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1、水质工程学（排水工程）,哈尔滨工业大学主讲教师：韩洪军,第四版,第一章 污水的性质与污染指标,第一篇 总 论,第二章 水体污染与自净,第一章 污水的性质与污染指标,1.1 污水1.1.1 污水的分类1.生活污水：日常生活中被生活废料所污染的水2.工业废水（1）生产污水：污染重，生产中被原料污染的废水（2）生产废水：污染轻，未被直接污染的废水，如：冷却水3.初降雨水：被空气、地面的污染物污染的废水,1.1.2 污水的出路1.排放水体,2.灌溉农田,3.水产养殖,4.重复利用,1.1.3 污水的危害1.危害人体健康 2.影响工农业生产 3.影响景观环境 4.影响渔业资源 5.破坏生态平衡,1.2
2、城市污水的性质与污染指标,1.2.1 污水的物理性质及指标1.感官性状指标温度一般1025，热污染的危害：水温增加，DO减少-鱼类死亡，水体腐败水温增加，使水的物理化学性质发生变化（溶解度、粘度）水温增加，细菌、藻类繁殖加快色度 生活污水是黑灰色（工业废水颜色差异很大），色度加大，影响透光率-影响光合作用臭味，有机物厌氧腐败-氨、胺类，硫化氢等,2.存在状态指标 固体含量分为有机、无机悬浮固体（SS），粒径0.1m，有机和无机悬浮物 胶体，粒径0.001m0.1m 溶解型固体，粒径0.001m，无机盐和溶解性有机物 悬浮物的危害：降低光的穿透能力 影响水生生物的生长 有机悬浮物大量消耗溶解氧、
3、污水的化学性质及指标（一）无机物及指标 分为无直接毒害作用和有直接毒害作用二类,1、无直接毒害作用的无机物质 酸碱 pH值来源于工厂、酸雨，引起水体pH值变化，水质恶化，腐蚀管道。酸碱污染-盐污染，无法饮用 氮、磷 水中的营养物质氮、磷的评价指标，总氮（TN）：包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮 氨氮：NH3（游离氨氮）与NH4+（离子铵盐），属于污水中的碱性物质为微生物提供氮源 凯氏氮（KN）：有机氮+氨氮-能为微生物所利用（好氧）亚硝酸盐氮和硝酸盐氮=总氮凯氏氮 有机氮=凯氏氮氨氮,含氮化合物在水体中的转化第一步：有机氮-NH3(有氧或无氧)-氨化阶段第二步：NH3-NO2-NO3-(
4、有氧)-硝化阶段 第三步：NO3-N2（厌氧）-反硝化阶段 磷的化合物分为有机磷和无机磷，一般测总磷TP,氮磷污染与水体的富营养化 营养化是水体演化的一种规律，贫营养胡-富营养湖-沼泽地-陆地 氮、磷污染加重水体的富营养化，刺激藻类过度增值。硫化物与硫酸盐来源：工业废水-大量 生活污水-少量危害在水中易形成H2S-对生物有害-不利于污水处理,氯化物浓度过高-抑制生物生长，腐蚀设备2、有直接毒害作用 重金属离子-汞、镉、铬、铅-对生物和人体有毒（蓄积），毒性慢、危害大。非重金属毒物-氰化物、砷化物，-毒性快 重金属的危害：不能降解，只能形态上转换-离子变沉淀 常以底泥形式存在于底泥之中，形成次生
5、污染源 形态转换增强毒性，甲基汞无机汞 易通过食物链成千上万的富集,（二）有机物及评价指标分为易生物降解和难生物降解二类1、易生物降解有机物自然界中存在的蛋白质、碳水化合物、脂肪等（好氧微生物）CO2+H2O+合成新细胞有机物（厌氧微生物）脂肪酸、醇、沼气+合成新细胞常用COD,BOD,TOD,TOC表示有机物2.难生物降解有机物 大多为人工合成有机物，例如：塑料、合成橡胶、合成洗涤剂、有机农药等。主要特征 稳定，不易被微生物降解-例如白色污染 多为有害健康-例如“三致”物质 常用COD,TOD,TOC表示,（三）有机物污染指标 评价有机物数量的多少（有机物种类多，无法单独一一评价）常用评价指
6、标 生化需氧量BOD 化学需氧量COD 有机物是还原性物质，能被氧化，用需总需氧量 TOD 氧的量来表示有机物的量。理论需氧量 ThOD总有机碳TOC 有机物中都含有碳元素，用碳的量来表示有机物的量 1、生化需氧量BOD 在水温20，由于微生物的生化活动，将有机物氧化为无机物所消耗的溶解氧的量来表示有机物的量。-利用有氧条件下，有机物降解时都消耗溶解氧,碳氧化阶段-H2O、CO2、NH3(BOD)硝化阶段-NO2、NO3(NOD)一般20日有机物可完全碳氧化-BOD 5日生化需氧量-BOD5,常用BOD5的原因：20日有机物可完全分解，但时间太长 BOD5占第一阶段BOD的70-80%，比较准
7、确(不用三天的原因)需要建立统一标准，用来进行比较 能反映可被微生物分解的有机物的量2、化学需氧量CODBOD的缺点：时间长，需要5日出结果 难降解有机物含量高时，误差较大 水中含有抑制物质或毒物时，影响测定结果对于同一水样：COD是在酸性条件下，利用强氧化剂将有机物氧化为CO2和H2O所消耗的氧的量，称为化学需氧量。将强氧化剂折合为氧的当量来表示有机物的量（一般个小时）。,用重铬酸钾作为氧化剂-CODCr-污水中常用-氧化能力强（8090%）用高锰酸钾作为氧化剂-CODMn-给水中常用-氧化能力差对于污水同一水样：CODCrBODBOD5CODMnCOD的特点 快速准确 氧化能力强，可氧化难
8、降解物质 不能反映可被生物降解的有机物的量 水中还原性物质干扰测定(Cl-、S2-)常用BOD5/CODCr来表示污水的可生化性，BOD5表示可生化有机物量 CODCr表示有机物总量,BOD5/CODCr比值越高，可生化性越好，适合生物法处理（大于0.3）BOD5/CODCr比值越低，可生化性越差，不适合生物法处理（小于0.3）3、总需氧量TOD有机物中的主要元素C、H、O、N、S被氧化后为CO2、H2O、N02、SO2所消耗的氧量。仪器测定，900高温下燃烧，测定消耗的氧量4、理论需氧量 ThOD根据化学分子式计算理论需氧量，是用于计算纯物质，不适合污水处理,5、总有机碳TOC酸化后，吹脱无机碳酸盐（去除CO2），在900下燃烧，测定CO2的量折算为碳量，表示有机物的量。对于同一污水，一般有ThOD（理论需氧量）TOD（总需氧量）COD（化学需氧量）BOD（生化总需氧量）BOD5（生化需氧量）TOC（总有机碳）,
