水污染复习资料

1 概述1.1 污水水质1.1.1 来源分类①生活污水②工业废水③初期雨水④城镇污水⑤工业园区污水1.1.2 水质指标表示水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质是否符合要求的具体衡量标准。

（1）物理①温度：②固体物质（TS, SS, DS, VS）：水中残渣的总和称为总固体（TS）总固体包括悬浮固体（SS）和溶解固体（DS）；VS为挥发性悬浮固体（SS减去500℃煅烧SS所得灰的质量为VS的质量）③色度：色度是水质的外观指标，水的的颜色分为表色和真色。

真色是指去除悬浮物后水的颜色，没有去除的水具有的颜色称表色。

④吸光度（浊度）：吸光度指溶液中的物质对特定波长的波的吸收程度，影响污水透光率的主要污染指标有带色的无机离子，呈现各类颜色的有机污染物等。

⑤臭和味：纯净的水无臭无味，水的臭味主要是由于有机物腐败产生的气味或工业废水的挥发性气体造成。

（2）化学⑥ PH 是水中氢离子浓度或活度的负对数，表示了水中酸碱强度，是水化学中最常用和最重要的检测项目之一。

⑦碱度：水中含有能与氢离子发生中和反应的物质的总量。

⑧氮：有机氮、氨氮、亚硝态氮、硝态氮的总和叫总氮（TN），有机氮和氨氮之和称为凯式氮（KN），硝态氮为总氮和凯式氮之差。

⑨磷：水体中的磷分为有机磷和无机磷，磷是生物生长的必须元素，但磷在水体中的过量存在会给环境带来危害，因此，磷是评价水质的重要指标。

⑩重金属：废水中重金属主要有汞镉铅铬以及锌铜镍锡铁锰等，重金属离子浓度超过一定值后，即会产生毒害作用，特别是汞镉铅铬及其化合物（第一类污染物）⑪无机非金属有毒有害物质（砷 As、硫化物、氰化物 CN-）主要有砷和硫的化合物以及氰化物⑫ COD 用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。

⑬ BOD 在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量⑭ TOC是指水中全部有机物的含碳量是评价水体有机需氧污染程度的综合性指标⑮油和油脂油类污染物主要有石油类和动植物油脂两种，石油类主要来自工业废水和生活污水⑯酚类污染物酚类是芳香烃的衍生物，有毒有害，主要来自石油化工炼油焦化合成树脂合成纤维等化工行业⑰表面活性剂 1烷基苯磺酸盐，俗称硬性洗涤剂（ABS）含有磷，易产生大量泡沫，为难生物降解有机物，目前已少用2直链烷基还酸盐，俗称软性洗涤剂（LAS）为可生物降解有机物，但任含有磷。

⑱ VOCs 沸点等于或低于100℃的有机物，或者25℃时蒸汽压大于一毫米汞柱的有机物一般被认为是挥发性有机物(VOCs)⑲ DBPs 指采用消毒剂对饮用水进行消毒时，由于饮用水中含有一些天然有机物，两者反应生成的化合物称为饮用水消毒副产物（DBPs）⑳有机农药有些杀虫剂除草剂和其他农业用化学药品对很多生物体都有毒害作用，它们在农田空地和公园草地等形成地表径流，对微生物有毒害和抑制作用，并导致水源水质受到影响。

MLSS和MLVSSMLSS即混合液悬浮固体浓度，表示的是在曝气池单位容积混合液内所有的活性污泥固体物的总重量MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMLVSS即混合液挥发性悬浮固体浓度，表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度。

MLVSS=Ma+Me+Mi1.2排放标准（城市、工业和农村）1.2.1 水环境质量标准是污水排入水体时采用的排放标准等级的重要依据1.2.2 浓度标准和总量标准浓度标准规定了排出口排放污染物的浓度限值，其单位一般为mg/L 总量控制标准是以水体容量为依据而设定的。

水体的水环境质量要求高，则环境容量小1.2.3 国家排放标准和行业排放标准国家排放标准按照污水排放去向，规定了水污染物最高允许排放浓度，适用于排污单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价建设项目环境保护设施设计竣工验收及其投产后的排放管理。

