南信工環(huán)境科學(xué)概論教案第5章 水環(huán)境和水污染

第五章水環(huán)境和水污染第一節(jié)、水環(huán)境概述一.水環(huán)境的一些基本概念1水體水體是江河湖海、地下水、冰川等的總稱，是被水覆蓋地段的自然綜合體。它不僅包括水，還包括水中溶解物質(zhì)、懸浮物、底泥、水生生物等。2.水圈地球上的水以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形式存在于空中、地表和地下，包括大氣水、海水、陸地水（河、湖、沼澤、冰雪、土壤水和地下水），以及生物體內(nèi)的生物水。這些水不停地運(yùn)動(dòng)著和相互聯(lián)系著，共同構(gòu)成水圈。我們通常所說的水圈一般是指地球上被冰雪、液態(tài)水和水汽所占據(jù)而構(gòu)成的殼層。水圈的上限可視為對流層頂，下限為深層地下水所及的深度。3.水環(huán)境在水圈中，水的大部分是以液態(tài)和固態(tài)的形式在地面上聚集在一起的，構(gòu)成各種水體，如冰川、海洋、河流、湖泊、水庫等等。通常情況下，一個(gè)水體就是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，包括其中的水、懸浮物、溶解物、底質(zhì)和水生生物等。此時(shí)我們也稱其為水環(huán)境。水與水體是兩個(gè)緊密聯(lián)系又有區(qū)別的概念，由水體由水組成，全部水體構(gòu)成水圈，一個(gè)水體也稱為水環(huán)境。從水體概念去研究水環(huán)境污染，才能得出全面、準(zhǔn)確的認(rèn)識。圖1.地球上有豐富的水二.全球水資源狀況地球上的水是由海洋、冰川、地下水、河流、湖泊等不同類型的水體組成的。我們說水是寶貴的自然資源，一方面是水少，另一方面是說水是不能用其他任何物質(zhì)所代替的。全球水的總儲(chǔ)藏量約為13.9億立方千米，其中97.47%是海水或咸水，只有2.53%是淡水，而淡水中的約77%是以極地冰帽和高山積雪和冰川形式存在的。它們在各種存在形態(tài)之間和各水體之間不斷地轉(zhuǎn)化和循環(huán)，形成水的大循環(huán)和相對穩(wěn)定的分配。陸地上所有的動(dòng)物（我們就屬其中）和植物需要的水是淡水。只有地下水、湖泊、河流與小溪中的淡水可以被人、動(dòng)物和植物利用。由于大部分地下水難以開采，因此，地球可供人類、植物和動(dòng)物競爭使用的淡水量不到地球總水量的0.3％。然而，由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污水向河流、湖泊的大量排放，可供生命飲用的淡水量就更少了。全世界河流徑流總量按人平均，每人在一萬立方米以上，我國地面穩(wěn)定的徑流量近2.7億立方米，居世界第六位，若按人均計(jì)算，每人占有2400立方米，只相當(dāng)于世界人均量的1/4，美國的1/5，加拿大的1/50，居世界第88位，這是很不富裕的，并且在時(shí)空上分布也不均勻，東南方多，西北部少，夏秋季多，冬春季少，人口分布與各地工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展水平也不平衡，所以水資源對我國也是十分寶貴的。圖2.水體分布及儲(chǔ)量比例：圖3.其它淡水中各水體儲(chǔ)量三.水循環(huán)1.概念水循環(huán)是指自然界中的水在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈四大圈層中通過各個(gè)環(huán)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程。水循環(huán)地球上的水循環(huán)通過三條主要途徑完成，即降水、蒸發(fā)和水蒸汽輸送。從空中以雨或雪的形式降落的水量（每年約385000立方千米）中的大部分降落到海洋，然后又蒸發(fā)到大氣中。還有一部分以徑流或地下水的形式從陸地流向海洋。另一條途徑是大氣中的氣流帶著水蒸氣從海洋到陸地。2.分類A、海陸間循環(huán)----海陸B(tài)、海上內(nèi)循環(huán)----海洋C、內(nèi)陸循環(huán)-------陸地3.水循環(huán)的作用a、能量交換，物質(zhì)遷移；b、水資源更新。4.水量平衡水量平衡是指，在一個(gè)足夠長的時(shí)期里，全球范圍的總蒸發(fā)量等于總降水量。降水、蒸發(fā)和徑流是水循環(huán)過程的三個(gè)最主要環(huán)節(jié)，這三者構(gòu)成的水循環(huán)途徑?jīng)Q定著全球的水量平衡，也決定著一個(gè)地區(qū)的水資源總量。5.徑流徑流是一個(gè)地區(qū)（流域）的降水量與蒸發(fā)量的差值。多年平均的大洋水量平衡方程為：蒸發(fā)量=降水量+徑流量；多年平均的陸地水量平衡方程為：降水量=徑流量+蒸發(fā)量。但是，無論是海洋還是陸地，降水量和蒸發(fā)量的地理分布都是不均勻的，這種差異最明顯的就是不同緯度的差異。據(jù)估計(jì)，全球總的循環(huán)水量約6′1012立方米/年，不到全球總儲(chǔ)水量的萬分之四。在這些循環(huán)水中，約有22.4%成為陸地降水，這其中的約三分之二又從陸地蒸發(fā)掉了。但總的來說蒸發(fā)量小于降水量，這才形成了地面徑流。第二節(jié).水體污染、水體污染源與污染物一.天然水的化學(xué)組成天然水的化學(xué)組成是多種多樣的，不同的水體及不同的環(huán)境條件下形成的天然水的化學(xué)組成和含量差別很大，它是含有許多溶解性物質(zhì)和非溶解性物質(zhì)所組成的極其復(fù)雜的綜合體。天然水中所含物質(zhì)，根據(jù)溶質(zhì)粒徑大小和形態(tài)可分成四大類：溶解氣體、溶解性物質(zhì)、膠體物質(zhì)、懸浮物質(zhì)。二.水體污染、水體自凈作用與水體污染源1.水體污染1984年頒布的《中華人民共和國水污染防治法》為“水污染”下了明確的定義：即水體因某種物質(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征的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象稱為水體污染。2.水體自凈作用水體是一個(gè)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，對污染物質(zhì)有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，即所謂的環(huán)境容量。