污水污染的主要指標(biāo)

污水污染的主要指標(biāo)主講：趙彥琳楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院

鄉(xiāng)鎮(zhèn)給排水工程技術(shù)污水污染的主要指標(biāo)（1）污染指標(biāo)？1）污水的物理性質(zhì)及指標(biāo)2）污水的化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo)3）污水的生物性質(zhì)及指標(biāo)二、污水污染的主要指標(biāo)（1）污染指標(biāo)？1）污水的物理性質(zhì)及指標(biāo)水溫色度嗅味（臭味）固體含量水溫：水溫對(duì)污水的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)有直接影響。生活污水年平均溫度差別不大，約在10-20℃之間；工業(yè)廢水的水溫則與生產(chǎn)工藝有關(guān)，變化很大。污水的水溫過低（低于5℃）或過高（高于40℃）都會(huì)影響污水的生物處理效果。二、污水污染的主要指標(biāo)色度：生活污水的顏色常呈灰色，當(dāng)溶解氧不足時(shí)，轉(zhuǎn)呈黑褐色并有臭味。工業(yè)廢水的色度差別極大，如印染、造紙、焦化等都有各自特殊的顏色。色度可由懸浮固體、膠體或溶解物質(zhì)構(gòu)成。懸浮固體形成的色度稱為表色；膠體或溶解性物質(zhì)形成的色度稱為真色。水的顏色用色度作為指標(biāo)。二、污水污染的主要指標(biāo)嗅味（臭味）：通常是由于污水中的有機(jī)物或加入的其他物質(zhì)在分解過程中產(chǎn)生的氣體引起的。最具代表性的嗅味物質(zhì)是硫化氫，它是在厭氧微生物作用下，將硫酸鹽還原成形成的。嗅味已經(jīng)成為目前污水處理設(shè)施產(chǎn)生的、與公眾相關(guān)的第一關(guān)心物質(zhì)。嗅味的控制已成為污水處理過程需要考慮的重要問題。二、污水污染的主要指標(biāo)二、污水污染的主要指標(biāo)嗅味危害：低濃度的氣味雖不能對(duì)人體產(chǎn)生危害，但卻會(huì)使人產(chǎn)生心理壓力。難聞氣味能引起厭食、呼吸減弱、惡心、嘔吐和心理上的干擾。情況嚴(yán)重時(shí)，難聞的氣味會(huì)使人和公眾的自尊心受到傷害，影響人際交往。某些有氣味的化合物（如硫化氫）在高濃度下有毒性。二、污水污染的主要指標(biāo)嗅味類型：嗅味化合物化學(xué)式嗅味特性胺類CH3NH2魚腥味氨NH3氨味二胺NH2(CH2)4NH2腐肉味硫化氫H2S臭雞蛋味硫醇CH3SH爛白菜味(CH3)3CSH有機(jī)硫化物(CH3)2S爛白菜味糞臭素C9H9N9糞便味二、污水污染的主要指標(biāo)嗅味檢測(cè)：嗅味的檢測(cè)方法目前并不完善，有人提出了全面表征氣體的四個(gè)獨(dú)立因素：強(qiáng)度、特性、感受和可檢測(cè)性。嗅味的檢測(cè)方法分為感官檢驗(yàn)法和分析檢驗(yàn)法。感官檢驗(yàn)法是將檢測(cè)人（常為一組人）暴露于經(jīng)無氣味空氣稀釋的氣味下，將氣味降低到最低的可檢測(cè)臨界氣味濃度所需稀釋數(shù)記錄下來。分析檢驗(yàn)法包括GC分析、GC-MS分析、儀器法。二、污水污染的主要指標(biāo)固體含量：總固體（TotalSolids)，是指廢水樣品在一定溫度下（103-105℃）蒸發(fā)干燥后的殘留物。總固體是由漂浮物、可沉降物、膠體物和溶解狀態(tài)的物質(zhì)所組成?？偣腆w可進(jìn)一步分為懸浮性固體和溶解性固體。玻璃纖維過濾器聚碳酸酯薄膜過濾器二、污水污染的主要指標(biāo)顆粒粒徑分布：

