第一节 污水性质和污染指标

污水的类型与特征

生活污水

生活污水的主要成分有纤维素，淀粉，糖类，脂肪和蛋白质等有机物，以及氮磷硫等无机盐类。还包括多种微生物和病原体。影响生活污水水质的主要因素有生活习惯，生活水平等。

工业废水

工业生产的过程中被生产原料，中间产品或成品物料所污染的水。一般而言，工业废水含有有毒物质，需要局部处理过以后才能排入城镇排水系统。影响工业废水水质的主要因素有工业类型，生产工艺等。

初期雨水

是雨雪降至地面形成的初期地表径流，将大气和地表中的污染物带入水中，形成面污染源。初期雨水的水质水量随着区域环境，季节和时间变化，成分比较复杂。影响初期雨水被污染的主要因素有大气质量，气候条件和地面及建筑物环境质量等。

城镇污水

包括生活污水，工业废水等。在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。城镇污水成分性质比较复杂。不仅各城镇之间不同，相同城镇的不同区域也有差异。影响城镇污水水质的因素有排水体制，以及所在地区生活污水与工业废水的特点和比例等。

污水的性质和污染指标

污水污染指标一般可分为物理性质，化学性质和生物性质三类。

物理指标

温度

有些企业派出的污水有较高的温度，引起水体的热污染。氧在水中的饱和溶解度随着水温升高而减少，较高的水温又加速耗氧反应，可导致水体缺氧和水质恶化。

色度

有金属化合物或有机化合物等有色污染物的污水呈现各种颜色。将有色污水用蒸馏水稀释后和蒸馏水在比色管中对比，一直稀释到没有色差，此时污水的稀释倍数就是色度。

嗅和味

当水体污染后会产生异样的气味。水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物，挥发性有机物和氯气等污染物质。盐分也会带来异味，比如氯化钠带咸味，硫酸镁带苦味，铁盐带涩味。

固体物质

水中所有残渣的总和称为固体（Total solid，TS），总固体包括溶解性固体（dissovlved solid，DS）和悬浮固体（suspended solid，SS）。水样过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体，滤渣脱水后即时悬浮固体。固体残渣依据挥发性能可分为挥发性固体（volatile solid，VS）和固定性固体（fixed solid，FS）。将固体放在600度的温度下灼烧，挥发掉的量就是挥发性固体。灼烧残渣是固定性固体，也称之为灰分。

1. 溶解性固体一般表示盐类的含量

   2. 悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量

   3. 挥发性固体反应固体的有机成分含量。

固体种类

化学指标

有机物

生活污水和某些工业废水中所含的糖类，蛋白质，脂肪等有机化合物在微生物作用下最终分解为简单的无机物质，二氧化碳和水等。这些有机物在分解的过程中需要消耗大量的氧气，所以属于耗氧污染物，耗氧有机污染物是使水体产生黑臭的主要因素之一。 污水中有机污染物的组成比较复杂，分别测定各类有机物的周期比较长，工作量大，通常在工程中必要性不大，有机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以下指标反映水中有机物的含量：

1. 生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）

2. 化学需氧量（Chemical oxygen demand，COD）

3. 总有机碳（Total organic carbon，TOC）

4. 总需氧量（Total oxygen demand，TOD）

生化需氧量

水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要的氧量称之为生化需氧量（单位为mg/L）。 间接反映了水中可生物降解的有机物量，生化需氧量越高，表示水中耗氧有机污染物越多。 有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程一般分为两个阶段：

1. 有机物被转化为二氧化碳，水，氨

2. 氨被转化为硝酸盐和亚硝酸盐 污水的生化需氧量一般指的是第一阶段有机物氧化所需的氧量。通常在20度的标准温度下需要20天左右才能基本上完成第一阶段的分解氧化过程。 但是实际应用中以5天作为测定生化需氧量的标准时间。简称5日生化需氧量。 根据经验，生活污水的5日生化需氧量约为第一阶段生化需氧量的70%

化学需氧量

使用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（单位为mg/L）。 化学需氧量越高表示水中的污染物越多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。 如果污水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系。

总有机碳和总需氧量

目前应用的5日生化需氧量测试时间长，不能快速反应水体被有机污染物污染的程度，可以采用总有机碳和总需氧量的测定，并寻求和5日生化需氧量的关系，实现快速测定。 总有机碳（TOC）包括水样中所有有机污染物的含碳量，也是评价水样中有机污染物的一个综合参数。 有机物中除了含有碳以外，还有氢，氮，硫等元素，当有机物全部被氧化的时候，碳被氧化成二氧化碳，氢被氧化成水，氮被氧化成一氧化氮，硫被氧化成二氧化硫，此时需氧量称之为总需氧量（TOD）。 TOC和TOD测定的都是燃烧化学氧化反应，前者测定的结果以碳表示，后者以氧表示。 TOC，TOD好氧的过程与BOD有着本质的不同，由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别较大。各种水质之间TOC或TOD与BOD之间不存在固定的关系。水质相同的情况下存在固定关系。

无机物

PH

主要指水样的酸碱性。一般要求处理后的污水的PH在6 - 9之间。天然水体的PH一般接近中性。

植物营养元素

污水中的氮磷为植物营养元素，从农作物生长角度看，植物营养元素是宝贵的养分，但是过多的氮磷进入天然水体中会导致富营养化。 富营养化是湖泊衰老的一种体现。原因如下：

1. 湖泊中植物营养元素增加，导致水生植物和藻类大量繁殖，使鱼类生活的空间变小。

2. 藻类的种类逐渐减少，个体数量迅速增加。

3. 藻类过度增长，导致水中溶解氧急剧的变化。在有阳光的时候，在光合作用下产生大量的氧气，夜晚无阳光的时候，藻类呼吸作用和死亡藻类的分解作用消耗大量的氧，使水体处于严重缺氧的状态。

重金属

重金属有：汞，镉，铅，铬，镍

无机性非金属有害毒物

砷，含硫化合物，氰化物。

污水的生物性质与污染指标

表示污水的生物性质与污染指标主要有细菌总数，大肠菌群和病毒。

细菌总数

水中细菌总数反应了水体受细菌污染的程度，可作为评价水质清洁程度和考核水净化效果的指标，一般细菌总数越多，表示病原菌存在的可能性越大，细菌总数不能说明污染的来源，必须结合大肠菌群数来判断水的污染来源和安全程度。

大肠杆菌

水是传播肠道疾病的一种重要的媒介，而大肠菌群被视为最基本的粪便污染指示菌群。大肠菌群的值可表示水被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能。