水污染控制工程教學(xué)作者孫體昌婁金生廢水性質(zhì)表征（課堂PPT）

1、1第第3 3章章 廢水性質(zhì)表征廢水性質(zhì)表征2n 廢水是一個(gè)非常復(fù)雜的體系，不同廢水的性質(zhì)變化廢水是一個(gè)非常復(fù)雜的體系，不同廢水的性質(zhì)變化很大，即使是同一種廢水，其性質(zhì)也隨時(shí)間的變化很大，即使是同一種廢水，其性質(zhì)也隨時(shí)間的變化而變化。在確定廢水處理工藝之前，首先要對(duì)廢水而變化。在確定廢水處理工藝之前，首先要對(duì)廢水的性質(zhì)有一個(gè)準(zhǔn)確的了解和描述，即廢水的表征問(wèn)的性質(zhì)有一個(gè)準(zhǔn)確的了解和描述，即廢水的表征問(wèn)題。本章主要介紹表征廢水的常用指標(biāo)和特點(diǎn)。題。本章主要介紹表征廢水的常用指標(biāo)和特點(diǎn)。n 廢水中的污染物種類(lèi)繁多，表示各種污染物的指標(biāo)廢水中的污染物種類(lèi)繁多，表示各種污染物的指標(biāo)也有很多?？梢园串a(chǎn)生污染

2、的原因分類(lèi)，也可以按也有很多?？梢园串a(chǎn)生污染的原因分類(lèi)，也可以按污染物的化學(xué)性質(zhì)分類(lèi)。本章根據(jù)污染物的性質(zhì)把污染物的化學(xué)性質(zhì)分類(lèi)。本章根據(jù)污染物的性質(zhì)把表征廢水中污染物的指標(biāo)分為表征廢水中污染物的指標(biāo)分為物理物理、無(wú)機(jī)化學(xué)成分無(wú)機(jī)化學(xué)成分、有機(jī)化學(xué)成分有機(jī)化學(xué)成分和和生物生物等幾類(lèi)指標(biāo)分別論述。等幾類(lèi)指標(biāo)分別論述。3第第3 3章章 廢水性質(zhì)表征廢水性質(zhì)表征3.13.1物理指標(biāo)物理指標(biāo)3.1.1 3.1.1 固體物質(zhì)固體物質(zhì)3.1.23.1.2濁度濁度3.1.33.1.3電導(dǎo)率電導(dǎo)率3.1.43.1.4顏色顏色3.1.5 3.1.5 溫度溫度3.23.2無(wú)機(jī)化學(xué)組分無(wú)機(jī)化學(xué)組分3.2.1 pH3

3、.2.1 pH值和堿度值和堿度3.2.23.2.2硫化物和氯化硫化物和氯化物物3.2.33.2.3氮和磷氮和磷3.2.4 3.2.4 氣體和氣味氣體和氣味3.2.5 3.2.5 重金屬離子重金屬離子3.33.3 有機(jī)化學(xué)組分有機(jī)化學(xué)組分3.3.1 3.3.1 綜合有機(jī)成分綜合有機(jī)成分3.3.2 3.3.2 單個(gè)有機(jī)組分單個(gè)有機(jī)組分3.4 3.4 生物組分生物組分43.13.1 物理指標(biāo)物理指標(biāo)3.1.1 3.1.1 固體物質(zhì)固體物質(zhì)u 幾乎所有廢水中都含有一定量的固體物質(zhì)，廢水中所含幾乎所有廢水中都含有一定量的固體物質(zhì)，廢水中所含固體物質(zhì)的種類(lèi)很多，其大小從體積很大的雜物到膠體不固體物質(zhì)的種類(lèi)

4、很多，其大小從體積很大的雜物到膠體不等。等。u 在表征廢水時(shí)，大顆粒的雜物一般在水樣進(jìn)行固體分析在表征廢水時(shí)，大顆粒的雜物一般在水樣進(jìn)行固體分析之前除去。之前除去。u 下面分別介紹表征廢水中固體物質(zhì)的幾個(gè)指標(biāo)和測(cè)定方下面分別介紹表征廢水中固體物質(zhì)的幾個(gè)指標(biāo)和測(cè)定方法。法。 表征廢水的物理指標(biāo)包括表征廢水的物理指標(biāo)包括固體物質(zhì)固體物質(zhì)、濁度濁度、電導(dǎo)率電導(dǎo)率、顏色顏色和和溫度溫度。 51 1總固體總固體(Total solids, TS)(Total solids, TS)p廢水中的總固體是指其中所含的所有固體物質(zhì)。廢水中的總固體是指其中所含的所有固體物質(zhì)。p測(cè)定方法是把一定體積的廢水試樣在測(cè)定

5、方法是把一定體積的廢水試樣在103105 C下蒸發(fā)干下蒸發(fā)干燥，所得到的殘?jiān)偭考词菑U水中的總固體量。一般用質(zhì)燥，所得到的殘?jiān)偭考词菑U水中的總固體量。一般用質(zhì)量濃度表示，即量濃度表示，即mg/L。p 廢水中的總固體包括了無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，實(shí)際中需要把廢水中的總固體包括了無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，實(shí)際中需要把將其區(qū)分開(kāi)，由于廢水中成分的復(fù)雜性，逐個(gè)區(qū)分有機(jī)物將其區(qū)分開(kāi)，由于廢水中成分的復(fù)雜性，逐個(gè)區(qū)分有機(jī)物和無(wú)機(jī)物很困難，所以采用特定的方法區(qū)分，最常用的是和無(wú)機(jī)物很困難，所以采用特定的方法區(qū)分，最常用的是用用揮發(fā)性固體揮發(fā)性固體和和固定性固體固定性固體來(lái)區(qū)分。來(lái)區(qū)分?？偣腆w總固體揮發(fā)性固體揮發(fā)性固體固定性

6、固體固定性固體62 2總揮發(fā)性固體（總揮發(fā)性固體（Total volatile solids, TVSTotal volatile solids, TVS）和總）和總固定性固體固定性固體(Total fixed solids, TFS)(Total fixed solids, TFS)p 廢水中的有機(jī)固體和無(wú)機(jī)固體通過(guò)總揮發(fā)性固體和總固廢水中的有機(jī)固體和無(wú)機(jī)固體通過(guò)總揮發(fā)性固體和總固定性固體來(lái)區(qū)分。定性固體來(lái)區(qū)分。p 所以把總固體在，可以揮發(fā)的部分固體稱(chēng)為總揮發(fā)性固所以把總固體在，可以揮發(fā)的部分固體稱(chēng)為總揮發(fā)性固體，不能揮發(fā)的部分固體稱(chēng)為總固定性固體。體，不能揮發(fā)的部分固體稱(chēng)為總固定性固體。

7、總固體總固體揮發(fā)性固體揮發(fā)性固體固定性固體固定性固體有機(jī)固體有機(jī)固體無(wú)機(jī)固體無(wú)機(jī)固體一般的有機(jī)物一般的有機(jī)物在在500 C左右左右可以揮發(fā)可以揮發(fā)500 50 C時(shí)灼燒時(shí)灼燒大多數(shù)無(wú)機(jī)大多數(shù)無(wú)機(jī)物在該溫度物在該溫度時(shí)不能揮發(fā)時(shí)不能揮發(fā)73 3總懸浮固體總懸浮固體(Total suspended solids, TSS)(Total suspended solids, TSS)和總?cè)芙庑院涂側(cè)芙庑怨腆w固體(Total dissolved solids, TDS)(Total dissolved solids, TDS) 總懸浮固體和總?cè)芙庑怨腆w分別表示廢水中的固體是總懸浮固體和總?cè)芙庑怨腆w分別表

