物
至使其停止生长。
酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（0.001
mg/L即有异味，排放标准0.5mg/L ）。
灌溉用水酚浓度超过5mg/L时, 农作物减产甚至枯死。
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化学性指标
无 机 性 指 标
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植物营 养元素 pH和碱度
重金属
过多的氮、磷进入天然水体，易导致 富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁 殖，造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类 生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展 为沼泽和干地。
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城市生活用水 和市政用水
农业、林业、 渔业和畜牧业
工
业
地下水回灌
其他方面
供
水
城 市绿地灌 溉
市政与建筑用水
城市景观
工 艺生产用 水
冷却用水
锅 炉补充 水
其 他 杂 用 水34
水 和 污 水 中 固 体 成 分 的 内 部 相 关 性
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黏土
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水和污水中杂质颗粒分布
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化学性指标
生化需氧量（BOD）
BOD: biological oxygen demand 在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所
有 需要的氧量（20℃，5d）。
反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量
机
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、
物
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。
eK1t
L0
xL(0 1eK 1t)
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氧垂曲线的求解：
dD
dt
K2
D
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某点处的氧不足量变化速率是该处耗氧速率和复氧速率 之和：
dd tDK1LK2D
求解得某点的亏氧量：
D De 0 K 2 t K K 1 1 K L 2( 0 e K 1 t e K 2 t)
某点的溶解氧： ρc= ρcs- ρD
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水体的自净作用
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持久污染物的稀释扩散
当持久性污染物随污水稳态排入河流后，经过混 合过程达到充分混合阶段时，污染物浓度可由质量守 恒原理得出河流完全混合模式：
wqvwhqvh
qvwqvh
式中：ρ——排放口下游河水的污染物浓度； ρw，qvw——污水的污染物浓度和流量； ρh，qvh——上游河水的污染物浓度和流量。
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生物性指标
来源及 危害
细菌总数
大肠菌群
2021/ห้องสมุดไป่ตู้/2
生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、 寄生虫卵等
制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等 医院污水：各种病原体 危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧
水中细菌总数反映了水体有机污染程度和 受细菌污染的程度。
常以细菌个数/mL计。 饮用水：<100个/ mL 医院排水： <500个/ mL
海洋水质量标准GB3097
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污 水 回 用 应 满 足 的 要 求
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对人体健康不应产生不良影响
对环境质量和生态系统不应产生不良影响
对产品质量不应产生不良影响
应符合应用对象对水质的要求或标准
应为使用者和公众所接受
回用系统在技术上可行，操作简便
价格应比自来水低廉
应有安全使用的保障
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城 市 污 水 回 用 的 几 个 方 面
间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4~0.5。
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化学性指标
总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）
TOC: total organism carbon
有
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。
含氮化合物
氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生 长的重要元素。
污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝 酸盐氮。
危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖， 形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。
关于氮的几个指标：
有机氮：主要指蛋白质和尿素。
TN：一切含氮化合物以N计量的总称。
第一章 污水水质与污水出路
第一节 污水水质 第二节 污染物在水体环境中的
迁移与转化 第三节 污水出路
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1
第一节 污 水 水 质
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我拿什么来表达你？——污水
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国际通用三大类指标： 物理性指标 化学性指标 生物性指标
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水质分析指标
物 理 性 指 标
有
•用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合 成氧量（O2）（mg/L）。
机
常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7 （称 CODCr )和高锰酸钾
KMnO4 (称CODMn 或OC ) 。
酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。
物
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
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。
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需氧量/（mg·L-1）
BOD与CBOD、NBOD 时间/d
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BODL与BOD5
时间/d
9
化学性指标
化学需氧量（COD）
COD: chemical oxygen demand
C C ( SC S C ) e 0 K 2 t K K 1 1 K L 2 ( e 0 K 1 t e K 2 t)
到达最缺氧点时间dρD /dt=0：
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tk
lnK K12
1DK0K 12LK 0 1
K2 K1
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污染物在不同水体中的迁移转化规律
污染物在河流中的扩散和分解受到河流的流量、 流速、水深等因素的影响。
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横向混合阶段： 当深度上达到浓度 分布均匀后，在横 向上还存在混合过 程。经过一定距离 后污染物在整个横 断面上达到浓度分 布均匀，这一过程 称为横向混合阶段。
断面充分混 合后阶段：在横 向混合阶段后， 污染物浓度在横 断面上处处相等。 河水向下游流动 的过程中，持久 性污染物的浓度 将不再变化，非 持久性污染物浓 度将不断减少。
根据净化机制分为三类
物理净化： 稀释、扩 散、沉淀
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化学净化： 氧化、还 原、分解
生物净化：水中 微生物对有机物 的氧化分解作用
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污水排入河流的混合过程
竖向混合阶段： 污染物排入河流后因 分子扩散、湍流扩散、 弥散作用逐步向河水 中分散，由于一般河 流的深度与宽度相比 较小，所以首先在深 度方向上达到浓度分 布均匀，从排放口到 深度上达到浓度分布 均匀的阶段称为竖向 混合阶段，同时也存 在横向混合作用。
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温度 色度 嗅和味 固体物质
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
感官性指标，水的色度来源 于金属化合物或有机化合物
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
溶解物质
挥发性物质
悬浮固体物质
固定性物质 5
Mx——纵向分散系数； K——污染物分解速度常数；
ρ0——初始点的污染物浓度；
2021/2ρ/2——x断面处的污染物浓度。
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水 体 污 染 与 恢 复
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氧垂曲线：
水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临 界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线。
有机物降解：
dL
dt
K1L
L
大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程
度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。
常以大肠菌群数/L计。
饮用水：<3个/L
城市排水：<10000个/L
游泳池： <1000个/L
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融会贯通各水质指标间的关系
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第二节 污染物在水体环境中的 迁移与转化
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水体的自净作用
河流的自净作用是指河水中的污染物质在河 水向下游流动中浓度自然降低的现象。
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化学性指标
酚类污染物
有
酚污染来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、
合成树脂等工业废水。
原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒。
机
酚浓度低时，能影响鱼类的洄游繁殖。 酚浓度达0.1～0.2mg/L时，鱼肉有酚味。
酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。
酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚
机
TOD: total oxygen demand 在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，
包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧
化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。
物
TOD测定方便而快速。
各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条 件基本不变的条件下，BOD与TOC或TOD 之间存在一定的相关关系。