第二章 污水性质与特征

3 污水中污染物成分与特征
—硫酸盐与硫化物： 硫酸盐与硫化物： 硫酸盐与硫化物
污水中硫酸盐用SO42-表示。生活污水中硫酸盐主要来源于人类 排泄物；工业废水（如洗矿、化工、制药、造纸等）含有较高硫酸 盐，浓度可达1500-7500mg/L。 污水中的SO42- ，在缺氧条件下，由于硫酸盐还原菌、反硫化 菌的作用，被脱硫，还原成H2S：
3 污水中污染物成分与特征
—色度： 色度： 色度 生活污水的颜色常呈灰色，当溶解氧不足时， 生活污水的颜色常呈灰色，当溶解氧不足时， 转呈黑褐色并有臭味。工业废水的色度差别极大， 转呈黑褐色并有臭味。工业废水的色度差别极大， 如印染、造纸、焦化等都有各自特殊的颜色。 如印染、造纸、焦化等都有各自特殊的颜色。 色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质构成。 色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质构成。悬 浮固体形成的色度称为表色； 浮固体形成的色度称为表色；胶体或溶解性物质 形成的色度称为真色。水的颜色用色度作为指标。 形成的色度称为真色。水的颜色用色度作为指标。
3 污水中污染物成分与特征 颗粒粒径分布： 颗粒粒径分布：
颗粒尺寸的资料对评价处理过程（如二次沉淀、 颗粒尺寸的资料对评价处理过程（如二次沉淀、 出水过滤和出水消毒）的有效性是重要的。 出水过滤和出水消毒）的有效性是重要的。
显微镜检测 粒子计数器 分离和分析方法： 分离和分析方法：连续过滤法
3 污水中污染物成分与特征
3 污水中污染物成分与特征
sample evaporation TS
Filtrate Filter (glass fiber) Evaporation SS Muffle oven VSS TVS TS FSS Evaporation FS Muffle oven VFS TFS FFS
TS: total solids SS: suspended solids VSS: volatile suspended solids FSS: fixed suspended solids TVS: total volatile solids FS: filtrable solids VFS: volatile filtrable solids FFS: fixed filtrable solids TFS: total fixed solids
3 污水中污染物成分与特征
—氮及其化合物： 氮及其化合物： 氮及其化合物
污水中含氮化合物有四种：有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸 盐氮。 凯氏氮是有机氮和氨氮之和，用来判断污水在进行生物法处理 时氮营养是否充足的依据。生活污水中凯氏氮含量约40mg/L，其中 有机氮约15mg/L，氨氮约25mg/L。 氨氮在污水中存在形式有游离氨（NH3）和离子铵盐（NH4+）两 种。污水生物处理时，氨氮不仅可向微生物提供营养，还对污水pH 值起缓冲作用。但氨氮过高时（超过1600mg/L）会对微生物的活动 产生抑制作用。
3 污水中污染物成分与特征
—表面活性剂： 表面活性剂： 表面活性剂
生活污水与表面活性剂制造工业废水，含有大量表 面活性剂。 表面活性剂分为两类：1）烷基苯磺酸盐（ABS）， 俗称硬性洗涤剂，含有磷并易产生大量泡沫，属难生物 降解有机物；2）烷基芳基磺酸盐（LAS），俗称软性洗 涤剂，属于可生物降解有机物，泡沫大大减少，但仍含 有磷。磷是致水体富营养化的主要元素之一。
3 污水中污染物成分与特征
—固体含量： 固体含量： 固体含量
总固体（Total Solids)，是指废水样品在一定温度下（103-105℃）蒸 发干燥后的残留物。 总固体是由漂浮物、可沉降物、胶体物和溶解状态的物质所组成。总 固体可进一步分为悬浮性固体和溶解性固体。
玻璃纤维过 滤器
聚碳酸酯薄膜过 滤器
3 污水中污染物成分与特征
东京有明污水再生处理厂
3 污水中污染物成分与特征
3 污水中污染物成分与特征
—嗅味危害： 嗅味危害： 嗅味危害
