【正文】 生產過程中形成、并被生產原料、半成品或成品等廢料所污染的水，也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水)。 1）生活污水 城鄉(xiāng)居民在日常生活中所產生的污水，主要包括生活廢料和人的排泄物，包括廚房洗滌、沐浴、洗衣等廢水以及沖洗廁所等污水。綜上所述，我國水資源具有總量多，人均占有量少，地區(qū)分布不均勻，季節(jié)分布不均勻，河流含沙量大，水污染日益嚴重，地下水開采過量等特點。中國目前有16個省(區(qū)、市)人均水資源量低于重度缺水線，有6個省、區(qū)(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低于500立方米，為極度缺水地區(qū)。由于開發(fā)困難或技術經濟的限制，海水淡化技術還未成熟、普及，同時，在地球上的淡水資源中，分布在南北兩極地區(qū)的固體冰川及永凍土底冰是目前人類尚不能利用的，另外，在地下淡水中，由于它們非常分散，而且絕大部分埋藏很深，因此，只有很少一部分淺層水可供人類利用。人類生活的地球是一個水的星球，海洋、河流、湖泊、溪流……通過水文循環(huán)彼此間相互聯(lián)系，相互影響，共同構成了完整的地球水圈，它是生命的發(fā)源地。伴隨著人類的產生，污水作為人類排泄物的一部分就已存在，數(shù)量較少時，通過環(huán)境的自凈就足以將這部分污染物降解消除。第一節(jié) 水污染基本概念水污染指污染物進入河流、海洋、湖泊或地下水等水體后，使水體的水質和水體沉積物的物理、化學性質或生物群落組成發(fā)生變化，從而降低了水體的使用價值和使用功能的現(xiàn)象。發(fā)展，是當今世界共同關注的熱點；發(fā)展，使世界呈現(xiàn)勃勃生機。按人類活動方式可分為工業(yè)、農業(yè)、交通、生活等不同種類的水污染，按其排放的污染物種類可分為無機、有機、熱、放射性、重金屬、病原體等不同污染物。1．水資源及水資源現(xiàn)狀水之所以成為資源是由其自身的物理特性、化學特性及自然特性所決定的。其中，地表水為河流、冰川、湖泊、沼澤等水體；地下水為地下匯水的動態(tài)水量；土壤水為分散于巖石圈表面的疏松表層中的水。人類使用水資源的方式以及污染更加劇了水資源的緊張形勢。北方人口占46％，水資源只有19％。在人類生活和生產活動中，從自然界取用了水資源，經生活和生產活動后，又向自然界排出受到污染的水。％~％，其中溶解性固體約占固體總量的3/5~2/3，主要是各種無機鹽和可溶性的有機物質，懸浮固體占總量的1/3~2/5，而其中有機成分幾乎占3/4以上。施用于農田的農藥與化肥除一小部分被植物吸收外，大部分殘留在土壤或漂浮于大氣中，經降水洗淋、沖刷及農田灌溉排水，殘留的農藥與化肥最終會隨降水及灌溉排水徑流排入地面水體或滲入地下水中。湖泊中植物營養(yǎng)元素含量增加，導致某些水生植物的大量繁殖，主要是各種藻類的大量繁殖，使魚類生活的空間愈來愈少。就污水對水體富營養(yǎng)化作用來說，磷的作用遠大于氮。前者常是點源，因而能在局部地區(qū)造成嚴重的污染后果。酚濃度低時，能影響魚類的回游繁殖。1）水體自凈機理 水體自凈機理包括沉淀、稀釋、混合、揮發(fā)等物理過程；氧化還原、分解化合、吸附、膠溶凝聚、離子交換等化學和物理化學過程以及厭氧和好氧的生物同化過程。當這些能力與條件都使受污水朝向污染減輕的方向發(fā)展，通過化學或物理化學過程去除了水中的污染物，則稱之為化學自凈作用。每一河段除有各自的物理化學特點之外，還有各自的生物學特點。在有機污染物排入水體的初期階段，由于有機污染物濃度大，相應的耗氧量大而復氧量較小導致水體中溶解氧(DO)濃度下降，后階段由于復氧速度大于耗氧速率而使溶解氧濃度不斷上升(圖12(c))。河口（河口是指河流的終段，是河流和受水體的結合地段。地下水埋藏在地質介質中，其污染是一個緩慢的過程，但地下水一旦污染要恢復原狀非常困難。