水污染研究课题

——关于水资源以及污水处理的研究性学习报告制作人：赵璇赵雅婷侯泽宇班级：高三十八班指导老师:导语：随着社会发展科技进步，我们也正面临着日益严重的水资源污染与浪费问题。但我们看到大地渐渐旱裂，河流严重干涸，我们是否也应该思考怎样处理好水资源与人类发展的关系。目前我国针对污水处理问题也有不同的方法，但我国经济发展水平各地相差较大，经济发展滞后的城市还不能拿出很多资金用于污水治理，因此，怎样最大限度的降低环境污染，是很多城市政府面临的问题。研究内容：1了解我国水资源现状2通过调查问卷了解现在高中生对于水资源利用及处理方面的认知和重视程度3通过对包头周边的污水处理厂的调查研究初步了解污水处理的流程研究目的：1.了解高中生对水资源利用及处理认识的现状与不足2.简单了解污水处理的工艺流程.3.提高水资源合理利用意识，加强对于水资源的再利用观念•研究进程：•1、2010年9月30日课题确定•2、2010年10月1-3日确定调查对象及内容，并收集资料•3、2010年10月3-4日进行实地拍摄调查4、2010年10月6-10日对收集的资料进行整理•5、2010年10月10-14日总结，定稿。第一部分水资源一、水的简介•水包括天然水(河流、湖泊、大气水、海水、地下水等)，人工制水（通过化学反应使氢氧原子结合得到水）。水（化学式：H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中国古代五行之一；西方古代的四元素说中也有水。二、水的影响•水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%，保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，使气温不致过低。•雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中，夏季风带来了丰富的水气，夏秋多雨，冬春少于，形成明显的干湿两季。•此外，在自然界中，由于不同的气候条件，水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。•地球表面有71%被水覆盖，从空中来看，地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤，冲淤河道，搬运泥沙，营造平原，改变地表形态。•水是生命的源泉。人对水的需要仅次于氧气。人如果不摄入某一种维生素或矿物质，也许还能继续活几周或带病活上若干年，但人如果没有水，却只能活几天。•地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生命体的重要组成部分。人体中水占体重的70%；水是维持生命必不可少的物质，人对饮用水还有质量的要求，如果水中缺少人体必需的元素或有某些有害物质，或遭到污染水质，达不到饮用要求,就会影响人体健康。水中生活着大量的水生植被等水生生物。三、我们拥有多少水•地球上水的总储量为138.6亿立方公里，其中淡水只占0.9%;而对人类生活最密切的湖泊,河流和浅层地下的淡水仅占淡水总储量的0.02%。•因此，保护和治理水污染至关重要。四、中国水的现状（以北京市为例）•中国北京是水资源严重短缺的城市。计算表明，北京水资源储量为18.28亿立方米，外地入境水资源19.13亿立方米，合计北京水资源总量为年37.24亿立方米，人均拥有366.8立方米／年，仅占全国平均值的13.6％，在世界120个国家的首都中居百位之后。五、水污染分类水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类•化学性污染••污染杂质为化学物品而造成的水体污染。化学性污染根据具体污染杂质可分为6类：•（1）无机污染物质：污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类。酸碱污染使水体的pH值发生变化，妨碍水体自净作用，还会腐蚀船舶和水下建筑物，影响渔业。•（2）无机有毒物质：污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的物质，主要有汞、镉、铅、砷等元素。•（3）有机有毒物质：污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等。它们大多是人工合成的物质，化学性质很稳定，很难被生物所分解。•（4）需氧污染物质：生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解。在分解过程中需要大量氧气，故称之为需氧污染物质。•（5）植物营养物质：主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质，以及农田排水中残余的氮和磷。•（6）油类污染物质：主要指石油对水体的污染，尤其海洋采油和油轮事故污染最甚。•物理性污染物理性污染包括：•（1）悬浮物质污染：悬浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫塑料等。••（2）热污染：来自各种工业过程的冷却水，若不采取措施，直接排入水体，可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象，从而危及鱼类和水生生物的生长。••（3）放射性污染：由于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采，核试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用，使放射性废水、废物显著增加，造成一定的放射性污染。调查问卷①您对水资源现状有一定了解吗？O有O没有②您认为目前中国水资源面临的最严重的问题是什么？O水资源短缺O工厂水污染严重O市民缺乏水资源意识O我不清楚③您怎样看待污水处理这个问题？O很有必要O还可以O没有必要④您平时会注意节约用水吗？O会O不会⑤您平时会要求周围的家人朋友节约用水吗？O会O不会⑥您了解现在我们实行的污水处理方法吗？O了解O不了解⑦你认为我们是否应该开展有关节约水的活动？O应该O不应该⑧你认为是否应该对于水污染制定相关法律？O是O否⑨你对于处理污水有什么好的建议？调查结果：经过我们的调查，大部分同学可以在日常生活中可以做到节约用水，但是同学们对于污水处理的一些方法、概念还不很清晰。