一、汙水的類型與(yu) 特征
汙水根據其來源一般分為(wei) 生活汙水、工業(ye) 廢水、初期汙染雨水及城鎮汙水。
生活汙水主要來自家庭、商業(ye) 、機關(guan) 、學校、醫院、城鎮公共設施及工廠的餐飲、衛生間、浴室、洗衣房等,包括廁所衝(chong) 洗廢水、廚房洗滌水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活汙水的主要成分為(wei) 纖維素、澱粉、糖類、脂肪、蛋白質等有機物質,氮、磷、硫等無機鹽類及泥沙等雜質,生活汙水中還包含有多種微生物及病原體(ti) 。影響生活汙水水質的主要因素有生活水平、生活習(xi) 慣、衛生設備、氣候條件等。
工業(ye) 廢水主要是在工業(ye) 生產(chan) 過程中被生產(chan) 原料、中間產(chan) 品或成品等物料所汙染的水。工業(ye) 廢水種類繁多,汙染物成分及性質隨生產(chan) 過程而異,變化複雜。一般而言,工業(ye) 廢水汙染比較嚴(yan) 重,往往含有有毒有害物質,有的含有易燃、易爆、腐蝕性強的汙染物,需局部處理達到要求後才能排入城鎮排水係統,是城鎮汙水中有毒有害物質的主要來源。影響工業(ye) 廢水水質的主要因素有工業(ye) 類型、生產(chan) 工藝、生產(chan) 管理水平等。
初期雨水是雨雪降至地麵形成的初期地表徑流。初期雨水的水質、水量隨區域環境、季節和時間變化,成分比較複雜。個(ge) 別地區甚至可以出現初期雨水汙染物濃度超過生活汙水的現象。某些工業(ye) 廢渣或城鎮垃圾堆放場地經雨水衝(chong) 淋後產(chan) 生的汙水更具危險性。影響初期雨水被汙染的主要因素有大氣質量、氣候條件、地麵及建築物環境質量等。
城鎮汙水包括生活汙水、工業(ye) 廢水等,在合流製排水係統中包括雨水,在半分流製排水係統中包括初期雨水。城鎮汙水性質比較複雜,不僅(jin) 各城鎮間不同,同一城市中的不同區域也有差異,需要進行全麵細致的調查研究,才能確定其水質成分及特點。影響城鎮汙水水質的因素較多,主要為(wei) 所采用的排水體(ti) 製以及所在地區生活汙水與(yu) 工業(ye) 廢水的特點及比例等。
二、汙水的性質與(yu) 汙染指標
水質汙染指標是評價(jia) 水質汙染程度、進行汙水處理設計、反映汙水處理廠處理效果、開展水汙染控製的基本依據。
汙水所含的汙染物成分複雜,可通過分析檢測方法對汙染物作出定型、定量的評價(jia) 。汙水汙染指標一般可分為(wei) 物理性質、化學性質和生物性質三類。
汙水物理性質的汙染指標主要有溫度、色度、嗅和味、固體(ti) 物質等。
1、溫度
許多工業(ye) 企業(ye) 排出的汙水都有較高的溫度,排放這些汙水會(hui) 使水體(ti) 水溫升高,引起水體(ti) 的熱汙染。氧在水中的飽和溶解度隨水溫升高而減少,較高的水溫又加速耗氧反應,可導致水體(ti) 缺氧與(yu) 水質惡化。
2、色度
色度是一項感官性指標。純淨的天然水是清澈透明無色的,但帶有金屬化合物或有機化合物等有色汙染物的汙水呈現各種顏色。將有色汙水用蒸餾水稀釋後與(yu) 蒸餾水在比色管中對比,一直稀釋到兩(liang) 個(ge) 水樣沒有色差,此時汙水的稀釋倍數即為(wei) 其色度。汙水排放標準對色度也有嚴(yan) 格的要求。
3、嗅和味
嗅和味同色度一樣也是感官性指標。天然水是無臭無味的,當水體(ti) 受到汙染後會(hui) 產(chan) 生異樣的氣味。水的異臭來源於(yu) 還原性硫和氮的化合物、揮發性有機物和lv氣等汙染物質。鹽分會(hui) 給水帶來異味,如lv化鈉帶鹹味,硫酸鎂帶苦味,鐵鹽帶澀味,硫酸鈣略帶甜味等。
4、固體(ti) 物質
