现代水处理原理与技术(1、2章)
(
由(A)可得
dCx dC ) g Yobs ( s )u dt dt
(B)
由(B)可得 其中， μ ′为微生物比净增长速率
dCx dCx dCx ( )g ( )T ( )E dt dt dt
即
( dCx dC ) g Y ( s )u K d C x (A) dt dt
1 dCO qO C x dt
Cx、Cs、CO——分别为细胞、底物和氧的浓度
二、莫诺特（ Monod ）方程
1942年，现代细胞生长动力学奠基人Monod提出，在微生物生长曲线的对 数期和平衡期，细胞的比生长速率与限制性底物浓度的关系可用下式表示：
max
Cs K s Cs
μ ——微生物比生长速率，（s-1）； μ
绝对速率
是单位时间单位反应体积某 一组分的变化量。 细胞生长速率
比速率
是以单位浓度细胞为基准而表 示的各个组分的变化速率。 细胞生长比速率
rx
dCx dt
1 dCx C x dt
基质消耗比速率
基质消耗速率
dCs rs dt
氧消耗比速率
1 dCs qs C x dt
氧消耗速率
dCO rO dt
1.好氧呼吸
好氧呼吸是在有分子氧（O2）参与的生物氧化，反应的最终受氢体是分子氧。 异氧型微生物 以有机物为底物（电子供体），终点产物为二氧化碳、氨和 水等，同时放出能量。 C6H12O6 + 6O2-——6CO2 + 6H2O + 2817.3kJ
C11H29O7N + 14O2 + H+——11CO2 + 13H2O + NH4+ + 能量
在水处理中，为了获得较好的处理效 果，通常控制微生物处于平衡期或内源代 谢期。 内源呼吸时，微生物体的自身氧化速 率与微生物浓度成正比： 在实际工程中，产率系数（或称微生物增长 系数）Y常以实际测得的观测产率系数（或称微 生物净增长系数）Yobs代替
dC ( x )E K d C x dt
Kd——微生物衰减系数 因此，微生物体的净生长速率为
五、Km与Vmax的意义及测定
Km与Vmax的测定
1.4 微生物生长动力学
一、细胞反应速率的定义
二、莫诺特（ Monod ）方程
三、微生物生长与底物降解的基本关系式
一、细胞反应速率的定义
微生物比增长速率μ 的提出
当微生物生长不受外界条件限制（对数增长期）时，
μ 表示每单位微生物的增长速度
一、细胞反应速率的定义
max——微生物最大比生长速率，（s
-1）；
Cs——限制性底物浓度，（g/L）；
Ks——饱和常数，即当μ =1/2μ
max时的底物浓度。
Monod方程是典型的均衡生长模型，其基本假设如下：
1) 2) 3) 细胞的生长为均衡式生长，因此描述细胞生长的唯一变量是细胞的浓度； 培养基中只有一种基质是生长限制性基质，而其他组分为过量，不影响细胞的 生长； 细胞的生长视为简单的单一反应，细胞得率为一常数。
(
dCx )T dt
微生物总增长速度
dC ( s )u dt
1 dCx C x dt
若定义 qmax=μ
底物利用速度
max/Y，则可得
微生物比增长速度
比底物利用速度
q qmax
Cs K s Cs
qs
1 dCs C x dt
其中，qmax——最大比底物降解速度
Y
微生物产率系数
三、微生物生长与底物降解的基本关系式
1.2 微生物的生长规律和生长环境
二、微生物的生长环境
3. pH值 不同的微生物有不同的pH适应范围。细菌、放线菌、藻类和原生物的pH值 适应范围是在4—10之间； 大多数细菌适宜中性或偏碱性环境（6.5-7.5）； 氧化硫化杆菌，喜欢在酸性环境，最适pH值为3； 酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生活，最适pH为3.0—6.0。
碳源--异氧型微生物利用有机碳源，自氧菌利用无机碳源。 氮源--无机氮（NH3及NH4+）和有机氮（尿素，氨基酸，蛋白质等）。 补充氮，磷，钾 ： 与生活污水混合 添加药剂：硫酸铵，硝酸铵，尿素（补充氮源）； 磷酸钠、磷酸钾等 （补充磷源）
1.2 微生物的生长规律和生长环境
二、微生物的生长环境
一、微生物的新陈代谢和呼吸类型
三种呼吸方式获得的能量水平比较
