【正文】 年7月份開工，2004年12月建成通水。規(guī)劃總處理規(guī)模為每日40萬立方米。 對于某種污水、究竟采用哪幾種治理方法組成系統(tǒng)，要根據(jù)污水的水質(zhì)、水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性、經(jīng)濟性、受納水體的具體條件，并結(jié)合調(diào)查研究與經(jīng)濟技術(shù)比較后決定，必要時還需進行試驗。污水再用的范圍很廣，從工業(yè)上的重復(fù)利用、水體的補給水源到成為生活用水等，將第二篇第5章中詳細討論。 3）三級治理 是在一級、二級治理后，進一步處理難降解的有機物、磷和氮等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。經(jīng)過一級處理后的污水，BOD一般可去除30％左右，達不到排放標準。水污染治理工藝流程通常按照圖13所示的順序?qū)⒉煌幚韱卧ㄍǔ２扇∮珊喌诫y的順序）串聯(lián)組合起來。水污染治理的基本方法包括物理治理法、化學治理法和生物化學治理法將在第二篇第2章中詳細討論，第二篇第3章和第5章中還將詳細討論污水的生態(tài)凈化處理方法和污水的再生及其利用?；瘜W處理法多用于處理工業(yè)廢水中的生產(chǎn)污水。 1．物理處理方法 利用物理作用分離污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。溶解性污染物又可分為分子態(tài)（離子態(tài)）和膠體態(tài)兩種；不溶性污染物又可分為漂浮在水中的大顆粒物質(zhì)、懸浮在水中的容易沉降下來的物質(zhì)和懸浮在水中而不容易沉降的物質(zhì)。多種污水處理方法組合就構(gòu)成了污水處理系統(tǒng)或稱污水處理工藝流程。按處理方法的原理，可將水污染治理技術(shù)分為物理處理，化學處理和生物化學處理三類。天然水體具有接受一定數(shù)量污染物的能力，人類把生活和生產(chǎn)廢物排入水體后，經(jīng)過擴散稀釋以及微生物的生化作用，可以逐步達到凈化。海洋雖有巨大的自凈能力，但是海灣或海域局部的納污和自凈能力差別很大。此處指入海河口）污染物的遷移轉(zhuǎn)化受潮汐影響，受漲潮、落潮、平潮時的水位、流向和流速的影響。污水排入河流，水體受到污染，形成污染段，水體中溶解氧逐漸被消耗，經(jīng)過豎向混合階段、橫向混合階段和斷面充分混合等階段的混合恢復(fù)過程，水體中溶解氧逐步回升，污水得以凈化。對DO曲線來說，當污水排入河中，河水的溶解氧因有機污染物的好氧生化降解而逐漸下降，一直達到最小DO點(稱為臨界點或最大虧氧點)，在該點耗氧速率等于復(fù)氧速率；在該點之前，耗氧速率大于復(fù)氧速率，因而DO不斷下降，而在該點之后復(fù)氧速率大于耗氧速率，致使DO不斷上升，最后恢復(fù)到原始值。沉于水體底部的有機物則發(fā)生厭氧的生物降解過程，最后形成甲烷、二氧化碳、氨和硫化氫等化合物。其間，受許多因素影響，主要有：河水流量與污水流量之比、河流水文條件及污水排放口的位置(岸邊或河中)和型式（單點或多點排放)，而影響河流自凈過程的因素也很多，如水流方向和速度、風向和風速、水溫等。污水排入河流后，物理、化學和生物等自凈過程互相影響，交織地起作用，自凈程度在不同的位置是不同的。包括水中微生物對有機物污染物的生物分解、生物轉(zhuǎn)化和生物富集等作用。通過化學作用可使一些難溶性物質(zhì)變?yōu)榭扇苄缘柠}；而使一些可溶的物質(zhì)氧化成幾乎不溶的物質(zhì)或水合氧化物而沉淀于水底。（1）物理自凈 水體的物理自凈是指污水或污染物排于水體之后，只改變其物理性狀、空間位置，而不改變其化學性質(zhì)，不參與生物作用。水體的自凈作用需要一定的時間、范圍和適當?shù)乃?、水域條件。酚濃度高會引起魚類大量死亡，甚至絕跡。7）酚類污染物 酚污染主要來源于煤氣、焦化、石油化工、木材加工、合成樹脂等工業(yè)廢水。6）油類污染物 主要包括石油類（來源于工業(yè)含油污水）和動植物油脂（產(chǎn)生于人的生活過程和食品工業(yè)）等。通過廢水、廢氣、廢渣向環(huán)境中排放重金屬的工業(yè)企業(yè)舉不勝舉。包括汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及金屬砷等生物毒性顯著的元素，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象除發(fā)生在湖泊、水庫中，也發(fā)生在海灣內(nèi)，但在有水流動的河流中發(fā)生較少。