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技術(shù)文章
Technical articles
更新時間：2018-02-26
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1、基本概念
水在社會循環(huán)中，由于種種原因而喪失了使用價值而外排，這種廢棄外排的水稱為廢水。“廢水”是指廢棄外排的水，強調(diào)廢棄的一面。
“污水”是被污染物污染了的水，強調(diào)其臟的一面。實際上有相當(dāng)數(shù)量的廢水是不臟的，如冷卻水。因而用“廢水”一詞統(tǒng)稱所有排水比較合適。
據(jù)廢水的來源:
生活廢水（domestic) 工業(yè)廢水 (industrial)
據(jù)污染物的化學(xué)類別:
有機廢水(organic) 無機廢水(inorganic）
按廢水產(chǎn)生的工藝:
焦化廢水(coking) 冶金廢水(metallurgical) 制藥廢水(pharmaceutical)
食品廢水(food) 印染廢水(printing and dyeing)
廢水污染是指廢水對水體、大氣、土壤或生物的污染，這里廢水是污染的原因。水污染是指水體受到廢水、廢氣、固體廢棄物中污染物的污染，這里水體是受害者。但造成水體污染的主要原因是廢水。
2、 廢水中的污染物分類及危害簡介
（1）、固體污染物
固體污染物是指廢水中在100°C時不能蒸發(fā)的所有物質(zhì)，稱為總固體: 溶解性固體(dissolvedsolid，DS); 懸浮性固體(suspensionsolid，SS)
實際區(qū)分二者是用特制的微孔濾膜（孔徑0.45 μm）來過濾，能透過的為溶解性固體，被膜截留的為懸浮性固體。
懸浮固體:可沉降固體（settleable)：能在2小時內(nèi)靠重力沉降的固體
難沉降固體(unsettleable)兩小時內(nèi)不能沉降的稱為難沉降固體
廢水中固體污染物的多少用單位體積的水中所含質(zhì)量表示，即質(zhì)量濃度，單位一般為mg/L。使用中需要指明是哪一種固體。
廢水中懸浮物含量的多少也可用濁度(turbidity)表示
在水質(zhì)分析中規(guī)定，1 L水中含有1mgSiO2所構(gòu)成的濁度為一個標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡稱1度
懸浮物的危害主要是造成溝渠、管道和抽水設(shè)備的阻塞、淤積和磨損；造成水生生物的呼吸困難；造成給水水源渾濁；干擾廢水處理設(shè)施和回收設(shè)備的工作；有些懸浮物還有一定的毒性。幾乎所有的廢水中都含有數(shù)量不等的懸浮物，因此除去懸浮物是廢水處理的一項基本任務(wù)。
(2)、需氧污染物
需氧污染物主要是指廢水中所含的能被微生物降解的有機物，有些是有毒的，但這類有機物大部分本身是無毒的。
這類污染物的特點是數(shù)量大、成分復(fù)雜，所以很難分別表示其含量。
產(chǎn)生污染的主要原因是在其分解過程中消耗水中的溶解氧。
需氧污染物用間接指標(biāo)來衡量，常用的有BOD、COD、TOC和TOD等。
（1）、生物化學(xué)需（耗）氧量（biochemicaloxygen demand簡稱BOD）
表示在一定條件下（20°C），單位體積廢水中所含的有機物被微生物*分解所消耗的分子氧的數(shù)量。單位為mg（氧）/L（廢水）。
有BOD5和BOD20之分，BOD5常用。
特點：準(zhǔn)確反映污染的程度，但測定所需時間長，不利于指導(dǎo)實際生產(chǎn)和自動控制。
（2）、化學(xué)耗氧量（chemical oxygendemand簡稱COD）
用化學(xué)氧化劑氧化分解廢水中的有機物，用所消耗的氧化劑中的氧來表示有機物的多少，單位仍為mg/L。
常用的氧化劑有K2Cr2O7和KMnO4，分別用CODCr和CODMn表示。
特點：測定速度快，但與實際污染的程度有差距。
（3）、總需氧量（total oxygen demand，TOD）和總有機碳（total organic carbon ，TOC）
在900℃下，以鉑為催化劑，使水樣汽化燃燒，然后測定氣體載體中氧的減少量，作為有機物*氧化所需的氧量，稱為總需氧量；
在同樣條件下測定氣體中二氧化碳的增量，從而確定出水樣中碳元素的含量，稱為總有機碳
特點：測定速度快，但設(shè)備復(fù)雜且與BOD、COD之間無固定關(guān)系。
BOD5、BOD20、TOD、TOC有各自的特點和用途，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)各自的特點和不同的情況選用！
(4)、有毒污染物 (toxicmaterials)
廢水中能對生物引起毒性反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)稱為有毒污染物。
