污水处理工培训讲义
第一章 污水的性质和污染指标
1.1 污水
污水是生活污水、工业废水、被污染的雨水的总称。
生活污水是人类在日常生活中使用过的、并被生活废料所污染的水。 工业废水工矿企业生产活动中用过的水。工业废水可分为生产污水和生产废水两大类。生产污水是指生产过程中所形成、并被生产原料、半成品或成品废料所污染，也包括热污染（水温超过60℃的水）；生产废水是指生产过程中形成，但未直接参与生产工艺、未被生产原料、半成品或成品污染或只是温度稍有上升的水。生产污水需要进行净化处理，生产废水不需要净化处理或仅需做简单的处理，如冷却处理。
被污染的雨水，主要是指初期雨水。由于初期雨水冲刷了地表的各种污物，污染程度很高，故宜做净化处理。
生活污水与生产污水（或经工矿企业局部处理后的生产污水）的混合污水，称为城市污水。
污水经净化后，出路有3：（1）排放水体，作为水体的补给水；（2）灌溉田地；（3）重复使用。
排放水体是污水的自然归宿。
灌溉田地可使污水得到充分利用，但必须符合灌溉的有关规定（悬浮物浓度、重金属离子浓度等）。
重复使用是最合理的出路，可分为直接复用与间接复用两种。直接服用又可分为循序使用法和循环使用法。甲工序产生的污水经适当处理后用
于乙工序叫循序使用；经适当处理后，再用于甲工序叫循环使用。
1.2 城市污水的性质与污染指标
1.2.1 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影响。所以水温是污水水质的重要物理性质指标之一。
开式温标：用符号T表示，以绝对零度为基点的温度标尺，单位为K。绝对零度即–273.15℃，在此温度下分子停止运动，0℃=273.15K。
摄氏温标：在标准大气压（1013.25百帕斯卡）下，水（冰）的溶点为0℃，水的沸点为100℃，中间划分为100等份，每等份为1℃。
华氏温标：在标准大气压（1013.25百帕斯卡）下，水（冰）的溶点为32℉，水的沸点为212℉，中间划分为180等份，每等份为华氏1℉。
华氏温标与摄氏温标的换算关系为 F=9/5 C+32 C=5/9 (F-32) 2. 色度 生活污水的颜色常呈灰色。色度往往让人感觉不悦。色度可有悬浮固体、胶体或溶解物质形成。悬浮固体形成的色度称为表色。胶体或溶解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造成。工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。
4. 固体含量 固体物质按存在形态的不同分为：悬浮的、胶体和溶解物三种；按性质不同可分为有机物、无机物和生物体三种。固体含量用总固体量作为指标（TS）。把一定量水样在105～110℃烘箱中烘干至恒重，所得的重量即为总固体量。
悬浮固体（SS）中，颗粒粒径在0.1～1.0μm之间者称为细分散悬浮
固体；颗粒粒径大于1.0μm者称为粗分散悬浮固体。滤纸过滤水样所截留的滤渣在105～110℃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。悬浮固体中可在沉淀池中沉淀形成污泥的称为可沉淀固体。
悬浮固体也由有机物和无机物组成。可分为挥发性悬浮固体（VSS）和分挥发性悬浮固体（NVSS），区别在于将悬浮固体在600℃马弗炉中烘干是否减重。
胶体（颗粒直径为0.001～0.1μm）和溶解固体（DS或称为溶解物）也是由无机物和有机物组成。 1.2.2 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；按存在形式可分为悬浮物状态与溶解状态。
1. 无机物及指标 包括酸碱度、氮、磷、无机盐及重金属离子等。 A．酸碱度 用pH值表示，pH值等于氢离子浓度的负对数。 B. 碱度 指污水中含有的、能与强酸产生中和反应的物质，亦即H+
受体，主要包括三种：（1）氢氧化物碱度，即OH-离子含量；（2）碳酸盐碱度，即CO32-离子含量；（3）重碳酸盐碱度即HCO31-离子含量。
C. 氮、磷 氮、磷化合物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，主要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物质。
水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速
繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。
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、硝酸盐氮。四种含氮化合物的总量称为总氮（TN），有机氮和氨氮合称凯氏氮，氨氮在污水中存在形式有游离氨和离子状态铵盐两种。
b.
磷及其化合物 污水中含磷化合物可分为有机盐和无机盐两类。有机磷：葡萄糖-6-磷酸，2-磷酸-甘油酸及磷肌酸等；无机磷：正磷酸盐、偏磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐等；
D． 硫酸盐与硫化物 来自人类排泄物，工业废水。 E． 氯化物 来自人类排泄物，工业废水。
F． 非重金属无机有毒物质 氰化物、砷化物、重金属离子（汞、镉、铅、铬、砷以及它们的化合物合称“五毒”）
2. 有机物 有机物按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：① 可生物降解有机物，对微生物无毒害或抑制作用；② 可生物降解有机物，对微生物有毒害或抑制作用。可被微生物氧化。
第二类是难生物降解有机物，可分为两种：③ 难生物降解有机物，
对微生物无毒害或抑制作用；④ 难生物降解有机物，并对微生物有毒害或抑制作用。可被化学氧化或经驯化、筛选后的微生物氧化。
碳水化合物——糖、淀粉、纤维素和木质素等； 蛋白质与尿素——多种氨基酸化合或结合而成；
脂肪和油类——脂肪和油类时乙醇或甘油与脂肪酸形成的化合物，主要成分是碳、氢、氧；
酚——芳香烃的衍生物，易被皮肤或呼吸道吸入人体中毒； 有机酸、碱——可生物降解，但对微生物有毒害或抑制作用； 表面活性剂——两类：① 烷基苯磺酸盐，俗称硬性洗洁剂（ABS），含磷难生物降解；② 烷基芳基磺酸盐，俗称软性洗洁剂（LAS）,可生物降解。
有机农药——有机氯农药（DDT、六六六等）和有机磷农药。 取代苯类化合物——苯环上的氢被硝基、胺基取代后的生成的芳香族卤化物成为取代苯类化合物。
人工合成高分子有机化合物种类繁多，多数为“三致”物质，致癌、致突变、致畸形。
3. 有机物污染指标
生物化学需氧量或生化需氧量——BOD(Bio-Chemical Oxygen Demand)
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。生物化学需氧量代表了第一类有机物，即可生物降解有机物的数量。