進(jìn)入水體的污染物，經(jīng)過水體的物理、化學(xué)和生物等方面的作用，使污染物濃度逐步自然降低和消除，經(jīng)過一段時(shí)間后，水體恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為水體的自凈作用（self-purification）。這種作用可分為物理凈化、化學(xué)凈化和生物凈化三種。物理凈化是指水體中污染物經(jīng)過稀釋、混合、擴(kuò)散、沉降、揮發(fā)等物理過程，其濃度得以降低。其中稀釋擴(kuò)散作用是環(huán)境實(shí)現(xiàn)物理自凈化作用的主要表現(xiàn)形式。化學(xué)凈化是指污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，通過氧化、還原、化合、中和、絡(luò)合和吸附、凝聚等一系列化學(xué)和物理化學(xué)作用過程，使?jié)舛冉档?。其凈化程度受污染物自身因素和水溫、PH值等條件影響。生物凈化是指污染物中的有機(jī)物由于水體中微生物的代謝作用而被分解，最終轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害的無機(jī)物，使水體凈化的過程。物理凈化、化學(xué)凈化和生物凈化三種過程同時(shí)發(fā)生，相互影響并交互進(jìn)行，其中，物理凈化、化學(xué)凈化在水體自凈中占主要地位。3、水體污染源向水體排放或釋放污染物的來源和場所都稱為水體污染源。因此，各種水體及其循環(huán)過程中幾乎涉及各種污染源常見四大水污染源水體污染源可分為點(diǎn)污染源和面污染源。通過溝渠管道集中排放，有固定排放點(diǎn)，排放量和濃度隨生產(chǎn)、生活活動(dòng)呈規(guī)律性周期變化的污染源，稱點(diǎn)污染源，工業(yè)污染源和生活污染源是水體污染的主要點(diǎn)源；無固定排放點(diǎn)，由廣大的流域面積上或從一個(gè)城市區(qū)域匯集而來，排放量和濃度隨降雨而有變化的污染源稱面污染源，農(nóng)村污水和灌溉水是水體污染的主要面源。工業(yè)對水的污染源主要有：1）未經(jīng)處理的工業(yè)廢水；2）礦山污水；3）把固體工業(yè)垃圾堆放在水邊。農(nóng)業(yè)對水的污染源主要有：1）過量使用化肥、農(nóng)藥、除草劑的農(nóng)田污水；2）養(yǎng)殖場排放的畜禽污水。生活對水的污染源主要有：1）把生活垃圾倒在水邊；2）未經(jīng)處理的生活污水；3）把餐飲泔水直接或間接排入水體中；4）車油泄漏和在河邊洗車其他污染源隨著石油工業(yè)的發(fā)展、河口及海底油田的開發(fā)以及石油在水上運(yùn)輸過程中的泄漏事故和排放壓艙水等，均可造成石油污染。外，水中水生生物大量死亡時(shí)，其殘?bào)w分解也可造成水體的污染，稱為“自身污染”三.水體污染分類水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當(dāng)前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染物質(zhì)的不同而主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類。如按污染物或能量（如熱污染）所造成的各類型環(huán)境問題以及治理措施，對水體污染類型又可作如下分類：①病原體污染生活污水、畜禽飼養(yǎng)場污水及制革、洗毛、屠宰業(yè)和醫(yī)院等排出的廢水中，常含有各種病原體導(dǎo)致疾病的傳播；②需氧物質(zhì)污染生活污水、食品加工和造紙等工業(yè)廢水中含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)，可通過微生物的生化作用而分解，在其過程中需消耗氧氣，故稱為需氧污染物，如上述物質(zhì)在厭氧條件下分解，則會(huì)使水變黑，并產(chǎn)生惡臭物質(zhì)H2S等；③植物營養(yǎng)物質(zhì)污染生活污水、某些工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)退水及含洗滌劑的污水中經(jīng)常含有一定量的磷、氮等植物營養(yǎng)物質(zhì)，當(dāng)它們富集到一定程度時(shí)會(huì)引起水體富營養(yǎng)化；④石油污染主要發(fā)生在海洋，危害是多方面的；⑤熱污染工礦企業(yè)（電廠等）向水體排放高溫廢水，造成水溫升高等一系列危害；⑥放射性污染核動(dòng)力工廠的冷卻水、放射性廢物等造成的污染⑦有毒化學(xué)物質(zhì)污染主要是重金屬和難分解的有機(jī)污染物，如礦山廢水及冶煉排放的汞、鉻、鉛、鎳、鈷、鋇等及人工合成的高分子有機(jī)化合物，如多環(huán)芳烴及其衍生物（苯并芘等）、有機(jī)氯化合物（PCB）、有機(jī)金屬化合物（有機(jī)汞）等，它們不僅不易消失，而且會(huì)在人體內(nèi)富集或有致癌作用等多種危害；⑧鹽污染各種酸、堿、鹽等無機(jī)化合物、生活污水、工礦廢水、廢氣、廢渣及海水倒灌都可能產(chǎn)生鹽污染，如酸雨、土壤酸化、水礦化度增加等多種危害。四.水體中的主要污染物物理性污染物和化學(xué)性污染物1、物理性污染物（1）懸浮物質(zhì)：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)和泡沫塑料等。它們是由生活污水、垃圾和采礦、采石、建筑、食品加工、造紙等產(chǎn)生的廢物泄入水中或農(nóng)田的水土流失所引起的。懸浮物質(zhì)影響水體外觀，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：來自各種工業(yè)過程的冷卻水，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、水中存在的某些有毒物質(zhì)的毒性增加等現(xiàn)象，從而危及魚類和水生生物的生長。（3）放射性污染物：由于原子能工業(yè)的發(fā)展，放射性礦藏的開采，核試驗(yàn)和核電站的建立以及同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、研究等領(lǐng)域的應(yīng)用，使放射性廢水、廢物顯著增加，造成一定的放射性污染。2、化學(xué)性污染物污染雜質(zhì)為化學(xué)物品而造成的水體污染。根據(jù)具體污染雜質(zhì)可分為6類：（1）無機(jī)無毒物質(zhì)：污染水體的無機(jī)污染物質(zhì)有酸、堿和一些無機(jī)鹽類。酸堿污染使水體的pH值發(fā)生變化，妨礙水體自凈作用，還會(huì)腐蝕船舶和水下建筑物，影響漁業(yè)。