第第3 3章章 废水性质表征废水性质表征1/87n 废水是一个非常复杂体系，不一样废水性质改变很废水是一个非常复杂体系，不一样废水性质改变很大，即使是同一个废水，其性质也随时间改变而改大，即使是同一个废水，其性质也随时间改变而改变。在确定废水处理工艺之前，首先要对废水性质变。在确定废水处理工艺之前，首先要对废水性质有一个准确了解和描述，即废水表征问题。本章主有一个准确了解和描述，即废水表征问题。本章主要介绍表征废水惯用指标和特点。要介绍表征废水惯用指标和特点。n 废水中污染物种类繁多，表示各种污染物指标也有废水中污染物种类繁多，表示各种污染物指标也有很多。能够按产生污染原因分类，也能够按污染物很多。能够按产生污染原因分类，也能够按污染物化学性质分类。本章依据污染物性质把表征废水中化学性质分类。本章依据污染物性质把表征废水中污染物指标分为污染物指标分为物理物理、无机化学成份无机化学成份、有机化学成有机化学成份份和和生物生物等几类指标分别叙述。等几类指标分别叙述。22/87第第3 3章章 废水性质表征废水性质表征3.13.1物物理理指指标标3.1.1 3.1.1 固体物质固体物质3.1.23.1.2浊度浊度3.1.33.1.3电导率电导率3.1.43.1.4颜色颜色3.1.5 3.1.5 温度温度33.23.2无机化学组分无机化学组分3.2.1 pH3.2.1 pH值和碱度值和碱度3.2.23.2.2硫化物和氯化硫化物和氯化物物3.2.33.2.3氮和磷氮和磷3.2.4 3.2.4 气体和气味气体和气味3.2.5 3.2.5 重金属离子重金属离子3.33.3 有机化学组分有机化学组分3.3.1 3.3.1 综合有机成份综合有机成份3.3.2 3.3.2 单个有机组分单个有机组分3.4 3.4 生物组分生物组分3/873.13.1 物理指标物理指标3.1.1 3.1.1 固体物质固体物质4u 几乎全部废水中都含有一定量固体物质，废水中所含固几乎全部废水中都含有一定量固体物质，废水中所含固体物质种类很多，其大小从体积很大杂物到胶体不等。体物质种类很多，其大小从体积很大杂物到胶体不等。u 在表征废水时，大颗粒杂物普通在水样进行固体分析之在表征废水时，大颗粒杂物普通在水样进行固体分析之前除去。前除去。u 下面分别介绍表征废水中固体物质几个指标和测定方法。下面分别介绍表征废水中固体物质几个指标和测定方法。表征废水物理指标包含表征废水物理指标包含固体物质固体物质、浊度浊度、电导率电导率、颜颜色色和和温度温度。4/871总固体总固体(Total solids,TS)p废水中总固体是指其中所含全部固体物质。废水中总固体是指其中所含全部固体物质。p测定方法是把一定体积废水试样在测定方法是把一定体积废水试样在103105 C下蒸发干燥，下蒸发干燥，所得到残渣总量即是废水中总固体量。普通用质量浓度表所得到残渣总量即是废水中总固体量。普通用质量浓度表示，即示，即mg/L。p 废水中总固体包含了无机物和有机物，实际中需要把将其废水中总固体包含了无机物和有机物，实际中需要把将其区分开，因为废水中成份复杂性，逐一区分有机物和无机区分开，因为废水中成份复杂性，逐一区分有机物和无机物很困难，所以采取特定方法区分，最惯用是用物很困难，所以采取特定方法区分，最惯用是用挥发性固挥发性固体体和和固定性固体固定性固体来区分。来区分。5总固体总固体挥发性固体挥发性固体固定性固体固定性固体5/872总挥发性固体（总挥发性固体（Total volatile solids,TVS）和总固定）和总固定性固体性固体(Total fixed solids,TFS)p 废水中有机固体和无机固体经过总挥发性固体和总固定废水中有机固体和无机固体经过总挥发性固体和总固定性固体来区分。性固体来区分。p 所以把总固体在，能够挥发部分固体称为总挥发性固体，所以把总固体在，能够挥发部分固体称为总挥发性固体，不能挥发部分固体称为总固定性固体。