第一章污水水質與污水出路第一節污水水質第二節污染物在水體環境中的遷移與轉化第三節污水出路第一節污水水質我拿什么來表達你？——污水國際通用三大類指標：物理性指標

化學性指標

生物性指標水質分析指標物理性指標感官性指標，水的色度來源于金屬化合物或有機化合物感官性指標，水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發性有機物和氯氣等污染物質揮發性物質溶解物質固定性物質懸浮固體物質加速耗氧反應，最終導致水體缺氧或水質惡化造成水中溶解氧減少工業廢水常引起水體熱污染色度固體物質嗅和味溫度水

和

污

水

中

固

體

成

分

的

內

部

相

關

性

水和污水中雜質顆粒分布黏土化學性指標有機物生化需氧量（BOD）反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物的量主要污染特性（以mg/L為單位）。有機污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段：第一個階段主要是有機物被轉化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。實際中，常以5d作為測定生化需氧量的標準時間，稱5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃為測定的標準溫度。BOD:biologicaloxygendemand在規定條件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機物所需要的氧量（20℃，5d）。BOD與CBOD、NBOD時間/d需氧量/（mg·L-1）BODL與BOD5時間/d化學性指標有機物化學需氧量（COD）常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀K2Cr2O7

（稱CODCr)和高錳酸鉀KMnO4

(稱CODMn或OC)。酸性條件下，硫酸銀作為催化劑，氧化性最強。廢水中無機的還原性物質同樣被氧化。如果廢水中有機物的組成相對穩定，則化學需氧量和生化需氧量之間應有一定的比例關系：生活污水通常在0.4~0.5。

