高等水处理工程20110913-1PPT推荐.ppt

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点源、面源、降雨和底泥中污染物的释放形成了对水体污染的空间复合。

一般碳源有机物、氮磷等营养物质、难降解有机物和重金属等有毒物质的共存；

形成了水体的复合污染及其特有的反应机理。

典型问题如：

多种污染物的共存使水污染问题的解决更加复杂化，水体不稳定沉积层的转化；

持久性有机污染物（POPs）的降解等。

8,二、北京市水资源、水体污染及治理,

（一）北京市水资源特点,

（二）北京市水资源开发利用现状,（三）北京市水环境污染状况,（四）工程措施,（五）北京市水环境质量改善与治理规划,9,处于海河流域，有蓟运河、潮白河、北运河、永定河和大清河五大水系。

境内降水具有时空分布不均、丰枯交替发生等特点。

是世界上6个拥有地下热水资源的国家首都之一。

北京市水资源严重不足,

（一）北京市水资源特点,10,北京市水资源严重不足,降水少,可开采水源少,北京水资源平均可开采量为24.5亿m3，可用地表水资源量为10-17亿m3，北京人均水资源量不足300立方米，仅为全国的1/8，世界的1/30，比世界上水资源人均占有量最少的以色列还少四分之一，远远低于国际公认的人均1600立方米的缺水下限，属重度缺水地区，是世界上缺水最严重的大城市之一。

北京属于暖湿带半干旱半湿润气候，受季风影响，四季分明，雨季主要集中在七八月份，这两个月的降水量就占全年降水量的63。

11,

（二）北京市水资源开发利用现状,12,（三）北京市水环境污染状况,对于北京来说水问题是一个很严重的问题，北京不仅是一个严重缺水的城市，同时水污染和水资源的浪费十分严重。

水资源短缺与水体污染并存。

13,1、河流污染情况：

潮白河水质较好永定河水质下降蓟运河水质下降大清河污染加重北运河污染最重,北京市境内的五大水系水质:

2001年监测71条河段、2095公里，符合相应功能水质要求的有17条河段，其长度占实测河流长度的39.8%，比2000年下降1.8个百分点；

其余54条河段受到不同程度的污染。

河流主要超标的指标是高锰酸盐指数、生化需氧量和氨氮,其次是挥发酚和石油类。

类、类、类、类水体中，超标河段长度分别占到相应功能河段长度的33.3%、26.7%、89%和100。

14,根据2001年北京市环境质量公报，2001年监测湖泊19个，水质达标的4个。

达标湖泊容量占实测总容量的49.9%，比2000年下降9.6个百分点。

2、湖泊污染情况：

湖泊主要是有机物污染，超标的指标是生化需氧量、高锰酸盐指数和氨氮。

15,3、水库污染情况：

20世纪50年代初，密云、官厅两座水库在北京周边先后竣工。

这两个巨大的“水盆”，一度成为北京饮用水的主要来源。

但随着工业的发展，官厅水库的水质日渐恶化，现在只能作为工业用水，密云水库就成了北京唯一的地上饮用水源，全长106公里的京密引水渠成了北京的生命线。

16,官厅水库,官厅水库位于河北省张家口市和北京市延庆县界内，是新中国成立后建设的第一座大型水库。

总库容41.6亿m3，水库流域总面积4.34万km2，常年平均入库径流量8.8亿m3。

主要作用：

防洪、灌溉、发电,水体水质多为V类，全流域水环境以有机污染为主。

水污染程度不断加剧，官厅水库已于1997年被迫退出了饮用水供水系统。

17,密云水库,自从官厅水库退出了饮用水供水系统后，密云水库成了北京唯一的“一盆清水”，但它的水量和水质却仍在下降。

控制流域面积15788m2，多年平均流量50m3/S，设计洪水流量16500m3/S，总库容43.75亿m3，设计灌溉面积400万亩，装机容量8.8万千瓦。

18,4、地下水状况：

过量开采:

由于长期过量开采地下水，北京的地下水位在逐年下降，泉水已基本枯竭。

地下水超采还造成地面沉降和市政设施被破坏，全市现有地面沉降面积800km2，累计最大沉降量达850毫米。

由于地下水的长期超采和渗井、渗坑的污水入渗，使平原区地下水普遍受到污染。

地下水水体中矿化物明显增多，水质恶化，生态环境遭到破坏。

污染严重:

