第2章　污水水質指標與檢測

2.1　污水水質指標

2.1.1　什么是水質指標與分類？

水質指標是表示水中雜質的種類、成分和數量，是判斷水質的具體衡量標準。水質指標有若干類，分為物理性水質指標、化學性水質指標和生物學水質指標，其中每一類中又分為若干項。表2-1是常見的水質指標。

2.1.2　污水的物理性質指標有哪些？

污水的物理性質及指標包括水溫、色度、氣味和固體含量等。

（1）水溫

水溫對污水的物理性質、化學性質及生物性質有直接影響，所以水溫是污水水質的重要物理性質指標之一。我國幅員遼闊，但根據統計資料表明，各地生活污水的年平均溫度差別不大，均在10～20℃之間。生產廢水的水溫與生產工藝有關，變化很大。故城市污水的水溫，與排入城市污水管道系統的生產廢水性質、所占比例有關。污水的水溫過低（如低于5℃）或過高（如高于40℃）都會影響污水生物處理的效果。

（2）色度

色度是指含在水中的溶解性物質或膠狀物質所呈現的淡黃色乃至黃褐色的程度。水的色度是對天然水或處理后的各種水進行顏色定量測定時的指標。天然水經常顯示出淺黃、淺褐或黃綠等不同的顏色。產生顏色的原因是由于溶于水的腐殖質、有機物或無機物質所造成的。另外，當水體受到工業廢水的污染時也會呈現不同的顏色。這些顏色分為真色與表色。真色是由水中溶解性物質引起的，也就是除去水中懸浮物后的顏色。而表色是沒有除去水中懸浮物時產生的顏色。這些顏色的定量程度就是色度。

（3）氣味

生活污水的臭味主要由有機物腐敗產生的氣體造成。工業廢水的臭味主要由揮發性化合物造成。氣味大致有魚腥臭[胺類CH3NH2，（CH3）3N]、氨臭（氨NH3）、腐肉臭[二元胺類NH2（CH2）NH2]、腐蛋臭（硫化氫H2S）、腐甘藍臭[有機硫化物（CH3）2S]、糞臭（甲基吲哚）以及某些生產廢水的特殊臭味。臭味給人以感觀不悅，甚至會危及人體生理，使人呼吸困難，倒胃胸悶、嘔吐等，故氣味也是物理性質的主要指標。

（4）固體含量

①總固體（TS）　TS指單位體積的水樣，在103～105℃蒸發烘干后，殘留物質的重量。污水經過濾器過濾后即將TS分成兩部分，被過濾器截留的固體稱為懸浮固體SS；通過過濾器進入濾液中的固體稱為溶解性固體DS。

②懸浮物質（SS）與溶解性固體（DS）　懸浮固體SS，也稱懸浮物，是污水的一項重要指標。懸浮物包括漂于水面的漂浮物，多為油脂、木屑、果核等；懸于水中的懸浮物如奶、浮化油等，而沉于底部的沉淀物如砂、泥、石、紙、布、食物質等。懸浮物是將污水過濾，把滯留在過濾材料上的物質，通過103～105℃烘干、稱重測得。

③揮發性固體（VS）和非揮發性固體（NVSS）　將懸浮物置于馬弗爐中，于650℃灼燒1h后，固體中的有機物即成為氣體揮發。揮發掉的部分為VS，殘剩的部分即為非揮發性固體（NVSS）。

2.1.3　污水的化學性質指標有哪些？

污水的化學指標有兩大類，即無機物指標，主要包括酸堿度（pH值）、植物營養元素、Cl-等）、重金屬等；有機物指標，一般采用生物化學需氧量、化學需氧量、總需氧量和總有機碳等指標來反映。

（1）pH值

氫離子濃度指數是指溶液中氫離子的總數和總物質的量的比。它的數值俗稱“pH值”，表示溶液酸性或堿性程度的數值，即所含氫離子濃度常用對數的負值。城市污水的pH值呈中性，一般為6.5～7.5。pH值的微小降低可能是由于城市污水輸送管道中的厭氧發酵。雨季時較大的pH降低往往是城市酸雨造成的，這種情況在合流制系統尤其突出。pH值突然大幅度變化，通常是由于工業廢水的大量排入造成的。

