【正文】 2）工業(yè)用水（包括冷卻用水），（3）農(nóng)業(yè)用水（包括灌溉用水），（4）漁業(yè)用水，（5）水生生物和海生生物的生存和繁殖，（6）娛樂、旅游和水上運動，（7）水能利用（8）航運。1984 年頒布的《中華人民共和國水污染防治法》中所闡明的“水污染”是指水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用。很明顯，這里也是把水的污染與水的有效利用相聯(lián)系的。３ / 68自然污染主要是自然原因造成的。造成自然污染的有害物質(zhì)含量一般稱為自然本底值或背景水平。人為污染是人類生活生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢物對水的污染。此外，廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊，甚至堆積在土地上，廢氣排放到大氣中，這些經(jīng)降雨淋洗后流入水體，也會造成污染。二、水體污染物質(zhì)的分類和影響水污染主要可分化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。（1）無機污染物質(zhì)：污染水體的無機物質(zhì)主要為酸、堿和一些無機鹽類。含酸多的工業(yè)廢水有酸洗、粘膠纖維及酸法造紙等，雨水淋洗含二氧化硫較多的空氣后，流入水體也能形成水體中酸的污染。酸堿污染使水體的 pH 值發(fā)生變化，破壞其自然緩沖作用，抑制或殺滅細(xì)菌和其它微生物的生長，妨礙水體自凈，還會腐蝕船舶和建筑物，影響漁業(yè)，破壞生態(tài)。這些無機鹽類大量排入水體后，將提高水的硬度和增加水的滲透壓，降低水中的溶解氧，對淡水生物有不良影響。有毒重金屬在自然界中一般不會消失，也可能通過食物鏈而富集、積累。（3）有機有毒物質(zhì)：污染水體的有機有毒物質(zhì)種類很多。這些物質(zhì)來自農(nóng)田排水和有關(guān)的工業(yè)廢水。有些有機物質(zhì)如稠環(huán)芳烴和芳香胺等中有不少被認(rèn)為是致癌物質(zhì)。在其分解過程中需要消耗氧氣，故稱之為需氧污染物質(zhì)。水中的溶解氧耗盡后，有機物將時行一步惡化。（5）植物營養(yǎng)物質(zhì)：生活污水及某些工業(yè)廢水中經(jīng)常含有一定量的磷、氮等植物營養(yǎng)物質(zhì)。近一、二十年來，合成洗滌劑得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸鹽等添加劑而使在含洗滌劑的污水中也含有不少的磷。這些水體內(nèi)往往會因磷、氮等植物營養(yǎng)物質(zhì)的含量過高而使藻類等浮游生物及水生物大量繁殖。一般認(rèn)為：總磷和無機氮含量分別在 20 和 300 毫克/ 米 3以上，就有可能出現(xiàn)富營養(yǎng)化作用。藻類死亡腐敗后又分解出大量營養(yǎng)物質(zhì)，促使藻類進一步發(fā)展。在七十年代，北美的伊利湖就因富營養(yǎng)化問題而被美國一些環(huán)境研究者認(rèn)為該湖正面臨“湖泊死亡”階段。我國渤海和天津海于 1975 年和 1977 年也曾分別發(fā)生過紅潮現(xiàn)象。富營養(yǎng)化作用一旦發(fā)生后，由于生物循環(huán)而延續(xù)的時間可能很長。（6）油類污染物質(zhì)：隨著石油事業(yè)的發(fā)展，油類物質(zhì)對水體的污染已日益增多。2. 物理性污染（1）懸浮物質(zhì)污染：懸浮物質(zhì)是指水中含有的不溶性物質(zhì)，包括固體物質(zhì)和泡沫等。懸浮物質(zhì)影響水質(zhì)外觀，妨礙水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對水生生物不利。（2）熱污染：來自熱電廠、原子能發(fā)電站及各種工業(yè)過程中的冷卻水，若不采取措施，直接排入水體，可能引起水溫升高，溶解氧含量降低。危害魚類及水生生物的生長，此稱為熱污染。本世紀(jì)四十年代以后，由于原子能工業(yè)的發(fā)展，放射性礦藏的開采、核爆炸的試驗、核電站的建立以及同位素在醫(yī)藥、工業(yè)、研究等領(lǐng)域中的應(yīng)用，使放射性廢水、廢物顯著增加，其中對人體健康有重要意義的放射性物質(zhì)有鍶 90、銫 13碘 131 等。