顆粒尺寸的資料對(duì)評(píng)價(jià)處理過程（如二次沉淀、出水過濾和出水消毒）的有效性是重要的。顯微鏡檢測(cè)粒子計(jì)數(shù)器分離和分析方法：連續(xù)過濾法二、污水污染的主要指標(biāo)二、污水污染的主要指標(biāo)2）污水的化學(xué)性質(zhì)及指標(biāo)無機(jī)物及指標(biāo)有機(jī)物有機(jī)物污染指標(biāo)無機(jī)物及指標(biāo)1）酸堿度2）氮及其化合物3）磷及其化合物4）硫酸鹽與硫化物5）氯化物6）非重金屬無機(jī)有毒物質(zhì)7）重金屬離子二、污水污染的主要指標(biāo)二、污水污染的主要指標(biāo)酸堿度：

酸堿度用pH值表示，等于氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。當(dāng)污水pH值超出6-9范圍時(shí)，會(huì)對(duì)污水處理產(chǎn)生不利影響。尤其是pH值低于6的酸性廢水，對(duì)管渠、污水處理構(gòu)筑物及設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用。

堿度指污水中含有的、能與強(qiáng)酸產(chǎn)生中和反應(yīng)的物質(zhì)，主要包括氫氧化物堿度、碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度。污水的堿度可用下式表示：【堿度】=【OH-】+【CO32-】+【HCO3-】

污水中堿度對(duì)于外加的酸、堿具有一定的緩沖作用，可使污水的pH值維持在適宜的范圍內(nèi)。二、污水污染的主要指標(biāo)氮及其化合物：

污水中含氮化合物有四種：有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。

凱氏氮是有機(jī)氮和氨氮之和，用來判斷污水在進(jìn)行生物法處理時(shí)氮營(yíng)養(yǎng)是否充足的依據(jù)。生活污水中凱氏氮含量約40mg/L，其中有機(jī)氮約15mg/L，氨氮約25mg/L。

氨氮在污水中存在形式有游離氨（NH3）和離子銨鹽（NH4+）兩種。污水生物處理時(shí)，氨氮不僅可向微生物提供營(yíng)養(yǎng)，還對(duì)污水pH值起緩沖作用。但氨氮過高時(shí)（超過1600mg/L）會(huì)對(duì)微生物的活動(dòng)產(chǎn)生抑制作用。二、污水污染的主要指標(biāo)磷及其化合物：污水中含磷化合物可分為有機(jī)磷和無機(jī)磷兩類。有機(jī)磷的存在形式主要有：葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等。

無機(jī)磷都以磷酸鹽形式存在，包括正磷酸鹽（PO43-）、偏磷酸鹽（PO3-）、磷酸氫鹽（HPO42-）、磷酸二氫鹽（H2PO4-）等。生活污水中有機(jī)磷含量約為3mg/L，無機(jī)磷含量約7mg/L。二、污水污染的主要指標(biāo)硫酸鹽與硫化物：

污水中硫酸鹽用SO42-表示。生活污水中硫酸鹽主要來源于人類排泄物；工業(yè)廢水（如洗礦、化工、制藥、造紙等）含有較高硫酸鹽，濃度可達(dá)1500-7500mg/L。污水中的SO42-，在缺氧條件下，由于硫酸鹽還原菌、反硫化菌的作用，被脫硫，還原成H2S：缺氧反硫化菌pH<6.5二、污水污染的主要指標(biāo)

在排水管道內(nèi)，H2S與水珠接觸，在噬硫細(xì)菌的作用下形成H2SO4，反應(yīng)如下：污水生物處理的SO42-允許濃度為1500mg/L。二、污水污染的主要指標(biāo)氯化物：生活污水中的氯化物主要來自人類排泄物，每人每日排出的氯化物約5-9g。工業(yè)廢水（如漂染工業(yè)、制革工業(yè)）以及沿海城市采用海水作為冷卻水時(shí)，都含有很高的氯化物。氯化物含量高對(duì)管道及設(shè)備有腐蝕作用；灌溉農(nóng)田會(huì)使土壤板結(jié)；氯化鈉濃度超過4000mg/L時(shí)對(duì)生物處理的微生物有抑制作用。二、污水污染的主要指標(biāo)非重金屬無機(jī)有毒物質(zhì)：主要是氰化物和砷化物。污水中的氰化物主要來自電鍍、焦化、制革、塑料、農(nóng)藥等工業(yè)廢水，濃度在20-80mg/L之間。氰化物是劇毒物質(zhì)，人體攝入致死量是0.05-0.12g。氰化物在污水中的存在形式有無機(jī)氰（如HCN，CN-）和有機(jī)氰化物（稱腈，如丙烯腈C2H3CN）。

