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高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）笔记和课后习题（含考研真题）详解试读：
第9章 污水水质和污水出路
9.1 复习笔记
【知识框架】【重点难点归纳】一、污水性质与污染指标
1．污水的类型与特征（见表9-1）
表9-1 污水来源及特点
2．污水的性质与污染指标
水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。（1）污水的物理性质与污染指标（见表9-2）
表9-2 污水的物理性质与污染指标（2）污水的化学性质与污染指标
①有机物
有机物的主要危害是消耗水中溶解氧。在工程中一般采用生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD或OC）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）等指标来反映水中有机物的含量。
a．生化需氧量（BOD）
水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量（以mg/L为单位），间接反映了水中可生物降解的有机物量。生化需氧量愈高，表示水中耗氧有机污染物愈多。目前以5d作为测定生化需氧量的标准时间，简称5日生化需氧量（用BOD表示）。5
b．化学需氧量（COD）
化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量称为化学需氧量（以mg/L为单位）。化学需氧量愈高，表示水中有机污染物愈多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值称COD或简称OC；以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称MnCOD，或简称COD。在污水处理中，通常采用重铬酸钾法。Cr
c．总有机碳（TOC）与总需氧量（TOD）
总有机碳（TOC）包括水样中所有有机污染物的含碳量，也是评价水样中有机污染物的一个综合参数。有机物中除含有碳外，还含有氧、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量（TOD）。
除此之外，其他有机污染物类别如表9-3所示。
表9-3 其他有机污染物指标
②无机物
a．pH
主要指示水样的酸碱性。一般要求处理后污水的pH在6～9之间。天然水体的pH一般近中性，当受到酸碱污染时pH发生变化，对水体自净能力和生态系统的正常运作产生严重影响。
b．植物营养元素
污水中的氮、磷为植物营养元素，过多的氮、磷进入天然水体会导致富营养化。湖泊中植物营养元素含量增加，导致水生植物和藻类的大量繁殖，使鱼类生活的空间愈来愈少；且藻类的种类逐渐减少，而个体数则迅速增加。藻类过度生长繁殖还将使水体处于严重缺氧状态，严重影响鱼类生存。
c．重金属
重金属主要指汞、镉、铅、铬、镍等生物毒性显著的元素，也包括具有一定毒害性的一般重金属，如锌、铜、钴、锡等。采矿、冶炼、电镀、芯片制造是向环境中释放重金属的主要污染源。
d．无机性非金属有害有毒物（见表9-4）
表9-4 无机性非金属有害有毒物（3）污水的生物性质与污染指标
①细菌总数
水中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度，可作为评价水质清洁程度和考核水净化效果的指标，一般细菌总数越多，表示病原菌存在的可能性越大。细菌总数不能说明污染的来源，必须结合大肠菌群数来判断水的污染来源和安全程度。
②大肠菌群
大肠菌群被视为最基本的粪便污染指示菌群。大肠菌群的值可表明水被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌（伤寒、痢疾、霍乱等）存在的可能性。
③病毒
肝炎、小儿麻痹症等多种病毒性疾病可通过水体传染。这些病毒也存在于人的肠道中，通过病人粪便污染水体。目前因缺乏完善的经常性检测技术，水质标准对病毒还没有明确的规定。
二、污染物在水体中的自净过程
1．污染物对不同水体自净过程的影响
污染物排入水体后受到稀释、扩散和降解等自净作用，污染物浓度逐步减小。（1）河流
污染物随河水往下游流动的过程中，污染物浓度逐步减小。污染物在河流中的扩散和降解受到河流的流量、流速、水深等因素的影响。大河和小河的纳污能力差别很大。河口是指河流进入海洋前的感潮河段，污染物排入感潮河流后，随水流不断回荡，在河流中停留时间较长，对排放口上游的河水也会产生影响。（2）湖泊、水库
这类水体贮水量大，但水流较慢，对污染物的稀释、扩散能力较弱。污染物易在局部形成污染。（3）海洋
海洋虽有巨大的自净能力，但海湾属半封闭水体，自净能力有限。污水的水温较高，含盐量少，密度较海水小，易于浮在表面，在排放口处易形成污水层。（4）地下水
