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1、1 第二章废水中的污染物及其危害1.废水中污染物的种类有哪些？废水中污染物的种类和含量大小是决定采用哪种处理工艺的关键指标，在选择废水处理工艺之前，首先要明确废水中污染物的特点，然后据此确定一级处理或二级处理的具体方法，做到有的放矢。按照存在形态，废水中的污染物可分为漂浮物、悬浮固体、胶体、低分子有机物、无机离子、溶解性气体、微生物等。按照危害特征，废水中的污染物可分为漂浮物、悬浮固体、石油类、耗氧有机物、难降解有机物、植物营养物质、重金属、酸碱、放射性污染物、病原体、热污染等。2.工业废水中污染物的来源有哪些？一般来说，工业废水中的某种污染物的产生，可能由于以下一方面原因或多方面原因引起的：
2、该污染物是生产过程中的一种原料；该污染物是生产原料中的杂质；该污染物是生产的产品；该污染物是生产过程的副产品；该污染物是废水排放前预处理或处理过程中因为输送、投加药剂等原因或其他偶然因素造成的。3.废水中的杂质颗粒可以怎样分类？废水中杂质颗粒按存在形态可以分为悬浮物质、胶体物质和溶解性物质等三种，其具体分散状态和尺寸见表 21。表 21 水中杂质颗粒的分类存在形态溶液胶体悬浊液颗粒名称悬浮物观测工具质子显微镜可见超显微镜可见电子显微镜可摄影显微镜可见肉眼可见水外观透明光照下混浊混浊颗粒尺寸0.1nm 1nm 10nm 100nm 1m10m100m 1mm4.废水中漂浮或悬浮物的来源及对环境或
3、二级生物处理的影响有哪些？废水中的无机漂浮物或悬浮物主要指在污水中呈漂浮或悬浮状态的砾石、泥沙、粉尘铁屑类金属残粒等颗粒状或片状物质，大部分来自生活污水、初期雨水和冲洗地面水及洗煤、选矿、冶金等工业废水。这些无机漂浮物或悬浮物本身无毒，但其可以吸附有机毒物、重金属等形成危害更大的复合污染物。如果不加以处理，会随水流扩散迁移，扩大污染范围，污染整个水体，也可能沉淀于底泥中，形成长期污染。2 环境水体中的漂浮物或悬浮固体含量过多，会使水变得混浊不堪，令人厌恶。同时能阻挡光线，影响水生植物的光合作用，并可能导致鱼类等水生动物的死亡，同时淤积河床、水库等。悬浮物含量较高的污水进入处理厂后，会加重沉淀池
4、和沉砂池的负担，甚至造成淤积，减少池体有效容积和影响处理效果。污水中的有机漂浮物或悬浮物主要指在污水中呈漂浮或悬浮状态的纤维、塑料制品、树枝木块、妇女卫生巾等长条状和块状物质，大部分来自生活污水、初期雨水和冲洗地面水等。这些杂物的处理如果不及时的话，将会对污水处理系统的各种设备（如泵、表曝机、管道、流量计、吸刮泥机等）的正常运转产生不利影响。5.废水中油类污染物的来源有哪些？含油废水的主要工业来源是石油工业、石油化工工业、纺织工业、金属加工业和食品加工业。石油开采、炼制、储存、运输或使用石油制品的过程中均会产生含有石油类污染物的废水，肉类加工、牛奶加工、洗衣房、汽车修理等过程排放的废水中都含有
5、油或油脂。一般的生活污水中，油脂占总有机质的10% 左右，每人每天产生的油脂约15g左右。含油废水的含油量及其特征，随工业种类的不同而有很大差异，同一种工业也会因为生产工艺流程、设备和操作条件的不同而相差很大。废水中所含的油类，除了重焦油的相对密度可达 1.1 以上外，其余都小于 1，污水处理含油废水的重点就是去除其中相对密度小于1的油类。就产生的污水量和对水体环境产生的污染程度来看，油类污染物主要是石油类物质。6.废水中油类污染物的种类按成分可怎样划分？在评估废水的污染程度时，油类污染物一般是用石油醚、四氯化碳、己烷等溶剂萃取后，再用重量法或分光光度法来分析。采用的萃取技术、萃取溶剂或分析方
6、法不同，测得废水中油类污染物的结果也可能有所不同。废水中油类污染物的种类按成分可分为由动物和植物的脂肪形成的脂类和石油类。脂类不是一种特定的化合物，而是一类半液体物质的总称，其中包括脂肪酸、皂类、脂肪、蜡及其他类似的物质。石油类通常指原油和矿物油的液体部分，原油是饱和或不饱和碳氢化合物的混合物，即石油类是由各种不同复杂程度组成的碳氢化合物的混合物。石油类包括汽油、煤油、机油、苯、石蜡等，这些物质都不能成为高级植物和动物的养料，反而在许多情况下是有毒的，但他们可以被很多微生物所分解利用。7.废水中油类污染物的种类按存在形式可怎样划分？3 废水中油类污染物的种类按存在形式可划分为五种物理形态：游离
