污水处理和处理工艺中常见的污染物

废水中的污染物种类繁多，包括重金属污染物、微生物污染物等来源。他们怎么都处理 ？

1.耗氧有机物(易生化)

污水耗氧有机物(易生物降解)主要有腐殖酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等化合物，以悬浮或溶解状态存在于废水中。在微生物的作用下，这些有机物可以分解成CO2等简单的无机物，但由于在天然水中分解时需要消耗水中的溶解氧，所以称之为耗氧有机物。

含有这些物质的污水一旦进入水体，就会导致溶解氧含量降低，进而水体变黑发臭。生活污水和食品、造纸、石化、化纤、制药、印染企业排放的工业废水中含有大量耗氧有机物。

据统计，我国造纸工业排放的耗氧有机物量约占工业废水排放总量的1/4。城市污水的有机物浓度不高，但是城市污水因为水量大，排出的耗氧有机物量也很大。污水次生生物处理要解决的关键问题是去除污水中的大部分这类物质。

耗氧有机物成分复杂，测量各种胶体有机物的浓度相当困难。实践中常用cODCr、BOD5、TOC、TOD等指标来表示。一般来说，上述指标值越高，消耗的水中溶解氧越多，水质越差。当天然水中的BOD5低于3mg/L，水质良好，达到7.5 mg/L时，水质已经差于10mg/L，说明水质已经很差，其中的溶解氧接近于零。

可生物降解有机物可通过生化方法去除，如推流式活性污泥法(如曝气池)、序批式活性污泥法(如SBR、CASS工艺)、生物膜或MBR等。

2.不可生物降解的有机物

可生物降解有机物是指不能被未驯化的活性污泥降解，但经过一定时间驯化后能得到一定程度降解的有机物。废水中的一些有毒大分子(如有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、多环等以芳香族化合物为代表的长链有机化合物)属于难被微生物降解的有机化合物，还有一些可称为惰性有机化合物，根本不能被微生物降解。

含有这类有机物的废水应通过培养特殊微生物等方法进行单独处理。处理，或采用工艺处理等特殊厌氧方法将其部分CODCr转化为BOD5，提高其可生化性，然后与其他污水混合进行二级生物处理处理。

3.有机氮和氨氮

有机氮主要以蛋白质的形式存在，也有带或不带氨基的化合物，如尿素、胞壁酸、脂肪胺、尿酸、有机碱等。有些有机氮难以生物降解，如树胶、甲壳素和季铵化合物。或者以这些有机氮为原料生产的工业废水都会含有这些有机氮。

钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工、饲料生产等行业排放含氨氮的工业废水。皮革、动物排泄物等新鲜废水中氨氮的初始含量不高，但废水中氮的脱氨反应在废水中储存或在排水管道中停留一段时间后，氨氮的浓度会迅速升高。

有机氮工业废水可以用生物法处理处理。微生物去除有机碳的同时，高级氧化通过生物同化和生物矿化将废水中的氮转化为氨氮。氨氮废水的处理处理方法有吹脱法、空气吹脱法、离子交换法、活性炭吸附法、生物硝化反硝化法等。

4.磷和有机磷

国内污水磷的主要来源是含磷洗涤用品的使用、人类排泄物和生活垃圾。洗涤产品主要使用磷酸钠和多聚磷酸钠，洗涤剂中的磷随污水流入水中。工业废水是造成水体中磷超标的主要因素之一，具有污染物浓度高、污染物种类多、难降解、成分复杂等特点。如果工业废水不经处理直接排放，将对水体产生巨大影响，对环境和居民健康造成不利影响。

一般来说，除磷包括生化法(AO、A2O、氧化沟等。)和化学除磷(PAC、PFS等。)利用聚磷菌。但工业污水中的部分次磷酸盐和有机磷，在正常除磷之前，必须经过高级氧化pre-[/K31/]处理。

5.酸碱废水

高浓度含酸、含碱废水来源广泛，化工、化纤、制酸、电镀、炼油、金属加工厂、酸洗车间都会排放酸性废水。有的废水含有硫酸、盐酸等无机酸，有的含有甲酸、乙酸等有机酸，有的两者都有。

废水中酸的浓度变化很大，从不到1%到超过10%不等。造纸、印染、制革、金工等生产过程都会排放碱性废水。大多数情况下，它含有无机碱和一些有机碱。一些废水的碱浓度高达百分之几。除了酸和碱之外，废水还可能含有酸式盐和碱式盐，以及其他酸性或碱性无机和有机物质。

