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1、把水样用滤纸过滤后，被滤纸截留的滤渣，在105110烘箱中烘干至恒重，所得重量称为悬浮固体；滤液中存在的固体物即为胶体和溶解固体。悬浮固体中，有一部分可在沉淀池中沉淀，形成沉淀污泥，称为可沉淀固体。悬浮固体也由有机物和无机物组成。故又可分为挥发性悬浮固体（英文缩写为VSS）或称为灼烧减重；非挥发性悬浮固体（英文缩写为NVSS）或称为灰分两种。把悬浮固体，在马福炉中灼烧（温度为600），所失去的重量称为挥发性悬浮固体；残留的重量称为非挥发性悬浮固体。生活污水中，前者约占70%，后者约占30%。胶体（颗粒粒径为0.0010.1m）和溶解固体（英文缩写为DS）或称为溶解物也是由有机物与无机物组成。生

2、活污水中的溶解性有机物包括尿素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质及洗涤剂等；溶解性无机物包括无机盐（如碳酸盐、硫酸盐、胺盐、磷酸盐），氯化物等。工业废水的溶解性固体成分极为复杂，视工矿企业的性质而异，主要包括种类繁多的合成高分子有机物及重金属离子等。溶解固体的浓度与成分对污水处理方法的选择（如生物处理法，物理化学处理法等）及处理效果产生直接的影响。1.2污水的化学性质及指标污水中的污染物质，按化学性质可分为无机物与有机物；按存在的形态可分为悬浮状态与溶解状态。1.2.1无机物及指标无机物包括酸碱度，氮，磷，无机盐类及重金属离子等。（1）酸碱度酸碱度用pH值表示。PH等于氢离子浓度的负对数。PH7时，污

3、水呈中性；pH7时，数值越大，碱性越强。当pH值超出69范围时，会对人、畜造成危害，并对污水的物理、化学及生物处理产生不利影响。尤其是当pH低于6的酸性污水，对管渠、污水处理构筑物及设备产生腐蚀作用。因此pH值是污水化学性质的重要指标。碱度指污水中含有的、能与强酸产生中和反应的物质，亦称H离子的受体，主要包括三种：氢氧化物碱度，即OH离子含量；碳酸盐碱度，即CO32-离子含量；重碳酸盐碱度，即HCO3-离子含量。污水的碱度可用下式表达：碱度OH+ CO32-+ HCO3-H式中 代表浓度，（mgN/L）。（2）氮、磷氮、磷是植物的重要营养物质，也是污水进行生物处理时，微生物所必需的营养物质，主

4、要来源于人类排泄物及某些工业废水。氮、磷是导致湖泊、水库、海湾等缓流水体富营养化的主要原因。A.氮及其化合物污水中含氮化合物有四种：有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。四种含氮化合物的总量称为总氮（英文缩写为TN，以N计）。有机氮很不稳定，容易在微生物的作用下，分解成其他三种。在无氮的条件下，分解为氨氮;在有氧的条件下，分解为氨氮，在分解为亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。凯氏氮是有机氮与氨氮之和。凯氏氮指标可以用来判断污水在进行生物法处理时，氮营养是否充足的依据。生活污水中凯氏氮含量约40mg/L。氨氮在污水中存在形式有游离氨与离子状态铵盐两种。故氨氮等于两者之和。污水进行生物处理时，氨氮不仅向微生物提

5、供营养，而且对污水的pH值起缓冲作用。但氨氮过高时，对微生物的生活活动产生抑制作用。可见总氮与凯氏氮之差值，约等于亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。凯氏氮与氨氮之差值，约等于有机氮。B.磷及其化合物污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。有机磷的存在形式主要有：葡萄糖6磷酸等；无机磷都以磷酸盐形式存在，包括正磷酸盐、偏磷酸盐等。（3）硫酸盐与硫化物生活污水的硫酸盐主要来源于人类排泄物；工业废水如洗矿、化工等工业废水，含有较高硫酸盐。污水中的，在缺氧的条件下，由于硫酸盐还原菌、反硫化菌的作用，被脱硫、还原成H2S。在排水管道内，释出的H2S与管顶内壁附着的水珠接触、在噬硫细菌的作用下形成H2SO4H2SO