地下水埋藏在地质介质中，其污染是一个缓慢的过程，但地下水一旦污染要恢复原状非常困难。污染物在地下水中的迁移转化受对流与弥散、机械过滤、吸附与解吸、化学反应、溶解与沉淀、降解与转化等过程的影响。
2．河流的自净作用
河流的自净过程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。（1）净化机制（见表9-5）
表9-5 河流净化机制（2）重点研究内容
①污水排入河流的混合过程（见表9-6）
表9-6 污水排入河流的混合过程
②持久性污染物的稀释扩散
当难以生物降解的持久性污染物随污水稳态排入河流后，经过混合过程到达充分混合段时，污染物浓度可由质量守恒定律得出河流完全混合模式：
式中，c为排放口下游河水的污染物浓度；c，Q为污水的污染ww物浓度和流量；c，Q为上游河水的污染物浓度和流量。hh
③非持久性污染物的稀释扩散和降解
河流横断面方向达到充分混合后，污染物浓度受到纵向分散作用和污染物自身的分解作用而不断减少。
④水体的氧平衡（氧垂曲线）
图9-1表示一条被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线。横坐标从左到右表示河流的流向和距离，纵坐标表示溶解氧和生化需氧量的浓度。
图9-1 被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线
将污水排入河流处定为基点0。在上游未受污染的区域，BOD很5低，溶解氧（DO）接近饱和值，在0点有污水排入。图中斜线部分表示DO受污染后低于正常值，黑影部分表示DO低于水体质量标准。
a．在污水未排入前，河水中DO很高，污水排入后因有机物分解作用耗氧，耗氧速率大于大气复氧速率，DO从0点开始向下游逐渐减低；
b．从0点流经2.5d，DO降至最低点，此点称为临界点，该点处耗氧速率等于复氧速率；
c．临界点后，耗氧速率因有机物浓度降低而小于复氧速率，DO又逐渐回升，最后恢复到近于污水注入前的状态。
在污染河流中DO曲线呈下垂状，称为溶解氧下垂曲线（简称氧垂曲线）。
三、污水出路与排放标准
1．污水出路（1）污水经处理后排放水体
排放水体是污水净化后的传统出路和自然归宿，也是目前最常用的方法。通常经处理净化后的污水仍含有少量污染物，排入水体后有一个逐步稀释、降解的自然净化过程。污水处理厂的排放口一般设在城镇江河的下游或海域，以避免污染城镇给水厂水质和影响城镇水环境质量。（2）污水的再生利用
与城镇供水量几乎相等的城镇污水中，经城镇污水处理厂处理后的出水水质水量相对稳定，是可靠的潜在水资源，经适当的深度处理后回用于水质要求较低的市政用水、工业冷却水等，是解决城镇水资源短缺的有效途径。城镇污水的再生利用是开源节流、减轻水体污染程度、改善生态环境、解决城镇缺水问题的有效途径之一。
2．污水排放标准（1）水环境质量标准
我国目前水环境质量标准主要有《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）、《海水水质标准》（GB 3097—1997）、《地下水质量标准》（GB/T 14848—93）。
①《地表水环境质量标准》
依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次将水体划分为五类，见表9-7。
表9-7 地表水水环境质量分类
②《海水水质标准》
按照海域的不同使用功能和保护目标，将海水水质分为四类，见表9-8。
表9-8 海水水环境质量分类
国家《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）规定地表水Ⅰ、Ⅱ类水域、Ⅲ类水域中划定的保护区和海洋水体中第一类海域，禁止新建排污口，现有排污口应按水体功能要求，实行污染物总量控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。（2）污水排放标准
①根据控制形式可分为：a．浓度标准；b．总量控制标准。具体见表9-9。
表9-9 污水排放标准分类（1）
②根据地域管理权限可分为：a．国家排放标准；b．行业排放标准；c．地方排放标准。具体见表9-10。
表9-10 污水排放标准分类（2）
3．污水处理基本方法（1）污水的处理方法
城市污水处理是通过各种污水处理技术和措施，将污水中所含的污染物质分离、回收利用，或转化为无害和稳定的物质，使污水得到净化。其分类见表9-11。
表9-11 污水处理技术
由于污水中的污染物形态和性质是多种多样的，一般需要几种处理方法组合成处理工艺，达到对不同性质的污染物的处理效果。（2）污水的处理程度（见表9-12）
表9-12 污水的处理程度
9.2 课后习题详解
1．简述水质污染指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。
答：水质污染指标包括物理性质污染指标，化学性质污染指标和生物性质污染指标，是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。