随意排放含酸、碱的废水不仅污染和破坏环境，而且浪费资源。因此，首先要考虑酸碱废水的回收和综合利用。

当酸碱废水浓度较高时，如含酸废水含酸量达到4%以上，含碱废水含碱量达到2%以上时，有回收和综合利用的可能。可用于制造硫酸亚铁、石膏和肥料，也可重复利用或用于其他工厂。浓度小于4%的酸性废水和浓度小于2%的碱性废水由于回收意义不大处理将被中和。

6.石油污染物

高浓度含油废水的主要工业来源是石油工业、石化工业、纺织工业、金属加工业和食品加工业。石油开采、提炼、储存、运输或使用石油产品过程中会产生石油污染物；来自肉类加工、牛奶加工、洗衣、汽车修理和其他过程的废水也含有油或油脂。

一般生活污水中，油占总有机质的10%左右，每人每天产油约15g。除重质焦油的相对密度外，废水中所含的油类均小于1。因此污水处理含油废水的重点是去除相对密度小于1的油类。

废水中油类污染物的种类按其存在形式可分为五种物理形态。

(1)游离油静止时，能迅速上升到液面形成油膜或浮油。这种油珠的粒径一般大于100μm，约占废水中油总量的60%-80%。

(2)机械分散油，即粒径为10μm-100μm的细小油滴，在废水中稳定性差，静置一段时间后往往会相互结合形成浮油。

(3)乳化油滴，粒径小于10μm的一般为0.1-2 μ m，这类油滴化学稳定性较高，往往因为水中的表面活性剂而成为稳定的乳状液。

(4)溶解油的油滴分散得很细。油滴的粒径比微电解乳化油小，有的可以小到几个纳米，也就是化学概念上真正溶解在废水中的油。

(5)固体附着油，油珠吸附在废水中固体颗粒的表面。

废水中不同形态的油和不同程度的处理采用不同的处理方法和装置。常用的油水分离方法有隔油池、普通隔油池、混凝隔油池、粗颗粒聚结除油法、气浮除油法等。

7.病原微生物

一般来说，废水中有五种病原微生物:细菌、病毒、立克次体、原生动物和真菌。Kirstigmatis介于细菌和病毒之间，有微生物学家将梅毒为代表的致病螺旋体归为第六种致病微生物，而螺旋体则介于细菌和原虫之间。一些高于原生动物的微生物，如线虫，也会致病。屠宰、生物制品、医院、制革、洗毛等产生的生活污水和工业废水中往往含有这些致病微生物，可感染各种疾病。

对致病病原体集中、含量较大的污水最好单独消毒处理，然后与其他污水一起进行二次生化处理，以减少消毒剂用量。由于病原体长期生活在水中，一些病毒和寄生虫卵很难被普通消毒方法杀死。

消毒方法有氯气、二氧化氯、臭氧、石灰处理、紫外线照射、加热处理、超声波等氧化法。另外，超滤处理也可以去除水中的大部分细菌。就去除细菌和病毒而言，臭氧氧化、紫外线照射等方法有效，但处理后的水中没有类似余氯的残留消毒剂，无法阻止微生物的繁殖。通常需要在处理之后加氯。

8.硝酸盐和亚硝酸盐

来自微电解包装肥料制造、钢铁生产、火药制造、饲料生产、肉类加工、电子元件和核燃料生产的废水含有高浓度的硝酸盐和亚硝酸盐。有些含有机氮或氨氮的工业废水，一开始可能不含这些，但在废水好氧时可能转化为硝酸盐或亚硝酸盐处理

亚硝酸盐是氮循环的中间产物，在水中稳定性差。在氧气和微生物的作用下可被氧化成硝酸盐，在缺氧或厌氧条件下可被还原成氨。所以清水中的亚硝酸盐含量很低。硝酸盐是含氮有机物无机分解最后阶段的代表性产物。因此，当水中的氮主要以硝酸盐形式存在时，说明水中含氮有机物含量较低，水体已达到自净状态。

如果水中含有较多的硝酸盐等含氮化合物，说明水体的自净过程正在进行中，或者水体正在受到硝酸盐废水的污染。同时，通过测定氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮三种无机氮，结合有机氮和总氮的分析结果，可以分析含氮化合物对水体的污染程度和自净状况。

这些氮化物的分析结果也可以用来判断污水处理的效果，指导脱氮工艺运行的调整。亚硝酸盐可与胃中的次铵反应生成强致癌物，硝酸盐在人体内可还原为亚硝酸盐，所以饮用硝酸盐浓度高的水对人体健康也是有害的。儿童饮用硝酸盐含量高的水，会使血液中变性血红蛋白增加，导致中毒。

