第一章水質與水體自凈第一節水的循環與污染第二節水質指標和水質標準第三節廢水的成分和性質第四節水體自凈作用與水環境容量第五節水處理的基本原則和方法1.水的分布極不均衡2.水的循環(Watercycle)自然循環社會循環第一節水的循環與污染3.自然污染和人為(Man-made)污染

水體自凈能力：水體自身在一定程度下能自身調節和降低污染的能力。水污染：水體因某種物質的介入，從而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，進而影響水體的有效利用，危害人體健康或者破壞生態環境，造成水質惡化的現象。4.水污染的分類和影響水污染分類(Classification)工業廢水農業廢水生活污水礦山廢水來源污染物性質化學性污染物理性污染生物性污染Ⅰ化學性污染

(1）無機污染物：酸、堿、無機鹽（2）無機有毒物：重金屬、氰化物（3）有機有毒物：PAHs、農藥（4）需氧污染物：碳水化合物、蛋白質、醇（5）植物營養物質：N、P（6）油類：礦物油、動植物油、原油Ⅱ物理性污染（1）懸浮物質污染（2）熱污染（3）放射性污染Ⅲ生物性污染醫院污水：SARs一、水

質

指

標1、概念（1）水質：水和其中所含的雜質共同表現出來的物理學、化學和生物學的綜合特性（2）水質指標：水中雜質的種類、成分和數量，判斷水質的具體衡量標準2、雜質分類懸浮物質膠體物質

溶解物質第二節水質指標和水質標準（1）物理性水質指標感官；其它：電導率、溶解固體（2）化學性水質指標一般化學性：pH等；有毒化學性：重金屬；氧平衡（3）生物學水質指標細菌總數、大腸桿菌(coliformbacteria)等3、水質指標分類4、幾種重要的水質指標（1）渾濁度(turbidity)（2）顏色、色度(chromaticitycolor)（3）固體（4）總含鹽量和離子平衡（5）堿度(alkalinity)（6）硬度(hardness)（7）化學需氧量和耗氧量（COD）（8）生物化學需氧量（BOD）（9）總有機碳（TOC）和總需氧量（TOD）（10）氮含量

概念：不溶性物體對光線透過時所產生的阻礙程度發展變化：JTU（杰克遜濁度單位）NTU（散射光濁度單位）＝光電濁度計，與入射光呈90度角

FTU（福爾馬肼濁度單位）＝甲簪濁度單位硫酸肼+六亞甲基四胺配置標準渾濁液1）渾濁度水的顏色:真色；

表色真色測定方法：鉑鈷標準比色法（氯鉑酸鉀和氯化鈷配成與天然水黃色色調相同的標準比色系列），度（TCU）

表色:稀釋倍數法——比色管＋無色清潔水2）顏色、色度

水中固體（蒸發殘渣）：一定溫度下將水樣蒸發至干時所殘余的固體物質總量；103～105℃時蒸發稱“總固體”溶解固體：過濾后，取濾液103～105℃烘干后質量懸浮固體：過濾后，取濾渣103～105℃烘干后質量揮發性固體：600℃蒸發干燥后固體失去的重量固定性固體：600℃蒸發干燥后殘余物質的質量總固體＝固定性固體＋揮發性固體＝溶解固體＋懸浮固體3）固體總含鹽量（總礦化度）：水體中所含各種溶解性礦物鹽類的總量總含鹽量＝∑陽離子＋∑陰離子天然水主要陽離子：Ca2+、Mg2+

、Na+

、K+陰離子：HCO3-、CO32-、SO42-、CL-4）總含鹽量和離子平衡概念：水接受質子的能力測定方法：中和滴定法指示劑：酚酞（變色范圍pH8.3）；甲基橙（變色范圍pH4.4）酚酞堿度（P）甲基橙堿度（總堿度T）碳酸鹽堿度重碳酸鹽堿度氫氧化物堿度5）堿度（alkalinity）