水中所有殘渣的總和稱為(wei) 總固體(ti) (TS),總固體(ti) 包括溶解性固體(ti) (DS)和懸浮固體(ti) (在國家標準和規範中,又稱懸浮物,用SS表示)。水樣經過濾後,濾液蒸幹所得的固體(ti) 即為(wei) 溶解性固體(ti) (DS),濾渣脫水烘幹後即是懸浮固體(ti) (SS)。固體(ti) 殘渣過根據揮發性能可分為(wei) 揮發性固體(ti) (VS)和固定性固體(ti) (FS)。將固體(ti) 在600°C的溫度下灼燒,揮發掉的量即是揮發性固體(ti) (VS),灼燒殘渣則是固體(ti) 性固體(ti) (FS)。溶解性固體(ti) 一般表示鹽類的含量,懸浮性固體(ti) 表示水中不溶解的固態物質含量,揮發性固體(ti) 反映固體(ti) 的有機成分含量。
懸浮性固體(ti) 和揮發性懸浮固體(ti) 是重要的水質指標,也是汙水處理廠設計的重要參數。
汙水化學性質的汙染指標可分為(wei) 有機物指標和無機物指標。
有機物指標
生活汙水和某些工業(ye) 廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪等有機化合物在微生物作用下zui終分解為(wei) 簡單的無機物、二氧化碳和水等。這些有機物在分解過程中需要消耗大量的氧,故屬耗氧汙染物。耗氧有機汙染物是使水體(ti) 產(chan) 生黑臭的主要因素之一。
汙水中有機物的組成比較複雜,分別測定各類有機物的周期較長,工作量較大,通常在工程中必要性不大。有機物的主要危害是消耗水中的溶解氧。因此,在工程中一般采用生化需氧量(BOD)化學需氧量(COD或OC)、總有機碳(TOC)、總需氧量(TOD)等指標來反映水中有機物的含量。
1、生化需氧量(BOD):水中有機汙染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為(wei) 生化需氧量(以mg/L為(wei) 單位),間接反映了水中可生化降解的有機物量。生化需氧量愈高,表示水中耗氧有機汙染物愈多。有機汙染物被好氧微生物氧化分解的過程,一般可分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段:di一階段主要是有機物被轉化成二氧化碳、水和氨;第二階段主要是氨轉化為(wei) 亞(ya) 硝酸鹽和硝酸鹽。汙水的生化需氧量通常隻指di一階段有機物生物氧化所需的氧量。微生物的活動與(yu) 溫度有關(guan) ,測定生化需氧量時以20°C作為(wei) 測定的標準溫度。生活汙水中的有機物一般需20天左右才能基本上完成di一階段的分解氧化過程,即測定di一階段的生化需氧量至少需20天時間,這在實際應用中周期太長。目前以5天作為(wei) 測定生化需氧量的標準時間,簡稱5日生化需氧量約為(wei) di一階段生化需氧量的70%左右。
2、化學需氧量(COD):化學需氧量是用化學氧化劑氧化水中的有機汙染物時所消耗的氧化劑量(以mg/L為(wei) 單位)。化學需氧量愈高,也表示水中的有機汙染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作為(wei) 氧化劑時,測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時,測得的值稱CODcr,或簡稱COD。重鉻酸鉀的氧化能力強於(yu) 高錳酸鉀,所測得的COD值是不同的,在汙水處理中,通常采用重鉻酸鉀法。如果汙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(guan) 係。一般而言,重鉻酸鉀化學需氧量與(yu) di一階段生化需氧量之比,可以粗略地表示有機物被好氧微生物分解的可能程度。
