水污染与水污染防治PPT课件

环境保护概论
第三讲 水污染与水污染防治
广东石油化工学院化工与环境工程学院
一 水污染
一、 水污染
水体污染的概念
• 水污染是指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， 危害人体健康或破坏生态环境，造成水 质恶化的现象。
污染的分类
化学性 污染
细菌总数 总大肠菌群数 各种病原细菌 病毒
色度
浑浊度
感官指标
温度
嗅
pH值
碱度
硬度
一般化学性 指标
各种阳 离子
总含盐量
各种阴 离子
重金属
多环芳烃
有毒化学指标
各种农药
生化需氧量“（BOD）：表示在有氧条件 下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有 机物所消耗的游离氧的数量，常用单位为 毫克/升。
化学需氧量“（COD）：用强氧化剂重铬 酸钾，有酸性条件下能够将有机物氧化为 H2O和C2O，此时所测出的耗氧量。
• 管网建设比发达国家晚100多年， 运行负荷率平均仅为65％。
• 城市污水接受一半工业废水，超 标排放导致城市污水处理厂的瘫 痪。
水污染的主要来源
• 3.农业方面的污染源主要有： 1） 过量使用化肥、农药、 除草剂的农田污水； 2） 养殖场排放的畜禽污水；
污染负荷高，如北京养殖业排放的BOD 约为工业和生活污水BOD总量的3倍。 处理率低：3-4％
不用含磷洗涤剂
打捞藻类 引水（不含营养物）
进行稀释 疏浚底泥 人工曝气
二、水质指标 水质指标
物理性 水质指标
感官指标 总固体 悬浮固体 溶解固体 可沉固体 电导率
化学性 水质指标
一般化学性指标 各种离子 总含盐量 有毒化学性指标 化学需氧量（COD） 生化需氧量（BOD） 总需氧量（TOD）
生物学 水质指标
水污染的危害
（2）降低农作物的产量和质量 （3）影响渔业生产的产量和质量 （4）制约工业的发展 （5）加速生态环境的退化和破坏 （6）造成经济损失
二 水污染防治
一、各类水污染的防治对策
一、各类水污染的防治对策
（一）工业水污染防治对策
工业污水排放量约占全国污水排放总量 的60%左右。
1、宏观性控制对策
湖泊富营养化图片 水华
云南滇池富营 养化现象严重
2007年6月24日 在昆明滇池海埂一线的岸边，湖水如绿油漆一般。
2007年6月24日 滇池蓝藻大量繁殖，湖水如绿油漆一般。
2007年6月24日 蓝藻大量繁殖，让湖水绿浪翻滚，远处是著名的睡美人西山。
无锡太湖
太湖
2007年9月1日在合肥市义城镇拍摄的巢湖水面上的蓝藻。
水污染的主要来源
• 2.生活方面的污染源主要有：
1） 把生活垃圾倒在水边； 2） 未经处理的生活污水； 3） 把餐饮泔水直接或间接排入水体中； 4） 车油泄漏和在河边洗车 。
把吃剩的饭菜倒入下水道
使用过量的洗衣粉
汽车漏油会污染地下水
生活污水：
• 1921年上海北区污水处理厂是我国最早 的污水处理厂
（二）富营养化的危害
1.造成感官污染 2.引起水质恶化 3.减少鱼类活动的空间 4.藻类分解的有害物质伤害水生生物 5.消耗水中的溶解氧，严重影响鱼类
生存
（三）富营养化的防治
防治水体富营养化的方法
防止方法
治理方法
对废水作深度处理去除N、P
使用化学药剂
排水改道引流
改变水体的水文参数（流速、 含水量、温度等）
其他国家： 纳米比亚首都温德和克市，世界
第一座城市再生水直接用于饮用水 源。
以色列：废水处理率接近90%， 生活废水和城市废水回用率分别达 到100%，72%
城市废水资源化实例
中国： (1) 农田灌溉，
污水灌溉选址不当，设计不合 理，预处理不够，缺乏水质控制标 准和及时监测
导致土壤、农作物、地下水污染 (2) 冷却水
• 20世纪50年代前我国的城镇污水处理总 体上仍旧停留于水体自净阶段。
• 20世纪60年代城市开始注意污水处理问 题并采取了一定的措施。
• 20世纪80年代，我国第一座大型城市污 水处理厂——天津市纪庄子污水处理厂 于1984年投产运行，处理规模为26万 m3/d。
生活污水：
• 至2004年底，全国661个城市建 有污水处理厂708座，总污水处理 率45％。
五、城市废水资源化
（一）城市废水资源化的意义 消除污染， 缓解水资源短缺
