企业培训_污水处理培训教程

目录1.水处理基本常识及术语- 1 -1.1常用基本概念- 1 -1.2基本处理工艺- 4 -1.3工艺参数及符号- 9 -2.水污染概况- 13 -2.1水污染分类- 13 -2.1.1自然污染和人为污染- 13 -2.1.2水体污染物质的分类和影响- 13 -2.2水污控制指标- 16 -2.2.1感官性状和一般化学指标- 16 -2.2.2毒理性指标- 18 -2.2.3细菌学指标- 20 -2.2.4放射性指标- 20 -2.3污水的排放标准- 20 -2.3.1污水排放标准制定的依据- 20 -2.3.2污水排放标准- 21 -3.水处理技术概述- 21 -3.1污水处理方法分类- 21 -3.1.1按净化程度划分- 21 -3.1.2按废水处理时的作用性质划分- 21 -3.2水污染控制方法概述- 23 -3.2.1分离处理- 23 -3.2.2转化处理- 25 -3.2.3稀释处理- 26 -3.3污水处理单元过程及原理- 27 -3.3.1格栅- 27 -3.3.2筛网过滤- 27 -3.3.3调节池- 28 -3.3.4事故池- 28 -3.3.5沉砂池- 28 -3.3.4沉淀池- 30 -3.3.5澄清池- 32 -3.3.6隔油池- 33 -3.3.7粗粒化(聚结)除油- 34 -3.3.8气浮- 35 -3.3.8汽提法- 37 -3.3.9中和- 37 -3.3.10化学沉淀法- 37 -3.3.11萃取法- 38 -3.3.12电解法- 38 -3.3.13氧化还原法- 38 -3.3.14生物处理- 39 -3.3.15好氧生物处理- 39 -3.3.16厌氧生物处理- 40 -3.3.17生物脱氮- 40 -3.3.18生物除磷- 41 -3.3.19活性污泥法- 42 -1.普通活性污泥- 43 -2.完全混合活性污泥法- 43 -3.渐减曝气活性污泥法- 43 -4.阶段曝气活性污泥法（逐步曝气法）- 44 -5.吸附再生活性污泥法- 44 -6.延时曝气活性污泥法- 45 -7.纯氧曝气活性污泥法- 46 -8.深水曝气活性污泥法- 46 -9.深井曝气活性污泥法- 46 -10.AB法- 47 -11.A/O法- 47 -12.A2O工艺- 48 -13.SBR（间歇曝气式活性污泥法又称序批式活性污泥法）- 48 -14.ICEAS间歇式循环延时曝气活性污泥法- 49 -15.CAST循环式活性污泥法- 49 -16.UNITANK工艺- 50 -17.DATIAT工艺- 51 -18.MSBR工艺- 51 -19.氧化沟工艺- 51 -3.3.20生物膜法- 53 -1.生物滤池- 53 -2.生物转盘- 55 -3.生物接触氧化法- 56 -4.生物流化床- 57 -3.3.21厌氧生物处理工艺- 58 -1.厌氧接触法- 59 -2.UASB升流式厌氧污泥层反应器- 59 -3.AF厌氧生物滤池- 60 -4.EGSB膨胀颗粒污泥床- 60 -5.厌氧生物转盘- 61 -6.IC内循环厌氧反应器- 61 -7.UBF升流式厌氧污泥床滤层反应器- 62 -8.ABR厌氧折流板反应器- 63 -3.3.22污泥处理与处置- 63 -1.污泥的浓缩- 63 -2.污泥的稳定- 63 -3.污泥的调理- 63 -4.污泥的脱水- 64 -5.污泥的干燥与焚化- 64 -6.污泥的处置与资源化- 64 -努力了的才叫梦想，不努力的就是空想！如果你一直空想的话，无论看多少正能量语录，也赶不走满满的负能量！你还是原地踏步的你，一直在看别人进步。- 65 -污水处理技术培训教程1.水处理基本常识及术语1.1常用基本概念1.1.1环境“环境”这个词是相对人类的存在而言的，是给环境于人类周围的所在物理因素。化学因素，生物因素和社会因素的总和，一般是指由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈共同组成的自然界。1.1.2环境污染人类与环境构成体系是一个错综复杂的多元结构的平衡体系。人类改造自然的活动打乱原有的平衡，必然会引起一定的后果，虽然环境对一定的刺激有调节作用和缓冲能力，可以经过一系列的连锁反应，建立起新的动态平衡，但若超过了环境本身的缓冲能力，就会由量变而引起质变，从而改变了环境的性质和质量，导致人类的生活质量和生产能力下降，生产环境污染可分为两大：一类是工业生产、交通、运输和生活所排放的有毒有害物质超过了环境的自净能力而引起的环境污染。另一类是由于对自然资源不适当的开发活动引起的生态环境的破坏，主要表现为植被破坏、水土流失、土壤退化、沙漠化、气候异常等方面。1.1.3水污染污染物质进入河流、海洋、湖泊等水体后，水体的水质和水体沉积物的物理、化学性质或微生物群落组成发生变化，从而破坏了水体固有的使用价值或使用功能的现象。（污染物是指能导致水污染的物质。即造成水体的水质、底质、生物质等恶化或形成水污染的各种物质或能量）1.1.4污水污水指在生产与生活活动中排放的水的总称。人类在生活和生产活动中，要使用大量的水，这些水往往会受到不同程度的污染，被污染的水称为污水。按照来源不同，污水包括生活污水、工业废水及有污染地区的初期雨水和冲洗水等。