常見問題

城市污水處理知識問答

發布日期 : 2018-09-05 瀏覽量 :

1.1 污水中的主要污染物有哪些? 
答:污水中的主要污染物可分為三大類:物理性污染、化學性污染和生物性污染。 
(1)物理性污染可分為以下幾個方面: 
①熱污染
污水的水溫是污水水質的重要物理性質之一。就污水處理本身而言,水溫多低(如低于 5℃)或過高(如高于 40℃)都會影響污水的生物處理效果。溫度較高的污水主要來自熱電廠及各種發熱工廠過程中的冷卻水。未經處理的冷卻水排入水體后,造成受納水體的水溫升高,水中有毒物質毒性加劇,溶解氧降低,危害水生生物的生長甚至導致死亡。
②懸浮物質污染
懸浮物是指水中含有的不溶性物質,包括固體物質、浮游生物及呈乳化狀態的油類(泡沫)。它們主要來自生活污水、垃圾和采礦、建材、食品、造紙等工業產生的污水,或者是由于地面徑流所引起的水土流失進入水中的。懸浮物質的存在造成水質混濁、外觀惡化,改變水的顏色。 
③放射性污染
污水中的放射性物質主要來自鈾、鐳等放射性金屬的生產和使用過程,如放射性礦藏、核試驗、核電站以及醫院的同位素實驗室等。放射性物質的衰變釋放出放射性核親(α、β、 r射線)構成一種特殊的污染,即放射性污染,對人體進行慢性輻射并可以長期蓄積,引起
潛在效應,誘發貧血、癌癥等。 

(2)化學性污染可分為以下幾個方面: 
①無機無毒物污染
無機無毒物主要指無機酸、無機堿、一般無機鹽以及氮、磷等植物營養物質。酸性、堿性污水要來自礦山排水、化工、金屬酸洗、電鍍、制堿、堿法造紙、化纖、制革、煉油等多種工業污水。酸堿污水排入水體后會改變受納水體的 pH值,從而抑制或殺滅細菌或其他微生物的生長,削弱水體的自凈能力,破壞生態平衡。此外,酸、堿污染還能逐步地腐蝕管道、船舶和地下構筑物等設施。一般無機鹽類是由于酸性污水與堿性污水相互中和以及它們與地表物質之間相互反應產生的。無機鹽量的增多導致水的硬度增加,給工業用水和生活用水帶來許多不利因素。
污水中的氮、磷是植物和微生物的主要營養物質。氮主要來源于氮肥廠、洗毛廠、制革廠、造紙廠等;磷的主要來源是磷肥廠和含磷洗滌劑。施用氮肥和磷肥的農田排水也會有殘余的氮和磷。
當水體中氮、磷等植物營養物質增多時,可導致水體,特別是湖泊、水庫、港灣、內海等水流緩慢的水域中的藻類等浮游植物及水草大量繁殖。這種現象稱之為水體的“富營養化”。“富營養化”污染可導致水中溶解氧減少,魚類的生活空間減少,且有些藻類還帶有毒性,危害魚類及水生動物的生存。更有甚者,過多的藻類殘體可使湖泊變淺,最后形成水體老化和沼澤化。 
②無機有毒物污染
無機化學毒物包括金屬和非金屬兩類。金屬毒物主要為汞、鉻、鎘、鉛、鋅、鎳、銅、鈷、錳、鈦、釩、鉑和鉍等,特別是前幾種危害更大。如汞進入人體后被轉化為甲基汞,在腦組織內積累,破壞神經功能,無法用藥物醫治,嚴重時造成死亡。鎘中毒時引起全身疼痛,其中的鎘取代了骨質中的鈣,使骨骼軟化自然折斷所致,腰關節受損、骨節變形,有時還會引起心血管病。
