https://www.doczj.com/doc/975394366.html,/hhhbb/archive/2006/06/23/1681.html
《QUAL 一 2 K模型及其主要参数确定》
S —P模型的基本思路是：他们认为水中溶解氧( DO) 随时问减少的速率与B OD的浓度成正比，水中溶解氧的减少主要是由于水中有机物在好气菌在分解中消耗水中氧气所引起的，并且与BOD降解具有相同的速度，即复氧的速度与氧亏成正比。
S - P模型只考虑了有机物降解和大气复氧对DO的影响，没有考虑有机物沉浮、底泥吸附等对DO的影响，因此其结果与实际有一定的差别。有很多学者对其进行了改进，主要有以下3种模型：
( 1 ) Thomas模型：对一维稳态河流，在S---P模型基础上增加了一项因悬浮物的沉淀与浮所引起的BOD速率变化。
( 2 ) Camp—Dobbins模型：在Thomas的基础，增加了底泥释放BOD和地表径流所引起的BOD变化速率和藻类光合作用和呼吸作用以及地表径流引起的溶解氧速率变化。
( 3 ) Oconnor模型：假定总的BOD是由含碳BOD(CBOI))和含氮BOD(NBOD)两项组成，模型不仅考虑了含碳化合物的耗氧，而且也考虑了含氮化合物的耗氧。
《W A S P水质模型在辽河干流污染减排模拟中的应用》
WASP水质模型：WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)是由美国国家环保局开发的水质分析软件，可用来模拟常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律，是为分析池塘、湖泊、水库、河流、河口和沿海水域等一系列水质问题而设计的动态多箱模型。WASP模型在中国渭河、苏州河、汉江等多个流域及水库已有成功的应用。
WASP模型由两个独立的计算机程序DYNHYD和WASP组成，两个程序可连接运行，也可以分开执行。DYNHYD是一个简单的“Link—node”网络水力动态模型，产生的输出文件可为水质分析模拟程序WASP提供流量和体积参数。WASP是一个基于质量守恒原理的动态模型模拟体系，由有毒化学物模型TOXI和富营养化模型EUTRO两个子模块组成。TOX I是有机化合物和重金属在各类水体中迁移积累的动态模型，可预测溶解态和吸附态化学物质在河流中的变化情况。EUTRO采用了OTOMAC富营养化模型的动力学，可预测DO、C OD、BOD、富营养化、碳、叶绿素a、氨、硝酸盐、有机氮、正磷酸盐等物质在河流中的变化情况。
《W ASP 水质模型及其研究进展》
WASP(The water q uali ty analysi s simulatio n program，水质分析模拟程序)是美国环境保护局提出的水质模型系统，能够用于不同环境污染决策系统中分析和预测由于自然和人为污染造成的各种水质状况，可以模拟水文动力学、河流一维不稳定流、湖泊和河口三维不稳定流、常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律，被称为万能水质模型。
WASP最原始的版本是于1983年发布的，它综合了以前其它许多模型所用的概念，之后W ASP模型又经过几次修订，逐步成为USEPA开发成熟的模型之一。WASP5及其以前的版本都为DOS程序，而W ASP6 则发展为Windows 下的程序，但是只能在Windows98
操作系统下使用，随着Windows98操作系统被Wi ndows2000 和WindowsXP取代，W ASP6的不适应性就显现了出来。于是，能够在Windows2000 和XP系统下运行的W ASP7 版本于2005 年孕育而生了。W ASP6 和W ASP7 都具有可视化的操作界面，运行速度是以前的DOS版本的10倍以上。它们的主要特点是：基于Windows开发友好用户界面；包括能够转化生成W ASP可识别的处理数据格式；具有高效的富营养化和有机污染物的处理模块；计算结果与实测的结果可直接进行曲线比较。但是由于它们的源码不公开，给模型的二次开发带来了很大限制。
WASP的组成
WASP有两个独立的计算机程序DYNHYD和WASP组成，两个程序可连接运行，也可以分开执行。WASP 程序也可与其它水动力程序如RIVMOD(一维) ，SED3D(三维)相连运行，如果有已知水力参数，还可单独运行。W ASP是水质分析模拟程序，是一个动态模型模拟体系，它基于质量守恒原理，待研究的水质组分在水体中以某种形态存在，WASP 在时空上追踪某种水质组分的变化。它由两个子程序组成：有毒化学物模型TOXI和富营养化模型EUTRO，分别模拟两类典型的水质问题：传统污染物的迁移转化规律(DO、BOD和富营养化)；有毒物质迁移转化规律(有机化学物、金属、沉积物等)。TOXI是有机化合物和重金属在各类水体中迁移积累的动态模型，采用了EXAMS的动力学结构，结合W ASP 迁移结构和简单的沉积平衡机理，它可以预测溶解态和吸附态化学物在河流中的变化情况。EUTRO采用了POTOMAC富营养化模型的动力学，结合WASP迁移结构，该模型可预测DO、COD、BOD、富营养化、碳、叶绿素a、氨、硝酸盐、有机氮、正磷酸盐等物质在河流中的变化情况。
该模型的使用方法，首先是河网模型概化，然后按照如下4个主要步骤进行：水动力研究、质量传输研究、水质转化研究和环境毒理学研究。第一步水动力研究要应用水动力模型程序DYNHYD；第二步研究水流中物质的传输，要靠示踪剂研究和水质模型程序WASP 的TOXI模块校验来完成；第三步研究水流和底质中的物质转化，要依靠实验室研究、现场观察和试验、参数估计、模型研究相结合来完成，其模型计算结果要验证；最后一步研究污染物怎样影响环境。
DYNHYD模型
DYNHYD适用于一维的水动力模拟，它描述在浅水系统中长波的传播。适用条件是：假定流动是一维的；Coriolis和其它加速度相对于流动方向可忽略；渠道水深可变动而水面宽度认为基本不变；波长远大于水深；底坡适度。
DYNHYD程序以运动方程和连续方程为基础。前者可预测水体流速和流量；后者可预测水位和河道体积。
DYNHYD程序对上述方程组采用有限差分法求解，把要计算的水体系统概化成计算网络，流速、水头等在离散的网格点上求解。
WASP 原理
（1）基本方程
WASP水质模块的基本方程是一个平移扩散质量迁移方程，它能描述任一水质指标的时间与空间变化。在方程里除了平移和扩散项外，还包括由生物、化学和物理作用引起的源漏项。对于任一无限小的水体，水质指标C的质量平衡式为
（2）EUTRO模块
EUTRO模拟了8 个常规水质指标, 即NH3 - N( C1 )、NO3- N( C2 )、无机磷(C3)、浮游植物(C4)、CBOD( C5 )、DO(C6)、有机氮(C7)和有机磷(C8)；这8个指标分为4个相互作用子系统,即浮游植物动力学子系统、磷循环子系统、氮循环子系统和DO平衡子系统。这4个系统之间的相互转换关系,见图1。在EUTRO模型中,充分考虑了各系统间的相互转化关系,即SK项反映了这4个系统, 8个指标之间的相互转化和影响。而这些指标除了相互影响之外,还会受到光照、温度等的影响。
（3）TOXI模块
TOXI模块模拟有毒物质的污染,可考虑1~ 3种化学物质和1~ 3种颗粒物质,包括有机化合物、金属和泥沙等。对于某一污染物质可分别计算出其在水体中溶解态和颗粒态的浓度,在底泥孔隙水和固态底泥中的浓度。
模型的基本方程为式( 3)。但是,污染物质在河流中的迁移转化机理却要比常规指标复杂得多,它受到水体流动因素,气象因素,以及物质本身的一系列物理化学性质等的影响。因此TOXI模块所考虑的动力过程也更为复杂,其中包括了转化、吸附和挥发等。转化过程包括生物降解、水解(酸性水解、中性水解、碱性水解)、光解、氧化反应及其它化学反应等。吸附作用是一个可逆的平衡过程,包括DOC吸附、固体吸附。挥发过程与气象条件等有关。这些过程相当复杂,受篇幅限制,不一一列出。
WASP模型与EFDC模型耦合