（2）無機(jī)有毒物質(zhì)：污染水體的無機(jī)有毒物質(zhì)主要是重金屬等有潛在長期影響的物質(zhì)，主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。（3）有機(jī)有毒物質(zhì)：污染水體的有機(jī)有毒物質(zhì)主要是各種有機(jī)農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、芳香烴、二惡英等。它們大多是人工合成的物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，很難被生物所分解。二惡英(dioxins)是一類多氯代三環(huán)芳香化合物，根據(jù)其分子中氯原子的取代數(shù)目和取代位置，能出現(xiàn)209種異構(gòu)體，其中2，3，7，8-四氯二苯二惡英(2，3，7，8-TCDD）的毒性相當(dāng)于氰化鉀的1000倍以上，被稱為地球上毒性最強(qiáng)的毒物，具有致癌性、生殖毒性、免疫毒性和內(nèi)分泌毒性等。（4）需氧污染物質(zhì)：生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和酚、醇等有機(jī)物質(zhì)可在微生物的作用下進(jìn)行分解。在分解過程中需要大量氧氣，故稱之為需氧污染物質(zhì)。（5）植物營養(yǎng)物質(zhì)：主要是生活與工業(yè)污水中的含氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)，以及農(nóng)田排水中殘余的氮和磷。（6）油類污染物質(zhì)：主要指石油對水體的污染，尤其海洋采油和油輪事故污染最嚴(yán)重。五.水體污染物的影響——水的富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化是湖泊分類和演化學(xué)的一個(gè)概念，它指的是當(dāng)湖泊水中的N、P等植物營養(yǎng)物（如氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、尿素、磷酸鹽）的濃度超過一定數(shù)值時(shí)引起的湖泊生態(tài)系統(tǒng)的一種惡性循環(huán)。地面天然水體中的總氮和總磷含量一般都較低，因而湖泊生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力被限制在一個(gè)較低的水平。然而，當(dāng)大量含有氮磷的污水進(jìn)入一個(gè)湖泊時(shí)會(huì)大大提高湖水中氮和磷的濃度，充足的氮磷供應(yīng)造成湖泊中的主要生產(chǎn)者藻類的快速生長，藻類的尸體則為湖泊微生物提供了充足的養(yǎng)料，它們也因而大量繁殖并快速消耗水中的溶解氧。由于微生物集中于底泥之中，結(jié)果造成水的底層缺氧。隨著這種情況的繼續(xù)，缺氧層的厚度越來越大，從而把好氧微生物的活動(dòng)范圍更加限制在表層，直到最后，只有水面薄薄的一層還有藻類生長，其他需氧生物統(tǒng)統(tǒng)死亡。藻類生長進(jìn)一步限制了陽光的入射深度和氧氣補(bǔ)充速度，更加劇了這一過程。最后系統(tǒng)終于崩潰，藻類也由于缺氧而開始大量死亡，形成"赤潮"。這樣的生態(tài)循環(huán)過程是湖泊富營養(yǎng)化的主要標(biāo)志。富營養(yǎng)化的原因造成富營養(yǎng)化的因素，除了植物營養(yǎng)物太多以外，還有湖泊的水力條件──水流緩慢，陽光照射造成水溫的垂直分布阻礙水的垂直混合等等。到了富營養(yǎng)化階段，湖泊就進(jìn)入了老化階段，開始走向消亡──湖底逐漸升高，以至于變成沼澤，最后變?yōu)殛懙亍Ｋ廴緦吹奈：驮谟谑顾械闹参餇I養(yǎng)物過快積累起來，使得湖泊提前進(jìn)入富營養(yǎng)化階段，加快它的消亡過程。六.水質(zhì)指標(biāo)用一系列指標(biāo)來衡量水體受污染的程度，常用水質(zhì)指標(biāo)有：1.物理性質(zhì)指標(biāo)：溫度、色度、濁度、電導(dǎo)率、固體含量2.無機(jī)化學(xué)指標(biāo)：PH值、硬度3.有機(jī)化學(xué)指標(biāo)：生物化學(xué)需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳、總需氧量、溶解氧4.細(xì)菌污染指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌數(shù)、游離余氯5.毒理學(xué)指標(biāo)：氟化物、氰化物、砷、汞、鉻、硝酸鹽等6.放射性物質(zhì)濃度生物化學(xué)需氧量（BOD5）生化需氧量（BOD）指表示水中有機(jī)化合物等需氧物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。當(dāng)水中所含有機(jī)物與空氣接觸時(shí)，由于需氧微生物的作用而分解，使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所需消耗的氧量，即為生化需氧量。以毫克／升表示。有機(jī)污染物經(jīng)微生物氧化分解的過程，一般可分為兩階段，第一階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為CO2、H2O和NH3等RCH(NH2)COOH+O2=RCOOH+CO2+NH3第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽：2NH3+3O2=2HNO2+2H2O2HNO2+O2=2HNO3因?yàn)榘币咽菬o機(jī)物，它的進(jìn)一步氧化對水體污染的影響較小，所以，廢水的BOD，通常只指第一階段有機(jī)物生物化學(xué)氧化所需的氧量。它是通過往所測水樣中加入能分解有機(jī)物的微生物和氧飽和水，在一定的溫度（20℃）下，經(jīng)過規(guī)定天數(shù)（20天）的反應(yīng)，然后根據(jù)水中氧的減少量來測定。因?yàn)槲⑸锏幕顒?dòng)與溫度有關(guān)，在測定BOD時(shí)一般以20℃作為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度，這時(shí)，一般生活污水中的有機(jī)物需要20天左右才能基本上完成第一階段的氧化分解過程，即要測定第一階段的生化需氧量至少需要20天時(shí)間，這在實(shí)際工作中是困難的，目前國內(nèi)外普遍采用的是20℃下培養(yǎng)5天的生物化學(xué)過程需要氧的量（mg/L）作為指標(biāo)，簡稱五日生化需氧量（BOD5表示）。