呼吸方式
好氧呼吸 无氧呼吸 发酵
受氢体
分子氧 无机物 有机物
化学反应式
C6H12O6 + 6O2-——6CO2 + 6H2O + 2817.3 kJ C6H12O6 + 4 NO3-——6 CO2 + 6H2O + 2N2 + 1755.6 kJ C6H12O6 —— 2CH3CH2OH + 2 CO2 + 92.0kJ
Cx
三、微生物生长与底物降解的基本关系式
在一切生化反应中，微生物增长是底物降解的结果，彼此之间存 在着一个定量关系，可通过下式表示：
dCx dC dC r Y ( x )T /( s )u x dCs dt dt rs qs
其中
或
(
dCx dC )T Y ( s )u dt dt
一、微生物的生长规律
1、停滞期 2、对数期 3、静止期 4、衰老期
1.2 微生物的生长规律和生长环境
1.2 微生物的生长规律和生长环境
二、微生物的生长环境
1、微生物的营养
水处理中微生物对C、N、P三大营养元素的要求： 对好氧生物处理 BOD5：N：P=100：5：1，
对厌氧生物处理
C / N = （10—20）：1
活性污泥法处理废水，曝气池混合液的最适pH宜为6.5-8.5。当废水的pH值 变化较大时，应设置调节池。
1.2 微生物的生长规律和生长环境
二、微生物的生长环境
4. 溶解氧 溶解氧是影响生物处理效果的重要因素。例如，废水的好氧生物处理 中，如果溶解氧不足，由于得不到足够的氧，其活性受到影响，新陈代谢 能力降低，同时对氧要求低的微生物应运而生，影响正常的生化反应过程， 造成处理效果下降。好氧生物处理的溶解氧一般以2-4mg/L为宜。 5. 有毒物质 在工业废水中，有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质， 这类物质称为有毒物质。其毒害作用主要表现于细胞的正常结构遭到破坏 以及菌体内的酶变质，并失去活性。如重金属离子（砷、铅、镉、铬、铁、 铜、锌等）能与细胞内的蛋白质结合，使它变质，致使酶失去活性。
五、Km与Vmax的意义及测定
米氏方程
其中 （米氏常数） 米氏常数是酶反应处于动态平衡，即稳态时的平衡常数。其数值等于 V =1/2 Vmax时的底物浓度，故又称半速度常数。 1) Km值是酶的特征常数之一，只与酶性质有关，而与酶浓度无关。不同的 酶， Km值不同。
2) 如果一个酶有几种底物，则对每一种底物，各有一个特定的Km值。 3) 同一种酶的几种底物中， Km值最小的底物一般称为该酶的最适底物或天 然底物。 最大酶反应速率rp,max=k+2 CE0。它表示了当全部的酶都成复合物状态时的反应 速率。
第一篇 污水的生物处理
第1章 污水生化处理理论基础
1.1 污水的好氧生物处理和厌氧生物处理 1.2 微生物的生长规律和生长环境 1.3 米歇里斯-门坦（Michaelis-Menten）方程式 1.4 微生物生长动力学 1.5 废水的可生化性
1.1 污水的好氧生物处理和厌氧生物处理
一、微生物的新陈代谢和呼吸类型 二、污水的好氧生物处理
由于厌氧生物处理不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有 剩余污泥量少，可回收能量（CH4）等优点。其主要缺点是反应速度较 慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。此外，需维持较高的反应 温度，就要消耗能源。对于有机污泥和高浓度有机废水（一般 BOD5≥2000mg/L）可采用厌氧处理法。
1.2 微生物的生长规律和生长环境
1.2 微生物的生长规律和生长环境
1.3 米歇里斯-门坦（Michaelis-Menten）方程式
一、反应速度和反应级数
二、酶催化反应的基本特征 三、底物浓度对酶反应速度的影响 四、米氏方程式
五、Km与Vmax的意义及测定
一、反应速度和反应级数
一、反应速度和反应级数
二、酶催化反应的基本特征
酶反应速度与底物浓度的关系
四、米氏方程式
对单一底物参与的简单酶反应：
其反应机理可表示为
根据化学动力学， 根据质量作用定律，P的生成率可表示为