WASP模型由于其子模块的独立性可以与其它模型相结合使用,目前较为广泛使用的是与环境流体动态模型EFDC相耦合进行水质模拟。EFDC是一个地表水模拟系统,其优点十分明显：具有极强的问题适应能力;所采用的数值方法和系统开发方法代表了目前国际上水环境模拟系统开发、研究的主流方向;其中所包括的多种水动力过程;模型本身还提供多种模拟计算方案。王建平等耦合WASP和EFDC模型开发了三维生态动力学模型来进行密云水库水质模拟,取得了令人满意的结果。
基于地理信息系统的二次开发
水质模型是一种数学模型, 它在数值计算、参数率定上具有长处,但在数据管理和维护、模拟结果表现及空间分析上能力有限,为了提高水质模型的预测、模拟能力及易用性,出现了水质模型与地理信息系统(GIS)技术集成的趋势。将GIS与W ASP模型集成进行研究是目前和今后一段时间内主要的研究方向之一, 这项研究已在许多实际工程中得到了广泛地应用,
并取得了良好的成效。马蔚纯等基于GIS平台运用WASP模型对上海市苏州河进行水质模拟, 贾海峰等应用GIS与地表水质模型W ASP5的集成对密云水库的水质进行模拟研究,结果令人满意。
水质模型与GIS耦合的优越性表现在以下几方面：利用数字化仪及GIS将研究区域数字化,并进行概化以及网格化,使得模型的前期工作大大减少,人为误差减小,精度提高；利用GIS的栅格矢量化功能可以生成高质量的填充颜色的浓度分布图；GIS的空间数据处理功能可以进行实时浓度、时间和空间的平均浓度的计算并显示、输出,查询模块可以对结果进行访问和查询。这样为决策部门进行区域污染监控、管理提供有效方便的科学手段；利用可视化开发语言开发的系统使得模型的结果更直观、明确；结合计算机技术实现了数据信息集中管理和共享。我们相信,基于地理信息系统的WASP水质模拟将是一个具有广阔前景的发展方向。
《采用一维水质模型计算河流纳污能力中设计条件和参数的影响分析》
对于宽深比不大的河流，污染物在较短的时间内，基本上能在断面内均匀混合，污染物浓度在断面上横向变化不大，可用一维水质模型模拟污染物沿河流纵向的迁移问题来计算纳污能力。
在稳态或准稳态的情况下，一维水质数学模型为：
《大型水库三维水质模型研究》
另外，本模型没有考虑风力作用对水库垂向混合的影响，因此造成表面DO浓度较观测值偏低。模型仅考虑了温度分层对模型中降解系数、复氧系数的影响，没有考虑秋、冬季节由温度差引起的垂向混合作用，因此模型对秋、冬季节DO模拟误差可能较大。
模型在污染源特别是面源估算、水温分布引起的密度流影响、水库底泥及光合作用影响等方面尚存不足。此外，没有模拟水温，而是将水温数据作为边界条件输入模型。因此，在深入污染源研究基础上，综合考虑各种影响因素，建立水温、水质耦合求解的三维水质预测模型值得进一步研究和探索。
《二维水质模型及应用研究进展》
FESWMS
有限元表面水模型系统，模型最初是为美国联邦高速公路管理局开发的，用米模拟流经许多人工构筑物如堤坝、桥梁的河口和河流的水动力情况。现在由国地质调查局(USGS)支持和发布。王远航等应用FESWMS- -维水动力学数值模型，对温榆河机场南线高速公路段拟建桥墩壅水情况进行了模拟，探讨了高速公路桥对河道行洪安全的影响。
MIKE21
本模型由丹支水动力研究所（DHI)开发，是MIKE11的姐模型，属于平面二维自由表面流模型。丹麦水力研究所不断采用MIKE21作为研究手段，在应用中发展和改进该软件。20多年来，MIKE2l在世界范同内大量工程应用经验的基础上持续发展起来，在平面二维自由表面流数值模拟方面具有强大的功能。模型可以提供多种水质变化过程，在全世界得到了广泛应用。Patrick Poulin等运用MIKE21-NHD模型预测了潮汐通量，通过不同时期盐沼出口截面评估了养分通量的变化。王哲等应川Mike2l软件对金仓湖七种不同设计方案的湖泊流场进行了模拟计算，选择合理设计方案对调水时金仓湖的水质变化规律进行预测和分析。
RMA2／RMA4／SED一2D
本模型由美国资源管理协会开发，是被美国陆军工程兵团使用的T A S B模型系统的一部分，在SMS(the Surface water Modeling System)中执行，RMA2是有限元水动力模型，R MA4是能模拟最多6个用户定义组分传输的水质模型，SED--2D是底泥传输模型。张伟等为了将合流制排放的污水中颗粒污染物沉积在特定区域，利用RMA2模型分析排放沟渠形态改造前后的流场变化，模拟结果看出通过修整和改造后沟渠内流速降低，有利于颗粒物沉降，改造方案切实可行。
CE-QUAL-W2
本模型由美国陆军工程兵团开发。与大部分二维模型不同，该模型是横向平均的，即它只模拟纵向和垂向。模型可用来模拟湖泊和水库，尤其是相对狭长的湖泊和分层水库，模型的水质模拟效果极佳，该模型同时也适合模拟一些具有湖泊特性的河流。Liu等应用C E-QU AL-W2模型模拟了水面高程和水温以及在水体的水质状况，得出减少20％和80％的磷负荷将分别提高富营养化的营养状态和减弱富营养化的水质，从而为减少水质富营养化提供了有利条件。Gregory E．Nogon等利用CE—QUAL-W2模型对速度河的河水温进行研究．为减少人为对水温的不利影响，应从上游着手，适当允许河岸植被的生K以提供遮荫，减少流宽度在低流量期，从而达到对速度河水温的有效管理。
《非机理性水质模型研究综述》
开发，取得了较好的效果。机理性模型虽然考虑了影响水质变化的物理、化学及生物因素，模拟预测结果较为理想，但这些模型往往比较复杂，所需的基础资料与数据(如模拟参数、源汇项等) 很多，这些因素常常影响模型在许多水体系统中的进一步应用。因为对许多水环境系统而言，其细节的机理我们并不是完全清楚的，因此完全用机理性建模法很难对之进行准确描述。而中国大多数河流的基础资料与数据都比较贫乏，特提出了随机性水质模拟。随机性水质模拟虽然是一种黑箱式方法，但因模型是针对某一特定的水质系统，通过数学统计或其他数学方法建立，模拟预测效果比较好，所以也广泛地应用于模拟预测水质。
随机性水质模拟预测方法：
1、回归模型。在对水环境数据进行统计分析的时候，常常要讨论各种水环境变量之间的相互关系，建立各类变量之间的各种联系。一般而言，各种量之间的相互关系可以分成两大类，一类是确定性的联系，一类是非确定性的联系。由一个或一组随机变量来估计或预测另一个或一组随机变量的值所建立的数学模型及所做的统计分析称之为回归模型。回归模型主要有以下几种类型：一元线性回归、可化成线性回归的曲线回归、多元线性回归、逐步回归和非线性回归等。近来随着多元统计学的新发展，又出现了许多新的回归模型：岭回归模
型、趋势面分析模型和T0一bit回归模型等。回归模型在水质预测方面得到了广泛的应用，而且还在不断地改进和修正。
2、概率统计模型。统计概率模型是依据历史资料提供的条件概率信息而建立的统计分析模型。根据不同的预测预报原理及方法，主要有以下三种类型：(1) 马尔可夫链：如果系统具有一阶、有限状态的马尔可夫链性质，可以根据有若干系统的时间序列资料计算一步平稳转移概率，然后给出n步平稳转移概率及其有关信息。此外，现在还提出了多元时空连续序列马尔可夫链模型。(2)加权列联表：其基本原理是以表征各个因子相关程度的随机列联系数为权重，以因子与预报量的条件频率之和的列联参数为预报依据，构成加权列联参数。通过比较预报量在各个水准上的加权列联参数之和的大小，估计预报量的等级。(3)多因子综合相关法：它是将多个因子与预报对象做综合相关分析，建立预报方程，计算未来各个类型事件发生的概率，选择最大概率所属类别进行预报。
目前，运用最广泛的是马尔可夫链模型，马尔可夫链状预测方法最初是由俄国数学家马尔可夫于1907年提出来的。它是一种概率预测方法，它根据变量的目前状况预测其将来某一时刻的变动情况。马尔可夫链状预测是通过计算状态转移概率进行的。对某一事物变化过程而言，如果该事物有一种状态转移到另一种状态具有转移概率，且这种转移概率可以根据其紧接的前项状态推算出来，就称该过程为马尔可夫过程。其特点是：无需依据大量的历史统计资料而通过对近期情况的分析可以预测出将来的情况，为制定长期规划和对策提供参考信息。水质系统由于受物理、化学和生物等诸因素的影响而成为一种复杂的系统，因此采用马尔可夫法进行模拟预测是比较适合的。目前，该模型已广泛应用于社会、经济、科技、生态、农业、环境、医学、水利水电等众多科学领域，在水质预测方面也有较多的应用实例，如：长江水质预测数学模型(马尔可夫)；灰色马尔可夫模型在地表水体DO浓度预测中的应用；基于模糊权马尔可夫模型的综合水质预测。
