水處理工程師必懂的廢水處理知識（二）

如何發展環保事業？

衡美水處理為您介紹一項環境保護專業知識——水處理工程師必懂的廢水處理知識。

六、廢水分析中為什麽經常使用COD和BOD這二個汙染指標？

廢水中有許多有機物質，含有十幾種、幾十種，甚至上百種有機物質的廢水也是能經常遇到的，如果對廢水中的有機物質一一進行定性定量的分析，既耗時間，又耗藥品。那麽能不能隻用一個汙染指標來表示廢水中所有的有機物質及其它們的數量呢？環境科學工作者經過研究發現，所有的有機物質都有二個共性：一是它們至少都由碳氫組成；二是絕大多數的有機物質能夠化學氧化或被微生物氧化，它們的碳和氫分別與氧形成無毒無害的二氧化碳和水。廢水中的有機物質不論是在化學氧化過程中還是在生物氧化過程中都要消耗氧，廢水中的有機物質愈多，則消耗的氧量也愈多，二者之間是呈正比例關係的。於是環境科學工作者們將廢水用化學藥劑氧化時所消耗的氧量稱為化學需氧量，即COD；而將廢水用微生物氧化所消耗的氧量稱為生物需氧量，即BOD。由於COD和BOD能夠綜合性地反映廢水中所有有機物質的數量，且分析比較簡單，因此被廣泛地應用於廢水分析和環境工程上。

實際上，COD並不是單單表示水中的有機物質的，它還能表示水中具有還原性質的無機物質，如：硫化物、亞鐵離子、亞硫酸鈉，甚至氯根離子等。譬如講，如果鐵炭池出水中的亞鐵離子在中和池中沒能完全被去除掉的話，則生化處理出水中由於有亞鐵離子的存在，出水COD可能會超標。

期、什麽叫COD（化學需氧量）？

化學需氧量（COD）是指廢水中能被氧化的物質在被化學氧化劑氧化時，所需要的氧量，以氧的毫克/升作為單位。它是目前用來測定廢水中有機物含量的一種最常用的手段。COD分析中常用的氧化劑有高錳酸鉀（錳法CODMn）和重鉻酸鉀（鉻法CODCr），現在常用重鉻酸鉀法。廢水在強酸加熱沸騰回流條件下對有機物實行氧化，用硫酸銀作催化劑時可以使大多數的有機物的氧化率提高到85-95%。如果廢水中含有較高濃度的氯根離子，應該用硫酸汞將氯離子屏蔽掉，以減少對COD的測定幹擾。

八、什麽叫BOD5（生化需氧量）？

生化需氧量也可以表征廢水被有機物汙染的程度，最常用的為5日生化需氧量，以BOD5表示，它表示廢水在微生物存在下進行生化降解5日內所需要的氧的數量。今後我們將經常使用5日生化需氧量。

九、COD和BOD5之間有什麽關係?

有的有機物是可以被生物氧化降解的（如葡萄糖和乙醇），有的有機物隻能部分被生物氧化降解（如甲醇），而有的有機物是不能被生物氧化降解的而且還具有毒性（如銀杏酚、銀杏酸、某些表麵活性劑）。因此，我們可以把水中的有機物分成2個部分，即可以生化降解的有機物和不可生化降解的有機物。

通常認為COD基本上可表示水中的所有的有機物。而BOD為水中可以生物降解的有機物，因此COD與BOD的差值可以表示廢水中生物不可降解部分的有機物。

十、什麽叫B/C？B/C表示什麽意義？

B/C是BOD5與COD比值的縮寫，該比值可以表示廢水的可生化降解特性。如果CODNB表示COD中的不可生物降解部分，則廢水中不可為微生物生物降解的有機物所占的比例可用CODNB/COD表示。

BOD5/COD與CODNB/COD之間有如下表所示的關係：

當BOD5/COD≥0.45時，不可生物降解的有機物僅僅占全部有機物的20%以下，而當BOD5/COD≤0.2時，不可生物降解的有機物已占全部有機物的60%以上。

因此，BOD5/COD值常常被作為有機物生物降解性的評價指標。

B/C在環境工程上有著非常重要而實用的意義。

十一、什麽叫pH？

pH實際上是水溶液中酸堿度的一種表示方法。平時我們經常習慣於用百分濃度來表示水溶液的酸堿度，如1%的硫酸溶液或1%的堿溶液，但是當水溶液的酸堿度很小很小時，如果再用百分濃度來表示則太麻煩了，這時可用pH來表示。pH的應用範圍在0-14之間，當pH＝7時水呈中性；pH＜7時水呈酸性，pH愈小，水的酸性愈大；當pH＞7時水呈堿性，pH愈大，水的堿性愈大。

世界上所有的生物是離不開水的，但是適宜於生物生存的pH值的範圍往往是非常狹小的，因此國家環保局將處理出水的pH值嚴格地規定在6-9之間。

水中pH值的檢測經常使用pH試紙，也有用儀器測定的，如pH測定儀。

十二、廢水分析中為什麽要經常使用毫克/升（mg/L）這個濃度單位？

一般來說，廢水中的有機物質和無機物質的含量是很小很小的，如果用百分濃度或其他濃度來表示則太麻煩太不方便了，譬如一噸廢水中往往隻有幾克、幾十克、幾百克甚至幾千克汙染物質，其單位即為克/噸（g/T），如將噸換算成升即為毫克/升（mg/L）。計算時可參考下表換算：

