废水处理工程 第一章 总论 第一节 废水性质与污染指标 一、概念： 1、废水：在使用过程中，由于丧失了使用价值而被废弃外排，并使 受纳水体受到影响的水。 2、分类：根据来源不同，废水分为工业废水和生活污水两类。 工业废水又分为生产废水和冷却废水。 3、工业废水是在工业生产过程中所产生，水质因生产工艺过程、产 品种类和原材料的不同而变化，是污染和危害较大的废水； 4、冷却废水是产生于间接冷却过程冷却循环系统的废水，水质污染 较轻。 二、工业废水特点 a.水量、水质变化大；b、组成复杂；c、污染严重。 工业废水常含有大量有毒有害污染物，如重金属、强酸、强碱、有 机化学毒物、生物难降解有机物、油类污染物、放射性毒物、高浓度营 养性污染物、热污染等。不同工业的生产废水，其水质差异很大。 一般地，工业废水需经厂内处理达到要求后才能外排或复用。 三、生活污水 1、生活污水是在人们日常生活中所产生的废水，主要来自于家庭、 商业、机关、学校、医院、城镇及工厂等的生活设施排水，如厕所废水、 厨房洗涤水、洗衣、沐浴排水及其他排水等。 2、生活污水的水质变化：较规律，其主要成分为纤维素、淀粉、糖 类、脂肪和蛋白质等有机物质，以及氮、磷营养物质等。 来自医疗单位的污水是一类特殊的生活污水，含多种病原体，其主 要危害是引起肠道传染病。影响生活污水水质的主要因素有生活水平、 生活习惯、卫生设备及气候条件等。 3、城市污水是排入城镇排水系统的污水的总称，是生活污水和工业 废水等的混合废水。城市污水中各类污水所占的比例因城市的排水体制 不同而异：城市污水的水质指标、污染物组成、形态及含量也因城市不 同而异。 4、废水污染指标：指水样中除去水分子外所含杂质的种类和数量， 是评价废水污染程度的具体尺度，也是进行废水处理工程设计、反映废 水处理效果、开展水污染控制的基本依据。 为了确切表示某种废水的性质，可以选择一些具有代表性污染特征 的水质指标来衡量。一种水质指标可能包括几种污染物，而一种污染物 也可以属于几种水质指标。 废水中的污染物种类主要有固体污染物、有机污染物、营养性污染 物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染 物、热污染和放射性污染等，通过分析检测方法对污染物做出定性、定 量的评价。 废水污染指标一般分为物理性、化学性和生物性污染指标。 一）物理性污染指标 1、温度 废水温度过高而引起的危害，叫作热污染，热污染的危害主要有以 下几点： ①较高水温使水体饱和溶解氧浓度降低，相应的亏氧量随之减少， 而较高水温又加速耗氧反应，可以导致水体缺氧和水质恶化。 ②较高水温会加速水体细菌、藻类生长繁殖，从而加快水体富营养 化进程：如取该水体作为给水水源，将增加消毒水处理的费用。 ③较高水温导致水体中的化学反应加快，使水体的物化性质（如离 子浓度、电导率、腐蚀性）发生变化，可能对管道和容器造成腐蚀。 ④由于水温升高，加速细菌生长繁殖。则需要增加混凝剂和氯的投 加量，且使水中的有机氯化物量增加。 2、色度 色度能引起人们感官上的极度不快，是一种感官性污染指标。 纯净的天然水是清激、透明、无色的，但是含有金属化合物或者有 机化合物等有色污染物的废水呈现各种颜色，将有色废水用蒸馏水稀释 后与蒸馏水在比色管中对比，一直稀释到两个水样没有色差，此时废水 的稀释倍数就是色度，废水排放对色度也有严格的要求。 废水中能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质，虽无严重危 害，但属于感官性污染物。各类水质标准中，对色度、臭味、浊度、漂 浮物等指标都做了相应的规定。 3、嗅和味 嗅和味也是感官性指标。天然水是无色无味的，当水体受到污染后 会产生异样的气味。水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有 机化合物和氯气等污染物。盐分也会给水带来异味、如氯化钠带咸味、 硫酸镁带苦味等，废水排放对臭味也作了相应的规定。 4．固体污染物 固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示、悬浮物是一项重要 水质指标，它的存在不但使水质浑浊，而且使管道及设备阻塞、磨损， 干扰废水处理及回收设备的工作。由于大多数废水中都有悬浮物，因此 去除悬浮物是废水处理的一项基本任务。 固体污染物在水中以溶解态（直径小1nm）、胶体态（直径介于1～ 100nm）和悬浮态（直径大于100nm）3 种状态存在。水质分析中把固体 物质分为两部分：能透过滤膜（孔径为 3～10m）的叫溶解固体（DS）； 不能透过的叫悬浮固体或悬浮物（SS），两者的总和称为总固体（TS）。 水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体，即为溶解性固体（DS），滤渣脱水 烘干后即为悬浮性固体（SS）。 将悬浮固体在600℃温度下均烧，挥发掉的量即为挥发性悬浮固体（VS）、 灼烧残渣则是固定性固体（S），也称之为灰分。溶解性固体一般表示盐 类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量。择发性固体反映 固体中有机成分含量。