COD:chemicaloxygendemand用化學方法氧化分解廢水水樣中有機物過程中所消耗的氧化劑量折合成氧量（O2）（mg/L）。化學性指標有機物總有有機機碳碳（（TOC）和和總總需需氧氧量量（（TOD）TOC:totalorganismcarbon在950℃℃高溫溫下下，，以以鉑鉑作作為為催催化化劑劑，，使使水水樣樣氣氣化化燃燃燒燒，，然然后后測測定定氣氣體體中的的CO2含量量，，從從而而確確定定水水樣樣中中碳碳元元素素總總量量。。測定定中中應應該該去去除除無無機機碳碳的的含含量量。。各種種水水質質之之間間TOC或TOD與BOD不存存在在固固定定的的相相關關關關系系。。在在水水質質條條件基基本本不不變變的的條條件件下下，，BOD與TOC或TOD之間間存存在在一一定定的的相相關關關關系系。TOD:totaloxygendemand在900~950℃℃高溫溫下下，，將將污污水水中中能能被被氧氧化化的的物物質質（（主主要要是是有有機機物物，，包括括難難分分解解的的有有機機物物及及部部分分無無機機還還原原物物質質）），，燃燃燒燒氧氧化化成成穩穩定定的的氧氧化物物后后，，測測量量載載氣氣中中氧氧的的減減少少量量，，稱稱為為總總需需氧氧量量（（TOD）。。TOD測定定方方便便而而快快速速。。污水水有有機機物物指指標標之之間間的的關關系系有機機碳碳量量需氧氧量量TOCTODCODcrBODLBOD5CODMn化學性指標有機物油類類污污染染物物石油油類類：：來來源源于于工工業業含含油油污污水水。。動植植物物油油脂脂：：產產生生于于人人的的生生活活過過程程和和食食品品工工業業。。油類類污污染染物物進進入入水水體體后后影影響響水水生生生生物物的的生生長長、、降降低低水水體體的資資源源價價值值。。油膜膜覆覆蓋蓋水水面面阻阻礙礙水水的的蒸蒸發發，，影影響響大大氣氣和和水水體體的的熱熱交交換換。。油類類污污染染物物進進入入海海洋洋，，改改變變海海水水的的反反射射率率和和減減少少進進入入海海洋洋表表層的的日日光光輻輻射射，，對對局局部部地地區區的的水水文文氣氣象象條條件件可可能能產產生生一一定定影影響。。大面面積積油油膜膜將將阻阻礙礙大大氣氣中中的的氧氧進進入入水水體體，，從從而而降降低低水水體體的自自凈凈能能力力。。石油油污污染染對對幼幼魚魚和和魚魚卵卵的的危危害害很很大大，，堵堵塞塞魚魚的的鰓鰓部部，，能能使使魚魚蝦蝦類產產生生石石油油臭臭味味，，降降低低水水產產品品的的食食用用價價值值。。破壞壞風風景景區區，，危危害害鳥鳥類類生生活活。。化學性指標有機物酚類類污污染染物物酚污污染染來來源源：：煤煤氣氣、、焦焦化化、、石石油油化化工工、、木木材材加加工工、、合成成樹樹脂脂等等工工業業廢廢水水。。原生生質質毒毒物物，，可可使使蛋蛋白白質質凝凝固固，，引引起起神神經經系系統統中中毒毒。。酚濃濃度度低低時時，，能能影影響響魚魚類類的的洄洄游游繁繁殖殖。。酚濃濃度度達達0.1～0.2mg/L時，，魚魚肉肉有有酚酚味味。。酚濃濃度度高高會會引引起起魚魚類類大大量量死死亡亡，，甚甚至至絕絕跡跡。。酚的的毒毒性性可可抑抑制制水水中中微微生生物物的的自自然然生生長長速速度度，，有有時時甚甚至使使其其停停止止生生長長。。酚能能與與飲飲用用水水消消毒毒氯氯產產生生氯氯酚酚，，具具有有強強烈烈異異臭臭（（0.001mg/L即有有異異味味，，排排放放標標準準0.5mg/L）。。灌溉溉用用水水酚酚濃濃度度超超過過5mg/L時,農作作物減產甚甚至枯死。。化學性指標無機性指標植物營養元素pH和堿度重金屬過多的氮、磷進入天然水體，易導致富營養化，使水生植物尤其是藻類大量繁殖，造成水中溶解氧急劇變化，影響魚類生存，并可能使某些湖泊由貧營養湖發展為沼澤和干地。重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素，一般指序號21－83，比重大于4的金屬，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。一般要求處理后污水的pH在6～9之間。當天然水體遭受酸堿污染時，pH發生變化，消滅或抑制水體中生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。堿度指水中能與強酸定量作用的物質總量，按離子狀態可分為三類：氫氧化物堿度；碳酸鹽堿度；重碳酸鹽堿度。作為微量金屬元素。重金屬的主要危害：生物毒性，抑制微生物生長，使蛋白質凝固;逐級富集至人體，影響人體健康。含氮化合物物氮是有機物物中除碳以以外的一種種主要元素素，也是微微生物生長的重要元元素。污水中的氮氮有四種，，即有機氮氮、氨氮、、亞硝酸鹽鹽氮和硝酸鹽氮。危害：消耗耗水體中溶溶解氧；促促進藻類等等浮游生物物的繁殖，，形成水華、、赤潮；引引起魚類死死亡，導致致水質迅速速惡化。關于氮的幾幾個指標：：有機氮：主主要指蛋白白質和尿素素。TN：一切含氮氮化合物以以N計量的總稱稱。TKN：TN中的有機氮氮和氨氮，，不包括亞亞硝酸鹽氮氮、硝酸鹽氮。氨氮：有機機氮化合物物的分解，，或直接來來自含氮工工業廢水。。NOx-N：亞硝酸鹽鹽氮和硝酸酸鹽氮。含磷化合物物磷也是有機機物中的一一種主要元元素，是僅僅次于氮的的微生物生生長的重要元元素。磷主要來自自：人體排排泄物以及及合成洗滌滌劑、牲畜畜飼養場及及含磷工業廢廢水。危害：促進進藻類等浮浮游生物的的繁殖，破破壞水體耗耗氧和復氧氧平衡；使水水質迅速惡惡化，危害害水產資源源。含磷化合物物有機磷有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等無機磷磷酸鹽:正磷酸鹽(PO43-)、磷酸氫鹽(HPO42-)、磷酸二氫鹽（H2PO4-)

