1绪论水特性流程新版2007

课程名称：环境工程概论主讲教师：熊小京授课对象：环境科学与工程专业1.张自杰主编《废水处理理论与设计》，中国建筑工业出版社，2003年；2.MetcalfandEddy,Inc.《WastewaterEngineeringTreatmentandReuse》FourthEdition,McGraw-HillpublishingCompany2003；3.沈耀良王宝贞编《废水生物处理新技术—理论与应用》，中国环境科学出版社，1999年；4.MeckenzieL.DavisDavidA.Cornwell,《IntroductiontoEnvironmentalEngineering》ThirdEdition,McGraw-HillpublishingCompanies,Inc.1998；环境工程导论（第3版）王建龙译，清华大学出版社，2000年主要参考书一、绪论环境工程学概念:运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论和方法，研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染，以改善环境质量，使人们得以健康和舒适的生存。两个方面的任务(1)保护环境使其免受和消除人类活动对它的有害影响;(2)保护人类免受不利的环境因素对健康和安全的损害。主要内容1.水质净化与水污染控制工程任务:研究预防和治理水体污染，保护和改善水环境质量,合理利用水资源以及提供不同用途和要求的用水的工艺技术和工程措施。研究领域:水体自净及其利用；城市污水处理与利用；工业废水处理与利用；给水净化处理；城市、区域和水系的水污染综合整治；水环境质量标准和废水排放标准等。2.大气污染控制工程任务:研究预防和控制大气污染，保护和改善大气质量的工程技术措施。研究领域：大气质量管理；烟尘治理技术；气体污染物治理技术；酸雨的成因和防治；城市、区域大气污染综合整治；大气质量标准和废气排放标准等。3.固体废弃物处理处置与管理工程任务:研究城市垃圾、工业废渣、放射性及其它有毒有害固体废弃物的处理、处置和回收利用资源化等的工艺技术措施。研究领域：固体废弃物管理；固体废弃物无害化处置，固体废弃物的综合利用和资源化；放射性及其它有毒有害废物的处理等。4．噪声、振动与其它公害防治技术研究声音、振动、电磁辐射等对人类的影响及消除这些影响的技术途径和控制措施。5．环境规划、管理和环境系统工程研究利用系统工程的原理和力法，对区域性的环境问题和防治技术措施进行整体的系统分析，以求取得综合整治的优化方案，进行合理的环境规划，设计与管理；它也研究环境工程单元过程系统的优化工艺条件，并用计算机技术进行设计、运行和管理。6.环境监测与环境质量评价研究环境中污染物质的性质、成分、来源、含量和分布状态、变化趋势以及对环境的影响；在此基础上，按照一定的标准和方法对环境质量进行定量的判定、解释和预测。二、废水的性质及指标•水质污染指标及性质•生活和工业污水的水质特性•生活和工业污水的排放特性•废水综合排放指标水质指标项目物理性水质标准1.感官物理性状指标，如温度、色度、臭味度、浑浊度、透明度等。2.其他的物理性水质指标，如总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率(电阻率)等。化学性水质指标1.一般的化学性水质指标：pH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物等。2.有毒的化学性水质指标：各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。3.氧平衡指标:溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总需氧量(TOD)等。生物学水质指标一般包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。生化需氧量(BOD)在有氧条件下，由于微生物的活动，降解有机物所需的氧量，称为生化需氧量，单位为单位体积废水所消耗的氧量(mg/L)。影响BOD的因素：（1）温度；温度越高，微生物活力越强，消耗有机物越快，需氧越多，在实际测定BOD时，规定温度为20℃。（2）时间；时间越长，微生物降解有机物的数量和深度越大，需氧越多。一般有机物需20天基本完成氧化分解过程，完全生化需氧量用BOD20表示；实测时采用5天，称为BOD5。因废水的水质差别，BOD20与BOD5比值相差悬殊，但对某种废水而言相对固定，如生活污水的BOD5比BOD20约为0.7左右。把20℃，5天测定的BOD5作为衡量废水的有机物浓度指标。化学需氧量(COD)化学需氧量是指在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为C02、H20所消耗的氧量。氧化剂一般采用重铬酸钾。由于重铬酸钾氧化作用很强，能够较完全地氧化水中大部分有机物和无机性还原物质(但不包括硝化所需的氧量)，此时用CODcr或COD表示。如采用高锰酸钾作为氧化剂，用CODMn表示。与BOD5相比，CODcr，能够在较短的时间内(规定为2h)较精确地测出废水中耗氧物质的含量，不受水质限制。缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧，造成一定误差。如果废水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间应有一定的比例关系。一般说来，CODcrBOD20BOD5CODMn。其中BOD5／CODcr比值可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。比值越大，越容易被生化处理。一般认为BOD5／CODcr大于0.3的废水才适宜采用生化处理。如果废水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间应有一定的比例关系。一般说来，CODcrBOD20BOD5CODMn其中BOD5／CODcr比值可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。比值越大，越容易被生化处理。一般认为BOD5／CODcr大于0.3的废水才适宜采用生化处理。营养性污染物当废水排入受纳水体，使水中N和P的浓度分别超过0.2和0.02mg／L时，就会引起受纳水体的富营养化，促进各种水生生物(主要是藻类)的活性，刺激它们的异常增殖，会造成一系列的危害。有机化学毒物主要有：农药(DDT、有机氯、有机磷等)、酚类化合物、聚氯联苯、稠环芳烃(如苯并芘)、芳香族氨基化合物，以有机氯农药为例，首先其具有很强的化学稳定性，在自然环境中的半衰期为十几年到几十年，其次它们都可能通过食物链在人体内富集，危害人体健康。如DDT能蓄积于鱼脂中，浓度可比水体中高12500倍。油类污染物油类污染物包括“石油类”和“动植物油”两类。油类污染物能在水面上形成油膜，隔绝大气与水面，破坏水体的富氧条件。它还能附着干土壤颗粒表面和动植物体表，影响养分的吸收和废物的排出。当水中含油0.01～0.1mg／L，对鱼类和水生生物就会产生影响。当水中含油0.3～0.5mg／L，就会产生石油气味，不适合饮用。生物污染物生物污染物主要是指废水中的致病性微生物，它包括致病细菌、病虫卵和病毒。未污染的天然水中细菌含量很低，当城市污水、垃圾淋溶水、医院污水等排入后将带入各种病原微生物。如生活污水中可能含有能引起肝炎、伤寒、霍乱、痢疾、脑炎的病毒和细菌以及蛔虫。有毒化合物对人体健康和环境的影响生活污水的流量与浓度随时间的变动特征城市下水的流量与浓度随季节的变动特征工业污水的流量与BOD负荷的季节变动特征第一、二章习题（简答题）1.环境工程学的主要内容有那些？它与环境科学之间的关系怎样？2.水污染控制与大气污染控制的主要任务有那些？3.例举最常用的几个水质指标。4.衡量污水的可生化性的指标及判定方法。5.水体富营养化及其对水环境所造成的影响。6.生活污水的水质特点及其排放特征。7.工业污水的水质特点及其排放特征。8.排放标准中在考虑限定污染物排放浓度的同时要实行排放总量控制的理由。9.从排放标准的制定及执行力度两方面论述如何解决我国水环境污染问题。三、污水处理系统工艺流程•常规处理单元概念•大型污水处理厂•一体式污水处理装置•典型生物法污水处理设备污水处理系统工艺流程进水处理水格栅筛滤剩余污泥高分子絮凝剂反洗废水滤池消毒槽氯气硫酸铝絮凝剂终沉淀污泥回流初沉池生物处理系统计量槽沉砂池污泥调整槽滤渣絮凝污泥污泥脱水处理设备表一级、二级和三级处理有效性的对比(去污百分比)成分一级二级三级悬浮固体60-7080-9590-95生物耗氧量20-4070-9095磷10-3020-4085-97氮10-2020-4020-40大肠杆菌60-9090-9999病菌30-7090-9999镉和锌5-2020-4040-60铜、铅和铬40-6070-9080-89污水处理中常用的处理工艺分类处理方法处理对象适用范围物理处理法调节、均和沉淀除油上浮、气浮旋流分离器离心机格栅筛网砂滤微滤机使水质、水量均衡可沉物质粒径较大的油珠乳化油，比重近于1的悬浮物比较大的悬浮物，如铁皮、砂等乳化油、纤维、纸浆、晶体等粗大的悬浮物较小的悬浮物细小的悬浮物、乳化油极细小的悬浮物预处理预处理预处理中间处理预处理预处理或中间处理预处理预处理中间或深度处理深度处理化学处理法混凝中和化学沉淀与氧化还原吹脱萃取汽提吸附离子交换与电渗析反渗透胶体，乳化油酸、碱溶解性有害物质，如汞、镉、硫、氰、铬、锌等溶解性气体，如H2S，C02等溶解性物质，如酚；溶解性挥发物质如单元酚、氨溶解性物质，如酚、汞等可离解物质；如盐类物质等某些分子和离子中间处理中间或深度处理中间或深度处理中间处理中间处理中间处理中间或深度处理中间或深度处理中间或深度处理中间或深度处理生物处理法土地处置稳定塘活性污泥法生物膜法厌氧法土地处置胶体和溶解性有机物质深度处理某城市污水处理厂平面布置图某城市污水处理厂平面布置图某城市污水处理厂平面布置图生活污水处理的小型合并净化槽膜生物反应器污水处理系统帘式膜生物反应器污水处理装置活性污泥法曝气处理装置氧化沟法污水处理装置好氧生物滤池污水处理装置生物转盘法污水处理装置第三章习题（简答题）1.画出典型的城市污水处理厂的流程图，并解释各处理单元的作用。2.解释一级处理、二级处理和三级处理；并说明它们相互间的联系。3.分别例举出物理、化学和生物处理中最常用的方法及处理对象。4.画出曾参观过的污水处理厂的流程图，并解释各处理单元的作用。