第一章污水水质和污水出路

第一章污水水质与污水出路第一节污水水质与污染指标第二节污染物在水体环境中的迁移与转化第三节污水出路与排放标准一、污水的类型与特征：生活污水工业废水初期雨水城镇污水第一节污水性质与污染指标1、生活污水：来源：日常生活，公共设施和工厂生活排放的污水。特点：主要成分为纤维素、淀粉、糖类、蛋白质等有机物，氮、磷、硫等无机物及泥沙等杂质，多种微生物及病原体。处理方法：有机物、无机物、病原体2、工业污水：来源：工业生产过程中排放的污水。特点：种类繁多，污染物成分及性质变化复杂。往往含有有毒有害物质、易烯、易爆，腐蚀性强的污染物。处理方法：由具体水质确定工艺。3、初期雨水：来源：雨雪降至地面形成的初期地表径流。特点：随区域环境、季节和时间变化，成分比较复杂。和大气质量、气候每件和地面环境等相关。处理方法：由具体水质确定工艺。4、城镇污水：来源：生活污水，工业废水等。合流制中包括雨水，半分流制系统中包括初期雨水。特点：污水成分性质比较复杂，和所处理区域，排水体制，生活污水和工业废水特点及比例等相关。处理方法：由具体水质确定工艺。二、污水和性质与污染指标国际通用三大类指标：物理性指标化学性指标生物性指标二、污染指标（一)物理性指标感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质。味来源于盐分，硫酸镁有苦味。挥发性物质VS溶解物质(DS)固定性物质FS悬浮物SS加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化造成水中溶解氧减少工业废水常引起水体热污染色度固体物质水中所有残渣TS嗅和味温度（二）化学性指标有机物含量指标生化需氧量（BOD）反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量。有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。通常，BOD5约为第一阶段生化需氧量的70%。BOD:biologicaloxygendemand在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量（20℃，5d）。（以mg/L为单位）（二）化学性指标有机物含量指标化学需氧量（COD）常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7（称CODCr，简称COD)和高锰酸钾KMnO4(称CODMn或OC或高锰酸盐指数)。废水中无机的还原性物质同样被氧化。如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：可粗略表示有机物被好氧微生物分解的可能程度。生活污水通常在0.4~0.5。COD:chemicaloxygendemand•用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。化学性指标有机物总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）TOC:totalorganismcarbon在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条件基本不变的条件下，BOD与TOC或TOD之间存在一定的相关关系。TOD:totaloxygendemand在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。TOD测定方便而快速。化学性指标有机物油类污染物：包含两种①石油类：来源于工业含油污水。②动植物油脂：产生于人的生活过程和食品工业。油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体的资源价值。油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。油类污染物进入海洋，改变海水的反射率和减少进入海洋表层的日光辐射，对局部地区的水文气象条件可能产生一定影响。大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体的自净能力。石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的鳃部，能使鱼虾类产生石油臭味，降低水产品的食用价值。破坏风景区，危害鸟类生活。化学性指标有机物酚类污染物——有毒有害污染物酚污染来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒。酚浓度低时，能影响鱼类的洄游繁殖。酚浓度达0.1～0.2mg/L时，鱼肉有酚味。酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚至使其停止生长。酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（0.001mg/L即有异味，排放标准0.5mg/L）。灌溉用水酚浓度超过5mg/L时,农作物减产甚至枯死。化学性指标有机物表面活性剂①烷基苯磺酸盐（ABS）：易产生大量泡沫，难于生物降解。②直链烷基苯磺酸盐（LAS）：泡沫较少，可生物降解。有机酸碱短链脂肪酸、甲酸、乙酸和乳酸等。属于可生物降解有机物，但对微生物有毒有害或抑制作用。