生活污水是人类日常生活中使用过的水，包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水，来自住宅区、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂生活间，其中含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨氮等，还含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物寄生虫卵等，这类污水需要经过处理后才能排人自然水体灌溉农田或再利用。工业废水是在工业生产过程中被使用过、为工业物料所污染且污染物已无回收价值、在质量上已不符合生产工艺要求、必须要从生产系统中排出的水。由于生产类别、工艺过程和使用原材料不同，工业废水的水质繁杂多样。其中如循环冷却系统的排污水，只受到轻度污染或只是水温升高，稍作处理就可以回用，这些污水又被称为生产废水。而在使用过程中受到较严重污染的水，其中大多具有各种危害性，有的含有大量有机物，有的含有氰化物、汞、铅等有毒物质，有的含有放射性物质；有的感官性状指标如色、味、泡沫十分恶劣。这类污水又被称为生产污水，需要经过处理后才能排人自然水体、灌溉农田或再利用。生产装置附近地区的初期雨水和冲洗水不仅会携带大量地面、屋顶或装置上积存的污染物，而且会将空气中的有毒有害粉尘冲刷下来，因此也要和工业废水一起排入工业废水处理场。城市污水是指排人城市排水管道中的生活污水和城镇生活区的工业废水，实际上是混合污水，因此城市污水的性质随各种污水的混合比例和工业废水中污染物的特殊而有很大差异。城市污水中生活污水的比例较大，因此具有生活污水的一切特征；但在不同的城市，因工业的规模和性质不同，城市污水的性质又不可避免地受工业废水的影响。1.1.5污水处理污水处理就是采用各种技术和手段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质，使水得到净化。现代污水处理技术按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类;按处理程度划分，可分为一级处理、二级处理和三级处理，三级处理有时又称深度处理。(l)物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态污染物质的方法。主要方法有：格栅截留法、沉淀法、气浮法和过滤法等。(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污染物质(包括悬浮物、胶体和溶解物等)的方法，主要用于处理工业废水。主要方法有：中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附和离子交换等。(3)生物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的方法。主要方法有：好氧法和厌氧法两大类，好氧法广泛应用于处理城市污水及有机性工业废水，厌氧法则多用于处理高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥。(4)一级处理是二级处理的预处理，主要去除污水中漂浮物和呈悬浮状态的固体污染物质及影响二级生物处理正常运行的物质。经过一级处理的污水，BOD去除率一般只有30%左右，水质达不到排放标准。(5)二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，采用的方法主要是生物处理，BOD去除率可达90%以上，使出水的有机污染物含量达到排放标准的要求。(6)三级处理是在一级处理、二级处理之后，进一步处理难降解的有机物及可导致水体富营养化的氮磷等可溶性无机物等。三级处理有时又称深度处理，但两者又不完全相同。三级处理常用于二级处理之后，以进一步改善水质或防止受纳水体发生富营养化和受到难降解物质污染(达到国家有关排放标准)为目的，而深度处理则以污水的回收和再利用为目的，在一级、二级甚至三级处理后增加的处理工艺。1.1.6 污水回用将废水或污水经二级处理和深度处理后回用于生产系统或生活杂用被称为污水回用。1.1.7再生水再生水系指污水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。1.1.8中水再生水用于建筑物内杂用时，也称中水。中水回用是指民用建筑物或居住小区内使用后的各种排水如生活污水、冷却水及雨水等经过适当处理后回用开建筑物或居住小区内，作为杂用水的供水系统。杂用水主要用于冲洗厕所便器、汽车、园林绿化、景观和浇洒道路等不与人体直接接触的场所。再生水水质介于上水（饮用水）和下水（生活污水）之间，这也是中水得名的由来。供应中水的系统称为中水系统。1.1.9水环境容量在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允许污染物负荷量，称为水环境容量，又称水体纳污能力。水体纳污能力一方面通过稀释作用降低排入水体的污水中污染物含量，另一方面通过生物化学作用将污水中的污染物质分解去除来降低排入水体中的污染物含量，最终使整个水体中的污染物含量满足水环境质量标准要求。1.1.10水体的自净水体的自净是指水体在流动中或随着时间的推移，水体中的污染物自然降低的现象。