一般有機(jī)物的BOD5約為第一階段生化需氧量的70%左右。總的來說，BOD不如COD進(jìn)行得徹底，而BOD5又只是一部分BOD，所以，BOD5比COD值要低得多，只能相對反映可氧化有機(jī)物的含量。BOD愈高，表示水中需氧有機(jī)污染物愈多。BOD5值愈高，水質(zhì)愈差，低于3毫克/升時(shí)，水質(zhì)較好，純水或近乎純水的BOD5值在1到3之間，BOD5值高于5即表明水的純度可疑，大于10時(shí)水質(zhì)很差。未經(jīng)處理的城市污水的BOD5值一般在100至400之間，有的甚至高達(dá)10000，對于一般工業(yè)廢水的BOD5最高容許排放值為60mg/L。溶解氧（DO）溶解氧量受水溫、氣壓和溶質(zhì)（如鹽分）的影響，隨水溫升高而減少，與大氣中氧分壓成比例增加。由于水被污染，有機(jī)腐敗物質(zhì)和其他還原性物質(zhì)的存在，溶解氧就被消耗，所以越干凈的水，所含溶解氧越多；水污染越厲害，溶解氧就越少。一般地面水，正常時(shí)，“溶解氧”為5~10mg/L，而地下水的“溶解氧”的含量則隨深度的增加減少，當(dāng)在一定深度處，地下水中的“溶解氧”差不多為零。生活飲用水一般要求“溶解氧”含量不要少于2mg/L。水體中溶解氧平衡問題耗氧有機(jī)物對水體造成的危害，主要表現(xiàn)在其降解過程中需消耗水中的溶解氧，此后，它的降解產(chǎn)物如N、P等又可引起水體富營養(yǎng)化，以致又破壞水體的氧平衡。這種現(xiàn)象既可出現(xiàn)在湖泊、水庫和海灣等富營養(yǎng)化水體，又可發(fā)生在有機(jī)污染河流的枯水季節(jié)。對有機(jī)物染的河流來講，溶解氧下垂曲線是河流中存在的耗氧作用和復(fù)氧作用的綜合反映，它對評價(jià)河流的污染狀況具有重要意義。河流中的耗氧作用主要是耗氧有機(jī)物降解時(shí)耗氧，此外還包括水生生物的呼吸、底泥厭氣分解產(chǎn)生的有機(jī)酸和還原性氣體釋放到水中及廢水中還原性物質(zhì)等引起水體耗氧。河流的復(fù)氧作用主要是大氣復(fù)氧，其次是水生植物（藻類）的光合作用產(chǎn)氧。當(dāng)污水未流入河流前，河水中的大氣復(fù)氧量與水中生物的耗氧量近似相等，溶解氧處于飽和狀態(tài)。當(dāng)河流接納了耗氧有機(jī)物后，微生物對其氧化分解需消耗大量的氧，使得大氣復(fù)氧來不及補(bǔ)充，水中溶解氧含量下降，這時(shí)水中的耗氧速度大于復(fù)氧速度；隨著水中有機(jī)物減少，耗氧量減少，水中復(fù)氧量相應(yīng)增加，此時(shí)水中耗氧速度等于復(fù)氧速度，氧垂曲線出現(xiàn)最低點(diǎn)，稱該點(diǎn)為臨界點(diǎn)；其后，因有機(jī)物大為減少，耗氧速度小于復(fù)氧速度，氧垂曲線逐漸上升。（如上圖）化學(xué)需氧量（COD）化學(xué)需氧量（COD）是在一定條件下，用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示。它利用化學(xué)氧化劑，將水樣中的還原物質(zhì)加以氧化，然后從剩余的氧化劑的量計(jì)算出氧的消耗量。它的測定，可用重鉻酸鉀法，也可用高錳酸鹽法。以重鉻酸鉀作為氧化劑時(shí)，能將水中幾乎全部有機(jī)物氧化（直鏈烴、芳香烴、苯等除外），這里測得的耗氧量稱為化學(xué)需氧量（COD），能夠比較精確地測定有機(jī)物的總量，但測定手續(xù)復(fù)雜；用高錳酸鉀作氧化劑測得的耗氧量常稱為高錳酸鉀指數(shù)（OC），此法快速，但不能代表有機(jī)物的全部含量，它對含氮化合物較難氧化分解；目前所指的COD是指前者?？傂柩趿浚═OD）總需氧量（TOD）是指將水樣在高溫下燃燒化合物所耗去的氧量；單位以mg/L表示。該法為近年來發(fā)展起來的，可用儀器迅速測定（幾分鐘），且測定可自動(dòng)化、連續(xù)化。（由于在化學(xué)需氧量的測定過程中，還有相當(dāng)部分的有機(jī)物未被氧化，故所測得COD一般僅為理論值的95%左右。）總有機(jī)碳（TOC）總有機(jī)碳（TOC）是指水體中所有有機(jī)物的含碳量。將水樣在高溫下燃燒，有機(jī)碳即氧化成CO2，測得所產(chǎn)生的CO2的量，便求得水樣中TOC，單位以mg/L表示。由于測定儀器昂貴，國內(nèi)測定、應(yīng)用不普及。七.水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)各種用戶的水質(zhì)要求和廢水排放容許濃度，對一些水質(zhì)指標(biāo)作出的定量規(guī)范。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的一種。我國的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的部分內(nèi)容如下：生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-85）其制定原則主要是感觀上性狀良好，化學(xué)組成對機(jī)體無害，流行病學(xué)上安全可靠。標(biāo)準(zhǔn)中對水的物理性狀，各種金屬、非金屬物質(zhì)、有機(jī)化合物和有毒物質(zhì)都作了嚴(yán)格的規(guī)定。對細(xì)菌學(xué)指標(biāo)中的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌群和余氯含量有明確的規(guī)定。余氯是指飲用水經(jīng)氯化消毒接觸一定時(shí)間后尚殘留在水中的氯量。地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3828-88）該標(biāo)準(zhǔn)適用于我國江、河、湖泊、水庫等具有使用功能的地面水水域。根據(jù)地面水水域使用目的和保護(hù)目標(biāo)，可將我國地面水劃為五類：I類主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)。II類主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等。III類主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)。IV類主要適用于一般工業(yè)水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水取。