7、态油：静止时能迅速上升到液面形成油膜或油层的浮油，这种油珠的粒径较大，一般大于 100 m ，约占废水中油类总量的 60% 80% ；机械分散态油： 油珠粒径一般为 10m 100m 的细微油滴， 在废水中的稳定性不高，静置一段时间后往往可以相互结合形成浮油；乳化态油： 油珠粒径小于 10m ，一般为 0.12m ，这种油滴具有高度的化学稳定性，往往会因水中含有表面活性剂而成为稳定的乳化液；溶解态油：极细微分散的油珠，油珠粒径比乳化油还小，有的可小到几个nm ，也就是化学概念上真正溶解于废水中的油；固体附着油：吸附于废水中固体颗粒表面的油珠。8.油类污染物对环境或二级生物处理的影响有哪些？含油
8、废水的处理方法有哪些？绝大部分石油类物质比水轻且不溶于水，一旦进入水体会漂浮于水面，并迅速扩散形成油膜，从而阻止大气中的氧进入水体，断绝水体氧的来源，使水中生物的生长受到不利影响。水中乳化油和溶解态油可以被好氧微生物分解成CO2和H2O ，分解过程消耗水中的溶解氧，使水体呈缺氧状态且pH 值下降，结果会使鱼类和水生生物不能生存，水体因此变黑发臭。由于鸟类羽毛亲油而不亲水，因此水体受到石油类物质污染后，往往会对生活在该水域的水鸟类造成致命打击。 水中含油为 0.01 0.1mg/L时， 对鱼类和水生生物就有有害作用。石油类物质含有多种有致癌作用的成分，如多环芳烃等，水中的石油类物质可以通过食物链
9、富集，最后进入人体对人体健康产生危害。含油废水进入土壤后，由于土层对油污的吸附和过滤作用，也会在土壤中形成油膜，使空气难以透入，阻碍土壤微生物的繁殖，破坏土层的团粒结构。含有石油类物质的污水进入污水处理场后，如果石油类物质得不到有效去除，会影响充氧效果、导致活性污泥中的微生物活性降低，出水水质难以保证。尤其是在污水处理采用封闭运行的纯氧曝气工艺时，还可能引起纯氧曝气池内可燃气浓度的增加，使污水处理无法正常运转。因此，进入到生物处理构筑物混合污水的含油浓度通常不能大于3050mg/L，否则将影响活性污泥和生物膜中微生物的正常代谢过程。废水中的油类存在形式不同、处理的程度不同，采用的处理方法和装置
10、也不同。常用的油水分离方法有隔油池、普通除油罐、混凝除油罐、粗粒化（聚结）除油法、气浮除油法等。4 9.酸碱废水的来源有哪些？酸碱废水的处理方法有哪些？含酸含碱废水来源很广。化工、化纤、制酸、电镀、炼油以及金属加工厂酸洗车间等都会排出酸性废水。有的废水含有无机酸如硫酸、盐酸等，有的则含有蚁酸、醋酸等有机酸，有的则兼而有之。废水含酸浓度差别很大，从小于1% 到10% 以上都有。造纸、印染、制革、金属加工等生产过程会排出碱性废水，大多数情况下是无机碱，也有些废水含有有机碱。某些废水的含碱浓度很高，最高可达百分之几。废水中除含有酸、碱外，还可能含有酸式盐和碱式盐，以及其他的酸性或碱性的无机物和有机物
11、等物质。将含有酸碱的废水随意排放不仅会对环境造成污染和破坏，而且也是一种资源的浪费。因此，对酸、碱废水首先考虑回收和综合利用。当酸、碱废水浓度较高时，例如含酸废水含酸量达到 4% 以上、含碱废水含碱量达到2% 以上时，就存在回收和综合利用的可能性，可以用以制造硫酸亚铁、石膏、化肥，也可以回用或供其他工厂使用。浓度低于4% 的酸性废水和浓度低于 2% 的碱性废水，因为回收利用的意义不大，才考虑进行中和处理。10. 酸碱对环境或二级生物处理的影响有哪些？酸性污水是 pH值小于 6的污水，主要来自于冶金、金属加工、石油化工、化纤等企业。碱性污水是 pH 值大于 9的污水，主要来自于造纸、制革、炼油、
