废水排放标准(污水处理常规分析控制指标最全总结)
废水排放标准(废水处理常规分析和控制指标的最全面总结)。
1.废水的主要物理特性是什么?
⑴温度:废水的温度对废水处理过程影响很大,温度直接影响微生物的活性。一般城市污水处理厂的水温在10-25摄氏度之间,工业废水的温度与排放废水的生产工艺有关。
⑵颜色:废水的颜色取决于水中可溶性物质、悬浮物或胶体物质的含量。新鲜城市污水一般呈深灰色。如果是厌氧的,颜色会变深,变成深棕色。工业废水的颜色多种多样。造纸废水一般呈黑色,酒糟废水呈黄褐色,电镀废水呈蓝绿色。
⑶气味:废水的气味是由生活污水或工业废水中的污染物引起的,通过闻气味可以直接判断废水的一般成分。新鲜的城市污水有一股霉味。如果有臭鸡蛋味,往往说明污水已经厌氧发酵产生硫化氢气体。操作人员应严格遵守防病毒规定。
⑷浊度:浊度是描述废水中悬浮颗粒数量的指标,一般可以用浊度仪检测,但浊度不能直接代替悬浮物的浓度,因为颜色干扰了浊度的检测。
⑸电导率:废水中的电导率一般表示水中无机离子的量,与进水中溶解的无机物浓度密切相关。如果电导率急剧上升,往往有异常工业废水排放的迹象。
[6]固体物质:形式(SS、DS等)。)和废水中固体物质的浓度反映了废水的性质,这对于控制处理过程也非常有用。
⑺可沉淀性:废水中的杂质可分为四种:溶解态、胶体态、游离态和可沉淀态。前三种是不可沉淀的,可沉淀杂质一般是指30分钟或1小时内沉淀的物质..
2.废水的化学特性是什么?
废水的化学指标很多,可分为四类:①一般水质指标,如pH值、硬度、碱度、余氯、各种阴离子和阳离子等。;②有机质含量指数、生化需氧量BOD5、化学需氧量CODCr、总需氧量TOD和总有机碳TOC等。③植物养分含量,如氨氮、硝态氮、亚硝态氮、磷酸盐等。④有毒物质指标,如石油、重金属、氰化物、硫化物、多环芳烃、各种氯化有机物、各种农药等。
在不同的污水处理厂,应根据来水中污染物的不同种类和数量,确定适合水质特点的分析项目。
3.一般污水处理厂需要分析的主要化学指标有哪些?
一般污水处理厂需要分析的主要化学指标如下:
⑴pH值:pH值可以通过测量水中氢离子的浓度来确定。pH值对废水的生物处理影响很大,硝化作用对pH值更敏感。城市污水的pH值一般在6-8之间。如果超过这个范围,往往说明有大量的工业废水排放。对于含有酸性或碱性物质的工业废水,需要中和后才能进入生物处理系统。
⑵碱度:碱度可以反映废水在处理过程中的缓冲能力。如果废水碱度比较高,可以缓冲pH值的变化,使pH值相对稳定。碱度是指水样中强酸中与氢离子结合的物质含量,碱度可以通过滴定过程中水样消耗的强酸量来衡量。
⑶CODCr: CODCr是废水中可被强氧化剂重铬酸钾氧化的有机物量,以mg/L的氧气计算。
⑷ BOD5: BOD5是废水中有机物生物降解所需的氧气量,是衡量废水可生化性的指标。
⑸氮:在污水处理厂中,氮的变化和含量分布为工艺提供了参数。污水处理厂进水中有机氮和氨氮含量普遍较高,而硝态氮和亚硝态氮含量普遍较低。初沉池氨氮升高一般说明沉淀污泥开始厌氧,而二沉池硝酸盐氮和亚硝酸盐氮升高则说明硝化作用已经发生。生活污水中的氮含量一般为20 ~ 80 mg/L,其中有机氮8 ~ 35 mg/L,氨氮12 ~ 50 mg/L,硝态氮和亚硝态氮含量很低。工业废水中的有机氮、氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的含量因水而异,有些工业废水的含氮量极低。采用生物处理时,需添加氮肥补充微生物所需的含氮量,当出水含氮量过高时,需进行反硝化处理,防止受纳水体富营养化。
[6]磷:生物污水中磷的含量一般为2-20毫克/升,其中有机磷1-5毫克/升,无机磷1-15毫克/升。工业废水中的磷含量变化很大,有些工业废水的磷含量极低。使用生物处理时,需要添加磷肥,补充微生物所需的磷含量。当出水磷含量过高时,需进行除磷处理,防止受纳水体富营养化。
⒢Petroleum:废水中的大部分油不溶于水,漂浮在水面上。进水中的油会影响充氧效果,导致活性污泥中微生物活性降低。进入生物处理构筑物的混合污水含油浓度通常不超过30 ~ 50毫克/升..