V類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)海水的用途），可分為三類：第一類適用于保護(hù)海洋生物資源的人類的安全利用（包括鹽場、食品加工、海水淡化、漁業(yè)和海水養(yǎng)殖等用水），以及海上自然保護(hù)區(qū)。第二類適用于海水浴場及風(fēng)景游覽區(qū)。第三類適用于一般工業(yè)用水、港口水域和海洋開發(fā)作業(yè)區(qū)等。農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（按照灌溉水的用途），農(nóng)業(yè)灌溉水水質(zhì)要求分二類：一類是指工業(yè)廢水或城市污水作為農(nóng)業(yè)用水的主要水源，并長期利用的灌區(qū)。灌溉量：水田800方/畝年，旱田300方/畝年。二類是指工業(yè)廢水或城市污水作為農(nóng)業(yè)用水的補(bǔ)充水源，而實(shí)行清污混灌淪灌的灌區(qū)。其用量不超過一類的一半。污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-88）適用于排放污水和廢水的一切企、事業(yè)單位。標(biāo)準(zhǔn)按地面水域使用功能要求和污水排放去向，對向地面水域和城市下水道排放的污水規(guī)定分別執(zhí)行一、二、三級標(biāo)準(zhǔn)。第三節(jié).污染物在水體中的轉(zhuǎn)化一.耗氧有機(jī)物在水環(huán)境中的降解1、概述水環(huán)境中的耗氧有機(jī)污染物主要是指動(dòng)物殘?bào)w和生活污水及某些工業(yè)廢水中的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等易分解的有機(jī)物，它們在分解的過程中要消耗水中的溶解氧從而使水質(zhì)惡化造成各種影響。有機(jī)物在水環(huán)境中的降解是通過化學(xué)氧化、光化學(xué)氧化和生物化學(xué)氧化來實(shí)現(xiàn)的，其中生物化學(xué)氧化具有最重要的意義。在自然環(huán)境中所有有機(jī)物在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，都能被氧化，其化合物中的C由還原狀態(tài)（低價(jià)態(tài)）被氧化到高價(jià)態(tài)，但氧化的難易程度有很大區(qū)別，主要由有機(jī)物中的官能團(tuán)所決定（不同的官能團(tuán)具有不同的氧化還原電位）。易于氧化的有機(jī)物：酚類，醛類，芳香胺類，有機(jī)硫化物—硫醇類、硫醚類；在一定條件下可氧化的有機(jī)物：醇類，烷基、硝酸基取代的芳香族化合物，不飽和烴基化合物—烯類，炔類，脂肪，酮類，酸類，酯類等；難氧化的有機(jī)物：飽和烴基化合物，鹵代烴類等。2.微生物在有機(jī)物生物化學(xué)氧化中的作用有機(jī)物的降解主要是通過生化氧化作用來實(shí)現(xiàn)的，微生物在有機(jī)物的生物化學(xué)反應(yīng)中起著決定性的作用。微生物把各種有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)，把它們分解為簡單的無機(jī)物，從中攝取構(gòu)成本身細(xì)胞的材料和活動(dòng)的能量，借以進(jìn)行生長和繁殖等生命活動(dòng)。分解有機(jī)物的微生物主要是細(xì)菌。細(xì)菌對有機(jī)物的氧化分解作用往往超過一般的化學(xué)氧化作用，在反應(yīng)的深度和速度方面勝過強(qiáng)的化學(xué)氧化劑。大部分生物氧化作用可在比化學(xué)氧化低得多的溫度條件下進(jìn)行。一些難以化學(xué)氧化的有機(jī)物，可順利地進(jìn)行生物氧化。生物氧化反應(yīng)一般要在酶的催化作用下完成。（1）生化反應(yīng)中的微生物—主要是細(xì)菌從營養(yǎng)需要的不同，將細(xì)菌分為異養(yǎng)細(xì)菌（有機(jī)營養(yǎng)型）和自養(yǎng)細(xì)菌（無機(jī)營養(yǎng)型）；異養(yǎng)細(xì)菌能夠利用現(xiàn)成的有機(jī)碳化物作為營養(yǎng)，又分腐生菌和寄生菌；自養(yǎng)細(xì)菌直接利用介質(zhì)中CO2借著外部能量同化為自己體內(nèi)的有機(jī)碳化物。腐生菌在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中起決定作用，只有在有機(jī)物降解的后期，硝化作用、硫化作用等過程中的自養(yǎng)細(xì)菌才起十分重要的作用。（2）.微生物的呼吸作用—細(xì)菌氧化各種有機(jī)物從中獲取能量的過程微生物的呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)各種有機(jī)污染物的氧化作用，即脫氫過程。把有機(jī)物中的氫脫去而放出適當(dāng)?shù)哪芰?，這時(shí)需要有相應(yīng)的受氫體來接受脫出的氫，反應(yīng)才能完成。如果是以游離的O2為受氫體則稱有氧氧化，如果以分子O2以外的化合物為受氫體，反應(yīng)在無氧或缺氧的條件下進(jìn)行則稱為無氧氧化。（3）.酶和輔酶的作用與化學(xué)氧化不同，生物氧化過程是在微生物體內(nèi)、在特殊酶系統(tǒng)的參與下，通過呼吸作用實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)的氧化。酶是細(xì)胞制造和分泌的一種物質(zhì)，它是生物化學(xué)反應(yīng)的接觸劑（催化劑、觸媒）它可以改變化學(xué)變化的熱力學(xué)條件，使原來在常溫常壓下不能進(jìn)行的化學(xué)變化在生物體內(nèi)外成為能夠進(jìn)行。酶具有高度的專一性，只對特定的反應(yīng)起推動(dòng)作用，一些催化作用使由某種酶單獨(dú)完成，但是許多酶不能單獨(dú)完成催化作用，還必須有另一些活性物質(zhì)參與才能完成，這些活性物質(zhì)稱為輔酶。3.耗氧有機(jī)物的生化降解過程環(huán)境中的耗氧有機(jī)物是指動(dòng)植物殘?bào)w、生活污水及工業(yè)廢水中碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等易降解的有機(jī)物。其生化降解的基本反應(yīng)是水解反應(yīng)和氧化反應(yīng)。水解反應(yīng)是指復(fù)雜的有機(jī)物分子在水解酶的參與下加以水分子分解為較為簡單化合物的反應(yīng)，它既可在體外進(jìn)行又可在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行。