6、4浓度可高达7，对管壁有严重的腐蚀作用，可能造成管壁塌陷。污水中的硫化物主要来源于工业废水和生活污水。硫化物在污水中的存在形式有硫化氢、硫氢化物与硫化物。（4）氯化物生活污水中的氯化物主要来自人类排泄物。工业废水以及沿海城市采用海水作为冷却水时，都含有很高的氯化物。氯化钠的浓度超过4000mg/L时对生物处理的微生物有抑制作用。（5）非重金属无机有毒物质非重金属无机有毒物质主要是氰化物、砷化物、重金属离子。（6）重金属离子重金属指原子序数在2183之间的金属或相对密度大于4的金属。污水中重金属主要有汞、镉、铅、锌、铜、镍、锡、铁、锰等。生活污水中的重金属离子主要来源于人类排泄物；冶金、电镀、陶

7、瓷、玻璃、氯碱、电池、等工业废水，都含有不同的重金属离子。当浓度超过一定值后，即会产生毒害作用。在污水处理过程中，重金属离子浓度的60被转移到污泥中。1.2.2有机物有机物按被生物降解的难易程度，可分为两类4种：第一类是可生物降解有机物，可分为两种：可生物降解有机物，对微生物无毒害或抑制作用；可生物降解有机物，但对微生物有毒害或抑制作用。第二类是难生物降解有机物，也可分为两种：难生物降解有机物，对微生物无毒害或抑制作用；难生物降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用；上述两类有机物都可被氧化成无机物。第一类有机物可被微生物氧化；第二类有机物可被化学氧化或被经驯化、筛选后的微生物氧化。（1）碳水化

8、合物污水中的碳水化合物包括糖、淀粉、纤维素和木质素等，都属于可生物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用。（2）蛋白质与尿素蛋白质不很稳定，可发生不同形式的分解，属于可生物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用。蛋白质与尿素是生活污水中氮的主要来源。（3）脂肪和油类生活污水中的脂肪与油类来源于人类排泄物及餐饮业的洗涤水。脂肪比碳水化合物、蛋白质都稳定，属于难生物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用。石油属于难生物降解有机物，并对微生有毒害或抑制作用。油脂在污水中存在的物理形态有5种，包括漂浮油、机械分散态油、乳化油、附着油和溶解油。前4种一般可用隔油、气浮或沉淀等物理方法去除，溶解油主要可用生物法

9、或气浮法去除。（4）酚酚类是芳香烃的衍生物。根据能否随水蒸气一起挥发，可分为挥发酚和不挥发酚。挥发酚包括苯酚、甲酚、二钾苯酚等，属于可生物降解有机物，但对微生物有毒害或抑制作用。不挥发酚包括苯二酚、邻苯三酚等多元酚，属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用。酚的水溶液与酚蒸气易被皮肤或呼吸道吸入人体引起中毒。（5）有机酸、碱有机酸工业废水含有短链脂肪酸、甲酸、乙酸和乳酸。人造橡胶、合成树脂等工业废水含有机碱包括吡啶及其同系物。都属于可生物降解有机物，但对微生物有毒害或抑制作用。（6）表面活性剂生活污水与表面活性剂制造工业废水，含有大量表面活性剂。表面活性剂有两种：烷基苯磺酸盐，俗称硬性

10、洗涤剂（英文缩写为ABS），含有磷并易产生大量泡沫，属于难生物降解有机物，60年代前常用；烷基芳基磺酸盐，俗称软性洗涤剂（英文缩写为LAS），属于可生物降解有机物，代替了ABS，泡沫大大减少，但仍然含有磷。（7）有机农药有机农药有两大类，即有机氯农药与有机磷农药。有机氯农药（如DDT,六六六等）毒性极大且难分解，会在自然界不断积累，造成二次污染。现在普遍采用有机磷农药，约占农药总量的80以上，属于难生物降解有机物，对微生物有毒害与抑制作用。（8）取代苯类化合物苯环上的氢被硝基、胺基取代后生成的芳香族卤化物称为取代苯类化合物。主要来源于燃料工业废水、炸药工业废水以及电器、塑料、制药、合成橡胶等工

11、业废水。都属于难生物降解有机物，并对微生物有毒害和抑制作用。人工合成高分子有机化合物种类繁多，已查明的三致物质（致癌、致突变、致畸形）有聚氯联苯、联苯氨、稠环芳烃等多达20多种，疑致癌物质也超过20种。1.2.3有机物污染指标（1）生物化学需氧量或生化需氧量BOD在水温为20的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量或生化需氧量。生物化学需氧量即可生物降解有机物的数量。在有氧的条件下，可生物降解有机物的降解，可分为两个阶段：第一阶段是碳氧化阶段，即在异养菌的作用下，含碳有机物被氧化（或称碳化）为CO2，H2O，含氮有机物被氧化（或称氨