⑻重金属:废水中的重金属主要来源于工业废水,毒性很大。污水处理厂通常没有很好的处理方法,通常需要在排放车间进行局部处理,达到国家排放标准后才能进入排水系统。如果污水处理厂出水重金属含量升高,往往说明预处理存在问题。
⑼硫化物:当水中的硫化物超过0.5mg/L时,会有恶心的臭鸡蛋味,有腐蚀性,有时甚至会引起硫化氢中毒。
⑽余氯:用氯消毒时,为保证运输过程中微生物的繁殖,出水余氯(包括游离余氯和复合余氯)是消毒过程的控制指标,一般不超过0.3 mg/L..
4.废水的微生物特征是什么?
废水的生物指标包括细菌总数、大肠菌群数、各种病原微生物和病毒。医院、肉类加工企业等废水排放前必须进行消毒,这在国家相关废水排放标准中已有规定。一般来说,污水处理厂不检测和控制进水中的生物指标,而是在处理后的污水排放前对其进行消毒,以控制处理后的污水对受纳水体的污染。如果二级生物处理的出水经过深度处理后回用,更需要在回用前进行消毒。
⑴细菌总数:细菌总数可作为评价水质清洁度、检查净水效果的指标。细菌总数的增加说明水的消毒效果差,但不能直接说明对人体的危害有多大。需要结合粪大肠菌群的数量来判断水质对人体的安全程度。
⑵大肠菌群数:水中大肠菌群数可间接指示肠道细菌的可能性(如伤寒、痢疾、霍乱等)。)在水中,所以可以作为健康指标来保证人体健康。污水作为杂用水或景观水回用时,可能会接触到人体。此时,必须检测粪大肠菌群的数量。
⑶各种病原微生物和病毒:许多病毒性疾病都可以通过水传播。例如,引起肝炎、脊髓灰质炎等疾病的病毒存在于人体肠道内,通过患者粪便进入生活污水系统,再排入污水处理厂。污水处理工艺对这些病毒的去除是有限的。处理后的污水排放时,如果受纳水体的使用价值对这些病原微生物和病毒有特殊要求,则需要进行消毒和检测。
5.反映水中有机物含量的常用指标有哪些?
有机物进入水体后,会在微生物的作用下被氧化分解,使水中的溶解氧逐渐减少。当氧化过程过快,水体不能及时从大气中吸收足够的氧气来补充消耗的氧气时,水中的溶解氧可能会降到很低(例如3~4mg/L以下),从而影响水中生物的正常生长。当水中的溶解氧耗尽后,有机物开始厌氧消化,产生臭味,影响环境卫生。
由于污水中含有的有机物往往是各种成分极其复杂的混合物,很难逐一测量各种成分的定量值。事实上,一些综合指标经常被用来间接表征水中有机物的含量。指示水中有机物含量的综合指标有两种。一种是用相当于水中有机物量的需氧量(O2)表示的指标,如生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)和总需氧量(TOD)等。另一种是用碳(c)表示的指标,如总有机碳TOC。对于同一类污水,这些指标的数值一般不同,数值大小顺序为tod > CODcr > BOD5 > TOC。
6.什么是总有机碳?
