水质工程学的研究内容
研究水在社会循环过程中的水质及其变化特 性，研究为满足用水需要，为实现水的良性社会 循环和水资源的可持续利用，而对水质进行控制 及其对水进行处理的科学技术。
第1章 水质与水质标准
天然水中杂质的种类与性质 水体的污染和自净 饮用水水质与健康 用水水质标准
1.1 1.2 1.3 1.4
化学性指标
生化需氧量（BOD）
BOD: biological oxygen demand 水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时 所消耗的溶解氧的量叫做生化需氧量。
•
有
机
物
BOD的定义中规定有机物质被氧化分解至无机物 质，第一阶段生物氧化中，有机物中的C已经氧 化至CO2，N氧化成NH3，都已经无机化了。所 以氨的继续氧化不在考虑之内，即不考虑第二阶 段生物氧化。
按化学性质 无机性污染物质 有机性污染物质
难生物降解的 有机污染物
纤维素 人工合成化合物 （农药、杀虫剂） 木质素
有直接毒害的
氰化物 砷化物 重金属离子
无直接毒害的
酸碱 氮磷 颗粒无机物
可生物降解的 有机污染物
蛋白质 碳水化合物 脂肪
1 可生物降解有机污染物
共同特征：耗氧，所以又称作耗氧有机污染物。 这类物质多为碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的 有机物，很不稳定，能够在微生物的作用下转化成稳定 的无机物 BOD：Biochemical Oxygen Demand， 生物化学需氧量 COD：Chemical Oxygen Demand，化学需氧量 TOD： Total Oxygen Demand，总需氧量 TOC： Total Organic Carbon，总有机碳

No. 19
特点：


1、很强的化学稳定性，不易被微生物降解或降解速 度极为缓慢。 2、或多或少都有毒性，不少还是“三致物质”（致 癌、致突变、致畸）
No. 20
国际首批控制的12种持久性有机污染物 快速认识


艾氏剂（Aldrin）： 有机氯农药 狄氏剂（Dieldrin）： 有机氯农药 异狄氏剂（Endrin）： 有机氯农药 滴滴涕（DDT）： 有机氯农药，也用作农药中间体 氯丹（Chlordane）： 有机氯农药 毒杀芬（Toxaphene）： 有机氯农药 六氯苯（Hexachlobenzene）： 有机氯农药，也用作精细 化工产品 灭蚁灵（Mirex）： 有机氯农药 七氯（Heptachlor）： 有机氯农药 多氯联苯（PCBs）： 精细化工产品 二恶英和呋喃类（PCDDs/PCDFs）： 非故意制造的副产 品或者二次污染物质
•
有
机
物
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 ) 。 •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。
化 学 性 指 标
总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）
•
•
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。
有机碳量
需氧量
TOC
TOD CODcr BODL
BOD5 CODMn
污水有机物指标之间的关系
2 难于生物降解的有机污染物
定义： 不易被微生物降解的有机物，化学性质稳定，称 之为难于生物降解的有机污染物 例如: 农药、酚类化合物、高分子聚合物等 这类物质只能用COD、TOC、或TOD等表示或用专门的指标， 如DDT表示
BODL与BOD5
时间/d
BOD 5天，20℃


由于有机物的生化过程延续时间很长，在20℃水温下，完成两 阶段约需100d以上。从上图可见，5d的生化需氧量约占总碳氧 化需氧量BODu的70％一80％；20d以后的生化反应过程速度趋 于平缓，因此常用20d的生化需氧量BOD20天，BOD20作为总生化 需氧量La。 在工程实用上，20d时间太长，故用5d生化需氧量BOD5作为可 生物降解有机物的综合浓度指标，即BOD5天，20℃ 。
按尺寸分类
溶解性 0.1nm~1.0nm
胶体颗粒
1.0nm~100nm 细小泥砂 矿物质 腐殖质
悬浮物 100nm~1mm 泥砂类 及动植 物残体
离子和 分子
1.1.2 各种典型水体的水质特点 一般可以将天然水分为地表水和地下水两 类，地表水又可以分为江河水、湖泊水库水、 海水等。
1.2 水体的污染与自净 1.2.1 水中常见污染物及来源
1.5 污水的排放标准
1.1天然水中杂质的种类与性质
1.1.1 天然水体中的杂质 天然水中存在的杂质主要来源于所接触的 大气、土壤等自然环境，同时人类活动产生的 各种污染物也会进入天然水体。 (1)按水中杂质的尺寸，可以分为溶解物、 胶体颗粒和悬浮物3种。 (2)从化学结构上可以将水中杂质分为无 机物、有机物、生物等几类。 (3)按杂质的来源可以分为天然的和污染 性的物质。
TOC: total organism carbon •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。
•
有
机
物
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）。 •TOD测定方便而快速。
由于硝化菌的世代(即繁殖周期)较长，一般要在碳化阶段开始 后的5—7d，甚至10d，才能繁殖出一定数量的硝化菌，并开始 氮氧化阶段，因此，硝化需氧量不对BOD5产生干扰。

BOD的意义

1Байду номын сангаас具有直接的卫生定义，反应了自然水中的情况 2、能测定易降解的有机物 3、BOD/COD>0.3才认为可以采用生物处理


BOD的缺点



1、耗时、不及时 2、当水中难生物降解物质含量较大时，误差大 3、工业废水中若缺少微生物生长的元素或含有 抑制微生物生长的物质，则影响测定。 所以有机污染指标还可以采用COD、TOC、TOD 等指标。
化 学 性 指 标
化学需氧量（COD） COD: chemical oxygen demand •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）。