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制作超详细的思维导图来啦!这是一篇讲述环境工程的思维导图,归纳水的自然循环、水的社会循环、水污染、水质标准等内容知识。
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总论
水的自然循环
自然界中的水并不是静止不动的,他们在太阳能的作用下,通过海洋,湖泊,河流等广大水面以及土壤表面,植物茎叶的蒸发和蒸腾形成水汽,上升到空中凝结为云,在大气环流风的推动下移动到各处,在适当的条件下又以雨雪冰雹等形式落下来,在降落过程中,在陆地上分为两路流动,一路,在地面形成径流,汇入湖泊,河流称为地表径流,另一路剩下地面成为地下水称为地下渗流。
水的社会循环
水污染
人为污染
自然污染
水污染。水体因某种物质的介入而导致其化学,物理,生物或放射性等方面性质的改变,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叫做水污染。
重要的污染物
化学污染
无机污染物
无机有毒物质
有机有毒物
需氧污染物质
植物营养物质
油类污染物
物理污染
悬浮物
热
放射
生物污染
细菌病毒
生物学水质指标
浑浊度
分光光度计
颜色
固体
蒸发烘干温度为103-105℃,重碳酸盐转换成碳酸盐,所得残渣称之为总固体 TS
悬浮固体 SS
溶解固体 DS
TS=SS+DS
挥发性固体 VS
固定性固体FS
TS=VS+FS
电导率
总含盐量和离子平衡
总含盐量=总阴离子+总阳离子
碳酸氢根。在蒸发时的二氧化碳和水蒸气的逃逸量约为其质量的一半。
由于水溶液的电中性,理论上来说,溶液中的阴离子和阳离子的数量相等。
碱度
指的是水接受质子的能力,表现为水中致碱物质的数量
P 酚酞碱度
T 甲基橙碱度
硬度
某些二价金属离子产生
通常是用EDTA(乙二胺四乙酸或其钠盐)
化学需氧量和耗氧量
故在一般情况下,化学需氧量可以用来代表废水中有机物的总量。
常用重铬酸钾法,在酸性条件下,加热回流两小时,并加入催化剂使有机物质与重铬酸钾充分作用,被氧化的情况下测定。
生化需氧量
在有氧的条件下水中可分解的有机物,由于好氧细菌的作用被氧化,分解为无机物,这个过程所需要的氧量叫做微生物的生化需氧量。
5d 20℃ 70%
有机物分解的阶段
碳氧化阶段
主要是不含氮有机物的氧化,也包括氮有机物的氨化以及氨化后生成的不含氮有机物的继续氧化。
硝化作用
水中的硝化细菌可以氧化水中原有的氨和含氮有机物氨化分解出来的氨,使之氧化为亚硝酸盐,最终形成硝酸盐。
这个过程通常在5~7天甚至10天以后才会显著展开,所以在5天内测定的生化需氧量可以避免消化细菌耗氧的干扰。
TOD TOC
900℃灼烧后产生的二氧化碳量(除去无机碳)
900℃灼烧形成稳定氧化物时消耗的氧气
持久性有机化合物
内分泌干扰物
水质标准
饮用水水质标准 GB5749-2006
地表水环境质量标准 GB3838-2002
城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002
A标排入Ⅲ类,B标排入四五类
调节均和
设立调节池是为尽可能减少水量的波动和控制废水的水质,为后续废水处理提供最佳条件,特别是对于生物处理正常发挥净化作用十分有利。由于调节池的作用,提高了对废水有机物负荷变动的缓冲能力,防止生物处理系统造成负荷的剧烈变化,防止高浓度的有毒物进入生物处理系统,减少废水水量较大波动,对水处理效果的影响。
主题
不溶态污染物的分离技术
子主题
水的物理化学处理方法
水中大颗粒的去除
格栅,滤网
通常50°到60°摆放,增加有效面积
截留污物的处置方法,有填埋,土地卫生堆砌,堆肥发酵,焚烧,或与其他有机污泥混合后送往硝化等。
水头损失 5-10cm
微滤机
微滤机具有占地面积小,过滤能力大操作方面等优点,可用于自来水厂原水过滤以及去除藻类水跳蚤等浮游生物,也可以用于工业用水的过滤处理,工业废水中有用物质的回收等
沉沙池
沉沙池的工作原理是重力沉降在沉降过程中颗粒杂质的尺寸,形状和比重不随时间而改变,这种沉降称为自由沉降。
斯托塔可斯沉降公式;u=【(ρS-ρ)gr²】/18μ式中:ρS为颗粒密度;ρ为水的密度;μ为流体黏度;r为颗粒半径;g为重力加速度。此公式是在静水、20℃恒温、介质的黏度不变、球形颗粒、密度相同、表面光滑、颗粒互不碰撞的实验室理想条件下获得的
平流式沉淀池
平流式矩形沉沙时是最常用的一种沉沙池,具有结构简单,工作稳定,处理效果好且易于排沙的优点。
最大流速为0.3米/秒,最小流速为0.15米/秒,池子个数或分隔数不应小于两个
竖流式沉砂池
曝气沉砂池
曝气沉砂池是一个长形渠道池的一侧,通入空气,使污水在池中以螺旋状向前流动,从而产生与主流垂直的横向环流,在离心力的作用下,密度较大的无机颗粒被甩成下,而有机颗粒则经常处于悬浮状态,并使沙粒相互摩擦,剥除沙粒表面附着的有机污染物。
排出的残渣通常只含有5%的有机物
曝气沉淀池受流量变化的影响小,也可以通过调节曝气量,控制污水的旋流速度,使除砂效率稳定,同时还能起到对污水的预曝气作用,有利于后续生化处理过程。
离心分离
加力式水力螺旋器
重力是水力螺旋器。
离心机
水中悬浮物质与胶体物质的去除
基本理论
自由沉降:颗粒在沉降过程中呈离散状态,其形状尺寸质量均不改变,下沉速度不受干扰。(沉沙池以及在初次沉淀池内的初期沉降就是这种类型)
絮凝沉降:沉降过程中,各颗粒之间能相互粘结,其尺寸质量会随深度的增加而逐渐变大,沉降速度随深度的增加而增加。(在混凝沉淀池以及初次沉淀池的后期和二次沉淀池中期属于这种类型)
拥挤沉降(成层沉降):颗粒在水中的浓度较大时,各颗粒相互靠得很近,在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰,但颗粒间的相对位置不变,作为一个整体而层层下降。(高浓度水的沉淀以及二次沉淀池后期的沉降通常属于这一类型)
压缩沉降:颗粒在水中的浓度很高时,会相互作用,上层颗粒的重力作用,可将下层颗粒间的水挤压出界面,使颗粒群被压缩,这种沉降往往发生在沉淀池底部的污泥斗中,或污泥浓缩室内。