础的处理单元:
? 混凝、中和、氧化 ? 传质作用为基础的处理单元: ? 萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换、电 渗析、反渗透。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 汽提法:让废水与水蒸汽直接接触,使废 水中的挥发性有毒有害物质按一定比例扩 散到气相中去,从而达到从废水中分离污 染物的目的。
? 吹脱法:将气体(载气)通入水中,使之相互 充分接触,使水中溶解气体和挥发性物质 穿过气液界面,向气相转移,从而达到脱 除污染物的目的。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 3.物理化学法
? 定义:利用物理化学作用除去水中污染物 质的污水处理法。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 4.生物处理法
? 定义:通过微生物的代谢作用,使废水中 呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污 染物质转化为稳定、无害物质的污水处理 方法。

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 影响处理方法选择的因素:
? 1.污水的水质和水量 ? 2.排放标准 ? 3.处理方法的特点

? 4.处理成本和回收经济价值

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 二、污水处理的分级
? 1.污水的一级处理 ? (1)筛滤法 ? (2)沉淀法

? (3)上浮法
? (4)预曝气法

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 2.污水二级处理
? (1)活性污泥法 ? (2)生物膜法

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 3.污水三级处理
? (1)除磷单元 ? 方法:化学沉淀法(磷酸盐 ) ? pH值对沉淀效果的影响。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? (2)除氮单元
? 方法:生物处理法、物理化学法 ? 1)生物处理法 ? 原理:利用不同形态 N 元素之间的硝化 - 反 硝化来得到除N的效果。 ? 含氮有机物?硝酸盐?氮气

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 2)物理化学法
? 气提法:使污水中的铵离子在高 pH 值条件 下大部分转化为氨气的处理方法。 ? 折点氯化法:通过投加不同量的氯,使污 水中的铵转化为氯化铵的化合物,在被氧 化成氨气或各种含氮的无氯产物。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 选择性离子交换法:根据沸石( 硅铝酸盐矿 石 ) 对铵离子比对钙、镁和钠等离子有着优 先交换吸附的性能,从而通过离子交换作 用去除氨氮的方法。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? (3)除有机污染物单元
? 方法:臭氧氧化和活性炭吸附相结合 ? 活性炭实际吸附容量比理论值大的原因?

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? (4)除溶解性无机物单元
? 溶解性无机盐 ? 离子交换法、电渗析法、 反渗透法 ? 优点:去污效果好 ? 缺点:设备造价和运行费用高;反渗透膜 易堵塞,需定期清洗

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? (5)除病毒单元
? 步骤: ? Step1 :采用铝盐和铁盐组成的混凝沉淀单 元使致病菌和病毒沉淀。 ? Step2 :通过石灰混凝或臭氧杀菌消灭污泥 中的病毒。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 混凝:通过向水中投加一些药剂 ( 通常称为 混凝剂及助凝剂 ) ,使水中难以沉淀的颗粒 能互相聚合而形成胶体,然后与水体中的 杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有 强大吸附力,不仅能吸附悬浮物,还能吸 附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸 附,体积增大而下沉。

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 1.一级处理厂流程
投氯

原生 污水

格栅

沉砂池

沉淀池

接触池

出水

杂粒 脱水床

污泥 消化池

运出 填地

污泥 脱水

送往 农田

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 2.二级处理厂流程
原生 污水 初次 沉淀池 二次 沉淀池 投氯

格栅

沉砂池

曝气池

接触池

回流活性污泥 杂粒 脱水床 污泥 消化池 运出 填地 污泥 脱水 送往 农田 剩余活性污泥 污泥 浓缩池 出水

YOUR LOGO

第二节 城市污水处理系统
? 3.三级处理厂流程
除氮 单元 二级处 理出水 除磷 单元 除有机 物单元 除无机 盐单元 除病毒 单元 出水

YOUR LOGO

? 思考题:
? 城市雨、污分流的意义及存在的问题?

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 1.源头控制技术
? 定义:从源头上减少污染物的种类和数量 ,进而达到有效控制污染物入河量的水污 染控制技术。 ? 方法:保护性耕作、街道地表清除污染物 、条状种植、保护性作物轮作、营养物和 有害物质管理、肥料储存放置、植被草路 修建等。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 2.迁移路径控制技术
? 定义:通过控制或切断污染物的迁移转化 路径,从而达到消减污染物入河量效果的 水污染控制技术。 ? 方法:生态塘、人工湿地、河边缓冲带、 过滤条带等

