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水污染控制工程教学课件

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目录

壹

水污染概述

陆

案例研究与实践

贰

水污染控制原理

叁

水处理技术应用

肆

水污染控制工程设计

伍

水污染控制法规与标准

水污染概述

壹

水污染定义

水污染主要由工业废水、农业化肥和农药、生活污水等直接或间接排放引起。

污染物的来源

水污染物按性质可分为物理性污染、化学性污染和生物性污染三大类。

污染物的分类

水污染导致水体富营养化、生物多样性下降，严重时可造成水体功能丧失。

污染对生态的影响

污染源分类

农业污染源

工业污染源

工业生产中排放的废水含有重金属、化学物质，是水体污染的主要来源之一。

农业活动中使用的化肥、农药等随雨水流入河流湖泊，造成水体富营养化。

生活污染源

居民生活产生的污水，如洗涤剂、食物残渣等，未经处理直接排放，影响水质。

影响与后果

生态系统破坏

水污染导致水体富营养化，破坏水生生态系统，影响生物多样性。

人类健康风险

受污染的水源可能含有有害物质，长期饮用可引发多种疾病，威胁人类健康。

经济损失

水污染导致渔业资源减少，增加水处理成本，对经济造成重大损失。

水污染控制原理

贰

物理处理方法

通过重力作用使悬浮物沉降，常用于去除水中的固体颗粒，如初沉池处理。

沉淀法

01

利用气泡将水中的悬浮物带到水面，通过刮板去除，适用于处理含油废水。

浮选法

02

通过砂石、活性炭等介质过滤，去除水中的悬浮物和部分溶解性物质，如砂滤池。

过滤法

03

利用离心力分离污水中的固体和液体，适用于高浓度悬浮液的快速处理。

离心分离法

04

化学处理方法

通过加入混凝剂使水中的悬浮物和胶体凝聚成较大颗粒，便于通过沉淀去除。

混凝沉淀

通过酸碱中和反应处理酸性或碱性废水，调节pH值至适宜范围，减少对环境的污染。

中和反应

利用化学氧化剂或还原剂处理水中的污染物，如臭氧、高锰酸钾等，以达到净化目的。

氧化还原反应

01

02

03

生物处理方法

厌氧消化

活性污泥法

01

03

厌氧消化是一种在无氧条件下，利用厌氧微生物分解有机物的方法，常用于处理高浓度有机废水。

活性污泥法通过微生物降解有机物，是污水处理中常见的生物处理技术，广泛应用于城市污水厂。

02

生物膜法利用固定在介质表面的微生物膜降解水中的污染物，如旋转生物接触器（RBC）技术。

生物膜法

水处理技术应用

叁

常规处理技术

通过重力作用使悬浮物沉降，如水中的泥沙等，是水处理中常见的初级净化方法。

沉淀技术

01

利用砂石、活性炭等介质过滤水中的悬浮颗粒和部分溶解性物质，提高水质。

过滤技术

02

使用氯、臭氧或紫外线等消毒剂杀死水中的细菌和病毒，确保饮用水安全。

消毒技术

03

高级氧化技术

臭氧因其强氧化性被广泛用于水处理，能有效分解水中的有机污染物。

臭氧氧化技术

Fenton反应通过铁离子和过氧化氢的组合产生羟基自由基，用于处理难降解的有机废水。

Fenton反应技术

利用紫外光照射催化剂（如二氧化钛），产生自由基，高效降解水中的难降解有机物。

光催化氧化技术

膜分离技术

微滤技术通过微孔膜过滤，有效去除水中的悬浮物和大分子有机物，常用于工业废水预处理。

微滤技术

超滤膜可截留细菌和病毒，广泛应用于饮用水深度处理和工业废水的高级处理。

超滤技术

纳滤膜具有选择性分离特性，能去除水中的二价离子和小分子有机物，适用于软化水和脱盐。

纳滤技术

反渗透膜能有效去除水中的溶解盐类、细菌和病毒，是海水淡化和苦咸水处理的关键技术。

反渗透技术

水污染控制工程设计

肆

工程设计原则

设计时考虑长远影响，确保工程在环境、经济和社会三方面可持续发展。

可持续性原则

在设计阶段进行成本效益分析，确保投资与预期的环境效益相匹配。

成本效益分析

评估所选技术的成熟度和适用性，确保设计的工程方案技术上是可行的。

技术可行性评估

在设计过程中采取措施，最小化对自然环境的负面影响，保护生态平衡。

环境影响最小化

工艺流程设计

设计包括格栅、沉砂池等设施，用于去除污水中的大颗粒物和无机颗粒。

预处理阶段设计

根据污水特性选择活性污泥法、生物膜法等生物处理工艺，以降解有机物。

生物处理工艺选择

采用高级氧化、反渗透等深度处理技术，进一步去除难降解物质和微污染物。

深度处理技术应用

设计污泥浓缩、消化、脱水等工艺，确保污泥稳定化和减量化处理。

污泥处理与处置

设计案例分析

分析某城市污水处理厂的处理流程，包括预处理、生物处理和深度处理等关键环节。

城市污水处理厂设计

探讨农田径流污染的控制策略，如采用生态沟渠和湿地系统来减少化肥和农药的流失。

农业面源污染控制

介绍特定工业如纺织或化工行业的废水处理技术，包括物理、化学和生物处理方法。

工业废水处理技术

分析饮用水源地的保护措施，如建立水源保护区、限制周边活动和实施生态修复