反应体系中酶的总浓度CE0为
根据上述假设有
所以
(A)
和 或表示为
即 将(B)带入(A)，得
(B)
r P,max——P的最大生成速率，mol/(L· s) CE0——酶的总浓度，亦为酶初始浓度，mol/L
2、温度
各类微生物生长的温度范围不同，约为5℃~80℃。此范围内可分成最低生 长温度、最高生长温度和最适生长温度。 以微生物适应的范围，可分为 中温性（20—45℃）、高温性（ 45℃以上）、低温性（20℃以下） 好氧生物处理中以中温菌细菌为主，最适温度20—37℃； 厌氧生物处理中，中温性甲烷菌最适温度范围为25—40℃，高温性为50— 60℃，厌氧处理常采用温度为 33℃—38℃ 和 52—57℃。
自养型微生物 以无机物为底物，终点产物也是无机物，同时放出能量。
H2S + 2O2——H2SO4 + 能量 NH4+ +2O2——NO3－ +2H+ +H2O + 能量
一、微生物的新陈代谢和呼吸类型
水处理原理及技术课件
废水处理工艺
物理法
生物法
通过沉淀、过滤、吸附等物理手段去 除废水中的固体悬浮物和有害物质。
利用微生物的代谢作用，分解废水中 的有机物，将其转化为无害的物质。
化学法
通过酸碱中和、氧化还原等化学反应， 转化或去除废水中的有害物质。
工业水处理工艺
水处理成功案例
01
02
03
04
某市污水处理厂
采用活性污泥法，有效 降低了污水中的BOD和 COD，改善了水质，减 少了污染。
某饮用水处理厂
采用膜过滤技术，有效 去除了水中的细菌、病 毒、重金属等有害物质， 提高了饮用水质量。
某农业灌溉项目
采用滴灌和喷灌技术， 有效控制了灌溉水量， 减少了水资源的浪费， 同时保证了农作物的生 长。
某水上公园
采用循环水处理系统， 有效保证了水质清洁和 游客的健康安全。
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水处理方法分类
01
02
03
物理法
通过物理作用去除水中的 杂质，如沉淀、过滤、吸 附等。
化学法
利用化学反应去除水中的 杂质，如加药混凝、氧化 还原等。
生物法
利用微生物代谢作用去除 水中的有机物，如活性污 泥法、生物膜法等。
水处理基本原理
分离与去除
通过各种物理、化学和生 物方法，将水中的杂质与 水分离，从而达到净化水 质的目的。
、臭氧氧化等。
离子交换
利用离子交换剂去除水中的离 子态杂质，包括硬水软化和脱
盐等。
消毒
通过加氯、臭氧等消毒剂杀灭 水中的细菌、病毒等有害微生
物。
水处理原理与工艺物理化学处理法1混凝
5
1.1 胶体的特性与结构
胶体的特性
1）光学性质：胶体在水溶液中能引起光的反射的性质； 2）力学性质：指胶体的布朗运动，这也是胶体颗粒不能 自然沉淀的原因之一； 3）表面性质：胶体颗粒微小，比表面积大，具有极大的 表面自由能，从而使胶体颗粒具有强烈的吸附能力和水 化作用； 4）电学性质：指胶体在电场中产生的动电现象，包括电 泳和电渗。电泳现象说明胶体微粒是带电的，这是胶体 保持其稳定性的重要原因之一。
胶体的稳定性包含“动力学稳定性”与“聚集稳定性”两方面 的内容：
动力学稳定性：布朗运动强，对抗重力影响的能力强 聚集稳定性：胶体粒子表面同性电荷的静电斥力作用或水化膜的
阻碍作用
其中聚集稳定性对胶体稳定性的影响起到关键的作用。 11
1.2 水的混凝机理
与胶体化学的单一胶体体系相比，水与废水中的胶 体体系要复杂得多。
• 第一章 水处理方法概论 • 第二章 物理处理法工艺原理 • 第三章 化学处理法工艺原理 • 第四章 物理化学处理法工艺原理 • 第五章 生物处理法工艺原理 • 第六章 污水的深度处理技术 • 第七章 工业循环冷却水的水质处理与控制
1
第四章 物理化学处理法工艺原理
2
1、混凝 2、离子交换 3、吸附 4、萃取 5、膜分离
艺中混凝是其中的重要单元，主要去除水中的胶体和部分微
小悬浮物，从表观来看主要是去除产生浊度的物质；
（2）废水处理中，应用非常广泛，既可作为独立的处理单元，
也可以和其他处理法联合使用，进行预处理、中间处理或最
终处理。混凝可以去除废水中呈胶体和微小悬浮物状态的有