低浓度的气味虽不能对人体产生危害， 低浓度的气味虽不能对人体产生危害，但却会使人产 生心理压力。 生心理压力。 难闻气味能引起厌食、呼吸减弱、恶心、呕吐和心理 难闻气味能引起厌食、呼吸减弱、恶心、 上的干扰。 上的干扰。 情况严重时， 情况严重时，难闻的气味会使人和公众的自尊心受到 伤害，影响人际交往。 伤害，影响人际交往。 某些有气味的化合物（如硫化氢）在高浓度下有毒性。 某些有气味的化合物（如硫化氢）在高浓度下有毒性。
生活污水中的氯化物主要来自人类排泄物，每人每 日排出的氯化物约5-9g。工业废水（如漂染工业、制革 工业）以及沿海城市采用海水作为冷却水时，都含有很 高的氯化物。 氯化物含量高对管道及设备有腐蚀作用；灌溉农田 会使土壤板结；氯化钠浓度超过4000mg/L时对生物处理 的微生物有抑制作用。
Baidu Nhomakorabea
3 污水中污染物成分与特征
3 污水中污染物成分与特征
—重金属离子： 重金属离子： 重金属离子
污水中的重金属主要有汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬 （Cr）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、锡（Sn）、铁（Fe）、 锰（Mn）等。 上述重金属离子在微量浓度时，有益于微生物、动植物及人类； 当浓度超过一定后，即产生毒害作用。汞、镉、铬、铅、砷及其化 合物称为“五毒”。 污水中的重金属难以净化去除，是目前污水处理领域的难题。 污水处理过程中，60%左右重金属被转移至污泥中，给污泥的处置 带来困难。
（2）污水的化学性质及指标 ）
无机物及指标 有机物 有机物污染指标
3 污水中污染物成分与特征
无机物及指标 1）酸碱度 2）氮及其化合物 3）磷及其化合物 4）硫酸盐与硫化物 5）氯化物 6）非重金属无机有毒物质 7）重金属离子
3 污水中污染物成分与特征
—酸碱度： 酸碱度： 酸碱度
酸碱度用pH值表示，等于氢离子浓度的负对数。 当污水pH值超出6-9范围时，会对污水处理产生不利影响。尤 其是pH值低于6的酸性废水，对管渠、污水处理构筑物及设备产生 腐蚀作用。 碱度指污水中含有的、能与强酸产生中和反应的物质，主要包 括氢氧化物碱度、碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度。污水的碱度可用下 式表示： 【碱度】=【OH-】+【CO32-】+【 HCO3- 】 污水中碱度对于外加的酸、碱具有一定的缓冲作用，可使污 水的pH值维持在适宜的范围内。
3 污水中污染物成分与特征
—嗅味检测： 嗅味检测： 嗅味检测
嗅味的检测方法目前并不完善，有人提出了 全面表征气体的四个独立因素：强度、特性、感 受和可检测性。 嗅味的检测方法分为感官检验法和分析检验 法。感官检验法是将检测人（常为一组人）暴露 于经无气味空气稀释的气味下，将气味降低到最 低的可检测临界气味浓度所需稀释数记录下来。 分析检验法包括GC分析、GC-MS分析、仪器法。
3 污水中污染物成分与特征
—嗅味类型： 嗅味类型： 嗅味类型
嗅味化合物 胺类 氨 二胺 硫化氢 硫醇 化学式 CH3NH2 NH3 NH2(CH2)4NH2 H2S CH3SH (CH3)3CSH 有机硫化物 粪臭素 (CH3)2S C9H9N9 烂白菜味 粪便味 嗅味特性 鱼腥味 氨味 腐肉味 臭鸡蛋味 烂白菜味
北京林业大学 环境科学与工程学院
水污染控制工程》 《水污染控制工程》
Water Pollution Control Engineering
主讲人：张立秋（环境科学与工程学院） zhangliqiu@163.com 2010年03月 2010年03月
第二章 污水性质与特征
主要内容： 污水定义与分类 污水的危害 污水中污染物成分与特征 水处理基本方法介绍 本章重点掌握污水中污染物主要类型与特征， 本章重点掌握污水中污染物主要类型与特征， 无难点。
1 污水定义与分类
（1）什么是污水？ ）什么是污水？ 指水在使用过程中物理性质与化学性 质发生了改变。 质发生了改变。
1 污水定义与分类
（1）污水分类： ）污水分类：
生活污水：在日常生活中使用， 生活污水：在日常生活中使用，并被生活废 料所污染的水。 料所污染的水。 工业废水： 工业废水：在工矿企业生产活动中使用过的 水，包括生产污水和生产废水两类。 包括生产污水和生产废水两类。 降水：包括雨水和雪水。 降水：包括雨水和雪水。
