环境保护治理技术(水污染治理)

环境保护治理技术污水治理技术定义污水——在人类的生活和生产活动中，被废弃外排的水称为污水。“废水”，是指废弃外排的水，强调其“废弃”的一面；“污水”是指被脏物污染的水，强调其“脏污”的一面。一般情况下，两种术语可以通用。污水的性质污水造成的污染危害，以及应采取的防治措施，都取决于污水的特性。即污染物的种类、性质和浓度。污水的水质特征，不单依污水的类别而异，而且因时因地而异。污水分类（1）根据污水的来源，可将其分为生活污水和工业污水两大类。——生活污水是指人们生活过程中排出的污水，主要包括粪便水、浴洗水、洗涤水和冲洗水等；——工业污水是指工业生产中排出的污水。此外。另：由城镇排出的污水，叫做城市污水，其中包括生活污水和工业污水。污水分类（2）根据污水中的主要成分，可分为有机污水、无机污水和综合污水。——有机污水是指污水中污染物主要是有机物质；——无机污水一般以无机污染物为主；——综合污水是指污水中含有机污染物，也含无机污染物，并且两者含量都很高。污水分类（3）污水中如果某一种成分在污染物中占首要地位，则常常以该成分取名，如含酚污水、含氰污水、含氮污水、含汞污水等。根据污水的酸碱性，也可将污水分为酸性污水、碱性污水和中性污水。此外，还可以根据产生污水的工业部门或生产工艺来取名。如，焦化污水、电镀污水、造纸污水、化工污水、印染污水、农药污水、冷却污水等。主要污染物及其危害污水中的污染物质种类较多。根据污水对环境污染所造成危害的不同，可把污染物划分为固体污染物、有机污染物、油类污染物、有毒污染物、生物污染物、酸碱污染物、营养物质污染物及感官污染物等。固体污染物水中固体污染物质的存在形态有悬浮状态、胶体状态和溶解状态三种。呈悬浮状态的物质通常称为悬浮物，是指粒径大于100nm的杂质。悬浮物还包括浮游生物（如蓝藻类、硅藻类）及微生物。胶体状态的物质是指粒径在l一100nm之间的杂质。胶体杂质多数是粘土性无机胶体和高分子有机胶体。高分子有机胶体一般是水中的植物残骸经过腐烂分解的产物，较难沉降。呈溶解状态的物质，其粒径大约在1nm以下，主要以低分子或离子状态存在。低分子物质主要有有机酸、有机碱、氨基酸和碳水化合物等。呈离子状态的主要有阳离子H+、Na+、K、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Al3+、NH4+等和阴离子OH-、HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-等。有机污染物有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质。氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质。有机物质主要来自生活污水和一部分工业污水。油类污染物油类污染物主要来自含油污水。有毒污染物污水中的有毒污染物主要有无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。——无机化学毒物主要是指重金属及其化合物。——有机化学毒物，主要是指酚、苯、硝基物、有机农药、多氯联苯、多环芳烃、合成洗涤剂等。——放射性物质是指具有放射性核素的物质。生物污染物生物污染物是指污水中含有的致病性微生物。酸碱污染物酸碱污染物是指污水中含有的酸性污染物和碱性污染物。营养物质污染物这里的营养物质是指氮、磷。感官污染物感官污染物是指污水中能引起人们感官上不愉快的污染现象者，如使水质产生混浊、恶臭、异昧、颜色、泡沫等。热污染有些污水水温较高，当排人水体后，会造成水体的热污染，使水中溶解氧降低，危害水生生物生长甚至导致其死亡。水质指标水质指标可以概括分为物理指标、化学指标和生物指标。物理指标（1）l．固体物质——包括悬浮固体和溶解固体两类，通常用SS表示，是反映污水中固体物质含量的一个常用重要水质指标。单位mg/L。2．浊度——水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游生物等悬浮物和胶体都可以使水体变得混浊而呈现－定浊度。浊度是在外观上判断水是否被污染的特征之一。在水质分析中规定：1L水中含有1mgSiO2所构成的浊度为一个标准浊度单位，简称1度。物理指标（2）3.臭和味4．温度5．色泽和色度6．电导率化学指标（1）1．生化需氧量——生化需氧量是指在温度、时间都一定的条件下，微生物在分解、氧化水中有机物的过程中，所消耗的溶解氧量，其单位为mg/L或kg/m3。用英文缩写“BOD”表示2．化学需氧量——化学需氧量是指在一定条件下，用强氧化剂氧化污水中的有机物质所消耗的氧量，用英文缩写“COD”表示。常用的氧化剂有重铬酸钾和高锰酸钾COD与BOD的关系同一种水质的COD－般高于BOD，其间的差值能够粗略地表示不能为微生物所降解的有机物。如果污水中的有机物的数量和组成相对稳定，则两者之间可能有一定的比例关系，可以互相推算求定。生活污水的BOD与COD的比值大致为0.4～0.8范围。化学指标（2）3．总需氧量——总需氧量（英文缩写TOD）是指在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在900℃温度下使－定量水样汽化，其中有机物燃烧。