沉淀等;生物自净作用是指微生物在溶解氧充分的情况下因好氧微生物作 用,氧化分解为简单的、稳定的无机物,如二氧化碳、水、硝酸盐和磷酸 盐等,使水体得到净化。在这个过程中,复氧和耗氧同时进行。溶解氧的 变化状况反映了水体中有机污染物净化的过程,因而可把溶解氧作为水体 自净的标志。溶解氧的变化可用氧垂曲线表示(如图7-2所示)。该图反 应了耗氧和复氧的协同作用。图中a为有机物分解的耗氧曲线,b为水体 复氧曲线,c为氧垂曲线,最低点C为最大缺氧点。若C。点的溶解氧量 大于有关规定的量,从溶解氧的角度看,说明污水的排放未超过水体的自 净能力。若排入有机污染物过多,超过水体的自净能力,则C点低于规 定的最低溶解氧含量,甚至在排放点下的某一段会出现无氧状态,此时氧 垂曲线中断,说明水体已经污染。在无氧情况下,水中有机物因厌氧微生 物作用进行厌氧分解,产生硫化氢、甲烷等,水质变坏,腐化发臭 正常情况下的溶解氧量 图7-2氧垂曲线(自《中国大百科全书》环境科学卷) 水体自净能力除与水体本身因素有关外,还与有机污染物的数量和性 质有关,一般生活污水和食品工业废水中的蛋白质、脂肪和糖类等极易被 分解,但多数有机污染物分解较慢,甚至难以分解,并且有毒性,这就是 说水体被污染了。 (三)水质标准( water quality standard)
沉淀等；生物自净作用是指微生物在溶解氧充分的情况下因好氧微生物作 用，氧化分解为简单的、稳定的无机物，如二氧化碳、水、硝酸盐和磷酸 盐等，使水体得到净化。在这个过程中，复氧和耗氧同时进行。溶解氧的 变化状况反映了水体中有机污染物净化的过程，因而可把溶解氧作为水体 自净的标志。溶解氧的变化可用氧垂曲线表示（如图 7-2 所示）。该图反 应了耗氧和复氧的协同作用。图中 a 为有机物分解的耗氧曲线，b 为水体 复氧曲线，c 为氧垂曲线，最低点 Cp为最大缺氧点。若 Cp点的溶解氧量 大于有关规定的量，从溶解氧的角度看，说明污水的排放未超过水体的自 净能力。若排入有机污染物过多，超过水体的自净能力，则 Cp点低于规 定的最低溶解氧含量，甚至在排放点下的某一段会出现无氧状态，此时氧 垂曲线中断，说明水体已经污染。在无氧情况下，水中有机物因厌氧微生 物作用进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷等，水质变坏，腐化发臭。 水体自净能力除与水体本身因素有关外，还与有机污染物的数量和性 质有关，一般生活污水和食品工业废水中的蛋白质、脂肪和糖类等极易被 分解，但多数有机污染物分解较慢，甚至难以分解，并且有毒性，这就是 说水体被污染了。 （三）水质标准（water quality standard）
表7-1地面水环境质量三级标准 (表准值的单位除注明者外,均为 mgL)DUC6147(08375)B3833-83) 项目 级 65-85 地面水受纳废热后,水域混合区边缘的水温允许增高3℃,夏 水温 季水域水温最高不得超过35℃ 肉眼可见物 水中无明显的泡沫、油膜、杂物等 色(铂钴法,度) ≤15≤25 嗅 无异嗅 嗅强度一级 嗅 强度二级 溶解氧 饱和率≥9 ≥6 ≥4 生化希氧量(5天,20℃) ≤1 ≤3 化学需氧量(高锰酸钾法) ≤4 ≤6 挥发酚类 氰化物 ≤001≤005 ≤0.1 总汞 ≤00005 ≤0001 ≤0005 六价铬 ≤001 ≤002 ≤005 铅 ≤001 ≤005 ≤0.1 铜 ≤0005 ≤003 大肠菌类(个几) ≤500 ≤1000 ≤50000 总磷① ≤01 总氮① ≤10 ①注:此为参考标准,专对湖泊、水库等封闭性水域的水质要求,以防止水质富营养化 为了防止工业废水与生活污水对环境的污染,保持水体达到一定的水 质标准,必须对排入水体的污染物种类和数量进行严格控制。因此,需要 制定严格的排水水质标准。目前我国已颁布了《地面水环境质量标准》(表 7-1);《工业废水排放试行标准》(表7-2),《工业废水最高容许排 放浓度》(表7-3)