悬浮固体（SS）和挥发性悬浮固体（VS）是两项 重要的水质指标。也是废水处理设计的重要参数。 浊度是对水的光传导性能的一种测量、其值可表征水中胶体和是浮 物的含量。 二）化学性污染指标 1、有机物 废水中的有机污染物种非常多、组成复杂。由于分別测定各类有机 物周期较长。工作量较大。有的还难以定量分析。因此在工程中一般以 生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总需氧量（TOD）和总有机碳（TOC） 等指标来定量描述水中有机污染物的含量。 （1）生化需氧量（BOD）在有氧条件下，由于微生物的活动，降解 有机物所需的氧量，称为生化需氧量、单位为单位体积废水所消耗的氧 量（mg／L）。 有机物的生化需氧量与温度、时间有关。 在一定范围内温度越高，微生物活力越强，消耗有机物越快，需氧 越多：时间越长。生物降解有机物的数量和深度越大。需氧越多。 温度一般定为 20℃，此时，一般有机物需 20 天左右オ能基本完成 氧化分解过程、其需氧量用BOD 表示。它可視为完全生化需氧量La。 20 在实际测定时。20天仍太长,一般采用5天作为测定时间。在20℃ 经5天培养所消耗的溶解氧量称为5天生化需氧量，以BOD 表示。 5 各种废水的水质差别很大，其BOD 与BOD 相差悬殊。但对某一种废 20 5 水而言。比值相对固定。如生活污水的BOD 约为BOD 的0.7。因此把20℃、 5 20 5天测定的BOD作为衡量废水的有机物浓度指标。 BOD 作为有机物浓度指标。基本上反映了能被生物氧化分解的有机 物的量。较为直接、确切地说明了问题。但仍存在一些缺点： a．当污水中含大量的难生物降解的物质时，BOD 测定误差较大； 5 b．反馈信息太慢，每次测定需5天，难以迅速及时指导实际工作； c 废水中如存在抑制微生物生长繁殖的物质或不含微生物生长所需 的营养时，将影响测定结果。 （2）化学需氧量（COD）化学需氧量指在酸性条件下，用强氧化剂 将有机物氧化为CO、HO 所消耗的氧量。氧化剂一般采用重酸钾。由于重 酸钾氧化作用很强。所以能够较完全地氧化水中大部分有机物和无机性 还原物质（但不包括硝化所需的氧量），此时化学需氧量用CODe 或 COD 表示。如采用高锰酸钾作为氧化剂，则写作 CODMN 与BOD 相比，CODe 能够在较短的时间内较精确地测出废水中耗氧物 质的含量，不受水质限制，但废水中的还原性无机物也能消耗部分氧， 造成一定误差如果废水中各种成分相对稳定，那么COD 与BOD 之间应有 一定的比例关系、一般说来，COD＞BODo＞BOD＞CODa。其中 BOD COD 比 值可作为衡量废水是否适宜生化法处理的一个指标：比值越大，越容易 被生化处理。一般认为BOD ／COD 大于0．3 的废水才适宜采用生化处理 （3）总需氧量（TOD）有机物主要元素包括C、H、O、N、S 等。在 高温下燃烧后将分别产生CO：、日O、NO 和SO 所消耗的氧量称为总需 氧量（TOD），一般情况下TOD COD 水样在一定条件下，以氧化 1 升水样中还原性物质所消耗的氧化剂 的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L 表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相 对含量的综合指标之一。所谓化学需氧量（COD），是在一定的条件下， 采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还 原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、 硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往 往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体 受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还 原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的 是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾（KMnO4）法，氧化 率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较大时，可以 采用重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，完美真人再现性好，适用于测定水样中 有机物的总量。有机物对工业水系统的危害很大。严格的来说，完美真人化学需 氧量也包括了水中存在的无机性还原物质。通常，因废水中有机物的数 量大大多于无机物质的量，因此，一般用化学需氧量来代表废水中有机 物质的总量。在测定条件下水中不含氮的有机物质易被高锰酸钾氧化， 而含氮的有机物质就比较难分解。因此，耗氧量适用于测定天然水或含 容易被氧化的有机物的一般废水，而

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