8、示廢水中的固體是呈顆粒狀還是溶解態(tài)。呈顆粒狀還是溶解態(tài)。u區(qū)分方法是把廢水試樣經(jīng)特定孔徑的濾膜過(guò)濾，能被濾膜區(qū)分方法是把廢水試樣經(jīng)特定孔徑的濾膜過(guò)濾，能被濾膜截留的部分固體稱(chēng)為總懸浮性固體，透過(guò)膜的固體稱(chēng)為總截留的部分固體稱(chēng)為總懸浮性固體，透過(guò)膜的固體稱(chēng)為總?cè)芙庑怨腆w。溶解性固體。u最常用來(lái)區(qū)分最常用來(lái)區(qū)分TSSTSS和和TDSTDS的濾膜是孔徑為的濾膜是孔徑為0.45m0.45m的玻璃纖的玻璃纖維濾膜。維濾膜。濾濾膜膜TSSTDS最常用來(lái)區(qū)分最常用來(lái)區(qū)分TSS和和TDS的濾膜是孔的濾膜是孔徑為徑為0.45m的玻璃的玻璃纖維濾膜纖維濾膜8懸浮性固體和溶解性固體也可以再細(xì)分為揮發(fā)性和固定性懸浮性

9、固體和溶解性固體也可以再細(xì)分為揮發(fā)性和固定性?xún)煞N，區(qū)分方法與總固體相同。兩種，區(qū)分方法與總固體相同。總懸浮固體在總懸浮固體在500 C 50 C灼燒時(shí)能揮發(fā)的固體為灼燒時(shí)能揮發(fā)的固體為揮發(fā)性揮發(fā)性懸浮固體（懸浮固體（Volatile suspended solids VSS），殘留的為固，殘留的為固定性懸浮固體定性懸浮固體（Fixed suspendedsolids FSS）。溶解性固體也可以用同樣的方法分為溶解性固體也可以用同樣的方法分為揮發(fā)性溶解固體揮發(fā)性溶解固體（Total volatile dissolved solids, VDS）和和固定性溶解固體固定性溶解固體（Fixed dis

10、solved solids, FDS）。）?？偣腆w總固體TD懸浮性固體懸浮性固體TSS溶解性固體溶解性固體TDS揮發(fā)性懸浮固體揮發(fā)性懸浮固體VSS固定性懸浮固體固定性懸浮固體FSS揮發(fā)性溶解固體揮發(fā)性溶解固體VDS固定性溶解固體固定性溶解固體FDS94可沉降固體（可沉降固體（Settleable solids）x廢水中的懸浮固體的多少又可用可沉降固體表示，它廢水中的懸浮固體的多少又可用可沉降固體表示，它是指經(jīng)過(guò)一段特定時(shí)間后可以沉降的懸浮固體。是指經(jīng)過(guò)一段特定時(shí)間后可以沉降的懸浮固體。x測(cè)定方法是把廢水試樣放入如圖測(cè)定方法是把廢水試樣放入如圖3-1所示的容積為所示的容積為1L的英霍夫錐形管（的

11、英霍夫錐形管（Imhoff cone）里，沉降一定時(shí)間后記）里，沉降一定時(shí)間后記錄沉降固體的體積，結(jié)果用錄沉降固體的體積，結(jié)果用mL/L表示，常用的沉降時(shí)間表示，常用的沉降時(shí)間為為1 h。x通常情況下，城市廢水中懸浮固體的通常情況下，城市廢水中懸浮固體的60%都是可沉降都是可沉降的?？傻??？蓌沉降固體表示廢水用沉降法處理時(shí)可以去除的固體量沉降固體表示廢水用沉降法處理時(shí)可以去除的固體量和污泥產(chǎn)生量。和污泥產(chǎn)生量。x除可沉降固體以外，所有其他固體都用除可沉降固體以外，所有其他固體都用mg/L表示。圖表示。圖3-2的說(shuō)明了廢水中各種固體物質(zhì)之間的相互關(guān)系。的說(shuō)明了廢水中各種固體物質(zhì)之間的相互關(guān)系。1

12、0測(cè)定方法是把廢水試樣放入容積為1L的英霍夫錐形管里，如右圖所示，沉降一定時(shí)間（1h）后記錄沉降固體的體積，用mL/L表示。 n通常情況下，城市廢水中的懸浮固體的通常情況下，城市廢水中的懸浮固體的60%60%都都是可沉降的。是可沉降的。n可沉降固體表示廢水用沉降法處理時(shí)可以去除可沉降固體表示廢水用沉降法處理時(shí)可以去除的固體的量和污泥的產(chǎn)生量。的固體的量和污泥的產(chǎn)生量。圖圖3-1 測(cè)定廢水中可沉降固體的英霍夫錐形管測(cè)定廢水中可沉降固體的英霍夫錐形管 11過(guò)濾水樣沉降管灼燒蒸發(fā)濾液蒸發(fā)灼燒可沉降固體濾餅干燥殘留殘留揮發(fā)揮發(fā)圖圖3-2 3-2 廢水中各種固體的相互關(guān)系示意圖廢水中各種固體的相互關(guān)系示

13、意圖125固體測(cè)定中存在的問(wèn)題固體測(cè)定中存在的問(wèn)題 由于在區(qū)分由于在區(qū)分總懸浮固體總懸浮固體和和總?cè)芙庑怨腆w總?cè)芙庑怨腆w時(shí)需要過(guò)濾，所以時(shí)需要過(guò)濾，所以總懸浮固體的測(cè)定結(jié)果帶有某種程度的不確定性，主要原因如總懸浮固體的測(cè)定結(jié)果帶有某種程度的不確定性，主要原因如下：下： TSS的測(cè)試數(shù)據(jù)依賴(lài)于測(cè)定過(guò)程采用濾膜的種類(lèi)和孔徑。的測(cè)試數(shù)據(jù)依賴(lài)于測(cè)定過(guò)程采用濾膜的種類(lèi)和孔徑。同一廢水采用不同孔徑的濾膜過(guò)濾所得數(shù)據(jù)不同；同一廢水采用不同孔徑的濾膜過(guò)濾所得數(shù)據(jù)不同； 取決于確定取決于確定TSS所用水樣體積的大小。原因是存在自過(guò)所用水樣體積的大小。原因是存在自過(guò)濾現(xiàn)象，即懸浮固體被濾網(wǎng)截留后其本身也可以起到濾

14、膜的作濾現(xiàn)象，即懸浮固體被濾網(wǎng)截留后其本身也可以起到濾膜的作用。自過(guò)濾可以使用。自過(guò)濾可以使TSS的測(cè)定量在實(shí)際值的基礎(chǔ)上有明顯的增的測(cè)定量在實(shí)際值的基礎(chǔ)上有明顯的增加；加； 取決于顆粒物的性質(zhì)。小的顆粒物可以通過(guò)已經(jīng)截留在取決于顆粒物的性質(zhì)。小的顆粒物可以通過(guò)已經(jīng)截留在濾網(wǎng)上物質(zhì)的吸附作用而去除；濾網(wǎng)上物質(zhì)的吸附作用而去除； TSS是一個(gè)綜合參數(shù)。因?yàn)槭且粋€(gè)綜合參數(shù)。因?yàn)門(mén)SS中所包含的顆粒的數(shù)目和中所包含的顆粒的數(shù)目和顆粒的粒度分布是未知的；顆粒的粒度分布是未知的； 揮發(fā)性和固定性固體區(qū)分不嚴(yán)格。假定揮發(fā)性物質(zhì)為有揮發(fā)性和固定性固體區(qū)分不嚴(yán)格。假定揮發(fā)性物質(zhì)為有機(jī)物，但有些有機(jī)物在測(cè)定溫度

15、下不能燃燒，而有些無(wú)機(jī)固體機(jī)物，但有些有機(jī)物在測(cè)定溫度下不能燃燒，而有些無(wú)機(jī)固體在該溫度下也會(huì)分解。在該溫度下也會(huì)分解。 133.1.23.1.2濁度（濁度（TurbidityTurbidity） 雖然廢水中固體的測(cè)量和表征存在上述缺點(diǎn)，雖然廢水中固體的測(cè)量和表征存在上述缺點(diǎn)，TSSTSS還是經(jīng)還是經(jīng)常用于評(píng)價(jià)常規(guī)處理工藝的效果，特別是在廢水回用時(shí)，常用于評(píng)價(jià)常規(guī)處理工藝的效果，特別是在廢水回用時(shí)，是否需要過(guò)濾取決于廢水中是否需要過(guò)濾取決于廢水中TSSTSS的數(shù)量。的數(shù)量。TSSTSS也是判斷處理也是判斷處理廠(chǎng)控制管理情況時(shí)最常用到的兩個(gè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)之一。在實(shí)際廠(chǎng)控制管理情況時(shí)最常用到的兩個(gè)水質(zhì)標(biāo)

