北極星水處理網訊: 1. 廢水的主要物理特性指標有哪些?
⑴溫度：廢水的溫度對廢水處理過程的影響很大，溫度的高低直接影響微生物活性。一般城市汙水處理廠的水溫為10～25攝氏度之間，工業廢水溫度的高低與排放廢水的生產工藝過程有關。
⑵顏色：廢水的顏色取決於水中溶解性物質、懸浮物或膠體物質的含量。新鮮的城市汙水一般是暗灰色，如果呈厭氧狀態，顏色會變深、呈黑褐色。工業廢水的顏色多種多樣，造紙廢水一般為黑色，酒糟廢水為黃褐色，而電鍍廢水藍綠色。
⑶氣味：廢水的氣味是由生活汙水或工業廢水中的汙染物引起的，通過聞氣味可以直接判斷廢水的大致成分。新鮮的城市汙水有一股發黴的氣味，如果出現臭雞蛋味，往往表明汙水已經厭氧發酵產生了硫化氫氣體，運行人員應當嚴格遵守防毒規定進行操作。
⑷濁度：濁度是描述廢水中懸浮顆粒的數量的指標，一般可用濁度儀來檢測，但濁度不能直接代替懸浮固體的濃度，因為顏色對濁度的檢測有幹擾作用。
⑸電導率：廢水中的電導率一般表示水中無機離子的數量，其與來水中溶解性無機物質的濃度緊密相關，如果電導率急劇上升，往往是有異常工業廢水排入的跡象。
⑹固體物質：廢水中固體物質的形式(SS、DS等)和濃度反映了廢水的性質，對控制處理過程也是非常有用的。
⑺可沉澱性：廢水中的雜質可分為溶解態、膠體態、游離態和可沉澱態四種，前三種是不可沉澱的，可沉澱態雜質一般表示在30min或1h內沉澱下來的物質。
2. 廢水的化學特性指標有哪些?
廢水的化學性指標很多，可以分為四類：①一般性水質指標，如pH值、硬度、鹼度、餘氯、各種陰、陽離子等;②有機物含量指標，生物化學需氧量BOD5、化學需氧量CODCr、總需氧量TOD和總有機碳TOC等;③植物性營養物質含量指標，如氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、磷酸鹽等;④有毒物質指標，如石油類、重金屬、氰化物、硫化物、多環芳烴、各種氯代有機物和各種農藥等。
在不同的汙水處理廠，要根據來水中汙染物種類和數量的不同確定適合各自水質特點的分析項目。
3. 一般汙水處理廠需要分析的主要化學指標有哪些?
一般汙水處理廠需要分析的主要化學指標如下：
⑴pH值：pH值可以通過測量水中的氫離子濃度來確定。pH值對廢水的生物處理影響很大，硝化反應對pH值更加敏感。城市汙水的pH值一般在6～8之間，如果超出這一範圍，往往表明有大量工業廢水排入。對於含有酸性物質或鹼性物質的工業廢水，在進入生物處理系統之前需要進行中和處理。
⑵鹼度：鹼度能反應出廢水在處理過程中所具有的對酸的緩衝能力，如果廢水具有相對高的鹼度，就可以對pH值的變化起到緩衝作用，使pH值相對穩定。鹼度表示水樣中與強酸中的氫離子結合的物質的含量，鹼度的大小可用水樣在滴定過程中消耗的強酸量來測定。
⑶CODCr: CODCr是廢水中能被強氧化劑重鉻酸鉀所氧化的有機物的數量，以氧的mg/L計。
⑷BOD5：BOD5是廢水中有機物被生物降解所需要的氧量，是衡量廢水可生化性的指標。
⑸氮：在汙水處理廠中，氮的變化和含量分布為工藝提供參數。汙水處理廠進水中的有機氮和氨氮含量一般較高，而硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮含量一般較低。初沉池氨氮的增加一般表明沉澱汙泥開始厭氧，而二沉池硝酸氮和亞硝酸氮的增加，表明硝化作用已經發生。生活汙水中氮的含量一般為20～80mg/L，其中有機氮8～35mg/L，氨氮為12～50mg/L，硝酸氮和亞硝酸氮的含量很低。工業廢水中有機氮、氨氮、硝酸氮和亞硝酸氮含量因水而異，有的工業廢水中氮的含量極低，在利用生物法處理時，需要投加氮肥以補充微生物所需的氮含量，而出水中氮的含量過高時，又需要進行脫氮處理，以防止受納水體出現富營養化現象。
⑹磷：生物汙水中磷的含量一般為2～20mg/L，其中有機磷1～5mg/L，無機磷為1～15mg/L。工業廢水中磷的含量差別很大，有的工業廢水中磷的含量極低，在利用生物法處理時，需要投加磷肥以補充微生物所需的磷含量，而出水中磷的含量過高時，又需要進行除磷處理，以防止受納水體出現富營養化現象。
⑺石油類：廢水中的油大多是不溶於水的，且浮在水面上。進水中的油會影響充氧效果、導致活性汙泥中的微生物活性降低，進入到生物處理構築物的混合汙水含油濃度通常不能大於30～50mg/L。
⑻重金屬：廢水中的重金屬主要來自工業廢水，其毒性很大。汙水處理廠通常沒有較好的處理方法，通常需要在排放車間內進行就地處理達到國家排放標準後再進入排水系統，如果汙水處理廠出水中重金屬含量上升，往往說明預處理出現了問題。
⑼硫化物：水中的硫化物超過0.5mg/L後，就帶有令人厭惡的臭雞蛋味，且有腐蝕性，有時甚至會引起硫化氫中毒事件。
⑽餘氯：使用氯消毒時，為保證在輸送過程中微生物的繁殖，出水中餘氯(包括游離性餘氯和化合性餘氯)是消毒工藝的控制指標，一般不超過0.3mg/L。
4. 廢水的微生物特性指標有哪些?
