污水处理基本常识

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1、污水处理基本常识一、污水处理常识（一）我国水资源概况陆地上的淡水资源只占地球上水体总量 2.53 左右，其中近 70 是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川，还很 难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡 水湖泊水，以及浅层地下水，储量约占全球淡水总储量的0.3 ，只占全球总储水量的十万分之七。据研究，从水循环的观点来看，全世 界真正有效利用的淡水资源每年约有 9000 立方千米（ 1 立方千米 =10 亿立方米）。中国水资源总量少于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印 度尼西亚，居世界第六位。若按人均水资源占有量这一指标来衡量， 则仅占世界平均水平的 1/4，排

2、名在第一百一十名之后。缺水状况在 中国普遍存在，而且有不断加剧的趋势。全国约有 670 个城市中，一 半以上存在着不同程度的缺水现象。其中严重缺水的有一百一十多 个。（二）水体污染及分类 水体污染是指一定量的污水、废水、各种废弃物等污染物质进入水域，超出了 水体的自净 和纳污能力，从而导致水体及其底泥的物理、 化学性质和生物群落组成发生不良变化， 破坏了水中固有的生态系统 和水体的功能，从而降低水体使用价值的现象。水体自净：指受污染的水体，经过水中物理、化学与生物作用， 使污染物浓度降低，并恢复到污染前的水平。自然界中的水体污染，从不同的角度可以划分为各种污染类别。从污染成因上划分，可以分为自

3、然污染和人为污染。自然污染是 指由于特殊的地质或自然条件，使一些化学元素大量富集，或天然植 物腐烂中产生的某些有毒物质或生物病原体进入水体， 从而污染了水 质。人为污染则是指由于人类活动（包括生产性的和生活性的）引起 地表水水体污染。从污染源划分，可分为点污染源和面污染源。环境污染物的来源 称为污染源。点污染是指污染物质从集中的地点（如工业废水及生活 污水的排放口门）排入水体。它的特点是排污经常，其变化规律服从 工业生产废水和城市生活污水的排放规律， 它的量可以直接测定或者 定量化，其影响可以直接评价。而面污染则是指污染物质来源于集水 面积的地面上（或地下），如农田施用化肥和农药，灌排后常含有

4、农 药和化肥的成分，城市、矿山在雨季，雨水冲刷地面污物形成的地面 径流等。面源污染的排放是以扩散方式进行的，时断时续，并与气象 因素有联系。从污染的性质划分，可分为物理性污染、化学性污染和生物性污 染。物理性污染是指水的浑浊度、温度和水的颜色发生改变，水面的 漂浮油膜、泡沫以及水中含有的放射性物质增加等；化学性污染包括 有机化合物和无机化合物的污染， 如水中溶解氧减少， 溶解盐类增加， 酸碱度发生变化或水中含有某种有毒化学物质等； 生物性污染是指水 体中进入了细菌和污水微生物等， 主要来源于动物粪便和某些工业废 水，尤其是医院污水。事实上，水体不只受到一种类型的污染，而是同时受到多种性质的污染

5、，并且各种污染互相影响，不断地发生着分解、化合或生物沉淀作用。（三）工业废水及生活废水的定义工业废水：是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随 水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污 染物。生产过程中排出的水。生活废水：指的是居民日常生活中排泄的洗涤水。废水其实只有 很少一部分经过处理 ,大部分都是未经过处理直接排入了河流。（四）污水处理分级按处理程度的不同，废水处理系统可分为一级处理、二级处理和 深度处理。一级处理只除去废水中的悬浮物，以物理方法为主，处理后的废 水一般还不能达到排放标准。 对于二级处理系统而言，一级处理是 预处理。二级处理最常用的是生物处理法，它

6、能大幅度地除去废水中 呈胶体和溶解状态的有机物，使废水符合排放标准。但经过二级处理 的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解 性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。因而不能满 足要求较高的排放标准，如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河 流就可能引起污染，也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补 给水源。 三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、 氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。废水的三 级处理是在二级处理的基础上，进一步采用化学法（化学氧化、化学 沉淀等）、物理化学法（吸附、离子交换、膜分离技术等）以除去某些特定污染物的一种“

7、深度处理”方法。显然，废水的三级处理耗资 巨大，但能充分利用水资源。（五）水质污水所含的污染物质千差万别，可用分析和检测的方法对污水中的污 染物质作出定性、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，其指标可分为物理、化学、生物三大类。1. 物理性指标温度许多工业排出的废水都有较高的温度，这些废水排放水体使水温升 高，引起水体的热污染。水温升高影响水生生物的生存和对水资源的利用 氧气在水中的溶解度随水温升高而减少。这样，一方面水中溶解氧减少 另一方面水温升高加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化。色度色度是一项感官性指标。一般纯净的天然水是清澈透明的，即无色的。 但带

8、有金属化合物或有机化合物等有色污染物的污水呈现各种颜色。将有 色污水用蒸馏水稀释后与参比水样对比，一直稀释到二水样色差一样，此 时污水的稀释倍数即为其色度。嗅和味嗅和味同色度一样也是感官性指标，可定性反映某种污染物的多寡 天然水是无嗅无味的。当水体受到污染后会产生异样的气味。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。不同盐分 会给水带来不同的异味。如氯化钠带咸味，硫酸镁带苦味，铁盐带涩味， 硫酸钙略带甜味等。固体物质水中所有残渣的总和称为总固体(TS),总固体包括溶解物质(DS)和悬 浮固体物质(SS)。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体 (DS),滤渣脱