特點：
急性中毒：初期效應(yīng)十分明顯，嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡 。
慢性中毒：初期效應(yīng)不明顯，但長期積累可引起突變、致畸、致死，甚至引起遺傳畸變，這種效應(yīng)不易察覺，但后果更嚴(yán)重，一旦發(fā)現(xiàn)，很難在近期內(nèi)處理，甚至不可逆轉(zhuǎn)。
影響危害程度的因素：
濃度和作用時間：濃度越大，作用時間越長，后果越嚴(yán)重。
環(huán)境條件：如溫度、pH值、溶解氧濃度等，
生物的種類及生物自身的適應(yīng)能力。
分類：無機化學(xué)、有機化學(xué)和放射性毒物三類。
表示方法：質(zhì)量濃度表示，單位為mg/L。
（1）、無機化學(xué)毒物(inorganictoxics)
無機化學(xué)毒物主要是指重金屬離子、氰化物、氟化物和亞硝酸鹽等。
化學(xué)上一般把密度大于4的金屬稱為重金屬（heavymetals)。
水污染中所指的重金屬主要是Hg、Cr、Cd、Pb、As、Ni、Ce、Cu、Zn、Ti、Mo等，主要的是前五種。
重金屬(heavymetals)污染有如下特點：
（a）、毒性以離子狀態(tài)大，且不同價態(tài)的毒性不同。如Cr6+>Cr3+，但As3+>As5+；
（b）、很難被生物降解，有時還可以被生物富集或轉(zhuǎn)化成毒性更大的物質(zhì)。據(jù)研究，海水中的汞通過食物鏈可富集2萬倍；
（c）、危害時間長，難消除。
（d）、有些重金屬是人體必須的元素。
（2）、有機化學(xué)毒物 （organic toxics)
有機化學(xué)毒物大多是人工合成的有機物。主要有：農(nóng)藥（DDT、有機氯、有機磷等）酚類化合物、聚氯聯(lián)苯、稠環(huán)芳烴和芳香族氨基化合物等。
特點：這類物質(zhì)的種類多，性質(zhì)復(fù)雜，毒性大。化學(xué)穩(wěn)定性好。大多數(shù)難被生物降解且可以通過食物鏈富集，危害人體健康。
（3）、放射性物質(zhì)(radioactivematters)
放射性物質(zhì)主要是指廢水中所含的能產(chǎn)生有害射線的物質(zhì)。
(4)、營養(yǎng)污染物(nutrients)
營養(yǎng)污染物主要是指植物和微生物生長過程中所需的營養(yǎng)物質(zhì)，并非有毒，主要是氮和磷。這種由營養(yǎng)物質(zhì)過多產(chǎn)生的污染稱做富營養(yǎng)化污染(eutrophication)
產(chǎn)生污染的原因：
當(dāng)大量營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體時，會使藻類大量繁殖，水面上積聚大量的動物和植物，這種現(xiàn)象在海洋中出現(xiàn)叫赤潮(redcurrent)，在湖泊中出現(xiàn)叫水華（water bloom)。當(dāng)水中的生物大量死亡時會使水中的BOD值猛增，導(dǎo)致水中的溶解氧降低，影響水體功能，影響魚類生存。 除氮和磷外，BOD、溫度、維生素類物質(zhì)也能觸發(fā)和促進(jìn)富營養(yǎng)化污染。
表示水中營養(yǎng)物質(zhì)多少的指標(biāo)是單位體積水中含氮和磷的總質(zhì)量，單位為mg/L。
氮有多種表示方法：
有機氮是反映水中蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等含氮有機物總量的一個水質(zhì)指標(biāo)。
NH3和NH4+稱為氨態(tài)氮，
NO2─稱為亞硝酸氮，
NO3─稱為硝酸氮，
這幾種形態(tài)的含量均可作為水質(zhì)指標(biāo)，分別代表有機氮轉(zhuǎn)化為無機物的各個不同階段。
總氮（TN）則是一個包括從有機氮到硝酸氮等全部含量的水質(zhì)指標(biāo)。
(5)、生物污染物 (biologicalpollutants)
生物污染物主要是指廢水中的致病微生物(pathogens)和其他的有機體。
制革廠廢水中常含有炭疽菌，
醫(yī)院污水中含有病原菌和病毒等。
生活廢水中含有可能引起腸道系統(tǒng)疾病的細(xì)菌和寄生蟲卵等。
（a）細(xì)菌總數(shù)(totalbacteria)
細(xì)菌總數(shù)是指1mL水中所含有各種細(xì)菌的總數(shù)。
（b）大腸菌數(shù)(coliforms)
大腸菌數(shù)是指1L水中所含大腸菌個數(shù)。由于大腸菌在外部環(huán)境中的生存條件與腸道傳染病的細(xì)菌、寄生蟲卵相似，而且大腸菌的數(shù)量多，比較容易檢驗，所以把大腸菌數(shù)作為生物污染指標(biāo)。
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