水污染防治基础知识

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1、2.水污染防治基础知识 国际通用三大类指标：物理性指标 化学性指标 生物性指标 能引起人体感官特殊反应的污染物色、臭、味、刺激性、浑浊的物质。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 质挥 发 性 物 质溶 解 物 质 固 定 性 物 质悬 浮 固 体 物 质 造 成 水 中 溶 解 氧 减 少 加速 耗 氧 反 应 ， 最 终 导致 水 体 缺 氧 或 水 质 恶 化工 业 废 水常 引 起 水体 热

2、 污 染色 度固 体 物 质嗅 和 味温 度物理性指标 总 固 体 是 水 样 在 一 定 温 度 下 蒸 发 至 干 后 的 残 留 物 总 量 ， 是 水 中 溶 解 性固 体 与 悬 浮 性 固 体 的 总 称 ， 由 有 机 物 、 无 机 物 及 各 种 生 物 体 组 成 。溶 解 性 固 体 、 悬 浮 性 固 体 两 者 合 称 为 总 固 体 TS(Total Solid)。 溶 解 性 固 体 是 水 样 经 过 滤 后 ， 再 将 滤 液 蒸 干 所 得 的 残 留 物 ， 其 含 量 主要 取 决 于 溶 解 在 水 中 的 矿 物 性 盐 类 和 溶 解 性 有 机

3、物 的 多 少 （ 能 透 过滤 膜 ， 孔 径 3 10 m称 溶 解 性 固 体 DS(Dissolve Solid)） 。悬 浮 性 固 体 是 水 中 不 能 通 过 滤 器 的 固 体 物 干 重 （ 不 能 透 过 滤 膜 ， 孔 径大 于 10 m称 悬 浮 固 体 SS(Suspension Solid)） 。 悬 浮 物 的 主 要 危 害 是 造 成 渠 管 和 抽 水 设 备 的 堵 塞 、 淤 积 和 腐 损 ，水 生 生 物 呼 吸 困 难 ， 干 扰 废 水 处 理 设 置 的 正 常 工 作 ， 是 水 处 理 的 一项 重 要 考 核 指 标 。固体污染物 物理

4、性指标 水和污水中固体成分的内部相关性 需 氧 污 染 物 能 通 过 生 物 化 学 的 作 用 而 消 耗 水 中 溶 解 氧 的 化 学 物 质 ，统 称 为 需 氧 污 染 物 。 包 括无机需氧污 染 物 和有机需氧污 染 物 ， 后 者 又 可 分 为 可 生 化 有 机 物 和 非 生 化 有 机 物 。 无 机 需 氧 污 染 物 （ 还 原 性 物 质 ）化学性指标 化学性指标生 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 主 要 污 染 特 性 （ 以 mg/L为 单 位 ） 。 有 机 污 染

5、 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 20100d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

6、 20为 测 定 的 标 准 温 度 。BOD: biological oxygen demand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） 。 BODL与BOD5 化 学 需 氧 量常 用 的 氧 化 剂 主 要 是 重 铬 酸 钾 K2Cr2O7 （ 称 CODCr )和 高 锰 酸 钾 KMnO4 (称 CODMn 或 OC ) 。 酸 性 条 件 下 ， 硫 酸 银 作 为 催 化 剂 ， 氧 化 性 最 强 。废 水 中 无 机 的 还 原 性 物 质 同 样 被 氧 化

7、。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 ： 生 活 污 水 通 常 在 0.40.5。 COD: chemical oxygen demand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 COD根 据 溶 解 性 的 分 类化学性指标 总 有 机 碳 （ TOC） 和 总 需 氧 量 （ TOD）TOC: total organism carbon在

8、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 无 机 碳 的 含 量 。ThOD 已 知 分 子 式 ， 根 据 化 学 氧 化 反 应 方 程 式 ， 计 算 出 的 理 论 需 氧 量 。TOD: total oxygen demand在 900950 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

9、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 污水有机物指标之间的关系有机碳量需氧量TOC TOD CODcr BODL BOD5 CODMn 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 。 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

10、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

11、 ， 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 。 作 为 微 量 金 属 元 素 。 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 。植 物 营养 元 素pH和 碱 度重 金 属 化学性指标 n毒

12、性污染物 能 引 起 毒 性 反 应 的 化 学 物 质 ， 称 为 毒 性 污 染 物 。 工业 上 使 用 的 有 毒 化 学 物 质 已 超 过 10000种 ， 而 且 还 在 逐年 增 加 ， 成 为 人 们 最 关 注 的 污 染 物 类 别 。 1.无 机 毒 物 ： 主 要 是 重 金 属 Hg、 Pb、 Cd、 Cr6+、 As的 盐 类 ，还 有 CN-、 S2-等 其 它 无 机 物 。 2.有 机 毒 物 ： 石 油 、 化 工 、 化 肥 、 化 纤 、 农 药 、 染 料 、硝 基 化 合 物 、 多 氯 联 苯 、 苯 并 芘 等 。 3.放 射 性 物 质 ：

13、原 子 裂 变 、 射 线 及 质 子 束 、 中 子 束 等 对人 体 生 物 有 害 的 射 线 ， 主 要 引 起 慢 性 病 变 和 白 血 病 等 。 化学性指标 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 ： 病 原 体来 源 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 /m L计 。饮 用 水 ： 100个 /m L医 院 排 水 ： 500个 /m L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 /L大 肠 菌 群 生物性指标 污水处理基本方法与系统