第一章 总 论

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1、第一章总论第一节废水来源与特性水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源。水资源在使用过程中由于丧失了使用价值而被废弃外排，并以各种形式使受纳水体受到影响，这种水就称为废水。一、废水的来源根据来源不同，废水可分为生活污水和工业废水两大类。生活污水是人们在日常生活中所产生的废水，主要包括厨房洗涤、冲洗厕所和洗浴等污水。工业废水是在工业生产过程中所排出的废水，其成分主要决定于生产过程中采用的原料以及所应用的工艺。工业废水又可分为生产污水和生产废水。所谓的生产废水是指较清洁，不经处理即可排放或回用的工业废水(例如冷却水)。而那些污染较严重，须经过处理后方可排放的工业废水就称

2、为生产污水。二、废水的特性了解废水特性(即其中污染物的种类、性质和浓度)，对于废水的收集、处理和处置设施的设计和操作以及环境质量的技术管理都是重要的。废水中的污染物种类大致可如下区分：固体污染物、需氧污染物、营养性污染物污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物和热污染等。为了表征废水水质，规定了许多水质指标。主要有有毒物质、有机物质、悬浮物总数、pH值、色度、温度等。一种水质指标可能包括几种污染物；而一种污染物也可以属于几种水质指标。(一)固体污染物固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。悬浮物是一项重要水质指标，它的存在不但使水质浑浊，而且使管道及

3、设备阻塞、磨损，干扰废水处理及回收设备的工作。由于大多数废水中都有悬浮物，因此去除悬浮物是废水处理的一项基本任务。浊度是对水的光传导性能的一种测量，其值可表征废水中胶体相悬浮物的含量。固体污染物在水中以三种状态存在：溶解态(直径小于1nm)、胶体态(直径介于1～100nm)和悬浮态(直径大于100nm)。水质分析中把固体物质分为两部分：能透过滤膜(孔径约3～10μm)的叫溶解固体(DS)；不能透过的叫悬浮固体或悬浮物(路)，两者合称为总固体(TS)。必须指出，这种分类仅仅是为了水处理技术的需要。(二)需氧污染物废水中能通过生物化学和化学作用而消耗水中溶解氧的物质，统称

4、为需氧污染物。绝大多数的需氧污染物是有机物，无机物主要有Fe、Fe2+、S2-、CN等。因而在一般情况下，需氧物即指有机物。由于有机物的种类非常多，现有的分析技术难以将其区分与定量。在工程实际中以下几个综合水质污染指标来描述。1．生化需氧量(BOD)在有氧条件下，由于微生物的活动，降解有机物所需的氧量，称为生化需氧量。单位为单位体积废水所消耗的氧量。图1-1表示有机物氧化过程的需氧关系。合成Oc有机物(可生物降解)合成Oa呼吸(氧化)CO2，H2O，能，NH3新细胞残存物质CO2，H2O，能，NH3自养菌Ob新细胞H2O，能，NO2-自养菌新细胞合成Od能，NO3-图

5、1-1好氧生物降解示意图注：1.假定有机物含有C、H、O、N元素，因P、S等极少，未予考虑；2．内部呼吸产生的氨的氧化和硝化均内源呼吸消耗的氧未考虑。可见，废水中有机物的分解，一般可分为两个阶段。第一阶段(碳化阶段)是有机物中的碳氧化为二氧化碳，有机物中的氮氧化为氨的过程。碳化阶段消耗的氧量称为碳化需氧量，用La或BODu表示，其值等于Oa和Ob之和。第二阶段(硝化阶段)，氨在硝化细菌作用下，被氧化为亚硝酸根和硝酸根。硝化阶段的耗氧量称为硝化需氧量，用LN或NODu表示，其值等于Oc和Od之和。上述有机物生化耗氧过程与温度、时间有关。在一定范围内温度越高，微生物活力越

6、强，消耗有机物越快，需氧越多；时间越长，微生物降解有机物的数量和深度越大，需氧越多。由于温带地区地面平均温度接近于20℃，故在实际测定生化需氧量时，温度规定为20℃。此时，一般有机物需20天左右才能基本完成第一阶段的氧化分解过程，其需氧量用BOD20表示，它可视为完全生化需氧量La。在实际测定时，20天仍嫌太长，一般采用5天作为测定时间，称为BOD5。各种废水的水质差别很大，其BOD20与BOD5相差悬殊，但对某一种废水而言，比值相对固定，如生活污水的BOD5约为BODu的0.7左右。因此把20℃，5天测定的BOD5作为衡量废水的有机物浓度指标。BOD5作为有机物浓度

7、指标，基本上反映了能被微生物氧化分解的有机物的量，较为直接、确切地说明了问题。但仍存在一些缺点：(1)当污水中含大量的难生物降解的物质时，BOD5测定误差较大；(2)反馈信息太慢，每次测定需5天，不能迅速及时指导实际工作；(3)废水中如存在抑制微生物生长繁殖的物质或不含微生物生长所需的营养时，将影响测定结果。2．化学需氧量(COD)化学需氧量是指在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H20所消耗的氧量。氧化剂一般采用重铬酸钾。由于重铬酸钾氧化作用很强，所以能够较完全地氧化水中大部分有机物和无机性还原物质(但不包括硝化所需的氧量)，此时化学需氧