污水中的砷化物主要來自化工、有色冶金、焦化、造紙、皮革等工業(yè)廢水。污水中的存在形式是無機(jī)砷（如亞砷酸鹽AsO2-、砷酸鹽AsO4-

）以及有機(jī)砷（如三甲基砷），對(duì)人體毒性排序?yàn)橛袡C(jī)砷>亞砷酸鹽>砷酸鹽。二、污水污染的主要指標(biāo)重金屬離子：污水中的重金屬主要有汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鎳（Ni）、錫（Sn）、鐵（Fe）、錳（Mn）等。

上述重金屬離子在微量濃度時(shí)，有益于微生物、動(dòng)植物及人類；當(dāng)濃度超過一定后，即產(chǎn)生毒害作用。汞、鎘、鉻、鉛、砷及其化合物稱為“五毒”。

污水中的重金屬難以凈化去除，是目前污水處理領(lǐng)域的難題。污水處理過程中，60%左右重金屬被轉(zhuǎn)移至污泥中，給污泥的處置帶來困難。有機(jī)物1）碳水化合物2）蛋白質(zhì)與尿素3）脂肪和油類4）酚5）有機(jī)酸、堿6）表面活性劑7）有機(jī)農(nóng)藥8）取代苯類化合物9）新型有機(jī)污染物（POP、EDCs、PPCP）二、污水污染的主要指標(biāo)二、污水污染的主要指標(biāo)酚：

煉油、石油化工、焦化、合成樹脂等工業(yè)廢水都又有酚。酚類是芳香烴的衍生物。

根據(jù)羥基的數(shù)目，可分為單元酚、二元酚和多元酚；根據(jù)能否隨水蒸氣揮發(fā)，分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚。

揮發(fā)酚包括苯酚、甲酚、二甲酚等，屬于可生物降解有機(jī)物，但對(duì)微生物有毒害或抑制作用。不揮發(fā)酚包括間苯二酚、鄰苯三酚等多元酚，屬于難生物降解有機(jī)物，并對(duì)微生物有毒害或抑制作用。二、污水污染的主要指標(biāo)表面活性劑：

生活污水與表面活性劑制造工業(yè)廢水，含有大量表面活性劑。

表面活性劑分為兩類：

1）烷基苯磺酸鹽（ABS），俗稱硬性洗滌劑，含有磷并易產(chǎn)生大量泡沫，屬難生物降解有機(jī)物；

2）烷基芳基磺酸鹽（LAS），俗稱軟性洗滌劑，屬于可生物降解有機(jī)物，泡沫大大減少，但仍含有磷。磷是致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要元素之一。二、污水污染的主要指標(biāo)有機(jī)農(nóng)藥：

有機(jī)農(nóng)藥有兩大類：有機(jī)氯農(nóng)藥與有機(jī)磷農(nóng)藥。

有機(jī)氯農(nóng)藥（如DDT、六六六等）毒性極大且難分解，會(huì)在自然界不斷積累，造成二次污染，已被禁止生產(chǎn)和使用。

有機(jī)磷農(nóng)藥（如殺蟲劑和除草劑）種類有敵百蟲、樂果、敵敵畏、甲基對(duì)硫磷、馬拉酸磷及對(duì)硫磷等，毒性大，屬于難生物降解有機(jī)物，對(duì)微生物有毒害與抑制作用。二、污水污染的主要指標(biāo)取代苯類化合物：

苯環(huán)上的氫被硝基、胺基取代后生成的芳香族鹵化物稱為取代苯類化合物。

主要來源于染料工業(yè)廢水（偶氮染料、蒽醌染料、硫化染料等）、炸藥工業(yè)廢水（如三硝基苯）以及電器、塑料、合成橡膠等工業(yè)廢水（如聚氯聯(lián)苯PCB、多環(huán)芳烴PAH等），都屬于難生物降解有機(jī)物，并對(duì)微生物有毒害和抑制作用。二、污水污染的主要指標(biāo)新型有機(jī)污染物：

