2014年环保工程师考试辅导:基础知识(9)[1]

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/22 15:47:17 注册环保工程师
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  混合稀释模型

  稀释作用的实质是污染物在水体中因扩散而降低了浓度,稀释并不能改变,也不能去除污染物质。但是对于特定水体的生态系统而言,当污染物浓度降低到一定程度后,其对该水生环境或从某种使用角度出发来考虑的水质的影响也就很小了,在一定程度上也就能够满足环境或人类的要求,也具有实际意义。

  污染物质进入水体后,存在两种运动形式,一是由于水流的推动而产生的沿着水流前进方向的运动,称为推流或平流;另一是由于污染物质在水中浓度的差异而形成的污染物从高浓度处向低浓度处的迁移,这一运动被称为扩散。废水排入河流后,由于推流和扩散作用,逐渐与河水相混合,污染物的浓度逐渐降低。

  推流和扩散是两种同时存在而又相互影响的运动形式,其综合作用的结果是污染物浓度由排放口至水体下游逐渐减低,即发生了稀释。研究水体的稀释作用时必须注意到,废水排入水体后并不能与全部河水完全混合。影响混合的因素很多,主要有;

  (1)废水流量与河水流量的比值。比值越大,达到完全混合所需的时间就越长,或者说必须通过较长的距离,才能使废水与整个河流断面上的河水达到完全均匀的混合。

  (2)废水排放口的形式。如废水在岸边集中一点排入水体,则达到完全混合所需的时间较长,如废水分散地排放至河流中央,则达到完全混合所需的时间较短。

  (3)河流的水文条件。如河流水深、流速、河床弯曲情况以及是否有急流、跌水等都会影响混合程度。

  显然,在没有达到完全混合的河道断面上,只有一部分河水参与了对废水的稀释。参与混合稀释的河水流量与河水总流量之比,称为混合系数。

  生物净化过程

  生物净化是指在微生物的作用下,有机污染物逐渐分解、氧化使其含量逐渐降低的过程。进入水体的有机污染物的净化,主要有赖于生物化学过程。在这个过程中微生物消耗或吸收了水中的污染物,使得水体向净化的方向转变。造成这一转变的生物化学过程常被称作生物降解。生物降解是指在微生物作用下,有机化合物转化为低级有机物和简单无机物的过程。

  生物降解分为好氧生物降解和厌氧生物降解。前者是指在溶解氧(氧分子)存在的条件下,由好氧微生物完成的生物化学反应;后者是指在氧气不足或无氧气的情况下,由厌氧微生物完成的生物化学反应。有的微生物既能在有氧条件下进行生物化学反应,也能在无氧或缺氧条件下进行生物化学反应,称为兼性微生物。

  从反应的结果看,好氧生物降解与厌氧生物降解的区别是,前者的产物是稳定的无机物(如CO2、H2O等),后者的产物则不完全是上述稳定的无机物,而是还包括甲烷、乙酸等有机物和NH3等氧化不彻底的无机物。

  在未受污染的水体中,水中都有一定浓度的溶解氧。但是,当水体受到有机物的污染后,水体中的微生物就会大量繁殖起来。由于好氧微生物比厌氧微生物生长快,所以好氧微生物首先发展壮大。

  当好氧微生物发展到一定数量,它们消耗水中溶解氧的速率有可能超过空气中的氧气向水中溶解的速率(称为复氧速率)。一旦如此,水中的溶解氧浓度就开始迅速下降,直到浓度降到接近零,使水体呈现无氧或缺氧状态。在缺氧或无氧状态下,好氧微生物的生长受到抑制,而厌氧微生物则大量繁殖起来,继承了大部分的自净工作。

  实际上,当一个水体受到较严重的有机污染时,水中的溶解氧是随水的深度变化的,表层水体的溶解氧较高,越往深处溶解氧越低,直至厌氧状态。因此,好氧微注册环保工程师