廢水的生物性指標有細菌總數、大腸菌群數、各種病原微生物和病毒等。醫院、肉類聯合加工企業等廢水排放前必須進行消毒處理，國家有關汙水排放標準對此已經作出了規定。汙水處理廠一般不對進水中的生物性指標進行檢測和控制，但對處理後的汙水排放之前要進行消毒處理，以控制處理汙水對受納水體的汙染。如果對二級生物處理出水再進行深度處理後回用，就更需要在回用前進行消毒處理。
⑴細菌總數：細菌總數可作為評價水質清潔程度和考核水淨化效果的指標，細菌總數增多說明水的消毒效果較差，但不能直接說明對人體的危害性有多大，必須結合糞大腸菌群數來判斷水質對人體的安全程度。
⑵大腸菌群數：水中大腸菌群數可間接地表明水中含有腸道病菌(如傷寒、痢疾、霍亂等)存在的可能性，因此作為保證人體健康的衛生指標。汙水回用做雜用水或景觀用水時，就有可能與人體接觸，此時必須檢測其中糞大腸菌群數。
⑶各種病原微生物和病毒：許多病毒性疾病都可以通過水傳染，比如引起肝炎、小兒麻痺症等疾病的病毒存在於人體的腸道中，通過病人糞便進入生活汙水系統，再排入汙水處理廠。汙水處理工藝對這些病毒的去除作用有限，在將處理後汙水排放時，如果受納水體的使用價值對這些病原微生物和病毒有特殊要求時，就需要消毒並進行檢測。
5. 反映水中有機物含量的常用指標有哪些?
有機物進入水體後，將在微生物的作用下進行氧化分解，使水中的溶解氧逐漸減少。當氧化作用進行的太快、而水體不能及時從大氣中吸收足夠的氧來補充消耗的氧時，水中的溶解氧可能降得很低(如低於3~4mg/L)，進而影響水中生物正常生長的需要。當水中的溶解氧耗盡後，有機物開始厭氧消化，發生臭氣，影響環境衛生。
由於汙水中所含的有機物往往是多種組分的極其複雜的混合體，因而難以一一分別測定各種組分的定量數值。實際上常用一些綜合指標，間接表徵水中有機物含量的多少。表示水中有機物含量的綜合指標有兩類，一類是以與水中有機物量相當的需氧量(O2)表示的指標，如生化需氧量BOD、化學需氧量COD和總需氧量TOD等;另一類是以碳(C)表示的指標，如總有機碳TOC。對於同一種汙水來講，這幾種指標的數值一般是不同的，按數值大小的排列順序為TOD>CODCr>BOD5>TOC
6. 什麼是總有機碳?
總有機碳TOC(英文Total Organic Carbon的簡寫)是間接表示水中有機物含量的一種綜合指標，其顯示的數據是汙水中有機物的總含碳量，單位以碳(C)的mg/L來表示。TOC的測定原理是先將水樣酸化，利用氮氣吹脫水樣中的碳酸鹽以排除幹擾，然後向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣，並將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中，在900oC～950oC的高溫下燃燒，用非色散紅外氣體分析儀測定燃燒過程中產生的CO2量，再折算出其中的含碳量，就是總有機碳TOC(詳見GB13193--91)。測定時間只需要幾分鐘。
一般城市汙水的TOC可達200mg/L，工業廢水的TOC範圍較寬，最高的可達幾萬mg/L，汙水經過二級生物處理後的TOC一般<50mg/L，較清潔的河水TOC一般<10mg/L。在汙水處理的研究中有用TOC作為汙水有機物指標的，但在常規汙水處理運行中一般不分析這個指標。
7. 什麼是總需氧量?