概念：由于能與肥皂作用生成沉淀和與水中某些陰離子化合生成水垢的二價金屬離子的存在而產生的。（鈣和鎂離子），多用EDTA絡合滴定法測定，分為以下兩種硬度：碳酸鹽硬度（暫時硬度）：受熱煮沸除去非碳酸鹽硬度（永久硬度）總硬度＝碳酸鹽硬度＋非碳酸鹽硬度6）硬度化學需氧量(COD，CODCr)：一定嚴格的條件下，水中各種有機物質與外加的強氧化劑（重鉻酸鉀K2Cr2O7）作用時所消耗的氧化劑量，代表廢水有機質總量。耗氧量（高錳酸鹽指數,CODMn）7）化學需氧量和耗氧量（COD）概念：有氧條件下，水中可分解有機物由好氧微生物氧化分解所需的氧量。生活污水BOD5在70-250mg/L;綜合污水100-300mg/L;垃圾滲濾液2000-30000mg/LBOD5：5日生物化學需氧量（20℃），總BOD的70％COD和BOD關系：COD>BOD>CODMnBOD/COD>0.3，適宜用生物化學處理8）生物化學需氧量（BOD）9、總有機碳（TOC）和總需氧量（TOD）TOC:totalorganismcarbon在950℃高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的CO2含量，從而確定水樣中碳元素總量。測定中應該去除無機碳的含量。TOD:totaloxygendemand在900-950℃高溫下，將污水中能被氧化的物質（主要是有機物，包括難分解的有機物及部分無機還原物質），燃燒氧化成穩定的氧化物后，測量載氣中氧的減少量，稱為總需氧量（TOD）。TOD測定方便而快速。有機氮：主要指蛋白質和尿素。總氮（TN）：一切含氮化合物以N計量的總稱。凱氏氮（TKN）：TN中的有機氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮。氨氮：有機氮化合物的分解，或直接來自含氮工業廢水。NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。10）氮含量污水有機物指標之間的關系有機碳量需氧量TOCTODCODcrBODLBOD5CODMn二.水質標準1、概念水質標準：對排入水體水質的要求2、水質標準分類（1）國家正式頒布的統一規定（2）各用水部門或設計等單位的要求3、常用水質標準（1）飲用水水質標準（2）地面水環境質量標準（3）污水綜合排放標準（4）工業用水水質要求水環境質量標準地表水環境質量標準（GB3838—2002）海水水質標準（GB3097—1997）生活飲用水衛生標準（GB5749—85）漁業水質標準（GB11607—89）農田灌溉用水水質標準（GB5084—85）排放標準污水綜合排放標準（GB8978—1996）醫院污水排放標準（GBJ48—83）工業水污染物排放標準造紙工業水污染物排放標準（GWPB2—1999）甘蔗制糖工業水污染物排放標準（GB3546—83）石油煉制工業水污染物排放標準（GB3551—83）紡織染整工業水污染物排放標準（GB4287—92）

（一）地表水環境質量標準（GB3838—2002）

依據地表水水域環境功能和保護目標、控制功能高低依次劃分為五類：Ⅰ類主要適用于源頭水、國家自然保護區。Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔稚幼魚的索餌場等。Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養殖區等漁業水域及游泳區。IV類主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區。V類主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。（二）生活飲用水衛生標準（GB5749—85）

細菌總數大腸桿菌群游離性余氯（三）污水綜合排放標準（GB8978—1996）按地表水域使用功能要求和污水排放去向，分別執行一、二、三級標準。標準將排放的污染物按其性質及控制方式分為二類：第一類污染物是指能在環境或動植物內蓄積，對人體健康產生長遠不良影響者。第一類污染物一律在車間或車間處理設施排放口采樣。其最高允許排放濃度必須達到國家標準要求。第二類污染物指長遠影響小于第一類的污染物質。這類污染物排放標準按污水排放去向分別執行一、二、三級標準。（四）回用水標準再生水回用景觀水體的水質標準

（CJ/T95—2000）中華人民共和國生活雜用水水質標準（CJ25.1—89）生活污水工業廢水農業廢水第三節廢水的成分和性質一、水體自凈污染物隨污水排入水體后，經過物理的、化學的與生物化學的作用，使污染的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分的或完全的恢復原狀的現象。二、凈化機理1.物理凈化：稀釋（對流、擴散）、混合、沉淀與揮發2.化學凈化：氧化還原、酸堿反應、吸附凝聚3.

生物凈化：分解、轉化第四節水體自凈作用與水環境容量三、氧垂曲線：

水體受到污染后，水體中溶解氧逐漸被消耗，到臨界點后又逐步回升的變化過程，稱氧垂曲線。有機物降解：氧垂曲線的求解：有機污染源下游的氧垂曲線

某點處的氧不足量變化速率是該處耗氧速率和復氧速率之和：

求解得某點的虧氧量：某點的溶解氧：ρc=ρcs-ρD

到達最缺氧點時間dρD/dt=0：一、

給水

處理

基本

方法常規工藝第五節水處理的基本原則和方法混凝沉淀過濾消毒原水供水二、廢水處理基本方法1.廢水處理原則改革工藝、減少廢物排放量－清潔生產重復