16、準(zhǔn)之一。在實(shí)際使用時(shí)要注意固體指標(biāo)測(cè)定的條件和具體含義。使用時(shí)要注意固體指標(biāo)測(cè)定的條件和具體含義。u 濁度是廢水允許光線(xiàn)穿透能力的度量，它也是表征廢水中濁度是廢水允許光線(xiàn)穿透能力的度量，它也是表征廢水中膠體和固體懸浮物數(shù)量的參數(shù)。因?yàn)闈岫仁且环N光學(xué)性質(zhì)，膠體和固體懸浮物數(shù)量的參數(shù)。因?yàn)闈岫仁且环N光學(xué)性質(zhì)，它的大小不僅與廢水中不溶物的數(shù)量、種類(lèi)和濃度有關(guān)，同它的大小不僅與廢水中不溶物的數(shù)量、種類(lèi)和濃度有關(guān)，同時(shí)與這些不溶物的顆粒尺寸和對(duì)光的折射性質(zhì)有關(guān)。時(shí)與這些不溶物的顆粒尺寸和對(duì)光的折射性質(zhì)有關(guān)。u 濁度的測(cè)定有多種方法，基本原理都是把待測(cè)水樣與已知濁度的測(cè)定有多種方法，基本原理都是把待測(cè)水樣

17、與已知濁度的標(biāo)準(zhǔn)水樣進(jìn)行比較。用不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液所得的濁度單濁度的標(biāo)準(zhǔn)水樣進(jìn)行比較。用不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液所得的濁度單位也不同，這里只介紹常用的杰克遜濁度單位和散射濁度單位也不同，這里只介紹常用的杰克遜濁度單位和散射濁度單位。位。141杰克遜濁度單位杰克遜濁度單位(Jackson turbidity unit, JTU)由于廢水的濁度是由其中的不溶物質(zhì)造成的，而能產(chǎn)生濁由于廢水的濁度是由其中的不溶物質(zhì)造成的，而能產(chǎn)生濁度的物質(zhì)又是千變?nèi)f化的，為了便于比較，必須規(guī)定一個(gè)統(tǒng)度的物質(zhì)又是千變?nèi)f化的，為了便于比較，必須規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一的標(biāo)準(zhǔn)。杰克遜濁度單位中規(guī)定杰克遜濁度單位中規(guī)定1 L蒸餾水中含有蒸餾

18、水中含有1 mg懸浮懸浮SiO2所產(chǎn)所產(chǎn)生的濁度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡(jiǎn)稱(chēng)生的濁度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡(jiǎn)稱(chēng)1度。因此可以配制成度。因此可以配制成不同濁度的標(biāo)準(zhǔn)懸浮液，按一定的方式把待測(cè)水樣與不同濁不同濁度的標(biāo)準(zhǔn)懸浮液，按一定的方式把待測(cè)水樣與不同濁度的標(biāo)準(zhǔn)懸浮液進(jìn)行比較，水樣的濁度與哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)懸浮液相度的標(biāo)準(zhǔn)懸浮液進(jìn)行比較，水樣的濁度與哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)懸浮液相同，則水樣的濁度就是多少，用此種方法測(cè)得的濁度稱(chēng)為杰同，則水樣的濁度就是多少，用此種方法測(cè)得的濁度稱(chēng)為杰克遜濁度單位?？诉d濁度單位。最常用的是目視比濁法，即把已知不同濁度的標(biāo)準(zhǔn)懸浮液最常用的是目視比濁法，即把已知不同濁度的標(biāo)準(zhǔn)懸浮液放入專(zhuān)用的比色管中

19、，然后把廢水也放入同樣的比色管中，放入專(zhuān)用的比色管中，然后把廢水也放入同樣的比色管中，在白色背景下分別與已知濁度的懸浮液比較，與哪一個(gè)相同，在白色背景下分別與已知濁度的懸浮液比較，與哪一個(gè)相同，廢水的濁度就是多少。廢水的濁度就是多少。152散射濁度單位散射濁度單位(Nephelometric turbidity unit, NTU)散射濁度單位是用光電濁度計(jì)測(cè)得的，它是依據(jù)光的散射散射濁度單位是用光電濁度計(jì)測(cè)得的，它是依據(jù)光的散射原理制成的。原理制成的。當(dāng)光線(xiàn)穿過(guò)廢水時(shí)，其中的的懸浮顆粒會(huì)散射光線(xiàn)，其散當(dāng)光線(xiàn)穿過(guò)廢水時(shí)，其中的的懸浮顆粒會(huì)散射光線(xiàn)，其散射的強(qiáng)度與懸浮顆粒的總數(shù)和粒度有關(guān)系，顆粒

20、越多散射強(qiáng)射的強(qiáng)度與懸浮顆粒的總數(shù)和粒度有關(guān)系，顆粒越多散射強(qiáng)度越大，因此測(cè)定廢水對(duì)光的散射強(qiáng)度的大小就可以表示廢度越大，因此測(cè)定廢水對(duì)光的散射強(qiáng)度的大小就可以表示廢水濁度的大小。水濁度的大小。廢水的散射濁度也是將待測(cè)試樣的光散射強(qiáng)度與相同條件廢水的散射濁度也是將待測(cè)試樣的光散射強(qiáng)度與相同條件下參比懸浮液的光散射強(qiáng)度相比較而得到的。下參比懸浮液的光散射強(qiáng)度相比較而得到的。常用的參比懸浮液是福爾馬肼（常用的參比懸浮液是福爾馬肼（FormazinFormazin），因此有些文），因此有些文獻(xiàn)中也把散射濁度單位稱(chēng)為福爾馬肼濁度單位（獻(xiàn)中也把散射濁度單位稱(chēng)為福爾馬肼濁度單位（Formazin Form

21、azin turbidity units, FTUturbidity units, FTU）。同一種廢水用不同的方法所測(cè)得得）。同一種廢水用不同的方法所測(cè)得得濁度數(shù)值是不同的，因此在表示廢水的濁度時(shí)應(yīng)注明濁度單濁度數(shù)值是不同的，因此在表示廢水的濁度時(shí)應(yīng)注明濁度單位的類(lèi)型。位的類(lèi)型。16 n 與直接測(cè)定廢水中的懸浮固體相比，濁度的測(cè)量相對(duì)比較與直接測(cè)定廢水中的懸浮固體相比，濁度的測(cè)量相對(duì)比較簡(jiǎn)單、快速，特別是用濁度計(jì)測(cè)量時(shí)更是如此，因此人們簡(jiǎn)單、快速，特別是用濁度計(jì)測(cè)量時(shí)更是如此，因此人們希望找到廢水的濁度與其中總懸浮固體濃度的定量關(guān)系。希望找到廢水的濁度與其中總懸浮固體濃度的定量關(guān)系。n 由于

22、廢水的復(fù)雜性，在未經(jīng)處理的廢水中這種定量關(guān)系并由于廢水的復(fù)雜性，在未經(jīng)處理的廢水中這種定量關(guān)系并不存在。但是對(duì)經(jīng)過(guò)活性污泥法處理的二沉池出水和過(guò)濾不存在。但是對(duì)經(jīng)過(guò)活性污泥法處理的二沉池出水和過(guò)濾后的二沉池出水來(lái)說(shuō)，其散射濁度與總懸浮固體量之間就后的二沉池出水來(lái)說(shuō)，其散射濁度與總懸浮固體量之間就存在定量的函數(shù)關(guān)系，可用式存在定量的函數(shù)關(guān)系，可用式3-1表示。表示。 TSS = Tf T (3-1) 其中，其中，TSS是水樣中總懸浮固體濃度，是水樣中總懸浮固體濃度，mg/L； Tf 是將濁度轉(zhuǎn)換成總懸浮固體濃度的常數(shù)，是將濁度轉(zhuǎn)換成總懸浮固體濃度的常數(shù)，(mg/L)/NTU； T是濁度，是濁度，