1.1.11水体的富营养化水体的富营养是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其他环境条件适宜的情况下，水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长，在随后的藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中，水体中的溶解氧很可能被耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。1.1.12水华江河湖泊、水库等水域的植物营养成分（N、P等）不断补给，过量积聚，致使水体出现富营养化后，水生生物（主要是藻类）大量繁殖，因为占优势的浮游生物颜色不同，而使水面呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等颜色，这就是水华现象。1.1.13赤潮赤潮是海水中某些微小的浮游藻类、原生动物或细菌在一定的环境条件下，短时间内突发增殖或聚集而引起海水变色的一种生态异常现象，也是水体富营养化而导致的一种生态恶果。1.2基本处理工艺1.2.1过滤水通过多孔性物质层或合适孔径的滤网以除去悬浮性微粒的过程1.2.2浮选使水中悬浮物漂浮于水面的方法。例如用鼓气的方法。1.2.3凝聚通常用机械、物理、化学或生物的方法使小颗粒聚集成可分离的大颗粒的过程。（混凝：通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀的程度。）1.2.4澄清 悬浮的微粒在大型静止池内沉降下来，分离出较清出水的过程。1.2.5沉降在重力作用下，水或废水中的悬浮物沉积的过程。1.2.6中和用化学法去除污水中过量的酸或碱，使其声值达到中性的过程称为中和。1.2.7反渗透反渗透是一种侧流过滤，就是原水在压力作用下横穿膜，其中一部分原水渗透过膜，而其余的原水沿着膜的切线方向流出系统而未经过滤。1.2.8活性炭处理 用活性炭吸附去除水和废水中溶解的或胶态的有机物的过程。例如；用以改善水的味、臭和色。1.2.9生化处理生化处理也称为生物化学处理，简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最广泛且比较有效的一种方法，它是利用自然界中存在的各种微生物，将污水中有机物分解和向无机物转化，达到净化水质，消除其对环境污染和危害的目的。可分为好氧生化处理及厌氧生化处理两大类型。1.2.10活性污泥法污水生物处理的一种方法。该法是在人工条件下，对污水中的各类微生物群体进行连续混合和培养，形成悬浮状态的活性污泥。利用活性污泥的生物作用，以分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥回流到生物反应池，多余部分作为剩余污泥排出活性污泥系统。1.2.11好氧 污水生物处理中，有溶解氧或兼有硝态氮的环境状态。 1.2.12厌氧 污水生物处理中，没有溶解氧也没有硝态氮的环境状态。 1.2.13缺氧 污水生物处理中，溶解氧不足或没有溶解氧但有硝态氮的环境状态。 1.2.14生物硝化污水生物处理中，在好氧状态下，硝化细菌将氨氮氧化成硝态氮的过程。 1.2.15生物反硝化 污水生物处理中，在缺氧状态下，反硝化菌将硝态氮还原成氮气，去除污水中氮的过程。 1.2.16混合液回流将好氧池混合液回流至缺氧池，以增加供反硝化脱氮的硝态氮的过程。 1.2.17生物除磷活性污泥法处理污水时，将活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行，能过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥，其结果与普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。 1.2.18缺氧/好氧脱氮工艺 (ANO) 污水经过缺氧、好氧交替状态处理，以提高总氮去除率的污水处理方法。 1.2.19厌氧/好氧除磷工艺 (APO) 污水经过厌氧、好氧交替状态处理，以提高总磷去除率的污水处理方法。 1.2.20厌氧/缺氧/好氧脱氮除磷工艺 (AAO,又称A2/O) 污水经过厌氧、缺氧、好氧交替状态处理，以提高总氮和总磷去除率的污水处理方法。 1.2.21序批式活性污泥法 (SBR) 在同一个反应器中，按时间顺序进行进水、反应、沉淀和排水等工序的污水处理方法。 1.2.22氧化沟 属活性污泥法的一种，其构筑物呈封闭无终端渠形布置，用以降解污水中有机污染物和氮、磷等营养物。一般采用机械充氧和推动水流。 1.2.23好氧区 生物反应池的充氧区，溶解氧浓度一般不小于2mg/L。主要功能是降解有机物和进行硝化反应。 1.2.24缺氧区生物反应池的非充氧区，溶解氧浓度一般为0.20.5mg/L。当生物反应池中含有大量硝酸盐、亚硝酸盐并得到充足的有机物时，便可在该区内进行脱氮反应。 1.2.25厌氧区 生物反应池的非充氧区，溶解氧浓度一般小于0.2mg/L。微生物在厌氧区吸收有机物并释放磷。 1.2.26生物膜法 污水生物处理的一种方法。该法采用各种不同载体，通过污水与载体的不断接触，微生物细胞在载体表面生长和繁殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成孔状结构，称之为生物膜。利用生物膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有机污染物。 