12、化）为NH3，所消耗的氧以Oa表示。与此同时，合成新细胞（异养型）；第二阶段是硝化阶段，即在自养菌（亚硝化菌）的作用下，NH3被氧化为NO2和H2O所消耗的氧量用Oc表示，再在自养菌（硝化菌）的作用下，NO2-被氧化为NO3，所消耗的氧量用Od表示。与此同时合成新细胞（自养型）。自身氧化的过程，产生为CO2，H2O和NH3，并放出能与氧化残渣（残存物质），这种过程叫做内源呼吸，所消耗的氧量用Ob表示。耗氧量OaOb称为第一阶段生化需氧量（或称为总碳氧化需氧量、总生化需氧量、完全生化需氧量）用Sa或BODu表示。耗氧量OcOd称为第二阶段生化需氧量（或称为氮氧化需氧量、硝化需氧量）用硝化BOD或

13、NODu表示。常用20d的生化需氧量BOD20作为总生化需氧量BODu，用符号Sa表示。在工程实用上，20d时间太长，故用5d生化需氧量BOD5作为可生物降解有机物的综合浓度指标。（2）化学需氧量COD以BOD5作为有机物的浓度指标，也存在一些缺点：测定时间需5d仍嫌太长，难以及时指导生产实践；如果污水中难生物降解有机物浓度较高，BOD5测定的结果误差较大；某些工业废水不含微生物生长所需的营养物质、或者含有抑制微生物生长的有毒有害物质，影响测定结果。COD的测定原理是用强氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与HO2所消耗的氧量，即称为化学需氧量，用CODCr表示，一般简写为COD。此外，

14、也可以用高锰酸钾作为氧化剂，但其氧化能力较重铬酸钾弱，测出的耗氧量也较低，故称为耗氧量，用CODMn或OC表示。化学需氧量COD的优点是较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅需数小时，且不受水质的限制。缺点是不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度；此外，污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需消耗氧，所以COD值也存在一定误差。因此BOD5/COD的比值，可作为该污水是否适宜于采用生物处理的判别标准，故把BOD5/COD的比值称为可生化性指标，比值越大，越容易被生物处理。（3）总需氧量TOD由于有机物的主要组成元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，

15、分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量TOD。由于在高温下燃烧，有机物可被彻底氧化，故TOD值大于COD值。（4）理论需氧量ThOD如果有机物的化学分子式已知，则可根据化学氧化反应方程式，计算出理论需氧量ThOD。（5）总有机碳TOC总有机碳TOC是表示有机物浓度的综合指标。TOC的测定原理是先将一定数量的水样经过酸化，用压缩空气吹脱其中的无机碳酸盐，排除干扰，然后注入含氧量已知的氧气流中，再通过以铂钢为触媒的燃烧管，在900高温下燃烧，把有机物所含的碳氧化成CO2，用红外气体分析仪记录CO2的数据并折算成含碳量即等于总有机碳TOC值。测定时间仅几分钟。TOD与TOC

16、的测定原理相同，前者用消耗的氧量表示，后者用含碳量表示。水质比较稳定的污水，数值大小的排序为: ThOD TOD CODCr BODu BOD5 TOC工业废水的BOD5/COD比值，如果该比值0.3，被认为可采用生化处理法；0.25不宜采用生化处理法；0.3难生化处理。1.2.4污水的生物性质及指标污水生物性质的检测指标有大肠菌群数（或称大肠菌群值）、大肠菌指数、病毒及细菌总数。（1）大肠菌群数（大肠菌群值）与大肠菌指数大肠菌群数（大肠菌群值）是每升水样中所含有的大肠菌群的数目，以个/L计；大肠菌群指数是查出1个大肠菌群所需的最少水量，以毫升（mL）计。大肠菌群数作为污水被粪便污染程度的卫生

17、指标，原因有两个：大肠菌与病原菌都存在于人类肠道系统内，它们的生活习性及在外界环境中的存活时间都基本相同。由于大肠菌的数量多，且容易培养检验，但病原菌的培养检验十分复杂与困难。故此，常采用大肠菌群数作为卫生指标。（2）病毒（3）细菌总数细菌总数是大肠菌群数，病原菌、病毒及其他细菌数的总和，以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。细菌总数愈多，表示病原菌与病毒存在的可能性愈大。2、水体污染及其危害2.1水体的物理性污染及危害高温废水，排入水体后，使水体水温升高，物理性质发生变化，危害水生动、植物的繁殖与生长，称为水体的热污染。造成的后果是：因水体的饱和溶解氧浓度与水温成反比关系，水温升高饱和溶解氧降低