化学性指标有机物有机农药有机氯和有机磷农药；属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害与抵制作用。苯类有机物芳香族卤化物，主要来源与染料、炸药、制药等工业废水；属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害与抵制作用。化学性指标无机性指标植物营养元素pH和碱度重金属氮、磷：过多的氮、磷进入天然水体，易导致富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁殖，造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。重金属主要指汞、镉、铅、铬、镍，以及类金属砷等生物毒性显著的元素，一般指序号21－83，比重大于4的金属，也包括具有一定毒害性的一般重金属，如锌、铜、钴、锡等。一般要求处理后污水的pH在6～9之间。当天然水体遭受酸碱污染时，pH发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀船舶。碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。生物毒性显著元素：Hg、Cd、Pb、Cr、Ni；一般重金属元素：Zn、Cu、Co、Sn。重金属的主要危害：生物毒性，抑制微生物生长，使蛋白质凝固;逐级富集至人体，影响人体健康。化学性指标无机性指标总砷：多以三价和五价形态存在，三价无机砷化物比五价砷化物对于哺乳动物和水生生物的毒性更大。重金属主要指汞、镉、铅、铬、镍，以及类金属砷等生物毒性显著的元素，一般指序号21－83，比重大于4的金属，也包括具有一定毒害性的一般重金属，如锌、铜、钴、锡等。氰化物：最常见的是氰化氢、氰经钠和氰化钾等，易溶于水，有剧毒，摄入0.1g左右就会致人死亡主要来源电镀、煤气、炼焦、化纤和冶金等工业废水。无机非金属毒有害物含硫化合物：以硫酸盐、硫化物和有机硫化物的形式存在。其中硫化氢不仅造成恶臭危害，而且腐蚀管道和构筑物，过量会引起人畜中毒死亡。生物性指标生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等。制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等。医院污水：各种病原体。危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧。来源及危害水中细菌总数反映了水体有机污染程度和受细菌污染的程度。常以细菌个数/mL计。饮用水：100个/mL医院排水：500个/mL1.细菌总数大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。常以大肠菌群数/L计。饮用水：3个/L城市排水：10000个/L游泳池：1000个/L2.大肠菌群3.病毒水质指标：分为两大类。常规水质指标：pH、T、DO、CODcr、BOD、TN或NH3-N、TP和砷、汞六价铬，氰化物和酚。特征水质指标：硫化物、SS等。第二节污染物在水体环境中的迁移与转化一、水体的自净作用河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。根据净化机制分为三类物理净化：稀释、扩散、沉淀化学净化：氧化、还原、分解生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用污水排放河流混合过程竖向混合阶段横向混合阶段断面充分混合阶段溶解氧下垂曲线（氧垂曲线）：污染河流中DO随时间的变化曲线。见p9反映了水体受到污染后，水体中溶解氧(DO)逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程。污水排入河流处好氧速率大于复氧速率污染物在河流中的扩散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素的影响。河口是指河流进入海洋前的感潮河段。河口污染物的迁移转化受潮汐影响，受涨潮、落潮、平潮时的水位、流向和流速的影响。湖泊水库的贮水量大，但水流一般比较慢，污染物的稀释、扩散能力较弱。海洋虽有巨大的自净能力，但是海湾或海域局部的纳污和自净能力差别很大。污染物在地下水中的迁移转化受多种因素影响，地下水一旦污染，要恢复原状非常困难。污染物在不同水体中的迁移转化规律（自学）第三节污水出路与排放标准一、污水出路1、污水处理后排放水体2、污水的再生利用二、污水排放标准1、水环境质量标准2、污水排放标准排放水体工业利用地下水回灌一、污水的最终出路农业利用市政回用对人体健康不应产生不良影响对环境质量和生态系统不应产生不良影响对产品质量不应产生不良影响应符合应用对象对水质的要求或标准应为使用者和公众所接受回用系统在技术上可行，操作简便价格应比自来水低廉应有安全使用的保障污水回用应满足的要求城市污水回用的几个方面城市生活用水和市政用水农业、林业、渔业和畜牧业地下水回灌其他方面工业城市绿地灌溉供水市政与建筑用水城市景观工艺生产用水冷却用水锅炉补充水其他杂用水二、污水排放标准水环境质量标准污水排放标准水环境质量标准地下水质量标准GBT14848—93海水水质标准GB3097-1997地表水环境质量标准GB3838—2002污水排放标准浓度标准总量控制标准国家排放标准行业排放标准地放排放标准