总有机碳TOC(英文中总有机碳的缩写)是间接表示水中有机物含量的综合指标。它显示的数据是污水中有机物的总碳含量,单位是碳(C)的毫克/升。TOC的测定原理是先对水样进行酸化,通过吹氮气去除水样中的碳酸盐,消除干扰。然后在已知含氧量的氧气流中注入一定量的水样,送入以铂钢为催化剂的应时燃烧管,在900℃ ~ 950℃的高温下燃烧。燃烧过程中产生的CO2量用非色散红外气体分析仪测量,然后换算碳含量,即总有机碳TOC(详见GB13193 – 91)。测量时间只需几分钟。
一般城市废水TOC可达200mg/L,而工业废水TOC范围较广,最高可达数万mg/L,二级生物处理后的污水TOC一般< 50mg/l,较清洁的河水TOC一般< 10mg/L..TOC在污水处理研究中作为有机物的指标,但在常规污水处理操作中一般不进行分析。
7.总需氧量是多少?
总需氧量(TOD)是指水中的还原性物质(主要是有机物)在高温下燃烧成为稳定的氧化物时所需的氧气量,其结果以mg/L计算..TOD值可以反映水中几乎所有有机物(包括碳C、氢H、氧O、氮N、磷P、硫S等)时的耗氧量。)成为CO2、H2O、NOx、SO2等。燃烧后。可以看出,TOD值一般大于CODCr值。目前,TOD尚未纳入我国水质标准,仅应用于污水处理的理论研究。
TOD的测量原理是将一定量的水样注入已知含氧量的氧气流中,送入以铂钢为催化剂的应时燃烧管中,在900℃的高温下瞬间燃烧,使水样中的有机物被氧化,氧气流中的氧气被消耗。总需氧量TOD是通过从氧气流中的原始氧气减去剩余氧气而获得的。氧气流中的氧气量可以通过电极测量,因此只需几分钟即可测量TOD。
8.什么是生化需氧量?
生化需氧量(BOD)英文称为生化需氧量,缩写为BOD。它表示好氧微生物在20℃的温度和好氧条件下分解水中有机物的生化氧化过程中消耗的溶解氧量,即稳定水中可生物降解有机物所需的氧气量,单位为mg/L..BOD不仅包括水中好氧微生物生长繁殖或呼吸所消耗的氧气,还包括还原硫化物、亚铁等无机物所消耗的氧气,但这部分的比例通常很小。因此,BOD值越大,水中有机物越多。
在好氧条件下,微生物分解有机物可分为两个过程:含碳有机物的氧化阶段和含氮有机物的硝化阶段。在20oC的自然条件下,有机物氧化到硝化,即达到总分解稳定所需的时间超过100d,但实际上,20oC时20d的BOD20常用来近似表示完全生化需氧量。在生产中,20天还是太长了,所以一般以20oC时5天的BOD5作为衡量污水有机物含量的指标。经验表明,生活污水和各种生产污水的BOD5约为BOD20的70~80%。
BOD5是决定污水处理厂负荷的重要参数。BOD5值可用于计算废水中有机物氧化所需的氧气。稳定含碳有机物所需的氧气量可以称为碳BOD5。如果它被进一步氧化,就会发生硝化。当硝化细菌将氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮时,所需的氧气量可以变成硝化BOD5。一般二级污水处理厂只能去除碳BOD5,不能去除硝化BOD5。在去除碳BOD5的生物处理过程中,不可避免地会发生硝化作用,因此BOD5的实测值高于有机物的实际耗氧量。
BOD测定时间长,常用的BOD5测定需要5天,因此只能用于工艺效果评价和长期工艺控制。对于具体的污水处理厂,可以建立BOD5与CODCr的相关性,利用CODCr粗略估算BOD5值,指导处理工艺的调整。
9.什么是化学需氧量?
化学需氧量英文为化学需氧量,是指水中有机物与强氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾等)相互作用消耗的氧化剂转化的氧气量。)在某些条件下,以毫克/升的氧气测量。
当使用重铬酸钾作为氧化剂时,水中几乎所有的有机物都可以被氧化(90%~95%),此时转化为氧气消耗的氧化剂量一般称为化学需氧量,常缩写为CODCr(具体分析方法见GB 11914 – 89)。污水的CODCr值不仅包括水中几乎所有有机物的耗氧量,还包括还原水中亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等无机物的耗氧量。
10.什么是高锰酸钾指数(耗氧量)?