23、NTU。 17 轉(zhuǎn)換常數(shù)轉(zhuǎn)換常數(shù)Tf 的具體數(shù)值隨著處理廠(chǎng)的不同而改變，主要取的具體數(shù)值隨著處理廠(chǎng)的不同而改變，主要取決于生物處理過(guò)程的運(yùn)行情況。一般二沉池出水的轉(zhuǎn)換常數(shù)決于生物處理過(guò)程的運(yùn)行情況。一般二沉池出水的轉(zhuǎn)換常數(shù)為為2.32.4，用粒狀介質(zhì)過(guò)濾后的二沉池出水的轉(zhuǎn)換常數(shù)為，用粒狀介質(zhì)過(guò)濾后的二沉池出水的轉(zhuǎn)換常數(shù)為1.31.6。l 濁度測(cè)量存在的問(wèn)題有兩個(gè)：濁度測(cè)量存在的問(wèn)題有兩個(gè)： 測(cè)定結(jié)果的波動(dòng)較大，當(dāng)過(guò)濾后出水的濁度值很低時(shí)更測(cè)定結(jié)果的波動(dòng)較大，當(dāng)過(guò)濾后出水的濁度值很低時(shí)更為嚴(yán)重，波動(dòng)大小取決于所用的光源（白熾燈還是光散射二為嚴(yán)重，波動(dòng)大小取決于所用的光源（白熾燈還是光散射二極管）

24、和測(cè)量方法；極管）和測(cè)量方法； 懸浮物對(duì)光的吸收問(wèn)題。例如，完全黑體溶液的濁度幾懸浮物對(duì)光的吸收問(wèn)題。例如，完全黑體溶液的濁度幾乎為乎為0。因此對(duì)不同文獻(xiàn)中提到的濁度值進(jìn)行比較是幾乎不可。因此對(duì)不同文獻(xiàn)中提到的濁度值進(jìn)行比較是幾乎不可能的。但是對(duì)于同一個(gè)設(shè)備所產(chǎn)水的濁度數(shù)值還是可以用作能的。但是對(duì)于同一個(gè)設(shè)備所產(chǎn)水的濁度數(shù)值還是可以用作過(guò)程控制的參數(shù)的。過(guò)程控制的參數(shù)的。183.1.3 3.1.3 電導(dǎo)率電導(dǎo)率(Electric conductivity EC)(Electric conductivity EC)n電導(dǎo)率是廢水導(dǎo)電能力的量度。因?yàn)殡娏魇强繌U水中的離子電導(dǎo)率是廢水導(dǎo)電能力的量度。

25、因?yàn)殡娏魇强繌U水中的離子來(lái)傳導(dǎo)的，所以電導(dǎo)率隨著離子濃度的增加而上升。廢水的來(lái)傳導(dǎo)的，所以電導(dǎo)率隨著離子濃度的增加而上升。廢水的電導(dǎo)率是用電導(dǎo)率儀測(cè)定的，所以測(cè)定比較方便、快捷，實(shí)電導(dǎo)率是用電導(dǎo)率儀測(cè)定的，所以測(cè)定比較方便、快捷，實(shí)際中常常通過(guò)廢水的電導(dǎo)率來(lái)推斷其總?cè)芙夤腆w含量。電導(dǎo)際中常常通過(guò)廢水的電導(dǎo)率來(lái)推斷其總?cè)芙夤腆w含量。電導(dǎo)率的常用單位是微西門(mén)子率的常用單位是微西門(mén)子/厘米厘米( S/cm)。n同樣由于廢水成分的復(fù)雜性，其電導(dǎo)率和總?cè)芙夤腆w之間也同樣由于廢水成分的復(fù)雜性，其電導(dǎo)率和總?cè)芙夤腆w之間也沒(méi)有固定的函數(shù)關(guān)系，但經(jīng)處理后的水中溶解固體的濃度和沒(méi)有固定的函數(shù)關(guān)系，但經(jīng)處理后的水中

26、溶解固體的濃度和電導(dǎo)率之間的關(guān)系可以用式電導(dǎo)率之間的關(guān)系可以用式3-2估計(jì)。估計(jì)。 TDS (mg/L)=(0.550.70)EC ( S/cm) （3-2） 天然水的電導(dǎo)率在天然水的電導(dǎo)率在50500 S/cm之間，蒸餾水的電導(dǎo)率在之間，蒸餾水的電導(dǎo)率在0.52.0 S/cm之間，海水的電導(dǎo)率約為之間，海水的電導(dǎo)率約為30000 S/cm。 目前，電導(dǎo)率是決定水是否適宜灌溉的重要參數(shù)之一。處理目前，電導(dǎo)率是決定水是否適宜灌溉的重要參數(shù)之一。處理后用于灌溉的廢水，就是通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)率來(lái)估計(jì)其鹽度的。后用于灌溉的廢水，就是通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)率來(lái)估計(jì)其鹽度的。需要指出的是電導(dǎo)率只能表示廢水中離子狀態(tài)的物質(zhì)

27、的數(shù)量，需要指出的是電導(dǎo)率只能表示廢水中離子狀態(tài)的物質(zhì)的數(shù)量，不能表示溶解性的非離子態(tài)物質(zhì)，如有機(jī)物。不能表示溶解性的非離子態(tài)物質(zhì)，如有機(jī)物。193.1.43.1.4 顏色顏色（Color） p 純水是無(wú)色的，而廢水由于存在各種各樣的污染物而呈現(xiàn)不純水是無(wú)色的，而廢水由于存在各種各樣的污染物而呈現(xiàn)不同的顏色。例如，新產(chǎn)生的生活廢水經(jīng)常是淺棕灰色的，但同的顏色。例如，新產(chǎn)生的生活廢水經(jīng)常是淺棕灰色的，但隨著其在收集系統(tǒng)的流動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)厭氧的狀態(tài)，因此廢水的隨著其在收集系統(tǒng)的流動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)厭氧的狀態(tài)，因此廢水的顏色也不斷變化，從灰色到深灰色，最終變成黑色。當(dāng)廢水顏色也不斷變化，從灰色到深灰色，最終變成

28、黑色。當(dāng)廢水顏色變黑時(shí)常稱(chēng)廢水已經(jīng)腐敗。幾乎所有的工業(yè)廢水都會(huì)有顏色變黑時(shí)常稱(chēng)廢水已經(jīng)腐敗。幾乎所有的工業(yè)廢水都會(huì)有不同的顏色。廢水的顏色是造成人的感觀(guān)污染的主要原因，不同的顏色。廢水的顏色是造成人的感觀(guān)污染的主要原因，因此去除廢水的顏色是廢水處理的一個(gè)重要任務(wù)。因此去除廢水的顏色是廢水處理的一個(gè)重要任務(wù)。p 廢水的顏色可以用廢水的顏色可以用色澤色澤和和色度色度來(lái)表征。來(lái)表征。p 廢水的廢水的色澤是指廢水的顏色種類(lèi)色澤是指廢水的顏色種類(lèi)，通常用文字描述，如，棕，通常用文字描述，如，棕色、黑色、深藍(lán)色、棕黃色、淺綠色、暗紅色等。色澤只能色、黑色、深藍(lán)色、棕黃色、淺綠色、暗紅色等。色澤只能定性的描

29、述，在實(shí)際使用時(shí)很不方便，為能定量地表示廢水定性的描述，在實(shí)際使用時(shí)很不方便，為能定量地表示廢水的顏色，實(shí)際中常用色度來(lái)表示。廢水的顏色又分為真色和的顏色，實(shí)際中常用色度來(lái)表示。廢水的顏色又分為真色和表色兩種，表色兩種，真色是去除懸浮物后的顏色真色是去除懸浮物后的顏色。沒(méi)有去除懸浮物以沒(méi)有去除懸浮物以前水的顏色稱(chēng)為表色。前水的顏色稱(chēng)為表色。20 色度是指廢水所呈現(xiàn)的顏色深淺程度，有兩種表示方法：色度是指廢水所呈現(xiàn)的顏色深淺程度，有兩種表示方法：1 1鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法l 以鉑和鈷的化合物在水中所產(chǎn)生的顏色為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定在以鉑和鈷的化合物在水中所產(chǎn)生的顏色為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定在1 L水中含水中含