五、城市废水资源化
（二）废水资源途径与再生水 水质标准
城市回用：生活杂用水、市政
和建筑用水等 工业回用：冷却水 农业回用：灌溉用水 地下水回灌：防止海水入侵
城市废水资源化实例
美国：
加利福尼亚橘子县21世纪水 厂再生水回灌地下，1965年
（三）农村水污染防治对策
1、发展节水型农业 2、合理利用化肥和农药 3、加强对畜禽排泄物、乡镇企业废
水及村镇生活污水的有效处理
二、水污染综合防治原则
水污染防治的原则： – “防”是指对污染源的控制。 – “治”是水污染防治中不可缺少 的一环。 – “管”是指对污染源、水体及处 理设施的管理。
三、废水处理的基本方法
赤潮的海水都有臭味， 它主要会使水体变粘稠， 附着在鱼虾表皮和鳃上， 导致鱼虾呼吸困难而死 亡；许多赤潮生物还有 较大毒性，因此它对海 洋捕捞业、养殖业的危 害极大。
夜光藻赤潮 2001年4月东海赤潮
东海赤潮5
东海赤潮6
东海赤潮7
东海赤潮8
东海赤潮9
米氏裸甲藻赤潮
养殖水域赤潮
2000年5月东海赤潮
人为排放含营养物质的 工业废水和生活污水所 引起的水体富营养化现象。
贫营养湖泊与富营养湖泊特征比较
贫营养湖 营养物质缺乏 浮游藻类稀少 有根植物稀疏 湖盆通常较深 湖底常为砂石砂砾 水质清澈透亮 湖水温度较低 特征性鱼类：鲑鱼等
富营养湖 营养物质丰富 浮游藻类较多 有根植物茂盛 湖盆通常较浅 湖底多为淤泥沉积物 水质混浊发暗 湖水温度较高 特征性鱼类：草、鲤、鲢等
当时，最先发病的是爱吃鱼的猫。中毒后的 猫发疯痉挛，纷纷跳海自杀。没有几年，水俣地 区连猫的踪影都不见了。1956年，出现了与猫的 症状相似的病人。因为开始病因不清，所以用当 地地名命名。1991年，日本环境厅公布的中毒病 人仍有2248人，其中1004人死亡。
20世纪十大环境公害
• 日本富山县的一些铅锌矿在采矿和冶炼中排放含镉废水， 人长期饮用这样的河水，食用浇灌含镉河水生产的稻谷， 就会得“骨痛病”。病人骨骼严重畸形、剧痛，身长缩 短，骨脆易折。 到1977年，共死亡207人。
厌氧、缺氧、好氧脱氮除磷工艺
污泥处理、处置与利用
一 座 二 级 污 水 处 理 厂 ， 产 生 的 污 泥 量 约 占 处 理 污 水 的 0.30.5%（含水率以97%计）。
若不加妥善处理会造成二次污染 含有： 有毒物质：病原微生物、寄生虫卵、重金属离子等， 营养物质：氮、磷、钾、有机物等。
一般污泥处理费用约占全污水处理厂运行费用的20-50%
把水污染防治和保护水环境作为重要的 战略目标，优化产业结构与工业结构，合 理进行工业布局。
（一）工业水污染防治对策
2、技术性控制对策
（1）积极推行清洁生产 （2）提高工业用水重复利用率 （3）实行污染物排放总量控制制度 （4）促进工业废水与城市生活污水的
集中处理
（一）工业水污染防治对策
3、管理性控制对策
水体污染
物理性 污染
生物性 污染
酸 碱 污 染
重 金 属 污 染
耗 氧 有 机 物
营 养 物 质 污 染
有 机 毒 物 污 染
悬
放
浮热射
物污性
污染污
染
染
致 病 细 菌
病 毒 污 染
20世纪十大环境公害
1953～1956年 日本水俣病事件
日本熊本县水俣镇一家氮肥公司排放的废水 中含有汞，这些废水排入海湾后经过某些生物的 转化，形成甲基汞。这些汞在海水、底泥和鱼类 中富集，又经过食物链使人中毒。
化学法
向污水中投加化学试剂，利用化学反应来分 离、回收污水中的污染物质，或将污染物转 化为无害的物质。
生物法
利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶 解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质， 使污水得以净化。
筛滤 反渗透
重力分离法 （沉淀、上浮）
物理法
离心分离
过滤 气浮
化学沉淀
混凝
中和
离子交换
化学法
佛罗里达州圣彼得斯堡的废水 再生与回用，1978年实施双配水 系统（饮用水和非饮用水）
亚利桑那州派洛浮弟核电站回 用再生水作冷却水
城市废水资源化实例
日本： 废水回用率达到了0.8% 主要回用于中水道（典型代
表，1988年，844套，办公楼 和学校）、工业用水、农田灌 溉、河道补给水等。