2．分析总固体、溶解性固体、悬浮固体及挥发性固体、固定性固体指标之间的相互关系，画出这些指标的关系图。
答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。
关系图：总固体（TS）＝溶解性固体（DS）＋悬浮性固体（SS）＝挥发性固体（VS）＋固定性固体（FS）
3．生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系与区别。
答：（1）生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义
①生化需氧量（BOD）是指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量（以mg/L为单位）。
②化学需氧量（COD）是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）。
③总有机碳（TOC）包括水样中所有有机污染物的含碳量，也是评价水样中有机污染物的一个综合参数。
④总需氧量（TOD），有机物中除含有碳外，还含有氧、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量（TOD）。（2）四者之间的联系与区别
这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。
①BOD间接反映了水中可生物降解的有机物量，COD不能表示可被微生物氧化的有机物量。TOC、TOD的耗氧过程与BOD的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。
②各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。它们之间的相互关系为：TOD＞COD＞BOD＞BOD＞OC。205
③BOD反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。COD的优点是快速而比较精确地表示污水中有机物的含量，并且不受水质的影响。
④污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示存在一定的误差。
⑤BOD/COD的比值可作为该污水是否适宜于采用生物处理判别5标准，比值越大，越容易被生物处理。
4．水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和适用范围是什么？
答：（1）污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学的作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化。水体自净根据净化机制进行分类，可分为物理净化、化学净化以及生物净化。
①物理净化，是指由于污染物质的稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物浓度降低的过程。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。
②化学净化，是指由于污染物质的氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。
③生物净化，是指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。（2）有机物排入河流后，经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。耗氧与亏氧是同时存在的，氧垂曲线的特点是在污染河流中DO曲线呈下垂状。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。
5．试论述排放标准、水环境质量标准、环境容量之间的关系。
答：环境容量是水环境质量标准制定的基本依据，而水环境质量标准则是排放标准制定的依据。具体分析如下：
排放标准是指最高允许的排放浓度，污水的排放标准分为一、二、三级标准，而水环境质量标准是用来评估水体的质量和污染情况的，有地表水环境质量标准、海洋水质标准、生活饮用水卫生标准等。环境容量则是指环境在其自净范围类所能容纳的污染物的最大量。
排放标准是根据自然界对于污染物自净能力而定的，和环境容量有很大关系，环境质量标准是根据纯生态环境为参照，根据各地情况不同而制定的。排水标准是排到环境中的污染物浓度、速率的控制标准；环境质量标准是水环境本身要求达到的指标。水环境容量越大，环境质量标准越低，排放标准越松，反之越严格。各类标准一般都是以浓度来衡量的，即某一时间取样时符合标准则认为合格达标，而环境容量是就某一区域内一定时间内可以容纳的污染物总量而言的，它们是两个相对独立的评价方法，某些时候，虽然达到了环境质量标准或是排水等标准，但可能事实上已经超过了该区域的环境容量。
