第2章　污水水质指标与检测

2.1　污水水质指标

2.1.1　什么是水质指标与分类？

水质指标是表示水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质的具体衡量标准。水质指标有若干类，分为物理性水质指标、化学性水质指标和生物学水质指标，其中每一类中又分为若干项。表2-1是常见的水质指标。

2.1.2　污水的物理性质指标有哪些？

污水的物理性质及指标包括水温、色度、气味和固体含量等。

（1）水温

水温对污水的物理性质、化学性质及生物性质有直接影响，所以水温是污水水质的重要物理性质指标之一。我国幅员辽阔，但根据统计资料表明，各地生活污水的年平均温度差别不大，均在10～20℃之间。生产废水的水温与生产工艺有关，变化很大。故城市污水的水温，与排入城市污水管道系统的生产废水性质、所占比例有关。污水的水温过低（如低于5℃）或过高（如高于40℃）都会影响污水生物处理的效果。

（2）色度

色度是指含在水中的溶解性物质或胶状物质所呈现的淡黄色乃至黄褐色的程度。水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标。天然水经常显示出浅黄、浅褐或黄绿等不同的颜色。产生颜色的原因是由于溶于水的腐殖质、有机物或无机物质所造成的。另外，当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色。这些颜色分为真色与表色。真色是由水中溶解性物质引起的，也就是除去水中悬浮物后的颜色。而表色是没有除去水中悬浮物时产生的颜色。这些颜色的定量程度就是色度。

（3）气味

生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成。工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。气味大致有鱼腥臭[胺类CH3NH2，（CH3）3N]、氨臭（氨NH3）、腐肉臭[二元胺类NH2（CH2）NH2]、腐蛋臭（硫化氢H2S）、腐甘蓝臭[有机硫化物（CH3）2S]、粪臭（甲基吲哚）以及某些生产废水的特殊臭味。臭味给人以感观不悦，甚至会危及人体生理，使人呼吸困难，倒胃胸闷、呕吐等，故气味也是物理性质的主要指标。

（4）固体含量

①总固体（TS）　TS指单位体积的水样，在103～105℃蒸发烘干后，残留物质的重量。污水经过滤器过滤后即将TS分成两部分，被过滤器截留的固体称为悬浮固体SS；通过过滤器进入滤液中的固体称为溶解性固体DS。

②悬浮物质（SS）与溶解性固体（DS）　悬浮固体SS，也称悬浮物，是污水的一项重要指标。悬浮物包括漂于水面的漂浮物，多为油脂、木屑、果核等；悬于水中的悬浮物如奶、浮化油等，而沉于底部的沉淀物如砂、泥、石、纸、布、食物质等。悬浮物是将污水过滤，把滞留在过滤材料上的物质，通过103～105℃烘干、称重测得。

③挥发性固体（VS）和非挥发性固体（NVSS）　将悬浮物置于马弗炉中，于650℃灼烧1h后，固体中的有机物即成为气体挥发。挥发掉的部分为VS，残剩的部分即为非挥发性固体（NVSS）。

2.1.3　污水的化学性质指标有哪些？

污水的化学指标有两大类，即无机物指标，主要包括酸碱度（pH值）、植物营养元素、Cl-等）、重金属等；有机物指标，一般采用生物化学需氧量、化学需氧量、总需氧量和总有机碳等指标来反映。

（1）pH值

氢离子浓度指数是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。它的数值俗称“pH值”，表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度常用对数的负值。城市污水的pH值呈中性，一般为6.5～7.5。pH值的微小降低可能是由于城市污水输送管道中的厌氧发酵。雨季时较大的pH降低往往是城市酸雨造成的，这种情况在合流制系统尤其突出。pH值突然大幅度变化，通常是由于工业废水的大量排入造成的。