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 一、塘处理系统
? 污水处理塘:利用一些适宜的自然池塘、 经人工改造的自然池塘、或者人工修建的 池塘,通过不同的工作原理和净化机理, 对流经的污水或地表径流进行净化,以保 证其出水水质能满足一定水质保护目标的 处理方式。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 按工作原理分类:
? 厌氧塘、兼性塘、好氧塘 ( 主要为熟化塘或 最后净化塘 ) 、水生植物塘、生态塘、完全 容纳塘(封闭式储存塘)、排放控制塘。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 1.生态塘系统的运行原理
? 以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物 ,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统,同 时通过食物链的物质迁移、转化和能量的逐渐传 递、转化,将流经生态塘的水体中的有机污染物

进行降解和转化,最后不仅去除污染物,净化了
水体,而且以水生植物和水产、水禽的形式作为 资源回收,使污水处理与利用结合起来,实现污 水处理资源化。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 2.生态塘系统特点
? (1)充分利用地形条件、建设费用低 ? (2) 可实现污水资源化、即节省了水资源, 又获得了经济收益 ? (3)处理能耗低,运行维护方便 ? (4)污泥产量少

? (5)污水处理适应能力强

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 生态塘系统的组成
? (1)厌氧塘 ? 定义:在无氧条件下净化污水的塘 ? 要求: BOD5>300mgL ;通常至于塘系统首 端

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (2)兼性塘
? 定义:上层藻类光合作用比较旺盛,溶解 氧较为充足,呈好氧状态,其中层缺氧 ( 兼 性 ) 状态,而塘底层为沉淀污泥,处于厌氧 状态的净化污水的塘。 ? 要求: BOD5在100-300mg/L

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (3)好氧塘
? 定义:整个塘均呈好氧状态,由好氧微生 物来降解有机污染物与净化污水。 ? 要求: BOD5<100mg/L

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (4)曝气塘
? 定义:设有曝气充氧设备的好氧塘和兼性 塘,其对有机物和营养物的处理效率要比 普通兼性塘或好氧塘高得多。 ? 适用于土地面积有限、不足以靠风力自然 复氧的塘系统。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (5)生物塘
? 菌类、藻类、水生植物以及水生动物形成 食物链、食物网 ? (6)水生植物塘 ? 去除氮、磷和富集金属 ? (7)养鱼塘

? 杂食性鱼类、虑食性鱼类、草食性鱼类

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (8)控制排放塘
? 目的:避免由于污水过度排放造成受纳水 体水质超标而暂时存储污水。 ? 地区选择:①结冰期较长的寒冷地区;② 干旱缺水需要季节性利用塘水的地区;③ 塘出水达不到排放标准或只能在丰水期接 纳塘出水的地区。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 二、人工湿地处理技术
? 定义:人工湿地是人工建造的、可控制的 和工程化的湿地系统,它是通过对湿地自 然生态系统中的物理、化学和生物作用的 优化组合来达到污水处理的效果。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 二、人工湿地处理技术
? 1.人工湿地的基本构成 ? (1)防渗层 ? 通常用黏土层或低密度聚乙烯

? 处理雨水的湿地可不采用防渗层

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (2)基质层
? 提供水生植物生长所需基质,为污水在其 中的渗流提供良好水力条件,为微生物提 供良好的生长载体。 ? 自由水面湿地一般直接采用土壤和植物根 系构成基质层;地下潜流型湿地采用砾石 填料和土壤或砂构成基质层。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (3)腐殖层
? 提供微生物生长的载体,去除水中的悬浮 物。 ? (4)水生植物 ? 栽种耐污力强、根系发达、茎叶繁茂、抗 病虫害能力强且有一定经济价值的植物 ? (5)水体层

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 2.人工湿地的分类
? (1)自由水面型人工湿地 ? 特点:水面位于基质层以上,水深一般为 0.3-0.5米,具有模型与兼性塘相似的性质但 藻类不会大量繁殖 ? 去除机理:截留作用、沉降作用、好氧分 解、厌氧分解、吸附吸收、化学反应

YOUR LOGO

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 优点:投资及运行费用低,建造、运行和 维护简单。
? 缺点:占地面积大,在寒冷季节表面会结 冰,夏季会聚殖蚊虫,还会有臭味,传播 病菌

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (2)潜流型人工湿地
? 特点:水面位于基质层以下,主要采用各 种填料的芦苇床系统。 ? 结构:上层为土壤层,种植芦苇等耐水植 物;下层又易于使水流通的介质构成,床 底铺设防渗膜。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 优点:充分利用湿地的空间,发挥系统各 要素的协同作用,同等面积下处理能力比 自由水面型湿地有大幅度提高;保温效果 好,卫生条件好;
? 缺点:造价费用高。

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? 3.人工湿地的去污机理
? (1)悬浮物的去除 ? 进口处5-10m ? 基质层填料、植物的根系和茎、腐殖层的 过滤和阻截作用

