水体污染与防治

水体污染与防治水是生物维持生命的必要物质，没有水就没有生命，水占人体重量的65％，由此可见水对人类是多么重要。水是宝贵的自然资源。地球上所的有水中，其中淡水仅占2.7％。水资源尽管可以更新和通过水的循环得到补充长期利用，但是，由于不断遭到污染以及过度开采，以致可供使用的水资源日益枯竭。造成严重的社会问题。因此防止水体污染和合理开采使用水资源，是摆在我们面前的一项极其重要而又限巨的任务。、水体污染1．水体污染的概念水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼泽、海洋以及地下水等水的聚积体。在环境学中，水体不仅包括水本身，还包括了水中的悬浮物、溶解物质、胶体物质、底质（泥）和水生物等。应把它看作是完整的生态系统或完整的自然综合体。水体按其类型不同可以分成陆地水体和海洋水体以及地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 水体和地下水体。一个沼泽、一条河流、甚至一滴水我们都可称之为水体。如黄河，我们可以称之为黄河水体；长江，我们可以称之为长江水体等等。水体所处环境不同使得水体中出现多种多样的生物群。自然环境是一个动态平衡体系，它对其中各种物质的变化具有一定的自动调节能力，经过体系内部一系列的连锁反应和相互作用，又会建立起新的平衡。水体也有这种在一定程度下能自身调节和降低污染的能力，通常称之为水体的自净能力。但是，当进入水体的外来杂质含量超过了这种水体自净能力时，就会使水质恶化，对人类环境和水的利用产生不良影响这就是水的污染。1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》中为“水污染”下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康，或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。造成水体污染的因素有两种，一是自然原因，二是人为原因。这里我们主要讨论人为因素所造成的水体污染问题。2．水体污染源在向水体排放污染物的过程中，根据人类活动的不同形式，可以将水体污染源分成下面几种类型。1）工业污染源各种工业生产中所产生的废水排入水体就造成了工业污染源。不同的工业所产生的工业废水中所含污染物的成分有很大差异，这是由于各种工业加工的原料不同，工艺过程不同造成的。冶金工业（包括黑色冶金工业、有色冶金工业）所产生的废水主要有冷却水、洗涤水和冲洗水等。冷却水中的直接冷却水由于与产品接触，其中含有油、铁的氧化物、悬浮物等；洗涤水为除尘和净化煤气、烟气用水，其中含有酚、氰、硫化氰酸盐、硫化物、钾盐、焦油悬浮物、氧化铁、石灰、氟化物、硫酸等；冲洗水中含有酸、碱、油脂、悬浮物和锌、锡、铬等。在上述废水中，含氰、酚废水危害最大。从有色冶金工业所排出的废水中，多含汞、砷、锡、铬等元素，是水体中重金属物质的来源。此外，有色冶金遗留的大量矿渣，经雨水冲洗，流入地表和地下水中成为水体中的污染物质。化学工业的产品很多，因此化学工业废水的成分也很复杂，在废水中常含有多种有害、有毒，甚至剧毒物质，如氰、酚、砷、汞等。虽然有的物质难以降解，但却能通过食物链在生物体内富集，造成危害，如DDT多氯联苯等。此外，化工废水中有的具有较强的酸度，有的则显较强的碱性，PH值不稳定，这些废水对水体的生态环境、水体中的建筑设施和农作物都有危害。一些废水中含氮、磷均很高，易造成水体富营养化。在电力工业中，电厂冷却水则是热污染源。在炼油工业中，有大量含油废水排出，由于排放量大，常超出水体的自净能力，易形成油污染。