以高锰酸钾为氧化剂测得的化学需氧量称为高锰酸钾指数(具体分析方法见gb11892-89)或耗氧量,英文缩写为CODMn或OC,单位为mg/L..
由于高锰酸钾的氧化能力弱于铬酸钾,同一水样的高锰酸钾指数的比数值一般低于其CODCr值,即CODMn只能代表水中易氧化的有机物或无机物的含量。因此,中国、欧洲、美国等许多国家都将CODCr作为控制有机污染的综合指标,而只有高锰酸钾指数CODMn作为评价和监测海水、河流、湖泊等地表水或饮用水中有机物含量的指标。
由于高锰酸钾对苯、纤维素、有机酸、氨基酸等有机物几乎没有氧化作用,而重铬酸钾几乎可以将这些有机物全部氧化,因此用CODCr作为参数来表示废水的污染程度,控制废水处理过程更为合适。但由于高锰酸钾指数CODMn的测定简单、快速,CODMn仍被用来表示清洁地表水的污染程度,即其中有机物的量。
11.如何通过分析废水的BOD5和CODCr来判断废水的可生化性?
当水中含有有毒有机物时,不能准确测定废水中的BOD5值,而CODCr值可以准确测定水中有机物的含量,但CODCr值不能区分可生物降解和不可生物降解的物质。人们习惯于通过测量污水的BOD5/CODCr来判断其可生化性。一般认为,如果污水的BOD5/CODCr大于0.3,可以通过生物降解的方式进行处理。如果污水的BOD5/CODCr低于0.2,只能考虑其他方法处理。
12.BOD5和CODCr有什么关系?
生化需氧量(BOD5)表示污水中有机污染物在生化分解过程中所需的氧气,可以直接从生化意义上解释问题。因此,BOD5不仅是一个重要的水质指标,也是污水生物处理中极其重要的控制参数。然而,BOD5的使用也受到一定程度的限制。一是测定时间长(5d),不能及时反映和指导污水处理厂的运行。二是由于部分生产污水不具备微生物生长繁殖的条件(如有毒有机物),其BOD5值无法测定。
化学需氧量(CODCr)反映了污水中几乎所有有机和还原性无机物的含量,但它不能像生化需氧量(BOD5)那样直接解释生化意义上的问题。也就是说,污水的化学需氧量CODCr值可以准确测量水中有机物含量,但化学需氧量CODCr无法区分可生物降解有机物和不可生物降解有机物。
化学需氧量的CODCr值一般高于生化需氧量的BOD5值,两者之差可以大致反映污水中不能被微生物降解的有机物含量。对于污染物成分相对固定的污水,CODCr和BOD5之间存在一定的比例关系,可以相互推算。此外,CODCr的测定耗时较少,按照国家标准方法回流2小时,从采样到结果只需3 ~ 4小时,而BOD5值的测定则需要5天。因此,在污水处理的实际运行和管理中,CODCr常被用作控制指标。
为了尽快指导生产经营,一些污水处理厂还制定了回流5min测定CODCr的企业标准。虽然测量结果与国标方法有一定误差,但由于误差为系统误差,连续监测的结果能正确反映水质的实际变化趋势,但测量时间可缩短至1h以内,为及时调整污水处理运行参数,防止水质突变影响污水处理系统提供了时间保障,也就是说提高了污水处理装置出水合格率。
13.CODcr测定有哪些注意事项?
