第二章-城市污水的来源与特性..

第二章城市污水来源与特性第一节城市污水的来源在人类的生产和生活使用水的过程中，水会受到不同程度的污染，并改变了其原有的化学成分和物理组成，就称为废水和污水。GB6816-86《水质词汇第一部分和第二部分》1.2.1废水wastewater生产过程中使用后排放的或产生的水，这种水对该过程无进一步直接利用的价值。1.2.5污水sewage来自居住区的生活污水，水流中夹带和溶解着许多废弃物质。按其来源的不同可分为以下三种：①生活污水：指人们在日常生活中用过的并被生活废料所污染的水，包括：卫生间、厨房、洗衣房，它主要来至于住宅、公共场所、机关、学校、医院、餐饮业、及工厂中的各种生活用水。其水量和水质具有明显的昼夜周期性和季节周期性。它含有较多的有机物，如：蛋白质、动植物脂肪、各种碳水化合物、尿素、氨氮、磷酸盐、及常在粪便中出现的各种病原微生物等。②工业废水：指在工业产生过程中排放的水。用水中除一小部分被耗去外，绝大多数工业用水仅仅是作为洗涤、冷却、地面冲洗等用。因此，工业废水中主要夹带了生产过程中所使用的原料，产生反应的中间体，产物或副产物等。③降水：包括降水或降雪时冲刷地面后进入城市管网的水，它受季节、气候的影响较大。其水质，初期雨水中含较多的污染物，但有时PH值较低。另外，根据本地区管线的施工质量和地下水的水位，必要时需要考虑地下水的渗流。③气味：污水中的气味有助于我们判别污水所处的条件和处理工艺的运行状况。一般新鲜的生活污水不含有霉味，若有其它气味则说明存在有工业废水或其它特殊的生活污水。一、污水的物理性质①水温：对污水的生物、物理、化学处理均有影响，污水的温度一般较原水高，因为在生活、工业或商业的用水过程中往往有热量加入，我国大部分地区城市污水的水温变化在10～30℃之间。②色度：污水中的色度通常由悬浮态、胶体态和溶解态物质所形成。一般新鲜的生活污水较清亮，呈灰或黄色，如存放时间较长则显黑色，当然，其它的颜色则由工业废水中的成分所定。第二节、城市污水的性质和成分二、污水的化学指标（1）PH值：一般呈中性，6.5～7.5。（2）碱度：组成及作用。（3）BOD（生化需氧量）：是指在一升含有机物的水中，在有氧的条件下，由好氧性微生物进行氧化。分解时所消耗的溶解氧的量。单位：mg/L.水体中的有机物在有氧的条件下，被生物氧化。分解的过程是相当长的，即使是在20℃培养时完全分解，氧化也需要约100天。因而一般在实际测定时常采用BOD5，即水样在20℃条件下培养5天的生化需氧量。注意：生化需氧量实验的局限性（4）COD（化学需氧量）：指在强酸性并加热的条件下，用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的mg/L表示，它反映了水体受还原性物质污染的程度。水体中的还原性物质包括：有机物、亚硝酸盐、硫化物等。因COD的测试能在较短的时间内完成，因而与BOD5相比用于指导生产较为方便。另外，BOD/COD可以表征污水的可生化性。（5）TOC（总有机碳）：是指水体中的有机物的含碳量。在测试中，当样品在900℃燃烧时，样品中所有的有机物（碳）和无机碳均燃烧成CO2，此即为总碳(TC)。当样品在150℃时只有无机碳转化成CO2，此时即为总无机碳。总碳与总无机碳之差为总有机碳，即：TOC=TC-T1C。（6）SS（悬浮固体）：指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。悬浮物是造成水浑浊的主要原因。水质中的悬浮物是指水样通过孔径为0.45μm的滤膜，截留在滤膜上并于103～105℃烘干至恒重的物质。（7）氮：是构成生物蛋白质的物质，也是微生物不可缺少的元素，也是造成水体富营养化的重要因素。污水中的含氮化合物有以下几种形式存在：a、有机氮：如蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸等。b、氨氮：NH3-N及NH4+-N。c、硝态氮：水体中的NO2--N与NO3--N的总和。一般污水中，有机氮占总氮的60%，40%为氨态氮。（8）磷：也是生物体中的重要元素之一，同时也是造成水体富营养化的重要因素，水体中的含磷化合物可分为有机磷和无机磷两大类：有机磷的存在形式：葡萄糖-6-磷酸，2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等。