3、灰色预测模型。灰色模型法是由中国学者邓聚龙教授在研究系统控制的不确定元中首先提出的，他所提出的灰色系统的概念和研究思想已经逐步应用到社会、经济、工程等各个领域中，众多学者将灰色系统思想与本学科研究内容结合进一步开拓其应用领域。所谓灰色系统即是指部分信息己知、部分信息未知或未确知的系统，是一种信息并不完全的系统。水环境系统的众多影响因素中既有已知参数，又有许多未知、不确定的参数，从这一点看可以将水环境系统看作一个灰色系统；同时由于实际监测资料的限制许多水体的水质系统往往信息井不完整，因此将该系统作为灰色系统来研究也是比较合理的。当前，灰色模型己经是一种比较常用的水质模拟预测方法，众多环境工作者采用灰色系统的思想对水质指标进行预测并取得了较好的效果。灰色系统理论预测法对监测数据信息量要求较少(最少3个数据即可)，它具有实用性、简洁性、现实性等优点。灰色预测有5种，即数列预测、灾变(异常值) 预测、季节灾变预测、拓扑预测、系统预测。
4、时间序列模型。所谓时间序列是指按时间顺序排列的一组数据，广义而言即指一组有序的随机数据，既可指按时间先后顺序排列的随机数据，但也可以指按空间的前后顺序排列的随机数据，还可以指按其他物理量顺序排列的随机数据。时间序列分析方法属于统计学范畴，通过研究、分析和处理时间序列，提取出系统的相关信息，从而揭示时间序列本身的结构与规律，认识系统的固有特性，掌握系统与外界的联系，推断出系统在将来的变化和行为。因此，时间序列分析方法已经不仅仅是一种数据处理的方法，它已演变为一种系统分析研究的方法。随着时间序列分析方法的不断成熟，在社会生活、经济、生产以及国防建设中应用广泛。水环境系统的变化也可以被看作是时间序列，例如对某一监测站点的水质指标监测值将随时间的推进发生改变，通过对相关监测值建立时间序列模型，以历史资料进行参数估值后就可以对该监测指标进行模拟预测。
5、人工神经网络模型。人工神经网络(Artificial Neural Networks，简称为ANNs)是一种
由大量的人工神经元广泛连接而成的，用以模仿人脑神经网络的复杂网络系统。具有高维性、自适应性、自组织性、自学习性等优良特性。其计算过程是通过一种包含许多简单的非线性计算单元或连接点的非线性系统完成的。关于人工神经网络模型的理论非常丰富，目前正在快速发展中。在利用神经元网络模型尽心预测时，则不需要考虑多个环境因子之间的非线性定量关系，只是通过神经元网络的自我学习，充分提取观测数据中的信息，获得神经元网络模型中合适的连接权系数和节点阈值等参数。这样就可预测未来输人环境因子变化时环境非线性系统的发展(输出因子的变化)。这样建立起来的神经元网络预测模型不需要单独试验和参数识别，并且当环境非线性系统的外部条件变化时，只要输入资料，让网络系统重新学习就可以很快跟踪系统的变化。神经网络模型主要有以下类型：感知器神经网络模型、线性神经网络模型、BP神经网络模型、径向基神经网络模型和自组织网络模型。
《河流水质模型研究进展》
S t r e e t e r—Ph e l p s模型。S t r e e t e r —P h e l p s模型是1925年由美国工程师Streeter和Phelps提出的氧平衡模型。S t r e e t e r —P h e l p s 模型是最早的水质模型，其假设是DO浓度仅取决于BOD反应与复氧过程，认为有厌氧微生物参与的BOD衰变反应符合一级反应动力学；水中溶解氧的减少是由于含碳有机物在BOD反应中的细菌分解引起，与BOD降解有相同的速率；由氧亏和湍流引起的复氧，复氧速率与水中氧亏成正比。
S t r e e t e r —P h e l p s模型修正形式。( 1 )T h o m a s 修正形式：对一维稳态河流，在Streeter—Phelps模型基础上增加了因沉淀、悬浮、吸附及再悬浮等过程引起的BOD速率变化，并引入沉浮系数为。
D o b b i n s —C a mp修正形式：Dobbins和Camp考虑了因底泥释放BOD和地表径流所引起的BOD变化与藻类光合作用增氧的影响，在Thomas修正式上各增加一个常数项P —R。
O’Connor修正形式：假定总的BOD是由碳化BOD和硝化BOD两项组成，增加的L 代表含氮BOD降解速度常数。
Q U A L模型体系S—P系列模型模拟的水质因子都是BOD和DO等少数水质指标，美国环保局(USEPA)于1970年开始推出QUAL系列模型。该系列模型可按用户所希望的任意组合方式模拟15种水质成分，包括：BOD、DO、温度、藻类一叶绿素a、有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机磷、溶解磷、大肠杆菌等多种非保守物质和3种保守物质。模型假设在河流中的物质迁移方式主要是平移和弥散，认为迁移只发生在河道的纵轴方向上，是一维水质模型。其基本方程是一个平移一弥散质量迁移方程，同时考虑了水质组分间的相互作用以及组分外源和对组分浓度的影响。该模型既能稳定运行，也能动态运行。动态运行时，可以研究河流因藻类的生长和呼吸作用所引起的溶解氧昼夜变化，并可追踪冲击性负荷等所引起的污染事故或季节性与周期性排污对河流水质之影响、该模型适用性强、功能全、提供参数多、使用效果好。
B A S I N S模型体系。BASINS (Better Assessment Science in Integrating Point and Non—point Sources)是由美国环保局发布的多目标环境分析系统，基于GIS环境，可对水系和水质进行模拟。最初用HSPF作为水动力和水质模型，后来QUALⅡ和其他模型也被集入BASINS。它使用ARCVIEW界面。它使用GIS，能从数据库抽取数据。该系统由6个相互关联的能对水系和河流进行水质分析、评价的组件组成，它们分别是国家环境数据库、评价模块、工具、水系特性报表、河流水质模型、非点源模型和后处理模块。
O T I S模型体系。OTIS是由USGS开发可用于对河流中溶解物质的输移进行模拟的一维水质模型，带有内部调蓄节点，状态变量是痕迹金属。这个模型能模拟河流，还可用于模拟示踪剂试验。它只研究用户自定义水质组分，还提供了参数优化器。OTIS模型已被广泛
应用于水质模拟。
MIKE模型体系MIKE模型体系由丹麦水动力研究所(DHI)开发，包括MIKE11、MIKE21、MIKE3和MIKESHE。MIKE11是一维动态模型，能用于模拟河网、河口、滩涂等多种地区的情况，研究的变量包括水温、细菌、氮、磷、DO、BOD、藻类、水生动物、岩屑、底泥、金属以及用户自定义物质。它有很好的界面，能处理许多不同类型的水动力条件。MIKE21是MIKE11的姐妹模型，它提供的水质变化过程可用来模拟在水质预测中垂向变化常被忽略的湖泊、河口、海岸地区。MILE3与MIKE21类似，它能处理三维空间。MIKESHE能提供很好的界面和一个综合的水质变化过程系列。
《河网水动力及综合水质模型的研究》
河流水质模型是描述河道水体中污染物迁移转化规律的数学模型，是进行河流水质模拟与水污染控制的有力工具。
水动力数学模型
1、基本方程
通常用圣维南方程( S a i n t —V e n a n t e q u a t i o n ) 描述一维水流流动的数学模型，可以写成如下形式：
水流连续方程
动量方程为
式中，z 为水位，Q为过水流量，B为过水宽度，A为过水断面面积，t为时间，x为距离，K为流量模数，g为重力加速度，q 为旁侧入流流量。
2、差分格式及差分方程
利用Preissmann 4点加权隐式差分格式，对式(1)和式(2)进行离散，对差分方程进行线性化处理后可得
3、汊点连接方程