1.2.27生物接触氧化由浸没在污水中的填料和曝气系统构成的污水处理方法。在有氧条件下，污水与填料表面的生物膜广泛接触，使污水得到净化。 1.2.28曝气生物滤池(BAF) 由接触氧化和过滤相结合的污水处理构筑物。在有氧条件下，完成污水中有机物氧化、过滤、反冲洗过程，使污水获得净化。 1.2.29生物转盘(RBC) 由水槽和部分浸没在污水中的旋转盘体组成的污水处理构筑物。盘体表面生长的生物膜反复接触污水和空气中的氧，使污水获得净化。 1.2.30塔式生物滤池一种塔式污水处理构筑物，塔内分层布设轻质塑料载体，污水由上往下喷淋过程中，与填料上生物膜及自下向上流动的空气充分接触,使污水获得净化。 1.2.31低负荷生物滤池亦称滴滤池（传统、普通生物滤池）。由于负荷较低，占地较大，净化效果较好，五日生化需氧量去除率可达8595。 1.2.32高负荷生物滤池一种污水处理构筑物，通过回流处理水和限制进水有机负荷等措施，实现高滤率。其五日生化需氧量负荷和水力负荷分别为低负荷生物滤池的68倍和10倍。 1.2.33土地处理利用土壤-微生物-植物组成的生态污水处理方法，并通过该系统的营养物质和水分的循环利用，使植物生长繁殖，并不断被利用，实现污水的资源化、无害化和稳定化。 1.2.34稳定塘 经过人工适当修整，设围堤和防渗层的污水池塘，通过水生生态系统的物理和生物作用对污水进行自然处理。 1.2.35灌溉田一种利用土地对污水进行自然生物处理的方法，一方面利用污水培育植物，另一方面利用土壤和植物净化污水。 1.2.36人工湿地 用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，填充一定深度的土壤或填料层，种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物，污水由湿地的一端通过布水管渠进入，以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。人工湿地分为表面径流人工湿地和人工潜流湿地。 1.2.37膜过滤 在污水深度处理中，通过渗透膜过滤去除污染物的技术。 1.2.38颗粒活性炭吸附池内介质为单一颗粒活性炭的吸附池,利用活性炭的吸附作用脱除水体中的色度、余氯、有机污染物等。 1.2.39污泥处理 对污泥进行浓缩、调理、脱水、稳定、干化或焚烧等的加工过程。 1.2.40污泥处置 对污泥的最终消纳方式。一般将污泥制作农肥、制作建筑材料、填埋或投弃等。 1.2.41污泥浓缩采用重力、气浮或机械的方法降低污泥含水率，减少污泥体积的方法。 1.2.42污泥脱水 浓缩污泥进一步去除大量水分的过程，普遍采用机械的方式。 1.2.43污泥干化通过渗滤或蒸发等作用，从浓缩污泥中去除大部分水分的过程。 1.2.44污泥消化 通过厌氧或好氧的方法，使污泥中的有机物进行生物降解和稳定的过程。 1.2.45厌氧消化 在无氧条件下，厌氧微生物使污泥中的有机物进行生物降解和稳定的过程。 1.2.46好氧消化在有氧条件下，好氧微生物使污泥中的有机物进行生物降解和稳定的过程。 1.2.47中温消化污泥温度在3335时进行的消化过程。 1.2.48高温消化污泥温度在5355时进行的消化过程。 1.2.49剩余污泥从二次沉淀池、生物反应池（沉淀区或沉淀排泥时段）排出系统的活性污泥。 1.2.50污泥综合利用 将污泥作为有用的原材料在各种用途上加以利用的方法，是污泥处置的最佳途径。 1.2.51污泥土地利用 将污泥作为肥料或土壤改良剂，用于园林、绿化、林业或农业等各种场合。 1.3工艺参数及符号1.3.1温度水体冷热程度的表征。水温对污水的生物及物理、化学处理都有一定影响。1.3.2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)，若有其它气味，说明存在工业废水或其它特殊的生活污水。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。1.3.3色泽和色度色泽是废水中的颜色种类，通常用文字描述。色度是指废水所呈现的颜色深浅程度。色度的两种表示方法：铂钴标准比色法：规定在1L水中含有Pt1mg及Co0.5mg所产生的颜色深浅为1度。稀释倍数法：将废水按一定的稀释倍数，用水稀释到接近无色时的稀释倍数。1.3.4悬浮物SS悬浮固体SS也称为不可过滤物质。将悬浮固体在600高温下灼烧后挥发掉的质量就是挥发性悬浮固体VSS，VSS可以粗略代表悬浮固体中有机物的含量；而灼烧后剩余的那部分物质就是不可挥发性悬浮固体。可以粗略代表悬浮固体中无机物的含量。 污水中的不溶性悬浮固体的含量和性质随污染物的性质和污染程度而变化，污水处理厂进、出水悬浮物浓度、曝气池内混合液污泥浓度、回流污泥浓度、剩余污泥浓度等，都是常规污水处理系统运行是否正常的指示指标。1.3.5 浊度水的浊度是一种表示水样的透光性能的指标。是由于水中泥沙、粘土、微生物等细微的无机物和有机物及其他悬浮物使通过水样的光线被散射或吸收而不能直接穿透所造成的，一般以每升蒸馏水中含有lmgSiO2（或硅藻土）时对特定光源透过所发生的阻碍程度为1个浊度的标准，称为杰克逊度，以JTU表示。浊度计是利用水中悬浮杂质对光具有散射作用的原理制成的，其测得的浊度是散射浊度单位，以NTU表示。1.3.6 pH值溶液中酸和碱的相对含量。