文档介绍：水质工程学
water quality engineering
第1篇、水质与水处理概论
第1章、水质与水质标准
天然水中杂质的种类与性质
天然水体中的杂质
1、杂质来源
2、水中杂质的分类
水中杂质按其粒子尺寸大小和与水的相
互关系可分别以悬浮状态、胶体和真溶液状
态存在。即水中杂质分为悬浮物、胶体、溶
解物三类。水中杂质分类见表1-1。
表1-1 水中杂质分类
溶解物胶体悬浮物
分类 ~1nm 1nm~ ~1mm
溶解气体和离粘土、金溶胶、细泥、细砂、中
无机物
子硅溶胶等砂、灰尘等
染料、谷氨腐殖质、
纸浆纤维、红血
有机物酸、蔗糖、甲 DNA 、酶、蛋
球、头发等
酸等白质等
细菌、藻类、病原
微生物病毒
菌等
电子显微镜、超
观测方法质子显微镜普通显微镜、肉眼
显微镜
水体外观透明浑浊浑浊
水处理的目的在于去除水中不符合要求的
杂质,对于不同类型的杂质,其去除方法也不
尽相同。
¾ 大部分悬浮颗粒通过重力沉降去除;
¾ 胶体物质采用物理化学方法去除;
¾ 溶解物质一般通过离子交换与膜技术等方法去
除。
由于各种天然水源所处环境、条件、地质
状况以及受污染程度各不相同,所含杂质种类
及含量也有很大差别,故针对不同水质,应采
用不同水处理方法。
各种典型水体的水质特点
1、地下水
地下水水质较好,一般作为生活饮用水和工业
冷却用水的水源。其水质特点有以下几个方面:
¾ 浊度和色度很低,微生物较少,水质清澈。
¾ 水质不易受外界污染,有利于卫生防护,且水质、
水温较稳定,水温较低。
¾ 含盐量较高。
¾ 硬度较大。
¾ 地下水中可能含铁和锰。
2、地表水
(1)江河水
江河水易受自然条件影响,水中悬浮物和胶体
杂质较多,其水质特点为:江河水中含盐量少,硬
度较低,但水的浊度高,易受工业废水和生活污水
等人为污染,水质、水温不稳定。
(2)湖泊水库水
湖泊(或水库)水由于水的流动性小,贮存时
间长,其水质特点为:水的浊度较低,但藻类较
多,腐殖质含量高,湖水含盐量比河水高,咸水湖
的水不宜生活饮用。
水体污染与自净
1、水体污染及其危害
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。
造成水体污染的原因主要有:
¾ 点源污染:点源污染来自未经妥善处理的城市污水(生
活污水与工业废水)集中排入水体。
¾ 面源污染:面源污染来自农田肥料、农药以及城市地
面的污染物,随雨水径流进入水体;随大气扩散的有
毒有害物质,由于重力沉降或降雨过程,进入水体。
水污染现状:
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污水处理率低:污水排放排放量接近400亿m ;
工业废水处理率约80%,达标排放的只有60%;
90%以上的城市水域受到污染,特别严重的水系是
三河:淮河、海河、辽河;
湖泊富营养化严重:滇池、巢湖(安徽)、太湖
(江苏);
50%左右地下水水质受到污染;
50%以上的重点城镇饮用水源不符合标准。
2、水中常见污染物及来源
¾ 可生物降解的有机污染物:碳水化合物、蛋白质、
脂肪等有机物,是生活污水中主要污染物,用COD、
BOD、TOC等表征其含量。
¾ 难生物降解的有机污染物:人工合成化合物、纤维
素、木质素等,去除困难。
¾ 无直接毒害作用的无机污染物:泥砂、矿渣等颗粒
无机物、酸碱污染、氮磷污染等。
¾ 有直接毒害作用的无机污染物:氰化物、砷化物、
重金属离子等,最难处理。
3、水体的富营养化
¾ 水体富营养化指富含磷酸盐和某些形式的氮素的
水,由于营养物质过多使水体中藻类过量生长,
耗尽水中溶解氧,使水体质量恶化的现象。
¾ 水体富营养化的危害:
¾ 水体腥臭难闻
¾ 水体透明度降低
¾ 水体溶解氧消耗殆尽
¾ 藻类向水体释放有毒物质
¾ 影响水体生态平衡