6．我国现行的排放标准有哪几种？各种标准的适用范围及相互关系是什么？
答：（1）我国现行的污水排放标准根据控制形式可分为浓度标准和总量控制标准，根据地域管理权限可分为国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准。（2）各种标准的适用范围及相互关系
①浓度标准规定了排出口向水体排放污染物的浓度限值，我国现有的国家标准和地方标准都是浓度标准。
②总量控制标准是以水环境质量标准相适应的水环境容量为依据而设定的，水体的环境质量要求高，则环境容量小。
③国家排放标准按照污水去向，规定了水污染物最高允许排放浓度，适用于排污单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收以及投产后的排放管理。
④行业排放标准是根据各行业排放废水的特点和治理技术水平制定的国家行业排放标准。
⑤地方标准是各省直辖市根据经济发展水平和管辖地水体污染控制需要制定的标准，地方标准可以增加污染物控制指标数，但不能减少，可以提高对污染物排放标准的要求，但不能降低标准。
⑥地方排放标准优先于国家标准和行业排放标准执行。地方污染物排放标准不仅仅是综合型污染物排放标准，也可以是行业型污染物排放标准。地方污染物排放标准中如果有行业污染物排放标准的，其制定时，其具体的标准应严于或等于行业排放标准。
7．污水的主要处理方法有哪些？各有什么特点？
答：污水的主要处理方法有物理处理法、化学及物理化学处理法、生物法三类。（1）物理处理法，利用物理原理和方法，分离污水中的污染物，在处理过程中一般不改变水的化学性质；包括筛滤法、沉淀法、浮上法、过滤法和膜处理法等。（2）化学及物理化学处理法，利用化学反应的原理和方法，分离回收污水中的污染物，使其转化为无害或可再生利用的物质。这些处理方法更多地用于工业废水处理和污水的深度处理；包括中和、混凝、氧化还原、萃取、吸附、离子交换、电渗析等。（3）生物法，利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害物质。按微生物对氧的需求，可分为好氧处理法和厌氧处理法两类，按微生物存在的形式，可分为活性污泥法、生物膜法等类型。
8．污水的处理程度有哪几个？各在什么场合使用？
答：污水处理程度一般可分为一级处理、二级处理和三级处理（深度处理）。（1）一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，主要技术为物理法。城镇污水处理厂中，一级处理对BOD去除率一般5为20%～30%，故一级处理一般作为二级处理的前处理。（2）二级处理，污水经过一级处理后，再用生物方法进一步去除污水中的胶体和溶解性污染物的过程，其BOD去除率在90%以上，5主要采用生物法。（3）三级处理，又称深度处理，一般以更高的处理与排放要求，或以污水的回用为目的，在一、二级处理后增加的处理过程。其技术方法更多地采用物理法、化学法及物理化学法等，与前面的处理技术形成组合处理工艺。一般三级处理指二级处理后以达到排放标准为目标增加的工艺过程，而深度处理更多地指以污水的再生回用为目标。
9.3 考研真题详解
一、选择题
关于氧垂曲线，下列说法不正确的是（ ）。[中国地质大学（武汉）2009年研]
A．受污点即亏氧量最大点
B．曲线下降阶段，耗氧速率＞复氧速率
C．曲线上升阶段，耗氧速率＜复氧速率
D．曲线末端溶解氧恢复到初始状态【答案】A【解析】污水排入河流前，河水DO处于较高的正常值，污水排入河流后因有机物分解作用耗氧，耗氧速率不断增大并大于大气复氧速率，水中DO逐渐降低；DO降至最低点时，称为临界点，此时耗氧速率等于复氧速率；随后因有机物浓度降低，耗氧速率小于复氧速率，DO开始逐渐回升，并最终恢复初始水平。A项，亏氧量最大点应为氧垂曲线的临界点处。
二、填空题
1．一河流某点上游不远处有生活污染源正在排污，则该点水样测得的各类含氮化合物中，氮主要以______形态存在。[中国科学技术大学2013年研]【答案】有机氮【解析】生活污染源主要排放生活污水，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪和蛋白质等有机物质，以及氮、磷、硫等无机盐类及泥砂等杂质，生活污水中还含有多种微生物及病原体。其中的氮主要以有机氮形式存在。
2．水质指标主要可分为______、______和______三类。[中国科学技术大学2014年研]【答案】物理指标；化学指标；生物指标【解析】水质指标是指水样中除去水分子外所含杂质的种类和数量，它是描述水质状况的一系列标准。水质指标包括：①物理指标，如嗅味、温度、浑浊度、透明度、颜色等；②化学指标，如电导率、pH值、硬度、碱度、无机酸度，有毒金属、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐，总耗氧量、化学耗氧量、生化耗氧量、总有机碳、高锰酸钾指数、酚类，氧气、二氧化碳等；③生物指标，如细菌总数、大肠菌群、藻类等。