9、水烘干后即是悬浮固体(SS)。固体残渣根据挥发性能可分为 挥发性固体(VS)和固定性固体(FS)。将固体在600C的温度下灼烧，挥发 掉的量即是挥发性固体(VS),灼烧残渣则是固定性固体(FS)。溶解性固体 表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质的量，挥发性固体 反映固体的有机成分量。2. 化学性指标有机物生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机 化合物在微生物作用下最终分解为简单的无机物质、二氧化碳和水等。这 些有机物在分解过程中需要消耗大量的氧，故属耗氧污染物。耗氧有机污 染物是使水体产生黑臭的主要因素之一。污水中有机污染物的组成较复杂，现有技术难以分别测定各

10、类有机物 的含量，通常也没有必要。从水体有机污染物看，其主要危害是消耗水中 溶解氧。在实际工作中一般采用生物化学需氧量(BOD)、化学需氧量(COD、 OC) 指标来反映水中需氧有机物的含量。 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 量称为生化需氧量(以mg/L为单位)。它反映了在有氧的条件下，水中可 生物降解的有机物的量。生化需氧量愈高，表示水中需氧有机污染物愈多。 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

11、量。微生物的活动与温度有关，测定生化需氧量时一般以 20C 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，即测定第一阶段的生化需氧量至少需20 天时间，这在实际工作中有困难。目前以 5 天作为测定生化需氧量的标准 时间，简称5 日生化需氧量(用 BOD 表示)。据实验研究，一般有机物的 55 日生化需氧量约为第一阶段生化需氧量的70左右，对其他工业废水来 说，它们的 5 日生化需氧量与第一阶段生化需氧量之差，可以较大或比较 接近，不能一概而论。 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

12、)表示。化学需氧量愈高，也表示水 中有机污染物愈多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。以高锰酸 钾作氧化剂时，测得的值称COD或简称0C。以重铬酸钾作氧化剂时，测Mn得的值称COD，或简称COD。如果废水中有机物的组成相对稳定，则化Cr学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系。一般说，重铬酸钾化学 需氧量与第一阶段生化需氧量之差，可以粗略地表示不能被需氧微生物分 解的有机物量。无机性指标 植物营养元素 污水中的N、P为植物营养元素，从农作物生长角 度看，植物营养元素是宝贵的物质，但过多的N、P进入天然水体却易导 致富营养化。“富营养化”一词来自湖沼学。湖沼学家认为，富营养化是湖泊衰 老的

13、一种表现。湖泊中植物营养元素含量增加，导致水生植物的大量繁殖， 主要是各种藻类的大量繁殖，使鱼类生活的空间愈来愈少。藻类的种类数 逐渐减少，而个体数则迅速增加。通常藻类以硅藻、绿藻为主转为以蓝藻 为主，而蓝藻有不少种有胶质膜，不适于作鱼料，有一些是有毒的。藻类 过度生长繁殖还将造成水中溶解氧的急剧变化。藻类在有阳光的时候，在 光合作用下产生氧气；在夜晚无阳光的时候，藻类的呼吸作用和死亡藻类 的分解作用所消耗的氧能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态，从而严 重影响鱼类生存。在自然界物质的正常循环过程中，也有可能使某些湖泊 由贫营养湖发展为富营养湖，进一步发展为沼泽和干地。水体富营养化现 象除发生

14、在湖泊、水库中，也发生在海湾内，但在有水流动的河流中发生 较少。水体中氮、磷含量的高低与水体富营养化程度有密切关系。就污水对 水体富营养化作用来说，磷的作用远大于氮。 pH值 主要是指示水样的酸碱性。pH7是酸性；pH7是碱性。一 般要求处理后污水的pH值在69之间。天然水体的pH值一般为69, 当受到酸碱污染时pH值发生变化，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。若天然水体长期遭受酸、碱污染，将使水质逐 渐酸化或碱化，从而对正常生态系统产生影响。3. 生物性指标细菌总数水中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度。细菌总数不能说明污染 的来源，必须结合大肠菌群数来判断水体污染的

15、来源和安全程度。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。大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有 肠道病菌 （伤寒、痢疾、霍乱等）存在的可能性。（六）污水出路再生水是指污水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。为防止污染环境，污水在排放前应根据具体情况给予适当处理。污水 的最终出路有：排放水体；处理后回用。1. 排放水体排放水体是污水的传统出路。从河里取用的水，回到河里是很自然的。 污水排入水体应以不破坏该水体的原有功能为前提。由于污水排入水体后 需要有一个逐步稀释、降解的净化过程，所以一般污水排放口均建

16、在取水 口的下游，以免污染取水口的水质。2. 污水回用水资源缺乏是全球性问题。经过处理的城市污水被看作为水资源而回 用于城市或再用于农业和工业等领域。随着科学技术的发展，水质净化手 段增多，城市污水再生利用的数量和领域也逐渐扩大。总之，城市污水应 作为淡水资源积极利用，但必须十分谨慎，以免造成患害。污水回用应满足下列要求：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。城市污水回用领域有以下几个方面：城市生活用水和市政用水 供水 此类回用水易与人直接接触，对细菌指标和感官性指标要求