题目

某印染厂位于一条河旁边，河道流量为 1.5 , (m)^3/(s) (枯水期)，该厂下游 5 , (km) 处是居民饮用水源，兼作渔业水源。该厂废水排入河道后经过 3 , (km) 的流动即可与河水完全混合。印染厂每天排放经过生化处理的废水 1380 , (m)^3/(d)，水质如下: (pH)=7.5，(BOD)_5=80 , (mg/L)，(COD)=240 , (mg/L)，氰化物 =0.2 , (mg/L)，挥发酚 =0.5 , (mg/L)，硫化物 =0.8 , (mg/L)，苯胺 =1.0 , (mg/L)，悬浮物 =100 , (mg/L)。印染厂上游水质如下: (pH)=7.3，水温 <33^circ(C)，水面无明显泡沫、油膜及漂浮物，嗅和浊度一级，(DO)=5.5 , (mg/L)，(BOD)_5=2.6 , (mg/L)，(COD)_({cr)}=5.5 , (mg/L)，挥发酚 =0.004 , (mg/L)，氰化物 =0.02 , (mg/L)，(As)=0.005 , (mg/L)，总 (Hg)=0.0001 , (mg/L)，(Cd)=0.005 , (mg/L)，(Cu)=0.008 , (mg/L)，(Cr)^6+=0.015 , (mg/L)，(Pb)=0.04 , (mg/L)，石油类 =0.2 , (mg/L)，硫化物 =0.01 , (mg/L)，大肠菌群 =800 , (个/L)。问：①该河流达到国家地面水质量标准第几级？是否适合做居民饮用水源地？②判断该厂排放的废水适用于哪个标准？是否达到排放标准？③如不考虑水体自净，在下游 3 , (km) 处废水和河水混合后的水质是否满足渔业用水水质标准？如不符合则废水处理上应采取什么措施？

某印染厂位于一条河旁边，河道流量为 $1.5 \, \text{m}^3/\text{s}$ (枯水期)，该厂下游 $5 \, \text{km}$ 处是居民饮用水源，兼作渔业水源。该厂废水排入河道后经过 $3 \, \text{km}$ 的流动即可与河水完全混合。印染厂每天排放经过生化处理的废水 $1380 \, \text{m}^3/\text{d}$，水质如下: $\text{pH}=7.5$，$\text{BOD}_5=80 \, \text{mg/L}$，$\text{COD}=240 \, \text{mg/L}$，氰化物 $=0.2 \, \text{mg/L}$，挥发酚 $=0.5 \, \text{mg/L}$，硫化物 $=0.8 \, \text{mg/L}$，苯胺 $=1.0 \, \text{mg/L}$，悬浮物 $=100 \, \text{mg/L}$。印染厂上游水质如下: $\text{pH}=7.3$，水温 $<33^{\circ}\text{C}$，水面无明显泡沫、油膜及漂浮物，嗅和浊度一级，$\text{DO}=5.5 \, \text{mg/L}$，$\text{BOD}_5=2.6 \, \text{mg/L}$，$\text{COD}_{\text{cr}}=5.5 \, \text{mg/L}$，挥发酚 $=0.004 \, \text{mg/L}$，氰化物 $=0.02 \, \text{mg/L}$，$\text{As}=0.005 \, \text{mg/L}$，总 $\text{Hg}=0.0001 \, \text{mg/L}$，$\text{Cd}=0.005 \, \text{mg/L}$，$\text{Cu}=0.008 \, \text{mg/L}$，$\text{Cr}^{6+}=0.015 \, \text{mg/L}$，$\text{Pb}=0.04 \, \text{mg/L}$，石油类 $=0.2 \, \text{mg/L}$，硫化物 $=0.01 \, \text{mg/L}$，大肠菌群 $=800 \, \text{个/L}$。 问：①该河流达到国家地面水质量标准第几级？是否适合做居民饮用水源地？ ②判断该厂排放的废水适用于哪个标准？是否达到排放标准？ ③如不考虑水体自净，在下游 $3 \, \text{km}$ 处废水和河水混合后的水质是否满足渔业用水水质标准？如不符合则废水处理上应采取什么措施？