3．氧垂曲线的最低点称为______，该点处耗氧速率______复氧速率。[中国地质大学（武汉）2011年研]【答案】临界点；等于【解析】DO与BOD有非常密切的关系。在污水未排入前，河水5中DO很高，污水排入后因有机物分解作用耗氧，耗氧速率大于大气复氧速率，DO从0点（将污水排入河流处定为基点0）开始向下游逐渐减低，经2.5d，降至最低点，此点称为临界点。该点处耗氧速率等于复氧速率。临界点后，耗氧速率因有机物浓度降低而小于复氧速率，DO又逐渐回升，最后恢复到近于污水注入前的状态。
4．所有各种杂质，按它们在水中的存在状态可分为三类：______、______和______。[中国地质大学（武汉）2009年研]【答案】悬浮物；胶体；溶解物【解析】天然水中的杂质，按照其在水中的存在状态或是颗粒大小不同可以分为三类：①颗粒最大的为悬浮物质；②溶解度较低的胶体物质；③颗粒最小的是离子和分子，溶于水溶液中，称为溶解物质。
5．国家污水排放标准主要有______、______和______等。[宁波大学2015年研]【答案】《污水综合排放标准》；《城镇污水处理厂污染物排放标准》；《污水排入城市下水道水质标准》【解析】污水排放标准根据地域管理权限可分为国家排放标准、行业排放标准和地方排放标准。国家污水排放标准主要有《污水综合排放标准》（GB 8798—1996）、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ 343—2010）等。
6．《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）规定地表水______，禁止新建排污口，现有排污口应按水体功能要求，实行______。[中国地质大学（武汉）2011年研]【答案】Ⅰ、Ⅱ类水域、Ⅲ类水域中划定的保护区和海洋水体中第一类海域；污染物总量控制
7．《地表水环境质量标准》按功能高低依次将水体划分为______类，其中，地表水Ⅳ类水域主要适用于______区和人体非直接接触的______区。[广东工业大学2015年研]【答案】五；工业用水；娱乐用水【解析】依据地表水水域环境功能和保护目标，《地表水环境质量标准》按功能高低依次将水体划分为五类：①Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；②Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、幼鱼的索饵场等；③Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；④Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；⑤Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
8．化学净化是指污染物由于氧化、还原、______等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。[广东工业大学2015年研]【答案】分解【解析】化学净化是河流自净的一种净化机制。河流自净过程是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，化学净化是指由于污染物质的氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。除此之外，河流的自净过程还有物理净化和生物净化。
9．城镇污水是排入城镇污水系统的污水总称，包括______、______和______等三部分组成；在合流制排水系统中，还包括______。[中国地质大学（武汉）2009年研；宁波大学2014年研]【答案】生活污水；工业废水；部分城镇地表径流；被截留的雨水【解析】城镇污水是指由城镇排水系统收集的生活污水、工业废水和部分城镇地表径流（雨雪水）等组成的一种综合污水，成分性质比较复杂。在一个地区内收集和输送城市污水和雨水的方式称为排水制度，它有合流制和分流制两种基本方式，其中合流制是一种用同一管道系统收集和输送城市污水的排水方式。在合流制排水系统中包括被截留的雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。
三、判断题
1．一般情况下，同一种水的BOD＜COD＜TOD。（ ）[中5Cr国地质大学（武汉）2011年研]【答案】正确【解析】各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系，即：TOD＞COD＞BOD＞BOD＞OC。205
2．BOD是碳化所需氧量和硝化所需氧量之和。（ ）[中国地质大学（武汉）2010年研]【答案】错误【解析】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（BOD）通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，即碳化所需氧量。