机和无机污染物，还可以去除某些溶解性物质，如砷、汞等，
《水处理技术》电子教案
《水处理技术》电子教案第一章：水处理技术概述1.1 教学目标让学生了解水处理技术的基本概念和意义。
让学生掌握水处理技术的分类和应用领域。
让学生了解水处理技术的发展趋势。
1.2 教学内容水处理技术的定义和意义。
水处理技术的分类：物理法、化学法、生物法等。
水处理技术的应用领域：饮用水处理、污水处理、工业废水处理等。
水处理技术的发展趋势：膜技术、生物技术、智能化技术等。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解水处理技术的基本概念和分类。
采用案例分析法，分析水处理技术在实际应用中的实例。
采用小组讨论法，让学生探讨水处理技术的发展趋势。
1.4 教学评估学生课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
学生作业完成情况：评估学生对水处理技术应用领域的理解。
学生小测验成绩：评估学生对水处理技术的基本概念的掌握。
第二章：物理法水处理技术2.1 教学目标让学生了解物理法水处理技术的基本原理和应用。
让学生掌握过滤、沉淀、浮选等物理法水处理技术的操作和工艺。
2.2 教学内容物理法水处理技术的定义和原理。
过滤技术：砂滤池、活性炭滤池等。
沉淀技术：沉淀池、絮凝剂的使用等。
浮选技术：浮选池、浮选剂的使用等。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解物理法水处理技术的基本原理。
采用实验演示法，展示过滤、沉淀、浮选等物理法水处理技术的操作过程。
采用小组讨论法，让学生探讨物理法水处理技术的优缺点。
2.4 教学评估学生课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
学生实验操作能力：评估学生在实验中的操作技能。
学生作业完成情况：评估学生对物理法水处理技术的理解和应用。
第三章：化学法水处理技术3.1 教学目标让学生了解化学法水处理技术的基本原理和应用。
让学生掌握中和、氧化、还原等化学法水处理技术的操作和工艺。
3.2 教学内容化学法水处理技术的定义和原理。
中和反应：酸碱中和、中和池的设计等。
氧化还原反应：氯氧化、臭氧氧化等。
其他化学法水处理技术：离子交换、吸附等。
现代水处理原理与技术(1、2章)
Monod方程
max
Cs K s Cs
(1) 当限制性基质浓度很低时，Cs＜＜ Ks
此时，
max
Ks
Ks
Cs
rx
max
C sC x
max
(2) 当Cs＞＞Ks时，μ =μ 此时，
rx maxC x
(3) 当Cs处于两种情况之间时，
rx
max C s
K s Cs
碳源--异氧型微生物利用有机碳源，自氧菌利用无机碳源。 氮源--无机氮（NH3及NH4+）和有机氮（尿素，氨基酸，蛋白质等）。 补充氮，磷，钾 ： 与生活污水混合 添加药剂：硫酸铵，硝酸铵，尿素（补充氮源）； 磷酸钠、磷酸钾等 （补充磷源）
1.2 微生物的生长规律和生长环境
二、微生物的生长环境
1、较高的催化效率 2、有很强的专一性 3、具有温和的反应条件 4、酶易变性与失活
三、底物浓度对酶反应速度的影响
一切生化反应都是在酶催化下进行的。这种反应宜可以说是一种酶促 反应或酶反应。酶促反应速度受酶浓度、底物浓度、pH值、温度、反应产 物、活化剂和抑制剂等因素的影响。 中间产物学说
式中，S代表底物，E代表酶， ES代表酶-底物中间产物，P代 表产物。
五、Km与Vmax的意义及测定
Km与Vmax的测定
1.4 微生物生长动力学
一、细胞反应速率的定义
二、莫诺特（ Monod ）方程
三、微生物生长与底物降解的基本关系式
一、细胞反应速率的定义
微生物比增长速率μ 的提出
当微生物生长不受外界条件限制（对数增长期）时，
μ 表示每单位微生物的增长速度
一、细胞反应速率的定义
水处理基础知识教材
水处理基本知识第一章、常见概念1、水的分子式H2O，相对分子量为18.015,在水中分子中，氢占11.9%，氧占88.81%。