工业污染源向水体中排放的废水具有量大、面广、成分复杂的特点，是重点解决的污染源。（2）城市生活污水城市居民聚集地区所产生的生活污水是另一类污染源。这种污染源排放的多为洗涤水、冲刷器物所产生的污水，因此，主要由一些无毒有机物，如糖类、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、尿素等组成。其中氮、磷、硫较高。此外还伴有各种合成洗涤剂。它们对人体有一定危害。在生活污水中还含有相当数量的微生物，其中一些病原体，如病菌、病毒、寄生虫等，都对人的健康有较大危害。3）农村污水和灌溉水农村污水和灌溉水是水体污染的主要来源。由于农田施用化学农药和化肥，灌溉后或经雨水将家药和化肥带入水体造成农药污染或富营养化。在污染灌溉区、河流、水库、地下水都会出现污染。此外，由于地质溶解作用以及降水淋洗使污染物进入水体。4）船舶废水船舶在水域中航行时，会对水域造成污染，其主要污染物是油，其次还有因洗刷船舶带来的污水。3．水体污染物生活污水、畜禽饲养场、屠宰场，以及制革、洗毛和医院等排出的废水中常含有各种病原体，如病菌、病毒、寄生虫等。水体受到病原体污染，会传播疾病。历史上流行的瘟疫，有的就是水媒型传染病。水体引起的传染病主要有细菌引起的痢疾、伤寒、副伤寒、霍乱、副霍乱等；病毒引起的小儿麻痹、传染性肝炎；其它病原体引起的姜片虫病、血吸虫病、阿米巴痢疾、钩端螺旋体病等。（2）需氧物质污染物所谓需氧物质污染物是指一些在食品加工、造纸等工业废水和生活污水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，需要通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中，需要消耗水体中的溶解氧，因此叫做需氧物质。这类污染物的主要危害是造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其它水生生物生长。当水中溶解氧耗尽后，有机质将进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等，气味难闻，使水质进一步恶化。（3）有毒化学物质有毒化学物质可以分为三类。重金属汞（Hg）、镉（Cd）、锌（Zn）＞W（Ac）、硒（Se）和铜（Cu）等称为亲硫元素，与硫有较大的亲合力，形成硫化物。它们是水体中常见的而且是危害很大的污染物，由于容易发生价态变化，在水中常发生各种化学反应，很不稳定。它们对人体的主要危害是，进入人体后，抑制酶的生长，破坏人体酶的正常活动。在这些元素中的汞、镉、铜危害较大。酚和氰酚类化合物，广泛含于冶金焦化、炼油、塑料、农药等工业废水中。酚类属于有较高毒性的化合物，主要破坏细胞原浆，低浓度酚使蛋白质变质，高浓度酚能使蛋白质沉淀，对各种细胞有直接损害，对皮肤和粘膜有强烈的腐蚀作用。长期饮用含酚污染的水，可引起头昏、出疹、瘙痒、贫血和各种神经系统症状。氰类化合物，在电镀、煤气、焦化、高炉等工业废水中均含有氰；如氰氢酸及有机氰化物都是剧毒物质。大多数氰的衍生物毒性更强，因为它们能在肌体内产生氰化氢，使细胞呼吸受到麻痹，引起窒息和死亡。氰与酚一样，虽是很毒的污染物，但在水体中较易降解。pH值低，溶解氧高，水温高时，氰的降解较快。此外，某些细菌能引起氰的分解。有机氮化合物、多环芳香烃、有机氯化合物这些化学物质一般难以在水体中降解，据研究认为对人体有致癌作用。（4）酸性、碱性物质和盐类各种酸、碱、盐等无机化合物进入水体，使淡水资源的矿化度增高，影响各种用水的水质。水体中酸、碱、盐等污染物的增加，主要来源有三方面：工业废水排入水体。