炼油、石油化工、焦化、合成树脂等工业废水都又有酚。酚类 是芳香烃的衍生物。 根据羟基的数目，可分为单元酚、二元酚和多元酚；根据能否 随水蒸气挥发，分为挥发酚与不挥发酚。 挥发酚包括苯酚、甲酚、二甲酚等，属于可生物降解有机物， 但对微生物有毒害或抑制作用。不挥发酚包括间苯二酚、邻苯三酚 等多元酚，属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用。
3 污水中污染物成分与特征
—有机农药： 有机农药： 有机农药
有机农药有两大类：有机氯农药与有机磷农药。 有机氯农药（如DDT、六六六等）毒性极大且难分 解，会在自然界不断积累，造成二次污染，已被禁止生 产和使用。 有机磷农药（如杀虫剂和除草剂）种类有敌百虫、 乐果、敌敌畏、甲基对硫磷、马拉酸磷及对硫磷等，毒 性大，属于难生物降解有机物，对微生物有毒害与抑制 作用。
—非重金属无机有毒物质： 非重金属无机有毒物质： 非重金属无机有毒物质
主要是氰化物和砷化物。 污水中的氰化物主要来自电镀、焦化、制革、塑料、农药等工 业废水，浓度在20-80mg/L之间。氰化物是剧毒物质，人体摄入致 死量是0.05-0.12g。氰化物在污水中的存在形式有无机氰（如HCN， CN-）和有机氰化物（称腈，如丙烯腈C2H3CN）。 污水中的砷化物主要来自化工、有色冶金、焦化、造纸、皮革 等工业废水。污水中的存在形式是无机砷（如亚砷酸盐AsO2-、砷酸 盐AsO4- ）以及有机砷（如三甲基砷），对人体毒性排序为有机砷> 亚砷酸盐>砷酸盐。
2 4
SO
H2SO4，反应如下：
→S
缺氧 反硫化菌
2
+ H → H 2S ↑
pH<6.5
+
在排水管道内， H2S与水珠接触，在噬硫细菌的作用下形成
H 2 S + H 2O + O2 → H 2 SO4
污水生物处理的SO42-允许浓度为1500mg/L。
3 污水中污染物成分与特征
—氯化物： 氯化物： 氯化物
1 污水定义与分类 污水出路： 污水出路：
排放水体 灌溉农田 重复利用
2 污水的危害 危害人体健康 影响工农业生产 影响景观环境 影响渔业资源 破坏生态平衡
3 污水中污染物成分与特征
（1）污水的物理性质及指标 ）
水温 色度 嗅味（臭味） 嗅味（臭味） 固体含量
3 污水中污染物成分与特征
—水温： 水温： 水温 水温对污水的物理性质、 水温对污水的物理性质、化学性质及生物性质 有直接影响。 有直接影响。 生活污水年平均温度差别不大，约在 生活污水年平均温度差别不大，约在10-20℃ ℃ 之间；工业废水的水温则与生产工艺有关， 之间；工业废水的水温则与生产工艺有关，变化 水温则与生产工艺有关 很大。污水的水温过低（低于 ℃ 或过高（ 水温过低 很大。污水的水温过低（低于5℃ ）或过高（高 于40℃ ）都会影响污水的生物处理效果。 ℃ 都会影响污水的生物处理效果。
3 污水中污染物成分与特征
有机物
1）碳水化合物 2）蛋白质与尿素 3）脂肪和油类 4）酚 5）有机酸、碱 有机酸、 6）表面活性剂 7）有机农药 8）取代苯类化合物 9）新型有机污染物（POP、EDCs、PPCP） 新型有机污染物（POP、EDCs、PPCP）
3 污水中污染物成分与特征
—酚： 酚
3 污水中污染物成分与特征
—磷及其化合物： 磷及其化合物： 磷及其化合物
污水中含磷化合物可分为有机磷和无机磷两类。 有机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。 无机磷都以磷酸盐形式存在，包括正磷酸盐（PO43-）、偏磷酸 盐（PO3-）、磷酸氢盐（HPO42-）、磷酸二氢盐（ H2PO4- ）等。 生活污水中有机磷含量约为3mg/L，无机磷含量约7mg/L。
3 污水中污染物成分与特征
—嗅味（臭味）： 嗅味（臭味）： 嗅味
通常是由于污水中的有机物或加入的其他物质在分解过 程中产生的气体引起的。最具代表性的嗅味物质是硫化氢， 它是在厌氧微生物作用下，将硫酸盐还原成形成的。 嗅味已经成为目前污水处理设施产生的、与公众相关的 第一关心物质。嗅味的控制已成为污水处理过程需要考虑的 重要问题。