实际上河网和渠网的汊点形式很多，连接情况也不同，但总可以找到下面两个条件：流量守恒条件。进出汊点j水量与汊点j实际水量增减相平衡，表示为
4、方程的求解
内河道子河段式(3)、式(4) 经过递推公式得
水质模型
地下水水质标准 1 引言 c为保护和合理开发地下水资源，防止和控制地下水污染，保障人民身体健康，促进经济建设，特制订本标准。本标准是地下水勘查评价、开发利用和监督管理的依据。 2 主题内容与适用范围 2.1 本标准规定了地下水的质量分类，地下水质量监测、评价方法和地下水质量保护。 2.2 本标准适用于一般地下水，不适用于地下热水、矿水、盐卤水。 3 引用标准 GB 5750 生活饮用水标准检验方法 4 地下水质量分类及质量分类指标 4.1 地下水质量分类依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类。 Ⅰ类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。 Ⅱ类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。 Ⅲ类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。 Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。 Ⅴ类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。 4.2 地下水质量分类指标(见表1)
根据地下水各指标含量特征，分为五类，它是地下水质量评价的基础。以地下水为水源的各类专门用水，在地下水质量分类管理基础上，可按有关专门用水标准进行管理。 5 地下水水质监测 5.1 各地区应对地下水水质进行定期检测。检验方法，按国家标准GB 5750《生活饮用水标准检验方法》执行。5.2 各地地下水监测部门，应在不同质量类别的地下水域设立监测点进行水质监测，监测频率不得少于每年二次(丰、枯水期)。 5.3 监测项目为：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群，以及反映本地区主要水质问题的其它项目。 6 地下水质量评价 6.1 地下水质量评价以地下水水质调查分析资料或水质监测资料为基础，可分为单项组分评价和综合评价两种。 6.2 地下水质量单项组分评价，按本标准所列分类指标，划分为五类，代号与类别代号相同，不同类别标准值相同时，从优不从劣。例：挥发性酚类Ⅰ、Ⅱ类标准值均为0.001mg/L，若水质分析结果为0.001mg/L时，应定为Ⅰ类，不定为Ⅱ类。 6.3 地下水质量综合评价，采用加附注的评分法。具体要求与步骤如下： 6.3.1 参加评分的项目，应不少于本标准规定的监测项目，但不包括细菌学指标。 6.3.2 首先进行各单项组分评价，划分组分所属质量类别。 6.3.3 对各类别按下列规定(表2)分别确定单项组分评价分值Fi。 表2 6.3.4 按式(1)和式(2)计算综合评价分值F。 式中：－各单项组分评分值Fi的平均值； Fmax－单项组分评价分值Fi中的最大值； n－项数
第六章工艺用水 一、工艺用水分类及标准 1.工艺用水分类 药品生产工艺中使用的水统称工艺用水。工艺用水分饮用水、纯化水和注射用水等三类 二、工艺用水的水质标准 1.饮用水 饮用水水质必须符合国家《生活饮用水水质标准》的要求，具体标准要求见表6－1。 2.纯化水 纯化水为蒸馏法、离子交换法、反渗透法其它适宜的方法制得供药用的水，不含任何附加剂。 纯化水水质应符合《中国药典》（1995年版）1998年增补标准。详见P79。 3．注射用水为纯化水经蒸馏所得的水，水质应符合《中国药典》（1995版）的注射用水标准。详见P80。生活饮用水水质标准（GB5749－85）表6－1 序号项目标准
感官生状和一般化学指标 1色色度不超过15度，并不得呈现其他异色2混浊度不超过3度，特殊情况不超过5度。 3嗅和味不得有异嗅、异味。 4肉眼可见物不得含有 5Ph 6.5~ 8.5 6总硬度（以碳酸钙计）450mg/l 7铁0.3 mg/l 8锰0.1 mg/l 9铜 1.0 mg/l 10锌 1.0 mg/l 11挥发酚类（以苯酚计）0.002 mg/l 12阳离子合成洗涤剂0.3 mg/l 13硫酸盐250 mg/l 14氧化物1000 mg/l
15溶解性总固体 毒理学指标 16氟化物 1.0 mg/l 17氰化物0.05 mg/l 18砷0.05 mg/l 19硒0.01 mg/l 20汞0.001 mg/l 21镉0.01 mg/l 22铬（六价）0.05 mg/l 23铅0.05 mg/l 24银0.05 mg/l 25硝酸盐（以氨计）20 mg/l 26氯仿60m m 27四氯化碳3m m 28苯并（a）芘0.01m m
地下水水质标准 1．引言 c为保护和合理开发地下水资源，防止和控制地下水污染，保障人民身体健康，促进经济建设，特制订本标准。本标准是地下水勘查评价、开发利用和监督管理的依据。 2．主题内容与适用范围 2.1 本标准规定了地下水的质量分类，地下水质量监测、评价方法和地下水质量保护。 2.2本标准适用于一般地下水，不适用于地下热水、矿水、盐卤水。 3．引用标准 GB 5750 生活饮用水标准检验方法 4．地下水质量分类及质量分类指标 4.1 地下水质量分类依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类。 Ⅰ类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。 Ⅱ类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。 Ⅲ类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。 Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。 Ⅴ类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。 4.2 地下水质量分类指标(见表1) 表1 地下水质量分类指标
根据地下水各指标含量特征，分为五类，它是地下水质量评价的基础。以地下水为水源的各类专门用水，在地下水质量分类管理基础上，可按有关专门用水标准进行管理。 5．地下水水质监测 5.1 各地区应对地下水水质进行定期检测。检验方法，按国家标准GB 5750《生活饮用水标准检验方法》执行。5.2 各地地下水监测部门，应在不同质量类别的地下水域设立监测点进行水质监测，监测频率不得少于每年二次(丰、枯水期)。5.3 监测项目为：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群，以及反映本地区主要水质问题的其它项目。 6．地下水质量评价 6.1 地下水质量评价以地下水水质调查分析资料或水质监测资料为基础，可分为单项组分评价和综合评价两种。 6.2 地下水质量单项组分评价，按本标准所列分类指标，划分为五类，代号与类别代号相同，不同类别标准值相同时，从优不从劣。例：挥发性酚类Ⅰ、Ⅱ类标准值均为0.001mg/L，若水质分析结果为0.001mg/L 时，应定为Ⅰ类，不定为Ⅱ类。 6.3 地下水质量综合评价，采用加附注的评分法。具体要求与步骤如下：
