污水污染指标及治理方法：3要素分析

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：3）生物性质及指标：污水生物性质的检测指标主要有细菌总数、大肠菌群数、大肠菌群指数及病毒等。检出大肠菌群，可以表明肠道病原菌的存在，但不能表明是否存在病毒及其他病原菌，因此还需要检验病毒指标。病毒的检验方法目前主要有数量测定法和蚀斑测定法两种。

1.污水的污染指标

（1）污水的物理性质及指标

1）水温：污水的水温，对污水的物理性质、化学性质及生物性质有直接的影响。

2）色度：生活污水的颜色常呈灰色，当污水中溶解氧较低而发生厌氧时，污水转为黑褐色。色度是由悬浮固体、胶体或溶解物质形成。悬浮物形成的色度称为表色，胶体或溶解性物质形成的色度称为真色。

3）臭味：生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体产生，工业废水的臭味主要由挥发性化合物产生。

4）固体含量：按存在形态，固体可分为悬浮、胶体和溶解3种。粒径大于0.1μm的颗粒称为悬浮固体；粒径介于0.001～0.1μm的颗粒称为胶体；粒径小于0.001μm的颗粒称为溶解固体。固体含量用总固体量作为指标，是把一定量水样在105～110℃烘箱中烘干至恒重，所得质量即为总固体量。

（2）污水的化学性质及指标

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：pH值是污水化学性质的重要指标。当pH值超过6～9的范围时，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pH值低于6的酸性污水，会对管渠、污水处理构筑物及设备产生腐蚀作用。

②碱度包括氢氧化物碱度、碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度三种。污水所含碱度，对于外加的酸、碱具有一定的缓冲作用。

③氮和磷：污水中含氮化合物有有机氮、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐四种。四种含氮化合物的总量称为总氮；有机氮和氨氮的总和称为凯氏氮，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。污水中含磷化合物可分为有机磷与无机磷两类。无机磷全部以磷酸盐形式存在，包括正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢酸盐等。生活污水中有机磷含量约为3mg/L，无机磷含量约为7mg/L。

④氰化物与砷化物：污水中氰化物主要来自电镀、焦化、塑料和农药等工业废水。氰化物是剧毒物质，人体摄入致死量是0.05～0.12g。氰化物在污水中的存在形式是无机氰（如氢氰酸）及有机氰化物（如丙烯腈）。污水中的砷化物主要来自化工、有色冶金、造纸和皮革等工业废水。砷化物在污水中的存在形式是无机砷化物（如砷酸盐）以及有机砷（如三甲基砷）。对人体的毒性排序为：有机砷>亚砷酸盐>砷酸盐。

⑤重金属离子：污水中重金属主要有汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、锡（Sn）、铁（Fe）和锰（Mn）等。

2）有机物及指标：有机物按被生物降解的难易程度，可分为两类：

第一类是可生物降解有机物，又分为两种：一种是可生物降解有机物，对微生物无毒害或有抑制作用；另一种是可生物降解有机物，但对微生物有毒害或有抑制作用。

第二类是难生物降解有机物，也可分两种：一种是难生物降解有机物，对微生物无毒害或有抑制作用；另一种难生物降解有机物，但对微生物有毒害或有抑制作用。

有机物通常用氧化过程所消耗的氧量来进行定量。具体包括以下指标：

①生物化学需氧量（BOD）：在水温为20℃的条件下，由于微生物的生命活动，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。生物化学需氧量代表了可生物降解有机物的数量。

②化学需氧量（COD）：在酸性条件下，利用强氧化剂（如重铬酸钾）将有机物氧化成水和二氧化碳所消耗的氧量，即称为化学需氧量。化学需氧量的优点是较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间相对较短。缺点是不能像BOD一样反映出可被生物降解有机物的数量，同时污水中存在的还原性无机物（如硫化物）会对测定结果产生干扰影响。一般认为BOD/COD值大于0.3的污水，才适于采用生物处理。

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，被氧化后分别产生CO₂、H₂O、NO₂和SO₂，此过程所消耗的氧量称为总需氧量。

④总有机碳（TOC）：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，再通过燃烧管，在900℃高温下燃烧，把有机物所含的碳氧化成二氧化碳，用红外气体分析仪记录二氧化碳的数量并折合成含碳量即等于总有机碳值。

3）生物性质及指标：污水生物性质的检测指标主要有细菌总数、大肠菌群数、大肠菌群指数及病毒等。

①细菌总数：细菌总数是大肠菌群、病原体、病菌以及其他细菌数的总和，以每升水样中的细菌菌落总数表示。细菌总数越多，表示病原菌与病毒存在的可能性越大。

②大肠菌群数与大肠菌群指数：大肠菌群数是每升水样中所含有的大肠菌群的数目（个/L）。大肠菌群指数是指检查出一个大肠菌群所需的最少量（mL）。

③病毒：污水中已被检出的病毒有一百多种。检出大肠菌群，可以表明肠道病原菌的存在，但不能表明是否存在病毒及其他病原菌，因此还需要检验病毒指标。病毒的检验方法目前主要有数量测定法和蚀斑测定法两种。

2.污水的处理方法

现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类。

（1）物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质，主要方法有：筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。

（2）化学处理法是利用化学反应的作用，分离回收污水中各种形态的污染物质，主要方法有：中和、混凝、电解、氧化还原、气提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。

（3）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，主要方法分为两大类：即利用好氧微生物作用的好氧法和利用厌氧微生物作用的厌氧法。

现代污水处理技术，按照处理程度可分为一级、二级和三级处理。