工业废渣经雨水冲刷带入水体。大气降水将大气中的酸、碱、盐带入水体。石油污染主要发生在海洋，危害是多方面的，如在水面形成油膜，阻碍了水体与大气之间的气体交换；油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上，致使海洋生物死亡，并破坏海鸟生活环境，导致海鸟死亡和种群数量下降。石油污染还会使水产品品质下降，造成经济损失。（6）放射性污染放射性物质主要来源是核动力装置排出的冷却水，向海洋倾倒放射性废物及核爆炸降落到水体中的散落物等。在开采、提炼和使用放射性物质时，因处理不当，也会造成污染。水中的放射性污染物可以附着在生物体表面，也可以进入物体内蓄积起来。（7）热污染工矿企业向水体排放高温废水就构成热污染。由于水体受热污染影响，温度增高，水中化学反应、生化反应的速度加快，造成水中溶解氧减少，影响鱼类的生存和繁殖。例如，鳟鱼的繁殖温度在14C以下，一般水生生物生存的上限温度33〜35C。此外，水温增高还会增加一些有毒物质，如氰化物、重金属离子等毒性增强。、污染物在水体中的迁移转化污染物进入水体以后会发生一系列变化，通过各种变化，污染物向以下几个方向转化。①分散在水体中；逐渐稀释；②分解和转化为其它物质；③沉淀在底泥中；④消耗水中的溶解氧，使水质恶化；⑤富营养化，污染物不同迁移转化的方式也不相同，并且污染物的迁移转化有时可以沿几个方向同时进行。例如，某一污染物质在转化为其它物质的同时也会被分散和稀释等。了解污染物在水体中迁移转化规律十分重要，它可以帮助我们更经济、更有效地解决污染物造成的环境问题。1．天然有机物的降解进入水体的天然有机化合物，如糖类、纤维素、脂肪、蛋白质等，一般较易通过生物降解。有机物降解的共同规律是：首先，在细胞体外发生水解，然后在细胞内部继续水解和氧化。降解的后期产物都是生成各种有机酸。在有氧条件下，这些有机酸可以进行彻底氧化，其最终产物是CQ,H20及NO等；在缺氧条件下，进行反硝化，酸性发酵过程，其最终产物除CO和H0外，还有NH、有机酸、醇等。这就是有机污染物在水体中进行生物降解时的基本情况。2．有机污染物对水体污染的量度——水质指标有机质在水体中需要消耗大量溶解氧进行降解，降解的过程中释放氮、磷等营养物质，促使藻类丛生。其结果使水体通气不良，溶解氧进一步下降，引起水质恶化；鱼类大量死亡。溶解氧（DQ是指溶解于水中的氧的含量，它以每升水中氧气的毫克数表示。溶解氧是水体净化的重要因素之一，溶解氧高有利于对水体中各类污染物的降解，从而使水体较快得以净化；反之，溶解氧低，水体中污染物降解较缓慢。根据测定，在比较清洁的河流和湖泊中，溶解氧一般在7.5mg/L以上；当溶解氧在5mg/L以下时，各种浮游生物不能生存；而大多数鱼类要求溶解氧在4mg/L以上;当溶解氧在2mg/L以下时，水体就会发臭。这些数据是评定地面水，工业、农业、渔类用水的依据。日本用溶解氧为7.5mg/L，5mg/L，2mg/L，作为河流、湖泊、海洋水体分级指标。我国地面水以溶解氧6mg/L、5mg/L、3mg/L、2mg/L，为分级标准。水中溶解氧主要来源于两方面：一方面是在水体中溶解氧（DQ小于其溶解度时，大气中的氧溶入水体。在水体和大气之间的界面上经常进行气体交换，水体将二氧化碳排入大气，大气中的氧溶入水体。这与生物的呼吸作用十分相似，是水体中氧的主要来源。另一方面是水生植物通过光合作用向水中放出的氧。但是由于水体中经常发生氧化作用，从而消耗水中的氧，特别是有机质的降解，对氧的消耗量很大，因此，水体中不断进行着脱氧（溶解氧减少）和复氧（溶解氧增加）的过程。在自然条件下，水在流动时，复氧过程比较迅速，较易补充水中氧的消耗，使水体中溶解氧保持一定的水平，反之，在静水条件下，复氧过程缓慢，水中含氧得不到及时补充，处于嫌气状态。