水污染控制工程：第1章 污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)

1、 第1章 污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)1.1 污水的概念與分類污水：生活污水、工業(yè)廢水、被污染的雨水的總稱。生活污水：人類在日常生活中使用過(guò)的，并被生活廢料所污染的水。來(lái)源: 1)家庭生活污水；2)醫(yī)院污水(經(jīng)過(guò)消毒處理后)； 3)公共設(shè)施污水(如電影院、辦公樓、餐廳等)。成分：無(wú)機(jī)物、有機(jī)物、微生物特點(diǎn)：水質(zhì)、水量基本穩(wěn)定，處理工藝較成熟.工業(yè)廢水：工礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的廢水。來(lái)源：工礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中形成、并被污染的水；分類：生產(chǎn)污水（需凈化處理）、生產(chǎn)廢水（僅需簡(jiǎn)單處理）成分：與工礦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)品有關(guān)；特點(diǎn)：種類繁多，水質(zhì)復(fù)雜，處理工藝流程不成熟，污水水質(zhì) 水量變化大。被污染的雨水：主要是指

2、初期雨水。由于初期雨水沖刷了地表 的各種污物，污染程度很高，故宜作凈化處理。(1)排放水體，作為水體的補(bǔ)給水： 這是污水的自然歸宿。由于水體具有一定的稀釋與凈化能力，使污水得到進(jìn)一步凈化，因此是最常采用的出路，但也可能是造成水體遭受污染的原因之一。 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （GB89781996）(2)灌溉田地：水質(zhì)必須符合灌溉標(biāo)準(zhǔn)，使土壤與農(nóng)作物免遭污染。 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB508492）(3)重復(fù)使用：是最合理的出路，可分為直接復(fù)用與間接復(fù)用兩種。 直接復(fù)用又可分為循序使用法和循環(huán)使用法。工礦企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，甲工序產(chǎn)生的污水經(jīng)適當(dāng)處理后用于乙工序叫循序使用；經(jīng)適當(dāng)處理后，再用于甲工序叫循環(huán)

3、使用。 地表水體接納污水并對(duì)其作進(jìn)一步凈化處理后，再作為沿岸城市與工礦企業(yè)的給水水源，屬于污水的間接復(fù)用。 污水出路：1.2 城市污水的性質(zhì)與污染指標(biāo)一、污水的物理性質(zhì)及指標(biāo) 表示污水物理性質(zhì)的主要指標(biāo)是水溫、色度、臭味、固體 含量及泡沫等。1、水溫： 生活污水水溫變化小，工業(yè)廢水水溫變化大，改變水溫 影響水的生態(tài)環(huán)境。污水的水溫過(guò)低(如低于5 )或過(guò)高 (如高于40）會(huì)影響污水生物處理效果。2 、臭味： 生活污水的臭味主要由有機(jī)物腐敗產(chǎn)生的氣體造成，工業(yè)廢水的臭味主要由揮發(fā)性化合物造成。大致有魚(yú)腥臭，氨臭(NH3 )，腐肉臭（二元胺類），腐蛋臭（硫化氫H2S)，腐甘藍(lán)臭（有機(jī)硫化物），糞臭以

4、及某些生產(chǎn)污水的特殊臭味。3、色度：概念：表示水的顏色深淺。色度有表色與真色之分。 由懸浮物造成的色度稱表色；由膠體物質(zhì)與溶解物質(zhì) 形成的色度稱真色。生活污水常呈灰色；各種生產(chǎn)污 水的顏色差別較大。危害：會(huì)使水體透光性減弱，影響水生生物的光合作 用，抑制其生長(zhǎng)繁殖，妨礙水體的自凈作用。4、固體含量：固體含量用總固體量作為指標(biāo)(TS): 把一定量水樣在105110烘箱中烘干至恒重，所得的重量即為總固體量。懸浮固體(SS)或叫懸浮物: 把水樣用濾紙過(guò)濾后，被濾紙截留的濾渣，在105110烘箱中烘干至恒重，所得重量稱為懸浮固體。懸浮固體中，有一部分可在沉淀池中沉淀，形成沉淀污泥，稱為可沉淀固體。 4