30、有氯鉑酸鉀（有氯鉑酸鉀（K2PtCl6）2.491 mg和氯化鈷（和氯化鈷（CoCl26H2O）2.00 mg時(shí)，也就是在時(shí)，也就是在1 L水中含水中含1 mg鉑及鉑及0.5 mg鈷時(shí)所產(chǎn)生的顏色深淺為鈷時(shí)所產(chǎn)生的顏色深淺為1度。度。l可以配成不同色度的一系列標(biāo)準(zhǔn)水樣，然后用待測(cè)水樣與之比較，可以配成不同色度的一系列標(biāo)準(zhǔn)水樣，然后用待測(cè)水樣與之比較，與哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣的色度相同則待測(cè)水樣的色度就是多少。與哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣的色度相同則待測(cè)水樣的色度就是多少。2 2稀釋倍數(shù)法稀釋倍數(shù)法u 用純凈水將廢水稀釋?zhuān)冒褟U水稀釋到接近無(wú)色時(shí)所需的稀釋倍用純凈水將廢水稀釋?zhuān)冒褟U水稀釋到接近無(wú)色時(shí)所需的稀釋倍數(shù)表示色度

31、，單位是倍。數(shù)表示色度，單位是倍。u倍數(shù)越高說(shuō)明廢水的顏色越深。比色是在專(zhuān)用的比色管中進(jìn)行的，倍數(shù)越高說(shuō)明廢水的顏色越深。比色是在專(zhuān)用的比色管中進(jìn)行的，水柱高水柱高10cm，把稀釋不同倍數(shù)的廢水在白色背景下與同體積的蒸，把稀釋不同倍數(shù)的廢水在白色背景下與同體積的蒸餾水比較，一直稀釋到不能看到顏色為止，此時(shí)的稀釋倍數(shù)就是該餾水比較，一直稀釋到不能看到顏色為止，此時(shí)的稀釋倍數(shù)就是該廢水的色度。廢水的色度。 由于同一廢水用不同的方法得到的色度是不一致的，所以在表示由于同一廢水用不同的方法得到的色度是不一致的，所以在表示廢水色度時(shí)要注明測(cè)定方法。廢水色度時(shí)要注明測(cè)定方法。213.1.53.1.5 溫度

32、（溫度（TemperatureTemperature） p 廢水的溫度是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，因?yàn)樗鼘?duì)水中化學(xué)廢水的溫度是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，因?yàn)樗鼘?duì)水中化學(xué)反應(yīng)的形式和反應(yīng)速率、水生生物的生存和廢水是否適宜回反應(yīng)的形式和反應(yīng)速率、水生生物的生存和廢水是否適宜回用都有重要影響。水溫上升會(huì)導(dǎo)致受納水體中存在的魚(yú)的種用都有重要影響。水溫上升會(huì)導(dǎo)致受納水體中存在的魚(yú)的種類(lèi)發(fā)生變化。此外，氧氣在高溫水中的溶解度比低溫水中小。類(lèi)發(fā)生變化。此外，氧氣在高溫水中的溶解度比低溫水中小。p 在夏季，隨著溫度的升高，生化反應(yīng)率提高，同時(shí)地表在夏季，隨著溫度的升高，生化反應(yīng)率提高，同時(shí)地表水體中的氧氣量下降，二者的作

33、用會(huì)導(dǎo)致水中溶解氧濃度急水體中的氧氣量下降，二者的作用會(huì)導(dǎo)致水中溶解氧濃度急劇下降。當(dāng)大量的高溫水被排入自然受納水體中時(shí)，這種影劇下降。當(dāng)大量的高溫水被排入自然受納水體中時(shí)，這種影響就被放大了。響就被放大了。p 還需注意的是，當(dāng)水的溫度產(chǎn)生突變的時(shí)候，會(huì)引起水生還需注意的是，當(dāng)水的溫度產(chǎn)生突變的時(shí)候，會(huì)引起水生生物的大量死亡。再者，反常的高溫也會(huì)促進(jìn)不希望的水生生物的大量死亡。再者，反常的高溫也會(huì)促進(jìn)不希望的水生植物和廢水中真菌的生長(zhǎng)，加速水體富營(yíng)養(yǎng)化的進(jìn)程。植物和廢水中真菌的生長(zhǎng)，加速水體富營(yíng)養(yǎng)化的進(jìn)程。22 p 溫度對(duì)廢水生物處理的影響很大。細(xì)菌活動(dòng)的最佳溫度溫度對(duì)廢水生物處理的影響很大。

34、細(xì)菌活動(dòng)的最佳溫度范圍是范圍是25253535C C。溫度上升到。溫度上升到5050C C，好氧消化和硝化作，好氧消化和硝化作用就會(huì)停止。溫度下降到用就會(huì)停止。溫度下降到1515C C時(shí)，產(chǎn)甲烷細(xì)菌的活性就會(huì)時(shí)，產(chǎn)甲烷細(xì)菌的活性就會(huì)大大下降，再降低到大大下降，再降低到5 5C C時(shí)，自養(yǎng)硝化菌實(shí)際上已停止活動(dòng)。時(shí)，自養(yǎng)硝化菌實(shí)際上已停止活動(dòng)。2 2C C的時(shí)候，對(duì)含碳物質(zhì)起降解作用的化能異養(yǎng)菌進(jìn)入休眠的時(shí)候，對(duì)含碳物質(zhì)起降解作用的化能異養(yǎng)菌進(jìn)入休眠狀態(tài)。狀態(tài)。p 廢水中包含家庭和工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的熱水，因此廢水的溫廢水中包含家庭和工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的熱水，因此廢水的溫度普遍比當(dāng)?shù)毓┧疁囟雀摺Ｓ捎谒谋葻?/p>

35、容比空氣高得多，度普遍比當(dāng)?shù)毓┧疁囟雀摺Ｓ捎谒谋葻崛荼瓤諝飧叩枚?，一般是除了最熱的夏季以外，全年的大部分時(shí)間廢水的溫度一般是除了最熱的夏季以外，全年的大部分時(shí)間廢水的溫度都比當(dāng)?shù)乜諝獾臏囟雀摺Ｓ捎趶U水的溫度過(guò)高所造成的污染都比當(dāng)?shù)乜諝獾臏囟雀?。由于廢水的溫度過(guò)高所造成的污染也稱(chēng)為熱污染。也稱(chēng)為熱污染。23第第3 3章章 廢水性質(zhì)表征廢水性質(zhì)表征3.13.1物理指標(biāo)物理指標(biāo)3.1.1 3.1.1 固體物質(zhì)固體物質(zhì)3.1.23.1.2濁度（濁度（TurbidityTurbidity）3.1.33.1.3電導(dǎo)率電導(dǎo)率(Electric (Electric conductivity EC)condu

36、ctivity EC)3.1.43.1.4顏色（顏色（ColorColor）3.1.3.1.溫度（溫度（TemperatureTemperature）3.23.2無(wú)機(jī)化學(xué)組分無(wú)機(jī)化學(xué)組分3.2.1pH3.2.1pH值和堿度值和堿度3.2.23.2.2硫化物和氯化硫化物和氯化物物3.2.33.2.3氮和磷氮和磷3.2.43.2.4氣體和氣味氣體和氣味3.2.53.2.5重金屬離子重金屬離子3.33.3有機(jī)化學(xué)組分有機(jī)化學(xué)組分3.3.13.3.1綜合有機(jī)成分綜合有機(jī)成分3.3.23.3.2單個(gè)有機(jī)組分單個(gè)有機(jī)組分3.4 3.4 生物組分生物組分243.23.2 無(wú)機(jī)化學(xué)組分無(wú)機(jī)化學(xué)組分3.2.1

37、pH3.2.1 pH 值和堿度值和堿度 氫離子濃度在自然界的水和廢水中都是一項(xiàng)重要的性質(zhì)氫離子濃度在自然界的水和廢水中都是一項(xiàng)重要的性質(zhì)參數(shù)，一般用參數(shù)，一般用pH值表示。適宜大多數(shù)生物存活的值表示。適宜大多數(shù)生物存活的pH值范圍值范圍很窄，一般是很窄，一般是6到到9，也很關(guān)鍵。，也很關(guān)鍵。氫離子濃度很高的廢水很難用生物方法處理。氫離子濃度很高的廢水很難用生物方法處理。排放到環(huán)境中的廢水允許的排放到環(huán)境中的廢水允許的pH值在值在6.58.5之間。之間。n 廢水中各種無(wú)機(jī)組分的濃度可以很大程度上影響廢水廢水中各種無(wú)機(jī)組分的濃度可以很大程度上影響廢水的處理方法和回用，因此，每一種組分必須分別考慮。