水功能区划类别及执行标准 水功能区划是通过对水资源和水生态环境现状的分析，根据国民经济发展规划与江河流域综合规划的要求，将江河湖库划分为不同使用目的的水功能区，并提出保护水功能区的水质目标。在整体功能布局确定的前提下，对重点开发利用水域详细划分多种用途的水域界限，以便为科学合理开发利用和保护水资源提供依据。 水功能区划采用两级体系，即一级区划和二级区划。一级功能区分4类，即保护区、保留区、开发利用区和缓冲区；二级功能区划是在一级功能区中的开发利用区进行，分7类，包括饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区。 1、保护区（一级功能区）：指对水资源保护、自然生态及珍稀濒危物种的保护有重要意义的水域。该区内严格禁止进行其他开发活动。根据需要分别执行《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）I、Ⅱ类标准或维持水质现状。 2、保留区（一级功能区）：指目前开发利用程度不高，为今后开发利用和保护水资源而预留的水域。该区内水质应维持现状，未经有相应管理权限的水行政主管部门批准，不得在区内进行大规模的开发利用活动。 按现状水质类别控制。 3、开发利用区（一级功能区）：指具有满足工农业生产、城镇生活、景观娱乐等需水要求的水域，如主要城镇河段、受工业废水污染明显的河段等。该水域应根据开发利用要求进行二级功能区划。按二级区划分类分别执行相应的水质标准。 4、缓冲区（一级功能区）：指为协调省际间、矛盾突出的地区间用水关系，以及在保护区与开发利用区相接时，为满足保护区水质要求而划定的水域。未经有相应管理权限的水行政主管部门批准，不得在该区域进行对水质有影响的开发利用活动。按实际需要执行相关水质标准或按现状控制。 5、饮用水源区（二级功能区）：指满足城镇生活用水需要的水域，如已有城镇生活用水取水口分布的水域，或在规划水平年内城镇发展需设置取水口，
1、制药用水分类 制药用水通常可分为：饮用水、纯化水、注射用水。按《中华人民共和国药典（2000年版）》（以下简称2000中国药典）所收载的制药用水中又另列“杀菌注射用水"一项。它们的含义是： 1．l饮用水（Potable－Water）：通常为自来水公司供应的自来水，又称原水。按2000 中国药典规定；饮用水不能直接用作制剂和制备或试验用水。 1．2纯化水（Purifide Water）：为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜 的方法制得的制药用的水，不含任何附加剂。 采用离子交换法、反渗透法、超滤法等非热处理制备的纯化水，一般又称去离子水。 采用特殊设计的蒸馏器用蒸馏法制备的纯化水，一般又称蒸馏水。 纯化水可作为配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水，不得用于注射剂的配制。 1．3注射用水（Water for Injection）：是以纯化水作为原水，经特殊设计的蒸馏器蒸馏，冷凝冷却后经膜过滤制备而得的水。 目前一般的蒸馏器有多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机等。 经蒸馏后的水需再经徽孔过滤方可作注射用水，徽孔过滤膜的孔径应为≤0.45μm。 注射用水可作为配制注射剂用的溶剂。 1.4 灭菌注射用水（Sterile Water for Injec-tion）：为注射用水依照注射剂生产工艺制备所得的水。 灭菌注射用水用于灭菌粉末的溶剂或注射液的稀释剂。 2、制药用水的水质标准 2.l 饮用水：应符合中华人民共和国国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）。需定期检测饮用水水质，在当前原水水质遭受有机物等污染日益加剧的情况下，应针对不 同的污染物，采取有效措施，不使因饮用水水质波动而影响药品质量。 2.2 纯化水：应符合2000中国药典所收载的纯化水标准。2000中国药典对纯化水在酸碱度、氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、 重金属等项均提出了具体的检验方法及要求。 在制水工艺中通常采用在线检测纯化水的电阻率值的大小，来反映水中各种离子的浓度。 制药行业的纯化水的电阻率通常应≥0.5MΩ.cm/25℃，对于注射剂、滴眼剂容器冲洗用的纯化水电阻率应≥1.0MΩ.cm/25℃。 由于生产纯化水的过程中存在水质被污染的可能性，所以对各种生产装置特别要注意是否 有微生物污染，对其各个部位及其流出的水应经常监测，尤其是当这些部位停用几小时后 再使用时。为防止微生物的滋生和污染。应定期清洗设备管道、更换膜组件或再生离子交 换树脂。 2.3 注射用水；应符合2000中国药典所收载的注射用水标准。2000中国药典对注射用水 的水质除对氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸协、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属各项依照纯化水项下的方法检查，并应符合规定外，在氨的测试中所采用的氯化铵
地表水域分类与污水排污标准分级 对常说的污水处理执行几级标准、处理完之后能排放到什么水域的扫盲。总结如下： 一、禁止新建排污口的水域：GB3838中Ⅰ、Ⅱ类水域和Ⅲ类水域中 划定的保护区及游泳区，GB3097中一类海域； 二、执行一级污水排放标准的水域：排入GB3838Ⅲ类水域（划定的保护区和游泳区除外）和排入GB3097中二类海域的污水； 三、执行二级污水排放标准的水域：排入GB 3838中Ⅳ、Ⅴ类水域 和排入GB3097中三类海域的污水； 四、执行三级污水排放标准的水域：排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水。 参考的国家标准如下： 地表水环境质量标准GB3838-2002水域功能和标准分类： 3、水域功能和标准分类 依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类： Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等； Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区； Ⅳ类Ⅴ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 海水水质标准(GB 3097-1997)海水水质分类： 3.1海水水质分类 按照海域的不同使用功能和保护目标，海水水质分为四类：
第一类适用于海洋渔业水域，海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。 第二类适用于水产养殖区，海水浴场，人体直接接触海水的海上运动或娱乐区，以及与人类食用直接有关的工业用水区。 第三类适用于一般工业用水区，滨海风景旅游区。 第四类适用于海洋港口水域，海洋开发作业区。 污水综合排放标准GB 8978-1996污水标准分级： 4.1标准分级 4.1.1排入GB3838Ⅲ类水域（划定的保护区和游泳区除外）和排入GB3097中二类海域的污水，执行一级标准。 4.1.2排入GB 3838中Ⅳ、Ⅴ类水域和排入GB3097中三类海域的污水，执行二级标准。 4.1.3排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水，执行三级标准。 4.1.4排入未设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水，必须根据排水系统出水受纳水域的功能要求，分别执行４．１．１和４．１．２的规定。 4.1.5 GB3838中Ⅰ、Ⅱ类水域和Ⅲ类水域中划定的保护区，GB3097中一类海域，禁止新建排污口，现有 排污口应按水体功能要求，实行污染物总量控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。