当工业废水和生活污水携带大量有机物质进入水体时，水体脱氧严重，这时即使在流动的河水中，由于复氧过程弥补不了这样大幅度的脱氧，也会出现溶解氧迅速下降，造成鱼类和需氧生物死亡及水质恶化。由于有机污染物的降解是造成水体脱氧的主要因素，因此，水体中的有机污染物在氧化时所需氧量的多少，即可以表现出水体水质的情况。表达有机物的需氧量有两种指标：一是化学需氧量（COD，另一个是生化需氧量（BOD，下面分别介绍这两个指标。化学需氧量是用氧化剂（如重铬酸钾或高锰酸钾）在一定条件下氧化水中有机污染物质和一些还原物质所需的氧量，以每升水样消耗氧的毫克数表示。化学需氧量是常用的评价水质的重要指标。化学需氧量具有测定方法简便、迅速的特点。氧化剂铬酸钾能较完全地氧化水中的有机物质，而且可以氧化其它还原物质。氧化剂高锰酸钾只能氧化60％左右的有机物质。两种方法都不能反映有机污染物在水中降解的实际情况，因为，两者都没有把微生物所能氧化有机物的量表示出来。因此，在研究有机物污染的水体水质时，多采用生化需氧量。生化需氧量是指地面水体中微生物分解有机物的过程中消耗水中的深解氧的量。微生物对有机物的降解要经历一定时间，一般地可以分为两个阶段：第一阶段，主要是有机物转化为二氧化碳、水和氨等，第二阶段则主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。由于氨的进一步氧化对环境影响较小，所以生化需氧量通常只指第一阶段有机物经生物化学氧化所需的氧量。水体中微生物的耗氧量受水体水温的影响。一般当水温在20C时完成第一阶段，需20天左右的时间，因此有时用20天生化需氧量作为检验指标，记作BOD。根据试验，在最初5天中，生化需氧量大约是第一阶段生化需氧量的70％，因此，通常以5天生化需氧量作为检验指标，记作BOIQ无论是BOD。还是BOD匀在试管中测定，与天然水体条件的差别较大，因此有一定局限性，不过相对来说仍不失为评价水质的重要指标。生化需氧量的概念在水质管理中极为重要。例如，一般生活污水的BOD勺为200mg/L、工业废水的BOW高达数千mg/L,而在20C时水中溶解氧的饱和浓度仅为9.7mg/L。这样，水中的溶解氧便会很快耗尽，引起水生生物死亡及厌氧分解。如果废水中各种有机物的组成相对稳定，那么化学需氧量与生化需氧量之间有一定比例关系。一般地说，各需氧量之间有下面关系：COD（重铬酸钾法）〉BOD>BOD>CO（高锰酸钾法）。并且，CO（重铬酸钾法）与BOD差值，可约略表示不能被微生物分解的有机物需氧量。3．碳氢化合物的降解石油是水体中分布广，危害较大的污染物。石油中含有烷烃和芳香烃等。石油进入水体后就浮于水面，在水面扩展、漂流。其中一部分挥发在大气中，另一部分则随海浪激荡形成乳化油滴。这些油滴，附着在水体中的颗粒物或水生生物上，下沉或扩散，逐步扩展污染范围。烃类在水中的变化主要有两种：一种是在光照下氧化，这种方式作用缓慢；另一种是依靠微生物降解，通过微生物的作用将其转化为酸类、醇类以及其它较易分解的化合物。然后再进一步降解。4．重金属在水体中的转化重金属元素在水体中的转化是通过一系列化学反应来实现的，这些反应有水解、络合、沉淀、氧化还原以及胶体化学效应等等。在反应中，重金属发生着形态和价态的变化。水解、络合与沉淀反应重金属离子往往与一定数目的水分子络合在一起，形成以水分子为配位体的络离子,如Fe(Ha0)沃CuGiQ:+等。此外，水体中"■一；：|子，成为金属离子的配位体。在这些阴离子中氢氧根离子有较强的置换性，而水中经常有一定浓度的氢氧根，这给此种置换提供了较大的机会。