、偏磷酸鹽(PO3-)聚合磷酸鹽:焦磷酸鹽(P2O74－)、三磷酸鹽(P3O105-)、三磷酸氫鹽(HP3O92-)

生物性性指指標標生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、寄生蟲卵等制革屠宰等工業廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等醫院污水：各種病原體危害：傳播疾病，影響衛生，導致水體缺氧來源及危害水中細菌總數反映了水體有機污染程度和受細菌污染的程度。常以細菌個數/mL計。飲用水：<100個/mL醫院排水：<500個/mL細菌總數大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以大腸菌群數/L計。飲用水：<3個/L城市排水：<10000個/L

游泳池：<1000個/L大腸菌群融會貫通各各水質指標標間的關系系第二節污污染染物在水體體環境中的的遷移與轉轉化水體的自凈凈作用河流的自凈凈作用是指指河水中的的污染物質質在河水向向下游流動動中濃度自自然降低的的現象。根據凈化機制分為三類物理凈化：稀釋、擴散、沉淀化學凈化：氧化、還原、分解生物凈化：水中微生物對有機物的氧化分解作用污水排入河河流的混合合過程豎向混合階段：污染物排入河流后因分子擴散、湍流擴散、彌散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度與寬度相比較小，所以首先在深度方向上達到濃度分布均勻，從排放口到深度上達到濃度分布均勻的階段稱為豎向混合階段，同時也存在橫向混合作用。

橫向混合階段：當深度上達到濃度分布均勻后，在橫向上還存在混合過程。經過一定距離后污染物在整個橫斷面上達到濃度分布均勻，這一過程稱為橫向混合階段。斷面充分混合后階段：在橫向混合階段后，污染物濃度在橫斷面上處處相等。河水向下游流動的過程中，持久性污染物的濃度將不再變化，非持久性污染物濃度將不斷減少。水體的自凈凈作用持久污染物物的稀釋擴擴散當持久性污污染物隨污污水穩態排排入河流后后，經過混混合過程達達到充分混混合階段時時，污染物物濃度可由由質量守恒恒原理得出出河流完全全混合模式式：式中：ρ——排放口下游游河水的污污染物濃度度；ρw，qvw——污水的污染染物濃度和和流量；ρh，qvh——上游河水的的污染物濃濃度和流量量。河斷面達到到充分混合合后，污染染物濃度受受到縱向分分散作用和和污染物的的自身分解解作用不斷斷減小。根根據質量守守恒原理，，其變化過過程可用下下式描述：：式中：u——河水流速；；x——初始點至下下游x斷面處的距距離；Mx——縱向分散系系數；K——污染物分解解速度常數數；ρ0——初始點的污污染物濃度度；ρ——x斷面處的污污染物濃度度。非持久性污污染物的稀稀釋擴散和和降解水體污染與恢復氧垂曲線：：水體受到污污染后，水水體中溶解解氧逐漸被被消耗，到到臨界點后后又逐步回回升的變化化過程，稱稱氧垂曲線線。有機物降解解：氧垂曲線的的求解：某點處的氧氧不足量變變化速率是是該處耗氧氧速率和復復氧速率之之和：求解得某點點的虧氧量量：某點的溶解解氧：ρc=ρcs-ρD到達最缺氧氧點時間dρD/dt=0：污染物在河河流中的擴擴散和分解解受到河流流的流量、、流速、水水深等因素素的影響。。河口是指河河流進入海海洋前的感感潮河段。。河口污染染物的遷移移轉化受潮潮汐影響，，受漲潮、、落潮、平平潮時的水水位、流向向和流速的的影響。湖泊水庫的的貯水量大大，但水流流一般比較較慢，污染染物的稀釋釋、擴散能能力較弱。。海洋雖有巨巨大的自凈凈能力，但但是海灣或或海域局部部的納污和和自凈能力力差別很大