为了防止工业废水与生活污水对环境的污染，保持水体达到一定的水 质标准，必须对排入水体的污染物种类和数量进行严格控制。因此，需要 制定严格的排水水质标准。目前我国已颁布了《地面水环境质量标准》（表 7-1）；《工业废水排放试行标准》（表 7-2），《工业废水最高容许排 放浓度》（表 7-3）
表7-2第一类工业废水最高容许排放浓度 序 有害物质名称 最高容许排放浓度(mL) 汞及其无机化合物 05按Hg计) 镉及其无机化合物 按Cd计) 六价铬化合物 05按Cr+计) 砷及其无机化合物 05(按As计) 铅及其无机化合物 10按P计) 表7-3第二类工业废水最高容许排放浓度 有害物质或项目名称 最高容许排放浓度(rgL 悬浮物(水力排灰、洗煤水、水力冲查、尾矿水) 3|生化需氧量(5天、20℃) 4化学耗氧量(重铭酸钾法) 硫化物 挥发性酚 7 氰化物(以游离氰计) 8 有机磷 石油类 0 铜及其化合物 1(按Cu计) 11锌及其化合物 5(按Zu计) 12氟的无机化合物 10按F计) 硝基苯类 14苯胺类 ①注:造纸、制革、脱脂棉<300meg(摘自GBl4-78 二、废水处理的基本方法 废水处理的基本任务是采用各种手段把废水中的污染物质分离出来 或使其转化为无害的物质,从而使废水得到净化。废水处理按其处理程度 的不同可分为三级:一级处理主要是去除废水中呈悬浮状态的固体污染物 质,基本上采用物理方法。一级处理后的废水,通常仍含有有机物及其它 污染物,不宜排放,还必须进行二级处理;二级处理,主要去除废水中呈 胶体和溶解状态的有机性污染物,BOD的去除率可达80%以上,常用的 处理方法是生物化学法。二级处理后的废水,水质已大大改善,一般可达 到排放标准。三级处理用于去除不能降解的有机物,以及氮、磷等可溶性
二、废水处理的基本方法 废水处理的基本任务是采用各种手段把废水中的污染物质分离出来， 或使其转化为无害的物质，从而使废水得到净化。废水处理按其处理程度 的不同可分为三级：一级处理主要是去除废水中呈悬浮状态的固体污染物 质，基本上采用物理方法。一级处理后的废水，通常仍含有有机物及其它 污染物，不宜排放，还必须进行二级处理；二级处理，主要去除废水中呈 胶体和溶解状态的有机性污染物，BOD 的去除率可达 80％以上，常用的 处理方法是生物化学法。二级处理后的废水，水质已大大改善，一般可达 到排放标准。三级处理用于去除不能降解的有机物，以及氮、磷等可溶性
无机物。三级处理使用的方法有混凝沉淀、砂滤、活性碳过滤、离子交换、 电渗析、生物脱氮等。 工业废水的种类繁多,不同企业废水的性质与成分差异很大,甚至对 同一类企业,也因原料、生产工艺等条件不同而异,对于不同的工业废水, 其处理方法也不同。按照废水处理的原理,可把各种处理方法归纳为:物 理法、化学法、物理化学法、生物法四类。物理法,主要是通过物理作用 来分离或回收废水中的悬浮物质,常用的方法有筛滤、沉淀、气浮、过滤、 离心分离、蒸发、结晶等方法;化学法,主要是借助化学反应的作用,来 回收或去除废水中的溶解性物质或胶体物质,常用的化学方法有化学沉淀 法、混凝法、中和法、氧化还原法等;物理化学法,是从废水中回收有用 成分,分离溶解物质,以及使废水循环利用等,常用的方法有吸附法、离 子交换法、萃取法、汽提法、吹脱法、电渗析法、反渗透法等;生物方法, 这是利用微生物的作用,使废水中溶解性和胶体性有机污染物降解,转化 为简单的物质,将有毒物质转化为无害物质。本节所要介绍的主要是生物 方法。生物处理法分为好氧与厌氧两大类。由于好氧生物处理效率高、使 用广泛,已成为生物处理法的主要方法,通常所说的生物法均指此类而言 厌氧生物处理法主要用于污泥的消化处理和高浓度有机废水的处理, 好氧微生物在分解有机物的过程中,把一部分物质用于合成细胞原生 质,一部分变为代谢产物,并放出能量,以供给微生物的原生质合成与生 命活动(图7-3)。 合成原生质 废水中有机物+O2 氧化H23C02 能量 图7-3好氧微生物降有机物示意图 好氧生物处理采用的方法有活性污泥法、生物膜法以及氧化塘法