饮用水水源保护区划分技术规范 前言 为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国水污染防治法实施细则》，防治饮用水水源地污染，保证饮用水安全，制定本标准。 本标准规定了地表水饮用水水源保护区、地下水饮用水水源保护区划分的基本方法和饮用水水源保护区划分技术文件的编制要求。 本标准为首次发布。 本标准为指导性标准。 本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。 本标准起草单位：中国环境科学研究院。 本标准国家环境保护总局2007 年1 月9 日批准。 本标准自2007 年2 月1 日起实施。 本标准由国家环境保护总局解释。 饮用水水源保护区划分技术规范 1 范围 本标准适用于集中式地表水、地下水饮用水水源保护区（包括备用和规划水源地）的划分。农村及分散式饮用水水源保护区的划分可参照本标准执行。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB 3838-2002 地表水环境质量标准 GB 5749 生活饮用水卫生标准 GB 15618 土壤环境质量标准 GB/T14848 地下水质量标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 饮用水水源保护区 指国家为防治饮用水水源地污染、保证水源地环境质量而划定，并要求加以特殊保护的一定面积的水域和陆域。 3.2 潮汐河段 指河流中受潮汐影响明显的河段。 3.3 潜水 指地表以下第一个稳定隔水层以上，具有自由水面的地下水。 3.4 承压水 指充满两个隔水层之间的含水层中的地下水。 3.5 孔隙水 指赋存并运移于松散沉积物颗粒间孔隙中的地下水。 3.6 裂隙水 指赋存并运移于岩石裂隙中的地下水。 HJ/T338—2007 3.7 岩溶水 指赋存并运移于岩溶化岩层中的地下水。 4 总则 4.1 水源保护区的设置与划分
【法规名称】地面水体分类及水质标准 【颁布部门】 【颁布时间】 1998-06-24 【效力属性】已修正 【正文】 地面水体分类及水质标准 第 1 条 地面水体分类及水质标准 (以下简称本标准) 依水污染防治法第六条第一项规定订定之。 第 2 条 本标准专用名词之定义如下： 一一级公共用水：指经消毒处理即可供公共给水之水源。 二二级公共用水：指需经混凝、沈淀、过滤、消毒等一般通用之净水方法处理可供公共给水之水源。 三三级公共用水：指经活性碳吸附、离子交换、逆渗透等特殊或高度处理可供公共给水之水源。 四一级水产用水：在陆域地面水体，指可供鳟鱼、香鱼及鲈鱼培养用水之水源；在海域水体，指可供嘉腊鱼及紫菜类培养用水之水源。 五二级水产用水：在陆域地面水体，指可供鲢鱼、草鱼及贝类培养用水之水源；在海域水体，指虱目鱼、乌鱼及龙须菜培养用水之水源。 六一级工业用水：指可供制造用水之水源。 七二级工业用水：指可供冷却用水之水源。 第 3 条 陆域、海域地面水体分类系依水体特质规范其适用性质及其相关环境基准，非为限制水体之用途。 其相关环境基准关系保护人体健康及保护生活环境，分别规定保护生活环境相关基准如附表一及保护人体健康相关环境基准如附表二。 第 4 条
陆域地面水体分类分为甲、乙、丙、丁、戊五类，其适用性质如下： 一甲类：适用于一级公共用水、游泳、乙类、丙类、丁类及戊类。 二乙类：适用于二级公共用水、一级水产用水、丙类、丁类及戊类。 三丙类：适用于三级公共用水、二级水产用水、一级工业用水、丁类及戊类。 四丁类：适用于灌溉用水、二级工业用水及环境保育。 五戊类：适用环境保育。 海域地面水体分类分为甲、乙、丙三类，其适用性质如下： 一甲类：适用于一级水产用水、游泳、乙类及丙类。 二乙类：适用于二级水产用水、二级工业用水及环境保育。 三丙类：适用环境保育。 第 5 条 陆域、海域地面水体经自净或整治后达到相关环境基准时，即不得降低其水体分类及相关环境基准值。 主管机关得于本标准修正后二年内检讨现行划定之水区及其水体分类。 第 6 条 本标准所列水质之检验方法，由中央主管机关订定公告之。 第 7 条 本标准自发布日施行。 毒物化学物质运作许可申请收费标准 第 1 条 本标准依毒性化学物质管理法 (以下简称本法) 第四十条第二项规定订定之。
制药用水分类及水质标准 水是药物生产中用量最大，使用最广的一种原料，用于生产过程及药物制剂的制备，而且生产过程中的用水量很大，其中工艺用水量占相当比例。水在药品生产中是保证药品质量的关键因素之一，尤其是输液生产中工艺用水显得更为重要。对于一家申报GMP认证的制药企业，其生产厂房所能达到的洁净级别及制药用水所能达到的标准，是制药企业在GMP认证中将要重点检查的两个主要项目。 一、制药用水分类及水质标准 1、制药用水分类 制药用水通常可分为：饮用水、纯化水、注射用水。按《中华人民共和国药典(2000年版)》(以下简称2000中国药典)所收载的制药用水中又另列“杀菌注射用水"一项。它们的含义是： 1.l饮用水(Potable-Water)：通常为自来水公司供应的自来水，又称原水。按2000中国药典规定;饮用水不能直接用作制剂和制备或试验用水。 1.2纯化水(Purifide Water)：为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药用的水，不含任何附加剂。 采用离子交换法、反渗透法、超滤法等非热处理制备的纯化水，一般又称去离子水。 采用特殊设计的蒸馏器用蒸馏法制备的纯化水，一般又称蒸馏水。 纯化水可作为配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水，不得用于注射剂的配制。 1.3注射用水(Water for Injection)：是以纯化水作为原水，经特殊设计的蒸馏器蒸馏，冷凝冷却后经膜过滤制备而得的水。 目前一般的蒸馏器有多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机等。 经蒸馏后的水需再经徽孔过滤方可作注射用水，徽孔过滤膜的孔径应为 ≤0.45μm。 注射用水可作为配制注射剂用的溶剂。 1.4 灭菌注射用水(Sterile Water for Injec-tion)：为注射用水依照注射剂生产工艺制备所得的水。 灭菌注射用水用于灭菌粉末的溶剂或注射液的稀释剂。
水质分类标准：国家规定的各种用水在物理性质、化学性质和生物性质方面的要求。根据供水目的的不同，存在着饮用水水质标准、农用灌溉水水质标准等。各种工业生产对水质要求的标准也各不相同。农田灌溉用水的水质一般需考虑pH值、含盐量、盐分组成、钠离子与其他阴离子的相对比例、硼和其他有益或有毒元素的浓度等指标。国标标准 水资源保护和水体污染控制要从两方面着手：一方面制订水体的环境质量标准，保证水体质量和水域使用目的；另一方面要制订污水排放标准，对必须排放的工业废水和生活污水进行必要而适当的处理。对水质要求最基本的是《地表水环境质量标准》，由国家环保总局发布 GB3838-2002。GB表示国标，3838表示标准号，2002表示发布年代。 水的分类 依照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定，地面水使用目的和保护目标，中国地面水分五大类： Ⅰ类 主要适用于源头水，国家自然保护区； Ⅱ类 -- 主要适用于集中式生活饮用水、地表水源地一级保护区，珍稀水生生物栖息地，鱼虾类产卵场，仔稚幼鱼的索饵场等； Ⅲ类 -- 主要适用于集中式生活饮用水、地表水源地二级保护区，鱼虾类越冬、回游通道，水产养殖区等渔业水域及游泳区；
Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区； Ⅴ类 -- 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 参考： 一类水质：水质良好。地下水只需消毒处理，地表水经简易净化处理（如过滤）、消毒后即可供生活饮用者。 二类水质：水质受轻度污染。经常规净化处理（如絮凝、沉淀、过滤、消毒等），其水质即可供生活饮用者。 三类水质：适用于集中式生活饮用水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。 四类水质：适用于一般工业保护区及人体非直接接触的娱乐用水区。 五类水质：适用于农业用水区及一般景观要求水域。超过五类水质标准的水体基本上已无使用功能。