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原微生物，如傷寒、副傷寒、霍亂、細(xì)菌性痢疾等都可通過人畜糞便的污染而進入水體，隨水流動而傳播、傳染。某些寄生蟲病如阿米巴痢疾、血吸蟲病等以及鉤端螺旋體引起的鉤端螺旋體病等，也都可通過水進行傳播。是保護環(huán)境、保障人體健康的一大課題。化學(xué)因素，生物因素和社會因素的總和，一般是指由大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈和生物圈共同組成的自然界。人類改造自然的活動打亂原有的平衡，必然會引起一定的后果，雖然環(huán)境對一定的刺激有調(diào)節(jié)作用和緩沖能力，可以經(jīng)過一系列的連鎖反應(yīng)，建立起新的動態(tài)平衡，但若超過了環(huán)境本身的緩沖能力，就會由量變而引起質(zhì)變，從而改變了環(huán)境的性質(zhì)和質(zhì)量，導(dǎo)致人類的生活質(zhì)量和生產(chǎn)能力下降，生產(chǎn)環(huán)境污染可分為兩大：一類是工業(yè)生產(chǎn)、交通、運輸和生活所排放的有毒有害物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力而引起的環(huán)境污染。三、微生物微生物是一類形體微小、結(jié)構(gòu)簡單、必須借助顯微鏡才能看清它們面目的生物。四、生化處理生化處理也稱為生物化學(xué)處理，簡稱為生化法。可分為好氧生化處理及厭氧生化處理兩大類型。化學(xué)需氧量反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。六、生化需氧量（BOD）生化需氧量（BOD）是廢水中可生物降解的那部分有機物在微生物作用下氧化分解所需的氧量。1℃，培養(yǎng) 5 天，水中有機物被微生物降解所消耗的氧量，以氧的毫克/升（mg/L）表示。按廢水凈化程度可將處理分成三級：一級處理：除去油類、酸堿物質(zhì)以及可以截留的懸浮物。三級處理：除去難降解的有機物和較高程度的除去可溶性 N 和 P 等無機物。1. 物理法物理法主要是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在其處理過程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。 ??????超 濾反 滲 透電 滲 析膜 分 離 萃 取磁 分 離離 心 分 離過 濾氣 浮除 油沉 淀篩 除術(shù)技理處法理物2. 化學(xué)法化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，去除污染物或改變污染物的性質(zhì)。８ / 68?????消 毒離 子 交 換活 性 碳 吸 附混 凝電 解氧 化 還 原中 和化 學(xué) 沉 淀術(shù)技理處法學(xué)化3. 生物法生物法也稱為生物化學(xué)法，簡稱為生化法。????????????????????????廢 水 土 地 處 理 系 統(tǒng)厭 氧 塘兼 性 塘好 氧 穩(wěn) 定 塘穩(wěn) 定 塘術(shù)技理處化凈然自水廢 水 解 酸 化 法厭 氧 流 化 床升 流 式 厭 氧 污 泥 床厭 氧 生 物 濾 池厭 氧 接 觸 法普 通 消 化 池術(shù)技理處氧厭 生 物 流 化 床生 物 接 觸 氧 化 法生 物 轉(zhuǎn) 盤生 物 濾 池生 物 膜 法 序 批 式 活 性 污 泥 法氧 化 溝 工 藝 活 性 污 泥 法純 氧 曝 氣 活 性 污 泥 法深 井 曝 氣 活 性 污 泥 法延 時 曝 氣 活 性 污 泥 法再 生 活 性 污 泥 法吸 附分 段 曝 氣 活 性 污 泥 法完 全 混 合 活 性 污 泥 法推 流 式 活 性 污 泥 法活 性 污 泥 法術(shù)技理處氧好術(shù)技理處化生 UASB９ / 68第二篇 廢水處理單元技術(shù)第一章 篩 除篩除設(shè)備通常是指由金屬柵條構(gòu)成的格柵和金屬篩（網(wǎng)）設(shè)備，一般安置在廢水處理流程的前端，用以去除廢水中較大的懸浮物、飄浮物、纖維物質(zhì)和固體顆料物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。