十三、什麽叫廢水的預處理？預處理要達到哪幾個目的？

生化處理前的處理一般都習慣地叫作預處理。由於生化法處理費用比較低、運行比較穩定，因此一般的工業廢水都采用生化法處理，廢水的治理也以生化法作為主要的處理手段。但廢水中含有某些對微生物有抑製、有毒害的有機物質，因此廢水在進入生化池之前必須進行必要的預處理，目的是將廢水中對微生物有抑製、有毒害的物質盡可能地削減或去除，以保證生化池中的微生物能正常地運行。

預處理的目的有二個：一是將廢水中對微生物有抑製有毒害、有抑製作用的物質盡可能地消減和去除或轉化為對微生物無害或有利的物質，以保證生化池中的微生物能正常運行；其二是在預處理過程中削減COD負荷，以減輕生化池的運行負擔。

預處理工藝是鐵炭微電解與Fe2+/Fe3+還原氧化法，形成的無數個微小的鐵炭原電池有利於氧化還原反應的進行，可將廢水中的有毒有害物質破壞去除，在中和沉澱過程中還可以通過二價鐵與三價鐵在堿性條件所形成的活性絮體吸附廢水中的有機物質以削減COD負荷，保證後續的生化處理係統能正常地運行。

十四、廢水集水池是派什麽用的？

廢水集水池的作用是匯集、儲存和均衡廢水的水質水量。

各個車間的生產廢水，其排出的廢水水量和水質一般來說是不均衡的，生產時有廢水，不生產時就沒有廢水，甚至在一日之內或班產之間都可能有很大的變化，特別是精細化工行業的廢水，如果清濁廢水不分流，則工藝濃廢水與輕汙染廢水的水質水量變化很大，這種變化對廢水處理設施設備的正常操作及處理效果是很不利的，甚至是有害的。因此廢水在進入主要汙水處理係統前，都要設置一個有一定容積的廢水集水池，將廢水儲存起來並使其均質均量，以保證廢水處理設備和設施的正常運行。

十五、為什麽廢水中的膠體顆粒不易自然沉降?

廢水中許多比重大於1的雜質懸浮物、大顆粒、易沉降的懸浮物都可以用自然沉降、離心等方法去除。

但比重小於1的、微小的甚至肉眼無法看到的懸浮物顆粒則很難自然沉降，如膠體顆粒是10-4～10-6mm大小的微粒，在水中非常穩定，它的沉降速度極慢，沉降1m需耕時200年。沉降慢的原因有二個，（1）一般來說，膠體粒子都帶有負電荷，由於同性相斥的原因，從而阻止膠體微粒間的接觸，不能被彼此粘合，懸浮於水中。（2）膠體粒子表麵還有一層分子緊緊地包圍著，這層水化層也阻礙和隔絕膠體微粒之間的接觸，不能被彼此粘合，懸浮於水中。

十六、怎樣使膠體顆粒沉澱?

要使膠體顆粒沉澱，就要促使膠體顆粒相互接觸，使之成為大的顆粒，亦即凝聚起來，使其比重大於1而沉澱。

采用的方法有很多種，工程上常用的技術有：凝聚法、絮凝法和混凝法。

十七、什麽叫凝聚？

在廢水中投加帶正離子的混凝藥劑，大量正離子在膠體粒子之間的存在以消除膠體粒子之間的靜電排斥，從而使微粒聚結，這種通過投加正離子電解質的方法，使得膠體微粒相互聚結的過程稱為凝聚。常用地凝聚劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、明礬、氯化鐵等。

十八、什麽叫絮凝？

絮凝是在廢水中加入高分子混凝藥劑，高分子混凝藥劑溶解後，會形成高分子聚合物。這種高聚物的結構是線型結構，線的一端拉著一個微小粒子，另一端拉著另一個微小粒子，在相距較遠兩個粒子之間起著粘結架橋的作用，使得微粒逐漸變大，最終形成大顆粒的絮凝體（俗稱礬花），加速顆粒沉降。常用的絮聚劑有聚丙烯酰胺（PAM）、聚鐵（PE）等。

十九、廢水為什麽要用聚鐵進行絮凝吸附預處理？

聚鐵在混凝過程中形成氫氧化鐵絮體具有很好的吸附廢水中有機物質的能力，實驗數據表明，廢水用聚鐵絮凝吸附後，可以去除廢水中COD的10%-20%左右，這樣可以大大地減輕生化池的運行負擔，有利於處理廢水的達標排放。另外，用聚鐵進行混凝預處理可以將廢水中對微生物有毒害、有抑製作用的微量物質去除，以保證生化池中的微生物能正常運行。在諸多混凝藥劑中，聚鐵的價格相對來說比較便宜（25-300元/噸），因此處理成本比較低廉，比較適合工藝廢水的預處理。

聚鐵是酸性物質，腐蝕性很強，因此處理設備應做好防腐處理。

二十、什麽叫混凝？

凝聚與絮凝結合在一起使用的過程為混凝過程。混凝在實驗或工程上被經常應用，如先在水中投加硫酸亞鐵等藥劑，消除膠體粒子之間的靜電排斥，然後再投加聚丙烯酰胺（PAM），使得微粒逐漸變大，形成肉眼可見的礬花，最後產生沉降。

二十一、什麽叫吸附？

利用多孔性固體（如活性炭）或絮體物質（如聚鐵）將廢水中的有毒有害物質吸附在固體或絮體的表麵上或微孔內，達到淨化水質的目的，這種處理方法稱作為吸附處理。吸附的對象可以是不溶性固體物質，也可以是溶解性物質。吸附處理的效率高，出水水質好，因此常作為廢水深度處理。也可在生化處理單元中引入吸附處理，以提高生化處理效率（如PACT法就是其中的一種）。

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