（2）总氮和氨氮

污水中氮有以下几种形式存在。有机氮，如蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸、偶氮染料等物质中所含的氮；氨氮（NH3-N及-N）；亚硝酸氮-N）；硝酸氮-N）。总氮是污水中各类有机氮和无机氮的总和。生活污水中，有机氮可占总氮量的60%，其余为氨态氮。硝酸氮可以存在于新鲜污水中，但含量极低，处理后浓度可提高。亚硝酸氮不稳定，它可还原成NH3或氧化成-N。凯氏氮（TKN）包括了氨氮和在此条件下能转化为铵盐的有机氮化合物。

（3）磷

磷是生物体中的重要元素之一，在生化处理中，磷同氮一样是微生物的营养，故在污水中对碳氮比有一定的要求。磷在生物处理中化合价不产生变化。在自然界中，磷可在无机磷和有机磷之间、可溶性磷和不溶性磷之间相互转化。在水中磷含量过多可引起水体富营养化，因此它也是污水污染度与净化度的指标之一。

（4）重金属类

冶金、电镀、陶瓷、玻璃、氯碱、电池、制革、照相器材、颜料等工业废水往往含有各种重金属离子，如汞、镉、铬（六价）、硒（四价）、铜、锌、锰、铁、铅等，它们进入环境后不会被降解，可沉积、吸附于淤泥中或通过食物链富集，并最终危及人体健康。

（5）生物化学需氧量（BOD）

BOD是指1L污水中的有机污染物在好氧微生物作用下进行氧化分解时所消耗的溶解氧量。在20℃下，要完全完成有机物的生化降解，需要100d以上。为了简便，并考虑到好氧分解速度一般在最开始的几天最快，所以以水样在20℃下培养5d消耗的溶解氧量作为衡量依据，即BOD5。

（6）化学需氧量（COD）

用强氧化剂（我国法定用重铬酸钾），在酸性条件下，将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的强氧化剂量折算成的氧量称为化学需氧量，用CODCr表示，一般写成COD。由于重铬酸钾的氧化性极强，能够较完全的氧化水中各种性质的有机物，因此可代表水中有机物的总量。同一种污水，COD值与BOD值之间常常有一定的比例关系，故可以经过一段时期对COD和BOD的平行测试后，算得它们之间的比值，然后可从水样的COD值来推算BOD的近似值。当污水含有毒物质而不能测定BOD时，也可通过测定COD来弥补不能测定BOD的缺陷。BOD5/COD可作为污水是否适宜采用生物法处理的一个衡量标准，所以把BOD5/COD叫做可生化性指标。比值越大，越容易被生化处理。一般认为BOD5/COD大于0.3的污水才适于采用生物处理。

2.1.4　污水的生物性质指标有哪些？

主要有三个指标。

（1）总大肠菌群

指每升水样中所含有的大肠菌群的数目，以个/L计。大肠菌群数表明污水被粪便污染的程度。间接表明有肠道病菌存在的可能性。

（2）病毒

大肠菌群数可以表明肠道病菌的存在，但不能表明是否污水中有病毒。因此，还需检验病毒指标。病毒一般用噬菌体来表示数量。

（3）菌落总数

菌落是指细菌在固体培养基上生长繁殖而形成的能被肉眼识别的生长物，它是由数以万计相同的细菌集合而成。当样品被稀释到一定程度，与培养基混合，在一定培养条件下，每个能够生长繁殖的细菌细胞都可以在平板上形成一个可见的菌落。因此，菌落总数可代表样品中的细菌数量。水中菌落总数反映了水体受细菌污染的程度，菌落总数不能说明污染的来源，必须结合大肠菌群数来判断水体污染的来源和安全程度。

污水中微生物量因污水性质不同变化较大，对于生活污水，细菌数在105～106个/mL之间，呈游离或团块状；病毒为200～700个/L；此外还有一些寄生虫卵。处理前后微生物数量的变化是评价水质净化度的指标之一，部分生活污水处理厂以及所有医院污水处理系统排放的出水还应予以消毒，以杀灭处理后残存的病原微生物。

2.1.5　污水主要指标范围是多少？

典型的生活污水水质指标如表2-2所示。