金屬毒物具有以下特點: 
a.不能被微生物降解,只能在各種形態間相互轉化、分散。 
b.其毒性以離子態存在時最嚴重,金屬離子在水中容易被帶負電荷的膠體吸附,吸附金屬離子的膠體可隨水流遷移,但大多數會迅速沉降,因此重金屬—般都富集在排污口下游一定范圍內的底泥中。 
c.能被生物富集于體內,即危害生物,又通過食物鏈危害人體。 
d.重金屬進入人體后,能夠和生理高分子物質,如蛋白質和菌等發生作用而使這些生理高分子物質失去活性,也可能在人體的某些器官積累,造成慢性中毒,其危害有時需 10— 20年才能顯露出來。重要的非金屬毒物有砷、硒、氰、氟、亞硝酸根等。如砷中毒時能引起中樞神經紊亂,誘發皮膚癌等。亞硝酸鹽在人體內還能與仲胺生成亞硝胺,具有強烈的致病作用。 
③有機無毒物污染(需氧有機物污染 ) 
有機無毒污染物主要包括生活污水、牲畜污水和某些工業污水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪等有機物。這類合機物是不穩定的,它們在微生物作用下,借助于微生物的新陳代謝進行分解,向穩定的無機物質轉化。在分解過程中需要消耗氧氣,故又稱之為需氧污染物或耗氧有機物。在有氧條件下,經好氧微生物作用進行轉化,從而消耗大量的溶解氧,產生 CO2、H2O等穩定物質;水中溶解氧耗盡后,則在厭氧微生物作用下進行轉化,產生 H2O、 CH4、CO等穩定物質,同時放出硫化氫、硫醇等難聞氣體。使水質變黑變臭,造成環境質量進一步惡化。這一類污染物質是目前水體中最大量、最經常和最普遍的一種污染物。 
④有機有毒物污染
污染水體中的有機有毒物質種類很多,這類污染物質多屬于人工合成的有機物質,(如 DDT、六六六)、多環芳烴、芳香胺等污染物;這類污染物質的主要特征是化學性質穩定,很難被微生物分解,其另一特征是它們以不同的方式和程度都有害于人類健康致畸、致突變物質,有些還被認為是致癌物質。。 
⑤油類物質污染
有機油類污染物質包括“石油類”和“動植物油類”兩項。它們進人水體后漂浮在水面上,形成油膜,隔絕陽光、大氣與水體的聯系,破壞水體的復氧條件,從而影響水生物、植物的生長。 
(3)生物性污染可分為以下幾個方面:
生物污染物主要是指廢水中的致病性微生物,它包括致病細菌、病蟲卵和病毒。未污染的天然水小細菌含量很低,當城市污水、垃圾淋溶水、醫院污水等排入后將帶入各種病原微生物。如生活污水中可能含有能引起肝炎、傷寒、霍亂、痢疾、腦炎的病毒和細菌以及蛔蟲卵和鉤蟲卵等。生物污染物污染的特點是數量大,分布廣,存活時間長、繁殖速度快。
1.2 污水水質指標有哪些? 