通常藻類以硅藻、綠藻為主轉(zhuǎn)為以藍藻為主，而藍藻有不少種有膠質(zhì)膜，不適于作魚料，有一些是有毒的。“富營養(yǎng)化”一詞來自湖沼學。3．主要水污染類型污染物（污水）種類繁多，由此產(chǎn)生的水污染也多種多樣，主要類型如下。生產(chǎn)污水必須經(jīng)凈化處理后方能排入水體或城市下水道系統(tǒng)；生產(chǎn)廢水不需要凈化處理或僅需作簡單的處理，如冷卻處理。2）工業(yè)廢水 工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中所排放的廢水，包括生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水兩類。生活污水的水質(zhì)特征是水質(zhì)較穩(wěn)定，但渾濁、色深且具有惡臭，呈微堿性，一般不含有毒物質(zhì)。由于污水中混進了各種污染物，排進自然界水體，日積月累，最終將導(dǎo)致自然界中的某一水系喪失使用價值。農(nóng)業(yè)污水指農(nóng)業(yè)徑流排水；被污染的雨水，主要是指初期雨水。受大陸季風氣候的影響，中國水資源在季節(jié)上分布極不均勻，總是連枯連澇。從人口和水資源分布統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國水資源南北分配的差異非常明顯。按照國際公認的標準，人均水資源低于3000立方米為輕度缺水；人均水資源低于2000立方米為中度缺水；人均水資源低于1000立方米為重度缺水；人均水資源低于500立方米為極度缺水。按地區(qū)分布，巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果9個國家的淡水資源占世界淡水資源的60%，而約占世界人口總數(shù)40%的80個國家和地區(qū)的人口面臨淡水不足，其中26個國家的3億人口完全生活在缺水狀態(tài)。如圖11所示，109km3，其中，%為海水，%，而且絕大部分為極地冰雪冰川（%）和地下水（%）。狹義水資源就是在水循環(huán)中，富集于江河、湖泊、冰川和埋藏在地下較淺的含水層中的水。 1）水資源概念廣義水資源是指自然界中以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)形式廣泛存在于地球表面和地球的巖石圈、大氣圈、生物圈中的水，是包括海水在內(nèi)的地球水量的總體。20世紀90年代以來，水污染不再是局部的，而是跨國度、遍布于整個流域的水污染問題。一、有關(guān)水污染的概念21世紀水正在變成一種寶貴的稀缺資源，水資源問題已不僅僅是資源問題，更成為關(guān)系到國家經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展和長治久安的重大戰(zhàn)略問題。如特殊的地質(zhì)條件使某些地區(qū)的某些或某種化學元素大量富集（例如，氟磷灰石等礦區(qū)可能引起地下水或地表水中氟含量增高，造成水體的氟污染），天然植物在腐爛過程中產(chǎn)生某種毒物，以及降雨淋洗大氣和地面后挾帶各種物質(zhì)流入水體，都會影響該地區(qū)的水質(zhì)。為了發(fā)展，人類在實踐上、理論上進行著不懈的努力。第一章 緒 論世界正處在一個飛速發(fā)展的時代。安全與水污染防治是人類生存發(fā)展過程中永恒的主題，隨著社會的發(fā)展進步，安全與水污染防治問題已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。天然水污染主要由自然因素所造成，自然界自行向水體釋放有害物質(zhì)或造成有害的影響。此外，污染氣體及氣溶膠的沉降，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，或堆積在土地上，經(jīng)降雨淋洗流入水體，都能造成污染。量大而復(fù)雜的化學污染物，如重金屬、放射性核素與多氯聯(lián)苯硝基苯、洗滌劑、化肥和殺蟲劑等不能或難以生物降解和去除的污染物，被排放水體，使水和水體的物理、化學性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致水資源急劇劣化污染和減少。