38、本的處理方法和回用，因此，每一種組分必須分別考慮。本節(jié)涉及到的無(wú)機(jī)非金屬組分包括節(jié)涉及到的無(wú)機(jī)非金屬組分包括pH值、氮、磷、堿度、值、氮、磷、堿度、氯化物、硫、其他無(wú)機(jī)組分，同時(shí)包括氣體和氣味。氯化物、硫、其他無(wú)機(jī)組分，同時(shí)包括氣體和氣味。n 因?yàn)榇蠖鄶?shù)化學(xué)組分的濃度都由溶液中的氫離子濃度因?yàn)榇蠖鄶?shù)化學(xué)組分的濃度都由溶液中的氫離子濃度決定，所以接下來(lái)首先討論決定，所以接下來(lái)首先討論pH值和堿度。值和堿度。25 u廢水的堿度也是一項(xiàng)重要的參數(shù)，它表示廢廢水的堿度也是一項(xiàng)重要的參數(shù)，它表示廢水接受質(zhì)子的能力，可以用水中所有能與強(qiáng)酸水接受質(zhì)子的能力，可以用水中所有能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)所接受的質(zhì)

39、子的總量來(lái)度發(fā)生中和作用的物質(zhì)所接受的質(zhì)子的總量來(lái)度量，廢水的堿度是由鈣、鎂、鈉、鉀和氨的氫量，廢水的堿度是由鈣、鎂、鈉、鉀和氨的氫氧化物、碳酸鹽和碳酸氫鹽引起的。氧化物、碳酸鹽和碳酸氫鹽引起的。u其中鈣和鎂的碳酸氫鹽是最常見(jiàn)的。硼酸鹽、其中鈣和鎂的碳酸氫鹽是最常見(jiàn)的。硼酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和其它一些類(lèi)似化合物也可以硅酸鹽、磷酸鹽和其它一些類(lèi)似化合物也可以引起堿度。引起堿度。u廢水的堿度可以緩沖加入酸時(shí)所引起的廢水的堿度可以緩沖加入酸時(shí)所引起的pHpH值的變化。值的變化。u廢水的堿度在化學(xué)和生物處理、生物去除營(yíng)廢水的堿度在化學(xué)和生物處理、生物去除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及空氣吹脫法脫氨的過(guò)程中都是非常養(yǎng)物質(zhì)

40、以及空氣吹脫法脫氨的過(guò)程中都是非常重要的。重要的。26n由于廢水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)大多數(shù)情況主要是碳酸氫鹽、碳由于廢水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)大多數(shù)情況主要是碳酸氫鹽、碳酸鹽和氫氧化物組成的，其他物質(zhì)所引起的堿度一般很少，酸鹽和氫氧化物組成的，其他物質(zhì)所引起的堿度一般很少，可以忽略不計(jì)，因此廢水堿度的堿度可以按式可以忽略不計(jì)，因此廢水堿度的堿度可以按式3-3計(jì)算。計(jì)算。n堿度：堿度： mmol/L = (HCO3)+(CO32) + (OH)(H+) n堿度是用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定法測(cè)定的，其結(jié)果常用碳酸鈣表示，堿度是用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定法測(cè)定的，其結(jié)果常用碳酸鈣表示，單位為單位為mmol/L或或mg/L。碳酸鈣

41、從碳酸鈣從mmol/L轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成mg/L的關(guān)系如下：的關(guān)系如下：1 mmol/L=50 mg/L因此，堿度為因此，堿度為3 mmol/L就可表示為就可表示為CaCO3是是150 mg/L273.2.23.2.2硫化物和氯化物硫化物和氯化物l 氯化物是廢水中一個(gè)重要的組分，它在中水回用時(shí)是一氯化物是廢水中一個(gè)重要的組分，它在中水回用時(shí)是一個(gè)重要的指標(biāo)，也是廢水排放的指標(biāo)之一。天然水體中的個(gè)重要的指標(biāo)，也是廢水排放的指標(biāo)之一。天然水體中的氯化物來(lái)源有：氯化物來(lái)源有： 從所接觸的含氯化物的巖石和土壤中浸出；從所接觸的含氯化物的巖石和土壤中浸出； 沿海水域主要是海水的入侵造成的；沿海水域主要是海水的

42、入侵造成的； 農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及生活廢水排入地表水。例如，一個(gè)農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及生活廢水排入地表水。例如，一個(gè)人每天的排泄物中含有人每天的排泄物中含有6 g氯化物。氯化物。 在水的硬度很高的地區(qū)，家庭再生型水軟化器的再生在水的硬度很高的地區(qū)，家庭再生型水軟化器的再生會(huì)使水中增加大量的氯化物。會(huì)使水中增加大量的氯化物。因?yàn)閺U水處理的常規(guī)方法基本不能去除水中的氯化物，因?yàn)閺U水處理的常規(guī)方法基本不能去除水中的氯化物，所以，水體中氯的濃度高于正常濃度可以認(rèn)為是該水體被所以，水體中氯的濃度高于正常濃度可以認(rèn)為是該水體被用來(lái)排放廢水的標(biāo)志。用來(lái)排放廢水的標(biāo)志。28 n 大部分給水中都含有硫酸鹽，因此廢水中也含有硫

43、酸鹽。大部分給水中都含有硫酸鹽，因此廢水中也含有硫酸鹽。蛋白質(zhì)的合成過(guò)程需要硫，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)降解時(shí)，硫又被釋放出來(lái)。蛋白質(zhì)的合成過(guò)程需要硫，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)降解時(shí)，硫又被釋放出來(lái)。硫酸鹽在厭氧環(huán)境下被生物還原成硫化物，然后硫化物與氫結(jié)硫酸鹽在厭氧環(huán)境下被生物還原成硫化物，然后硫化物與氫結(jié)合成硫化氫。典型的反應(yīng)式如下：合成硫化氫。典型的反應(yīng)式如下： 有機(jī)物有機(jī)物 + SO42S2H2O + CO2 S2+2H+ H2Su 硫化氫氣體，在未充滿(mǎn)的下水道中會(huì)聚集在水面的上方，硫化氫氣體，在未充滿(mǎn)的下水道中會(huì)聚集在水面的上方，可以在管道的穹頂部分聚集。聚集的硫化氫可以被生物氧化成可以在管道的穹頂部分聚集。聚集的硫

44、化氫可以被生物氧化成硫酸，對(duì)混凝土管道產(chǎn)生腐蝕，會(huì)嚴(yán)重威脅下水管道的結(jié)構(gòu)完硫酸，對(duì)混凝土管道產(chǎn)生腐蝕，會(huì)嚴(yán)重威脅下水管道的結(jié)構(gòu)完整。整。u 在污泥消化器中硫酸鹽會(huì)被還原成硫化物，當(dāng)硫化物濃度在污泥消化器中硫酸鹽會(huì)被還原成硫化物，當(dāng)硫化物濃度超過(guò)超過(guò)200 mg/L時(shí)將會(huì)影響生物反應(yīng)過(guò)程。時(shí)將會(huì)影響生物反應(yīng)過(guò)程。293.2.33.2.3氮和磷氮和磷微生物、植物和動(dòng)物生長(zhǎng)必不可少的氮和磷稱(chēng)做微生物、植物和動(dòng)物生長(zhǎng)必不可少的氮和磷稱(chēng)做營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者生長(zhǎng)刺激劑。微生物的生長(zhǎng)也需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者生長(zhǎng)刺激劑。微生物的生長(zhǎng)也需要諸如鐵這樣的微量元素，但是大多數(shù)情況下，氮諸如鐵這樣的微量元素，但是大多數(shù)情況下，氮

45、和磷是最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。和磷是最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因?yàn)榈堑鞍踪|(zhì)合成時(shí)必要的合成材料，廢水的因?yàn)榈堑鞍踪|(zhì)合成時(shí)必要的合成材料，廢水的生物處理需要有足量的氮存在，如果氮不足，就生物處理需要有足量的氮存在，如果氮不足，就需要加入氮元素，這樣廢水才能進(jìn)行處理。但是需要加入氮元素，這樣廢水才能進(jìn)行處理。但是廢水中的氮和磷也是污染物，過(guò)量的氮、磷會(huì)造廢水中的氮和磷也是污染物，過(guò)量的氮、磷會(huì)造成嚴(yán)重的污染。成嚴(yán)重的污染。因此去除廢水中的氮和磷也是廢水處理的重要任因此去除廢水中的氮和磷也是廢水處理的重要任務(wù)。務(wù)。30自然界中的氮可以有幾種氧化態(tài)，而且通過(guò)生物作用可以自然界中的氮可以有幾種氧化態(tài)，而且通過(guò)生物

