2.1 污水水质与排放标准
2.1.1 污水来源
人类社会活动使用过的水,其物理或化学性质被改变,便成为了污、废水。根据使用过程和污水来源的不同,污水可分为生活污水、生产废水和降水3大类。
生活污水是指人类在日常生活中使用过的,并被生活废弃物所污染的水;工业废水是在工矿企业生产过程中使用过的并被生产原料等废料所污染的水,如果工业废水只是水温升高,所含杂质没有被改变时,称为生产废水。相反,污染较严重的水称为生产污水。初降雨水径流过程中,会携带地面的各种污染物,所以排入水中也会形成污染。生活污水和工业废水的混合污水称为城市污水,城市污水需要输送到城市污水处理厂进行集中处理,初降雨水也应处理。
处理后的污水出路可以有3种:排入水体、灌溉农田、重复利用。排放水体是污水的自然归宿,也是水的社会循环的最后阶段,但也是造成水体污染的重要原因;处理水用于灌溉农田时,必须符合农田用水水质标准。对处理水的重复利用可分为直接利用和间接利用。直接利用包括中水利用、补充景观水等,间接利用主要是用于回灌地下水等。
2.1.2 污水水质
污水产生的来源不同,其所含污染物质也不同。根据我国水质分析和检测标准,表示污水水质特征的指标可分为物理性指标、化学性指标、生物性指标3类。
1.物理性指标
物理性指标有温度、色度、臭和味、固体物质。
许多工业废水都有较高的温度,排放水体会引起水体的热污染,影响水生生物的生存和对水资源的利用。色度、臭和味属感官性指标。水中所有残渣的总和称为总固体(TS),总固体包括溶解物质(DS)和悬浮固体物质(SS)。水样过滤后,滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体,滤渣烘干后即是悬浮固体。根据成分的挥发性能,悬浮固体又可分为挥发性悬浮固体(VSS)和非挥发性悬浮固体(NVSS)或称灰分两种。挥发性悬浮固体主要是污水中的有机质,是水体有机污染的重要来源。一般生活污水中挥发性悬浮固体约占75%左右。
2.化学性指标
化学性指标包括有机物指标和无机性指标。
(1)有机物指标。污水中有机污染物的组成较复杂,其主要危害是消耗水中溶解氧,所以,一般以需氧量来表征有机物含量,主要有生物化学需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD)等指标,单位均为mg/L。
COD包含了易于生物降解的有机物和难于生物降解的有机物的总含量,而BOD5主要反映的是污水中易于生物降解的有机物量,因此,BOD5/COD比值可以用来判别污水的可生化性,即污水是否适宜用生物化学方法处理。一般认为比值大于0.3的污水,基本能采用生化法处理;比值大于0.45的污水可生化性良好。据统计,城市污水的比值一般为0.4~0.65之间。总有机碳(TOC)包括水样中所有有机污染物质的含碳量;总需氧量TOD表示水中所有含碳、氢、氮、硫等元素的有机物被氧化需要的总氧量。
水质条件基本相同的污水,测得的各指标值间存在着一定的关系
BOD5不仅与COD间存在着一定的比例关系,BOD5与TOC间也有一定的相关关系,如城市污水的BOD5/TOC比值一般为1.0~1.6。
(2)无机性指标。无机性指标主要包括氮、磷、无机盐类和重金属离子及酸碱度等。
污水中的氮、磷为植物营养元素,但过量的氮、磷进入天然水体却易导致富营养化。即由于营养元素的大量增加会刺激以藻类为主的水生植物大量繁殖,而影响到水中鱼类的生存空间,还会造成水中溶解氧的急剧变化,引起水体的严重缺氧,从而严重影响鱼类生存。就污水对水体的富营养化作用来说,磷的作用远大于氮。
污水中的无机盐类主要来源于人类生活污水和工矿企业废水,主要有硫酸盐、氯化物和氰化物等。此外,还有些无机有毒物质,如无机砷化物等。
重金属主要是指汞、铬、铅、镉、镍、锡等。正常的天然水体中的重金属含量是很低的,重金属主要是通过废水、废气和废渣排放到环境中的,这属于点源污染,能在局部地区造成严重的污染后果。重金属作为有色金属在人类的生产和生活方面有广泛的应用,由于人类活动而进入环境中的重金属量,几乎相当于自然过程中的迁移量。
3.生物性指标
污水的生物性检测指标主要是细菌总数、大肠菌群等。
水中细菌总数反映水体受细菌污染的程度,单位是个/mL;大肠菌群可表明水样被粪便污染的程度,单位是个/L。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体污染的来源和安全程度。