水資源有廣義和狹義之分，通常所說的水資源是指狹義水資源。它包括可更新水資源和不可更新水資源。2）世界水資源狀況地球表面約有70%以上面積為水所覆蓋，其余約占地球表面30%的陸地也有水的存在，%的水是供人類利用的淡水。全球淡水資源不僅短缺而且地區(qū)分布極不均勻。 圖11 全球水總量分布簡圖3）中國水資源現(xiàn)況我國是一個水資源短缺、水旱災(zāi)害頻繁的國家，如果按水資源總量考慮，我國水資源總量約28000億m3，水資源總量居世界第六位，但是我國人口眾多，若按人均水資源量計算，人均占有量只有2240立方米，僅為世界人均水量的1/4，在世界排第110位（按149個國家統(tǒng)計，統(tǒng)一采用聯(lián)合國1990年人口統(tǒng)計結(jié)果），已經(jīng)被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一，在世界銀行連續(xù)統(tǒng)計的153個國家中居第88位。僅2002年，全國淡水取用量達到5497億立方米，大約占世界年取用量的13%。最近幾年，北方連年干旱，資源性缺水日益嚴重令人憂心，南方地區(qū)由于不注意污水的處理，把未經(jīng)處理的污水大量排到天然河道，污染了水體，影響了水資源的有效性，造成有水不能用，形成了水質(zhì)性缺水的嚴重狀況。其中，生活污水是人類在日常生活中使用過的，并被生活廢料所污染的水；工業(yè)廢水是在工礦企業(yè)生產(chǎn)活動中用過的水，工業(yè)廢水包括生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水兩部分；生活污水與工業(yè)廢水中的生產(chǎn)污水(或經(jīng)工礦企業(yè)局部處理后的生產(chǎn)污水)的混合污水，稱為城市污水。這些改變了原來的組成，甚至喪失了使用價值而廢棄外排的水稱為污水。污染物的濃度與用水量有關(guān)。此外，生活污水中還含有氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。生產(chǎn)廢水是指在生產(chǎn)過程中形成，但未直接參與生產(chǎn)工藝、未被生產(chǎn)原料、半成品或成品污染或只是溫度稍有上升的水。此外，農(nóng)業(yè)廢棄物(包括農(nóng)作物的稈、莖、葉以及牲畜糞便等)也會隨各種途徑帶入水體中，造成水體的污染。3）富營養(yǎng)化污染 富營養(yǎng)化污染是指植物營養(yǎng)物（如磷和氮的化合物）過多排入水體后所引起的二次污染現(xiàn)象。藻類的種類數(shù)逐漸減少，而個體數(shù)則迅速增加。在自然界物質(zhì)的正常循環(huán)過程中，也有可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為富營養(yǎng)湖，進一步發(fā)展為沼澤和干地。4）有毒物質(zhì)污染 有毒物質(zhì)分為無機和有機毒物質(zhì)，水體中的無機有毒物質(zhì)主要指重金屬污染。采礦和冶煉是向環(huán)境中釋放重金屬的最主要的污染源。5）病原微生物污染 生活污水、醫(yī)院污水以及屠宰、鞣革等工業(yè)廢水，含有各類病毒、細菌、寄生蟲等病原微生物，流入水體會傳播各種疾病。⑤破壞風景區(qū)，危害鳥類生活?！?，魚肉有酚味。二、水污染治理基本原理、方法與系統(tǒng)（一）水污染治理基本原理 1．水體自凈水體自凈（或稱水體凈化）作用是指污染物（污水）排入各種水體后，在水體本身和污染物自身的物理、化學和生物等過程機理作用下，使水中污染物濃度自然降低或總量減少，受污染的水體部分或完全地恢復(fù)原狀的現(xiàn)象。在自凈過程中，各種機理或同時或斷續(xù)起作用，并互相影響和交織地進行。（2）化學自凈 化學自凈是指污水或污染物在水體中以簡單或復(fù)雜的離子或分子狀態(tài)遷移，并發(fā)生化學元素性質(zhì)或形態(tài)、價態(tài)上的轉(zhuǎn)化，使水質(zhì)也發(fā)生了化學性質(zhì)的變化，但未參與生物作用的過程。（3）生物自凈 水體的生物自凈是指水體中的污染物經(jīng)生物吸收、降解作用使污染物消失或濃度降低的過程。（4）水體自凈舉例 以河流自凈為例，其自凈作用是指河水中的污染物質(zhì)在河水向下游流動過程中濃度自然地逐漸降低的現(xiàn)象，如圖12所示。 （a）河水物理凈化過程（b）河水生物化學凈化過程 （c）BOD5和DO的變化過程圖12 水體的自凈作用接納大量污水的河流從污水排放后，經(jīng)一定的距離和時間后，被排放的污水將與河水完全混合，最終實現(xiàn)水體自凈。好氧生物凈化過程中所消耗的溶解氧由水面復(fù)氧和水體中水生植物的光合作用產(chǎn)生的氧來補充，耗氧和復(fù)氧過程同時進行。由圖12(c)可見，對BOD變化曲線來說，當污水排入河中時（以此點為0點），其值急劇上升，隨著河水的下流有機污染物被分解BOD值逐漸降低，經(jīng)過一段時間后又恢復(fù)到原來狀態(tài)。河流流量大，流速快，水流更新期短，易稀釋擴散，使水中化學成分變化迅速，溶解氧含量迅速恢復(fù)，因此，水流受到污染后能較快地恢復(fù)到原水平。受水體可能是海洋、湖泊、水庫和河流等，因而河口可分為入海河口、入湖河口、入庫河口和支流河口等。當湖泊和水庫的平均水深超過一定深度時，由于水溫變化使湖(庫)水產(chǎn)生溫度分層，當季節(jié)變化時易出現(xiàn)翻湖現(xiàn)象，湖底的污泥翻上水面。污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化受對流與擴散、機械過濾、吸附與解吸、化學反應(yīng)、溶解與沉淀、降解與轉(zhuǎn)化等受多種因素與過程的影響。水污染治理就是采用各種技術(shù)與手段，將污水中所含的污染物質(zhì)分離去除（回收利用），或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使污水得到凈化。因此，在實際污水處理中，往往需要通過幾種處理方法組合起來進行處理。污水中所含有的污染物，就其存在的形態(tài)可分為溶解性的和不溶解性的兩大類。現(xiàn)代水污染治理技術(shù)，按原理可分為物理處理方法，化學處理方法和生物化學處理方法三類。主要方法有中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附、離子交換和電滲析等。前者廣泛用于處理城市污水及工業(yè)有機性生產(chǎn)污水，其中主要有活性污泥法和生物膜法兩種；厭氧法多用于處理高濃度工業(yè)有機污水與污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，現(xiàn)在也開始用于處理城市污水與低濃度有機污水。由多個污水處理單元（處理方法）串聯(lián)組合構(gòu)成了水污染治理工藝流程（或稱治理系統(tǒng)）。1）一級治理 主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。二級治理一般采用生物化學處理方法進行。而深度處理則以污水回收、再用為目的，在一級或二級治理后增加的處理工藝。污泥處理的主要方法是減量處理(如濃縮法、脫水等)，穩(wěn)定處理(如厭氧消化法、好氧消化法等)，綜合利用(如消化氣利用，污泥農(nóng)業(yè)利用等)，最終處置(如干燥焚燒、填地投海、建筑材料等)?！　∏搴游鬯幚韽S位于清河北岸，清河鎮(zhèn)以東馬坊村。工程于2000年12月開工，2002年9月建成通水。為減少占地，設(shè)計上無初沉池和濃縮池，增設(shè)化學除磷池,其處理流程簡圖如圖113所示。污水廠出水排入河系時 間項 目BOD5（mg/L）CODcr(mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）清河污水廠清河運行前(2002年6月)145324284運行后(2003年7月)146 圖114 一期工程運行前后主要污染物排放比較三、經(jīng)治理后的“污水”去處為防止污染環(huán)境，污水在排放前應(yīng)根據(jù)具體情況給予適當處理，污水經(jīng)凈化處理后的最終去處主要有：排放水體，作為水體的補給水，地下水回灌；工農(nóng)業(yè)利用，灌溉田地等；處理后回用，重復(fù)使用等等。由于污水排入水體后需要一個逐步稀釋、降解的凈化過程，所以污水排放口一般均應(yīng)建在取水口的下游，以免污染取水口的水質(zhì)。在生活飲用水水源地、風景名勝區(qū)水體、重要漁業(yè)水體和其他有特殊經(jīng)濟文化價值的水體的保護區(qū)內(nèi)，不得新建排污口。（3）對生活飲用水地下水源應(yīng)當加強保護。（4）向農(nóng)田灌溉渠道排放污水應(yīng)保證下游最近的