pH值是水中氢离子浓度的负对数（log）的度量单位。pH值分014挡，pH值为7.0则水为中性；pH值小于7.0，则水为酸性的；pH值大于7.0，则水为碱性的。1.3.7生化需氧量（BOD）所谓生化需氧量（BOD）是在有氧的条件下，由于微生物的作用，水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量称为生物化学需氧量简称生化需氧量。它是以水样在一定的温度（如20）下，在密闭容器中，保存一定时间后溶解氧所减少的量（mg/L）来表示的。当温度在20时，一般的有机物质需要20天左右时间就能能完成氧化分解过程，而要全部完成这一分解过程就需100天。但是，这么长的时间对于实际生产控制来说就失去了实用价值。因此，目前规定在20下，培养5天作为测定生化需氧量的标准。这时候测得的生化需氧量就称为五日生化需氧量，用BOD5表示。如果是培养20天作为测定生化需氧量的标准时，这时候测得的生化需氧量就称为20天生化需氧量，用BOD20­表示。 生化需氧量（BOD）的多少，表明水体受有机物污染的程度，反映出水质的好坏。1.3.8化学需氧量COD化学需氧量（COD），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。 化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾（KmnO4）法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值时，可以采用。重铬酸钾（K­2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物，亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，而水被有机物污染是很普遍、主要的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。1.3.9溶解氧（DO）溶解于水中的游离氧称为溶解氧（用DO表示），常以O2mg/L、mL/L等单位来表示。 天然水中氧的主要来源是大气溶于水中的氧，其溶解量与温度，压力有密切关系。温度升高氧的溶解度下降，压力升高溶解度增高。天然水中溶解氧含量约为814mg/L，敞开式循环冷却水中溶解氧一般约为68mg/L。 水体中的溶解氧含量的多少，也反映出水体遭受到污染的程度。当水体受到有机物污染时，由于氧化污染物质需要消耗氧，使水中所含的溶解氧逐渐减少。污染严重时，溶解氧会接近于零，此时厌氧菌便滋长繁殖起来，并发生有机污染物的腐败而发臭。因此，溶解氧也是衡量水体污染程度的一个重要指标。1.3.10总需氧量TOD是指在特殊的燃烧器中，以铂为催化剂，在900度温度下使一定量水样汽化，其中有机物燃烧，再测定气体载体中氧的减少量，作为有机物完全氧化所需要的氧量。1.3.11总有机碳TOC水中的有机物质的含量，以有机物中的主要元素一碳的量来表示，称为总有机碳。用燃烧法测定水样中总有机碳元素量，来反映水中有机物总量。1.3.12生化比污水的生化比即废水的B/C(BOD5/CODcr比值)：废水的BOO5和COOcr。都是代表废水受有机物污染的水质指标。其中COOcr值可近似地代表废水中的全都有机物的耗氧量，而BOD5值只是代表了废水在好氧条件下能被微生物氧化分解的这一小部分有机物的耗氧量。由此可见，同一废水的BOD5总是小于CODcr值，且BOD5/CODcr之比值越小，废水中能被微生物所氧化分解的有机物占废水中全部有机物的份额越少，该废水的可生物降解性越差。一般认为，废水的BOD5/CODcr0.45，生化性较好； BOD5/CODcr0.30，可生化；BOD5/CODcr0.30，较难生化； BOD5/CODcr0.25，不宜生化。1.3.13 MLSS,混合液悬浮固体浓度（mixed liquor suspended solids）曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。1.3.14 MLVSS,混合液挥发性悬浮固体浓度（mixed liquor volatile suspended solids）混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。1.3.15 SV,污泥沉降比（settling velocity）混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以表示。1.3.16 SVI,污泥容积指数（sludge volume index）在曝气池出口处的混合液，在经过30min静沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积，以mL计。SVISV（mL/L）MLSS（g/L）。过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明污泥的沉淀性能不好，并且已有产生膨胀现象的可能。1.3.17 c,污泥龄（sludge age）也叫生物固体平均停留时间，曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比。