无机磷都以磷酸盐的形式存在，它包括：正磷酸盐（PO43-）、偏磷酸盐（PO33-）、磷酸一氢盐（HPO42-）、磷酸二氢盐（H2PO4-）。（9）硫：硫化物在水体中存在的形式有硫化氢（H2S）、硫氢化物（HS-）、硫化物（S2-）。在好氧条件下，硫化物被氧化成硫酸根离子；在缺氧的条件下，由于硫酸盐还原菌，反硫化菌的作用，被脱硫还原成H2S，在排水管道内，释放出的H2S与管道内壁附着的水珠接触，形成H2SO4。（10）蛋白质：是水体中生物体的主要组成部分，是污水中氮的主要来源。（11）碳水化合物（12）动植物油脂：是污水中脂肪和油脂的主要来源，妨碍水中的生物活动，容易形成难看的漂物和油膜。其不容易被细菌分解，可以被无机酸分解。（13）石油类（14）表面活性剂：是一种有机物，一般都有亲水集团和亲油基团，基团不同，其在水中的溶解度就不同。表面活性剂可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型，阳离子型具有一定的杀菌作用，阴离子型具有一定发泡作用。（15）酚类：被生物氧化的最高浓度为500mg/L（16）农药和农用化学药品（17）重金属三、污水的卫生指标生活污水、医院污水、养殖污水、生物制品及食品工业单位排出的污水都常含有大量的细菌。其中一些可能属于病毒。而且数量的变化比较大。细菌数通常在106-107个/ml之间。大肠杆菌可达到10-100个/ml，病毒为200-7000个/l。污水中的病原微生物至今仍是威胁。人类身体健康和生命的一个重要因素。大肠菌指数：表示污水直接或间接接受人、畜粪便污染程度的一种指标。指单位容积(升)或单位重量(克)样品中所含水量大肠菌的数量。第三节城市污水的典型水质一、生活型城市的污水水质影响因素：（1）居民的生活习惯；（2）污水管网的分合流制；（3）污水管网的状态；（4）季节的变化；（5）城市地域；二、工业型城市的污水水质工业废水的一个特点是水质和水量因生产工艺和生产方式的不同而差别很大。通常来讲，工业废水的污染物单一，水质不稳定，营养物不够或不均衡，部分工业废水中含有某种污染物的浓度过高或对生化处理有影响的污染物。一、回用水水质基本要求为达到污水回用安全可靠，城市污水回用水水质应满足以下基本要求：⑴回用水的水质符合回用对象的水质控制指标；⑵回用系统运行可靠，水质水量稳定；⑶对人体健康、环境质量、生态保护不产生不良影响；⑷回用于生产目的时，对产品质量无不良影响；⑸对使用的管道、设备等不产生腐蚀、堵塞、结垢等损害；⑹使用时没有嗅觉和视觉上的不快感。第三章回用水水质标准二、回用水水质标准回用水水质标准是确保回用安全可靠和回用工艺选用的基本依据。为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订了一系列回用水水质标准：《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923－2005）；《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920－2002）；《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921－2002）等。《污水再生利用工程设计规范》提出：当再生水同时用于多种用途时，其水质标准应按最高要求确定；对于向服务区域内多用户供水的城市再生水厂，可按用水量最大的用户的水质标准确定；个别水质要求更高的用户，可自行补充处理，直至达到该水质标准。1.回用于工业用水水质控制指标工业用水种类繁多，水质要求各不相同。经深度处理后的污水主要可回用于冷却用水、洗涤用水、锅炉补给水及工艺与产品用水等。工业冷却水用量大，使用面广，水质要求相对较低，是国内外污水回用于工业的主要对象。项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流式敞开式基本要求—色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.06.5~8.56.0~9.06.5~8.5溶解氧——CODCr—≤60—≤60BOD5≤30≤10≤30≤10悬浮物SS≤30—≤30—溶解性总固体≤1000浊度(NTU)—≤5—≤5氨氮—≤10①—≤10总磷(以P计)—≤1.0—≤1.0总氮—石油类—≤1.0—≤1.0《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923－2005)项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流式敞开式阴离子表面活性剂—≤0.5—≤0.5铁—≤0.3锰—≤0.1氯离子≤250二氧化硅≤50—≤30硫酸盐≤600≤250总硬度（以CaCO3计）≤450总碱度（以CaCO3计）≤350总余氯≥0.05粪大肠菌群/（个/L）≤2000备注①当循环冷却系统为铜材换热器时，循环冷却系统水中的氨氮指标应小于1mg/L。