高等教育出版社：《水污染控制工程》（下册）（第二版）第三章 污染物在水体中的迁移与转化

第三章污染物在水体中的迁移与转化 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 1 第三章 污染物在水体中的迁移与转化

水体的自净作用 水体在受到废水的污染后逐渐由污染变到澄清的过 程称为水体的自净。 水体自净包括: 物理净化 稀释、扩散、混合、沉淀 化学净化 氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚 生物净化 在水中微生物作用下,有机物逐渐被降解 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 2 水体在受到废水的污染后逐渐由污染变到澄清的过 程称为水体的自净。 水体自净包括： ➢ 物理净化 稀释、扩散、混合、沉淀…… ➢ 化学净化 氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚…… ➢ 生物净化 在水中微生物作用下，有机物逐渐被降解。 一 水体的自净作用

河流氧垂曲线方程- phelps方程 1氧垂曲线 污水在排入河流以后,水中的有机物好氧分解加 剧,消耗大量溶解氧(DO),同时河流又从水面上获得 氧气(复氧)。 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 3 1氧垂曲线 污水在排入河流以后，水中的有机物好氧分解加 剧，消耗大量溶解氧(DO)，同时河流又从水面上获得 氧气（复氧）。 二 河流氧垂曲线方程----Phelps方程

g消清带污染带恢复带1清洁带 三邻解凶 DO BOD 河流流下时间/d 被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 4 清洁带 污染带 恢复带 清洁带 河流流下时间/d BOD5 DO 被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线

图中这条呈下垂状的反映河流中溶解氧含量的曲 线称为氧垂曲线 在图中: 污染带、恢复带和清洁带 >氧垂曲线反映了河流中DO的变化情况,侧面反映 出河流的自净过程; 反映出最缺氧点的位置及其DO的含量。 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 5 图中这条呈下垂状的反映河流中溶解氧含量的曲 线称为氧垂曲线。 在图中： ➢ 污染带、恢复带和清洁带； ➢ 氧垂曲线反映了河流中DO的变化情况，侧面反映 出河流的自净过程； ➢ 反映出最缺氧点的位置及其DO的含量

2 Phelps方程 在一维河流和不考虑扩散的情况下,河流中的可 生物降解有机物和溶解氧的变化可以用 Peple方程式 模拟: dpL=KPl dPD=KPL-K,Pp dt 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 6 2 Phelps方程 在一维河流和不考虑扩散的情况下，河流中的可 生物降解有机物和溶解氧的变化可以用Pheple方程式 模拟： L D D L L K K dt d K dt d      1 2 1 = − =

式中: P,10-×和x=0处的河水BOD5(mg/); 和x=0处的河水亏氧浓度(mg/), Pp=(pcs -Pc) CoPCO Ⅹ和x=0处的河水溶解氧浓度(mg/) Pcs--河水的饱和溶解氧浓度(mg/) t---初始点至下游x断面处的河水流行时间 (d),t=x/u 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 7 式中： ------x和x=0处的河水BOD5（mg/l）； ------ x和x=0处的河水亏氧浓度（mg/l）， ； ------- x和x=0处的河水溶解氧浓度(mg/l)； -------河水的饱和溶解氧浓度(mg/l)； t -------初始点至下游x断面处的河水流行时间 (d),t=x/u。 0 ,  L  L 0 , D D   ( )  D =  CS −  C 0 ,  C  C  CS

在P(x=0)=00,P(x=0)=Pc0,PD(x=0)=PD 的初值条件下求上述微分方程的解为: K pl= ploe K K iPLO-(e-ki-e pc=Pos -(Pcs-pco)"+ K Kt -, e -e 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 8 在 的初值条件下求上述微分方程的解为： 0 0 0 ( 0) , ( 0) , ( 0) L L c C D D  x = =   x = =   x = =  ( ) ( ) ( ) 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 0 0 1 2 1 0 0 0 K t L K t K t C CS CS C K t L K t K t D D K t L L e e K K K e e e K K K e e − − − − − − − − = − − + − − = − =          

三污染物在不同水体中的迁移转化规律 污染物向河流中排放 污染物向河口排放 污染物向湖泊中排放 污染物向海洋中排放 1/21/20215:21AM 水污染控制工程

1/21/2021 5:21 AM 水污染控制工程 9 ➢ 污染物向河流中排放 ➢ 污染物向河口排放 ➢ 污染物向湖泊中排放 ➢ 污染物向海洋中排放 三 污染物在不同水体中的迁移转化规律