因此，国家相关标准规定了水中硝酸盐的浓度，其中《生活饮用水卫生标准》规定较高允许浓度为20mg/L，《地表水水质标准》GB 3838-2002规定集中式饮用水地表水源中硝酸盐的较高允许浓度为10mg/L，按n计。

处理含硝酸盐或亚硝酸盐工业废水的常规方法是微电解填料生物脱氮。对于少量含硝酸盐或亚硝酸盐的工业废水，也可采用电渗析、反渗透、离子交换等方法。

9.氟化物

在制造含氟产品、焦炭生产、电子元件生产、电镀、玻璃和硅酸盐生产、钢铁和铝制造、金属加工、木材防腐以及农药和肥料生产过程中将排放含氟工业废水。

含氟废水的处理处理方法可分为沉淀法和吸附法两大类。沉淀法适用于处理中含氟量较高的工业废水，但不完全沉淀法往往需要二次处理，需要的药剂有石灰、明矾、白云石等。吸附法适用于含氟量低的工业废水处理或经沉淀后氟浓度仍不能满足相关规定的废水处理处理。

10.硫化物

在炼油、纺织、印染、焦炭、煤气、纸浆、制革以及各种化工原料的生产过程中，都会排放含有硫化物的工业废水。在厌氧条件下，含硫酸盐的废水也可以被还原成含硫化物的废水。

含硫化物废水的处理方法有两种:将硫化物转化为硫化物盐进行絮凝沉淀和将硫化物转化为硫化氢进行反萃。

1.氰化物

天然水一般不含氰化物。如果水中发现氰化氢，那一定是人类活动造成的。

水中氰化物的主要来源是工业污染。氰化物和氰尿酸是广泛使用的工业原料。含氰废水由采矿提炼、照相洗印、电镀、金属表面处理、焦炉、煤气、染料、制革、塑料、合成纤维、工业煤气洗涤等行业排放。此外，石油的催化裂化和焦化过程也会排放含氰废水，其中电镀行业是排放含氰废水较多的行业。

常用的处理方法有氯气氧化法、臭氧氧化法和电解氧化法。当处理含有氰化物污水时，通常加入一定量的氧化剂次氯酸钠，先转化为氯化氰再水解成氰酸盐，然后在碱性条件下氧化成二氧化碳，在酸性条件下氧化成铵盐。

12.苯酚

炼油、化工、炸药、树脂、焦化等行业都会排放含酚废水，其中土法焦化排放的废水中酚的浓度较高。此外，机械维修、铸造、造纸、纺织、陶瓷、煤气化等行业也排放大量含酚废水。

含高酚废水的处理方法有萃取法、活性炭吸附法和焚烧法。

中浓度含水的方法有生物法、活性炭吸附法和化学氧化法。

低浓度含酚废水也可以用臭氧氧化或活性炭处理吸附。

13.银

银是一种银白色的贵金属。唯一可溶的银盐是硝酸银，它是废水中银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、摄影、电镀、油墨制造等行业。含银废水的主要来源是电镀和摄影。

从废水中去除银有四种基本方法:沉淀法、离子交换法、还原置换法和电解回收法。也使用吸附、反渗透和电渗析。由于从废水中回收银的经济价值很高，为了达到高回收率，常常将各种方法结合起来。例如含银较多的电镀废水，可以通过离子交换、蒸发或电解还原等方法完全回收。

14.镍

微电解镍是一种银白色金属，延展性好，磁性高。废水中的镍主要以二价离子形式存在，如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物形成的镍盐。

含镍废水的工业来源很多，其中电镀工业是主要来源。此外，采矿、冶金、机械制造、化学、仪器仪表、石油化工、纺织等行业以及钢厂、铸铁厂、汽车、飞机制造、印刷、油墨、陶瓷、玻璃等行业排放的废水中也含有镍。

处理含镍废水的方法有微电石灰沉淀法或硫化物沉淀法、离子交换法、反渗透法、蒸发回收法等。

15.铅

纯铅是工业上广泛使用的有色金属之一。在电池、电镀、颜料、橡胶、杀虫剂、燃料、涂料、铅玻璃、炸药、火柴等制造业中，它经常被用作原材料。铅制版工艺排放的酸性废水铅浓度高，电镀行业倾倒电镀废液产生的废水铅浓度也高。