不能挥发部分固体称为总固定性固体。6 总固体总固体挥发性固体挥发性固体固定性固体固定性固体有机固体有机固体无机固体无机固体普通有机物在普通有机物在500 C左右左右能够挥发能够挥发500 50 C时灼烧时灼烧大多数无机大多数无机物在该温度物在该温度时不能挥发时不能挥发6/873总悬浮固体总悬浮固体(Total suspended solids,TSS)和总溶解性固体和总溶解性固体(Total dissolved solids,TDS)总悬浮固体和总溶解性固体分别表示废水中固体是呈颗总悬浮固体和总溶解性固体分别表示废水中固体是呈颗粒状还是溶解态。粒状还是溶解态。u区分方法是把废水试样经特定孔径滤膜过滤，能被滤膜截区分方法是把废水试样经特定孔径滤膜过滤，能被滤膜截留部分固体称为总悬浮性固体，透过膜固体称为总溶解性留部分固体称为总悬浮性固体，透过膜固体称为总溶解性固体。固体。u最惯用来区分最惯用来区分TSS和和TDS滤膜是孔径为滤膜是孔径为0.45m玻璃纤维滤玻璃纤维滤膜。膜。7滤滤膜膜TSSTDS最惯用来区分最惯用来区分TSS和和TDS滤膜是孔径滤膜是孔径为为0.45m玻璃纤维玻璃纤维滤膜滤膜7/87悬浮性固体和溶解性固体也能够再细分为挥发性和固定性悬浮性固体和溶解性固体也能够再细分为挥发性和固定性两种，区分方法与总固体相同。两种，区分方法与总固体相同。总悬浮固体在总悬浮固体在500 C 50 C灼烧时能挥发固体为灼烧时能挥发固体为挥发性挥发性悬浮固体（悬浮固体（Volatile suspended solids VSS），残留为固定，残留为固定性悬浮固体性悬浮固体（Fixed suspendedsolids FSS）。溶解性固体也能够用一样方法分为溶解性固体也能够用一样方法分为挥发性溶解固体（挥发性溶解固体（Total volatile dissolved solids,VDS）和和固定性溶解固体（固定性溶解固体（Fixed dissolved solids,FDS）。）。8总固体总固体TD悬浮性固体悬浮性固体TSS溶解性固体溶解性固体TDS挥发性悬浮固体挥发性悬浮固体VSS固定性悬浮固体固定性悬浮固体FSS挥发性溶解固体挥发性溶解固体VDS固定性溶解固体固定性溶解固体FDS8/8794可沉降固体（可沉降固体（Settleable solids）x废水中悬浮固体多少又可用可沉降固体表示，它是指废水中悬浮固体多少又可用可沉降固体表示，它是指经过一段特定时间后能够沉降悬浮固体。经过一段特定时间后能够沉降悬浮固体。x测定方法是把废水试样放入如图测定方法是把废水试样放入如图3-1所表示容积为所表示容积为1L英英霍夫锥形管（霍夫锥形管（Imhoff cone）里，沉降一定时间后统计沉）里，沉降一定时间后统计沉降固体体积，结果用降固体体积，结果用mL/L表示，惯用沉降时间为表示，惯用沉降时间为1 h。x通常情况下，城市废水中悬浮固体通常情况下，城市废水中悬浮固体60%都是可沉降。都是可沉降。可可x沉降固体表示废水用沉降法处理时能够去除固体量和沉降固体表示废水用沉降法处理时能够去除固体量和污泥产生量。污泥产生量。x除可沉降固体以外，全部其它固体都用除可沉降固体以外，全部其它固体都用mg/L表示。图表示。图3-2说明了废水中各种固体物质之间相互关系。说明了废水中各种固体物质之间相互关系。9/8710测定方法是把废水试样放入容积为1L英霍夫锥形管里，如右图所表示，沉降一定时间（1h）后统计沉降固体体积，用mL/L表示。n通通常常情情况况下下，城城市市废废水水中中悬悬浮浮固固体体60%60%都都是是可可沉降。沉降。n可可沉沉降降固固体体表表示示废废水水用用沉沉降降法法处处理理时时能能够够去去除除固体量和污泥产生量。固体量和污泥产生量。