由于污水中的污染物質多種多樣，不可能用一種處理單元就能夠把所有的污染物質去除干凈。一般漂浮在水中的大顆粒物質最容易被去除，通常采用簡單的格柵或篩網過濾就能夠完成；而分子態(tài)的溶解性污染物質最難被去除，它往往需要通過化學或生物化學反應、或物理化學反應才能被去除。主要方法可分為兩大類，即利用好氧微生物作用的好氧法(好氧氧化法)和利用厭氧微生物作用的厭氧法(厭氧還原法)。 圖13 水污染治理工藝流程順序 1. 水污染治理程度與流程現(xiàn)代水污染治理技術，按治理程度劃分，可分為一級、二級和三級治理。三級治理是深度處理的同義語，但兩者又不完全相同，三級治理常用于二級治理之后。2．水污染治理工程舉例北京排水集團清河污水處理廠是北京擬建的15座城市污水處理廠中規(guī)模較大的一座，承擔著北京市西北部地區(qū)，包括著名風景旅游區(qū)、科教文化區(qū)、?；钚晕勰嘣谏锓磻貎冗_到穩(wěn)定狀態(tài)。污水排入水體應以不破壞該水體的原有功能為前提?，F(xiàn)有的排污口必須按水體功能要求，實行污染物總量控制，以保證接納水體的水質符合規(guī)定用途的水質標準。隨著污水處理技術的不斷進步，水質凈化手段日益增多，經過處理后的污水再生利用率正在不斷提高，有些企業(yè)的(例如冶金礦山的磁選廠)污水利用率已超過95％。在市政用水方面，污水再生利用日益廣泛，已大量用于洗車、道路清洗、綠地澆灌、市政與建筑用水、城市景觀用水等；在農林牧漁方面，灌溉田地可使污水得到充分利用，但必須符合灌溉的有關規(guī)定，使土壤與農作物免遭污染。污水的水溫過低(如低于5℃)或過高(如高于40℃)都會影響污水的生物處理效果。色度可由懸浮固體、膠體或溶解物質形成。工業(yè)廢水的臭味主要由揮發(fā)性化合物造成。水樣經過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。揮發(fā)性固體是水體有機污染的重要來源。污水中有機污染物種類繁多，組成較復雜，現(xiàn)有技術很難分別逐個測定各類有機物的含量，也沒有必要。微生物的活動與溫度有關，測定生化需氧量時一般以20℃作為測定的標準溫度。缺點是不能像BOD那樣反映出微生物氧化有機物、直接地從衛(wèi)生學角度闡明被污染的程度；此外，污水中存在的還原性無機物（如硫化物）被氧化也需消耗氧，所以COD值也存在一定的誤差。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(wěn)定的氧化物測量載氣中氧的減少量，稱為總需氧量（TOD）。2）pH值和堿度 主要是指水樣的酸堿性。重金屬是構成地殼的物質，在自然界分布非常廣泛。含磷化合物的危害主要表現(xiàn)于：促進藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡；水質迅速惡化，危害水產資源。大腸菌群數(shù)的值可表明水體被糞便污染的程度，可間接反映污水中有無腸道病菌存在的可能性。CODcr，可近似著作總有機物量，CODcr一BOD差值表示污水中難以被生物分解的有機物量，用BOD／CODcr，比值表示污水的可生化性，當BOD／CODcr ≥ ，認為污水的可生化性較好；當BOD／CODcr ，認為污水的可生化性較差，不宜采用生物處理法SS200懸浮物質(suspended so1id)簡寫。堿度較高緩沖能力強，可滿足污水硝化反應堿度的消耗。第三百三十九條違反國家規(guī)定，將境外的固體廢物進境傾倒、堆放、處置的，處五年以下有期徒刑或者拘役，并處罰金；造成重大環(huán)境污染事故，致使公私財產遭受重大損失或者嚴重危害人體健康的，處五年以上十年以下有期徒刑，并處罰金；后果特別嚴重的，處十年以上有期徒刑，并處罰金。明確縣級以上人民政府應當將水環(huán)境保護工作納入國民經濟和社會發(fā)展規(guī)劃，采取防治水污染的對策和措施，對本行政區(qū)域的水環(huán)境質量負責。