18、，水体中的亏氧量也随之减少，故大气中的氧，向水体传递的速率减慢，即水体复氧速率减慢；此外，由于水温升高，水生生物的耗氧速率加快，加速水体中溶解氧的消耗，造成鱼类和水生生物的窒息死亡，使水质迅速恶化；导致水体中的化学反应速率加快，可引发水体物理化学性质；使水体中的细菌繁殖加速，该水体如作为给水水源时，所需投加的混凝剂与消毒剂量增加，处理成本增高。特别是由于投氯量增加，可能导致有机氯化物更快地转化为三氯代甲烷（CHCl3，或称氯仿），有致癌作用；加速藻类的繁殖。因此水体的热污染也会加快水体的富营养化进程。城市污水，特别是有色工业废水排入水体后，使水体形成色度，引起人们感官不悦。色度有表色与真色之分

19、。由悬浮物造成的色度称表色；由胶体物质与溶解物质形成的色度称真色，由于水体色度加深，使透光性减弱，影响水生生物的光合作用，抑制其生长繁殖，妨碍水体的自净作用。（3）固体物质污染固体物质包括悬浮固体与溶解固体。水体受悬浮固体污染后，浊度增加、透光度减弱，产生的危害主要是：与色度形成的危害相似；悬浮固体可能堵塞鱼鳃，导致鱼类窒息死亡；由于微生物对有机悬浮固体的代谢作用，会消耗掉水体中的溶解氧；悬浮固体中的可沉淀固体，沉积于河底，造成底泥积累与腐化，使水体水质恶化；悬浮固体可作为载体，吸附其他污染物质，随水流迁移污染。水体受溶解固体污染后，使溶解性无机盐浓度增加，故饮用水溶解固体含量应不高于500m

20、g/L。农田灌溉用水，要求不宜超过1000mg/L。2.2无机物污染及危害（1）酸、碱及无机盐污染工业废水排放的酸、碱，以及降雨淋洗受污染空气中的SO2，Nox所产生的酸雨，都会使水体受到酸、碱污染。酸、碱进入水体后，互相中和产生无机盐类。同时又会与水体存在的地表矿物质中和反应，产生无机盐类，故水体的酸、碱污染往往伴随无机盐污染。酸、碱污染可能使水体的pH值发生变化，微生物生长受到一致，水体的自净能力受到影响。无机盐污染使水体硬度增加，造成的危害与前述溶解性固体相同。另一方面，由于水体中往往都存在一定数量的，由分子状态的碳酸、重碳酸根和碳酸根组成的碳酸系碱度，对外加的酸、碱具有一定的缓冲能力，

21、以维持水体pH值的稳定。（2）氮、磷的污染氮、磷属于植物营养物质，随污水排入水体后，会产生一系列的转化过程。A.含氮化合物的转化含氮化合物在水体中的转化可分为两个阶段：第一阶段为含氮有机物如蛋白质、多肽、氨基酸和尿素转化为无计氨氮，称为氨化过程；第二阶段是氨氮转化为亚硝酸盐与硝酸盐，称为消化过程。两阶段转化反应都在微生物作用下完成。蛋白质的降解首先是在细菌分泌的水解酶的催化作用下，水解断开肽键，脱除羧基和氨基形成氨，完成氨化过程。氨在亚硝酸菌的作用下，被氧化为亚硝酸，接着在硝化菌的作用下，亚硝酸氧化为硝酸，如果水体缺氧，则硝化反应不能进行，而在反硝化菌的作用下，产生反硝化反应。现在发现硝酸盐在

22、缺氧、酸性的条件下，可还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐与仲胺作用，会形成亚硝胺,亚硝胺是三致（致突变、致癌、致畸形）物质，这种反应也可在人胃内产生。B.磷化合物的转化水体中磷可分为有机磷与无机磷两大类。有机磷大多呈胶体和颗粒状。可溶性有机磷只占30%左右。无机磷几乎都是以可溶性磷酸盐形式存在，包括：正磷酸盐，偏磷酸盐、磷酸氢盐，磷酸二氢盐，以及聚合磷酸盐如焦磷酸盐，三磷酸盐等。水体中的可溶性磷很容易与Ca2，Fe3，Al3等离子生成难溶性沉淀物沉积于水体底部成为底泥。沉积物中的磷，通过水流的湍流扩散再度稀释到上层水体中，或者当沉积物中的可溶性磷大大超过水体中的磷的浓度时，则可能重新释放到水体中。所有含

