【正文】 含有氰化物、汞、鉛等有毒物質(zhì)，有的含有放射性物質(zhì)，有的感 官性狀指標(biāo)如色、味、泡沫十分惡劣。由于生產(chǎn)類別、工藝過 4 程和使用原材料不同，工業(yè)廢水的水質(zhì)繁雜多樣。這 類污水需要經(jīng)過處理后才能排入自然水體灌溉農(nóng)田或再利用。對于某種污水，要根據(jù)污水的水質(zhì)、水量的特點(diǎn)及回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)考慮受納水體的具體條件，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定采用哪幾種處理方法組成系統(tǒng)，必要時(shí)還需要進(jìn)行試驗(yàn)確定。三級處理常用于二級處理之后，以進(jìn)一步改善水質(zhì) 或防止受納水體發(fā)生富營養(yǎng)化和受到難降解物質(zhì)污染（ 達(dá)到國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn) ） 為目的，而深度處理則以污水的回收和再利用為目的 ，在一級、二級甚至三級處理后增加的處理工藝 。 ⑹ 三級處理是在一級處理、二級處理之后，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、及可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的氮磷等可溶性無機(jī)物等。經(jīng)過一級處理的污水， BOD5去除率一般只有 30%左右，水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。主要方法有好氧法和厭氧法兩大類，好氧法廣泛應(yīng)用于處理城市污水及有機(jī)性工業(yè)廢水，厭氧法 則 多用于處理高濃度有機(jī)污水與污水處理過程中產(chǎn)生的污泥。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。主要方法有：篩濾法、沉淀法、氣浮法、過濾法和反滲透法等?，F(xiàn)代污水處理技術(shù)按原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類，按處理程度劃分，可分為一級處理、二級處理和三級處理，三級處理有時(shí)又稱深度處理。總之，對污水的處理，要達(dá)到社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一。因?yàn)榄h(huán)境都具有一定的自凈能力，所以在自凈能力即環(huán)境容量允許范圍以內(nèi)時(shí)，可充分利用環(huán)境容量而降低對處理水平或深度的要求。通常工業(yè)廢水系統(tǒng)中都或多或少含有一定量的生活污水，生活污水中一般不含有毒物質(zhì)，適于微生物生長繁殖 ，摻入工業(yè)廢水系統(tǒng)后，有利于用生物處理方式處理工業(yè)廢水，使水質(zhì)最終達(dá)到國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 生活污水是人類日常生活中使用過的水，來自住宅區(qū)、公共場所、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店以及工廠生活間；工業(yè)廢水是在生產(chǎn)過程中排出的污水，來自生產(chǎn)車間和礦場。 人類在生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，要使用大量的水，這些水往往會(huì)受到不同程 度的污染，被污染的水稱為污水。 1998年我國長江、黃河、珠江、淮河、海河、遼河、松花江七大水系和太湖、巢湖、滇池的斷面檢測結(jié)果表明，符合地面水環(huán)境質(zhì)量 Ⅰ 類標(biāo)準(zhǔn)的占 %，符合 Ⅱ 類標(biāo)準(zhǔn)的占%，符合 Ⅲ 類標(biāo)準(zhǔn)的占 %，符合 Ⅳ 類標(biāo)準(zhǔn)的占 %，符合 Ⅴ 類標(biāo)準(zhǔn)的占 %，連 Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)不到的高達(dá) %。 2 我國的水資源十分短缺，但目前水污染狀況卻日益嚴(yán)重， 這又進(jìn)一步加劇了水資源的短缺。而到時(shí)候全國實(shí)際可利用的水資源量約為 (8000～ 9000) 108 m3，再到 2050年，全國總需水量將達(dá) (7000～ 8000) 108m3， 接近可合理利用水量的極限。 在今后的 50年中，隨著人口的進(jìn)一步增加、人民生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，我國對水資源的需求將持續(xù)增長。