根据部分行业排放废水的特点和治理技术发展水平，国家都部分行业制订了国家行业排放标准。

1.3 水体污染及其原因①水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理、化学以及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能受到破坏。

②面源污染来自农业生产过程中使用的农药肥料以及随雨水径流进入水体的城市地面污染物等。

③点源污染来自未经处理的生活污水和工业废水1.4 水体自净作用及其分类①水体自净作用污染物随污水排入水体后，经过物理、化学与生物化学的作用，使污染物浓度降低或总量减少，受污染的水体部分或完全恢复原状的现象。

②物理净化作用是指水体中的污染物通过稀释混合沉淀鱼挥发等作用是浓度降低的过程③化学净化作用是指水体中的污染物通过氧化还原酸碱反应分解合成吸附凝聚等作用发生存在形态变化或浓度降低的过程④生物自净作用是指水体中的污染物通过水生生物特别是微生物的氧化分解作用，使其存在形态变化或浓度降低的过程1.5 水污染控制的基本方法①物理处理法筛滤，沉淀，气浮，过滤，离心，隔油，膜过滤②化学处理法中和，混凝沉淀，氧化还原，汽提，萃取，吸附，离子交换，电渗析，消毒，高级氧化③生物处理法好氧生物处理（活性污泥法和生物膜法），厌氧生物处理④一级处理采用沉淀法去除污水中悬浮状态的固体污染物，一般可去除30％的BOD，为预处理⑤一级强化处理在一级处理的基础上在沉砂池至初沉池之间投加化学絮凝剂或生物絮凝剂，能去除70％左右的SS，50％左右的BOD和绝大部分磷⑥二级处理采用传统生物技术去除污水中的胶体状和溶解性有机物，能去除90%左右的BOD，COD，但氮磷可能不达标⑦二级强化处理在二级处理的基础上，进一步去除难降解的有机物和氮磷2方法原理其影响因素2.1 物理方法①物理沉淀的类型自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀，压缩沉淀②自由沉淀理论和公式（斯托克斯公式）悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。

沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。

发生在沉砂池中。

③物理絮凝沉淀实验及应用（计算）例题4-4④沉淀池的工作原理沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。

P56-57⑤废水中油的四种形式和去除方法浮油，分散油（隔油池去除）乳化油（化学法和超滤予以去除）溶解油（只能通过超滤去除）⑥气浮的原理气浮是一种有效的固液或液液分离的方法，水和污水的气浮法是往水里通入空气，产生高分散的微小气泡，使水中悬浮物与空气泡粘附在一起，靠气泡的浮力一起上浮到水面，形成浮渣而加以去除，以达到固液或液液分离的目的2.2 化学方法①化学中和法的原理：中和废水中过量的酸或碱以及调整废水的酸碱度，使中和后的废水呈中性或接近中性，以适宜下一步处理或外排的要求。

适用条件：（1）废水排入受纳水体前，pH超标，此时应该采取中和处理，减少水生生物的影响（2）工业废水排入排水管网前，避免对管道造成腐蚀（3）在生物处理法之前，调节废水pH值在6.5~8.5范围，确保最佳的生物活性②化学混凝法的基本原理化学混凝法是对不溶态污染物的分离技术，指在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。

③常见化学混凝剂和助凝剂无机混凝剂（硫酸铝，硫酸亚铁，氯化铁，氯化铝，聚合氯化铝，聚合硫酸铁等见表10-1 P247）有机高分子絮凝剂（以合成聚丙烯酸铵PAM及其衍生物为主的聚合物）④化学混凝的影响因素和操作程序 P248-250（1）废水性质影响（胶体杂质浓度，PH值，水温，搅拌速度与时间，共存杂质的种类和浓度）（2）絮凝剂的影响（无机金属盐絮凝剂，高分子絮凝剂，絮凝剂的用量，絮凝剂的使用方法）⑤化学沉淀的基本原理化学沉淀法指的是向工业废水中投加某种化学物质，使其和废水中溶解物质反应并生成难溶盐沉淀，从而去除废水中该溶解性物质的方法。