序号 分类 Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类标准值 项目 1 水温 (℃)人为造成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升≤1 周平均最大温降≤2 2 pH值(无量纲) 6～9 3 溶解氧≥ 饱和率 90% (或 7.5) 6 5 3 2 4 高锰酸盐指数≤ 2 4 6 10 15 5 化学需氧量 （COD） ≤15 15 20 30 40 6 五日生化需氧 量（BOD5） ≤ 3 3 4 6 10 7 氨氮(NH3-N) ≤0.15 0.5 1 1.5 2 8 总磷（以 P 计）≤ 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4 (湖、库 O.01) (湖、库 O.025) 湖库 O.05 (湖、库 O.1) (湖、库 O.2) 9 总氮(湖、库．以 N计) ≤0.2 0.5 1 1.5 2 10 铜≤0.01 1 1 1 1 11 锌≤0.05 1 1 2 2 12 氟化物以F-计≤ 1 1 1 1.5 1.5 13 硒≤0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 14 砷≤0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 15 汞≤5E-05 5E-05 0.00 01 0.001 0.001 16 镉≤0.001 0.005 0.00 5 0.005 0.01 17 铬（六价）≤0.01 0.05 0.05 0.05 0.1 18 铅≤0.01 0.01 0.05 0.05 0.1 19 氰化物≤0.005 0.05 0.02 0.2 0.2 20 挥发酚≤0.002 0.002 0.00 5 0.01 0.1 21 石油类≤0.05 0.05 0.05 0.5 1 22 阴离子表面活 性剂 ≤0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 23 硫化物≤0.05 0.1 0.2 0.5 1
锅炉用水分类及水质标准 搞好锅炉水质处理工作，直接关系到锅炉安全经济运行和使用寿命。本文将对锅炉水处理基本知识、锅炉水质标准进行扼要介绍，以满足司炉人员对水处理技术有所了解，配合水处理专职人员，共同将锅炉水处理工作搞好。 锅炉用水的质量好，是锅炉安全经济运行的重要因素。因而，学习和掌握水的一些基本性质，采取适当的水处理措施，对水处理管理和司炉人员就显得十分必要。 我国地域辽阔，水质情况很复杂，较大多数是非碱性的碳酸盐型水，它的钙硬度占总硬度的70×10-2左右，含盐量为中等，硅酸盐含量在20mg/L 以下，悬浮物的含量变化较大。 一、锅炉用水分类 锅炉用水，根据其部位和作用不同，一般可分为以下几种: 1. 原水(源水) 又称生水，凡指未经任何处理的天然水。原水主要来自江河水、井水或城市自来水等。 2. 给水 直接进入锅炉，被锅炉蒸发或加热使用的水称为锅炉给水。给水通常由补给水和生产回水两部分混合而成。 3. 补给水 锅炉在运行中由于取样、排污、泄漏等要损失掉一部分水，而且生产回水被污染不能回收利用，或无蒸汽回水时，都必须补充符合水质要求的水，这部分水叫补给水。补给水是锅炉给水中除去一定量的生产回收外，补充供给的那一部分。因为锅炉给水有二定的质量要求，所以补给水一般都要经过适当的处理。当锅炉没有生产回水时，补给水就等于给水。 4. 生产回水 当蒸汽或热水的热能利用之后，其凝结水或低温水应尽量回收，循环使用这部分水称为生产回水。提高给水中回水所占的比例，不仅可以改善水质，而且可以减少生产补给水的工作量。如果蒸汽或热水在生产流程中已被严重污染，那就不能进行回收。 5. 软化水 原水经过软化处理，使总硬度达到一定的标准，这种水称为软化水。简称软水。 6. 锅水 正在运行的锅炉本系统中流动着的水称为锅炉水。简称锅水。 7. 排污水 为了除去锅水中的杂质(过量的盐分、碱度等)和悬浮性水渣，以保证锅炉水质符合GB1576水质标准的要求，就必须从锅炉的一定部位排放掉一部分锅水，这部分水称为排污水。 8. 冷却水 锅炉运行中用于冷却锅炉某一附属设备的水，称为冷却水。冷却水往往是生水。 二、天然水中杂质及其对锅炉的危害 天然水中含有各种杂质，按其颗粒大小不同，可以分为三类: 1. 悬浮物质 悬浮物质颗粒直径在10-4mm 以上的杂质，这些杂质构成了天然水的浑浊度和色度，悬浮物质在水中是不稳定的，其较轻物质浮于水面( 如油脂等，较重物质静置时会下降(如沙石、粘土和动植物尸体碎片和纤维等) 。 悬浮物的存在会影响离子交换设备及锅炉的安全经济运行，如果它们在离子交挠器内沉积，将会使离子交换剂受到污染，从而使其交换容量降低，周期出水量减少，并影响离子交换器的出水质量。如果悬浮物直接进入锅炉，它会在锅筒内沉积，使传热情况变坏，金属因过热损坏而发生事故。 2. 胶体物质 胶体物质是指颗粒直径在10-4~10-6mm之间的杂质。 天然水中的胶体，一类是硅、铁、铝等矿物质胶体;另一类是由动植物腐败后的腐殖质形成的有
水质分类标准： 国家规定的各种用水在物理性质、化学性质和生物性质方面的要求。根据供水目的的不同，存在着饮用水水质标准、农用灌溉水水质标准等。各种工业生产对水质要求的标准也各不相同。农田灌溉用水的水质一般需考虑pH值、含盐量、盐分组成、钠离子与其他阴离子的相对比例、硼和其他有益或有毒元素的浓度等指标。 国标标准 水资源保护和水体污染控制要从两方面着手：一方面制订水体的环境质量标准，保证水体质量和水域使用目的；另一方面要制订污水排放标准，对必须排放的工业废水和生活污水进行必要而适当的处理。对水质要求最基本的是《地表水环境质量标准》，由国家环保总局发布GB3838-2002。GB表示国标，3838表示标准号，2002表示发布年代。 水的分类 依照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定，地面水使用目的和保护目标，中国地面水分五大类： Ⅰ类 主要适用于源头水，国家自然保护区； Ⅱ类 -- 主要适用于集中式生活饮用水、地表水源地一级保护区，珍稀水生生物栖息地，鱼虾类产卵场，仔稚幼鱼的索饵场等； Ⅲ类 -- 主要适用于集中式生活饮用水、地表水源地二级保护区，鱼虾类越冬、回游通道，水产养殖区等渔业水域及游泳区； Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区； Ⅴ类 -- 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 参考： 一类水质：水质良好。地下水只需消毒处理，地表水经简易净化处理（如过滤）、消毒后即可供生活饮用者。 二类水质：水质受轻度污染。经常规净化处理（如絮凝、沉淀、过滤、消毒等），其水质即可供生活饮用者。 三类水质：适用于集中式生活饮用水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。[2] 四类水质：适用于一般工业保护区及人体非直接接触的娱乐用水区。 五类水质：适用于农业用水区及一般景观要求水域。超过五类水质标准的水体基本上已无使用功能。