城市废水资源化实例
含铬废水：CrO42-+Ba2+→ BaCrO4 ↓
四、城市废水的一般工艺流程
深度处理的对象
进一步降低BOD5、 脱氮、除磷 COD、SS等指标
消毒杀菌
补充地面 水源
回灌地下
深度处理水的用途
ห้องสมุดไป่ตู้
农田灌溉、 市政杂用
小区中水
工业用水
污水 厌氧池
回流污水
缺氧池
好氧池
出水 二沉池
回流污泥
剩余污泥
六、流域或区域水污染综合防治对策
《中华人民共和国水污染防治法》 第10条：防治水污染应当按流域或者 区域实行统一规划。
污染严重的代表性河流有： “三河”：淮河、辽河和海河 “三湖”：滇池、太湖和巢湖
三、水污染的主要来源
常 见 的 水 体 污 染 源
水污染的主要来源
• 1.工业方面主要的污染源有： 1） 未经处理的工业废水； 2） 矿山污水； 3） 把固体工业垃圾堆放在水边。
按行业性质：造纸废水、印染废水、焦 化废水、农药废水、电镀废水、化工、 冶金…… 按主要污染物性质：有机废水、无机废 水、重金属废水、放射性废水……
水体富营养化
•水体富营养化是一种氮、磷等植物营养物质
含量过多所引起的水质污染现象。
本质： 由于水体中氮、磷营养物质的富集，引起藻类及其他 浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，使鱼类或其他 生物大量死亡、水质恶化的现象。
（一）水体富营养化类型
天然富营养化
人为富营养化
湖泊营养物质由于天然 富集而使得湖水营养物 质浓度逐渐增高发生水 质变化的过程。
2007年9月2日，合肥市南淝河入巢湖口段水草丛生
人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦
人们打捞由于水体富营养化导致的过量生长的水葫芦
来水水质较差
水
污染源输入
华 爆
温度升高
发
光照时数延长
城区环境补水量的锐减
海洋富营养化图片
赤潮
• 海水赤潮
赤潮又称红潮，是海 洋因浮游生物的兴盛， 海水呈现一片铁锈红色 而得名。
进一步完善废水排放标准和相关的 水污染控制法规和条例，加大执法力度， 严格限制废水的超标排放。
（二）城市水污染防治对策
我国城市基础设施落后，城市废水的集中 处理率目前不足10%。
1、将水污染防治纳入城市的总体规划 2、城市废水的防治应遵循集中与分散相结 合的原则 3、在缺水地区应积极将城市水污染的防治 与城市资源化相结合 4、加强城市地表和地下水源的保护 5、大力开发低耗高效废水处理与回用技术
3） 水土流失。
水污染的危害
（1）危害人体健康
水污染可能导致这些疾病：
癌症——亚硝酸化合物、三氯甲烷 肝病——工业废水及农药所含的毒性有机物、 重金属等 结石——高硬度的地下水 心血管——高含量的无机盐 痴呆症——金属铝等 骨骼症——重金属镉 造血系统疾病——重金属 内分泌紊乱——毒性有机物、高含量的无机盐、 重金属等
工业废水的特点
（1）污染物浓度大 （2）成分复杂且不易净化 （3）带有颜色或异味 （4）水量和水质变化大 （5）某些工业废水的水温高
陕西榆林市榆阳区大漠纸业公司造纸废水未经处理偷排入沙漠中形成“黑湖”
贵州一化肥厂废水排入贵阳市重要饮用水源地红枫湖
重庆巴南：电镀废水直排长江，没见人管（2007年06月04日）
污水处理方法
物理法
沉淀
筛滤过滤
气浮
离心分离
萃取 膜分离
化学法
中和 混凝
化学沉淀 氧化还原
吸附
离子交换
膜分离
生物法
好氧法 厌氧法 自然生物处理
活 性 污 泥 法
生 物 膜 法
悬
浮 生 长 生 物
生 物 膜 法
法
土 地稳 处定 理塘 系法 统
物理法
通过物理作用，来分离、回收污水中不溶 解的、呈悬浮状的污染物质，在处理过程 中不改变其化学性质。
膜分离
吸附
氧化还原
向污水中投加某种化学物质，使它与污 水中溶解性物质发生互换反应，生成难 溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解性 物质的方法。 常用于含重金属、氟化物的废水的处理
含锌废水：Zn2++CaO+H2O→Zn（OH）2 ↓（pH9-11）
含汞废水：Hg2++Na2S→ HgS ↓ +2Na+