四、名词解释
1．COD及TOD[中国地质大学（武汉）2013年研]
答：COD即化学需氧量，是指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，以mg/L为单位。化学需氧量愈高，表示水中有机污染物愈多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值称COD或简称OC。以重铬酸钾作氧Mn化剂时，测得的值称COD，或简称COD。Cr
TOD即总需氧量，是指当有机物全都被氧化，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等产物时的需氧量。TOD的测定是燃烧化学氧化反应，以氧表示。
2．悬浮物含量[中国科学技术大学2012年研]
答：悬浮物含量（SS）是指滤渣脱水烘干后得到的固体含量。水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮固体（又称悬浮物，SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（又称灰分，FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。
3．生物需氧量[中国科学技术大学2015年研]
答：生物需氧量（BOD）是指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量，以mg/L为单位，间接反映了水中可生物降解的有机物量。生物需氧量愈高，表示水中耗氧有机污染物愈多。测定生化需氧量时以20℃作为测定的标准温度，以5d作为测定生化需氧量的标准时间，简称5日生化需氧量（用BOD表示）。5
4．氧垂曲线[中国地质大学（武汉）2012年研]
答：氧垂曲线是指在河流受到大量有机物污染时，由于有机物的氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，所绘制的呈下垂状的DO曲线。它反映了受污染水体中，有机物的分解过程制约水体中溶解氧的变化过程。
五、简答题
1．污水中表示有机物含量的指标有哪些？各自有什么含义？四者之间有什么区别和联系?[宁波大学2015年研]
答：（1）污水中表示有机物含量的指标及其含义
①化学需氧量（COD），是指化学氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）。
②生化需氧量（BOD），是指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量（以mg/L为单位），间接反映了水中可生物降解的有机物量。
③总有机碳（TOC），包括水样中所有有机污染物的含碳量，是评价水样中有机污染物的一个综合参数。
④总需氧量（TOD），有机物中除含有碳外，还含有氧、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。（2）四者之间的区别与关系
这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。
①BOD间接反映了水中可生物降解的有机物量，COD不能表示可被微生物氧化的有机物量。TOC、TOD的耗氧过程与BOD的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。
②各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。它们之间的相互关系为：TOD＞COD＞BOD＞BOD＞OC。205
③BOD反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。COD的优点是快速而比较精确地表示污水中有机物的含量，并且不受水质的影响。
④污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示存在一定的误差。
⑤BOD/COD的比值可作为该污水是否适宜于采用生物处理判别5标准，比值越大，越容易被生物处理。
2．简述水体自净。[中国地质大学（武汉）2013年研]
答：（1）定义
水体自净是指受污染的水体自身由于物理、化学、生物等方面的作用，在河流中，污染物随河水往下游流动的过程中，在稀释、扩散和降解等自净过程的共同作用下，使污染物浓度和毒性逐渐下降，经一段时间后恢复到受污染前的状态。（2）自净机制
污染物在河流中的扩散和降解受到河流的流量、流速、水深等因素的影响。从自净机制来看，河流的自净可分为以下三类：
①物理净化，是指由于污染物质的稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物浓度降低的过程。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。
