课件重点.docx

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1、环境工程复习重点自然环境：环绕于人类周围的各种自然因素的总和，由空气、水、土壤、阳光和各种物质资源等因素组成，是一切生物生存所依赖的物质世界。社会环境：是指人类生存及活动范围内的社会物质、精神条件的总和。广义包括整个社会经济文化体系，狭义仅指人类生活的直接环境。环境的法律定义:影响人类生存及发展的各种天然的及经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村。环境要素：是指构成人类环境整体的、各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分。环境要素可以分为自然环境要素与社会环境要素，习惯上指自然环

2、境要素，包括水、大气、岩石、生物、阳光与土壤等。环境要素具有的特点：最小限制律，等值性，整体性效应大于个体效应之和。环境诸要素相互依赖、相互作用与相互制约生态系统是指在自然界的一定空间内，生物群落与周围环境构成的统一整体。其中生物与环境相互作用、相互制约、不断演变，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡。生态系统组成部分生产者：进行光合作用，进行有机物的合成（植物和其他光合生物）消费者：直接或间接利用植物所制造的有机物分解者：将动、植物残骸分解为无机物的微生物无生命物质：无机物、有机物，水、大气、矿物质等生态系统的功能：生态系统产生能量流动生态系统的物质流动生态平衡概念:生态平衡是指某生态系统的

3、生物环境和非生物环境之间以及它们内部之间通过物质循环、能量流动和信息传递，达到互相适应、相互制约、协调统一的效果，维持一种恒定状态。也就是说，生态平衡包括了生态系统中结构上的平衡和功能上的平衡两个方面：结构平衡主要指生物种类的多样性。功能平衡指生态系统中物质流动相对恒定，循环保持正常；能量输入和输出接近相等，流动基本守恒。特性生态系统的平衡是一种动态平衡。当生态系统受到一定程度的外界干扰而引起不平衡时，具有恢复平衡状态的能力，使其进入新的平衡状态，即自身调节的能力。当干扰超出其承受能力，即一定的限度,达到破坏生态规律的程度，调节就不再起作用，生态平衡就会遭到严重破坏。环境容量问题生态系统的自净

4、功能水、气、固三态环境在自然条件下互相发生物质与能量交换，在生态系统中保持相对稳定的组成。由于生态系统的自身运行活力，导致污染物的浓度及总量在某一水平之下时，生态系统能够通过自身的运行机制,逐渐自动将污染物分解为无害环境。这就是生态系统的自净功能。环境容量概念污染水平超过一定限度，污染能力超过生态自净能力，将导致生态系统内的生物种类既相对数量发生质的变化，自净能力急剧下降，生态平衡被打破。不导致生态平衡破坏的最大污染水平，就是相对于某一环境的环境容量。如何维持生态平衡通过各种手段，尽量减少污染，降低污染水平，使不致超过环境容量。水污染与控制污染源:工业废水，城市生活废水，交通运输污染，养殖业污

5、染，农业面源污染水体污染物a.固体污染物一悬浮物危害：沉淀后产生污泥淤积，降低水体透光度，降低水体生物活性及生物量,危害水生生物，特别是水生动物衡量指标：悬浮颗粒物SS（SUSPendedSOIid）测量标准：0.45m滤膜过滤截留b.耗氧（或需氧）有机物容易被微生物分解的动植物残骸或代谢物等。由于其快速分解耗尽水体中的溶解氧，导致水体好氧生物死亡，厌氧生物继发性占优势地位，于是有机物厌氧分解产生有毒气、液产物，继而毒害其他水生动植物。c.无机物营养物质一般指N、P等营养元素。如果水体中营养元素超标，在适当条件下会导致光合细菌爆发，继后大量死亡分解，耗尽水体溶解氧，导致水体失衡甚至死亡。该现象

6、称之为富营养化现象。d.毒性物质无机毒物:重金属（Hg,Cd,Cr,As,Pt）有机毒物：有机农药，多氯联苯、稠环芳煌、卤代酚、杂环化合物其它无机毒物（亚硝酸盐、氟化物）e.生物污染物病毒、细菌、寄生虫等f.油脂类污染物g.石油及其产品污染常用废水水质指标物理性质：色度，水温，浊度，悬浮颗粒化学性质：pH、有机物、溶解氧含量（DO）、溶解性固体、有毒物、NH3-N（氨氮含量指标）、TN（总氮含量）、TP（总磷含量）有机物综合指标：生物需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）TOD（总需氧量）单项指标：重金属含量等生物学指标：细菌总数、大肠菌数几个常见的简化表示说明SS（SuspendedSoli