12、石油化工、化纤等企业。天然水体通常呈中性，pH 值一般在 6.5 8.0 之间，其中的无机悬浮物及一些矿物质可以和酸碱成分发生化学反应，即天然水对酸碱废水有一定的中和作用。过量的酸碱污水进入水体后，将会破坏自然中和作用，使水体的pH 值发生变化，影响水生生物的正常生长，使水体自净功能下降。水体酸性化会对船舶、桥梁及其他水上建筑造成伤害。酸碱污水渗入土壤、用酸水或碱水灌溉农田，会破坏土壤的理化性质，造成土壤的酸化或碱化，影响绿化树木或农作物的正常生长。酸碱污水进入污水处理场后，会导致活性污泥中的微生物生长受到抑制，直接影响二级处理出水的水质。酸性污水还会对输送管道、设备（如水泵）、构筑物（如曝气
13、池）等均有腐蚀作用，尤其是一些有机酸，由于一般的防腐材料难以对其起到有效的防腐作用，常会造成不可预料的恶果。因此，在酸碱废水在排入污水处理场之前，应就地进行酸碱中和处理，以避免对污水处理场造成更大的冲击和损害。11. 耗氧有机物的来源有哪些？其危害是什么？污水中耗氧有机物主要有腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等有机化合物，这些物质以悬浮或溶解状态存在于废水中，在微生物的作用下可以分解为简单的CO2等无机物，5 这些有机物在天然水体中分解时需要消耗水中的溶解氧，因而称为耗氧有机物。含有这些物质的污水一旦进入水体会引起溶解氧含量降低，进而导致水体变黑变臭。生活污水和食品、造纸、石油化工、化纤、制
14、药、印染等企业排放的工业废水都含有大量的耗氧有机物。据统计，我国造纸业排放的耗氧有机物约占工业废水排放的耗氧有机物总量的1/4 ，城市污水的有机物浓度不高，但因水量较大，城市污水排放的耗氧有机物总量也很大。污水二级生物处理要重点解决的问题就是将这些物质的绝大部分从污水中去除掉。耗氧有机物成分复杂，分别测定其中各种胶有机物的浓度相当困难，实际工作中常用CODCr、BOD5、TOC 、TOD 等指标来表示。 一般来说， 上述指标值越高， 消耗水中的溶解氧越多，水质越差。自然水体中，BOD5低于3mg/L时，水质良好，达到 7.5 mg/L 时，水质已较差，超过10mg/L时表明水质已经很差，其中的
15、溶解氧已接近于零。耗氧有机物对水体的污染和危害是通过消耗和降低水中的溶解氧来实现的。耗氧有机物排入水体后，除了自身氧化分解消耗水中的溶解氧外，这些有机物为水中好氧微生物的繁殖也提供了充足的养分，好氧微生物的呼吸过程也消耗水中的溶解氧。自然环境中水体的溶解氧在 510mg/L之间，水中溶解氧的含量降低到5mg/L以下，就会失去饮用价值；溶解氧降到 4mg/L以下，将会影响到水中鱼类的生存，这种水体就不能作为渔业水源；溶解氧降到1mg/L以下，水中的鱼类就会窒息死亡。水中的溶解氧耗尽后，有机物将会进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等物质，导致水体变黑变臭。12. 难生物降解有机物有哪些？引起的危害
16、是什么？难生物降解有机物指的是不能被未驯化的活性污泥所降解、而经过一定时间驯化后能在某种程度上降解的有机化合物。废水中的一些有毒大分子有机物如有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族为代表的多环及其他长链有机化合物，都属于难以被微生物降解的有机物。还有一些有机化合物根本不能被微生物降解，可称为惰性有机物。因此对含有这类有机物的废水应采取培养特种微生物等形式对其进行单独处理，或对其采用厌氧等特殊工艺处理使其部分CODCr转化为 BOD5、提高可生化性， 然后再混合其他污水一起进行二级生物处理。这些难生物降解物质大多具有较强毒性，对人体具有致畸、致癌、致突变作用，一旦进入自然水体能长时间残留在水中，再通过生物链的不断富集，最终进入高等动物如人体就会产生毒性或其他危害。13. 难生物降解有机物的来源有哪些？处理方法有哪些？6 随着石油化工、有机化工和使用有机化工原料的其他工业的发展，废水中可能存在的大分子有机物种类越来越多。据报道，常见的有机污染物就有100多种，主要是多环芳香烃（PAH ）类、含氮有机化合