體外水解：細(xì)胞內(nèi)水解：①碳鏈雙烯基加水→乙醇基（單鍵）（烯水解酶）R－CH=CH－＋H2O→R－CH2－CH－OH②氨基酸中的肽鍵在水解酶作用下分解—脫氮過程：有機(jī)物在細(xì)菌體內(nèi)的進(jìn)一步分解主要是氧化作用，氧化反應(yīng)主要分為脫氫作用和脫羧作用兩類。①脫氫作用：－CHOH－基團(tuán)脫氫：如乳酸氧化成丙酮酸CH3CHOHCOO－→CH3COCOO－＋2H+＋2e－CH2－CH2－基團(tuán)脫氫如琥珀酸氧化成延胡索酸－OOCCHCHCOO－→－OOCC＝CCOO－＋2H+＋2e②脫羧作用是生物化學(xué)氧化中產(chǎn)生CO2的主要過程：代表性耗氧有機(jī)物的生物降解①碳水化合物的生物降解（淀粉為例）②脂肪、油類的生物降解③蛋白質(zhì)的生物降解總之，碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物降解的共同規(guī)律都是首先在細(xì)胞體外發(fā)生水解，然后在細(xì)胞內(nèi)部繼續(xù)水解和氧化。降解的后期為各種有機(jī)酸，在有氧條件下，被最終氧化為CO2、H2O、NO3－、SO42－等；在缺氧條件下下進(jìn)行硝化、反硫化、甲烷發(fā)酵、酸性發(fā)酵等，最終常產(chǎn)物除CO2、H2O外，還有NH3、H2S、CH4、有機(jī)酸、醇等。二.重金屬在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化（一）、概述重金屬的遷移轉(zhuǎn)化是指重金屬在自然環(huán)境中空間位置的移動(dòng)和存在形態(tài)的轉(zhuǎn)化。水環(huán)境中的重金屬主要是指汞、鉻、鎘鉛以及類金屬砷等毒性較大的元素。重金屬在水環(huán)境中遷移按物質(zhì)存運(yùn)動(dòng)的形式可分為：機(jī)械遷移、物理化學(xué)遷移、生物遷移三種基本類型。①機(jī)械遷移：重金屬離子以溶解態(tài)或顆粒態(tài)的形式被水流機(jī)械搬遷，遷移過程服從于水力學(xué)原理。②物理化學(xué)遷移指重金屬以簡單離子、絡(luò)離子或可溶性分子在水環(huán)境中通過一系列物理化學(xué)作用（包括沉淀－溶解作用、絡(luò)合作用、螯合作用、吸附作用、氧化還原作用、介質(zhì)的作用等）所實(shí)行的遷移與轉(zhuǎn)化過程。物理化學(xué)遷移是重金屬在水環(huán)境中遷移最重要的形式，其決定了重金屬在水環(huán)境中的形式、富集狀況和潛在危害程度等。③生物遷移指重金屬通過生物體的新陳代謝、生長、死亡等過程實(shí)現(xiàn)的遷移。我們重點(diǎn)討論重金屬在水環(huán)境中的物理化學(xué)遷移（二）.重金屬在水環(huán)境中的物理化學(xué)遷移1.重金屬化合物的沉淀－溶解作用重金屬化合物在水環(huán)境中的遷移能力主要取決于其在水中的溶解度，溶解度越大，遷移能力越大，溶解度越小，遷移能力越小。2.重金屬離子的水解作用重金屬離子的水解作用可看作各種金屬離子與質(zhì)子（H＋）之間對于羥基（OH－）的爭奪。重金屬離子的水解作用實(shí)際上是羥基對金屬離子的絡(luò)合作用，它可大大提高某些重金屬氫氧化物的溶解度，從而促進(jìn)金屬離子在水環(huán)境中的遷移。3.水環(huán)境中配位體對重金屬的絡(luò)合作用水環(huán)境中存在著多種多樣的天然和人工合成的無機(jī)和有機(jī)配位體，它們能和重金屬離子（大多數(shù)為過渡元素）形成不同穩(wěn)定度的絡(luò)合物或螯合物，對重金屬在水環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化有很大的影響。有學(xué)者曾提出重金屬離子配位化合物的溶解度可能是影響重金屬在水環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化的最重要的因素。水環(huán)境中無機(jī)配位體除OH－外，還有Cl－、CO32－、HCO3－、F－、S2－等，其中人們十分重視OH－、Cl－的絡(luò)合作用，尤其被認(rèn)為是天然水環(huán)境中重金屬的最穩(wěn)定的絡(luò)合劑。水環(huán)境中有機(jī)配位體包括有機(jī)質(zhì)降解的產(chǎn)物如氨基酸、腐殖質(zhì)酸以及生活廢水中的洗滌劑、農(nóng)藥及大分子環(huán)狀化合物等。其中腐殖質(zhì)（胡敏酸、富啡酸等）被認(rèn)為是水環(huán)境中最重要的有機(jī)絡(luò)合劑。許多研究表明天然水中的有機(jī)絡(luò)合物主要是以腐殖質(zhì)的絡(luò)合形式存在。4.水環(huán)境中膠體對重金屬離子的吸附作用水環(huán)境中的懸浮物和底泥含有豐富的膠體，膠體具有巨大的比表面和表面能，能強(qiáng)烈地吸附各種分子和離子，它對重金屬的吸附作用對重金屬在水環(huán)境中的遷移有重大影響。膠體的吸附作用是重金屬從溶液中轉(zhuǎn)入固相的主要途徑，不同膠體對各種金屬離子的吸附能力是有差異的，吸附能力與水體的PH值有關(guān)，吸附量隨PH值的增高而增大，但均存在臨界PH值，超過該值，離子的水解、沉淀將起主要作用。5.重金屬在水環(huán)境中的氧化還原作用水環(huán)境中的氧化還原作用對重金屬的遷移、存在形態(tài)（決定了污染效應(yīng)）、富集與分散狀況都有重大影響。一些重金屬元素，在氧化環(huán)境中具有較高的遷移能力，而另外一些元素在還原條件下更易遷移。如：鉻、釩等在高度氧化條件下形成易溶的鉻酸鹽和釩酸鹽，具有很高的遷移能力；而在還原條件下這些元素變成難溶性化合物而不易遷移；再如錳、鐵等元素在氧化條件下形成溶解度小的高價(jià)化合物很難遷移，而在還原條件下形成低價(jià)化合物，很易遷移。氧化還原條件的改變使金屬元素的存在形態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致金屬氧化還原電對的電極電勢的改變，由此引起污染效應(yīng)的變化。如局部地區(qū)發(fā)生重金屬富集現(xiàn)象。6.某些形成甲基化金屬等劇毒有機(jī)物如甲基汞等第四節(jié).水體污染的控制水體污染控制既是一項(xiàng)技術(shù)性工作，也是一項(xiàng)政策性很強(qiáng)的工作。其目的是在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益統(tǒng)一的前提下，解決從污染產(chǎn)生、發(fā)展直至消除的全過程存在的有關(guān)社會(huì)問題和采取防治措施。例如控制污染源頭減少廢水排放；查明污染產(chǎn)生的原因，研究防止污染的原理和方法；設(shè)計(jì)消除污染的工藝流程；開發(fā)無公害化能源和新型設(shè)備等。