對超過重點水污染物排放總量控制指標的地區(qū)，有關人民政府環(huán)境保護主管部門應當暫停審批新增重點水污染物排放總量的建設項目的環(huán)境影響評價文件。規(guī)定，禁止在飲用水水源保護區(qū)內設置排污口。（3）企業(yè)事業(yè)單位發(fā)生事故或者其他突發(fā)性事件，造成或者可能造成水污染事故的，應當立即啟動本單位的應急方案，采取應急措施，并向事故發(fā)生地的縣級以上地方人民政府或者環(huán)境保護主管部門報告。將責令限期治理、停產整頓等行政強制權賦予環(huán)境保護主管部門。 水污染防治法規(guī)定，從事水產養(yǎng)殖應當保護水域生態(tài)環(huán)境，科學確定養(yǎng)殖密度，合理投餌和使用藥物，防止污染水環(huán)境。這些標準詳細說明了各類水體中污染物的允許最高含量，以便保證水環(huán)境質量。集中式生活飲用水地表水源地特定項目由縣級以上人民政府環(huán)境保護行政主管部門根據本地區(qū)地表水水質特點和環(huán)境管理的需要進行選擇，集中式生活飲用水地表水源地補充項目和選擇確定的特定項目作為基本項目的補充指標。同一水域兼有多類使用功能的，執(zhí)行最高功能類別對應的標準值。（1）排入地表水環(huán)境質量標準(GB38382002)中Ⅲ類水域(劃定的保護區(qū)和游泳區(qū)除外)和排入海水水質標準（GB 30971997）中二類海域的污水，執(zhí)行一級標準。 （2）第二類污染物，在排污單位排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達到此標準要求。它們由再生水組成，或部分由再生水組成（另一部分由大然水或自來水組成）。表15 景觀環(huán)境用水的再生水水質指標 單位：mg／L序號項目觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水河道類湖泊。6）湖泊類水體 impoundment　指景觀湖泊類非連續(xù)流動水體。標準適用于作為景觀環(huán)境用水的再生水。 （3）排入設置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水，執(zhí)行三級標準。完整標準參見附錄Ⅰ。地表水環(huán)境質量標準基本項目、集中式生活飲用水地表水源地補充項目和集中式生活飲用水地表水源地特定項目。因此當污水需要排入水體時，應處理到允許排入水體的程度。 水污染防治法規(guī)定，在飲用水水源保護區(qū)外，違反法律、行政法規(guī)和國務院環(huán)境保護主管部門的規(guī)定設置排污口或者私設暗管的，由縣級以上地方人民政府環(huán)境保護主管部門責令限期拆除，處二萬元以上十萬元以下的罰款；逾期不拆除的，強制拆除，所需費用由違法者承擔，處十萬元以上五十萬元以下的罰款；私設暗管或者有其他嚴重情節(jié)的，縣級以上地方政府環(huán)境保護主管部門責令停產整頓。規(guī)定，因水污染受到損害的當事人，有權要求排污方排除危害和賠償損失?！　?．加大違法成本完善法律責任“守法成本高、違法成本低”一直是水污染治理的瓶頸。（4）在飲用水準保護區(qū)內實行積極的保護措施?！　?．完善飲用水水源保護區(qū)管理制度為了確保城鄉(xiāng)居民的飲用水安全，新法進一步完善了飲用水水源保護區(qū)管理制度?！　?．全面推行排污許可制度排污許可制度是落實污染物排放總量控制制度，加強污染物排放監(jiān)管的重要手段。首部水污染防治法于1984年5月11日第六屆全國人民代表大會常務委員會第五次會議通過，1996年5月15日第八屆全國人民代表大會常務委員會第十九次會議進行了修改，2008年2月28日第十屆全國人民代表大會常務委員會第三十二次會議再次進行了修訂。