5、、固體含量： 懸浮固體由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成?？煞譃閾]發(fā)性懸浮固體（VSS）或稱灼燒減重；非揮發(fā)性懸浮固體（NVSS）或稱灰份（馬弗爐600 殘留）。 濾液中存在的固體物即為膠體和溶解固體，也由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成。 總固體量（TS）=懸浮固體（SS）+溶解固體（DS）+膠體二、污水的化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo)（一）無(wú)機(jī)物及指標(biāo)1.酸堿度： 用pH值表示。 pH值超出69范圍，對(duì)污水的物理、化學(xué)及生物處理 產(chǎn)生不利影響。 堿度包括OH、CO32、HCO322.氮、磷1)含氮化合物包括： 有機(jī)氮、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮。 總氮(TN):含氮化合物總量 有機(jī)氮：不穩(wěn)定，易在微生物作用下分解。 無(wú)氧條件下分解為

6、氨氮； 有氧條件分解為氨氮，再分解為硝酸鹽、亞硝酸鹽 凱氏氮（KN):有機(jī)氮與氨氮之和。 判斷污水生物處理時(shí)氮營(yíng)養(yǎng)是否充足。 氨氮：NH3和NH4+2)含磷化合物包括： 有機(jī)磷（葡萄糖-6-磷酸、磷肌酸等）、無(wú)機(jī)磷（正磷 酸鹽、偏磷酸鹽等可溶性磷酸鹽）。3.硫酸鹽與硫化物： （SO42、H2S等 ） 污水生物處理的SO42 允許濃度為1500mg/L。 硫化物屬于還原性物質(zhì)，要消耗污水中的溶解氧， 并能與重金屬離子反應(yīng)，生成金屬硫化物的黑色沉淀。4.氯化物： 生活污水與工業(yè)廢水都含有很高的氯化物，含量 高時(shí)對(duì)設(shè)備、管道有腐蝕作用，會(huì)引起土壤板結(jié)； NaCl濃度超過(guò)4000mg/L時(shí)對(duì)生物處理的

7、微生物有 抑制作用。5.非重金屬無(wú)機(jī)有毒物質(zhì)： 氰化物（0.050.12g）與砷化物（致癌物質(zhì)）6.重金屬離子： 原子序數(shù)在2183之間的金屬或相對(duì)密度大于 4的金屬。 汞、鉛、鎘、鉻、鋅、銅、鎳、錫等。對(duì)重金屬 離子的最高允許排放濃度有明確規(guī)定。（二）有機(jī)物指標(biāo) 第一類：可生物降解有機(jī)物；根據(jù)其對(duì)微生物有無(wú)毒害與抑制作用而可分為兩類。 第二類：難生物降解有機(jī)物；根據(jù)其對(duì)微生物有無(wú)毒害與抑制作用而可分為兩類。（二）有機(jī)物指標(biāo)1、碳水化合物： 糖類、淀粉、纖維素和木質(zhì)素等。2、蛋白質(zhì)與尿素： 主要成分C、H、O、N（16）3、脂肪和油類： 是乙醇或甘油與脂肪酸形成的化合物，主要成分C、H、O。屬

8、于難降解有機(jī)物，煉油、石油化工、煤氣發(fā)生站等工業(yè)廢水中含有石油等，對(duì)微生物有毒害與抑制作用。 油脂在污水中存在狀態(tài)包括： 漂浮油、機(jī)械分散態(tài)油、乳化油、附著油、溶解油。4、酚類： 是芳香烴的衍生物。根據(jù)羥基的數(shù)目，有單元酚、二元酚、多元酚；能否隨水蒸汽一起揮發(fā)，分為 揮發(fā)酚（苯酚、甲酚、二甲苯酚等）與不揮發(fā)酚（間苯二酚、鄰苯二酚等）；被人體吸入有毒。5、有機(jī)酸、堿： 脂肪酸、甲酸、乙酸等；吡啶及其同系物。6、表面活性劑： 常用的洗滌劑，烷基苯磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽等7、有機(jī)農(nóng)藥： 有機(jī)氯農(nóng)藥（DDT、六六六等）與有機(jī)磷農(nóng)藥（敵百蟲(chóng)、樂(lè)果、敵敵畏等）。8、取代苯類化合物： 苯環(huán)上的氫被硝基、胺基