46、作用可以改變氮的氧化態(tài)。改變氮的氧化態(tài)。更復(fù)雜的是由生物產(chǎn)生的氮的氧化態(tài)的改變可能是升高也更復(fù)雜的是由生物產(chǎn)生的氮的氧化態(tài)的改變可能是升高也可以是降低，取決于是好氧狀態(tài)還是厭氧狀態(tài)占優(yōu)勢(shì)。氮可以是降低，取決于是好氧狀態(tài)還是厭氧狀態(tài)占優(yōu)勢(shì)。氮的氧化態(tài)如下：的氧化態(tài)如下：301+2345NH3或或NH4+N2N2ONON2O3或或HNO2NO2HNO3u 廢水中以及在水和土壤環(huán)境中氮的最常見(jiàn)和最重要的氧化態(tài)廢水中以及在水和土壤環(huán)境中氮的最常見(jiàn)和最重要的氧化態(tài)是氨氣是氨氣(NH3)、氨根、氨根(NH4+)、氮?dú)?、氮?dú)?N2)、亞硝酸根離子、亞硝酸根離子(NO2)和硝和硝酸根離子酸根離子(NO3)。u

47、大多有機(jī)化合物中氮的氧化態(tài)是大多有機(jī)化合物中氮的氧化態(tài)是3。為表征廢水中氮的各種。為表征廢水中氮的各種存在形式，提出了不同的表示方法，其定義如表存在形式，提出了不同的表示方法，其定義如表3-1所示所示 。31表表3-1 3-1 表示廢水中不同狀態(tài)氮的指標(biāo)表示廢水中不同狀態(tài)氮的指標(biāo)氮的形式氮的形式縮寫(xiě)縮寫(xiě)定義定義氨氣（氨氣（Ammonia gasAmmonia gas）NHNH3 3NHNH3 3銨離子（銨離子（Ammonium ionAmmonium ion）NHNH4 4+ +NHNH4 4+ +氨氮氨氮（Total ammonia nitrogenTotal ammonia nitroge

48、n）TANTANNHNH3 3+NH+NH4 4+ +亞硝酸根（亞硝酸根（NitriteNitrite）NONO2 2NONO2 2硝酸根（硝酸根（NitrateNitrate）NONO3 3NONO3 3總無(wú)機(jī)氮總無(wú)機(jī)氮（Total inorganic nitrogenTotal inorganic nitrogen）TINTINNHNH3 3+ NH+ NH4 4+ +NO+NO2 2+NO+NO3 3總凱氏氮總凱氏氮（Total Kjeldahl nitrogenTotal Kjeldahl nitrogen）TKNTKN有機(jī)氮有機(jī)氮+NH+NH3 3+NH+NH4 4+ +有機(jī)氮（有機(jī)

49、氮（Organic nitrogenOrganic nitrogen）Org NOrg NTKNTKN(NH(NH3 3+NH+NH4 4+ +) )總氮（總氮（Total nitrogenTotal nitrogen）TNTN有機(jī)氮有機(jī)氮+NH+NH3 3+NH+NH4 4+ +NO+NO2 2+NO+NO3 332n 總氮包括有機(jī)氮、氨態(tài)氮、亞硝酸根和硝酸根?？偟ㄓ袡C(jī)氮、氨態(tài)氮、亞硝酸根和硝酸根。n 有機(jī)氮是指廢水中存在于有機(jī)物中的氮，主要的含氮有機(jī)氮是指廢水中存在于有機(jī)物中的氮，主要的含氮有機(jī)物有氨基酸、氨基糖和蛋白質(zhì)（氨基酸聚合物）等。有機(jī)物有氨基酸、氨基糖和蛋白質(zhì)（氨基酸聚合物）

50、等。n 含氮的有機(jī)化合物可以是可溶性的，也可以是顆粒含氮的有機(jī)化合物可以是可溶性的，也可以是顆粒狀的，這些化合物中的氮很容易通過(guò)水體或者土壤環(huán)境中狀的，這些化合物中的氮很容易通過(guò)水體或者土壤環(huán)境中的微生物的作用轉(zhuǎn)換成銨。的微生物的作用轉(zhuǎn)換成銨。n 在廢水處理中有機(jī)氮在微生物的作用下首先轉(zhuǎn)變成在廢水處理中有機(jī)氮在微生物的作用下首先轉(zhuǎn)變成氨態(tài)氮，然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽和硝酸鹽，在缺氧的氨態(tài)氮，然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽和硝酸鹽，在缺氧的條件下亞硝酸鹽和硝酸鹽又轉(zhuǎn)化成氮?dú)狻l件下亞硝酸鹽和硝酸鹽又轉(zhuǎn)化成氮?dú)?。n 硝酸根形式的氮是廢水中氮最徹底的氧化形式。硝酸根形式的氮是廢水中氮最徹底的氧化形式。n

51、表示廢水中各種表示廢水中各種氮的單位氮的單位都是都是mg/Lmg/L。去除廢水中的。去除廢水中的氮也是水處理的一項(xiàng)重要任務(wù)。氮也是水處理的一項(xiàng)重要任務(wù)。33u 在生物處理的研究中，為確定廢水的可處理在生物處理的研究中，為確定廢水的可處理性，需要把有機(jī)氮進(jìn)一步分為顆粒態(tài)和溶解態(tài)。性，需要把有機(jī)氮進(jìn)一步分為顆粒態(tài)和溶解態(tài)。目前已經(jīng)使用的表示氮的存在狀態(tài)的有：目前已經(jīng)使用的表示氮的存在狀態(tài)的有：可生物降解的可溶性有機(jī)氮；可生物降解的可溶性有機(jī)氮；可生物降解的顆粒狀有機(jī)氮；可生物降解的顆粒狀有機(jī)氮； 不可生物降解的可溶性有機(jī)氮；不可生物降解的可溶性有機(jī)氮； 不可生物降解的顆粒狀有機(jī)氮。不可生物降解的顆

52、粒狀有機(jī)氮。34 表征廢水中磷的指標(biāo)有總磷（表征廢水中磷的指標(biāo)有總磷（TP）、無(wú)機(jī)磷（）、無(wú)機(jī)磷（Inorg P）和有機(jī)磷（和有機(jī)磷（Org P），單位為），單位為mg/L。 總磷是指廢水中所有形式的磷；無(wú)機(jī)磷是廢水中以無(wú)機(jī)物總磷是指廢水中所有形式的磷；無(wú)機(jī)磷是廢水中以無(wú)機(jī)物存在的磷，最常見(jiàn)的是正磷酸鹽和聚磷酸鹽。存在的磷，最常見(jiàn)的是正磷酸鹽和聚磷酸鹽。 正磷酸鹽包括正磷酸鹽包括PO43、HPO42、H2PO4、和、和H3PO4，無(wú)，無(wú)機(jī)磷不需進(jìn)一步分解就可以直接被生物的新陳代謝過(guò)程所機(jī)磷不需進(jìn)一步分解就可以直接被生物的新陳代謝過(guò)程所利用。利用。 聚磷酸鹽是指那些含有兩個(gè)以上磷原子的復(fù)雜化合物

53、。聚磷酸鹽是指那些含有兩個(gè)以上磷原子的復(fù)雜化合物。聚磷酸鹽在水中發(fā)生水解作用，生成正磷酸鹽，但是這個(gè)聚磷酸鹽在水中發(fā)生水解作用，生成正磷酸鹽，但是這個(gè)過(guò)程相當(dāng)緩慢。過(guò)程相當(dāng)緩慢。 有機(jī)磷是指廢水中以有機(jī)物存在的磷。在生活廢水中，有機(jī)磷是指廢水中以有機(jī)物存在的磷。在生活廢水中，化合態(tài)的有機(jī)磷不是很重要，但在工業(yè)廢水以及污泥中它化合態(tài)的有機(jī)磷不是很重要，但在工業(yè)廢水以及污泥中它是非常重要的。是非常重要的。35 氮和磷的危害主要是引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化是氮和磷的危害主要是引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化是指含有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的廢水大量排入湖泊、河口、海指含有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的廢水大量排入湖泊、河