3、總有機碳(TOC)與(yu) 總需氧量(TOD):目前應用的5日生化需氧量(BOD5)測定時間長,不能快速反映水體(ti) 被有機物汙染的程度。可以采用總有機碳和總需氧量的測定,並尋求它們(men) 與(yu) BOD5的關(guan) 係,實現快速測定。
總有機碳(TOC)包括水樣中所有的有機汙染物的含碳量,也是評價(jia) 水樣中有機汙染物的一個(ge) 綜合參數。有機物中除含有碳外,還含有氫、氮、硫等元素,當有機物全部被氧化時,碳被氧化成二氧化碳,氫、氮及硫則被氧化為(wei) 水、一氧化氮、二氧化硫等,此時需氧量稱為(wei) 總需氧量(TOD)。
4、油類汙染物:石油類和動植物油脂兩(liang) 種。
5、酚類汙染物:酚類化合物是有毒有害汙染物。
6、表麵活性劑:工業(ye) 廢水和生活汙水中的洗滌劑。
7、有機酸堿:有機酸工業(ye) 廢水含短鏈脂肪酸、甲酸、乙酸、和乳酸等。人造橡膠、合成樹脂等工業(ye) 廢水含有機械,包括吡啶及其同係物質。它們(men) 都屬於(yu) 可生物降解有機物,但對微生物有毒害或抑製作用。
8、有機nongyao:有機氯有機磷nongyao兩(liang) 大類。毒性大,屬於(yu) 難生物降解有機物,並對微生物有毒害與(yu) 抑製作用。
9、苯類化合物:這些人工合成的高分子有機物種類繁多,成分複雜,大多數屬於(yu) 難生物降解有機物,使城鎮汙水的淨化處理難度大大增加,並對微生物有毒害與(yu) 抑製作用。
無機物指標
1、PH:主要指示水樣的酸堿性。PH<7呈酸性,PH>7呈堿性。一般要求處理後汙水的PH在6-9之間。PH過大或者過小情況,都會(hui) 殺滅或抑製水體(ti) 中生物的生長,還會(hui) 腐蝕設備。
2、植物營養(yang) 元素:汙水中的氮、磷為(wei) 植物營養(yang) 元素,從(cong) 農(nong) 作物生長角度看,植物營養(yang) 元素是寶貴養(yang) 分,但過多的氮、磷進入天然水體(ti) 會(hui) 導致富營養(yang) 化。富營養(yang) 化是指湖泊水體(ti) 中植物營養(yang) 元素含量增加,導致水生植物和藻類的大量繁殖,對湖泊生態係統造成嚴(yan) 重危害。水體(ti) 中的氮、磷含量的高低與(yu) 水體(ti) 富營養(yang) 化程度有密切關(guan) 係。
3、重金屬:重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻、鎳等生物毒性顯著的元素,也包括具有一定毒害性的一般重金屬,如鋅、銅、鈷、錫等。
4、無機性非金屬有害有毒物:主要有砷、含硫化合物、qing化物等。
表示汙水生物性質的汙染指標主要有細菌總數、大腸杆菌群和病毒。
1、細菌總數
水中細菌總數反映了水體(ti) 受細菌汙染的程度,可作為(wei) 評價(jia) 水質清潔程度和考核水淨化效果的指標,一般細菌總數越多,表示病原菌存在的可能性越大。細菌總數不能說明汙染的來源,必須結合大腸杆菌群數來判斷水的汙染來源和安全程度。
2、大腸菌群
水是傳(chuan) 播腸道疾病的一種重要媒介,而大腸菌群被視為(wei) zui基本的糞便汙染指示菌群。大腸菌群的值可表明水被糞便汙染的程度,間接表明有腸道病菌(傷(shang) 寒、痢疾、霍亂(luan) 等)存在的可能性。
3、病毒
由於(yu) 肝炎、小兒(er) 麻痹症等多種病毒性疾病可通過水體(ti) 傳(chuan) 染,水體(ti) 中的病毒以引起人們(men) 的高度重視。這些病毒也存在於(yu) 人的腸道中,通過病人糞便汙染水體(ti) 。目前因缺乏完善的經常性檢測技術,水質衛生標準對病毒還沒有明確的規定。
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