（二）篩（網(wǎng)）篩網(wǎng)設(shè)備按孔眼大小可分為粗篩網(wǎng)和細(xì)篩網(wǎng)；按工作方式可分為固定篩和旋轉(zhuǎn)篩。一般說來，工業(yè)廢水的波動比城市污水大，中小型工廠的波動就更大，甚至在一日內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化。同樣對于物化處理設(shè)１０ / 68備，水量和水質(zhì)的波動越大，過程參數(shù)難以控制，處理效果越不穩(wěn)定；反之，波動越小，效果就越穩(wěn)定。此外，酸性廢水和堿性廢水可以在調(diào)節(jié)池內(nèi)中和；短期排出的高溫廢水也可通過調(diào)節(jié)以平衡水溫。廢水處理設(shè)施中調(diào)節(jié)作用的目的是：（1）提供對有機物負(fù)荷的緩沖能力，防止生物處理系統(tǒng)負(fù)荷的急劇變化；（2）控制 pH 值，以減小中和作用中化學(xué)品的用量；（3）減小對物理化學(xué)處理系統(tǒng)的流量波動，使化學(xué)品添加速率適合加料設(shè)備的定額；（4）當(dāng)工廠停產(chǎn)時，仍能對生物處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入廢水；（5）控制向市政系統(tǒng)的廢水排放，以緩解廢水負(fù)荷分布的變化；（6）防止高濃度有毒物質(zhì)進入生物處理系統(tǒng)。其構(gòu)筑物為均化池，亦稱調(diào)節(jié)池。主要起均化水量作用的均化池，稱為水量均化池，簡稱均量池；主要起均化水質(zhì)作用的均化池，稱為水質(zhì)均化池，簡稱均質(zhì)池。（一）均量池常用的均量池實際是一座變水位的貯水池，來水為重力流出水由泵抽。見圖 31。貯留池移到泵后的旁通線上，泵房主泵按平均流量配置，多余的水量用輔助泵抽入貯池，在來水量低于平均流量時再回流入泵房集水井。優(yōu)點是貯留池不受來水管高程限制，一般為半地上式，施工和維護排渣均較方１１ / 68便；缺點是貯留池水量需兩次抽升，多耗了能源。與沉淀池主要不同之處在于沉淀池水流每一質(zhì)點流程都相同；而均質(zhì)池中水流每一質(zhì)點的流程則由短到長，都不相同，再結(jié)合進出水槽的配合布置，使前后時程的水得以相互混合，取得隨機均質(zhì)的效果。這種均質(zhì)池設(shè)在泵前、泵后均可。由于均質(zhì)的機理有很大的隨機性。以下為幾種常用的池型。2. 矩形平面布置方式見圖 34。以上均質(zhì)池均有大量隔板，在水質(zhì)清時，雖能保證均質(zhì)作用，但當(dāng)廢水含雜質(zhì)多時有維護問題，故隔板底宜距池底保持一定距離。4. 結(jié)合沉淀池的沿程進水式我國近年也有將沉淀池與均質(zhì)池相結(jié)合的作法，見圖 36。池中設(shè)泥斗及刮泥機，與一般沉淀池相同。圖 35 方形平面布置均質(zhì)池 圖 36 均質(zhì)沉淀結(jié)合式5. 回流式將均質(zhì)池部分出水，用適當(dāng)?shù)蛽P程提升機械提升[圖 37（a）]，或用池后泵抽部１３ / 68分壓力水[當(dāng)泵的能力較大，有富余能力時，見圖 37(b)]回流至均質(zhì)池端，重新沿程分配進水，可使均質(zhì)效果提高。池前須設(shè)置格柵、沉砂池，以及（或）磨碎機，以去除砂礫及其他雜質(zhì)。具體作法一般分為以下兩種。圖 38 線內(nèi)設(shè)置均化池池設(shè)在旁通線上，見圖 39。１４ / 68圖 39 線外設(shè)置均化池（四）間歇式均化池（均量、均質(zhì)）當(dāng)水量規(guī)模較小時，可以設(shè)間歇貯水、間歇運行的均化池，池可分二或三格，交替使用。池的總?cè)萘靠筛鶕?jù)具體情況，按一至二個周期設(shè)置。沉淀是廢水處理用途最廣泛的單元操作之一。（一）初次沉淀池城市污水中既含有分散顆粒又含有絮凝性顆粒。由于大多數(shù)沉淀池的池深為 3m 左右，雖然停留時間通常作為設(shè)計時的指標(biāo)，但表面負(fù)荷也是一個有用的標(biāo)志。