1.3.18氮废水中氮有以下几种形式存在：有机氮(N有机)，如蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸、偶氮染料等物质中所含的氮；氨氮(NH3N及NH+4N)；亚硝酸氮(NO2N)；硝酸氮(NO3N)。2.水污染概况污染物质进入河流、海洋、湖泊等水体后，水体的水质和水体沉积物的物理、化学性质或微生物群落组成发生变化，从而破坏了水体固有的使用价值或使用功能的现象叫水体污染。2.1水污染分类水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。2.1.1自然污染和人为污染自然污染主要是自然原因造成的。如特殊的地质使某些地区有某种化学元素大量富集，天然植物的腐烂过程中产生某种有害物质，以及降雨淋洗大气和地面后挟带各种物质流入水体等，都会影响当地水质。造成自然污染的有害物质含量一般称为自然本底值或背景水平。例如一般天然水中，氟的本底值为0.150.4毫克/升，镉的本底值为0.0070.013毫克/升。人为污染是人类生活生产活动中产生的废物对水的污染。它们包括生活污水、工业废水、农田排水和矿山排水。此外，废渣和垃圾倾倒在水中或岸边，甚至堆积在土地上，废气排放到大气中，这些经降雨淋洗后流入水体，也会造成污染。当前，对水体造成较大危害的不是自然污染，而是人为污染。2.1.2水体污染物质的分类和影响水体污染物质主要可分化学性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。1、化学性污染未经处理的工业废水、矿山废水、农田排水和生活污水主要有下列物质，如任意排入水体，就会引起水体化学性污染。（1）无机污染物质：污染水体的无机物质主要为酸、碱和一些无机盐类。酸污染主要来自矿山排水和工业废水，矿山排水中的酸主要是含硫矿物经空气氧化与水作用而形成。含酸多的工业废水有酸洗、粘胶纤维及酸法造纸等，雨水淋洗含二氧化硫较多的空气后，流入水体也能形成水体中酸的污染。碱污染主要来自碱法造纸，化学纤维生产、制碱、制革、炼油等工业废水。酸碱污染使水体的pH值发生变化，破坏其自然缓冲作用，抑制或杀灭细菌和其它微生物的生长，妨碍水体自净，还会腐蚀船舶和建筑物，影响渔业，破坏生态。矿山排水和一些工业废水中还常含有不少无机盐类。这些无机盐类大量排入水体后，将提高水的硬度和增加水的渗透压，降低水中的溶解氧，对淡水生物有不良影响。（2）无机有毒物质：污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的有毒物质，其中汞、镉、铅等危害性较大，其它还有砷（特别是三价）、钡、铬（六价）、硒（四价、六价）、钒、氟化物、氰化物等。有毒重金属在自然界中一般不会消失，也可能通过食物链而富集、积累。这类物质会直接作用于人体而引起严重的疾病或有促进慢性病的作用。（3）有机有毒物质：污染水体的有机有毒物质种类很多。主要是各种有机农药、多环芳烃、酚类等。这些物质来自农田排水和有关的工业废水。它们之中有些是化学性质稳定的，如有机氯农药和多氯联苯等都是自然界中本来没有而人工合成的物质，极难被生物所分解。有些有机物质如稠环芳烃和芳香胺等中有不少被认为是致癌物质。（4）需氧污染物质：生活污水、牲畜污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素和酚等有机物质可在微生物的生物化学作用下进行分解。在其分解过程中需要消耗氧气，故称之为需氧污染物质。如果这类污染物质排入水体过多，将会消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，从而影响水中鱼类和其它水生生物的生长。水中的溶解氧耗尽后，有机物将时行一步恶化。需氧污染物质是水体中最大量、最经常和最普遍的一种污染物质。（5）植物营养物质：生活污水及某些工业废水中经常含有一定量的磷、氮等植物营养物质。施用磷肥和氮肥的农田排水中也会有残留的磷和氮。近一、二十年来，合成洗涤剂得到了大量的使用，因其中加有三聚磷酸盐等添加剂而使在含洗涤剂的污水中也含有不少的磷。水体中含磷、氮的量较高时，对一般河流的影响还不大，但对湖泊、水库、港湾、内海等水流漫的水域，则影响较大。这些水体内往往会因磷、氮等植物营养物质的含量过高而使藻类等浮游生物及水生物大量繁殖。这种情况称为水体的“富营养化”。一般认为：总磷和无机氮含量分别在20和300毫克/米3以上，就有可能出现富营养化作用。大量繁殖的藻类（通常以兰绿藻为主）等水生生物，使鱼类生活的空间减少，且这种兰绿藻不适宜作鱼类食料，有些还有毒性。藻类死亡腐败后又分解出大量营养物质，促使藻类进一步发展。如此恶性循环的结果，使水体外观呈红色和其它色泽，通气不良，溶解氧下降，引起水质恶化，鱼类大量死亡。在七十年代，北美的伊利湖就因富营养化问题而被美国一些环境研究者认为该湖正面临“湖泊死亡”阶段。日本漱湖内海频繁发生的“红潮”更被称为“死亡的水域”，经济损失极大。我国渤海和天津海于1975年和1977年也曾分别发生过红潮现象。1984年7月下旬又分别在南海珠江口海域和北部湾雷州半岛附近发现过两次红潮。富营养化作用一旦发生后，由于生物循环而延续的时间可能很长。且难于治理，因此已成为一个急待解决的难题。（6）油类污染物质：随着石油事业的发展，油类物质对水体的污染已日益增多。炼油和石油化工工业、海底石油开采、油轮压舱洗舱以及大气石油烃的沉降等都可使水体遭到严重的油污染，尤其海洋采油污染为最甚，影响水质、破坏海滩、危害水生生物，已受到各国关注。