水环境污染控制与治理的.ppt

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水污染与水资源治理PPT课件

2021
3.3 高新技术融入水污染控制领域, 水工业体系逐渐形成
现代水污染控制工程已由传统的土木工程主导型,向设备型和设备集成型转变。设备在整个工程投资中的比例不断加大, 设备集成的技术含量不断提高。科学技术的进步和产业化发展带动了水工业整体科技水平的提高, 高新技术不断渗透、融入水污染控制工程技术领域,机电一体化技术、电子技术、信息技术、仿真模拟技术和自动控制技术在水工业中得到了广泛应用。当前, 水污染控制工程设施的设备化、集成化, 运行控制的自动化、智能化, 检测手段的仪表化、实时化和工程设计的模型化、数字化已经成为发展的趋势, 对水污染控制工程学科的发展必然带来巨大影响。
2021
四.中国水污染治理存在的问题及对策
4.1加强水资源和水生态保护 4.2大力推行清洁生产 4.3提高利用率，大力倡导节水型产业 4.4加快建设城市废水处理厂
2021
4.1加强水资源和水生态保护
进行水污染控制，要注意防治结合，运用法律、行政、经济、技术和教育的手段，对各行业进行污染监督，预防新的污染产生，贯彻“谁开发，谁保护，谁破坏。谁恢复，谁受益，谁补偿”的方针，明确责任主体，积极应对污染的发生，及时找到责任人，加快速度处理污染源。加强对经济发展规划和建设项目的环境影响评价，还应包括重要建设政策的评价，防患于未然，对危害环境的策略不予以通过，不进行危害环境与资源的项目建设。通过科学的评估，积极监督水污染的发生，科学开焊治理活动，加强国家的生态保护。
同时，工业固体废物的排放是形成污染的关键，固体废弃物的堆放不但要占用大量的土地，还对空气、地下水、河流等造成了巨大的环境危害，而且使江湖面积缩小，影响水资源的利用。固体废物中的有害物质会渗入地下，造成农、渔类产品污染。

水污染及其防治ppt

3、重金属在水体中的迁移转化（1）、沉淀作用（2）、吸附作用（3）、络合与螯合作用（4）、氧化还原作用
4、重金属污染的防治改革生产工艺，不用或少用毒性较大的重金属。严格排放标准，控制排放量。废水应在处理达标的情况下才能排放到环境中。
（二）、氰化物污染
氰化物是一种剧毒物质，水体中氰化物主要来源于电镀废水，焦炉和高炉的煤气洗涤冷却水；某些化工厂的含氰废水及有色金属选矿废水等。
三、植物营养物质
（一）水体富营养化 1、水体富营养化的概念 2、水体富营养化与氮、磷的关系
（二）水体中植物营养物质的来源 1、农业退水 2、城市生活污水 3、工业废水
（三）水体富营养化的危害 1、导致水质恶化，水体老化； 2、对鱼类的生存产生影响。
（四）防治水体受植物营养物质污染的途径
合理使用肥料，防止流失。降低工业废水中氮磷的排放量。
对一般人来说，只需0.1g左右NaCN或KCN 就可致死。对敏感的人仅需0.06g。
水体受病原微生物污染后会传播各种各样的疾病如痢疾、肝炎、伤寒、霍乱、血吸虫等。
治理这类污染物主要采用沉淀、过滤、消毒、妥善处理污泥，尽量不使这类这类污水与人体直接接触。
二、需氧污染物
（一）需氧污染物的概念生活污水和工业废水中所含的碳氢化合物、
脂肪、蛋白质、木质素等有机化合物，可在微生物作用下分解生成简单的无机物CO2、H2O 等。这些有机物在分解的过程中需消耗大量的溶解氧，因而称为需氧污染物。
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水污染及防治(共36张PPT)