（2）總氮和氨氮

污水中氮有以下幾種形式存在。有機氮，如蛋白質、氨基酸、尿素、尿酸、偶氮染料等物質中所含的氮；氨氮（NH3-N及-N）；亞硝酸氮-N）；硝酸氮-N）。總氮是污水中各類有機氮和無機氮的總和。生活污水中，有機氮可占總氮量的60%，其余為氨態氮。硝酸氮可以存在于新鮮污水中，但含量極低，處理后濃度可提高。亞硝酸氮不穩定，它可還原成NH3或氧化成-N。凱氏氮（TKN）包括了氨氮和在此條件下能轉化為銨鹽的有機氮化合物。

（3）磷

磷是生物體中的重要元素之一，在生化處理中，磷同氮一樣是微生物的營養，故在污水中對碳氮比有一定的要求。磷在生物處理中化合價不產生變化。在自然界中，磷可在無機磷和有機磷之間、可溶性磷和不溶性磷之間相互轉化。在水中磷含量過多可引起水體富營養化，因此它也是污水污染度與凈化度的指標之一。

（4）重金屬類

冶金、電鍍、陶瓷、玻璃、氯堿、電池、制革、照相器材、顏料等工業廢水往往含有各種重金屬離子，如汞、鎘、鉻（六價）、硒（四價）、銅、鋅、錳、鐵、鉛等，它們進入環境后不會被降解，可沉積、吸附于淤泥中或通過食物鏈富集，并最終危及人體健康。

（5）生物化學需氧量（BOD）

BOD是指1L污水中的有機污染物在好氧微生物作用下進行氧化分解時所消耗的溶解氧量。在20℃下，要完全完成有機物的生化降解，需要100d以上。為了簡便，并考慮到好氧分解速度一般在最開始的幾天最快，所以以水樣在20℃下培養5d消耗的溶解氧量作為衡量依據，即BOD5。

（6）化學需氧量（COD）

用強氧化劑（我國法定用重鉻酸鉀），在酸性條件下，將有機物氧化為CO2、H2O所消耗的強氧化劑量折算成的氧量稱為化學需氧量，用CODCr表示，一般寫成COD。由于重鉻酸鉀的氧化性極強，能夠較完全的氧化水中各種性質的有機物，因此可代表水中有機物的總量。同一種污水，COD值與BOD值之間常常有一定的比例關系，故可以經過一段時期對COD和BOD的平行測試后，算得它們之間的比值，然后可從水樣的COD值來推算BOD的近似值。當污水含有毒物質而不能測定BOD時，也可通過測定COD來彌補不能測定BOD的缺陷。BOD5/COD可作為污水是否適宜采用生物法處理的一個衡量標準，所以把BOD5/COD叫做可生化性指標。比值越大，越容易被生化處理。一般認為BOD5/COD大于0.3的污水才適于采用生物處理。

2.1.4　污水的生物性質指標有哪些？

主要有三個指標。

（1）總大腸菌群

指每升水樣中所含有的大腸菌群的數目，以個/L計。大腸菌群數表明污水被糞便污染的程度。間接表明有腸道病菌存在的可能性。

（2）病毒

大腸菌群數可以表明腸道病菌的存在，但不能表明是否污水中有病毒。因此，還需檢驗病毒指標。病毒一般用噬菌體來表示數量。

（3）菌落總數

菌落是指細菌在固體培養基上生長繁殖而形成的能被肉眼識別的生長物，它是由數以萬計相同的細菌集合而成。當樣品被稀釋到一定程度，與培養基混合，在一定培養條件下，每個能夠生長繁殖的細菌細胞都可以在平板上形成一個可見的菌落。因此，菌落總數可代表樣品中的細菌數量。水中菌落總數反映了水體受細菌污染的程度，菌落總數不能說明污染的來源，必須結合大腸菌群數來判斷水體污染的來源和安全程度。

污水中微生物量因污水性質不同變化較大，對于生活污水，細菌數在105～106個/mL之間，呈游離或團塊狀；病毒為200～700個/L；此外還有一些寄生蟲卵。處理前后微生物數量的變化是評價水質凈化度的指標之一，部分生活污水處理廠以及所有醫院污水處理系統排放的出水還應予以消毒，以殺滅處理后殘存的病原微生物。

2.1.5　污水主要指標范圍是多少？

典型的生活污水水質指標如表2-2所示。