2. 物理性污染（1）悬浮物质污染：悬浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫等。它们是由生活污水、垃圾和一些工农业生产活动和采矿、采石、建筑、食品、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水质外观，妨碍水中植物的光合作用，减少氧气的溶入，对水生生物不利。如果悬浮颗粒上吸附一些有毒有害的物质，则更是有害。（2）热污染：来自热电厂、原子能发电站及各种工业过程中的冷却水，若不采取措施，直接排入水体，可能引起水温升高，溶解氧含量降低。水内存在的某些有毒物质的毒性增加。危害鱼类及水生生物的生长，此称为热污染。（3）放射性污染：大多数水体（特别是海洋）中在自然状态下都含有极微量的天然放射性物质，如钾40、铷87、铀238以及镭、氡等。本世纪四十年代以后，由于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采、核爆炸的试验、核电站的建立以及同位素在医药、工业、研究等领域中的应用，使放射性废水、废物显著增加，其中对人体健康有重要意义的放射性物质有锶90、铯137、碘131等。3. 生物性污染生活污水，特别是医院污水，和某些工业废水污染水体后，往往可带入一些病原微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原微生物，如伤寒、副伤寒、霍乱、细菌性痢疾等都可通过人畜粪便的污染而进入水体，随水流动而传播、传染。常见污染水体的病毒则有肠道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生虫病如阿米巴痢疾、血吸虫病等以及钩端螺旋体引起的钩端螺旋体病等，也都可通过水进行传播。防止病原微生物对水体的污染，是保护环境、保障人体健康的一大课题。2.2水污控制指标2.2.1感官性状和一般化学指标1.色度饮用水的颜色是由于带色有机物、金属或高色度的工业废水造成。水色的存在使饮用者不快甚至感到厌恶。衡量水中的色度用铂钴标准比色法，规定相当于1mg铂在1L水中所具有的颜色称为1度。“国标”规定色度不超过15度，并不得呈现其他异色。2.混浊度混浊度本身并不直接代表水的性质，而是综合性地反映水的混浊程度，属于感官性质。混浊度大小与水中的悬浮物质、胶体物质的含量有关。混浊度用白陶土标准比浊法测定，相当于1mg白陶土在1L水中所产生的混浊程度作为一个混浊度单位，用度表示。“国标”规定不超过3度，特殊情况不超过5度。 3.臭和味“国标”规定饮用水不得有异臭、异味。测定水中臭气没有标准的单位表示，一般常以水样在40及60时测者的感觉用文字定性描述并以臭气强度表示。描述臭气强度分为6级。味在强度上也分为6级。4.肉眼可见物“国标”规定饮用水中不得含有肉眼可见物。5. pH值pH值是水中氢离子浓度倒数的对数值。是衡量水中酸碱度的一项重要指标。6.总硬度含有钙与镁离子的水叫做具有“硬度”的水。水中钙离子与镁离子含量的综合叫做水的总硬度。水的硬度有分为暂时硬度和永久硬度两种，总硬度是这两种硬度之和。“国标”规定：生活饮用水的总硬度不能大于450mg/L（以碳酸钙计）。7.铁铁在天然水中普遍存在，是人体不可缺少的营养素。水中含铁量在0.30.5mg/L时无任何异味，达1mg/L时便有明显的金属味，在0.5mg/L时色度可大于30度。“国标”规定：生活饮用水中含铁不应超过0.3mg/L。8.锰锰也是人体需要的微量元素之一。水中含锰量如超过0.15mg/L时，水就会产生金属涩味。毒性较小，“国标”规定不应超过0.1mg/L，是从感官和危害角度提出的。9.铜水中含铜量达1.5mg/L时就会有明显的金属味，超过1mg/L的水，可以使衣服器皿及白瓷器染成绿色。但铜也是人体需要的微量元素之一。“国标”规定主要从感官出发，不应超过1.0 mg/L。 10.锌当水中含锌量达10 mg/L时，水是浑浊的，在5 mg/L时水中有金属涩味。“国标”规定不应超过1.0 mg/L也是根据感官性状要求制定的。11.挥发酚类酚分为挥发酚与不挥发酚，水中含酚主要来自工业废水污染，特别时炼焦和石油的工业废水，其中以苯酚为主要成分。“国标”规定：根据感官要求，定为饮用水中挥发酚类含量不应超过0.002 mg/L。12.阴离子合成洗涤剂其化学性质稳定，较难分解和消除，毒性极低。“国标”规定为不应超过0.3 mg/L。13.硫酸盐硫酸盐在天然水中普遍存在，但含量过高就会使水具有苦涩味，且能使人腹痛、腹泻、甚至便血。“国标”规定不应超过250 mg/L。14.氯化物水中氯化物含量过高，使水产生令人厌恶的味道，长期饮用氯化物含量过高的水还会引起高血压、心脏病和婴儿猝死，“国标”主要根据味觉考虑规定为不应超过250 mg/L。15.溶解性总固体水中溶解性总固体主要成分为钙、镁、钠的重碳酸盐、氯化物和硫酸盐等无机物。“国标”规定溶解性总固体不应超过1000 mg/L。2.2.2毒理性指标1.氟化物氟化物在自然界广泛存在；使人体正常组织成分之一。“国标”综合考虑饮用水氟含量堆牙齿的轻度影响和氟的防龋，以及推广大高氟区饮水进行除氟或更换水源所付的经济代价，规定饮用水中氟含量不得超过1 mg/L。2.氰化物水中氰化物有剧毒，氰化物使水呈杏仁气味，其嗅觉阈浓度为0.1 mg/L。