②化学净化，是指由于污染物质的氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。
③生物净化，是指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。
3．污水按来源分为哪几种类型？说明各类特征及影响因素。[中国海洋大学2011年研]
答：污水根据其来源一般可以分为生活污水、工业废水、初期污染雨水及城镇污水。（1）生活污水
①特征
a．生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等；
b．生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪和蛋白质等有机物质，以及氮、磷、硫等无机盐类及泥砂等杂质，生活污水中还含有多种微生物及病原体。
②影响因素
a．生活水平；b．生活习惯；c．卫生设备；d．气候条件。（2）工业废水
①特征
a．工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水；
b．种类繁多，污染物成分及性质随生产过程而异，变化复杂；
c．工业废水污染比较严重，往往含有有毒有害物质，有的含有易燃、易爆和腐蚀性强的污染物，需局部处理达到要求后才能排入城镇排水系统，是城镇污水中有毒有害污染物的主要来源。
②影响因素
a．工业类型；b．生产工艺；c．生产管理水平。（3）初期污染雨水
①特征
a．初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表径流，将大气和地表中的污染物带入水中，形成面源污染；
b．初期雨水的水质水量随区域环境、季节和时间变化，成分比较复杂；
c．个别地区，初期雨水污染物浓度超过生活污水。某些工业废渣或城镇垃圾堆放场地经雨水冲淋后产生的污水更具危险性。
②影响因素
a．大气质量；b．气候条件；c．地面及建筑物环境质量。（4）城镇污水
①特征
a．城镇污水包括生活污水、工业废水等，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。
b．城镇污水成分性质比较复杂，不仅各城镇间不同，同一城市中的不同区域也有差异。
②影响因素
影响城镇污水水质的因素较多，主要为所采用的排水体制，以及所在地区生活污水与工业废水的特点及比例等。
六、计算题
现有100.0mL水样，用HSO酸化后，加入25.00mL 0.01677 mol24－1·L KCrO溶液，以Ag盐为催化剂，回流。待水样中还原性物质227－1氧化完全后，用0.1000mol·L FeSO滴定过量的KCrO，用去422718.20mL。计算水中的COD含量（O，MW＝32.00）。[中国科学技2术大学2013年研]
解：根据题意，有关电极的反应为：
由上式电极反应可知：
氧化同一还原物质，3mol O相当于2mol KCrO，即：n（O）22272＝1.5n（KCrO）227
用FeSO滴定剩余，滴定反应为：4
则COD含量为：
第10章 污水的物理处理
10.1 复习笔记
【知识框架】【重点难点归纳】一、格栅和筛网
1．格栅的作用（1）作用
格栅可用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。（2）设计原则
①主要参数
a．栅条间隙宽度；b．栅条间隙宽度与处理规模；c．污水的性质及后续处理设备选择。
②原则
一般以不堵塞水泵和污水处理厂（站）的处理设备，保证整个污水处理系统能正常运行为原则。
③栅渣
被格栅截留的物质称为栅渣，栅渣的含水率约为80%，密度约为3960kg/m。
2．格栅的种类（见表10-1）
表10-1 格栅的种类
3．格栅的设计与计算
格栅的设计计算主要包括格栅形式选择、尺寸计算、水力计算、栅渣量计算等，尽管格栅的布置方式多样，都可通过简图10-1进行格栅计算。
图10-1 格栅水力计算简图（1）格栅槽总宽度 （10-1）
式中，B为格栅槽总宽度，m；S为栅条宽度，m；b为栅条间隙，m；n为格栅间隙数。
格栅间隙数n可由下式决定： （10-2）3
式中，Q为最大设计流量，m/s；b为栅条间隙，m；h为栅前max水深，m；v为污水流经格栅的速度，一般取0.6～1.0m/s；α为格栅安装倾角，（°）；为经验修正系数。
格栅间隙数n确定以后，则格栅框架内的栅条的数目为n－1。（2）过栅水头损失
过栅水头损失h可以按下式计算：2 （10-3） （10-4）
式中，h为过栅水头损失，m；h为计算水头损失，m；ξ为阻力20系数，其值与栅条的断面几何形状有关，可按表10-2计算；g为重力2加速度，9.81m/s；k为系数，格栅受污物堵塞后的水头损失增大倍数，一般采用k＝3。
过栅水头损失一般为0.08～0.15m，为避免格栅前涌水，故将栅后槽底下降h作为补偿。2
表10-2 格栅阻力系数ξ计算公式（3）栅后槽的总高度 （10-5）
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]