2、水的含盐量：也成矿化度，是表示水中的含盐类的数量，也可以表示为水中各种阴、阳离子量的和。
3、硬度：水中阳离子同阴离子结合形成水垢后的金属离子的总浓度。
4、电导与电阻：水越纯净，含盐量越少，电阻率越大，电导度越小。
超纯水几乎不能导电。
电导的大小等于电阻值的倒数。
5、PH值与酸碱度：水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数值，也称氢离子指数。
可以知道水溶液是呈碱性、中性、酸性。
6、优质水：在市政供水的基础上（或达标水）采用粗滤、精滤、超滤、杀菌等工序。
进行深加工而得到的优质饮用水。
7、矿泉水：大自然中的宝贵水资源，经过杀菌过滤简单处理后，作为商品饮用水供应给广大消费者。
8、纯净水：采用脱盐率较高的水处理设备而得到的几乎无任何杂质的干净水，电导率一般为1.0~0.1μS/cm,9、矿化水：在较为纯净的原水中采用特殊工艺，加入矿岩石以期得到的含有微量元素的纯净矿化水。
10、软化水：是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低一定程度的水。
水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变。
11、脱盐水：是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低到一定程度的水。
1.0-10.0μS/cm，电阻率（25℃）0.1-1.0*106cm含盐量为1-5mg/L.12、纯水:是指水中的强电解质和弱电解质(如SiO2、CO2等)去除或降低到一定程度水。
其电导率一般为:1.0-0.1μS/cm,电阻率1.0-10.0*106Ω·cm。
含盐量＜1mg/L。
13、超纯水:是指水中的电介质几乎完全去除,同时将不分解的气体,胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。
其电导率一般为0.1-0.55μS/cm,电阻率（25℃）10.0*106Ω·cm。
含盐量＜0.1mg/L。
污水处理新技术一二三章
污水处理新技术主要讲述内容绪论1. 水体颗粒物总论2. 聚合铝高效絮凝剂作用原理及应用3. 超滤技术在水处理中的应用4. 气浮法水质净化技术5. 难降解有机物的特性及微生物降解作用6. 提交去除难降解有机物效果的生物技术措施7. 改良的活性污泥法8. 厌氧生物处理法9. 新兴的生物处理技术10. 生物脱氮除磷技术（生物降解的动力学等）11. 废水的深度处理工艺环工教指委推荐（福州大学）内容：1. 氧化物工艺2. 膜处理技术3. 光催化氧化和反应器4. 现废水处理厂站的设计1、水体颗粒物总论1.1 颗粒物的分类与特征1.2 颗粒物分级与表征的现代方法2、水处理常用的仪器、设备及测试3、聚合铝高效絮凝作用原理及应用3.1 聚合铝高效凝聚絮凝作用原理3.2 聚合铝合成工艺技术路线3.3 聚合铝研制与发展4、超滤技术在水处理中的应用4.1 膜材料及膜种类4.2 浓差极化及膜污染4.3 膜清洗5、改良活性污泥法5.1 化沟活性污泥法5.2 A-B 活性污泥法5.3 序批式活性污泥法5.4 序批式生物反应器的变型遇应用（ICEAS、CASS、DAT-IAT 、MSBR 、氧化沟型SBR）5.5 OCO 法与BIOLAK 法5.6 料活性污泥法6、厌氧生物处理6.1 UASB6.2内循环（IC）厌氧反应器6.3 膨胀颗粒污泥床（EGSB）6.4 折流式厌氧反应器7、新兴的生物处理技术7.1 膜-生物反应器处理工艺7.2 生物强化技术8、难降解有机物的特性及微生物的降解作用8.1 合成有机物的种类及特性8.2 人工合成有机物的去除途径和机理8.3 微生物在有机化合物生物降解中的作用9、提高去除难降解有机物效果的生物技术措施9.1 常规废水生物处理技术对难降解有机物的去除效果9.2 采用共基质条件改善难降解有机物去除效果9.3 优化污泥驯化方法提高对难生物降解有机物去除能力9.4 采用厌氧预处理改善有机物的生物降解性能9.5 提高常规生物处理对难降解有机物去除效果的其它措施10、新兴的生物处理技术10.1 膜—生物反应器处理工艺10.2生物强化技术10.3 过滤10.4 吸附10.5 离子交换10.6 高效氧化工艺11、废水的深度处理工艺11.1概述①废水深度处理的必要性②废水深度处理的应用范围11.2.深度处理技术①二级处理后妃废水中的残余成分②深度处理技术的分类12、生物脱氮除磷技术参考教材CD《废水生物处理新技术》-----张忠祥、钱易主编，顾夏声、胡纪华审，清华大学出版社，2004年2月第一版。