续表冷却水和洗涤用水锅炉补给水水工艺与产品用水而又无回用经验可借鉴时，则需要对回用水做补充处理试验，直至达到相关工艺与产品的供水水质指标要求。达标不达标一般可以直接使用；必要时也可进行补充处理或与新鲜水混合使用。尚不能直接补给锅炉，应根据锅炉工况，对水源水再进行软化、除盐等处理，直至满足相应工况的锅炉水质标准。尚应根据不同生产工艺或不同产品的具体情况，通过回用试验或者相似经验证明可行时，工业用户可以直接使用；达标达标上表所列的控制指标2.回用于城市杂用水水质主要控制指标城市杂用水指经深度处理的城市污水回用于城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。一般而言，回用于城市杂用水需要建设双给水系统，国内目前也有采用给水车送水的供水方式，但成本较高。回用于城市杂用水的水质控制指标见下表。《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920－2002)项目冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工基本要求—色度(度)≤30嗅无不快感pH6.0~9.0溶解氧≥1CODCr—BOD5≤10≤15≤20≤10≤15悬浮物SS—溶解性总固体≤1500≤1500≤1000≤1000—浊度(NTU)≤5≤10≤10≤5≤20氨氮≤10≤10≤20≤10≤20总磷(以P计)—总氮—石油类—项目冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工阴离子表面活性剂≤1.0≤1.0≤1.0≤0.5≤1.0铁≤0.3——≤0.3—锰≤0.1——≤0.1—氯离子—二氧化硅—硫酸盐—总硬度（以CaCO3计）—总碱度（以CaCO3计）—总余氯接触30min后≥1.0，管网末端≥0.2粪大肠菌群/（个/L）≤3备注混凝土拌合用水还应符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）的有关规定。续表项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类基本要求无漂浮物，无令人不愉快的嗅、味色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.0溶解氧≥1.5≥2.0CODCr—3.回用于景观环境用水水质主要控制指标景观环境回用指经深度处理的城市污水回用于观赏性景观环境用水、娱乐性景观环境用水、湿地环境用水等。回用于景观环境用水水质主要控制指标见下表。《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921－2002)项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类BOD5≤10≤6≤6悬浮物SS≤20≤10—溶解性总固体—浊度(NTU)—≤5氨氮≤5总磷(以P计)≤1.0≤0.5≤1.0≤0.5总氮≤15石油类≤1.0阴离子表面活性剂≤0.5铁—锰—氯离子—二氧化硅—续表项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类硫酸盐—总硬度（以CaCO3计）—总碱度（以CaCO3计）—总余氯≥0.05②粪大肠菌群/（个/L）≤10000≤2000≤500不得检出备注②氯接触时间不应低于30min，对于非加氯消毒方式无此项要求。注：1对于需要通过管道输送再生水的非现场回用情况必须加氯消毒；面对于现场回用情况不限制消毒方式。2若使用未经过除磷脱氮的再生水作为景观环境用水，鼓励使用本标准的各方在回用地点积极探索通过人工培养具有观赏价值水生植物的方法，使景观水体的氮磷满足本表中回用于景观环境用水的水质