總需氧量TOD(英文Total Oxygen Demand的簡寫)是指水中的還原性物質(主要是有機物)在高溫下燃燒後變成穩定的氧化物時所需要的氧量，結果以mg/L計。TOD值可以反映出水中幾乎全部有機物(包括碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分)經燃燒後變成CO2、H2O、NOx、SO2等時所需要消耗的氧量。可見TOD值一般大於CODCr值。目前我國尚未將TOD納入水質標準，只是在汙水處理的理論研究中應用。
TOD的測定原理是向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣，並將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中，在900oC的高溫下瞬間燃燒，水樣中的有機物即被氧化，消耗掉氧氣流中的氧。氧氣流中原有氧量減去剩餘氧量就是總需氧量TOD。氧氣流中的氧量可以用電極測定，因而TOD的測定只需幾min。
8. 什麼是生化需氧量?
生化需氧量全稱為生物化學需氧量，英文是Biochemical Oxygen Demand，簡寫為BOD，它表示在溫度為20oC和有氧的條件下，由於好氧微生物分解水中有機物的生物化學氧化過程中消耗的溶解氧量，也就是水中可生物降解有機物穩定化所需要的氧量，單位為mg/L。BOD不僅包括水中好氧微生物的增長繁殖或呼吸作用所消耗的氧量，還包括了硫化物、亞鐵等還原性無機物所耗用的氧量，但這一部分的所佔比例通常很小。因此，BOD值越大，說明水中的有機物含量越多。
在好氧條件下，微生物分解有機物分為含碳有機物氧化階段和含氮有機物的硝化階段兩個過程。在20oC的自然條件下，有機物氧化到硝化階段、即實現全部分解穩定所需時間在100d以上，但實際上常用20oC時20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生產應用中仍嫌20d的時間太長，一般採用20oC時5d的生化需氧量BOD5作為衡量汙水有機物含量的指標。經驗表明，生活汙水和各種生產汙水的BOD5約為完全生化需氧量BOD20的70~80%。
BOD5是確定汙水處理廠負荷的一個重要參數，可用BOD5值計算廢水中有機物氧化所需要的氧量。含碳有機物穩定化所需要的氧量可稱為碳類BOD5，如果進一步氧化，就可以發生硝化反應，硝化菌將氨氮轉化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮時所需要的氧量可成為硝化BOD5。一般的二級汙水處理廠只能去除碳類BOD5，而不去除硝化類BOD5。由於在去除碳類BOD5的生物處理過程中，硝化反應不可避免地要發生，因此使得BOD5的測定值比實際有機物的耗氧量要高一些。
BOD測定時間較長，常用的BOD5測定需要5d時間，因此一般只能用於工藝效果評價和長周期的工藝調控。對於特定的汙水處理場，可以建立BOD5和CODCr的相關關係，用CODCr粗略估計BOD5值來指導處理工藝的調整。
9. 什麼是化學需氧量?
化學需氧量的英文是Chemical Oxygen Demand，它是指在一定條件下，水中有機物與強氧化劑(如重鉻酸鉀、高錳酸鉀等)作用所消耗的氧化劑折合成氧的量，以氧的mg/L計。
當用重鉻酸鉀作為氧化劑時，水中有機物幾乎可以全部(90%~95%)被氧化，此時所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱的化學需氧量，常簡寫為CODCr(具體分析方法見GB 11914--89)。汙水的CODCr值不僅包含了水中的幾乎所有有機物被氧化的耗氧量，同時還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機物被氧化的耗氧量。
10. 什麼是高錳酸鉀指數(耗氧量)?
用高錳酸鉀作為氧化劑測得的化學需氧量被稱為高錳酸鉀指數(具體分析方法見GB 11892--89)或耗氧量，英文簡寫為CODMn或OC，單位為mg/L。
由於高錳酸鉀的氧化能力比重鉻酸鉀要弱，同一水樣的高錳酸鉀指數的具體值CODMn一般都低於其CODCr值，即CODMn只能表示水中容易氧化的有機物或無機物的含量。因此，我國及歐美等許多國家都把CODCr作為控制有機物汙染的綜合性指標，而只將高錳酸鉀指數CODMn作為評價監測海水、河流、湖泊等地表水體或飲用水有機物含量的一種指標。
由於高錳酸鉀對苯、纖維素、有機酸類和胺基酸類等有機物幾乎沒有氧化作用，而重鉻酸鉀對這些有機物差不多都能氧化，因此使用CODCr作為表示廢水的汙染程度和控制汙水處理過程的參數更為合適。但由於高錳酸鉀指數CODMn測定簡單、迅速，在對較清淨的地表水進行水質評價時仍使用CODMn來表示其受到的汙染程度，即其中的有機物數量。
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