19,（四）工程措施,节约用水,开发新水源,水资源联合调度,水源保护和水土保持,20,2、上游周边地区部分

（1）在密云和官厅水库上游地区发展节水灌溉

（2）推广节水技术和工艺，改造用水设施，提高重复利用率,节约用水,1、北京市部分

（1）调整北京的工业结构和布局

（2）建设节水灌溉工程（3）加强对城镇生活用水的管理,21,开发新水源,1、再生水回用2、深度开发雨洪水,22,密云、官厅两大水库的来水呈衰减趋势，而来水衰减的主要原因是上游的用水增加。

工业和城市发展用水迅速增长。

水污染程度不断加剧。

水管理体制不顺，使得有限的水资源不能充分有效地利用和保护。

供水价格和污水处理费长期偏低，不利于水资源的节约、保护和优化配置。

地下水超采严重。

开发利用存在的主要问题:

23,1、北京市部分

（1）修建污水处理厂

（2）工业污染源的治理（3）官厅水库综合治理（4）治理水库上游地区的水土流失（5）划定污水处理回用的控制范围2、上游周边地区部分,水源保护和水土保持,24,1、治理水源地,（五）北京市水环境质量改善与治理规划,加强与上游地区的协作，共同实现海河流域水污染防治目标，保证密云、官厅水库上游来水的水质、水量。

以恢复饮用水源功能为目标，完成计划中的官厅水库整治工作。

完成密云、怀柔水库上游境内种植水源涵养林、水土流失治理等任务。

在密云、怀柔分别成立水库联合执法队伍，对水库实施统一监督管理。

有计划分步骤地关停地下水超采地区部分自备井，同时对现有供水管网进行改造。

加强郊区城镇地下饮用水源的管理。

饮用水源保护和水量、水质保证,25,2、综合整治城市水系,到2008年奥运会之前，北京水利发展的目标是（“三四五”目标）：

1.2003-2005年，用三年时间基本实现北京水利现代化。

2.2003-2006年，用四年时间基本完成北京三环水系改造。

3.2003-2007年，用五年时间使城市河湖水质基本还清，实现“三环碧水绕京城”。

26,2002年12月27日，南水北调工程正式开工。

“南水北调”工程分东、中、西三路，中线和东线工程同时启动，造福北京的是中路工程。

“南水北调”中线工程全长1200多公里，在北京段将铺设80公里长的地下管线，花费约100亿元，中线工程将从终点北京段和起点丹江口同时启动。

3、南水北调工程,27,4、污水处理厂的建设与发展规划,随着北京城市现代化进程的加快和二00八年奥运会的申办成功，北京市将按照奥运行动规划和北京城市总体规划的要求，在未来几年内完成九座污水处理厂，一千一百二十公里污水干线，九座再生水回用设施和四座污泥消化设施的建设，总建设资金约一百二十亿元。

28,5、城市污水回用与资源化,北京市政府在2008年奥运会申办报告中的承诺，北京市2008年城市污水处理率达到90%以上，污水回用率达到50%。

污水回用包括绿化、河湖补水、市政杂用和农业灌溉用水等。

按照国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知文件缺水地区在规划建设城市污水处理设施时，要同时安排污水回用设施的建设的规定，在新建污水处理厂的同时需建设中水回用工程以便充分利用污水处理厂出水。

29,北京市城区污水处理厂规划,规划期限2010年总数15座,五里坨污水处理厂,吴家村污水处理厂,肖家河污水处理厂,清河污水处理厂,小红门污水处理厂,郑王坟污水处理厂,卢沟桥污水处理厂,酒仙桥污水处理厂,北苑污水处理厂,定福庄污水处理厂,垡头污水处理厂,高碑店污水处理厂,东坝污水处理厂,北小河污水处理厂,已建水厂,在建水厂,待建水厂,方庄污水处理厂,30,污泥浓缩池,高碑店污水处理厂处理水资源化再利用工程示意图,高碑店污水处理厂中水回用是北京市目前最大的城市再生水回用项目，一期已建成投入运行。

主要供给第一热电厂用于冷却循环水的补充水源（20万m3/d），和水源六厂经深度处理后用于市政杂用的水（10万m3/d），如工业用水、园林绿化灌溉、环卫洒水降尘和公园水源补给等。