答:污水水質指標可分為三大類:物理性指標、化學性指標和生物性指標。 
(1) 物理性指標 
①固體物質(TS) 
水中固體物質是指在一定溫度下將水樣蒸發至干時所殘余的固體物質總量,也稱蒸發殘余物。按水中固體的溶解性可分為溶解固體(DS)和懸浮固體(SS)。溶解固體也稱“總可濾殘渣”,是指溶于水的各種無機物質和有機物質的總和。在水質分析中,對水樣進行過濾操作,濾液在 103~105℃溫度下蒸干后所得到的固體物質即為溶解固體。懸浮固體也稱作“總不
可濾殘渣”,在水質分析中,將水樣經 0.45微米濾膜過濾,凡不能通過濾器的固體顆粒物即為懸浮固體。
②渾濁度
含有泥砂、纖維、有機物、浮游生物等會呈現渾濁現象。水體渾濁的程度可用渾濁度的大小來表示。所謂渾濁度是指水中的不溶物質對光線透過時所產生的阻礙程度。在水質分析中規定,l L水中含有 1gSiO2所構成的濁度為一個標準濁度單位,簡稱 1度。目前濁度采用 NTU單位。
③顏色
水的顏色有真色和表色之分。真色是由于水中所含溶解物質或肢體物質所致,即除去水中懸浮物質后所呈現的顏色。表色則是由溶解物質、膠體物質和懸浮物質共同引起的顏色。異常顏色的出現是水體受污染的一個標志。
水的物理性水質指標還有嗅、味、溫度、電導率等。
(2)化學指標 
①化學需氧量(COD) 
化學需氧量是指在一定條件下,用強氧化劑氧化污水中的有機物質所消耗的氧量。常用的氧化劑有高錳酸鉀(KMnO4)和重鉻酸鉀(K2Cr2O7)。我國規定的污水檢驗標準系用重鉻酸鉀作為氧化劑,在酸性條件下進行測定耗氧量,記作 CODcr,單位為(mg/l)。由于 K2Cr2O7氧化能力很強,能使污水中的 85%~95%以上的有機物被氧化。 CODcr的測定較簡便、迅速,測定時間只需 2h,用來指導生產較為方便,而且不受水質限制。但也有其缺點:由于污水中的還原性無機物也能消耗氧量,故 CODcr值不能準確表示可被微生物氧化的有機物量。 
②生化需氧量(BOD) 
由于污水中有機物種類繁多,現有技術難以分別測定各類有機物的含量(一般情況下也沒有必要)。但污水中大多數有機污染物在相應的微生物及有氧存在的條件下,氧化分解時皆需要氧,且有機物的數量同耗氧量的大小成正比。故生化需氧量成為廣泛使用的污水水質指標。生化需氧量是指在溫度、時間都一定的條件下,由于微生物的作用,水中能分解的有
機物完全氧化分解時所消耗的溶解氧量,其單位為 mg/l。污水中有機物的分解過程一般可分為兩個階段。第一階段為碳化階段,即有機物中的碳被氧化為二氧化碳,有機物中的氮被氧化為氨的過程。碳化階段消耗的氧量稱為碳化需氧量。第二階段為硝化階段,即氮在硝化細菌的作用下被氧化為亞硝酸根和硝酸根的過程。硝化階段消耗的氧量稱為硝化需氧量。
微生物分解有機物的速率與溫度和時間有密切關系。為了使測定的 BOD值具有可比性,我國國家環境保護總局編制的《環境監測技術規范》中規定,將污水在 20℃溫度下培養 5天,作為生化需氧量測定的標準條件。在此條件下測量所得結果即為 5日生化需氧星、記作 BOD5。如果測定的時間是 20天,則結果稱為 20日生化需氧量,記作 BOD20。 
BOD值作為主要的有機物濃度指標,基本上反映了能被微生物氧化分解的有機物的量,較為直接、確切地說明了問題。但也存在某些條件下測定誤差難以控制、反饋信息較慢等缺陷。
一般來說,對一定的污水而言,COD20>BOD20>BOD5,BOD、COD之間的差值大致反映了不能被生物降解的有機物含量。 
③總有機碳(TOC) 
總有機碳是指污水中所有有機物的含碳量。在 TOC測定儀中,當樣品在 950℃條件下燃燒時,樣品中所有的有機碳和無機碳生成 CO2,此即為總碳(TC)。當樣品在 150℃條件下燃燒時,只有無機碳轉化為 CO2,此即為總無機碳 TIC。總碳與無機碳之差即為總有機碳 TOC,

TOC=TC -TIC 
因為 1g有機碳被氧化時須耗用 32/12g(即 2.678)氧,又因為 COD使近似地代表水樣中全部有機物被氧化時耗去的氧量,故 COD值換算成 TOC值的系數為 2.57,即 1gTOC=2.67COD。 
④有機氮
有機氮是反映水中蛋白質、氨基酸、尿素等含氮有機物總量的一個水質指標。若使有機氮在有氧條件下進行生物氧化,可逐步分解為 NH3、NH4+、NO2 、NO3-等形態,NH3和 NH4+稱為氨氮,NO2-稱為亞硝酸氮,NO3 稱(-) 為硝酸氮。有機氮與氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮的總和則稱為總氮(TN)。 
⑤ pH值 
pH值是指水中氫離子濃度的大小,即 pH值=-lg[H+]反應水的酸堿性。 
⑥有毒物質指標
指水中的有毒物質主要是包括氰化物、汞、砷化物、鎘、鉻、鉛、酚等,它們的含量均作為單獨的水質指標。
(3) 生物指標
生物指標主要有細菌總數、大腸菌數及病原菌等。細菌總數是指 1mg水中所含有的各種細菌的總數;大腸菌數是指每 
L水中所含的大腸菌個數。 
1.3 怎樣收集城市污水?城市污水流量是如何變化的?