7、d）：固体悬浮物DO（DssolvedOxygen）：溶解氧含量BOD（Bio-chemicalOxygenDemand）：生化需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）：化学需氧量TOD(TotalOxygenDenIand):总需氧量TN(TotalNitrogen):总氮含量TP(TotalPhOSPhorUS):总磷含量水的自净概念：进入水体的污染物，通过自然界的物理、化学和生物等方面作用，使污染物浓度逐步降低，经过一段时间后，水体恢复到受污染之前的状态。物理过程：扩散、稀释、沉淀、混合等化学或物化过程：氧化、还原、分解、中和、吸附等生化及生物过程：微生物氧化分解有机物比

8、较重要的自净作用是：废水在水体中的稀释和水体的生化自净。废水在水体中的稀释污染物进入水体后存在两种运动形式：推流和扩散水体的生化自净有机物进入水体后在微生物的作用下氧化分解为无机物的过程,可以使有机污染物的浓度大大减少，这就是水体的生化自净作用。生化自净作用需要消耗氧，生化自净过程实际上包括氧的消耗和氧的补充两方面的作用。废水处理方法：物理处理法，物理化学处理法，化学处理法，生物处理法。物理处理法：沉降，过滤，隔油，气浮，离心分离。沉降原理：利用重力作用使易沉降的悬浮物与水分离。颗粒与水的密度之差，比重1,下沉；比重1,上浮。沉降的设备：沉沙池和沉淀池沉沙池的功能是去除砂砾、煤渣等比重较大的无

9、机颗粒物，目的是使后面沉淀池的污泥具有很好的流动性，不致磨损污泥处置设备。去除砂砾的粒径在0.2mm以上，沉沙的处理一般为填埋。沉淀池可去除粒径20100m的颗粒。根据池内水流方向可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板式。沉淀池分类：平流式，竖流式过滤过滤主要用于去掉废水中细小的悬浮物。常用方法：沙滤和筛滤沙滤是利用粒状介质层截留水中细小悬浮物。主要设备有普通快滤池和压力滤池，常用于废水的深度处理和应用水的处理过程。筛滤常用的设备是微滤机，常用于自来水厂去除原水中藻类、水蚤等浮游生物，也可用于回收工业废水中的有用物质。隔油原理：利用油与水之间的密度差，使油浮到水面并加以去除。此法可去除60m以上的

10、油粒。常用设备：隔油池隔油池的形式较多，常用的有平流式隔油池、斜板式隔油池等。平流式隔油池结构简单，除油效果稳定，但污水停留时间较长（1.52.0h）,池体庞大，占地面积大。斜板式隔油池池内斜板为聚酯玻璃钢波纹板，采用异向流形式，污水自上而下流入斜板组，油粒沿斜板上浮。由于废水在池内停留时间一般不大于30min,因此池容积大大缩小,油水分离效果大大提高。气浮气浮是一种固一液和液一液分离的方法。具体过程：通入空气产生微细气泡一附着在气泡上一上浮处理对象：乳化油及疏水性细小悬浮固体。按照产生气泡的方法，气浮设备可分为加压溶气气浮和叶轮气浮两种。离心分离离心分离是使水高速旋转，利用离心力分离水中悬浮

11、颗粒的方法。常用设备：常速离心机和高速离心机。常速离心机多用于污泥或化学沉渣的脱水。高速离心机适用于废水中乳化油的分离。物理化学处理法：吸附法，离子交换法，膜分离法，萃取法，磁力分离吸附法吸附法是指水中的一种或多种物质被吸附在固体表面（吸附剂）而被去除的方法。原理：一种物质附着在另一种物质表面上的过程一吸附，是一种相界面上的反应。可以发生在气一液界面、气一固、液一固在水处理中，主要讨论的是液一固界面。固相物质：吸附剂，一般为多孔性物质液相中被吸附物质：吸附质吸附法多用于去除废水中的微量有害物质，包括生物难降解物质如杀虫剂、洗涤剂以及一些重金属离子，去除水中的异味，也可同收废水中的有用成分。离子