近年來，由于經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，我國部分沿海城市和華北、西北地區(qū)大部分城市缺水問題已十分突出，缺水范圍不斷擴(kuò)大，缺水程度日趨嚴(yán)重。 此外，我國水資源的分布很不均勻，與人口、耕地、地區(qū)分布不 相 適應(yīng)。水體環(huán)境保護(hù)和水治理工程技術(shù)的任務(wù)就是調(diào)查研究和控制解決這些矛盾，保證用水和廢水的社會(huì)循環(huán)能夠順利進(jìn)行。 社會(huì)循環(huán)中所形成的生活和各種工業(yè)廢水是天然水體最大的污染來源。生活用水和工業(yè)用水在使 用后，就成為生活污水和工業(yè)廢水，它們被排出后，最終又被排入天然水體。自然界中的水在太陽照射和地心引力等的影響下不停地 轉(zhuǎn)化 和 流動(dòng) ，通過降水、徑流、滲透和蒸發(fā)等方式循環(huán)不止，構(gòu)成水的自然循環(huán)，由此形成各種不同的水源。 1 第一章 廢水及污水常識(shí) 1. 自然界的水是怎樣循環(huán)的 ？ 地球表面的 3/4是水，因而有人將地球又叫做“水球”。然而這個(gè)“水球”上的水大約 %是海水，適合人類使用的淡水只有 %；而南極、北極等冰雪約占了這些淡水的 70%以上 ，因而人類能夠直接利用的淡水 不過 地球 總水量 %。 人類社會(huì)為了滿足生活和生產(chǎn)的需要，要從各種天然水體中取用大量的水。這樣，水在人類社會(huì)中，也構(gòu)成了一個(gè)局部循環(huán)體系，這個(gè)循環(huán)稱為社會(huì)循環(huán)。社會(huì)循環(huán)所用的水量只占地球總水量的數(shù)百萬分之一，然而，就是取用這在比例上似乎微不足道的水，卻在社會(huì)循環(huán)中表現(xiàn)出人與自然在水量和水質(zhì)方面都存在著巨大的矛盾。 2. 我國水資源的狀況是怎樣的？ 我國是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱 乏的國家，水資源總量雖然高達(dá) 1012m3，但人均水資源只有 2340 m3， 不到 世界 人均水資源 的 1/4。 按照 1997年聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)《全面評估世界淡水資源》報(bào)告提出的標(biāo)準(zhǔn)，我國 1/4地區(qū)屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)， 1/10地區(qū)人均水量低于基本生存線。水資源的短缺和水污染的加劇已經(jīng)成為我國社會(huì)和經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的主要制約因素。根據(jù)水利部門預(yù)測，到 2030年我國人口增加到 16億時(shí)，人均水資源量將降低到 1760 m3，接近國際公認(rèn)的水資源緊張的標(biāo)準(zhǔn)。因此，未來我國水資源的形勢將更加嚴(yán)峻。從全國范圍看，水污染以有機(jī)污染為主，主要污染物指標(biāo)是 CODCr、氨氮、和揮發(fā)酚等。 3. 什么是污水？ 指在生產(chǎn)與生活活動(dòng)中排放的水的總稱。按照來源不同，污水包括生活污水、工業(yè)廢水及有污染地區(qū)的初期雨水和沖洗水等。生產(chǎn)裝置附近地區(qū)的初期雨水和沖洗水不僅會(huì)攜帶大量地面、屋頂或裝置上積存的污染物，而且會(huì)將空氣中的有毒有害紛塵沖刷下來，因此也要和工業(yè)廢水一起排入 工業(yè)廢水 處理場。 一般情況下，污水都需要經(jīng)過處理后再排放，但對于處理程度可根據(jù)實(shí)際情況而有所不同。對于污水深度處理后的回用問題，可以根據(jù)回用的目的和對水質(zhì)要求來確定深度處理的水平或深度。 4. 什么是污水處理 ？ 污水處理就是采用各種技術(shù)和手段 ， 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) ， 使水得到凈化。 ⑴ 物理處理法是利用物理作用分離污水中呈懸浮固體狀態(tài)污染物質(zhì)的方法。 3 ⑵ 化學(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用分離回收污水中各種污染物質(zhì)（包括懸浮物、膠體和溶解物等）的方法，主要用于處理工業(yè)廢水。 ⑶ 生物處理法是利用微生物的代謝作用使污水中呈溶解 、 膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)的方法。 ⑷ 一級處理是二級處理的預(yù)處理，主要去除污水中 漂浮物和 呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)及影響二級生物處理正常運(yùn)行的物質(zhì)。 ⑸ 二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)， 采用的方法 主要 是 生物 處理， BOD5去除率可達(dá) 90%以上，使出水的有機(jī)污染物含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。三級處理有時(shí)又稱深度處理 ，但兩者又不完全相同 。 工業(yè)廢水和城市污水中的污染物是多種多樣的，往往需要采用幾種處理 方法的結(jié)合，才能去除不同性質(zhì)的污染物或污泥，實(shí)現(xiàn)凈化的目的。 5. 什么是生活污水 ？ 生活污水是人類日常生活中使用過的水，包括廁所、廚房、浴室、洗衣房等處排出的水，來自住宅區(qū)、公共場所、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店以及工廠生活間的生活污水含有較多的有機(jī)物如蛋白質(zhì)、動(dòng)植物脂肪、碳水化合物和氨氮等，還含有肥皂和洗滌劑以及病原微生物寄生蟲卵等。 6. 什么是工業(yè)廢水？ 工業(yè)廢水是在工業(yè)生產(chǎn)過程中被 使 用過 、 為工業(yè)物料所污染且污染物已無回收價(jià)值 、在質(zhì)量上已不符合生產(chǎn)工藝要求 、 必須要從生產(chǎn)系統(tǒng)中排出的水。其中如循環(huán)冷卻系統(tǒng)的排污水，只受到輕度污染或只是水溫升高，稍作處理就可以回用，這些污水又被稱為生產(chǎn)廢水。 這類污水 又被稱為生產(chǎn)污水， 需要經(jīng)過處理后才能排入自然水體灌溉農(nóng)田或再利用。 一般情況下，工業(yè)廢水都需要經(jīng)過獨(dú)立處理，但對于處理程度可根據(jù)實(shí)際情況而有所不同，排放到自然水體和排放到城市排水管道的處理程度是不同的，國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如GB89781996等對此有明確的規(guī)定。城市污水中生活污水的比例較大，因此具有生活污水的一切特征；但在不同的城市，因工業(yè)的規(guī)模和性質(zhì)不同，城市污水的性質(zhì)又不可避免地受工業(yè)廢水的影響。污水回用的范圍很廣，從工業(yè)上的重復(fù)利用到水體的補(bǔ)給水和生活用水。 9. 什么是再生水 （回用水）？ 再生水又被稱為回用水，是指工業(yè)廢水或城市污水經(jīng)二級處理和深度處理后供作回用的水。 10. 什么是中水 ？ 再生水用于建筑物內(nèi)雜用時(shí)，也稱為中水，英文是 reclaimed water 或 recycled water。 雜用水主要用于沖洗廁所便器、汽車、園林綠化 、景觀 和澆灑道 路等 不與人體直接接觸的場所 。 中水系統(tǒng)由原水系統(tǒng)、處理設(shè)施和供水系統(tǒng)三部分組成，按服務(wù)范圍可分為建筑中水系統(tǒng)、小區(qū)中水系統(tǒng)和城鎮(zhèn)中水系統(tǒng)三種。 12. 什么是水體污染 ？ 其造成的危害有哪些 ？ 污染物質(zhì)進(jìn)入河流、海洋、湖泊等水體后，水體的水質(zhì)和水體沉積物的物理 、 化學(xué)性質(zhì)或 微 生物群落 組成 發(fā)生變化，從而 破壞 了水體 固有 的使用價(jià)值或使用功能的現(xiàn)象叫水體污染。當(dāng)排放到水體的廢水負(fù)荷低于水體的自凈容量時(shí)，水中正常的動(dòng)植物可以生存并有利于人類。 在一般情況下，維持水體正常的生態(tài)平衡的關(guān)鍵是水中 的溶解氧。當(dāng)溶解氧降到了 3～ 4mg/L 以下時(shí)，魚類生活就會(huì)大受影響，甚至不能生存；當(dāng)溶解氧繼續(xù)降低，甲殼類動(dòng)物、輪蟲和原生動(dòng)物等也將陸續(xù)死亡，最后只剩下細(xì)菌。 水污染可導(dǎo)致許多對人類極其不利的危害，主要有以下方面： ①水源短缺，②水質(zhì)對人類健康產(chǎn)生及時(shí)的甚至長效的損害，③給水處理出現(xiàn)一些“疑難雜癥”，④生態(tài)環(huán)境遭受破壞，⑤工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等遭受經(jīng)濟(jì)損失或破壞，⑥其他由水污染引 起的災(zāi)害。 6 水體納污能力一方面通過稀釋作用 降低排 入水體的 污水中污染物含量， 另一方面通過生物化學(xué)作用將污水中的污染物分解去除 來降低排入水體的污水中污染物含量，最終使整個(gè)水體中的污染物含量滿足水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求 。