⑥化学沉淀去除氨和磷P254-259主要是向水中投加能够与磷酸根离子生成难溶性磷酸盐的金属离子，然后在沉淀池中泥水分离而将磷从污水中去吃。

废水处理中磷酸铵镁（MAP）法就是将镁离子含有磷酸盐和氨氮的污水中反应生成难溶的磷酸铵镁沉淀，从而去除污水中的磷酸盐和氨氮。

⑦氧化还原的基本原理水中的溶解性物质，包括无机物和有机物，都可以通过化学反应过程将其氧化或还原，形成无害的新物质或者易于从水中分离排出的形态，从而达到处理的目的。

⑧常见污水处理氧化剂臭氧，过氧化氢，二氧化氢，高锰酸根，氯气，次氯酸，空气（氧气）等2.3 高级氧化 P284-290①芬顿氧化②光化学氧化③光化学催化氧化④湿式氧化2.4 生物厌氧①厌氧微生物简介 P98②二阶段、三阶段和四阶段理论 P98③影响生物厌氧生产甲烷的因素 PH值，温度，生物固体停留时间（污泥泥龄），搅拌和混合，营养与C/N比，氧化还原电位，有毒物质2.5 生物好氧①曝气池好氧微生物简介 P86②微生物生长曲线 P87③好氧微生物对有机物的分解代谢、合成代谢和内源呼吸 P97，90④发酵、好氧呼吸和缺氧呼吸的异同P90-91好氧代谢产能大，发酵过程产能小，因而厌氧发酵产沼气和厌氧微生物制氢能充分利用有机物发展生物质能。

⑤影响微生物好氧代谢的因素溶解氧（DO），水温，营养物质，PH值，有毒物质，有机负荷率，氧化还原电位，2.6 生物脱氮除磷①生物脱氮原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，在缺氧条件下通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。

水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的。

②生物除磷原理厌氧-好氧交替运行的系统中，利用聚磷微生物，具有厌氧释磷及好氧超量吸磷的特性，使好氧段中混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。

③影响生物脱氮除磷的因素溶解氧，氧化还原电位，温度，BOD5碳源，硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，污泥龄3 基本工艺及设备3.1 物理①平流式沉淀池P62-66、辐流式沉淀池P69-71、竖流式沉淀池 P67-69②平流式隔油池、斜板式隔油池 P733.2 化学①中和法设备 P243-244②化学混凝法设备 P2513.3 高级氧化①芬顿氧化 P285②光化学催化氧化 P288-2893.4 生物厌氧①第一代厌氧生物反应器（化粪池和污泥厌氧消化池） P228，230②第二代厌氧生物反应器（厌氧滤池 AF、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床 UASB 反应器、厌氧流化床 AFB） P228，232，230，③第三代厌氧生物反应器（EGSB 、IC） P2343.5 生物好氧①传统生物二级处理工艺②推流式曝气和渐减曝气法 P119③阶段曝气法和完全混合法 P118，120④吸附再生法和吸附生物降解法 P119，1223.6 生物脱氮除磷 P256①后置生物脱氮工艺：三段和两段 P124②前置生物脱氮工艺：缺氧好氧 A N/O或A2/O和多段缺氧好氧 P125③同步生物脱氮除磷工艺：厌氧缺氧好氧 A2/O 和改良多段缺氧好氧AP/AN/O/AN/O P126，127④ UCT 工艺和改良 UCT 工艺 P127⑤ VIP 工艺 P1284 设计计算4.1 设计的基础资料 P3244.2 设计的步骤 P3254.3 城市污水处理厂设计 P326①水量调节、水质调节 P49-50②沉淀池的去除率、 P55-57③平流式沉淀池、辐射流式沉淀池 P63-66，P69-71④有机污染物去除的设计计算（COD，BOD，例题）P328，339⑤脱氮除磷的设计计算（硝化、反硝化、例题） P142-145⑥厌氧生物处理的设计计算（甲烷，沼气，例题） P2394.4 工业污染源和主要污染物的调查4.5 工业废水处理站设计 P338。