“国标”采用一定安全系数，规定饮用水中氰化物不得超过0.05 mg/L（以游离氰根计）。3.砷水中的砷化物有毒，“国标”规定不应超过0.05 mg/L使安全的。4.硒硒是人体必需的元素之一。但硒的化合物有毒，在人体内有明显的蓄积作用。5.汞汞，是剧毒物质。汞化合物分为有机汞与无机汞，无机汞中的氯化汞和硝酸汞的毒性较高，汞在人体内蓄积性高，残毒性久，浓缩性大。“国标”规定不得超过0.001 mg/L。6.镉镉是有毒元素，食用镉污染的食物可能会蓄积于体内造成慢性中毒。“国标”规定饮用水中镉含量不超过0.01 mg/L。7.铬铬的化合物有二价、三价和六价，其中六价铬毒性最大，可引起皮肤、粘膜、肝、胃、肾、口腔、血液部分的疾患，并有导致肺癌的可能。“国标”规定为不得超过0.05mg/L。8.铅铅常随饮水和食物进入人体，摄入量过多可引起中毒。世界卫生组织于1972年规定每人每周摄入铅的总耐受量为3mg，当饮用水中铅含量为0.1mg/l时可能引起儿童血铅浓度的增高，根据国内管网水含铅量一般均低于0.05 mg/L的实际情况，“国标”规定铅浓度不得超过0.05 mg/L。9.银银的主要毒性表现为皮肤、眼和粘膜着色，称为银质沉着症。由于银一旦被吸收，就能长期保存在组织中。“国标”根据国外饮水中银的限量标准，规定饮水中银的浓度不得超过0.05 mg/L。10.硝酸盐硝酸盐含量过高可引起婴儿得变性血红蛋白血症，还可能引发癌症。“国标”定为饮用水中硝酸盐氮含量不得超过20 mg/L。11.氯仿当水源被污染，原水中含有机物或腐殖质时，加氯消毒就可能生成许多有机氯化合物，其中以氯仿为最常见。世界卫生组织饮用水水质准则中推荐氯仿在饮用水中得建议值为30g/L，考虑到我国国情，“国标”建议饮用水中氯仿含量得试行标准为60g/L。12.四氯化碳四氯化碳也是致癌物质，“国标”根据世界卫生组织饮用水水质准则得建议值，建议饮用水中四氯化碳含量试行标准为3g/L。13.苯并（）芘凡是含碳物质在燃烧（特别试400900）时都能产生苯并芘等多环芳烃。“国标”推荐饮用水中苯并（）芘含量得试行标准为0.01g/L。14.滴滴涕滴滴涕是一种持久性农药，在人体内有很强得蓄积性。“国标”从严考虑，建议在饮用水中滴滴涕得试行标准为1g/L。15.六六六六六六可在水中稳定，有强烈异臭。工业品六六六可使小鼠致癌，考虑到六六六目前已停用，但仍有残留，“国标”建议饮用水中六六六含量得试行标准为5g/L。2.2.3细菌学指标1.细菌总数细菌总数是指一毫升水样在普通琼脂培养基中经3724小时得培养所生长得各种细菌菌落总数.“国标”定为每毫升不超过100个。2.大肠菌群水中所含大肠杆菌得数量，通常用大肠杆菌群来表示，其意义为一升水中所含得大肠杆菌数。“国标”规定大肠杆菌3个/L，这在流行病学上是安全的。3.游离性余氯自来水必须经过消毒，因此有适量的余氯在水中，以保持持续的杀菌能力防止外来的再污染。“国标”规定，用氯消毒时出厂水游离性余氯不低于0.3mg/L，管网末梢水不低于0.05mg/L。2.2.4放射性指标世界卫生组织饮用水水质准则规定饮用水中放射线性物质总放射性为0.1Bq/L，总放射性为1.0 Bq/L。这是基于假设每人每天摄入2L水时所摄入的放射性物质按成年人的生物代谢参数估算出一年内对成年人产生的剂量确定的。因为有较大的安全系数可以不考虑年龄的差异和饮水量的不同。“国标”据此确定的放射性指标限值时世界卫生组织的推荐值。2.3污水的排放标准2.3.1污水排放标准制定的依据依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低划分为5类：类 主要适用于源头水，国家自然保护区；类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的梭饵场等；类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。以上功能区的划分及用水水质要求是污水排放标准制定的依据之一。2.3.2污水排放标准水质标准是对各种水的水质作出的规定，水质标准也是水处理的参考和依据，不同的水有不同的水质标准。此外，水质标准与其他标准一样可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。与污水处理后排放有关的国家水质标准有：GB 89781996污水综合排放标准；GB 38382002 地表水环境质量标准；GB 116071989 渔业水质标准；GB 50841992 农田灌溉水质标准；GB 30971997 海水水质标准；GB/T148481993 地下水水质标准。 此外，国家还颁布了各相关行业的污水排放标准，如：GB 491485 海洋石油开发工业含油污水排放标准；GWPB 21999 造纸工业水污染物排放标准；GWPB 41999 合成氨工业水污染物排放标准等等。3.水处理技术概述污水处理就是采用各种技术和手段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质，从而使污水得到净化。3.1污水处理方法分类3.1.1按净化程度划分污水处理技术按净化程度划分，可分为三级：一级处理：除去油类、酸碱物质以及可以截留的悬浮物。二级处理：除去可溶性有机物和部分可溶性无机物以及经一级处理残留的悬浮物。三级处理：除去难降解的有机物和较高程度的除去可溶性N和P等无机物