Fe角0)曾+00—琬(CH)(H20)：+比0这种生成羟基络合物的反应也就是水解反应。水解反应是逐级进行的。在适宜的pH值条件下，可以生成金属氢氧化物沉淀，如Fe(OH3、Cr(OH3、Cd(OH2等。在水溶液中，高价金属离子如Fe3+、Al3+、Cr3+都趋向于强烈水解，而2价离子如CiT、Pb2+、Zn2+、Hg+、Ni2+等，在天然水体pH值范围内可以发生不同程度的水解反应。重金属氢氧化物的沉淀直接受溶液pH值控制，在合适的pH值范围内形成沉淀物，在不同水质的条件下，重金属还可以生成碳酸盐硫化物等沉淀。重金属的胶体化学效应在水体中，以胶体状态存在的物质种类很多，它们都可以产生各种胶体化学效应。影响重金属污染物在水体中的迁移转化过程。无机胶体的吸附天然水体中含有一定量的铁、铝、锰、硅等，通过溶液化学反应，可形成氢氧化物或水合氧化物溶胶体和凝胶物，悬浮分散在水中。例如Fe(OH3、Al(OH3、MnOSi(OH4、SO等等。它们具有络合吸附能力，可以把重金属离子吸附在胶体的表面，使之随无机胶体一起悬浮或沉淀。无机胶体对金属离子的吸附与电荷有关。但电荷的数量及正负电性又决定于溶液的pH值。有机高分子的螯合。天然水体的有机高分子主要是腐殖质及蛋白质、纤维素、淀粉等的分解物或污水排出物，它们拥有各种含氧、氨、磷的官能基团，可以作为多核配位体与重金属离子生成多配位的环状结构螯合物。不论是在水中还是在底泥中均含有腐殖质。由于腐殖质中含有羧基、酚基、羰基等许多含氧基团，对重金属离子有较高的螯合能力，使被螯合的重金属离子在一定程度上失去了独立活动的能力。此外，如细菌、藻类、浮游生物等一类微生物可以分泌出各种有机配位体和高分子螯合剂，也可以对重金属离子发生络合、螯合作用。矿物微粒吸附。天然水体中含有大量的矿物微粒，这些微粒在水中形成溶胶和悬浮液体系，能长时间地分散在水体中而不沉淀，它拥有较宽阔的界面和双层结构，因而对重金属有较强的吸附能力。此外，在配位络合作用下，粘土矿物对水体中的腐殖质也有吸附能力。重金属离子化合物不论是先由腐殖质所螯合，还是先由粘土矿物所吸附，都会促进粘土矿物更广泛的结合。这种以矿物微粒为中心，吸附水中各种无机和有机胶体，其中包括重金属离子各种化合态，构成各种综合聚集体的过程在水体底泥的形成和沉积中起重要作用。沉淀和重新溶入水中。水体中的胶体化学效应对重金属的迁移、转化过程起着重要作用，约有60%〜90%以上的重金属离子是与各类胶体相结合的。重金属化合物被吸附在有机胶体、无机胶体和矿物微粒上以后，就随它们在水体运动，当这些胶体微粒能够相互聚集在一起，形成比较粗大的絮状物时，就可能在水体中沉降下来，进入水体底层，最终成为沉积物。重金属随胶体物质沉入底泥，并不一定绝对稳定地存在于沉积物中。水体中条件变化时还可能重新进入水体，再次产生污染效应。例如，水溶液的水质变化，无机配位体氯离子等增多，腐殖质增加或工业废水中有机配位体排入可能使重金属离子生成络合物或螯合物又进入水体。因此，被重金属严重污染的水体底泥可以看作是一种危险的二次污染源。（3）重金属的氧化还原反应重金属在水体中还会发生氧化还原反应，随着这种反应的进行，重金属元素的价态也发生变化。在水体中重金属元素是升价还是降价，与水体中的氧和有机物的情况有关。影响较大的还有二氧化碳、氮、硫、锰等化合物。此外，在水体中的氧化还原反应同pH值有密切关系。5．农药的降解农药是水体中常见的污染物。有些农药在水体中较易分解，有些则比较稳定，能长期保持在水体中，对水体影响很大。（1）水生物降解水解作用许多农药，如有机磷和有机氮，在水体中易发生水解作用，这是农药的一个重要降解过程。光化作用有机氯、有机氮和有机磷等农药在阳光作用下，发生光化学反应。