具體的水污染治理工程既包括單個(gè)污染源或污染物的治理，也包括區(qū)域水污染的綜合防治。在治理政策上盡可能合理利用水體自凈能力和注意處理水的回收利用。一.廢水處理方法一般可分為物理法、化學(xué)法和生物化學(xué)法。水中污染物質(zhì)，可按其顆粒大小分為粗粒（大于100微米）、細(xì)粒（1～100微米）、膠體物質(zhì)（0.0001～1微米）和真溶性雜質(zhì)（小于0.1微米）。不同的處理方法可以去除水中不同的顆粒。1、物理處理法物理方法處理廢水，是利用物理原理和機(jī)械作用，除去廢水中懸浮固體或懸浮性液體。包括均衡調(diào)節(jié)法、沉淀法、過濾法、膜分離法和氣浮法等方法。均衡調(diào)節(jié)法此法主要用作廢水預(yù)處理，為后續(xù)處理提供方便。由于生產(chǎn)廠生產(chǎn)不同產(chǎn)品和生產(chǎn)周期不同，排放廢水的水量、水質(zhì)經(jīng)常發(fā)生變化。為使廢水處理設(shè)備的負(fù)荷保持穩(wěn)定，而不受廢水流量、濃度、酸堿度、溫度等條件的變化影響，需要在廢水處理系統(tǒng)之前設(shè)置調(diào)節(jié)池，用來調(diào)節(jié)廢水的水量、水質(zhì)、水溫等，使之均衡地流入處理系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池容積大小，需根據(jù)廢水的流量變化幅度、濃度變化規(guī)律以及要求達(dá)到的調(diào)節(jié)程度、用地緊張程度等來確定。調(diào)節(jié)池的有效容積一般不小于6小時(shí)的水力停留時(shí)間。調(diào)節(jié)池的形式可為長方形和圓形。在容積比較大的調(diào)節(jié)池中間，通常設(shè)置攪拌裝置促進(jìn)水質(zhì)的均勻混合。當(dāng)采用壓縮空氣攪拌時(shí)，調(diào)節(jié)池可兼有預(yù)曝氣池作用。當(dāng)采用慢轉(zhuǎn)速攪拌裝置時(shí)，兼有初沉池作用，可以用帶刮板的攪拌槳把沉淀池污泥轉(zhuǎn)入中央底部排出口后外排。沉淀法當(dāng)廢水中含有較多的懸浮顆粒時(shí)，需要采用沉淀法去除。沉淀法是利用固體顆粒與水兩者比重差異的原理，實(shí)現(xiàn)固液分離的，被廣泛采用作為廢水預(yù)處理方法。不少工廠的廢水在采用升華進(jìn)行處理前，先從廢水中除去粗、細(xì)懸浮顆粒以減輕生化處理裝置的處理負(fù)荷。為此把設(shè)置在生化池前的沉淀池稱為一級沉淀池，在生化處理后的沉淀池稱為二級沉淀池。沉淀池由水流部分、污泥部分和緩沖層三部分組成。按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和輻射流式三種。為了提高廢水中懸浮物的去除效率，生產(chǎn)上使用的沉淀池可安裝斜板或斜管。一個(gè)連續(xù)操作的沉淀池，大致可分為進(jìn)水、沉降、污泥和出水四個(gè)區(qū)。平流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單、沉淀效果好、工作性能穩(wěn)定。缺點(diǎn)是污泥排放困難。在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮廢水在沉降區(qū)中實(shí)際停留時(shí)間較理論停留時(shí)間短，懸浮顆粒的實(shí)際沉降速度較理想沉降速度小的因素。豎流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是排泥容易，不需設(shè)機(jī)械刮泥設(shè)備，便于管理。缺點(diǎn)是池深大，施工較困難，造價(jià)高，單池容量小。輻射式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是容積大，適用于水量大的廢水處理。缺點(diǎn)是排泥設(shè)備龐大、造價(jià)高。過濾法過濾法常用于廢水的最終處理過程，也用于污泥濃集后的機(jī)械脫水，有時(shí)過濾法還用于廢水的預(yù)處理，以防止水中顆粒物損壞水泵，堵塞管道。過濾過程實(shí)質(zhì)上是使廢水通過具有微細(xì)孔道的過濾介質(zhì)，廢水在推動(dòng)力作用下通過微細(xì)孔道，而微細(xì)顆粒物則被截留。隨著過程的進(jìn)行，濾層逐漸增厚，水流的阻力增加，水流速度下降，這是需要用清水反沖洗以除去被截留的固體物質(zhì)，恢復(fù)過濾性能。過濾操作的方式有常壓過濾、加壓過濾、真空過濾等多種。綜合濾料過濾一般是以格柵、篩網(wǎng)或?yàn)V布等作為低層的介質(zhì)，在上面堆積顆粒介質(zhì)組成濾層，可過濾去除水中0.1毫米以上的細(xì)顆粒物和懸浮物。

微濾機(jī)過濾是利用孔徑在10至100微米范圍的編織物，吸濾水中微顆粒物膜分離法膜分離法是一種新型隔膜分離技術(shù)。它作為廢水深度處理方法、飲用水精制和海水淡化等領(lǐng)域受到重視和研究，并已在工程實(shí)踐中使用。膜分離是利用一種特殊的半透膜使溶液中的某些組分隔開，某些溶質(zhì)和溶劑滲透而達(dá)到分離的目的。氣浮法氣浮法處理廢水通常是把氣泡導(dǎo)入含有懸浮物的廢水中，使固體顆粒物粘附到氣泡上，形成外觀比重較水小的懸浮物，浮到水面而實(shí)現(xiàn)固液分離。其基本原理與沉降法相同?，F(xiàn)代廢水氣浮處理，市場已有各種配套的氣浮裝置供選擇使用，無需使用廠方工程技術(shù)人員去從頭設(shè)計(jì)。決定是否采用氣浮處理的一條重要原則是水質(zhì)特征，適宜氣浮分離的水質(zhì)是水中懸浮物本身比重比較輕，易于上浮或懸浮物易于粘附到氣泡上而上浮。為了強(qiáng)化氣浮分離，一般在廢水進(jìn)入氣浮機(jī)前投加適宜混凝劑，以使懸浮顆粒粒徑變粗并易于與空氣氣泡粘附。氣浮法較適宜處理的廢水有含油廢水、煉油廠廢水、造紙廢水、鋼鐵廠熱軋、冷軋車間廢水、洗毛廢水、合成橡膠廢水等等。2、化學(xué)處理法化學(xué)處理法是通過向廢水中投加化學(xué)藥劑，使其與污染物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而除去污染物的方法。常用的化學(xué)處理法有中和法、混凝沉淀法、氧化還原法、吸附法、反滲透法和離子交換法等中和法利用酸堿中和原理處理廢水的方法叫中和法。