《水处理技术》电子教案
《水处理技术》电子教案第一章：水处理技术概述1.1 教学目标了解水处理技术的基本概念理解水处理技术的重要性掌握水处理技术的主要方法1.2 教学内容引言：水处理技术的定义和重要性水处理技术的历史发展水处理技术的主要方法概述1.3 教学活动引入讨论：水的价值和处理必要性讲解演示：水处理技术的历史发展小组讨论：水处理技术的主要方法及其优缺点1.4 教学评价知识测试：水处理技术的基本概念和方法小组报告：水处理技术的应用案例第二章：物理处理技术2.1 教学目标掌握物理处理技术的基本原理了解物理处理技术的应用范围熟悉物理处理技术的主要设备2.2 教学内容物理处理技术的定义和原理常用的物理处理技术：过滤、沉淀、浮选等物理处理技术的主要设备及其工作原理2.3 教学活动讲解演示：物理处理技术的基本原理实验室实践：物理处理技术的操作演示小组讨论：物理处理技术的应用案例2.4 教学评价知识测试：物理处理技术的基本原理和设备实验室报告：物理处理技术的操作实践第三章：化学处理技术3.1 教学目标理解化学处理技术的基本原理掌握化学处理技术的应用方法熟悉化学处理技术的主要药品3.2 教学内容化学处理技术的定义和原理常用的化学处理技术：消毒、絮凝、中和等化学处理技术的主要药品及其作用3.3 教学活动讲解演示：化学处理技术的基本原理实验室实践：化学处理技术的操作演示小组讨论：化学处理技术的应用案例3.4 教学评价知识测试：化学处理技术的基本原理和药品实验室报告：化学处理技术的操作实践第四章：生物处理技术4.1 教学目标理解生物处理技术的基本原理掌握生物处理技术的应用方法熟悉生物处理技术的主要微生物4.2 教学内容生物处理技术的定义和原理常用的生物处理技术：好氧消化、厌氧消化、活性污泥等生物处理技术的主要微生物及其作用4.3 教学活动讲解演示：生物处理技术的基本原理实验室实践：生物处理技术的操作演示小组讨论：生物处理技术的应用案例4.4 教学评价知识测试：生物处理技术的基本原理和微生物实验室报告：生物处理技术的操作实践第五章：水处理技术的综合应用5.1 教学目标理解水处理技术之间的相互关系掌握水处理技术的综合应用方法熟悉水处理技术在实际工程中的应用案例5.2 教学内容水处理技术之间的相互关系和综合应用常用的水处理技术组合方案及其优缺点水处理技术在实际工程中的应用案例5.3 教学活动讲解演示：水处理技术之间的相互关系和综合应用案例分析：水处理技术在实际工程中的应用案例小组讨论：设计一个水处理方案5.4 教学评价知识测试：水处理技术之间的相互关系和综合应用小组报告：设计的水处理方案及可行性分析第六章：水处理技术的经济性和环境影响6.1 教学目标理解水处理技术经济性的重要性掌握评估水处理技术经济性的方法了解水处理技术对环境的影响6.2 教学内容水处理技术经济性的概念和影响因素经济性评估方法：成本效益分析、生命周期成本分析等水处理技术对环境的影响：能耗、污泥产量、化学物质排放等6.3 教学活动讲解演示：水处理技术经济性的概念和影响因素案例分析：经济性评估方法的应用小组讨论：水处理技术对环境的影响及其可持续发展6.4 教学评价知识测试：水处理技术经济性和环境影响的基本概念小组报告：针对特定水处理技术的环境影响和经济性评估第七章：水处理技术的法规和标准7.1 教学目标了解水处理技术相关的法规和标准理解法规和标准对水处理技术的影响掌握获取和应用法规标准的方法7.2 教学内容水处理技术相关的国内和国际法规和标准法规和标准对水处理技术的要求和影响获取和应用法规标准的方法和工具7.3 教学活动讲解演示：水处理技术相关的法规和标准案例分析：法规和标准对水处理技术应用的具体影响小组讨论：如何获取和应用法规标准7.4 