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (2)有机物的去除
? 兼性细菌和厌氧细菌的分解。 ? 自由水面型湿地由于大气的复氧作用,也 发生有机物的好氧降解; ? 潜流型湿地存在局部的好氧降解;

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (3)氮的去除
? ①氨氮被有机物同化吸收,转化为有机体 的一部分; ? ②氨氮在较高 pH 值条件下 (pH>8) 向大气中 挥发; ? ③有机氮
氨化

氨氮

亚硝化、硝化

硝态氮

反硝化

N2

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (4)磷的去除
? 植物吸收、微生物去除、物理化学作用

吸收同化

化学反应

有机成分

无机磷

化学沉淀

YOUR LOGO

第三节 非点源污染控制技术
? (5)金属离子的去除
? 机理:植物的吸收和生物富集、土壤胶体 颗粒的吸附(离子交换)、S2-形成硫化物沉淀 ? 在金属离子浓度较高时,植物同化对它的 去除不到 1% ,主要依靠土壤的吸附和金属 硫化物沉淀的形式去除

YOUR LOGO

第四节 流域综合治理
? 一、水污染综合治理内涵
? 定义:流域水污染综合治理是以一个流域 作为污染治理对象,综合采用管理、法制 、经济与工程技术等措施,有效防治水污 染、恢复良好的水环境质量、维持水资源 正常使用价值的水资源保护模式。 ? 发展趋势:国家层面、国际层面

YOUR LOGO

第四节 流域综合治理技术
? 完整的流域水污染综合治理措施体系:
? ①完善的水污染防治法规和治理技术规范 ? ②流域层面的水污染综合治理规划 ? ③水污染治理工程和设施建设与运行

? ④水污染治理效果后评估及措施改进

YOUR LOGO

第四节 流域综合治理技术
? 二、流域综合治理的优点
? 行政参与、统筹规划、有效落实

YOUR LOGO

第四节 流域综合治理技术
? 三、水污染综合治理技术体系简介
体系构成:软、硬件支持系统下的6个子系统 应用原则:因地制宜、因时制宜

YOUR LOGO

第四节 流域综合治理技术
? 四、我国流域综合治理进展
? 1995 年 8 月 8 日《淮河流域水污染防治暂行 条例》正式颁布实施。 ? “九五”期间,我国历史上第一次大规模 流域水污染防治工作在“三河三湖”流域 重点展开。 ? 2007 年,水体污染控制与治理科技重大专 项正式启动。


相关文章:
水污染控制技术每章课后习题
水污染控制技术每章课后习题_工学_高等教育_教育专区。水污染控制技术每章课后习题...K80=d80∕d10 第六章 好氧生物处理 1、好氧生物法,厌氧生物法 2、活性污泥...
水污染控制技术报告
水污染控制技术第一章 环境... 68页 2财富值 水污染控制技术 149页 免费 水...5 六、设计条件???10 七、主要构筑物的设计计算和处理设备选型???10 八、...
水污染控制技术考试提纲
水污染控制技术练习及答... 3页 免费 应急避险自救互就知识 8页 免费 2011年书店策划总体方案 13页 4下载券 犯罪心理学第六章 67页 1下载券 台湾电通广告资...
水污染控制技术
第四章 水污染控制技术 18页 2财富值 水污染控制技术题库 10页 免费 水污染...水污染控制工程试题与答案 26页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如...
水污染控制技术
水污染控制技术》课程教案第一章 绪论 第一节 水资源与水循环 一、水资源 世界 1.4×10 m 15 3 97.2% — 咸水 2.5~3% — 淡水 — 0.5~0.8%能...
水污染控制技术
第二讲、水污染与控制技术 87页 1财富值 第四章 水污染控制技术 18页 2财富...2、COD:化学需氧量,是用化学剂氧化污水中有机污染物质,待氧化成 CO2 和 H2O...
《水污染控制技术》课程模块5模拟试题答案
黑龙江建筑职业技术学院 《水污染控制技术》精品资源共享课程 模块 5 污水处理案例教学模拟试题指导题目:哈尔滨呼兰区污水处理厂工程工艺图识图报告书 一、工程概述(...
水污染控制工程第三版习题答案
水污染控制工程》第三版习题答案 第九章污水水质...第十二章活性污泥法 1. 活性污泥法的基本概念和...(2)运行管理简单,技术要求不高; (3)工作稳定,...
水污染控制技术
第二讲、水污染与控制技术 87页 1财富值 第四章 水污染控制技术 18页 2财富...中国水资源居世界第六位, 但按人均占有量计算,排在世界的 121 位,因此水资源...
更多相关标签:
水污染控制技术 | 水污染控制原理与技术 | 水污染控制技术方法 | 水污染控制技术试卷 | 应用水污染控制技术 | 水污染控制理论与技术 | 水污染控制技术ppt | 主要的水污染控制技术 |