12、交换法是借助固体离子交换剂与溶液中离子的置换反应去除废水中有害离子的方法。离子交换剂：磺化煤，离子交换树脂离子交换法广泛用于水和废水的处理，如进行水质软化和除盐、去除废水中的重金属离子以及净化放射性废水等。膜分离法膜分离法是利用过渡性膜的选择透过性对水中杂质进行浓缩和分离的方法。膜分离实质上也是一种过滤过程，只是过渡粒子的粒径范围不同。膜分离法主要用于海水淡化、纯水和超纯水的制备以及用于如电镀、造纸和重金属等工业废水的处理。根据推动力的不同，膜分离有下列几种：浓度差：扩散渗析电位差：电渗析压力差：超过滤：O.Po.5MPa,反渗透：210MPa萃取法萃取法是利用物质在不同溶液中的溶解度不同，选

13、择适宜的溶剂来分离混合物的方法。萃取与反萃取萃取剂：仲辛醇、磷酸顶三脂、三烷基胺等。利用二甲苯为萃取剂、氢氧化钠溶液为反萃取剂，可回收废水中的大部分酚。磁力分离磁力分离是利用磁场力截留和分离废水中污染物的方法。常用设备：磁过滤器磁力分离主要用于去除废水中磁性及非磁性悬浮物和重金属离子,对废水中有机物和营养物的去除也有帮助。化学处理法：混凝法，中和法，氧化还原法，化学沉淀法，电解法混凝法混凝法处理废水过程：混凝剂一般以IOQ20%的浓度加入废水中，经过快速混合过程（一般不超过2min）和反应过程（一般不超过30min）,形成矶花，在反应阶段完成后，矶花在沉淀设备中沉淀之后，澄清水与沉渣分离。混凝

14、剂：硫酸铝、聚合氯化铝等铝盐，硫酸亚铁、三氯化铁等铁盐，有机高分子絮凝剂混凝法可去除废水中难以用沉淀法去除的细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等；也可降低污水的浊度、色度；去除多种高分子物质、有机物、某些重金属（汞、镉、铅）和放射性物质；也可去除能够导致富营养化的物质。中和法中和法处理主要针对酸碱废水。中和法就是利用酸碱中和生成盐的化学原理将废水从酸性与碱性条件下校正到中性附近，以便于结合其他手段处理。常用方法：投药中和法，过滤中和法中和法设备：包括反应池、加药泵、搅拌机、沉淀池、过滤池等。投药中和流程适用于各种中和处理情况，但药剂及运行费用较高过滤中和流程适用于有固体中和淀料的场合。该流程结构

15、简单，运行费用低，而且在合适条件下处理效果良好。氧化还原法氧化还原法是通过化学药剂与污染物之间的氧化还原反应，将废水中有毒、有害的污染物转化为无毒或微毒物质的方法。氧化还原法原理氧化法：向废水中投加氧化剂，氧化废水中的有毒有害物质，使之转化为毒害性较小物质或无毒化。还原法：采用还原剂改变有毒有害物质价态，使之转化为毒害性较小物质或无毒化。常用氧化剂：臭氧、氧、过氧化氢、高镒酸钾、漂白粉、次氯酸钠及三氯化铁等。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、氯化亚铁、铁屑、锌粉、硼氢化钠等。化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂,使其与废水中的溶解性污染物发生互换反应，生成难溶于水的盐类，从而从水中沉淀分离的方法。化学沉淀法原理投加某种化学药剂（沉淀剂）f使与水中的溶解物质发生反应一生成难溶盐类f降低水中溶解性物质的含量i一般用于处理含重金属废水沉淀剂：石灰（CaO）,碳酸钠等。化学沉淀法多用于去除水中硬度离子的去除以及废水中的重金属离子的去除,如汞、镉、铅、锌等。此法优点是经济简便，药剂来源广泛，缺点是管道易结垢堵塞与腐蚀；沉淀体积大，脱水困难。电解法