某些化学键断裂，形成自由基，与水中物质作用，发生异构化、代换和氧化等作用。触媒作用农药在环境中无机和有机化合物的触媒作用下，发生还原、氧化、水解和异构化等作用。例如，在水体下层，腐殖质可引起农药中某些官能团发生还原作用；基性氨基酸和还原性铁卟啉能促使有机磷发生水解作用，DDT发生脱氢氯作用；铁、锰和钴的硫化物能催化农药发生氧化和还原反应；铜离子能引起某些有机磷农药水解；粘粒上的酸根式基性离子在异狄氏剂异构化以及莠去津和DDTT勺水解中起触媒作用。这些反应对底泥中农药的降解有较大意义。生物降解微生物对农药在环境中的降解起着极重要的作用。从表6-6可以看出，有多种微生物能分解农药。分解农药的微生物表6-6微生物农药极毛杆菌属三氯醋酸、2，4-D、灭草隆、五氯酚、百草枯、敌草快、二硝甲酚棒状杆菌属2，4-D、百草枯芽抱杆菌属茅草枯、灭草隆节核细菌属三氯醋酸、茅草枯、2，4-D、2，4，5-T、敌稗、二硝甲酚黄杆菌属茅草枯、2，4-D、2，4-D丁酸、柳芽丹诺卡氏菌属茅草枯、2，4-D、2，4-DB、敌稗木霉属三氯醋酸、茅草枯、毒莠定三、水体污染的控制城市污水和工业废水是造成水体污染的主要原因。据统计，1990年，全国废水排放量(不包括乡镇企业)为354亿t，其中工业废水排放量为249亿t,生活污水排放量为105亿t。因此防止水体污染的主要措施是控制废水排放，除了控制城市污水和工业废水这些点污染源的排放，对因雨水冲刷将大气中或土壤中的污染物带入水体这类面污染源也应积极设法治理。目前，对于前者已有了不少有效的措施，而后者尚无较好的解决方法。1•控制废水排放的措施结合经济发展的产业结构调整，推广技术改造与革新，淘汰污染量大、技术落后的生产工艺；采用节水、循环用水和回收利用工艺，把污染物削减在生产过程中，主要措施有以下几种：1）改革或改进生产工艺，减少污染物质改革或改进生产工艺，使生产中尽可能不用水或少用水；改变生产原料，从而不产生或少产生污染物质。例如，在电镀工艺中，采用无氰电镀法，以使电镀废水中不含氰类物质。又如采用无水印染工艺以代替有水印染工艺，从而使印染生产中清除印染废水的排放。（2）重复利用废水，使废水排放量减到最低水平重复利用废水包括两种情况：一是循环利用，即将废水回收，继续在该工段中加以利用；二是将废水逐级多次利用。例如，可以根据工艺中不同工段对水质的不同要求，将一个工段中的废水输往另一工段作为该工段用水，这样水被多次利用，从而减少废水的排放。（3）回收废水中有用物质回收废水中有用物质，使之变废为宝，化害为利，这样既可以减少生产成本增加经济收益，又可以降低水污染物质的浓度，同时也减轻废水处理的负担。例如，从含酚废水中回收酚，从碱法造纸的“黑液”中回收碱等。（4）加强对水体及污染源的监测与管理加强对水体及污染源的监测，制定和健全废水排放的法规，加强排污管理。从制度和管理上控制随意排污和超标排污的现象。2．充分利用水体自净能力以河流为例，河流的自净作用主要是指排入河流的污染物浓度，在河水流向下游时的浓度自然降低的现象。如果在一段河流中排污，用系统分析的方法，在一定水质要求下，充分利用河流的自净能力，合理布点组织废水排放。3．废水处理方法在目前的生产水平条件下，工业生产中产生废水和生活污水是不可避免的。为保证水体不被污染就必须对这些废水在排入水体之前加以处理。清除各种污染物有多种方法，这些方法是针对不同性质和形式的污染物而建立的。按照这些方法的不同机理可以分为下面四种类型。（1）物理方法通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法。常用的方法是利用过滤、沉淀、浮选等技术分离废水中的悬浮污染物。