第一章污水水質(zhì)與污水出路

1、第一篇 污水水質(zhì)與污水自?xún)舻谝还?jié)第一節(jié) 污污 水水 水水 質(zhì)質(zhì)水質(zhì)分析指標(biāo)物理性指標(biāo)感官性指標(biāo)，水的色度來(lái)源于金屬化合物或有機(jī)化合物感官性指標(biāo)，水的異臭來(lái)源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機(jī)物和氯氣等污染物質(zhì)揮發(fā)性物質(zhì)溶解物質(zhì)固定性物質(zhì)懸浮固體物質(zhì)加速耗氧反應(yīng)，最終導(dǎo)致水體缺氧或水質(zhì)惡化造成水中溶解氧減少工業(yè)廢水常引起水體熱污染色度固體物質(zhì)嗅和味溫度黏土化 學(xué) 性 指 標(biāo)有機(jī)物生化需氧量（BOD）反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量 主要污染特性（以mg/L為單位）。有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過(guò)程，一般可分為 兩個(gè)階段：第一個(gè)階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、 水和氨；第二階

2、段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所 需的氧量，全部生物氧化需要20100d完成。實(shí)際中，常以5d作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，稱(chēng)5 日生化需氧量（BOD5）；通常以20為測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。BOD: biological oxygen demand在規(guī)定條件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機(jī)物所 需要的氧量（20，5d）。時(shí)間/d需氧量/（mgL-1）時(shí)間/d化 學(xué) 性 指 標(biāo)有機(jī)物化學(xué)需氧量（COD）常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀K2Cr2O7 （稱(chēng) CODCr )和高錳酸鉀 KMnO4 (稱(chēng)CODMn 或OC ) 。酸性條件下，硫酸銀作為

3、催化劑，氧化性最強(qiáng)。廢水中無(wú)機(jī)的還原性物質(zhì)同樣被氧化。如果廢水中有機(jī)物的組成相對(duì)穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之 間應(yīng)有一定的比例關(guān)系：生活污水通常在0.40.5。 COD: chemical oxygen demand用化學(xué)方法氧化分解廢水水樣中有機(jī)物過(guò)程中所消耗的氧化劑量折合 成氧量（O2）（mg/L）?；?學(xué) 性 指 標(biāo)有機(jī)物總有機(jī)碳（TOC）和總需氧量（TOD）TOC: total organism carbon在950高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測(cè)定氣體 中的CO2含量，從而確定水樣中碳元素總量。測(cè)定中應(yīng)該去除無(wú)機(jī)碳的含量。各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定

4、的相關(guān)關(guān)系。在水質(zhì)條 件基本不變的條件下，BOD與TOC或TOD 之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。TOD: total oxygen demand在900950高溫下，將污水中能被氧化的物質(zhì)（主要是有機(jī)物， 包括難分解的有機(jī)物及部分無(wú)機(jī)還原物質(zhì)），燃燒氧化成穩(wěn)定的氧 化物后，測(cè)量載氣中氧的減少量，稱(chēng)為總需氧量（TOD）。TOD測(cè)定方便而快速?；?學(xué) 性 指 標(biāo)有機(jī)物油類(lèi)污染物石油類(lèi)：來(lái)源于工業(yè)含油污水。動(dòng)植物油脂：產(chǎn)生于人的生活過(guò)程和食品工業(yè)。油類(lèi)污染物進(jìn)入水體后影響水生生物的生長(zhǎng)、降低水體 的資源價(jià)值。油膜覆蓋水面阻礙水的蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。油類(lèi)污染物進(jìn)入海洋，改變海水的反射率和減少進(jìn)入海

5、洋表 層的日光輻射，對(duì)局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定影 響。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進(jìn)入水體，從而降低水體 的自?xún)裟芰ΑＪ臀廴緦?duì)幼魚(yú)和魚(yú)卵的危害很大，堵塞魚(yú)的鰓部，能使魚(yú)蝦 類(lèi)產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價(jià)值。破壞風(fēng)景區(qū)，危害鳥(niǎo)類(lèi)生活?；?學(xué) 性 指 標(biāo)有機(jī)物酚類(lèi)污染物酚污染來(lái)源：煤氣、焦化、石油化工、木材加工、 合成樹(shù)脂等工業(yè)廢水。原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固，引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒。酚濃度低時(shí)，能影響魚(yú)類(lèi)的洄游繁殖。酚濃度達(dá)0.10.2mg/L時(shí)，魚(yú)肉有酚味。酚濃度高會(huì)引起魚(yú)類(lèi)大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生長(zhǎng)速度，有時(shí)甚 至使其停止生長(zhǎng)。酚能與飲用水消毒氯產(chǎn)生氯酚，

6、具有強(qiáng)烈異臭（0.001 mg/L即有異味，排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L ）。灌溉用水酚濃度超過(guò)5mg/L時(shí), 農(nóng)作物減產(chǎn)甚至枯死?；?學(xué) 性 指 標(biāo)無(wú)機(jī)性指標(biāo)植物營(yíng)養(yǎng)元素pH和堿度重金屬 過(guò)多的氮、磷進(jìn)入天然水體，易導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化，使水生植物尤其是藻類(lèi)大量繁殖，造成水中溶解氧急劇變化，影響魚(yú)類(lèi)生存，并可能使某些湖泊由貧營(yíng)養(yǎng)湖發(fā)展為沼澤和干地。重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及類(lèi)金屬砷等生物毒性顯著的元素，一般指序號(hào)2183，比重大于4的金屬，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。 一般要求處理后污水的pH在69之間。當(dāng)天然水體遭受酸堿污染時(shí)，pH發(fā)生變化，消滅或抑制水體中生物的生長(zhǎng)