阅读教材及相关材料，思考回答以下四个问题
1、什么是水污染？ 2、水污染的原因可以分为几大类？分别是什么？ 3、污染物进入水体一定会造成水污染吗？ 4、什么是水体的自净？影响水体自净的因素有哪些？
1、什么是水污染？
水污染是指在一定的时间、空间范围内，水体因某种物质的介入，而导致其物理、化学、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，破坏了水体的原有价值和作用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。
• 1977年，埃科菲斯克油田井喷事故泄漏26.3万吨，事故原因本来是可以避免的。原因是在之前的一次维护中，工人将本可以预防井喷的机械设备(被称为井喷预防器)上下颠倒安装在了井口上。
• 1978年3月16日“M/T天堂”号的姐妹船“阿莫戈-卡迪兹”号满载160.45万桶原油，23万吨原油。因方向舵被一个巨浪损坏导致失控，撞上 90英尺(约合27.4米)深的岩礁，使得这艘油轮断为两截，迅速沉入海底，到那时，船上全部的
地区沿海。
• 2、污染原因： • ①近海石油的开采、加工和运输过程中，导致
的石油泄漏； • ②大型油轮事故造成的石油泄漏
• 3、危害
• 对海洋生物：①油膜阻碍氧气向海水溶解，造成海水缺氧，鱼类大量死亡；
• ②油膜反射阳光，影响海洋浮游植物的光合作用降低海域生产力；
• ③油污染造成海洋生物失去行动能力或堵塞呼吸而大量死亡
N、P等营养物质、温度、水域环境（封闭---流动性差、自净能力差；污染物易于积累且利于水生植物生长）
【案例探究二】
3、如何治理太湖流域的水污染？你有哪些好的建议。
无锡
苏州
点拨：从控制废水的排放人手，
将“监管”“预防”“治理”

水环境污染控制与治理的

2020/8/8
轮虫线虫
31
D．活性污泥中的其它微生物
在菌胶团上层居住的还有放线菌、真菌。它们的数量相比较细菌而言要少得多，通常包括少量的球衣菌、诺卡氏菌、发硫菌、头孢霉、地霉菌、酵母菌等。各种微生物与菌胶团细菌构成了稳定的生态体系，它们之间存在着复杂的相互关系，它们的种类、数量随营养条件(废水种类、化学组成、浓度)、温度、供氧、pH等环境条件改变也在不停的发生着变化。
这样可以最大限度的发挥各种方法的长处，并节约处理时间降低成本。
这一章我们主要介绍污废水生物处理的微生物的机理。
2020/8/8
3
第一节污废水生物处理中的生态系统
一、种类
（一）根据处理微生物与氧气的关系，分为:
好氧处理和厌氧处理
通常低浓度（COD＜1500mg/L）的有机污染物废水适合用好氧处理
提问：游离细菌转化为原生动物同样是有机污染物，净化何在呢？
3kg
2020/8/8
1kg
CO2+H2O+盐
2kg
29
⑶促进絮凝和沉淀
活性污泥颗粒主要是由细菌絮凝而成，实验证明小口钟虫、累枝虫和草履虫等纤毛虫能分泌一些粘性多糖、粘朊，促进生物絮凝，使它们能够附着在小的絮凝体上，同时促进絮凝体进一步黏附细菌使污泥絮体增大。使废水能在二次沉淀池中很好地沉淀，改善出水水质
（2）．好氧活性污泥的性质
颜色以棕褐色为佳黑色说明厌氧、白色说明无机物过多
含水率在99％左右密度为1.002~1.006
大小为0.02~0.2mm 比表面积为20~100cm2／mL之间
弱酸性(pH约为6.7) 当进水改变时，对进水pH的变