54、口、海灣等緩流水體，促使藻類(lèi)以及其他水中浮游生物過(guò)量繁殖，灣等緩流水體，促使藻類(lèi)以及其他水中浮游生物過(guò)量繁殖，從而引起水質(zhì)惡化，導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。從而引起水質(zhì)惡化，導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象出現(xiàn)在海洋中稱(chēng)為赤潮，出現(xiàn)在湖泊中稱(chēng)為水華。這種現(xiàn)象出現(xiàn)在海洋中稱(chēng)為赤潮，出現(xiàn)在湖泊中稱(chēng)為水華。水體中總氮含量超過(guò)水體中總氮含量超過(guò)0.20.3mg/L，含磷超過(guò)，含磷超過(guò)0.02 mg/L時(shí)時(shí)就稱(chēng)為富營(yíng)養(yǎng)化。就稱(chēng)為富營(yíng)養(yǎng)化。 在一般情況下，受氮、磷含量，特別是磷含量的限制，在一般情況下，受氮、磷含量，特別是磷含量的限制，水體中藻類(lèi)和浮游生物不致于過(guò)度增殖而出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化。水體

55、中藻類(lèi)和浮游生物不致于過(guò)度增殖而出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化。然而，當(dāng)水體受廢水污染時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加可導(dǎo)致自養(yǎng)然而，當(dāng)水體受廢水污染時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加可導(dǎo)致自養(yǎng)型生物，尤其是藻類(lèi)的劇增，生物種群也因此而改變。例型生物，尤其是藻類(lèi)的劇增，生物種群也因此而改變。例如，水體中的藻類(lèi)本來(lái)以硅藻為主，受污染后可變?yōu)橐运{(lán)如，水體中的藻類(lèi)本來(lái)以硅藻為主，受污染后可變?yōu)橐运{(lán)藻為主。藍(lán)藻的大量出現(xiàn)是水體富營(yíng)養(yǎng)化的明顯征兆。藻為主。藍(lán)藻的大量出現(xiàn)是水體富營(yíng)養(yǎng)化的明顯征兆。一旦水體達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，即可顯示出富營(yíng)養(yǎng)化帶來(lái)的一旦水體達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，即可顯示出富營(yíng)養(yǎng)化帶來(lái)的危害。危害。36富營(yíng)養(yǎng)化的危害有：富營(yíng)養(yǎng)化的危害有：造成水

56、體透明度下降，影響水生植物的光合作用；造成水體透明度下降，影響水生植物的光合作用；某些浮游生物可產(chǎn)生生物毒素（如石房蛤毒素），某些浮游生物可產(chǎn)生生物毒素（如石房蛤毒素），傷害魚(yú)類(lèi)；傷害魚(yú)類(lèi)；藻類(lèi)及其他水生生物死亡后，其殘?bào)w被好氧微生藻類(lèi)及其他水生生物死亡后，其殘?bào)w被好氧微生物降解而消耗水中的溶解氧。其殘?bào)w被厭氧微生物降解而消耗水中的溶解氧。其殘?bào)w被厭氧微生物降解則可產(chǎn)生硫化氫等有害氣體，它們均可危物降解則可產(chǎn)生硫化氫等有害氣體，它們均可危及水生生物（主要是魚(yú)類(lèi)）的生存；及水生生物（主要是魚(yú)類(lèi)）的生存；在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，經(jīng)過(guò)微生物的轉(zhuǎn)化常常出在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，經(jīng)過(guò)微生物的轉(zhuǎn)化常常出現(xiàn)亞硝酸鹽

57、和硝酸鹽，長(zhǎng)期飲用這種水，人畜會(huì)現(xiàn)亞硝酸鹽和硝酸鹽，長(zhǎng)期飲用這種水，人畜會(huì)中毒致病。長(zhǎng)期的富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)使水體消失，湖泊中毒致病。長(zhǎng)期的富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)使水體消失，湖泊變成沼澤，最后變成陸地變成沼澤，最后變成陸地 37防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的措施為：防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的措施為：嚴(yán)格控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（主要是氮和磷）進(jìn)入嚴(yán)格控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（主要是氮和磷）進(jìn)入水體；水體；疏浚底泥，除去水草和藻類(lèi)；疏浚底泥，除去水草和藻類(lèi)；引入低營(yíng)養(yǎng)水稀釋?zhuān)灰氲蜖I(yíng)養(yǎng)水稀釋?zhuān)伙曫B(yǎng)草食性或雜食性魚(yú)類(lèi)。飼養(yǎng)草食性或雜食性魚(yú)類(lèi)。383.2.4 3.2.4 氣體和氣味氣體和氣味1 1氣體氣體 廢水中含有的氣體一般包括氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、硫廢水中含

58、有的氣體一般包括氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、硫化氫、氨氣和甲烷?；瘹?、氨氣和甲烷?1) 1) 溶解氧溶解氧 好氧微生物和其他好氧生物的呼吸都需要好氧微生物和其他好氧生物的呼吸都需要溶解氧。然而，氧氣是微溶于水的。溶解氧。然而，氧氣是微溶于水的。 可以溶解在水溶液中的實(shí)際氧氣及其他氣體量是由以可以溶解在水溶液中的實(shí)際氧氣及其他氣體量是由以下因素決定的：下因素決定的： 氣體的溶解度；氣體的溶解度； 大氣中該氣體的分壓；大氣中該氣體的分壓； 溫度；溫度； 水中雜質(zhì)的濃度，例如鹽度、懸浮固體等等。水中雜質(zhì)的濃度，例如鹽度、懸浮固體等等。 大氣中常見(jiàn)的氣體，在所有與大氣接觸的水體中都會(huì)存在由廢水中的有機(jī)物分

59、解產(chǎn)生的，因其與人的健康和安全有關(guān)而受到關(guān)注39l 因?yàn)楹醚跻驗(yàn)楹醚跎磻?yīng)率生化反應(yīng)率隨著隨著溫度的升高而加快溫度的升高而加快，所以溶解氧，所以溶解氧的程度在夏季顯得尤為關(guān)鍵。夏季水流比較低，溶解氧總的程度在夏季顯得尤為關(guān)鍵。夏季水流比較低，溶解氧總量低，所以問(wèn)題就更為嚴(yán)重。廢水中的溶解氧可以避免臭量低，所以問(wèn)題就更為嚴(yán)重。廢水中的溶解氧可以避免臭氣的產(chǎn)生，所以它的存在是很必要的。氣的產(chǎn)生，所以它的存在是很必要的。 2 2）硫化氫）硫化氫 u 硫化氫是一種無(wú)色、易燃，有臭雞蛋氣味的化合物。硫化硫化氫是一種無(wú)色、易燃，有臭雞蛋氣味的化合物。硫化氫是氫是有毒有毒的，因此對(duì)它的存在必須特別小心。高

60、濃度的硫的，因此對(duì)它的存在必須特別小心。高濃度的硫化氫會(huì)破壞嗅覺(jué)，導(dǎo)致嗅覺(jué)喪失?；瘹鋾?huì)破壞嗅覺(jué)，導(dǎo)致嗅覺(jué)喪失。硫化氫的存在會(huì)使水變硫化氫的存在會(huì)使水變黑黑，這是因?yàn)榱蚧瘹渑c鐵反應(yīng)生成了硫化亞鐵，同時(shí)硫化，這是因?yàn)榱蚧瘹渑c鐵反應(yīng)生成了硫化亞鐵，同時(shí)硫化氫也會(huì)生成許多其他的金屬硫化物。硫化氫也是廢水產(chǎn)生氫也會(huì)生成許多其他的金屬硫化物。硫化氫也是廢水產(chǎn)生臭味的最重要原因。廢水中的硫化氫主要來(lái)源于其中的含臭味的最重要原因。廢水中的硫化氫主要來(lái)源于其中的含硫有機(jī)物的厭氧分解以及亞硫酸鹽和硫酸鹽的還原。在充硫有機(jī)物的厭氧分解以及亞硫酸鹽和硫酸鹽的還原。在充足氧存在的條件下不會(huì)形成硫化氫。足氧存在的條件下不