酸性廢水和堿性廢水都可以用中和法進(jìn)行處理。酸性廢水的中和方法有：投加堿性藥劑（如氫氧化鈉、石灰等）進(jìn)行中和；用堿性廢水或堿渣中和；通過堿濾料層（如石灰石濾料層）過濾中和以及離子交換過程實(shí)現(xiàn)酸性中和等。堿性廢水的中和方法有向廢水中投加酸性藥劑（如硫酸、鹽酸等）進(jìn)行中和；利用酸性廢渣或煙道氣中的二氧化硫、二氧化碳進(jìn)行中和等。中和廢水PH值，使處理后廢水達(dá)循環(huán)利用或排放的PH（6～9）要求，是簡單易行的辦法，且處理設(shè)備簡單、操作管理容易，有時(shí)甚至不需專門處理設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)中和處理?；炷恋矸ɑ炷恋矸ㄊ峭鶑U水中加入混凝劑，使水中膠體物質(zhì)、微細(xì)懸浮物在化學(xué)、物理作用下聚集，形成大顆粒絮體，從而加速沉淀、強(qiáng)化固液分離?；炷齼艋饔弥饕敲摮z體物質(zhì)和細(xì)顆粒物，某些絮凝劑對一些真溶性雜質(zhì)的脫除也有效。利用向水中投加與水中膠體具相反電荷的電解質(zhì)（混凝劑），可以中和膠體電荷、壓縮雙電層，使膠體顆粒脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的超微細(xì)顆?？梢杂捎谧陨淼牟祭蔬\(yùn)動(dòng)或在外力攪拌下實(shí)現(xiàn)顆粒的“碰撞”聚集，并依托水中原有微細(xì)懸浮物顆粒，逐步凝聚成肉眼可見的顆粒物。混凝反應(yīng)除了和混凝劑本身的種類和性質(zhì)有關(guān)外，還與以下因素有關(guān)：膠體顆粒物的種類與表面性質(zhì)；懸浮物的粒度、濃度；PH值；水溫；所含溶解鹽類；攪拌條件等等。混凝沉淀法處理流程包括投藥、混合、反應(yīng)及沉淀分離幾部分。為了進(jìn)一步提高混凝沉淀法的處理效率，人們又研究了一些措施，其中電絮凝沉降和化學(xué)磁性混凝沉降已見工業(yè)應(yīng)用。氧化還原法氧化還原法是利用加入氧化劑或還原劑將廢水中有害物質(zhì)氧化或還原為無害物質(zhì)的方法。氧化法處理廢水，關(guān)鍵是氧化劑的選擇，使之能有效進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)后的生成物無毒，即使在常溫下也有較快的反應(yīng)速度，反應(yīng)pH值變化不太大等等。廢水處理中常用的氧化劑有空氣、氧氣、臭氧、氯、次氯酸鈉、二氧化氯等。還原反應(yīng)是物質(zhì)所含化學(xué)元素化合價(jià)降低的反應(yīng)，常用于處理含鉻電鍍廢水。這種廢水中六價(jià)鉻的濃度常達(dá)10000～20000毫克/升，PH值很低，六價(jià)鉻很快還原為三價(jià)鉻，再加石灰或氫氧化鈉使之邊為氫氧化鉻沉淀除去。還原法處理含鉻電鍍廢水是一項(xiàng)成熟的去除效率高的化學(xué)方法。其缺點(diǎn)是先加酸后要加堿（石灰）、藥劑消耗量大，生成沉渣有進(jìn)一步處理的問題。吸附法吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。工業(yè)應(yīng)用主要問題是吸附劑的研制、篩選和合理應(yīng)用。常用吸附劑有漂白土、活性白土、活性氧化鋁、硅膠、合成有機(jī)吸附樹脂、合成分子篩、活性炭等。吸附作用分為兩類：物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附是由于分子間相互作用產(chǎn)生的吸附，沒有選擇性，吸附強(qiáng)度好，具有可逆性，是放熱過程?；瘜W(xué)吸附是靠化學(xué)鍵力相互作用產(chǎn)生的吸附，這種吸附選擇性好、吸附力強(qiáng)、具有不可逆性，是吸熱過程。一般吸附都兼有物理吸附、化學(xué)吸附功能，兩種西服過程可以同時(shí)進(jìn)行。水處理吸附過程中，主要影響因素為：吸附劑的表面化學(xué)特性、吸附質(zhì)的性質(zhì)、混合溶液、pH值、溫度、生物協(xié)同作用等。現(xiàn)代吸附法處理工業(yè)廢水或用水，多為連續(xù)操作，有固定床、移動(dòng)床和流化床三種方式。3、生物處理法生物處理法是利用微生物（細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物）的新陳代謝作用處理廢水的一種方法。微生物的新陳代謝作用能將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單物質(zhì)，使廢水得到凈化。生物法處理廢水，可大體分為好氧處理和厭氧處理兩大類。好氧生物處理好氧生物處理是在有氧存在的條件下，利用好氧微生物的作用，降解處理廢水中的有機(jī)物。工業(yè)上應(yīng)用較普遍的是活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是以好氧菌為主體所組成的懸浮狀絮凝體，混雜著廢水中的有機(jī)和無機(jī)的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)，并在其表面上附聚著多種不同的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等。這種混合狀態(tài)的絮凝體，具有很大的比表面積，對污水中呈懸浮狀態(tài)的有機(jī)膠體物質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附能力和絮凝能力，在有氧條件下，對有機(jī)物還有很強(qiáng)的氧化能力，構(gòu)成活性污泥處理污水的有利條件。生物膜法是利用生長在載體上的生物膜對水中有機(jī)物進(jìn)行吸附和氧化分解處理的方法。厭氧生物處理常用的厭氧生物處理法是甲烷發(fā)酵法（完全厭氧）和不完全厭氧法。甲烷發(fā)酵法是在沒有空氣和溶解氧的條件下，通過厭氧微生物的生命活動(dòng)將有機(jī)物分解的方法，適用于BOD濃度大于10000mg/l的污水和城市污水處理廠的污泥消化處理。甲烷發(fā)酵處理的分解過程可分為酸性發(fā)酵階段和堿性發(fā)酵階段。酸性發(fā)酵階段是指污水中的復(fù)雜有機(jī)物在水解菌及其所分泌的酶的作用下水解，碳水化合物和蛋白質(zhì)分解成單糖和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸。進(jìn)而在產(chǎn)酸菌的作用下，生成低分子的醋酸、丙酸和丁酸等有機(jī)酸和醇類，污水PH值下降。這個(gè)階段約在5～15小時(shí)內(nèi)完成。堿性發(fā)酵階段是指在厭氧酸性發(fā)酵階段的后期，氨氣的產(chǎn)量增大，使污水的PH值上升，這一階段在堿性條件下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間長，通常5～20天。不完全厭氧法的生化反應(yīng)只進(jìn)行到水解、酸化階段。其適宜細(xì)菌繁殖的溫度在20～35度，水解酸化菌無需完全沒有溶解氧，水中溶解氧在0.01～0.1m