同時有關部門與地方制定了較詳細的水環(huán)境標準，供規(guī)劃、設計、管理、監(jiān)測部門遵循。膠體物質在濾液(溶解性物質)和截留懸浮物質中均含有，但大多數(shù)情況認為膠體物質和懸浮物質一樣被濾紙截留 沉淀性 無機性 非沉淀性 懸浮物質 沉淀性 有機性 非沉淀性 懸浮物質是常用污染指標，是污水處理的基本對象，與污泥生成量有直接關系TS700蒸發(fā)殘留物(total solid)簡寫，水樣經蒸發(fā)烘干后的殘留量。表11對污水的水質指標進行了小結。有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等；無機磷則包括磷酸鹽：正磷酸鹽(PO43)、磷酸氫鹽(HPO42) 、磷酸二氫鹽H2PO偏磷酸鹽(PO3)等和聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O74) 、三磷酸鹽(P3O105)、三磷酸氫鹽(HP3O92) 等。4）含氮化合物和含磷化合物 如前所述，氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長的重要元素。一般要求處理后污水的pH值在6~9之間?？傆袡C碳(TOC)包括水樣中所有有機污染物質的含碳量，也是評價水樣中有機污染質的一個綜合參數(shù)。一般說，重鉻酸鉀化學需氧量與第一階段生化需氧量之差，可以粗略地表示不能被需氧微生物分解的有機物量。目前常以5天作為測定生化需氧量的標準時間，簡稱5日生化需氧量(用BOD5表示)。例如，一般利用有機污染物易被氧化，采用生物化學需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)作為測定指標，或者采用總有機碳(TOC)、總需氧量(TOD)、總氮、總磷、總硫等根據主要元素含量指標來反映水中有機物的含量。生活污水中含有大量有機物，主要來源于人類排泄物及生活活動產生的廢棄物洗滌污物、食物殘屑、動植物殘片等；主要成分是碳水化合物、蛋白質與尿素及脂肪；組成元素是碳、氫、氧、氮和少量的硫、磷、鐵等。固體殘渣根據揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定性固體（FS）。臭味給人以感觀不悅，甚至會危及人體生理，呼吸困難，倒胃胸悶，嘔吐等。膠體或溶解物質形成的色度稱為真色。2．色 度色度是一種感官性指標。第三節(jié)水污染水質指標一、物理性質及指標表示污水物理性質的主要指標是水溫、色度、臭味、固體含量及泡沫等。污水的再生利用領域主要包括市政用水(綠地澆灌、市政與建筑用水、城市景觀用水等)、工業(yè)用水(工藝用水、冷卻用水、鍋爐用水、其他雜用水等)、農業(yè)用水、林業(yè)用水、漁業(yè)用水、畜牧業(yè)用水及地下水回灌等，將在第二篇第五章中詳細討論。禁止企事業(yè)單位利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放、傾倒含有毒污染物的污水和含病原體的污水。水體接納污水受到其使用功能的約束。處理廠的主要設施包括：格柵、進水泵房、沉砂池、生化反應池（曝氣池、除磷池）、沉淀池、鼓風機房、脫水機房和總變電室等，其部分實物圖如圖14~圖113所示。規(guī)劃總處理規(guī)模為每日40萬立方米。污水再用的范圍很廣，從工業(yè)上的重復利用、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。經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。 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。多種污水處理方法組合就構成了污水處理系統(tǒng)或稱污水處理工藝流程。天然水體具有接受一定