图图3-1 测定废水中可沉降固体英霍夫锥形管测定废水中可沉降固体英霍夫锥形管 10/8711过滤水样沉降管灼烧蒸发滤液蒸发灼烧可沉降固体滤饼干燥残留残留挥发挥发图图3-2 3-2 废水中各种固体相互关系示意图废水中各种固体相互关系示意图11/87125固体测定中存在问题固体测定中存在问题 因为在区分因为在区分总悬浮固体总悬浮固体和和总溶解性固体总溶解性固体时需要过滤，所以时需要过滤，所以总悬浮固体测定结果带有某种程度不确定性，主要原因以下：总悬浮固体测定结果带有某种程度不确定性，主要原因以下：TSS测试数据依赖于测定过程采取滤膜种类和孔径。同测试数据依赖于测定过程采取滤膜种类和孔径。同一废水采取不一样孔径滤膜过滤所得数据不一样；一废水采取不一样孔径滤膜过滤所得数据不一样；取决于确定取决于确定TSS所用水样体积大小。原因是存在自过滤所用水样体积大小。原因是存在自过滤现象，即悬浮固体被滤网截留后其本身也能够起到滤膜作用。现象，即悬浮固体被滤网截留后其本身也能够起到滤膜作用。自过滤能够使自过滤能够使TSS测定量在实际值基础上有显著增加；测定量在实际值基础上有显著增加；取决于颗粒物性质。小颗粒物能够经过已经截留在滤网取决于颗粒物性质。小颗粒物能够经过已经截留在滤网上物质吸附作用而去除；上物质吸附作用而去除；TSS是一个综合参数。因为是一个综合参数。因为TSS中所包含颗粒数目和颗粒中所包含颗粒数目和颗粒粒度分布是未知；粒度分布是未知；挥发性和固定性固体区分不严格。假定挥发性物质为有挥发性和固定性固体区分不严格。假定挥发性物质为有机物，但有些有机物在测定温度下不能燃烧，而有些无机固体机物，但有些有机物在测定温度下不能燃烧，而有些无机固体在该温度下也会分解。在该温度下也会分解。12/873.1.23.1.2浊度（浊度（TurbidityTurbidity）即使废水中固体测量和表征存在上述缺点，即使废水中固体测量和表征存在上述缺点，TSS还是经惯还是经惯用于评价常规处理工艺效果，尤其是在废水回用时，是否用于评价常规处理工艺效果，尤其是在废水回用时，是否需要过滤取决于废水中需要过滤取决于废水中TSS数量。数量。TSS也是判断处理厂控也是判断处理厂控制管理情况时最惯用到两个水质标准之一。在实际使用时制管理情况时最惯用到两个水质标准之一。在实际使用时要注意固体指标测定条件和详细含义。要注意固体指标测定条件和详细含义。13u 浊度是废水允许光线穿透能力度量，它也是表征废水中胶浊度是废水允许光线穿透能力度量，它也是表征废水中胶体和固体悬浮物数量参数。因为浊度是一个光学性质，它大体和固体悬浮物数量参数。因为浊度是一个光学性质，它大小不但与废水中不溶物数量、种类和浓度相关，同时与这些小不但与废水中不溶物数量、种类和浓度相关，同时与这些不溶物颗粒尺寸和对光折射性质相关。不溶物颗粒尺寸和对光折射性质相关。u 浊度测定有各种方法，基本原理都是把待测水样与已知浊浊度测定有各种方法，基本原理都是把待测水样与已知浊度标准水样进行比较。用不一样标准溶液所得浊度单位也不度标准水样进行比较。用不一样标准溶液所得浊度单位也不一样，这里只介绍惯用杰克逊浊度单位和散射浊度单位。一样，这里只介绍惯用杰克逊浊度单位和散射浊度单位。13/87141杰克逊浊度单位杰克逊浊度单位(Jackson turbidity unit,JTU)因为废水浊度是由其中不溶物质造成，而能产生浊度物质因为废水浊度是由其中不溶物质造成，而能产生浊度物质又是千变万化，为了便于比较，必须要求一个统一标准。又是千变万化，为了便于比较，必须要求一个统一标准。杰克逊浊度单位中要求杰克逊浊度单位中要求1 L蒸馏水中含有蒸馏水中含有1 mg悬浮悬浮SiO2所产所产生浊度为一个标准浊度单位，简称生浊度为一个标准浊度单位，简称1度。所以能够配制成不度。所以能够配制成不一样浊度标准悬浮液，按一定方式把待测水样与不一样浊度一样浊度标准悬浮液，按一定方式把待测水样与不一样浊度标准悬浮液进行比较，水样浊度与哪个标准悬浮液相同，则标准悬浮液进行比较，水样浊度与哪个标准悬浮液相同，则水样浊度就是多少，用此种方法测得浊度称为杰克逊浊度单水样浊度就是多少，用