再测定气体载体中氧的减少量，作为有机物完全氧化所需要的氧量，此指标的测定，与BOD、COD的测定相比，更为快速简便，其结果也比COD更接近于理论需氧量。4．总有机碳——总有机碳（英文缩写TOC〕的测定方法与上述TOD的测定类似，是用燃烧法测定水样中总有机碳元素量，来反映水中有机物总量。化学指标（3）5.有机氮——有机氮是反映水中蛋白质、氨基酸、尿素等含氮有机物总量的一个水质指标。若使有机氮在有氧的条件下进行生物氧化，可逐步分解为NH3、NH4+、NO2-、NO3-等形态，NH3和NH4+称为氨氮，N02-称为亚硝酸氮，NO3-称为硝酸氮，这几种形态的含量均可作为水质指标，分别代表有机氮转化为无机物的各个不同阶段。总氮（T-N）则是一个包括从有机氮到硝酸氮等全部含量的水质指标。6.pH值。化学指标（4）7．有毒物质——是指污水中含有的某些物质，它们在达到一定的浓度后，能够危害人体健康、危害水体中的水生生物，或者影响污水的生物处理等。有毒物质可分为无机毒物和有机毒物。对人体健康危害较大的有毒物质有氰化物、甲基汞、砷化物、镉、铅、六价铬等。生物指标作为水质的生物指标主要有细菌总数、大肠菌数、病原菌和病毒等。细菌总数——是指1毫升水中所含有各种细菌的总数。大肠菌数——大肠菌数是指l升水中所含大肠菌个数。污水处理方法及分类现代污水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。物理处理法即通过物理作用分离，回收污水中不溶解的悬浮状态污染物（包括油膜和油珠）的方法。——重力分离法的处理单元有沉淀、上浮（气浮）等，相应使用的处理设备是沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池及其附属装置等。——离心分离法本身就是一种处理单元，使用的处理装置有离心分离机和水旋分离器等。——筛滤截留法有栅筛截留和过滤两种处理单元，前者使用的处理设备是格栅、筛网，而后者使用的是砂滤池和微孔滤机等。——以热交换原理为基础的处理方法也属于物理处理法，其处理单元有蒸发、结晶等。化学处理法通过化学反应和传质作用来分离、去除污水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的方法。——在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等；——而以传质作用为基础的处理单元则有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。而电渗析和反渗透处理单元使用的是膜分离技术，运用传质作用的处理单元既具有化学作用，又具有与之相关的物理作用，所以也可以从化学分离法中分出来，成为另一类处理方法，称为物理化学处理法。生物处理法通过微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物转化为稳定、无害的物质的方法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。污水处理的分级按处理程度，污水处理（主要是城市生活污水和某些工业污水处理）一般可分为一级、二级和三级。一级处理一级处理的任务是从污水中去除呈悬浮状态的固体污染物。为此，多采用物理处理法中的各种处理单元。一般经过一级处理后，悬浮固体的去除率为70％～80％，而生化需氧量（BOD）的去除率只有25％～40％左右，一级处理一般不能去除污水中呈溶解状态和胶体状态的有机物，污水的净化程度不高，不宜排放，还必须进行二级处理。因此，对二级处理来说，一级处理又属于预处理。二级处理二级处理的任务是大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（即BOD物质）。－般通过二级处理后，污水中的BOD可去除80%～90%，如城市污水经二级处理后水中的BOD含量可低于30mg/L。好氧生物处理法的各种处理单元大多能够达到这种要求，一般，污水经二级处理后，已达到向水体排放的标准了。一级和二级处理法，是城市污水经常采用的方法，因此又称常规处理法。三级处理三级处理的任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物，其中包括微生物未能降解的有机物、磷、氮和可溶性无机物。三级处理所使用的处理法是多种多样的，有化学处理法和生物处理法，如生物脱氮、混凝沉淀、砂滤、活性炭过滤、化学除磷、离子交换及电渗析等。还有一种高级处理，往往是以污水回收、复用为目的，在二级处理后所增设的处理单元或系统，如活性炭过滤、反渗透以及电渗析等。三级处理耗资大，管理也较复杂，但能充分利用水资源。目前只有少数国家建成了－些污水三级处理厂。污水处理的产物污泥是污水处理的副产品，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理系统排出的剩余生物污泥等。污泥的处理方法有污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水（干化）、污泥干燥、污泥焚烧等以及最终处置。最终处置包括资源再利用、用作农肥、深埋及向海洋投弃。城市污水处理典型流程