第二章废水的性质 冶理目标与处理方法确定之后,便是建造相应的处理设施。 为了使所建的废水处理设拖在规模和所选择的处理方法和工艺上 能符合服务区域的实际情况,我们应对废水的性质有所了解;应对 服务区域作详细的调查,摸清废水的水质和水量及其变化规律,以 便据此来选择适当的处理方法,同时为设计提供足够的参数。在 正常运行期间,水质的测定又能告诉我们处理系统运行的状况,记 录并积累运行的参数。在遇到异常情况时,水样的测定、分析又能 帮助我们及时查明原因以采取有效的解救措施。 2-1废水的性质及指标 2-1-1废水的来源 废水按其来源可分成生活污水、工业废水和降水。 (一)生活污水 生活污水是指厨房的淘米水洗菜水,卫生间粪尿水、洗澡水、 衣物洗涤水等。这类水的水量及水质均会随季节而有所变化, 般,夏季用水量多,废)水浓度低,冬季量少质浓。春末夏初天晴时 洗涤水增多,洗涤剂含量倍增,水质波动大,往往会对污水处理厂 曝气池带来泡沫等一系列运行问题。 (二)工业废水 ⊥业废水是指工业生产过程中排放的废水。工业生产用水中 除一小部分被真正耗去外(如食品工业等),绝大多数⊥业用水仅 仅是作为洗涤、冷却、地面冲洗等用,因此,T业废水中主要夹带了 16
生产过程中耗用的原料、生产反应的中间体、产物或副产物等。此 外,水在使用后往往水温比原水高。工业废水除食品工业季节耗 水量及水质变化幅度较大外,废水成分往往较为恒定。在测定中 我们除了要了解其浓度外,应特别注意有毒、有害物,重金属的浓 度、酸碱度及盐度等,囚为这些指标对处理方法的选用关系极大, 处理系统中出现的问题往往也与它们有关,有时工业生产中浓脚 水和残液的瞬时排放往往会危及处理系统的正常运行,这在以下 章节中将会详细讨论。 (三)降水 降水是指降水(包括降雨和降雪)时冲刷地面后进人下水道的 水。降水的数量完全受气候的影响。雨水的水质除初期雨水中 带有地面污染物较多外,其水质较淡。新建城市可将雨水单独收 集、单独排放;但老城市往往将雨水与其他城市废水相混,因而对 城市污水厂水力负荷冲击较大。 2-1-2废水的性质 (-)废水的物理性质 1.温度 水温对废水的生物、物理、化学处理均有影响。废水的温度 般较原水高,因为在生活、工业、商业等用水过程中往往有热量加 人水中。我国大部分地区城市污水厂水温年变化在10~25℃之 间。北方地区冬季水温较低,可影响处理效果,须注意在输送和处 理中对废水的保温。 2.气味 废水的气味有助于我们判别废水所处的条件和处理工艺的运 行状况。新鲜的生活污水含不愉快的霉味(陈腐味),若有其他气
味,说明存在工业废水或其他特殊的生活污水。如废水中有臭皮 蛋味说明有H2S存在,其为有机物厌氧腐败分解后释放出来。在 好氧处理中发现有臭皮蛋味说明运行控制失败,应及时予以调整。 3.色 废水中友色通常由溶解性和胶体物质产生。新鲜的生活污水 呈灰褐色,存放时间稍长后转为黑色。废水的其他颜色皆由工业 废水成分所定,特别是纺织、染化、皮革、造纸、肉类加工等部门的 废水。 4.悬浮物 水中的污染物质根据它的物理状况可分为漂浮物、可沉物、胶 体物和溶解物等几类。在水质分析中,常用的过滤方法只能将杂 质分成悬浮物和溶解物,这时,废水中漂浮物、可沉物和胶体物中 的一部分就包括在悬浮物内,另一部分胶体物包括在溶解物内。 悬浮物一般可用较简单的方法,如筛滤、沉淀等,使它们与废水分 离 悬浮物的去除率是衡量废水处理效果和沉淀效果的重要指 标 沉淀设备中沉淀下来的物质,如果主要是有机物质,常称为污 泥;如果主要是无机物质则称为沉渣;浮漂的杂质称为浮渣。 5.流量的变化 由于人们生活和工矿企业生产活动的昼夜以及季节性的变 化,废水流量也呈现昼夜、周日及季节的波动。单班生产的工厂, 工业废水处理系统应考虑设置调蓄池,以缓冲水质、水量的剧变。 般城市污水厂的服务区域较大,其水质波动较小,水量的变化率 为平均流量的50%~200%。 18