水污染及其治理的基本概念PPT演示文稿

– waste includes organic materials, oil, metals, acids, particulates
8
Thermal Pollution
Water is taken, used for industrial cooling, then returned to the source at a higher temp.
Point sources点源
– i.e. pipes – Easily controlled
Nonpoint sources非点源
– e.g. acid rain, agricultural runoff, road salt, septic tanks
– Hard to identify and control
第二章水污染及其治理的基本概念
1
水资源与水资源危机
水资源
– 地球表面的71%覆盖着水，其中： – 绝大部分是咸水 – 淡水只占其中的2.7% – 地球上的淡水相当一部分为冰川、
高山所封冻或渗入地下深处 – 可以利用的淡水量还不足世界总
贮量的0.01％
水资源危机产生的原因
– 水资源分布的不均匀性及气候变化的影响
11
水体污染物的分类及其危害（续）
无毒污染物
– 无机无毒污染物
➢ 悬浮状污染物：砂、土、纤维等。降低光穿透力，直接危害鱼类生存 ➢ 酸碱、无机盐：来自化工行业，妨碍水生生物及微生物，妨碍水体的自净化 ➢ 氮、磷等营养物：来自化肥、生活污水及某些工业废水。促进水生植物及藻类
的生长，降低鱼类的活动空间；其分解消耗大量的氧，造成水体缺氧。
Affects many aquatic ecosystems

水污染及其治理 PPT

• 据世界卫生组织（WHO）调查，人类疾病的 80%与水有关。
• 联合国提供的材料表明，如果不能设法提供干净安全的饮用水，到2025年世界上无法获得安全饮用水的人数将增加到23亿，而由饮用水不卫生致死的人数将大大超过目前的每年530 万。
水污染概况
• 世界各城市每天产生的２００万吨人类粪便，只有不到２０％经过处理，其余都倒入江河中了。全国约有1 ／3以上的工业废水和9／10以上的生活污水未经处理就排入河湖，资料显示，近年来全国年排放污水量近６００亿吨，其中大部分未经处理直接排入水域。使得全国90％的城市水环境恶化，加剧了可利用水资源的不足。据对全国５３２条河流污染状况调查，已有４３６条河流受到不同程度的污染，占调查总数的８２％，我国七大水系中近一半河段污染严重，86%的城市河段水质普遍超标。全国7亿多人饮用大肠杆菌超标的水，1.64亿人饮用有机污染严重的水，3500万人饮用硝酸盐超标的水。
稀反渗透，浓
稀
高纯水的制备
高纯水生产流水线
石英 1砂池
活性 2 炭净
水器
阳离 3 子交
换柱
脱 4气
机
阴离 5 子交
换柱
阴阳离 6 子混合
床
活性 7 炭净
水器
灭 8菌
器
灌 9装
机
封 1口 0机
贴 1标 1机
水的污染
Water Pollution
• 酸碱盐等无机物污染 • 重金属污染 • 有机物污染 • 水体富营养化 Eutrophication • 热污染 Thermal Pollution
水污染及其治理
Water pollution and prevention
水是人类赖以生存的宝贵资源