处理含铅废水常用的方法有沉淀法、混凝法、吸附法、电偶铁氧化法等。

16.铬

纯铬是一种钢灰色耐腐蚀金属，硬度高。随着工业的发展，铬及其化合物的应用日益广泛，含铬废水的排放量也越来越大。含铬缓蚀剂是循环冷却系统中最有效的药剂之一，已被大规模使用。

油墨、染料和油漆颜料的制造，铬革的制作，电镀，铝处理的阳极氧化，其他金属的清洗，都离不开铬化合物，铬化合物还可以用作木材的阻燃剂和阻燃剂。这些工业废水自然会含有不同量的铬。铬在水中以六价(CrO42-)和三价(CrO2-)离子存在，工业废水主要以六价形式存在。

含铬废水的处理法是先将六价铬还原为三价铬，形成氢氧化物沉淀后再去除三价铬。蒸发回收高浓度含铬废水是一种高浓度有机废水，在技术上和经济上都是可行的。离子交换法可以将含铬废水的排放浓度降低到较低水平。

7.汞

水银又称水银，是一种银白色的液态金属，具有升华特性。汞因其特殊的物理化学性质，被广泛应用于氯碱、电子、石化、化工、冶炼、仪器仪表、造纸、炸药、农药、纺织、印染、化肥、电器、制药、油漆、毛皮加工等行业的生产过程中。例如，在化学和石油化工行业，汞被用作塑料生产和氢化、脱氢、磺化等反应的催化剂，这些行业排放的生产废水自然会含有不同量的汞。

处理含汞废水常用的方法有硫化物沉淀法、微电解离子交换法、吸附混凝法、还原过滤法、活性炭吸附法和微生物浓缩法等。

18.有机氯

有机氯化合物包括氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳烃、有机氯农药，其中有机氯农药和多氯联苯对环境影响较大，主要来自农药、染料、塑料、合成橡胶、化学品、化纤等行业排放的废水。

有机氯废水主要采用处理焚烧，焚烧产物为氯化氢和二氧化碳。为了回收和处理焚烧产生的氯化氢，具体的焚烧方法包括焚烧-烟气碱中和、焚烧-回收无水氯化氢和焚烧-烟气回收盐酸。

9.苯并芘

苯并芘，简称BaP，是一种代表性的多环芳烃PAH，具有很强的致癌性。天然水中BaP的来源可分为人工来源和自然来源。前者主要来源于有机物的不完全燃烧，后者主要来源于生物合成的自然规律。因此，有机物燃烧不完全的行业，如炼油、焦化等行业的工业废水和合成氨厂、砖厂、机场排放的废水，都不同程度地存在BaP。

虽然BaP是有毒的，但是它的去除相对简单和容易。臭氧、液氯和二氧化氯的高级氧化、活性炭吸附、絮凝沉淀和活性污泥法处理可有效去除废水中的BaP。

20.镉

镉是一种灰白色金属，在自然界中主要以二价形式存在。电镀可以为钢、铁等提供耐腐蚀的保护层。具有吸附性好、涂层均匀光滑的特点。因此，工业中90%的镉用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金和电池等行业。含镉废水的来源还包括金属开采、冶炼、电解、农药、医药、涂料、合金、陶瓷和无机颜料制造、电镀、纺织印染等生产过程。

含镉废水的处理方法有氢氧化物或硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、氧化铁法、膜分离法和生化法等。对于离子交换后的高浓度或浓缩含镉废水，电解和蒸发回收法也是比较实用的方法。

1.砷

砷具有灰色金属光泽，不溶于水，但许多含砷化合物易溶于水。无机砷主要以亚砷酸根离子和亚砷酸根离子的形式存在于水中。在溶解氧的存在下，亚砷酸盐可以被氧化成低毒性的砷酸盐。砷酸和砷酸盐存在于冶金、玻璃仪器、陶瓷、皮革、化工、化肥、炼油、合金、硫酸、毛皮、染料和农药等工业废水中。

砷的常规处理方法是石灰或硫化物沉淀，或氢氧化铁或氢氧化铝共沉淀。废水处理的传统絮凝工艺也能有效去除废水中的砷。此外，活性炭或氧化铝的吸附和离子交换在去除废水中的砷方面也取得了不同程度的成功。

近年来，生化法处理处理含砷废水的研究取得了进展。实验表明，活性污泥法除砷速度非常快，0.5小时内可去除总量的80%左右，1 ~ 2小时左右达到平衡状态，即与污泥短时间接触即可去除大量砷。但活性污泥对低浓度砷的去除率明显高于高浓度砷，这也说明污泥对砷的去除能力有限。

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