當(dāng)只采用初次沉淀處理時，常選用 3h。但它因有容量小、造價高、施工較困難等缺點，故國外使用也不廣泛。表 31 列出對不同污水量的活性污泥法二次沉淀池的設(shè)計參數(shù)。通常，在池壁內(nèi)把出水堰建成兩側(cè)有堰的１５ / 68排水槽。我國天津紀(jì)莊子處理廠的輻流式沉淀池也是這種形式。d）為標(biāo)準(zhǔn)（4 ）進水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓筒形整流板（5 ）采用溢流堰，堰上負(fù)荷≤250m 3(md）為標(biāo)準(zhǔn)（4 ）進水端考慮整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、圓１６ / 68淀池水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進行沉淀分離`筒形整流板（5 ）采用溢流堰，堰上負(fù)荷≤150m 3(m每種沉淀池均包括五個區(qū)，即進水區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)和出水區(qū)。氣浮法目前在給水、工業(yè)廢水和城市污水處理方面都有應(yīng)用。，可以用于高含藻水源、低溫低濁水源、受污染水源和工業(yè)原料鹽水的凈化。二、分類氣浮法按照產(chǎn)氣方式不同分為：溶氣氣浮、充氣氣浮和電解氣浮等主要氣浮法比較見表 33。h） 510m3/（m 2h）適用范圍給水凈化、生活污水、工業(yè)廢水處理。如油脂、羊毛等廢水的初級處理。含各種金屬離子、油脂、乳酪、色度和有機物的廢水處理第四章 混凝和混凝劑混凝的目的在于通過向水中投加一些藥劑（通常稱為混凝劑及助凝劑），使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合，長大至能自然沉淀的程度。在給水處理和廢水處理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩(wěn)定而形成較小的微粒；在絮凝階段這些微?；ハ嗑劢Y(jié)（或由于高分子物質(zhì)的吸附架橋作用相助）形成大顆粒絮體，這些絮體在一定的沉淀條件下可以從水中分離去除。表 43 常用的無機鹽類混凝劑名稱 分 子 式 一 般 介 紹精制硫酸鋁Al2(SO4)318H2O（1）制造工藝較簡單（2）無水硫酸鋁含量各地產(chǎn)品不同，設(shè)計時一般可采用 20%~25%（3）價格比精制硫酸鋁便宜（4）用于廢水處理時，投加量一般為50~200mg/L（5）其他同精制硫酸鋁明礬 Al2(SO4)324H2O（1）同精制硫酸鋁（2）、（3）（2）現(xiàn)已大部分被硫酸鋁所代替硫酸亞鐵（綠礬）FeSO46H2O（1）對金屬（尤其對鐵器）腐蝕性大，對混凝土亦腐蝕，對塑料管也會因發(fā)熱而引起變形（2）不受溫度影響，礬花結(jié)得大，沉淀速度快，效果較好（3）易溶解，易混合，渣滓少（4）適用最佳 pH 值為 ~聚合氯化鋁[Aln(OH)mCl3nm]（通式）簡寫 PAC（1）凈化效率高，耗藥量少，過濾性能好，對各種工業(yè)廢水適應(yīng)性較廣（2）溫度適應(yīng)性高，pH 適用范圍寬（可在pH=5~9 的范圍內(nèi)），因而可不投加堿劑２０ / 68（3）使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好（4）設(shè)備簡單，操作方便，成本較三氯化鐵低（5）是無機高分子化合物２１ / 68（二）常用的有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑常用的有機合成高分子混凝劑（又稱絮凝劑）及天然絮凝劑見表 44。表 45 常用的助凝劑名 稱 分 子 式 一 般 介 紹氯 Cl2（1）當(dāng)處理高色度廢水及用作破壞水中有機物或去除臭味時，可在投混凝劑前先投氯，以減少混凝劑用量（2）用硫酸亞鐵作混凝劑時，為使二價鐵氧化成三價鐵可在水中投氯生石灰 CaO（1）用于原水堿度不足（2）用于去除水中的 CO2，調(diào)整 pH 值（3）對于印染廢水等有一定的脫色作用活化硅酸、活化水玻璃、泡花堿Na2OyH2O（1）適用于硫酸亞鐵與鋁鹽混凝劑，可縮短混凝