1、污水处理基本概述

二、污水的水质指标
1、物理性指标
表示污水物理性质的主要指标有水温、色度、嗅味、 固体含量及泡沫等。 1） 温度 很多工业污水都有较高的水温，排放水体影响水生生 物，降低水中的溶解氧；温度是水体生物重要的生存要素 和污水生物处理的重要影响因素，如低温（<10度）和高 温（>40）均不利于水体生物的生长和污水生物处理效果。 工业废水水温与生产有关，如糠醛生产达到80度，淀 粉生产废水水温则低很多（20度），生活污水受收集系统 影响与气温关系较大。
4. 农用化学药剂 5. 新出现的有机化合物
除草剂、农药 抗生素、激素类、内分泌干扰物等 化合物
（二） 无机性指标
pH值、碱度、氮、磷、氯化物、硫酸盐、气体、溶解 氧、硫化氢、甲烷、气味、金属。 1）氮磷植物营养物
水中氮磷营养物成了难控制的污染物
氮磷是植物重要的营养物质，在一些缓流的水体如湖泊中，过高的氮磷 浓度使的藻类异常繁殖，这种现象称为富营养化。一般认为总磷及 无机氮浓度分别为0.02mg/l及0.3mg/l即为达到富营养化状态。
2、化学性指标

水体污染物按化学组成可分为有机性污染物（分为易 于被微生物降解氧化分解的有机物和难于被微生物降 解的有机物）和无机性污染物（如酸碱度、金属离子、 P、N、无机盐）
（一） 有机物

污水中所含有的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机化合物在微 生物的作用下最终分解为简单的无机物质、二氧化碳和水等。 这些有机污染物质一般为好氧微生物分解，而消耗大量的水体 氧气，造成水体黑臭。 污水中的有机污染物组成比较复杂，众多污染物质含量较低， 难以精确定位污染物质含量，一般来说常采用综合污染指标反 应有机污染物的量，对于特殊有毒污染物质，也可采用色谱技 术定性、定量污染物质的量。 考虑到水体中有机污染物质多为耗氧污染物质，实际工作中常 采用COD（化学需氧量）、BOD（生物化学需氧量）、总有机碳 （TOC）、总需氧量TOD等综合指标来反应水中需氧有机物的含 量。
BODt UBOD(1 ek1t )
温度对BOD反应速率的影响
K1受温度影响
k1t k12 01.047T 20
污水水质不同，k1变化很大
颗粒大小对BOD反应速率的影响
BOD的硝化作用
有机氮水解产生氨氮
由于硝化细菌繁殖的速度很慢，正常情况下，需经6～10 d。
BOD试验的局限性：
温度对反应速率常数的影响，采用范特霍夫-阿伦尼乌斯公式
E：活化能，J/mol R：理想气体常数，8.314J/mol.K T：温度
k：反应速率常数 由于污水处理绝大多数在常温或接近常温完成，上式简化为：
ln k2 C (T2 T1 ) k1
d (ln k ) E dT RT 2
k2 eC (T2 T1 ) k1

水中所有固体的总和称为总固体TS（一定量的水样 在105－1100C烘干至恒重），包括溶解性固体DS和 悬浮固体物质SS。TS=DS+SS 悬浮固体由有机物和无机物组成，分为挥发性悬浮 固体VS和灰分，SS在600度温度下灼烧，灼烧后残渣 为灰分，挥发掉的即是挥发性固体VS （VS反应固体 有机成分含量）。
4） 磷ຫໍສະໝຸດ Baidu
正磷酸盐、聚磷酸盐、有机磷酸盐 富营养化，采用化学除磷和生物除磷
5） 氯化物 海水影响、地下水、工业废水，含盐废水， 氯化物浓度超过4000mg/l时对微生物有抑制 作用，含盐量1%意味着10000mg/l 6）硫化物、硫酸盐 7）金属离子组分 污水中的硫酸盐，在缺氧的条件下，会 在硫酸盐还原菌的作用下，被脱硫还原 为硫化氢，硫化氢又在排水管道上部被 氧化为硫酸进而腐蚀管道