9、取代后生成的芳香族鹵化物。主要來(lái)源于染料、塑料、制藥、合成橡膠等工業(yè)廢水。屬于很難降解、且有毒害物質(zhì)。（三）有機(jī)物污染指標(biāo)1、生物化學(xué)需氧量（BOD） 1)概念： 在水溫20的條件下，由于微生物（主要是細(xì) 菌）的生命活動(dòng)，將有機(jī)物氧化成無(wú)機(jī)物所消耗的 溶解氧量。用來(lái)代表可生物降解有機(jī)物的數(shù)量。2）可生物降解有機(jī)物的降解，可分為兩個(gè)階段：第一階段是碳氧化階段: 即在異氧菌的作用下，含碳有機(jī)物被氧化為CO2、 H2O ，含氮有機(jī)物被氧化為NH3 ，合成的新細(xì)胞還有 內(nèi)源呼吸，此階段需氧量稱為完全生化需氧量、或 總生化需氧量，用BODu表示。 BOD20=0.99BODu；BOD5=0.68BODu

10、第二階段是硝化階段: 即在自養(yǎng)菌（亞硝化菌、硝化菌）作用下， NH3 被氧化成NO2、NO3、H2O，此階段需氧量稱為硝化 需氧量，用NODu表示。 3）微生物類別光能自養(yǎng)型微生物： 以光為能源，以CO2 或碳酸鹽為碳源，水或還原態(tài) 無(wú)機(jī)物為供氫體。光能異養(yǎng)型微生物： 以光為能源，同時(shí)以CO2 或碳酸鹽和簡(jiǎn)單有機(jī)物為 碳源，簡(jiǎn)單有機(jī)物（如有機(jī)酸、醇等)為供氫體?；茏责B(yǎng)型微生物： 以還原態(tài)無(wú)機(jī)物為能源，以CO2或碳酸鹽為碳源， 可在完全無(wú)機(jī)的環(huán)境中生長(zhǎng)。如：硝化細(xì)菌：氧化氨 （銨鹽）或亞硝酸獲得能量，同化CO2；還有硫化細(xì)菌、 鐵細(xì)菌等?；墚愷B(yǎng)型微生物： 以有機(jī)物為能源和碳源。這一類型的微生

11、物種 類和數(shù)量很多，包括絕大多數(shù)細(xì)菌和放線菌，幾乎 全部真菌和原生動(dòng)物。如：腐生性微生物、寄生性 微生物等。2、化學(xué)需氧量（COD或CODCr）1）概念：在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑（我國(guó)法定用重鉻酸 鉀）將有機(jī)物氧化成CO2與H2O所消耗的氧 （氧化劑）量，用CODCr表示。2）重要知識(shí)點(diǎn)：BOD5/ COD的比值稱為可生化性指標(biāo)，比值 越大，越容易被生物處理，一般認(rèn)為該值大于0.3 的污水才適于采用生物處理。3）概念區(qū)別：CODCr與CODMn，CODMn是采用高錳酸鉀做氧化劑 測(cè)定的需氧量。 3、BOD與COD表示有機(jī)物的優(yōu)缺點(diǎn)： 1） BOD表示的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：反映真實(shí)的有機(jī)物含量情況。

12、 缺點(diǎn)：耗時(shí)長(zhǎng)，不能迅速、及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐； 有毒有害物質(zhì)抑制微生物生長(zhǎng)而影響測(cè) 定結(jié)果；污水中難生物降解有機(jī)物濃度 較高時(shí)，BOD測(cè)定結(jié)果誤差較大。 2） COD表示的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：耗時(shí)短；不受廢水水質(zhì)限制。 缺點(diǎn)：不能真實(shí)反映有機(jī)物的含量。 （氧化劑能氧化無(wú)機(jī)物、還原性物質(zhì)等）1）總需氧量（TOD） 有機(jī)物的組成元素C、H、N、S等被氧化后，分別產(chǎn)生CO2、H2O、NO2、和SO2所消耗的氧量稱為總需氧量。2）總有機(jī)碳（TOC） 測(cè)定原理：將一定數(shù)量的水樣經(jīng)過(guò)酸化，用壓縮空氣 吹脫其中的無(wú)機(jī)碳酸鹽，排除干擾，然后注入含氧量已知 的氧氣流中，再通過(guò)以鉑鋼為觸媒的燃燒管，在900高溫 下燃燒，把有機(jī)物所含的碳氧化成CO2，用紅外氣體分析儀 記錄CO2的數(shù)量并折算成含碳量即等于總有機(jī)碳（TOC）。 3）TOD與TOC的測(cè)定