答:(1)在城市中,每天都有大量的水用于市民生活、三產服務業和工業生產等,這些水在使用之后,約有 80%的水量變為污水排放。而這些城市污水從污水管網中的各污水支管匯流到市政干管,進入污水泵站。由污水泵站將這些污水簡單的進行預處理:沉砂池除砂,粗格柵將大塊漂浮物、懸浮物攔截拿出。最后用污水泵把污水泵入污水處理廠,進行凈化處
理,達到國家規定的 GB 18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》要求,才能最終排入下游。
2)城市流量是隨著城市活動的變化而不斷變化,一般來說,大多數城市隨著經濟的發展,人口不斷地增加,用水量及污水量也在逐年增長。而各個污水處理廠所接納的污水量隨著各自匯水面積內的企事業單位的增減和服務人口的多少而變化著。污水量還隨著居民的生活習慣而變化。如居民的上班前和下班后污水量處在高峰期;節假日居民消耗的水量和排
污水量也處在高峰期。后半夜,大多數居民睡眠造成用水量大減,排污水量也大減。再有工業、企業、機關事業、學校、商業等都在白天活動多,夜間活動少,造成白天的用水的用水量和排污水量要大于夜間的用水量和排污水量。
3)老城市中下水道有很多是雨污混流,在下雨天里能造成雨水與污水混流超過泵站和污水廠的設計量,發生溢流或淹沒泵房和污水廠的提升泵房。這些流量的大變化是我們在城市污水處理廠的設計、建設和運行管理中應特別注意的問題。 
1.4 污水處理工程如何執行污水排放標準? 
答:按照國家綜合排放標準與國家行業排放標準不交叉執行的原則,除國家特殊規定的行業水污染物排放標準外,所有其他水污染物排放均執行 GB8978-1996《污水綜合排放標準》。
國家特殊規定的行業排放標準如:造紙工業執行 GB3544-92《造紙工業水污染物排放標準》,船舶執行GB3552-83《船舶工業污染物排放標準》,海洋石油開發工業執行 GB4914-85《海洋石油開發工業含油污水排放標準》,紡織染整工業執行 GB4287-92《紡織染整工業水污染物排放標準》,肉類加工工業執行 GB13457-92《肉類加工工業水污染物排放標
準》,合成氨工業執行 GB13458-92《合成氨工業水污染物排放標準》,鋼鐵工業執行 GB13456-92《鋼鐵工業水污染物排放標準》,航天推進劑工業執行 GB14374-93《航天推進劑水污染物排放標準》,兵器工業執行 GB14470.1~14470.3-93和 GB4274~4279-84《兵器工業水污染物排放標準》,磷肥工業執行 GB15580-95《磷肥工業水污染物排放標準》,燒堿、聚氯乙烯工業執行 GB15581-95《燒堿、聚氯乙烯工業水污染物排放標準》等

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