2. 污水水质与水质指标
一、污水水质
污水的水质，主要指污水的各种特性指标，排水 方式、生活水平、收集方式（有无化粪池）、气 候等直接影响水质指标。 污水所含有的污染物千差万别，可用分析和检测 的方法对污水中的污染物质做出定性、定量的检 测以反映污水的水质。 国家对水质的分析和检测制定有许多标准，水质 指标可分为物理、化学和生物指标。
异臭多由有机物腐败气体及挥发性化合污染物造成。
4） 固体物质
固体物质按照存在形态可分为：悬浮物(颗粒粒径 >0.1um)、胶体物（颗粒粒径0.001－0.1um）和溶解物三 种。悬浮固体物质较容易去除，水中的胶体物质和溶解物 质较难于去除，是净水处理和污水处理的主要研究对象。
水处理技术的主要原则是根据物质在水中的存在形态 顺序选择合理处理技术，净水工艺和污水处理都是如此， 而净水工艺同时要尽量考虑不改变水的特性，多以物理方 法为主。

二、污水的出路

污水经净化处理后的出路有：
1）排放水体，作为水体的补给水； 2）灌溉土地(符合灌溉标准）； 3）重复使用。 排放水体是污水的自然归宿，可以利用水体的稀释与自净 能力，使污水得到进一步净化，因此常是最常采用的出路， 同时也是造成水体污染的主要原因。污水经处理后达到一 定标准可以回用于生活和生产，但要直接达到饮用水要求， 则存在成本极高及一些心理问题。 工业企业对清洁生产水平的提高、水价的升高及污染防控 力度加大促进污水回用的发展。
等芳香族化合物。
SUVA——单位溶解性有机碳（DOC）的比紫外吸收率，一般评估三卤 甲烷（THMS）.
5)理论需氧量（ThOD ）
根据化学分子式计算C、H、N的理论需氧量（包括C氧化和N氧化） TOD表示水体中污染物全部氧化所需要的氧量，有机物主要有 C\N\P\O\H等氧化后，产生CO2\H2O\NO2和SO2所消耗的氧量
还原性无机物等）
3) TOC：
TOC检测 TOC分级 最新TOC快速在线检测，方便准确 颗粒TOC，溶解DTOC
TOC 在900℃高温下，将有机物所含的碳氧化成CO2并折算成含碳量， 表示水体中有机污染的总含碳量
4) 紫外吸收有机组分： UV254——强烈吸收紫外线（UV）的有机物，腐殖质、木质素、鞣酸
2)PH与碱度：PH为氢离子的负对数，对废水处理而言， PH 是关键。 碱度指污水中含有的能与强酸产生中和反应的物质，即 H+离子的受体，主要包括氢氧化物碱度（即OH-含量）、 碳酸盐碱度（即碳酸根含量）及重碳酸根碱度（即重碳酸 根含量）
3）不良气味
新鲜生活废水、厌氧（缺氧）废水、工业废水
硫化氢 浓度计
(1)需要浓度高、有活性的、经驯化过的接种细菌； (2)当涉及到有毒废水时，需要预处理， (3)同时必须降低硝化细菌的作用； (4)只能测量可生物降解的有机物； (5)为获得试验结果，需较长的时间。
2）化学需氧量COD：
化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时 所消耗的氧化剂量，用氧量mg/L表示。 化学需氧量越高，也表示水中有机污染物越多，常用 的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾，以高锰酸钾为氧化 剂测定的值称高锰酸盐指数，以重铬酸钾作氧化剂测定的 值称CODCr或简称COD。如果废水的水质组成稳定，则 BOD/COD比例稳定。
2）大肠菌群：水是传播肠道疾病的一种重要媒介，而大肠 菌群被视为最基本的粪便污染指示菌群。大肠菌群可表示 水样被粪便污染的程度。以每ml水中所含有大肠菌群的数 目表示,单位为个/ml。
3.水污染防治法律、法规、政策、
标准和规范



2002年以前：《污水综合排放标准》(GB8978-96)。多数指 标是针对工业废水的，对城市污水的针对性不强。相当一部分 标准值偏宽，而个别指标在技术经济上达标又有一定难度。如： 对城镇污水处理厂出水而言，重金属、微污染有机物、石油类、 动植物油、LAS（直链烷基苯磺酸钠盐又称阴离子表面活性剂）等指 标标准值偏宽；总磷偏严，常规二级处理和强化二级处理工艺 难以达到0.5 mg/L和1 mg/L的现行综合标准 2001 年：《城镇污水处理厂污染物排放标准》，并于2002 年12月27日由国家环境保护总局和国家技术监督检验总局批准 发布，2003年7 月1日正式实施。 专门针对城镇污水处理厂污水、废气、污泥污染物排放制 定的国家专业污染物排放标准，本标准实施后，城镇污水处理 厂污水、废气和污泥的排放不再执行综合排放标准。污水处理 厂噪音控制仍执行国家或地方的噪音控制标准。


1)生化需氧量BOD：
水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量为生化需氧量 （以mg/L为单位）。它反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有 机物量。生化需氧量越高，表示水中需氧有机污染物越多。