第二部分污水处理定义1：用各种方法将污水中所含的污染物分离出来或将其转化为无害物，从而使污水得到净化的过程。所属学科：生态学（一级学科）；污染生态学（二级学科）定义2：采取物理的、化学的或生物的处理方法对污水进行净化的措施。所属学科：水利科技（一级学科）；环境水利（二级学科）；水污染防治（水利）（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布•水处理工艺:一般水处理方法及原理•污水处理一般来说包含以下三级处理：•一级处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、铁离子、锰离子、油脂等。•二级处理是生物、化学处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。•三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。污水处理设备•1.离心机•离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油)；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级.•2.曝气机•曝气机是通过散气叶轮，将“微气泡”直接注入未经处理的污水中，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下，悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝，从而形成大的悬浮物絮团，在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣，利用刮渣机从水中分离；不需要清理喷嘴，不会发生阻塞现象。本设备整体性好，安装方便，节省运行费用与占地面。•3.污泥脱水机•污泥脱水机特点是可自动控制运行,连续生产,无级调速,对多种污泥适用,适用于给水排水,造纸,铸造,皮革,纺织,化工,食品等多种行业的污泥脱水。•4.微滤机•微滤机是一种转鼓式筛网过滤装置。被处理的废水沿轴向进入鼓内，以径向辐射状经筛网流出，水中杂质（细小的悬浮物、纤维、纸浆等）即被截留于鼓筒上滤网内面。当截留在滤网上的杂质被转鼓带到上部时，被压力冲洗水反冲到排渣槽内流出,操作管理方便，已成功地应用于给水及废水处理。•5.气浮机•气浮机是利用涡流泵的搅拌功能，将难以溶解于水中的气体或两种以上不同液体高效加压混合。搅拌技术大大简化传统的搅拌工艺，不仅可以实现设备的小型化，还节省投资和运转成本。•其他处理单元功能：1.格栅井格栅用于去除水中较大的悬浮物和漂浮物，包括纸张、塑料袋、毛发等，保证后续处理构筑物的正常运行。机械格栅自动运行，不需要人工清掏，但建议尽量采用闭式构筑物并对空气进行净化，以免污染周围环境。2.提升泵：生化系统前的提升泵采用多台小流量泵，便于水资源智能服务管理系统累积原水峰谷期变化情况并绘制指导曲线，根据原水不同水量情况进行流量调节，并配合鼓风机供氧量的调节，保证处理构筑物生化段的连续运行，保持微生物活性，使处理水质稳定优良。3.空气净化器：将系统各构筑物的排气进行收集，通过专业设计的空气净化器进行处理和净化后排放大气系统，不会对周围的芳草绿地空气宜人的环境造成任何负担。空气净化器采用特殊的多孔介质对空气进行吸附辅助氧化还原介质进行净化。4.鼓风曝气系统：根据一级提升泵的供水量、初级接触氧化池的液位变化，原水和生化池的水温情况，水资源管理系统的发出指令控制鼓风机的运行调节，从而为生化系统提供适宜的曝气量，保证生化处理段的高效稳定运行。5.清水池：过滤处理后的水通过管道进入清水池进行储存。污水处理曝气池平流沉淀池组合式斜板沉淀池污水处理A/O池粗颗粒分离池辐射沉淀池旋流沉淀池其他相关设备污水处理工艺技术•化学强化生物除磷污水处理工艺•污水处理过程中，我国的主要河流和湖泊由于受磷污染，富营养化严重，国家环保局为控制磷污染，对磷排放制定了比较严格的标准。化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态的磷为主，此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化，通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸，作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物，使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖，并将其回流到生物系统中，使生物污水处理系统工作在高效除磷状态；同时污泥在厌氧条件下产生的磷释放，通过化学除磷消除。这是一种高效市政污水处理工艺技术，满足了我国现阶段，为解决水体富营养化，需要在常规二级污水处理基础上进一步除磷的要求。•循环间歇曝气污水处理工艺•我国经济发展水平各地相差较大，经济发展滞后的城市还不能拿出很多资金用于污水治理，因此，怎样利用有限的资金，降低环境污染，是很多城市政府面临的问题。在污水处理方面，直到不久前，一些城市还采用一级或一级强化处理工艺技术，出水达不到国家二级排放标准对除去有机污染物的要求。循环间歇曝气工艺充分发挥高负荷氧化沟处理效率高的优点，又充分利用序批式活性污泥污水处理工艺出水好的特点，保证了系统出水达到国家污水排放一级标准在除去有机污染物方面的要求。在投资和运行费用上比通常以除去有机污染物为主的二级生物污水处理系统降低３０％左右，是适合我国现阶段污水处理要求的工艺技术。•旋转接触氧化污水处理工艺•是在生物转盘技术基础上，结合生物接触氧化技术优点发展起来的新一代好氧生物膜处理技术。旋转接触氧化污水处理工艺技术和成套设备提供了一种简单和可靠的污水处理方法。整个污水处理系统中的转轴是唯一的转动部分，一旦机器出了故障，一般机械人员都可以进行维修。系统生物量会根据有机负荷的变化而自动补偿。附在转盘上的微生物是有生命的，当污水中的有机物增加时，微生物随之增加，相反，当污水中的有机物减少时，微生物随之减少。所以这污水处理系统的工作效果不容易受到流量和负荷的突然变化和停电的影响。运行费用低，只有其他曝气污水处理系统耗电的八分之一到三分之一。占地面积仅相当常规活性污泥法一半。由于生物系统中生长的微生物种类多，能够高效处理各种难降解工业污水。•A/O生物滤池污水处理工艺流程•污水处理工艺流程简介：由于我国小城镇居住点分散，污水源分布点多量少，城镇级污水厂的规模