水體自凈 包括稀釋、 混合 、 沉淀、 揮發(fā) 等物理過程和 中和、 氧化還原、分解化合、吸附凝聚等物理化學(xué)過程以及生物化學(xué)過程，各種過程相互影響，同時(shí)發(fā)生并相互交織進(jìn)行。 水體自凈的過程十分復(fù)雜，受很多因素的影響。這樣，水體可以逐漸恢復(fù)到原來的清潔程度。 水中生存的生物種類可以反映河 流的自凈過程。當(dāng)經(jīng)過自凈作用，水質(zhì)恢復(fù)潔凈時(shí)，生物種類會(huì)發(fā)生相反的變化。 含有有機(jī)物質(zhì)的 廢水進(jìn)入水體后，除得到稀釋外， 有機(jī)物 還能在微生物的作用下 被 氧化分解，逐漸變成無機(jī)物質(zhì)。因此為了保證生化自凈能夠順利進(jìn)行，水中必須含有足夠的溶解氧。水體自凈容量主要指的是 水體 對有機(jī)污染物的 自凈 能力，其 大小與水體的自凈條件、水中生物種群組成及污染物本身的性質(zhì)有關(guān)。 16. 正常水體中的生態(tài)平衡是怎樣維持的 ？ 在一定的時(shí)間內(nèi)和一定的條件下，正常水體中的生物 種群 和其他組成表現(xiàn)為相對穩(wěn)定的狀態(tài)，即使其中某些成分發(fā)生變化，也可以通過一段時(shí)間的自然調(diào)整而恢復(fù)原來的狀態(tài)，稱為水體的生 態(tài)平衡。其中細(xì)菌的作用很重要，細(xì)菌能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物和細(xì)菌的細(xì)胞，無機(jī)物又被藻類轉(zhuǎn)化為藻類的細(xì)胞。 而 水生動(dòng)物又可成為鳥類、獸類以及人類的食物。當(dāng)生物循環(huán)恢復(fù)到原來的正常狀態(tài)就又恢復(fù)了生態(tài)平衡。向水體 中排放有機(jī)污染物質(zhì)，細(xì)菌分解有機(jī)物會(huì)使溶解氧含量下降，富營養(yǎng)化可造成藻類等浮游生物的大量繁殖，從而也引起水體缺氧和水質(zhì)惡化。 17. 影響水中氧平衡的主要因素有哪些 ？ 水中的溶解氧 主要 來源是大氣復(fù)氧，即 空氣中的氧氣通過與水體接觸而 不斷 溶于水中，而且在一定條件下，水體中 影響水中氧平衡的主要因素有三 個(gè) ： ⑴耗氧物質(zhì)的排入，包括可生物氧化的有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)。 ⑶熱污染，因?yàn)檠踉谒械娜?解度隨溫度的增高而降低。 圖 1— 1 氧垂曲線示意圖 8 有機(jī)物在水中被好氧微生物降解為穩(wěn)定的無機(jī)物，要消耗一定的溶解氧，而溶解氧除了水中原有的氧外，主要來自水面復(fù)氧（大氣中的氧溶于水中）和水體中水生植物光合作用所放出的氧。 在水體自凈過程中，耗氧和復(fù)氧同時(shí)進(jìn)行， 溶解氧的變化反映了水體中有機(jī)污染物的凈化過程 ，而溶解氧含量的變化能形成氧垂曲線 是水體能夠?qū)崿F(xiàn)自凈的一個(gè)重要標(biāo)志 。 19. 什么是水體富營養(yǎng)化？ 植物營養(yǎng)物質(zhì)包括氮、磷及其他一些物質(zhì)，它們是植物生長發(fā)育所需要的養(yǎng)料。 在自然條件下，湖泊也會(huì)從貧營養(yǎng)狀態(tài)逐漸過渡到 富營養(yǎng) 狀態(tài)，由于沉積物的不斷增多，湖泊會(huì)先變?yōu)檎訚?，再變?yōu)殛懙亍?但人類的活動(dòng)（如大量生活污水直接排入水體）可能會(huì)加速這一過程，這種情況下的 水體 富營養(yǎng)化稱為人為富營養(yǎng)化 ， 人為富營養(yǎng)化 可以在很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn) 。 20. 什么是“水華”現(xiàn)象？ 江河 湖泊、水庫等水域的植物營養(yǎng)成分（氮、磷等）不斷補(bǔ)給，過量積聚，致使水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化后 ，水生生物（主要是藻類）大量繁殖 ，因?yàn)檎純?yōu)勢的浮游生物顏色不同，而使水面呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等顏色，這就是水華現(xiàn)象。 21. 水體富營養(yǎng)化的危害有哪些 ？ 9 湖泊等 天然水體中磷和氮的含量在一定程度上是浮游生物數(shù)量的控制因素，當(dāng)天然水體接納含有大量磷和氮的城市污水或工業(yè)廢水及大量使用化肥的農(nóng)田排水后，會(huì)促使 某些藻類的數(shù)量迅速增加，而藻類的種類卻逐漸減少。 藻類生長周期短、繁殖迅速，死亡后被需氧微生物分解、不斷消耗水中的溶解氧，或沉到水底被厭氧微生物分解、不斷產(chǎn)生硫化氫等腐敗氣體，從 而 水質(zhì)惡化，造成魚 類和其他水生生物的死亡。因此，一旦水體出現(xiàn)了富