有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为2个阶段：第1 阶段主要是有机物被转化为二氧化碳、水和氨，常称为碳化阶段耗氧； 第2阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐，常称为硝化阶段耗氧。 微生物自身进行能量释放，进行新陈代谢，也消耗氧气为内源呼吸消 耗的氧气。 污水的生化需氧量一般指碳氧化阶段耗氧和内源呼吸耗氧。
痕量金属离子，如镉（ Cd ）、铬（Cr）、铜（Cu ）、铁（Fe）、铅（Pb）、汞（Hg）、锌（Zn）等。 浓度较高时具有一定毒性，污水灌溉和污泥堆肥时考 虑金属毒性。污水的重金属，最终会转移到沉淀物中
3、污水的生物指标
1）细菌总数：每ml水样中细菌菌落总数表示。细菌总数反 映水体受到细菌污染的程度

5) 电导率(EC)
废水传导电流能力的尺度，是废水灌溉、工业回用的重要水 质参数，单位西门子/米（ s/m） 1. 判断废水含盐量的依据，可作为总溶解性固体（TDS）的代测值。 TDS≈EC×(0.55-0.70) 注：不适用原废水和高浓度工业废水 2.计算溶液离子强度 I=1.6×10-5×EC


微生物的活动与温度有关，测定生化需氧量时一般以20oC作为测定的 标准温度。一般生活污水中的有机物需20天左右才能基本上完成第一 阶段的分解氧化过程。由于时间较长，常用5天BOD表示。 一般生活污水BOD5一般为BOD20的70%，而工业污水由于水质复杂，BOD 5/BOD20规律难以确定。

碳BOD反应模型
COD：CODcr，SCOD Organic matter(CaHbOc)+Cr2O72-+H+→Cr3++CO2+H2O
对于可完全降解的小分子有机物：UBOD(碳BOD)=COD
C5 H7 NO2 5O2 5CO2 NH3 2H 2O
对于难降解物质或实际废水，会有差异。 （难降解、生物毒性、
k2 (T2 T1 ) k1
温度对生物活性、溶解度的影响
2） 色 度
水的色度一般是水中所含污染物质造成。将有色污水用 蒸馏水稀释后与参比水样对比，一直稀释到两水样色差一样， 此时污水的稀释倍数即为其色度。 测定方法：
每升水中含有1.0mg铂和0.5mg钴所具有的颜色为1度；铂 钴标准液：称取1.246g氯铂酸钾（相当于500mg铂）及1.0g六 水合氯化钴（相当于250mg钴）溶于100ml水，加少量盐酸， 定容至1000ml，此水溶液色度为500度。 3）嗅
组成：有机氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮，四种含氮化合物的总量 为TN.有机氮很不稳定，容易在微生物作用下分解为其他三种，在无 氧的条件下分解为氨氮，在有氧的分解为氨，再经相应硝化细菌转 化为亚硝酸盐和硝酸盐。凯氏氮KN是有机氮和氨氮的总称。生活污 水中KN约40mg/l,其中有机氮约为15mg/l，氨氮约为25mg/l.
dBODr k1 BODr dt
式中：BODr——在t日剩余的BOD量，mg/l；
k1——一级反应速率常数，l/d；
BODt——t日的BOD量，mg/l； UBOD——最终碳BOD;
BODr UBOD(e k1t )
t——时间，d。
BODt UBOD BODr UBODUBOD(ek1t ) UBOD(1 ek1t )
BOD，COD和TOC的关系 ThOD＞ COD＞ BOD＞ TOC
6) 单个有机化合物
1.重点污染物 2.挥发性化合物
美国环保局（EPA）确定了129种重点污染物 流动性强、危害大
3.消毒副产物（DBPS）
原有消毒副产物三氯甲烷类（THMS）、卤代乙酸类（HAAS）致癌性 近年来发现的亚硝基二甲胺（NDMA），是一类最强致癌物 亚硝酸盐+ 氯消毒——亚硝酸＋二甲基胺——NDMA
一、污水处理基本概述
1. 污水的来源与分类
一、污水的来源与分类

污水是生活污水、工业废水及被污染雨水的总称。

城市污水管道收集的城市污水通常指生活污水与工厂排放 的工业废水（城市管网收集的工业废水大多数经过厂内处 理）。 工业废水包括生产废水和生产污水，一般主要指生产废水。 生产废水主要指参与生产过程，受原料或产品污染，造成 水的污染。生产污水指生产过程形成，但没直接参与生产 过程，主要指循环冷却排水，一般要求回用。