水污染控制工程(第二讲).pptVIP

环境工程 水体自净：是指经过一系列的物理、化学和生物学变化，污染物质被分离或分解，水体基本上或完全地恢复到原来的状态，这个自然净化的过程称为------。 第四节 水体自净作用与水环境容量 物理过程：其中包括稀释、扩散、挥发、沉淀等过程。 水体自净的过程 化学和物理化学过程：其中包括氧化、还原、吸附、凝聚、中和等反应。 生物学和生物化学过程：进入水体中的污染物质，特别是有机物质，由于水中微生物的代谢活动而被分解氧化并转化为无机物的过程。 有机物 无机物 （一）稀释机理 污染物质进入河流水体后，产生了两种运动形式。 1、推流（平流）：污染物质由于河流流速的推动沿着水流前进的方向运动，这一水流输送污染物质的形式，可称为------。 一、废水在水体中的稀释和扩散 污染物 可用公式表示为：Q1=vC 式中：Q1-------污染物质推流量（mg/m2.s）； v--------河流流速（m/s）； C-------污染物质浓度（mg/m3） 河流流速越大，单位时间内通过单位面积输送的污染物质数量（污染物质推流量）越多。 2、扩散：污染物质会由高浓度处向低浓度处迁移，这一物质的运动形式称为扩散。 浓度差异越大，单位时间内通过单位面积扩散的污染物质的量（污染物质的扩散量）也越多。 污染物质 扩散的量 （mg/m2.s） 扩散系数（m2/s），与河流的弯曲程度等有关。 单位路程长度上的浓度变化值（mg/m3.s） C—污染物质浓度； X—路程长度（m） （二）水体混合稀释 影响废水与全部河水混合的因素主要有： （1）河水流量与废水流量的比值。 想一想 Q河/Q废的比值大小 会产生的结果？ （2）废水排放口的形式。 ?岸边集中排放，所需混合时间和距离长； ?分散排放，所需混合时间短； （3）河流的水文条件。 混合系数：指参与混合稀释的河水流量与河水总流量之比。 а=Q1/Q (Q1≤Q) а=1时，在完全混合的河道断面上及其下游； а1时，从废水排放口到完全混合断面的这段距离内。 想一想 有没有a1的可能？ 当河道较为平直且无局部急流险滩的地段，混合系数可近似地表示： а=L1/L（L1≤L） L1——废水排放口到计算断面的距离； L——废水排放口到完全混合断面的距离； 计算断面 完全混合断面 排放口 废水被河水稀释的程度，用稀释比（n）表示。它是参与混合稀释的河水流量（Q1）与废水流量(q)的比值： n=Q1/q=аQ/q 按经验流速在0.2-0.3m/s的河流，取 а=0.7-0.8. 计算断面上，水中污染物质的浓度可按下式求出： C1----废水中污染物质的浓度(mg/L)； C2----原来河水中污染物质的浓度(mg/L)； C----计算断面上，水中污染物质的浓度(mg/L)； а、q、Q----同前。 如果河水中原无此污染物质，且河水流量远大于废水流量时，上式可简化为： C=C1q/аQ=C1/n 河水Q、C2 完全混合断面 废水q、 C1 河水Q、C C1q+aQC2=C(aQ+q) C是水体的环境标准 二、水体的生化自净 水体的生化自净：指废水进入河流后，除得到稀释外，其中的有机污染物质还会在水中微生物的作用下进行氧化分解，逐渐变成无机物质。 有机物 无机物 O2 水生植物 O2 CO2 O2 O2 废水O2 河水 （一）水体中氧的消耗与溶解 所需氧的来源：（1）水体和废水中原来含有的氧；（2）大气中的氧向含氧不足的水体扩散溶解，直到水体中的溶解氧达到饱和；（3）水生植物白天通过光合作用放出氧气，溶于水中，有时还可使水体中的氧达到饱和状态。 水体中的耗氧和复氧过程是指水体中的氧气在被消耗的同时，又逐渐得到补充和恢复的过程。 （二）氧垂曲线公式 氧垂曲线是指废水排入水体后，耗氧与复氧同时进行的，将耗氧与复氧两条曲线叠合起来就可以得到的曲线。 亏氧量是指在某一温度时水中溶解氧的平衡浓度（即该温度下的饱和溶解氧量）与实际浓度（即实际溶解氧量）之差。 即D=S-X。 三、水体中细菌的死亡 1、促使细菌在水体中死亡的原因有： （1）由于水体中有机物因逐渐氧化分解而减少，这对于依靠有机物生存的细菌极为有利。 微生物的食物没有了！ （2）污染水体中有大量吞食细菌的生物； （3）生物物理因素，如生物絮凝、沉淀等 （4）其它因素如PH、水温、日光等对细菌生活的影响很大，pH和水温若不合适，细菌会逐渐死亡。日光也