(二)废水的化学性质及组成 1、有机化合物 废水中天然来源的有机物质常常是自然界中广泛分布的,它 是处理系统中大量存在的微生物的极好营养,如蛋白质、脂类、糖 类、有机酸、醇类等,很易为微生物所分解,只有纤维素、木质素等 天然有机物较难降解。 随着工农业生产的发展,人工合成的、为微生物所陌生的有机 化合物在不断地增加。据统计,目前这种有机化合物已达200多 万种,且以每年增加数于种的速率递增。其中的一些很难为微生 物所降解,有的对生物具有很强的毒性。在废水处理中,我们应加 强对这些组分的监测,以及时了解系统的处理效果及存在的问题。 2.无机物 废水中的无机物主要有砂、砾石、悬浮或溶解在水中的盐类、 重金属等。砂、砾石主要来源于地面冲刷。盐类及重金属主要来 源于工业废水。废水中过量的铜、钴、锌、硅、钼、氟、银铁镁、钙、 汞等对生物处理中的微生物有毒或有抑制作用。此外,氮磷的含 量对生物处理中微生物的营养极为重要。 3.气体 废水中常含有N2,O2,CO2,H2S,NH3,CH等气体。废水在生 物作用下可耗去水中的溶解氧,使废水腐败,影响环境卫生和随后 的处理工艺。含硫废水在厌氧条件下腐败会产生H2S,上海地区 城市污水厂的污水管道及泵站已发生过数起因H2S的积累而造成 的中毒事故,造成人员伤亡,应引起我们足够的重视。 (三)废水中的微生物 废水中微生物量变化较大,细菌数在105~10个/m之间,呈 19
游离状或团块状;病毒为200~7000个/L;此外还有一些寄生虫 卵。 处理前后微生物数量的变化是评价水质净化度的指标之 般说来,部分生活污水处理厂以及所有医院污水处理系统排放 的出水还应予以消毒,以杀灭处理后残存的病原微生物。 2-2废水的浓度指标和净化度指标 22-1BOD(生物化学需氧量) 由于废水中有机物种类繁多,除了污染成分较单一的工业废 水外,我们不可能通过测定废水中某一种成分的含量来了解废水 的浓度。但废水中大多数有机污染物在相应的微生物及有氧存在 的条件下氧化分解时皆需耗氧,且有机物的数量(浓度)同耗氧量 大小成正比。故目前城市污水和大多数有机废水最广泛使用的污 染指标和净化度指标是BOD。BOD是指1L废水中的有机污染物 在好氧微生物作用下进行氧化分解时所消耗的溶氧量。实际测定 时常采用BODs,即水样在20℃条件下培养五天的生化需氧量。有 机物在好氧条件下被微生物氧化分解时所耗用的氧主要用于两个 过程首先是使有机碳氧化成CO2,其称为碳化需氧量(CBOD),其 后是用于使还原态氮氧化成亚硝态氮或硝态氮,称为硝化需氧量 (NBOD),有的水样中,这两步骤分隔相当明显。根据对BOD曲线 的研究表明,BOD大致近似于CBOD,甲代表废水中可为微生物氧 化的含碳有机物耗氧量。 2-2-2COD(化学耗氧量) COD是指用强氧化剂使被测废水中有机物进行化学氧化时 所消耗的氧量。因它能在短时间内测得,指导生产较为方便。 常用的氧化剂有高锰酸钾(KMnO4)和重铬酸钾(K2(2O1)。 20