23、磷化合物都是首先转化成磷酸盐后，再测定其含量，其结果即总磷，以PO43-浓度表示。C.氮、磷污染与水体的富营养化湖泊由贫营养湖演变成富营养湖，进而发展成沼泽地和旱地，但如受氮、磷等植物营养性物质污染后，可以使富营养化进程大大地加速。呈胶质状藻类覆盖水面，色呈暗红，故称“赤潮”，隔绝水面与大气之间的复氧，加上藻类自身死亡与腐化，消耗溶解氧，使水体溶解氧迅速降低。藻类堵塞鱼鳃与缺氧，造成鱼类窒息死亡。死亡的藻类与鱼类不断沉积于水体底部，逐渐淤积，最终导致水体演变成沼泽甚至旱地。（3）硫酸盐与硫化物污染饮用水中含少量硫酸盐对人体无影响，但超过250mg/L后，会引起腹泻。当水体pH低时，以H2S形式

24、存在为主；当pH值高时，以S2形式存在为主。H2S浓度达0.5mg/L时即有异臭。硫化物会使水色变黑。（4）氯化物污染水体受氯化物污染后，无机盐含量往往也高，水味变咸，对金属管道与设备有腐蚀作用，且不宜作为灌溉用水。（5）重金属污染水体受重金属污染后，产生的毒性有如下热点：水体中重金属离子浓度在0.0110mg/L之间，即可产生毒性效应；重金属不能被微生物降解，反而可在微生物的作用下，转化为有机化合物，使毒性猛增；水生生物从水体中摄取重金属并在体内大量积累；重金属进入人体后，能与体内的蛋白质及酶等发生化学反应而使其失去活性，并可能在体内某些器官中积累，造成慢性中毒。主要包括汞污染、镉污染、铬污

25、染、铅污染等。2.3有机物污染及危害有机物排入水体后，在有溶解氧的条件下，由于耗氧微生物的呼吸作用，被降解为CO2，H2O与NH3，同时合成新细胞，消耗掉水体的溶解氧。与此同时，水体水面与大气接触，大气中的氧不断溶入水体，使溶解氧得到补充，这种作用称为水面复氧。若排入的有机物量超过水体的环境容量，则耗氧速度会超过复氧速度，水体出现缺氧甚至无氧；在水体缺氧的条件下，由于厌氧微生物的作用，有机物被降解为CH4，CO2，NH3及少量H2S等有害有臭气体，使水质恶化“黑臭”。（1）油脂类污染油脂类浓度高时，水面上结成油膜，膜厚达到104cm时，能隔绝水面与大气接触，影响水生生物的生长与繁殖。当水体石油

26、浓度为0.010.1mg/L时，对水生生物形成致死毒性。（2）酚污染酚污染主要是挥发酚，对水生生物有较大毒性。（3）表面活性剂污染2.4病原微生物污染及危害污水会带给水体大量有机物，造成细菌存活的环境，同时带入大量病原菌、寄生虫卵和病毒等。现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法，化学物理法和生物化学处理法。物理处理法：利物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。方法有：筛滤法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法等。化学处理法：利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理法多用于处理生产污

27、水。生物化学处理法：是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可分为两大类，即利用耗氧微生物作用的好氧法（耗氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。前者广泛应用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；后者多用于处理高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥，现在也开始用于处理城市污水与低浓度有机污水。二、污水的物理、化学处理1、污水物理处理法的去除对象是漂浮物、悬浮物质。采用的处理方法与设备主要有：筛滤截留法筛网、格栅、滤池与微滤机等；重力分离法沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮池等；离心分离法离心机与旋流分离器等。

28、1.1格栅1.1.1格栅分类按形状，可分为平面格栅与曲面格栅两种。平面格栅由栅条与框架组成。曲面格栅又可分为固定曲面格栅与旋转鼓筒式格栅两种。按格栅栅条的净间隙，可分为粗格栅（50100mm）、中格栅（1040mm）、细格栅（310mm）3种。按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。人工清渣格栅适用于小型污水处理厂。机械清渣格栅当栅渣量大于0.2m3/d时，应采用机械清渣格栅。1. 2破碎机破碎机的作用是把污水中较大的悬浮固体破碎成较小的较均匀的碎块，仍留在污水中，随水流至后续污水处理构筑物进行处理。破碎机的安装地点：可安装格栅后、污水泵前，作为格栅的补充，防止污水泵被阻塞并提高与改善后续处

29、理构筑物的处理效能；也可安装在沉砂池之后，使破碎机的磨损减轻。1. 3沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站、倒虹吸管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉砂池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。1.3.1平流沉砂池（1） 平流沉砂池的构造平流沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。（2）平流沉砂池排砂方法与装置主要有重力排砂与机械排砂两类。1.3.2曝气沉砂池曝气沉砂池呈矩形，池底一侧有i0.10.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽。曝气装置设在集砂槽侧，空气扩散板距池底0.60.9m，使池内水流作旋流运动，无机颗粒之间的互相碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物磨去。此外，由于旋