题目解答

答案

1. 根据《地表水环境质量标准》，河流水质中石油类（0.2 mg/L > 0.05 mg/L）超标，属于Ⅳ类水质。Ⅳ类水不适用于集中式生活饮用水源地。 2. 印染厂废水在BOD₅（80 mg/L > 20 mg/L）、CODcr（240 mg/L > 100 mg/L）、苯胺类（1.0 mg/L > 0.5 mg/L）及悬浮物（100 mg/L > 70 mg/L）均未达标，需加强处理。 3. 混合后水质： - BOD₅ = 3.416 mg/L > 3 mg/L，不达标。 - CODcr = 7.974 mg/L < 10 mg/L，达标。 - 氰化物 = 0.0219 mg/L < 0.2 mg/L，达标。 - 挥发酚 = 0.009233 mg/L > 0.005 mg/L，不达标。 - 硫化物 = 0.018335 mg/L < 0.2 mg/L，达标。 - 苯胺类 = 0.01055 mg/L < 0.1 mg/L，达标。 结论：混合后BOD₅和挥发酚不达标。需优化生化处理，降低BOD₅和挥发酚浓度，可采用活性炭吸附、高级氧化等方法。 答案： ① 该河流为Ⅳ类水质，不适合做居民饮用水源地。 ② 废水未达直接排放标准（BOD₅、CODcr、苯胺类、悬浮物均超标）。 ③ 混合后BOD₅和挥发酚不达标，需加强生化处理及挥发酚去除。

解析

题目考察的知识和解题思路

本题主要考察《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）和污水排放标准的应用，需结合河流混合水质计算和标准对比分析，具体思路如下：

① 河流水质类别判定及饮用水源适用性

关键知识点：《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）分级标准

地面水按功能分为五类，核心指标包括pH、DO、BOD₅、COD、石油类、挥发酚、氰化物等。其中：

  • Ⅰ类：源头水、国家自然保护区；
  • Ⅱ类：集中式生活饮用水源地、一级保护区、珍贵鱼类保护区；
  • Ⅲ类：集中式生活饮用水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区；
  • Ⅳ类：一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
  • Ⅴ类：农业用水区及一般景观要求水域。

解题步骤：

  1. 对比上游水质与标准：
    • 上游水质中，石油类=0.2 mg/L，远超Ⅳ类标准（≤0.05 mg/L）；
    • 其他指标（pH=7.3、DO=5.5 mg/L、BOD₅=2.6 mg/L、COD=5.5 mg/L等）均符合或优于Ⅳ类标准。
  2. 结论：河流因石油类超标，判定为Ⅳ类水质；Ⅳ类水不适用于集中式生活饮用水源地（需Ⅱ类及以上）。

② 印染厂废水排放标准适用性及达标判断

关键知识点：印染废水排放标准

根据《污水综合排放标准》（GB 8978-1996），印染厂废水属“纺织染整工业”，执行一级标准（直接排放），核心指标如下：

  • BOD₅≤20 mg/L、CODcr≤100 mg/L、苯胺类≤0.5 mg/L、悬浮物≤70 mg/L。

解题步骤：

  1. 对比废水水质与一级标准：
    • BOD₅=80 mg/L＞20 mg/L（超标）；
    • CODcr=240 mg/L＞100 mg/L（超标）；
    • 苯胺=1.0 mg/L＞0.5 mg/L（超标）；
    • 悬浮物=100 mg/L＞70 mg/L（超标）。
  2. 结论：废水未达到直接排放标准，需加强处理。

③ 混合后水质与渔业用水标准对比

关键知识点：渔业用水水质标准（GB 11607-89）

渔业用水需满足：BOD₅≤3 mg/L、COD≤10 mg/L、挥发酚≤0.005 mg/L、氰化物≤0.2 mg/L、硫化物≤0.2 mg/L、苯胺≤0.1 mg/L。

解题步骤：

  1. 混合水质计算：

    • 废水流量：$Q_{\text{废}} = 1380 \, \text{m}^3/\text{d} = 1380/86400 ≈ 0.01597 \, \text{m}^3/\text{s}$；
    • 河水流量：$Q_{\text{河}} = 1.5 \, \text{m}^3/\text{s}$；
    • 混合后浓度公式：$C_{\text{混}} = \frac{C_{\text{废}}Q_{\text{废}} + C_{\text{河}}Q_{\text{河}}}{Q_{\text{废}} + Q_{\text{河}}}$。

  2. 核心指标计算与对比：

    • BOD₅：$C_{\text{混}} = \frac{80×0.01597 + 2.6×1.5}{0.01597 + 1.5} ≈ 3.416 \, \text{mg/L}＞3 \, \text{mg/L}$（超标）；
    • 挥发酚：$C_{\text{混}} = \frac{0.5×0.01597 + 0.004×1.5}{0.01597 + 1.5} ≈ 0.0092 \, \text{mg/L}＞0.005 \, \text{mg/L}$（超标）；
    • COD、氰化物、硫化物、苯胺均达标。

  3. 结论：混合后BOD₅和挥发酚不达标，需优化生化处理（降低BOD₅）及增加挥发酚去除工艺（如活性炭吸附、高级氧化）。