[工学]同济环工水控教案

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1、第九章污水水质与污水出路第一节污水水质国际通用三大类指标：物理性指标、化学性指标、生物性指标水质分析指标：一、物理性指标温度：工业废水常引起水体热污染造成水中溶解氧减少加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化色度：感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物嗅和味：感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质固体物质：溶解物质、悬浮固体物质、挥发性物质、固定性物质二、化学性指标（一）生化需氧量（BOD）biologicaloxygendemand在一定条件下，好氧微生物氧化分解水中有机物所需要的氧量。（20℃，5d）。反映了在有氧的

2、条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。讨论：①任何日BOD与第一阶段BOD(L0)的关系生化研究试验表明,生化反应的速度决定于微生物和有机物的含量,至于水中溶解氧的含量只要满足微生物的生命活动就可

3、以,在反应初期,微生物的数量是增加的,但到一定时间后,微生物的量就受到有机物含量的限制而达到最大值,此时反应速度受到有机物含量的限制,即有机物的降解速度和该时刻水中有机物的含量成正比,由于有机物可以用生化需氧量表示,所以水中的耗氧速率和该时刻的生化需氧量成正比d(L0-Lt)/dt=KLtdLt/dt=-KLt式中:L0、Lt─分别表示开始、t时刻水中剩余的第一阶段的BODK─反应速率常数，d-1积分得：任何时刻水中剩余的BOD为Lt=L0e-Kt从而求得经t时间反应消耗的溶解氧BODt为:BODt=L0-Lt=L0(1-e-Kt)=L0(1-10-kt)(k=K/2

4、.303)(经验表明:20℃时,k=0.1日-1,若t=5天,则BOD5=0.68L0)②反应速度常数k与温度的关系利用阿累尼乌斯经验公式可求得:K(t)=k(20)θ(T-20)式中:K(t)─T℃时反应速率常数，d-1k(20)─20℃时反应速率常数，d-1θ──温度系数(经验:在10--30℃时，θ=1.047)③第一阶段BOD(L0)与温度的关系L0随温度增加而增大,关系式为:L0(t)=L0(20)〔0.02T+0.6〕式中:L0(t)─T℃时的第一阶段的BODL0(20)─20℃时的第一阶段的BOD（一）化学需氧量（COD）chemicaloxygende

5、mand用化学方法氧化水中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成的氧量（O2）（mg/L）。常用的氧化剂主要是重铬酸钾（称CODCr）和高锰酸钾(称CODMn或OC)。酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4~0.5。当前测定COD常用的方法有:(1)重铬酸钾法(CODCr)：以0.25N重铬酸钾溶液为氧化剂,以硫酸银为催化剂,加入水样,加热回流两小时,然后将重铬酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法氧化程度高，用于污染严重的水和工

6、业废水的测定。(2)高锰酸钾法(OC或CODMn)：用0.01N高锰酸钾溶液为氧化剂，加入水样,煮沸10分钟(水浴为30分钟),然后将高锰酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法用于较清洁的水样。讨论：vCOD与BOD5的比较比较CODBOD5测试时间耗时短2小时时间长5天代表性较全面反映有机物只反映可生物降解的有机物成本仅需化学试剂需要培养微生物vCOD与BOD5优缺点：BOD5优点：基本上反映了有机物进入水体后，能被生物氧化分解的有机物的量，比较符合实际情况，较为确切的说明问题。缺点：完成全部检验需时5天，对于指导生产实践不够迅速、及时，且毒性强的废水可抑制微

7、生物的作用而影响测定结果，有时甚至无法测定。COD优点：几乎可以表示出有机物全部氧化所需要的氧量,它的测定不受废水水质的限制,并且在3个小时内即能完成。缺点：不能反映出被生物氧化分解的有机物的量。BOD5虽有不少缺点,但从有机物对水体的影响角度看,还没有比BOD5更好的指标。在没有条件测定BOD时，可采用COD方法。（三）总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）TOC:totalorganismcarbon在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。TOD:tota