CODCr的测定是在酸性条件下,以重铬酸钾为氧化剂,硫酸银为催化剂,煮沸回流2小时,然后测定重铬酸钾的消耗量,并换算成耗氧量(GB11914 – 89)。CODCr测定中使用的药物有重铬酸钾、硫酸汞、浓硫酸等,这些药物要么毒性大,要么腐蚀性强,需要加热回流。因此,操作必须在通风柜中进行,废液必须回收并单独处理。
为了促进水中还原性物质的充分氧化,需要加入硫酸银作为催化剂,为了使硫酸银分布均匀,应将其溶解在浓硫酸中,待其完全溶解后(约2天),再与酸化硫酸一起加入锥形瓶中。按照国家标准试验方法,每测定一次CODCr(20mL水样),应加入0.4g ag2so 4/30 ml2so 4。但相关数据显示,对于一般水样,加入0.3gAg2SO4/30mLH2SO4就完全足够了,不需要再用更多的硫酸银。如果经常测量的污水样品有足够的数据对比,可以适当减少硫酸银的用量。
CODCr是污水中有机物含量的指标,因此在测定时必须去除氯离子和无机还原性物质的耗氧量。对于Fe2+、S2-等无机还原剂的干扰,可以根据实测浓度用理论需氧量修正实测CODCr值。一般用硫酸汞去除氯离子Cl-1的干扰。当硫酸汞的用量为每20毫升水样0.4升汞时,氯离子的干扰可消除2000毫克/升..对于成分相对固定的污水水样,如果氯离子含量较少或采用稀释比较高的水样进行测定,可以适当减少硫酸汞的用量。
14.硫酸银的催化机理是什么?
硫酸银的催化机理是在强酸性介质中,有机物中的含羟基化合物首先被重铬酸钾氧化成羧酸,含羟基有机物生成的脂肪酸与硫酸银反应生成脂肪酸银。由于银原子的作用,羧基很容易生成二氧化碳和水,同时生成新的脂肪酸银,但它的碳原子比前者少一个,所以有机物逐渐被氧化成二氧化碳和水。
15.BOD5测定有哪些注意事项?
BOD5的测定通常采用标准稀释接种法(GB 7488 – 87)。操作如下:将中和去除有毒物质后的稀释水样(必要时加入适量含好氧微生物的接种物)放入培养瓶中,20℃黑暗培养5天。通过分别测量培养前后水样中的溶解氧含量,计算5天内的耗氧量,再根据稀释倍数得出BOD5。
BOD5的测定是生物和化学作用的共同结果,必须严格按照操作规范进行。改变任何条件都会影响测定结果的准确性和可比性。影响生化需氧量测定的条件包括酸碱度、温度、微生物种类和数量、无机盐含量、溶解氧和稀释倍数。
用于BOD5测试的水样必须填充并密封在取样瓶中,并储存在2 ~ 5℃的冰箱中直至分析。一般应在取样后6小时内进行检查。在任何情况下,水样的储存时间不得超过24小时。
在测定工业废水中的BOD5时,由于工业废水通常含有较少的溶解氧,且其大部分成分是可生物降解的有机物,为了保持培养瓶中的好氧状态,水样必须进行稀释(或接种稀释),这是标准稀释法的最大特点。为了保证测量结果的可靠性,稀释水样的耗氧量和残余溶解氧必须分别大于2毫克/升和1毫克/升。
放入接种液是为了保证一定量的微生物会降解水中的有机物,接种液的用量应小于0.1mg/L,持续5天。使用金属蒸馏器配制的蒸馏水作为稀释用水时,应注意检查其中金属离子的含量,避免抑制微生物的繁殖和代谢。为保证稀释水中的溶解氧接近饱和,必要时引入净化的空气体或纯氧,然后置于20℃的培养箱中一定时间,使其与空气体中的氧分压平衡。
稀释倍数的确定是基于培养5天后耗氧量大于2毫克/升,残余溶解氧大于1毫克/升的原则。如果稀释比例过大或过小,检查将失败。另外,由于BOD5的分析周期较长,一旦出现类似情况,就无法按原样补充。测定某工业废水的BOD5时,可以先测定其CODCr,再参考已有的水质相近废水的监测数据,初步确定待测水样的BOD5/CODCr值,进而计算出BOD5的大致范围,确定稀释倍数。
对于含有抑制或杀灭好氧微生物代谢活性物质的水样,用普通方法测定BOD5的结果会与实际值有偏差。在测定前必须做相应的预处理。这些对BOD5测定有影响的物质和因素包括重金属等有毒无机或有机物质,余氯等氧化性物质,以及过高或过低的pH值。