第1章 水质和水质标准ppt课件.ppt

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1、安徽建筑工业学院环境与能源工程学院主讲：刘绍根、张华、李卫华水质工程学ⅠWaterQualityEngineeringⅠ水质工程学的研究内容研究水在社会循环过程中的水质及其变化特性，研究为满足用水需要，为实现水的良性社会循环和水资源的可持续利用，而对水质进行控制及其对水进行处理的科学技术。第1章水质与水质标准1.1天然水中杂质的种类与性质1.2水体的污染和自净1.3饮用水水质与健康1.4用水水质标准1.5污水的排放标准1.1天然水中杂质的种类与性质1.1.1天然水体中的杂质天然水中存在的杂质主要来源于所接触的大气、土壤等自然环境，同时人类活动产生的各种污染物也会进入天然水体。(1

2、)按水中杂质的尺寸，可以分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物3种。(2)从化学结构上可以将水中杂质分为无机物、有机物、生物等几类。(3)按杂质的来源可以分为天然的和污染性的物质。1.0nm~100nm100nm~1mm泥砂类及动植物残体细小泥砂矿物质腐殖质离子和分子0.1nm~1.0nm悬浮物胶体颗粒溶解性1.1.2各种典型水体的水质特点一般可以将天然水分为地表水和地下水两类，地表水又可以分为江河水、湖泊水库水、海水等。按化学性质无机性污染物质有机性污染物质难生物降解的有机污染物可生物降解的有机污染物有直接毒害的无直接毒害的纤维素人工合成化合物（农药、杀虫剂）木质素蛋白质碳水化合物脂肪氰

3、化物砷化物重金属离子酸碱氮磷颗粒无机物1.2水体的污染与自净1.2.1水中常见污染物及来源1可生物降解有机污染物共同特征：耗氧，所以又称作耗氧有机污染物。这类物质多为碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的有机物，很不稳定，能够在微生物的作用下转化成稳定的无机物BOD：BiochemicalOxygenDemand，生物化学需氧量COD：ChemicalOxygenDemand，化学需氧量TOD：TotalOxygenDemand，总需氧量TOC：TotalOrganicCarbon，总有机碳（1）BOD定义：水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消耗的溶解氧的量叫做生化需氧量。

4、注：BOD的定义中规定有机物质被氧化分解至无机物质，第一阶段生物氧化中，有机物中的C已经氧化至CO2，N氧化成NH3，都已经无机化了。所以氨的继续氧化不在考虑之内，即不考虑第二阶段生物氧化。由于有机物的生化过程延续时间很长，在20℃水温下，完成两阶段约需100d以上。从上图可见，5d的生化需氧量约占总碳氧化需氧量BODu的70％一80％；20d以后的生化反应过程速度趋于平缓，因此常用20d的生化需氧量BOD20天，20作为总生化需氧量La。在工程实用上，20d时间太长，故用5d生化需氧量BOD5作为可生物降解有机物的综合浓度指标，即BOD5天，20℃。由于硝化菌的世代(即繁殖周期

5、)较长，一般要在碳化阶段开始后的5—7d，甚至10d，才能繁殖出一定数量的硝化菌，并开始氮氧化阶段，因此，硝化需氧量不对BOD5产生干扰。BOD5天，20℃BOD的意义1、具有直接的卫生定义，反应了自然水中的情况2、能测定易降解的有机物3、BOD/COD>0.3才认为可以采用生物处理BOD的缺点1、耗时、不及时2、当水中难生物降解物质含量较大时，误差大3、工业废水中若缺少微生物生长的元素或含有抑制微生物生长的物质，则影响测定。所以还可以采用CODNo.13（2）COD定义:在一定的严格的条件下,水中各种有机物质与外加的强氧化剂(K2Cr2O7,KMnO4等)作用时,所消耗的氧量,

6、叫做化学需氧量,用氧(O2)的mg/L数来表示。强氧化剂：若使用重铬酸钾，则称之为重铬酸钾耗氧量，表示为CODCr，习惯上简写为COD，简称化学需氧量No.14若使用高锰酸钾作氧化剂，则称之为高锰酸钾耗氧量，（CODMn，习惯上称耗氧量OxygenConsumed,简写为OC，有时也叫做高锰酸盐指数）。重铬酸钾可以将水中绝大部分有机物氧化，但对于苯、甲苯等芳香烃类化合物则较难氧化，并且CODCr还包括了水中存在的无机性还原物质，一般来说CODCr与第一阶段生化需氧量之差，可以粗略的表示不可生物降解的有机物量No.15高锰酸钾指数的测定比较快速，但氧化能力较重铬酸钾弱，水中不含氮的

7、有机物质在测定条件下易被高锰酸钾氧化，而含氮的有机物则较难分解，所以高锰酸钾指数适于测定天然水或适于饮用水处理中使用。CODCr的标准测定方法是回流法（需要两个小时）（3）TODTOCNo.16TOD定义：水样中的有机物在900℃高温下燃烧变成稳定的氧化物时所需的氧量，叫做总需氧量，结果以氧(O2)的mg/L计。TOC定义：将水样在900～950℃高温下燃烧，有机碳即氧化生成CO2，量测所产生的CO2量，即得水样中的总有机碳值，单位以C的mg／L计。当然，无机碳在高温下也会转化成