无机物。三级处理使用的方法有混凝沉淀、砂滤、活性碳过滤、离子交换、 电渗析、生物脱氮等。 工业废水的种类繁多，不同企业废水的性质与成分差异很大，甚至对 同一类企业，也因原料、生产工艺等条件不同而异，对于不同的工业废水， 其处理方法也不同。按照废水处理的原理，可把各种处理方法归纳为：物 理法、化学法、物理化学法、生物法四类。物理法，主要是通过物理作用 来分离或回收废水中的悬浮物质，常用的方法有筛滤、沉淀、气浮、过滤、 离心分离、蒸发、结晶等方法；化学法，主要是借助化学反应的作用，来 回收或去除废水中的溶解性物质或胶体物质，常用的化学方法有化学沉淀 法、混凝法、中和法、氧化还原法等；物理化学法，是从废水中回收有用 成分，分离溶解物质，以及使废水循环利用等，常用的方法有吸附法、离 子交换法、萃取法、汽提法、吹脱法、电渗析法、反渗透法等；生物方法， 这是利用微生物的作用，使废水中溶解性和胶体性有机污染物降解，转化 为简单的物质，将有毒物质转化为无害物质。本节所要介绍的主要是生物 方法。生物处理法分为好氧与厌氧两大类。由于好氧生物处理效率高、使 用广泛，已成为生物处理法的主要方法，通常所说的生物法均指此类而言。 厌氧生物处理法主要用于污泥的消化处理和高浓度有机废水的处理。 好氧微生物在分解有机物的过程中，把一部分物质用于合成细胞原生 质，一部分变为代谢产物，并放出能量，以供给微生物的原生质合成与生 命活动（图 7-3）。 好氧生物处理采用的方法有活性污泥法、生物膜法以及氧化塘法
(一)活性污泥法 1.机理:活性污泥法是利用人工培养和驯化的微生物群体去分解废 水中可供生物降解的有机物,通过生物化学反应,改变这些有机物的性质, 再把它们从废水中分离出来,从而使废水得到净化的方法。 所谓活性污泥,是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的 总称。微生物以细菌为主,包括真菌、藻类、原生动物等。细菌是净化功 能的主体,污水中的溶解性有机物是透过细胞膜而被细菌吸收的;固体和 胶体状态的有机物是先由细菌分泌的酶分解为可溶性物质,再渗入细胞而 被细菌利用的 有机物在有氧条件下,通过好氧微生物的代谢作用被分解氧化,最终 生成二氧化碳和水。按照代谢产物,微生物的代谢作用分成合成代谢和分 解代谢两部分。微生物以废水中的有机物为食料,将一部分合成新细胞而 另一部分氧化分解以获得能量。与此同时,一部分微生物细胞物质自身也 在氧化分解供应能量,叫做微生物的内源呼吸作用,它在有机物接近耗尽 时,成为微生物获取能量的主要方式。这一系列生物化学反应,可用物料 平衡关系图表示(图74) 基质氧化产生能量最终产物CO2、 参数a) H2ON2、P 基质〔水中的+2 最终产物CO2、H2O 合成段画胞数b)解性产物 参数a) 呼吸段NH2、P丰生物降 4基质去除途径(自王宝贞,1990年〕 图中的有关参数定义分别是: a:合成系数,表示基质被利用于合成反应的那一部分在基质总量中 所占比例,即被去除的BOD3用于合成反应部分的重量被去除的BOD5 的总重量
（一）活性污泥法 1．机理：活性污泥法是利用人工培养和驯化的微生物群体去分解废 水中可供生物降解的有机物，通过生物化学反应，改变这些有机物的性质， 再把它们从废水中分离出来，从而使废水得到净化的方法。 所谓活性污泥，是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的 总称。微生物以细菌为主，包括真菌、藻类、原生动物等。细菌是净化功 能的主体，污水中的溶解性有机物是透过细胞膜而被细菌吸收的；固体和 胶体状态的有机物是先由细菌分泌的酶分解为可溶性物质，再渗入细胞而 被细菌利用的。 有机物在有氧条件下，通过好氧微生物的代谢作用被分解氧化，最终 生成二氧化碳和水。按照代谢产物，微生物的代谢作用分成合成代谢和分 解代谢两部分。微生物以废水中的有机物为食料，将一部分合成新细胞而 另一部分氧化分解以获得能量。与此同时，一部分微生物细胞物质自身也 在氧化分解供应能量，叫做微生物的内源呼吸作用，它在有机物接近耗尽 时，成为微生物获取能量的主要方式。这一系列生物化学反应，可用物料 平衡关系图表示（图 7-4）。 图中的有关参数定义分别是： a：合成系数，表示基质被利用于合成反应的那一部分在基质总量中 所占比例，即被去除的 BOD5 用于合成反应部分的重量/被去除的 BOD5 的总重量