7、，妨礙水體自?xún)?，還可腐蝕船舶。 堿度指水中能與強(qiáng)酸定量作用的物質(zhì)總量，按離子狀態(tài)可分為三類(lèi)：氫氧化物堿度；碳酸鹽堿度；重碳酸鹽堿度。 作為微量金屬元素。 重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生物生長(zhǎng)，使蛋白質(zhì)凝固;逐級(jí)富集至人體，影響人體健康。含氮化合物 氮是有機(jī)物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長(zhǎng)的重要元素。 污水中的氮有四種，即有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。 危害：消耗水體中溶解氧；促進(jìn)藻類(lèi)等浮游生物的繁殖，形成水華、赤潮；引起魚(yú)類(lèi)死亡，導(dǎo)致水質(zhì)迅速惡化。 關(guān)于氮的幾個(gè)指標(biāo)： 有機(jī)氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素。 TN：一切含氮化合物以N計(jì)量的總稱(chēng)。 TKN： TN中的有機(jī)氮和氨氮，不包

8、括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮。 氨氮：有機(jī)氮化合物的分解，或直接來(lái)自含氮工業(yè)廢水。 NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。含磷化合物 磷也是有機(jī)物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長(zhǎng)的重要元素。 磷主要來(lái)自：人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場(chǎng)及含磷工業(yè)廢水。 危害：促進(jìn)藻類(lèi)等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復(fù)氧平衡；使水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。含磷化合物有機(jī)磷有機(jī)磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無(wú)機(jī)磷磷酸鹽:正磷酸鹽(PO43-)、磷酸氫鹽(HPO42-) 、 磷酸二氫鹽（H2PO4- ) 、偏磷酸鹽(PO3-)聚合磷酸鹽:焦磷酸鹽(P2O74) 、三磷酸鹽(P3O105-) 、 三磷酸氫鹽(HP3O9

9、2-) 生 物 性 指 標(biāo)生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、 寄生蟲(chóng)卵等制革屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等醫(yī)院污水：各種病原體危害：傳播疾病，影響衛(wèi)生，導(dǎo)致水體缺氧來(lái)源及危害 水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機(jī)污染程度和受細(xì)菌污染的程度。 常以細(xì)菌個(gè)數(shù)/mL計(jì)。 飲用水：100個(gè)/ mL 醫(yī)院排水： 500個(gè)/ mL細(xì)菌總數(shù) 大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。 常以大腸菌群數(shù)/L計(jì)。 飲用水：3個(gè)/L 城市排水：10000個(gè)/L 游泳池： 1000個(gè)/L大腸菌群融會(huì)貫通各水質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系水體的自?xún)糇饔?河流的自?xún)糇饔檬侵负铀械奈廴疚镔|(zhì)在河水向下游

10、流動(dòng)中濃度自然降低的現(xiàn)象。根據(jù)凈化機(jī)制分為三類(lèi)物理凈化：稀釋、擴(kuò)散、沉淀化學(xué)凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用污水排入河流的混合過(guò)程 豎向混合階段：污染物排入河流后因分子擴(kuò)散、湍流擴(kuò)散、彌散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度與寬度相比較小，所以首先在深度方向上達(dá)到濃度分布均勻，從排放口到深度上達(dá)到濃度分布均勻的階段稱(chēng)為豎向混合階段，同時(shí)也存在橫向混合作用。 橫向混合階段：當(dāng)深度上達(dá)到濃度分布均勻后，在橫向上還存在混合過(guò)程。經(jīng)過(guò)一定距離后污染物在整個(gè)橫斷面上達(dá)到濃度分布均勻，這一過(guò)程稱(chēng)為橫向混合階段。 斷面充分混合后階段：在橫向混合階段后，污染物濃度在橫斷面上

11、處處相等。河水向下游流動(dòng)的過(guò)程中，持久性污染物的濃度將不再變化，非持久性污染物濃度將不斷減少。水體的自?xún)糇饔梦廴疚镌诤恿髦械臄U(kuò)散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素的影響。河口是指河流進(jìn)入海洋前的感潮河段。河口污染物的遷移轉(zhuǎn)化受潮汐影響，受漲潮、落潮、平潮時(shí)的水位、流向和流速的影響。湖泊水庫(kù)的貯水量大，但水流一般比較慢，污染物的稀釋、擴(kuò)散能力較弱。海洋雖有巨大的自?xún)裟芰?，但是海灣或海域局部的納污和自?xún)裟芰Σ顒e很大。污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化受多種因素影響，地下水一旦污染，要恢復(fù)原狀非常困難。二、污染物在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化污水的污水的最終出路最終出路排放水體工農(nóng)業(yè)利用地下水回灌污水排放水體的限制污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB89782002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 189182002 海洋水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3097地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB 38382002 對(duì)人體健康不應(yīng)產(chǎn)生不良影響對(duì)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)不應(yīng)產(chǎn)生不良影響對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不應(yīng)