指近年來被廣泛關(guān)注的持久性有機(jī)污染物（POPs）、內(nèi)分泌干擾物（EDCs）、藥物類污染物（PPCPs）等。二、污水污染的主要指標(biāo)有機(jī)污染物指標(biāo)1）生物化學(xué)需氧量（BOD）2）化學(xué)需氧量（COD）3）總需氧量（TOD）4）理論需氧量（ThOD）5）總有機(jī)碳（TOC）二、污水污染的主要指標(biāo)生物化學(xué)需氧量（BOD）：

在水溫20℃，由于微生物的生化活動(dòng)，將有機(jī)物氧化為無機(jī)物所消耗的溶解氧的量來表示有機(jī)物的量。有機(jī)物（可生物降解）異氧菌呼吸（氧化）OaCO2、H2O、能量、NH3合成新細(xì)胞自養(yǎng)菌合成新細(xì)胞H2O、能量、NO2-殘存物質(zhì)CO2、H2O、能量、NH3能量、NO3-合成新細(xì)胞自養(yǎng)菌ObOcOd二、污水污染的主要指標(biāo)兩階段生化需氧量曲線二、污水污染的主要指標(biāo)利用BOD5表示有機(jī)物的特點(diǎn)：BOD5占可生物降解有機(jī)物的70%-80%，相對(duì)準(zhǔn)確能反映出可被生物降解的有機(jī)物量難降解有機(jī)物含量高時(shí)，誤差較大

測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，不能及時(shí)做出反應(yīng)水樣中含有抑制性物質(zhì)或毒物時(shí)，影響測(cè)定結(jié)果二、污水污染的主要指標(biāo)化學(xué)需氧量（COD）：

在酸性條件下，利用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為CO2和H2O所消耗的氧的量，稱為化學(xué)需氧量。常用的氧化劑包括重鉻酸鉀和高錳酸鉀。Organicmatter(CaHbOc)+Cr2O72-+H+→Cr3++CO2+H2O二、污水污染的主要指標(biāo)利用COD表示有機(jī)物的特點(diǎn)：相對(duì)快速準(zhǔn)確氧化劑氧化能力強(qiáng)，可氧化部分難生物降解有機(jī)物不能反映出可被生物降解的有機(jī)物量水中還原性物質(zhì)（如Cl-、S2-）存在會(huì)干擾測(cè)定二、污水污染的主要指標(biāo)總需氧量（TOD）：在有機(jī)物的主要組成元素是C、H、O、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TOD。

TOD測(cè)定原理：將一定數(shù)量水樣注入含氧量已知的氧氣流中，再通過以鉑鋼為觸媒的燃燒管，在900℃高溫下燃燒，使有機(jī)物被燃燒氧化，剩余的氧量用電極測(cè)定并自動(dòng)記錄。氧化過程中所消耗的總氧量即為TOD。二、污水污染的主要指標(biāo)理論需氧量（ThOD）：

如果有機(jī)物的化學(xué)分子式已知，即可根據(jù)化學(xué)氧化反應(yīng)方程式，計(jì)算出理論需氧量ThOD。如：甘氨酸CH2(NH2)COOH:

第一階段（碳氧化反應(yīng)方程式）:

第二階段（氮氧化反應(yīng)方程式）:

可得甘氨酸理論需氧量:3.5molO2/mol甘氨酸。二、污水污染的主要指標(biāo)總有機(jī)碳（TOC）：TOC是用含碳量表示有機(jī)物數(shù)量的方法。

測(cè)定原理：將一定數(shù)量的水樣經(jīng)過酸化，用壓縮空氣吹托其中的無機(jī)碳酸鹽排除干擾，然后通入含氧量已知的氧氣流，再通過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為TOC。二、污水污染的主要指標(biāo)

水質(zhì)比較穩(wěn)定的污水，各指標(biāo)之間有一定關(guān)系：

ThOD>TOD>COD>BOD>TOC

生活污水的BOD/COD值約為0.4-0.65，BOD/TOC值約為1.0-1.6。

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