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目前生物处理主要用于水中有机污染物以及氮磷污染的处理。
2021/2/28
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
限制：毒物（pH、盐、酸碱、有机毒物等）浓度不能过高、存在难生物降解物质（多苯环、过长链聚合物等）
提问：对于这类废水是否就不能用生物法吗？
筛选驯化、重组制造高效降解菌；
先进行物理化学前处理降低难降解及有毒物质的浓度，然后可进行生物处理。
2021/2/28
12
(1) 菌胶团的功能
①吸附和氧化分解有机物；
菌胶团是细菌的存在形式，细菌占到活性污泥中微生物总量的99%, 有107~108个/ml ，他们是生物处理的主力军，一旦菌胶团受到各种因素的影响和破坏，则活性污泥法对有机物去除率明显下降，甚至无去除能力。
② 菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境；
2021/2/28
11
4．好氧活性污泥中的微生物群落
提问：好氧活性污泥上的微生物是如何分布的？
中心是能起絮凝作用的细菌形成菌胶团，在其上生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫等)。
A.菌胶团
在微生物学领域里，习惯将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域内，则将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块都称为菌胶团。
MLSS (混合液悬浮固体)
每L活性污泥混合液（ML）中含有多少毫克恒重的干固体（SS）
或MLVSS (恒重的干挥发性悬浮固体)
在一般的城市污水处理中，MLSS保持在 2000~3000mg／L。工业废水生物处理中， MLSS保持在3000 mg／L左右。高浓度的工业废水生物处理的 MLSS 保持在 3000~5000mg／L。
第三章水环境污染控制与治理的生
态工程及微生物学原理
2021/2/28
1
自然界水体的生物自净由于受到溶解氧、营养平衡、微生物种属及其它生存条件的限制，净化速度是有限的。
提问：如何利用人工手段提高污废水生物处理效率？
一是通过基因工程或人工驯化的手段获得高效工程菌投加到处理系统中；
二是改善微生物生长的环境条件，发挥微生物的最大潜能。
这样可以最大限度的发挥各种方法的长处，并节约处理时间降低成本。
这一章我们主要介绍污废水生物处理的微生物的机理。
2021/2/28
3
第一节污废水生物处理中的生态系统
一、种类
（一）根据处理微生物与氧气的关系，分为:
好氧处理和厌氧处理
通常低浓度（COD＜1500mg/L）的有机污染物废水适合用好氧处理
微生物在设备中呈悬浮状态，与污废水接触使之净化的方法；生物膜法——模拟土壤自净
微生物附着于其他物体表面上成薄膜状，与污废水接触使之净化的方法。
2021/2/28
5
活性污泥既有好氧活性污泥法，也有厌氧活性污泥法，生物膜法既有好氧生物膜法也有厌氧生物膜法。对于污废水的脱氮、脱磷处理必须采用厌氧法与好氧法相结合的方式才能成功实现。
活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914 年创建而来，经过80多年的发展已成为处理有机废水最主要的方法。是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。（格栅、沉砂、00601.swf）
1. 什么是好氧活性污泥
好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机的和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。活性污泥的形成是一种自然现象。
例如，如果向一桶含粪便污水中不断地加入空气，并持续
维持水中的溶解氧，那末经过一段时间后，就会产生褐色
絮花状的泥粒，在显微镜下会看到，污泥里充满了各种各
样20的21/2/微28 生物，这就是典型的好氧活性污泥。
9
2 好氧活性污泥的组成和性质
（1）．组成
好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物) 与其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。
附在菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，渗入细胞。
3 废水好氧生物处理的优缺点
80●～优90点％：无臭气、时间短。条件适宜可除去BOD5
●缺点：设备复杂 4 废水好氧生物处理的方法
活性污泥法、生物膜法（生物滤池法、生物转盘法）
氧化塘（生物塘）法、污水灌溉。
2021/2/28
8
二、好氧活性污泥法中的微生物
对于高浓度有机污废水（COD≥1500mg/L）用厌氧处理更为适宜。
提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？
有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解
氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证
处202理1/2/28质量，而厌氧生物则没有这种限制。
4
（二）活性污泥法和生物膜法
这是根据微生物在人工水处理设备中微生物所处状态的不同来进行的划分。原理活性污泥法——模拟水体自净
例如菌胶团本身为原生动物、微型后生动物提供附着场所；菌胶团中的细菌可以去除毒物、自身作为动物食料。
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③ 具有指示作用；通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大
小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。
例如新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密，则说明菌胶团生命力旺盛，吸附和氧化能力强，再生能力强。老化的菌胶团，颜色深，结构松散，活性不强，吸附和氧化能力差。
2021/2/28
6
废水的好氧生物处理
1 概念：在有氧的条件下借好氧微生物的作用处理废水。又叫废水生物处理。
废水中有机物
O2
好氧微生物
无机物，随水排出
微生物细胞物质
有机物充足
微生物增多菌体死亡
有机物少
与废水分离
通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀下
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2 废水好氧生物处理作用对象 ●溶解的有机物——直接渗入细胞内被吸收 ●固体的、胶体的有机物——间接吸收
（2）．好氧活性污泥的性质
颜色以棕褐色为佳黑色说明厌氧、白色说明无机物过多
含水率在99％左右密度为1.002~1.006
大小为0.02~0.2mm 比表面积为20~100cm2／mL之间
弱酸性(pH约为6.7) 当进水改变时，对进水pH的变
化有一定的承受能力。
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3．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量