教学评价知识测试：水处理技术相关法规和标准的基本内容小组报告：针对特定水处理技术应用的法规和标准分析第八章：水处理技术的创新与发展8.1 教学目标理解水处理技术创新的重要性掌握水处理技术最新的发展趋势熟悉水处理技术创新的应用案例8.2 教学内容水处理技术创新的概念和重要性水处理技术最新的发展趋势：纳米技术、生物技术等水处理技术创新的应用案例：新型絮凝剂、高效生物反应器等8.3 教学活动讲解演示：水处理技术创新的概念和重要性案例分析：水处理技术最新发展趋势的应用小组讨论：水处理技术创新的应用案例分析8.4 教学评价知识测试：水处理技术创新的基本概念和发展趋势小组报告：针对特定水处理技术创新的应用案例分析第九章：水处理技术的案例研究9.1 教学目标理解水处理技术案例研究的重要性掌握水处理技术案例研究的方法熟悉水处理技术案例研究的应用案例9.2 教学内容水处理技术案例研究的概念和重要性水处理技术案例研究的应用案例：城市污水处理、工业废水处理等9.3 教学活动讲解演示：水处理技术案例研究的概念和方法实验室实践：水处理技术案例研究的操作演示小组讨论：水处理技术案例研究的应用案例分析9.4 教学评价知识测试：水处理技术案例研究的基本概念和方法实验室报告：水处理技术案例研究的操作实践第十章：水处理技术的未来挑战10.1 教学目标理解水处理技术面临的未来挑战掌握应对未来挑战的方法和策略熟悉未来挑战的应用案例10.2 教学内容水处理技术面临的未来挑战：人口增长、气候变化、资源短缺等应对未来挑战的方法和策略：技术创新、政策制定、可持续发展等水处理技术未来挑战的应用案例：海淡化、雨水收集利用等10.3 教学活动讲解演示：水处理技术面临的未来挑战案例分析：应对未来挑战的方法和策略的应用小组讨论：水处理技术未来挑战的应用案例分析10.4 教学评价知识测试：水处理技术未来挑战的基本概念和应对方法小组报告：针对特定水处理技术未来挑战的应用案例分析重点和难点解析一、第一章至第五章的教学内容涵盖了水处理技术的基本概念、方法、设备和应用，这是理解水处理技术的基础。
《水处理技术》电子教案
《水处理技术》电子教案章节一：水处理技术概述教学目标：1. 了解水处理技术的定义和重要性。
2. 掌握水处理技术的基本原理和常用方法。
3. 了解我国水处理技术的发展现状和趋势。
教学内容：1. 水处理技术的定义和重要性。
2. 水处理技术的基本原理：物理处理、化学处理、生物处理等。
3. 常用水处理方法：沉淀、过滤、消毒、吸附、生物处理等。
4. 我国水处理技术发展现状和趋势。
教学活动：1. 讲解水处理技术的定义和重要性。
2. 介绍水处理技术的基本原理和常用方法。
3. 分析我国水处理技术的发展现状和趋势。
4. 开展小组讨论，探讨水处理技术的创新和发展。
章节二：物理处理技术教学目标：1. 了解物理处理技术的原理和应用。
2. 掌握常见的物理处理方法及其特点。
3. 学会物理处理设备的选型和设计。
教学内容：1. 物理处理技术的原理和应用。
2. 常见物理处理方法：沉淀、过滤、膜分离等。
3. 物理处理设备选型和设计要点。
教学活动：1. 讲解物理处理技术的原理和应用。
2. 介绍常见的物理处理方法及其特点。
3. 分析物理处理设备选型和设计要点。
4. 开展实验演示，观察物理处理效果。
章节三：化学处理技术教学目标：1. 了解化学处理技术的原理和应用。
2. 掌握常见的化学处理方法及其特点。
3. 学会化学处理药剂的选择和使用。
教学内容：1. 化学处理技术的原理和应用。
2. 常见化学处理方法：中和、沉淀、氧化还原等。
3. 化学处理药剂的选择和使用方法。
教学活动：1. 讲解化学处理技术的原理和应用。
2. 介绍常见的化学处理方法及其特点。
3. 分析化学处理药剂的选择和使用方法。
4. 开展实验演示，观察化学处理效果。
章节四：生物处理技术教学目标：1. 了解生物处理技术的原理和应用。
2. 掌握常见的生物处理方法及其特点。
3. 学会生物处理设备的选型和设计。
教学内容：1. 生物处理技术的原理和应用。
2. 常见生物处理方法：好氧消化、厌氧消化、活性污泥等。