2）化学处理法通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化为其它物质从而化有害为无害、有毒为无毒等，称为化学处理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。中和法主要用来除废水的酸、碱性。氧化法主要是通过氧化作用加速污染物的降解和转化。一般有三种方式：一是空气氧化法，即将废水暴露在空气中，利用空气氧化；二是化学氧化法，即在废水中加高锰酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂使其发生氧化反应；三是电解氧化法，即利用电解的基本原理，使废水中有害物质通过电解过程，在阴阳两级分别发生氧化和还原反应，以消除污染物质。化学凝聚法这是处理废水常用的一种方法。当废水中含有许多胶体物质，用物理方法不易除去时，常加凝聚剂，如硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、明矶、铝酸钠、氧化铁等，以清除胶体带的电荷，使之变成絮状，迅速下沉。电解凝聚法电解凝聚法与化学凝聚法基本相同，即清除胶体上的电荷，使其发生凝聚作用。不过，后者是促使胶体下沉，前者是促使肢体聚集于液体表面。电解凝聚法常用于去除废水中的乳化油。通过电解作用使阳极电板上产生矶花，即氢氧化铁，阴极产生氢气。矶花和气体气泡不断上升，将乳化油带至液面产生凝聚、吸附和浮托等作用，因此又称电浮选法。(3)物理化学法物理化学法有离子交换法、吸附法、萃取法、分离技术等。离子交换法这个方法是使硬水软化的传统方法，现在是深度处理废水和回收其中有用物质的重要方法之一。常用于除去或回收废水中的重金属。即利用离子交换作用，把废水中希望除去的或回收的阳离子或阴离子与树脂上的NalH*等阳离子或CT或HCOj等阴离子相互交换，如：RH+MRM+HRH交换树脂M——金属交换离子R树脂母体然后用水或其它液体淋洗树脂，将其中重金属洗出，树脂复原离子交换树脂有天然和人工合成产物两种。此外，天然的蒙脱石、沸石、多水高岭土和伊利石等均有离子交换吸附能力，也可用于处理废水，并具有来源容易、成本低等优点。吸附法吸附法是采用固体多孔吸附剂，吸附废水中的味、臭、色、油、酚等污染物的处理方法。属于这类吸附剂的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脱石、氧化铝和骨粉等。萃取法采用某种有机溶剂，从废水中除去或回收可溶于该溶剂中的污染物的处理方法，例如，用重质苯、异丙醚等革取废水中的酚。泡沫分离这种方法是把空气吹入废水中，或者在废水中投放表面活性物质，使水中形成许多泡沫，水中表面活性或非活性污染物质吸附在泡沫上，升至水面，不断刮去泡沫，就能达到去除污染物的目的。膜分离技术膜分离技术可分为电渗析法、扩散渗析法、反渗透法和超过滤法四种形式。a.电渗析法电渗析是在离子交换法基础上发展起来的一项分离技术。溶液中的离子在直流电场的作用下，有选择地通过离子交换膜进行定向迁移，此法多用于海水和苦咸水除盐、制取去离子水等。b•扩散渗析扩散渗析即为浓差渗析，利用半透膜（只能透过溶剂或只透过溶质的膜）使溶液中的溶质由高浓度一侧，通过膜向低浓度一侧迁移。此法主要用于酸、碱废液的处理、回收和有机、无机电解质的分离、纯化。c.反渗透反渗透是以压力为推动力，把水溶液中的水分离出来，同时分离、浓缩溶液中的分子态或离子态物质的方法。反渗透法在化工分离技术、硬水软化、制取高纯水和分离细菌、病毒等方面得到广泛应用。d.超过滤法超过滤法是以压力为推动力，使水溶液中大分子物质和水分离其本质是机械筛滤。在这种方法中，膜表面孔隙大小是主要控制因素。