锅炉用水分类及水质标准说明 锅炉用水的质量好，是锅炉安全经济运行的重要因素。因而，学习和掌握水的一些基本性质，采取适当的水处理措施，对水处理管理和司炉人员就显得十分必要。 我国地域辽阔，水质情况很复杂，较大多数是非碱性的碳酸盐型水，它的钙硬度占总硬度的70×10-2左右，含盐量为中等，硅酸盐含量在20mg/L 以下，悬浮物的含量变化较大。 锅炉用水分类 锅炉用水，根据其部位和作用不同，一般可分为以下几种： 1. 原水(源水) 又称生水，凡指未经任何处理的天然水。原水主要来自江河水、井水或城市自来水等。 2. 给水 直接进入锅炉，被锅炉蒸发或加热使用的水称为锅炉给水。给水通常由补给水和生产回水两部分混合而成。 3. 补给水 锅炉在运行中由于取样、排污、泄漏等要损失掉一部分水，而且生产回水被污染不能回收利用，或无蒸汽回水时，都必须补充符合水质要求的水，这部分水叫补给水。补给水是锅炉给水中除去一定量的生产回收外，补充供给的那一部分。因为锅炉给水有二定的质量要求，所以补给水一般都要经过适当的处理。当锅炉没有生产回水时，补给水就等于给水。 4. 生产回水 当蒸汽或热水的热能利用之后，其凝结水或低温水应尽量回收，循环使用这部分水称为生产回水。提高给水中回水所占的比例，不仅可以改善水质，而且可以减少生产补给水的工作量。如果蒸汽或热水在生产流程中已被严重污染，那就不能进行回收。 5. 软化水 原水经过软化处理，使总硬度达到一定的标准，这种水称为软化水。简称软水。 6. 锅水 正在运行的锅炉本系统中流动着的水称为锅炉水。简称锅水。 7. 排污水
为了除去锅水中的杂质(过量的盐分、碱度等)和悬浮性水渣，以保证锅炉水质符合 GB1576水质标准的要求，就必须从锅炉的一定部位排放掉一部分锅水，这部分水称为排污水。 8. 冷却水 锅炉运行中用于冷却锅炉某一附属设备的水，称为冷却水。冷却水往往是生水。 天然水中杂质及其对锅炉的危害 天然水中含有各种杂质，按其颗粒大小不同，可以分为三类： 1. 悬浮物质 悬浮物质颗粒直径在 10-4mm 以上的杂质，这些杂质构成了天然水的浑浊度和色度，悬浮物质在水中是不稳定的，其较轻物质浮于水面 ( 如油脂等，较重物质静置时会下降(如沙石、粘土和动植物尸体碎片和纤维等) 。 悬浮物的存在会影响锅炉软化水设备操作及锅炉的安全经济运行，如果它们在离子交挠器内沉积，将会使离子交换剂受到污染，从而使其交换容量降低，周期出水量减少，并影响离子交换器的出水质量。如果悬浮物直接进入锅炉，它会在锅筒内沉积，使传热情况变坏，金属因过热损坏而发生事故。 2. 胶体物质 胶体物质是指颗粒直径在10-4~10-6mm之间的杂质。 天然水中的胶体，一类是硅、铁、铝等矿物质胶体;另一类是由动植物腐败后的腐殖质形成的有机胶体。由于胶体表面带有同性电荷，它们的颗粒之间互相排斥，所以颗粒不能长大，不能靠重力下降，所以可在水中稳定存在。若不除去水中的胶体物质，将会使锅炉结成难以去除的坚硬水垢，并使锅水产生大量泡沫，引起汽水共腾，污染蒸汽品质，影响锅炉的正常运行。 3. 溶解物质 水中溶解的物质主要是气体和矿物质的盐类，它们都以分手或离子状态存在于水中，粒径在 10-hm 以下。 水中溶解的气体都以分子状态存在。能够引起锅炉腐蚀的有害气体主要是氧气和二氧化碳气体，有时还有些硫化氢气体。氧是由大气中溶解进去的，二氧化碳和硫化氢是有机物分解或氧化而产生的。 水中溶解的盐类都是以离子状态存在的。它们是由于地层中矿物质溶解而来的。 天然水中溶解的盐类主要是钙、筷、纳、佣的碳酸氢盐 ,氯化物和硫酸盐等。这些杂质若不除去，会造成锅炉结垢、腐蚀和污染蒸汽品质，使锅炉金属过热变形、腐蚀穿孔、缩短
锅炉用水分类及水质标准[最新] 锅炉用水分类及水质标准 搞好锅炉水质处理工作，直接关系到锅炉安全经济运行和使用寿命。本文将对锅炉水处理基本知识、锅炉水质标准进行扼要介绍，以满足司炉人员对水处理技术有所了解，配合水处理专职人员，共同将锅炉水处理工作搞好。 锅炉用水的质量好，是锅炉安全经济运行的重要因素。因而，学习和掌握水的一些基本性质，采取适当的水处理措施，对水处理管理和司炉人员就显得十分必要。 我国地域辽阔，水质情况很复杂，较大多数是非碱性的碳酸盐型水，它的钙硬度占总硬度的70×10-2左右，含盐量为中等，硅酸盐含量在20mg/L 以下，悬浮物的含量变化较大。 一、锅炉用水分类 锅炉用水，根据其部位和作用不同，一般可分为以下几种 : 1. 原水(源水) 又称生水，凡指未经任何处理的天然水。原水主要来自江河水、井水或城市自来水等。 2. 给水 直接进入锅炉，被锅炉蒸发或加热使用的水称为锅炉给水。给水通常由补给水和生产回水两部分混合而成。 3. 补给水 锅炉在运行中由于取样、排污、泄漏等要损失掉一部分水，而且生产回水被污染不能回收利用，或无蒸汽回水时，都必须补充符合水质要求的水，这部分水叫补给水。补给水是锅炉给水中除去一定量的生产回收外，补充供给的那一部分。因为
锅炉给水有二定的质量要求，所以补给水一般都要经过适当的处理。当锅炉没有生产回水时，补给水就等于给水。 4. 生产回水 当蒸汽或热水的热能利用之后，其凝结水或低温水应尽量回收，循环使用这部分水称为生产回水。提高给水中回水所占的比例，不仅可以改善水质，而且可以减少生产补给水的工作量。如果蒸汽或热水在生产流程中已被严重污染，那就不能进行回收。 5. 软化水 原水经过软化处理，使总硬度达到一定的标准，这种水称为软化水。简称软水。 6. 锅水 正在运行的锅炉本系统中流动着的水称为锅炉水。简称锅水。 7. 排污水 为了除去锅水中的杂质(过量的盐分、碱度等)和悬浮性水渣，以保证锅炉水质符合GB1576水质标准的要求，就必须从锅炉的一定部位排放掉一部分锅水，这部分水称为排污水。 8. 冷却水 锅炉运行中用于冷却锅炉某一附属设备的水，称为冷却水。冷却水往往是生水。 二、天然水中杂质及其对锅炉的危害 天然水中含有各种杂质，按其颗粒大小不同，可以分为三类 : 1. 悬浮物质
水处理工艺 原水→ 预处理系统→ 反渗透系统→ 后处理系统→ 产品水 水质来源的分析 原水来源 : 自来水（城市、乡镇），地表水、地下水、雨水，中水、废水，海水、苦咸水注意事项 : 在市政水厂添加了化学药剂，阳离子聚合物，氧化铝 / 氯化铁，正磷酸锌，添加了互不相容的化学药剂，氧化剂，采样的正确性和模拟性 水质——检测指标 铵离子（NH4+）总铁（Fe2+/Fe3+）亚硝酸根（NO2-）活性二氧化硅(SiO2) 钾离子（ K+ ）锰离子（ Mn2+ ）硝酸根（ NO3- ）硬度 钠离子（ Na+ ）铜离子（ Cu2+ ）氯离子（ Cl- ）二氧化碳（ CO2 ）镁离子（ Mg2+ ）锌离子（ Zn2+ ）氟离子（ F- ）游离氯（ Cl ）钙离子（ Ca2+ ）铝离子（ Al3+ ）硫酸根（ SO42- ） PH 值 钡离子（ Ba2+ ）碱度磷酸根（ PO43- ）总含固量（ TDS ）锶离子（ Sr2+ ）碳酸氢根（ HCO3- ）硫化氢（ H2S ）水温 铁离子（ Fe2+ ）碳酸根（ CO32- ）胶体二氧化硅（ SiO2 ）电导率 生物耗氧量（ BOD ）化学耗氧量（ COD ）总有机碳（ TOC ）浊度（ NTV ） 预处理系统 原水→泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→泵→锰砂过滤器→精密过滤器→超滤器→水箱 介质：石英砂、白煤层高:1.0～1.6m 流速：10 ～ 20m/h 冲洗压差：0.03～0.06Mpa 水质：SDI＜5 介质：果壳炭层高：1.0 ～ 1.6m 流速：10～20m/h 有机物除去率：90% 介质：锰砂层高：1.0 ～ 1.5m 流速：10～20m/hFe、Mn去除率：90% 介质：聚丙烯容量：>5倍精度：3 ～ 10μm 介质：PSF、PAN 形式：中空纤维截留分子量：1～15万 COD去除率：60% 悬浮物去除率：SDI＜1 材质：PE、SS 要求：无死角容量：0.5 倍 设计依据 膜元件的材质与构型（ PA*/CA ，卷式 */ 中空纤维 进水质量（水源及其变化） 进水流量（小型 / 大型装置） 反渗透的回收率（高回收率需要完善的预处理） 后处理设备和要求（后处理低负荷和高需求需要更好的预处理） 对象、要求 对象：悬浮固体胶体有机物生物体结垢物 要求: 悬浮固体胶体浊度＜1NTUSDI＜5 (15min),有机物TOC＜2ppm,生物体菌落数＜ 10000cfu/ml, 结垢物CaCO3浓度CSI＜0、SrSO4Sr＜2ppm、CaSO4Ca+SO4＜250ppm、BaSO4Ba＜50ppbMn Mn＜ 0.05ppm、Fe（可溶）Fe＜0.3ppmSi（可溶）SiO2＜25ppm