31,三、水污染控制技术的需求,应用于工业污染源控制的处理高浓度、难降解、有毒物质、高含盐、高氨氮等的废水处理技术；

改善和提高城市污水处理厂运行稳定性和处理效率的技术；

应用于面源污染控制的相对廉价的污水处理技术；

水体修复技术；

污水回用的深度处理技术；

（北方）受微污染饮用水的处理技术。

（南方）,32,四、给水与废水处理工艺,33,废水处理的生物法,生物法或称为生化法是以生物化学原理为基础利用微生物的代谢作用去除废水中的有机污染物。

此类方法是目前废水处理中大量采用的工艺方法，包括各种不同的技术，主要应用于废水的二级处理和深度处理。

34,活性污泥工艺：

多点曝气纯氧曝气延时曝气接触稳定完全混合,35,固定生长好氧生物处理工艺：

生物滤池（低、高负荷）塔式生物滤池生物转盘接触氧化,36,厌氧生物处理工艺：

单级厌氧高负荷单级厌氧两级厌氧,37,废水生物处理的近期发展,由于水污染的发展和能源危机废水生物处理在最近四十年得到了迅速的发展。

好氧生物处理工艺：

高浓度活性污泥法AB工艺、氧化沟SBR工艺、深井曝气生物流化床高效曝气器新型生物填料,38,厌氧生物处理工艺：

厌氧滤池厌氧固定膜膨胀床厌氧生物流化床厌氧生物转盘升流式厌氧污泥床厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）、两级厌氧污泥流化床（IC反应器）厌氧生物处理已拓展到高浓度有机工业废水处理和低浓度城市废水处理领域。

39,厌氧好氧结合式废水生物处理工艺：

缺氧好氧生物脱氮工艺、厌氧好氧生物除磷工艺、厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺、缺氧好氧生物选择工艺（控制污泥膨胀）、缺氧（厌氧）好氧难降解工业废水处理工艺利用自然条件的生物处理：

稳定塘：

好氧、厌氧、曝气、植物塘、水生生态塘土地处理系统：

土地漫流系统、土地渗滤系统、湿地系统,40,好氧生物降解与厌氧生物降解的比较,好氧生物降解厌氧生物降解微生物种类:

好氧微生物（较简）厌氧微生物（复杂）降解速率:

快慢降解途径:

碳降解氨降解碳降解对氧的要求:

适当的溶解氧无溶解氧温度要求:

常温常温-中温-高温环境条件:

适应范围宽适应范围较窄营养物质:

100:

5:

1200:

1最终产物:

H2OCO2CH4H2OCO2基建费用:

较低较高运行费用:

较高较低回收能源,41,五、排水系统的体制,42,生活污水、工业废水、雨水混合在同一管渠排除的系统,合流制,缺点：

随着降雨量的增加，仍有部分混合污水未经处理溢流，直接排放，造成水体污染,43,合流制排水系统：

1、合流干管2、截留主干管3、溢流井4、污水处理厂5、出水口6、溢流出水口,44,依排除雨水方式不同而定:

分流制,45,污水排水系统和雨水排水系统并存1、干管2、主干管3、污水处理厂4、出水口5、雨水干管,完全分流制,46,只建了废水排放系统，未建雨水排放系统，雨水沿天然地面、街道边沟排泄，待城市进一步发展再修建雨水排放系统,不完全分流制（半分流制）,47,循序使用：

工业企业一道工序产生的废水，适当处理后用于另一道工序循环使用：

经适当处理，用于同一道工序（游泳池）,六、废水回用,

（1）直接复用：

（2）自然或间接复用：

A、B两城市依次在河的上下游，A的污水经适当处理排入河流，然后又为下游B城市所取用。

48,49,50,工业回用,工艺用水,洗涤用水,一次性通过冷却用水,其它杂用水,锅炉补给水,冷却用水,循环冷却系统补给水,冲刷地板马路清擦汽车等,51,农业废水（含林、渔、牧）,食用作物灌溉,非食用作物灌溉,森林灌溉,渔业用水,牧场用水,葡萄园,果园,蔬菜园,谷物,52,地下水回灌,回灌至非饮用蓄水层,回灌至饮用蓄水层,防止海水入侵,