（4）生物处理法生物处理法也称生化处理法。生物处理法是处理废水中应用最久、最广和相当有效的一种方法。它是利用自然界存在的各种微生物，将废水中有机物进行降解，达到废水净化的目的。根据废水处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同，废水的生物处理分为好气和厌气生物处理两类。①好气生物处理法好气生物处理是在废水中通过大量空气，促使好气微生物大量繁殖，并注意调节pH值（6〜9）、温度（20〜30C）和增加必要的养料（BODN：P=100：5:1）等，使之有利于微生物的生长和发育。它们能将废水中的有机物大量分解，分解为CQNH和硫酸盐、磷酸盐等，达到去除有机污染物质的目的。②嫌气生物处理法嫌气生物处理是在缺氧条件下，利用嫌气微生物来进行废水处理，这种 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常用于处理有机质含量高的废水，即生化需氧量在5000〜10000mg/L以上的废水。（5）土地处理系统法此法是利用土地及其中的微生物和植物根系对污水进行处理，同时又利用其中的水分和养分促进农作物、牧草或树木的生长。土地处理系统常用于中、小城市污水二级处理之后代替三级处理。土地处理系统是由污水的沉淀预处理、贮水塘、灌溉系统、地下排水系统等部分组成。处理方式一般为污水灌溉（通过喷洒或自流将污水排放到地表以促进植物的生长）、渗滤（将污水排放到粗砂、砂壤和土壤上经渗滤处理并补充地下水）和地表漫流（将污水有控制地排放到地面上，适于透水性差的粘土和粘质土壤，地面上常播种青草）等。由于不同的工业废水和生活污水具有不同的水质和水量，即使相同的工业，也由于各个工厂对生产原料的质量配比要求不一样以及采用的生产工艺流程不同，因而废水成分也有很大的变化。废水处理方法的选择，应根据废水的水质和数量，采取不同的处理方法。同时还要考虑处理方法的效果、操作费用、废水处理过程中所产生的淤泥和沉渣的处理，可能产生的二次污染问题以及废物的回收利用等等。简而言之，废水处理就是要把废水中的污染物质分离出来，或将其分解为无害物质，以达到废水治理的基本目的，满足各种不同用途的要求。4.废水处理程序广|二级处理浮上分离法污冠滤沉砂水丿1L一级处理加压浮上重力浮上凝聚沉淀陆无机凝聚法高分子凝聚剂中和剂氧化还原法空气氧化湿式粧烧电罄好为生处理法洁性活泥洒水滤床高塔式洒水滤床嫌吒性处理法甲烷发翳港分离过谑快速过滤抑压过滤真空过滤直接过滤离心过滤污泥处理循环再利用活性炭吸附法韶子交换法电港析法反港透法泡沫分离离子上浮法紫外线嗨射昭力法超芦波处理液腔分离工业废水*图6-14工业废水一r二*三级牡理谎程图天然水质含有的杂质可分为三类：悬浮物、胶体和溶解物；包括溶解固体和溶解气体。工业废水和生活污水同样含有这三种杂质。废水处理通常分为三级：一级处理，又称预处理，即采用物理方法除去水体中的悬浮物，使废水初步净化，为二级处理创造良好的条件。二级处理，即采用物理方法、化学方法和生物处理方法等除去水体中胶体杂质。一般能除去90%左右可降解的有机物和90%〜95%固体悬浮物（但某些重金属毒物或生物难以降解的高碳化合物是清除不掉的）。三级处理，又称高级处理和深度处理。即采用物理化学方法和生物方法等使水质达到排放标准及用水要求。目前，随着工业用水不足以及为发展无公害技术的要求，各工业部门已广泛研究废水的三级处理。三级处理是工业用水采用封闭循环系统的重要组成部分。图6-14是工业废水一、二、三级处理流程图。工业发达国家把普及和完善城市下水道、大量和普遍兴建污水处理厂，特别是二级处理作为防治水体污染和水系保护的主要技术措施。