第一章节水污染防治基础幻灯片.pptVIP

* * * * * * * * 水体的自净作用 河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象 根据净化机制分为三类 物理净化： 稀释、扩 散、沉淀 化学净化： 氧化、还 原、分解 生物净化：水中 微生物对有机物 的氧化分解作用 * 竖向混合阶段：污染 物排入河流后因分子 扩散、湍流扩散、弥 散作用逐步向河水中 分散，由于一般河流 的深度与宽度相比较 小，所以首先在深度 方向上达到浓度分布 均匀，从排放口到深 度上达到浓度分布均 匀的阶段称为竖向混 合阶段，同时也存在 横向混合作用。 横向混合阶段： 当深度上达到浓 度分布均匀后， 在横向上还存在 混合过程。经过 一定距离后污染 物在整个横断面 上达到浓度分布 均匀，这一过程 称为横向混合阶 段。 断面充分混合后 阶段：在横向混 合阶段后，污染 物浓度在横断面 上处处相等。河 水向下游流动的 过程中，持久性 污染物的浓度将 不再变化，非持 久性污染物浓度 将不断减少。 污水排入河流的混合过程 * 水体的自净作用 * 持久污染物的稀释扩散 当持久性污染物随污水稳态排入河流后，经过混合过程达到充分混合阶段时，污染物浓度可由质量守恒原理得出河流完全混合模式： 混合稀释模型 控制断面处污染物的浓度C(mg/L): C=(Cw q+CrαQ）/（aQ+q) 忽略原水中该物质浓度时，混合稀释模型: C=Cw /（aQ+q)=Cw/(n+1) n=aQ/q * * 氧垂曲线方程： 亏氧量 设水体自净常数为： 则氧垂曲线方程可改为： 氧垂曲线： 水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线。 * 设： 则有： 临界亏氧点A： 最大复氧速率点B： 耗氧速率常数k1: 在不同水体和不同河段都会有差异，只有在正常速率的大河流较确定，即k1=0.23(1/d）（20oC时） * 污染物在河流中的扩散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素影响。 河口是指河流进入海洋前的感潮河段。河口污染物的迁移转化受潮汐影响，受涨潮、落潮、平潮时的水位、流向和流速的影响。 湖泊水库的贮水量大，但水流一般比较慢，对污染物的稀释、扩散能力较弱。 海洋虽有巨大的自净能力，但是海湾或海域局部的纳污和自净能力差别很大。 污染物在地下水中的迁移转化受多种因素影响，地下水一旦污染要恢复原状非常困难。 污染物在不同水体中的迁移转化规律 废水处理程度的确定 废水处理程度的基本原则 处理程度计算的通式： E=(Ci-Ce)/Ci×100% Ci:未处理废水中某种污染物的平均浓度，mg/L; Ce:允许排入水体的该某种污染物的平均浓度，mg/L; E: 处理去除百分率。 通常城镇废水处理程度主要控制的污染物指标有BOD5和 SS；工业废水或城镇废水中工业废水为主时，还应控制 COD及有毒物质指标。此外，pH 和大肠杆菌等指标有 时亦需要严格控制。 * 水体自净能力与废水处理程度的计算 例：某工厂排出含酚废水，最高流量q=50m3/h，含 酚浓度C0 为250mg/L, 排入流量为Q=8m3/s （95%的保证率）的河流，河水流速为0.2m/s，河水 中原有酚含量CR 为0.005mg/L, 求废水中酚含量的处 理程度。 解：由于酚类物质在河水中只考虑稀释扩散作用，而 不考虑生物降解，按混合稀释模型，允许排入水体的 废水含酚量为：Cw=C(n+1)-nCR =0.01×(403.2+1)-403.2×0.005 =4.042-2.016=2.026mg/L * 式中：n—稀释比（aQ/q）,根据河水流速0.2m/s取a=0.7，则n=403.2 C—河水中控制断面上酚的最高允许浓度，取0.01mg/L 由于2.026mg/L0.5mg/L，则废水处理程度为：E=（C0-Cp）×100/Co=(250-0.5) ×100/250=99.8 * 排放水体 工业利用 地下水回灌 污水的 最终出路 农业利用 市政回用 * 排放水体 工业利用 地下水回灌 污水的 最终出路 农业利用 市政回用 * 城 市 污 水 回 用 的 几 个 方 面 城市生活用水 和市政用水 农业、林业、 渔业和畜牧业 地下水回灌 其他方面 工 业 城 市绿地灌 溉 供 水 市政与建筑用水 城 市 景 观 工 艺生产用 水 冷 却 用 水 锅 炉 补 充 水 其 他 杂 用 水 重金属(heavy metals)污染有如下特点： （a）毒性以离子状态最大，且不同价态的毒性不同。如Cr6+Cr3+，但As3+As5