水处理原理及技术
第三节 污水排放标准
按照海域的不同使用功能和保护目标分为四类：
第一类 适用于海洋渔业水域，海上自然保护区和珍稀 濒危海洋生物保护区 第二类 适用于水产养殖区，海水浴场，人体直接接触 海水的海上运动或娱乐区，以及与人类食用直 接有关的工业用水区 第三类 适用于一般工业用水区，滨海风景旅游区 第四类 适用于海洋港口水域，海洋开发作业区
第四节 污染物在水中的迁移转化
（一）水体的自净作用 （二）污染物在不同水体中的迁移转化规律
（一）水体的自净作用 （以河流为例）
氧垂曲线
（二）污染物在不同水体中的迁移转化规律
污染物迁移转化机制
a. 同一种物质， 在不同环境条 件下，有不同 的转化途径。 如汞
b. 各种污染物的转化有其各自的特征 i) 在自然环境中可降解的污染物—耗氧有机物 ii) 不易降解，可生物积累的污染物—有机氯农 药等 iii)完全不能降解，只能转化和富集的污染物— 重金属
第三节 污水排放标准
（二）《城镇污水处理厂污染物排放标准》 主要内容 标准规定了城镇污水处理厂出水、废气排 放和污泥处置（控制）的污染物限值。 范围 适用于城镇污水处理厂出水、废气排放和 污泥处置（控制）的管理。同样适用于居民小 区和工业企业内独立的生活污水处理设施污染 物的排放管理。..\城镇污水处理厂污染物排 放标准(GB18918-2002).pdf
水处理原与技术
第三节 污水的排放标准
•污水排放标准，是为实现环境质量标准目 标，结合技术、经济条件和环境特点，对 排入环境的污染物或有害因素所作的控制 规定。
第三节 污水排放标准
制定污水排放标准的必要性
赤潮
蓝藻
The Price of “Made in China”
水处理原理与工艺课件-物理化学处理法2-离子交换、吸附_PPT幻灯片
物化处理法应用的场合很多， 多用在废水的深度处理中，在自来 水的常规处理工艺以及工业给水的 处理工艺中，也常见到物化的处理 技术。
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2.1 离子交换剂
离子交换剂的种类
根据母体材质的不同，离子交换剂可以分为无 机离子交换剂和有机离子交换剂两大类。
无机离子交换剂：沸石、磺化煤等，用得不多； 有机离子交换剂：又称离子交换树脂，一种高分 子聚合物电解质，使用最广泛。
➢转型膨胀率（％）:树脂从一种型号转为另一种型号时体积 变化的百分数。在交换容器的设计时需预留空间。
一般地，苯乙烯系阳树脂从Na型转为H型，转型膨胀率 5～10％；苯乙烯系阴树脂从Cl型转为OH型，膨胀率10～20 ％；丙烯酸系阳树脂的转型膨胀率很高，由H型转为Na型膨 胀率约为60~70%。
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(8) 其他性能指标
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离子交换树脂的保存
树脂宜在0～40℃下存放，当环境温度低于0 ℃或发现树脂 脱水后，应向包装袋内加入饱和食盐水浸泡；对长时期停运而 闲置在交换器中的树脂应定期换水；
通常强性树脂以盐型保存，弱酸树脂以氢型保存，弱碱树脂 以游离胺型保存，性能最稳定。
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离子交换树脂的预处理
树脂在使用前都要进行预处理，以除去杂质，最好分别用水、 5％HCl、2％～4％NaOH反复浸泡清洗两次，每次4～8h。
一般来说，阳树脂的密度大于阴树脂。
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(5) 树脂的交联度
树脂的交联度对树脂的许多性能有广泛的影响： 随交联度的增加，树脂结构紧密，微孔小，树脂含水
量降低，溶胀度减小，离子交换速度下降，在催化反应中 活性降低；但在另一方面，树脂对离子的选择性会有所增 加，机械强度改善，耐化学药品和氧化性能提高。
➢水处理中常用的树脂的交联度为7％～10％，此时，树 脂网架中平均孔隙大小约为2～4nm。