污水過濾實驗視頻

『壹』 過濾的原理是什麼

原理：利用物質的溶解性差異，將液體和不溶於液體的固體分離開來的一種方法。如用過濾法除去粗食鹽中少量的泥沙。

過濾是使水通過濾料時去除水中懸浮物和微生物等的凈水過程。濾池通常設在沉澱池或澄清池之後。目的是使濾後水的濁度達到水質標準的要求。

水經過濾後，殘留的細菌、病毒失去了懸浮物的保護作用，從而為過濾後消毒創造了條件。所以，在以地面水為水源的飲用水凈化中，有時可省去沉澱或澄清，但過濾是不可缺少的。

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粗鹽水的過濾的實驗步驟

1、儀器組裝

（1）取一台帶鐵圈的鐵架台，將小燒杯放在鐵架台檯面上。

（2）將漏斗放入鐵圈中，並調整鐵圈的高度，使漏斗末端的管口緊貼燒杯內壁。

（3）取一片濾紙，對折兩次，分開，使一邊三層，另一邊一層，放入漏斗中，濾紙的邊緣低於漏鬥口，並用少量蒸餾水潤濕濾紙，使其緊貼漏斗，即濾紙與漏斗壁間無氣泡。

2、過濾

（1）用燒杯取適量粗鹽水，倒粗鹽水時，試劑瓶蓋倒放，標簽向著手心，瓶口緊挨燒杯口，沿玻璃棒倒入漏斗中，燒杯的尖嘴輕靠在玻璃棒上。

（2）玻璃棒下端輕靠在三層濾紙上，倒入的粗鹽水液面要低於濾紙的邊緣。

3、整理

將用過的濾紙丟入垃圾箱中，鹽水倒入廢液缸中，用清水洗滌儀器，擦乾凈實驗台。

『貳』 養殖污水怎麼處理

。。減少污水產出

養殖場污水處理成本昂貴，處理的污水越多投入資金就越多，這讓很多養殖場疲於應對。其實很多養殖場在處理污水的時候忽視一個問題，減少污水的產出。很多養殖場出於成本控制、管理疏忽或養殖習慣，導致大量本該可以遏制的污水產生。

1.改善維護飲水設備：有些養殖場飲水設備老舊、年久失修，飲水設備存在跑水、漏水、冒水、滴水等情況，飲水設備漏水問題是造成雞場污水較多的主要原因之一，因此控制污水問題老養殖場飲水設備進行升級改造是要走的程序。平時要做好飲水設備的巡查、維護，如有發現漏水、跑水情況，應及時修護。

2.改變沖洗雞舍習慣：有些養殖場清掃雞舍內糞污時會用清水沖洗，雖說這樣清洗的很乾凈，卻產生了大量污水。盡量減少用水沖洗雞舍的頻次，雞場預算不足時，可在雞舍地面鋪上墊料（含有發酵菌種），這樣既能減少清洗雞舍的麻煩，減少污水產生，也能使雞糞便發酵，便於後續的處理。如果雞場資金預算充足的話，可安裝自動清糞設備—刮糞機，同樣可以減少污水的產生。

3.改善排水系統：雞場要做好雨污分流，排水管道和排污管道要分開建設，互不影響，可有效減少污水的產生。

二、解決養殖場污水處理問題第二步：多管齊下，層層凈化

養殖場污水需要凈化處理到國家制定的標准才能排放到外部環境，需要處理的物質包含有機質、含氮化合物、重金屬離子、葯殘等，處理以上物質不是一道兩道工序就能完成的，需要多種處理工藝層層凈化，才能解決污水處理問題。

1.物理處理法：利用格柵、濾網或化糞池進行前期的物理處理，去除懸浮物和沉澱，這到工序可有效過濾掉污水中50%以上的固體物質。

2.化學處理法：利用化學反應原理，通過加入一些制劑，例如三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等混凝劑使污水中的懸浮物、膠體物質沉澱而達到處理污水的目的。

3.微生物在污水中加入含有細菌、微生物的活性污泥，同時往污水中加入空氣，活性泥通過物理吸附、生物降解等方式來達到凈化污水的目的。也可使用生物膜法來處理污水，由生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池及生物流化床等組成，工作原因是使污水通過一層表面充滿生物膜的濾料，通過大量微生物的降解氧化，來處理污水。

『叄』 生活污水化驗總磷總氮怎麼化驗有詳細的步驟嗎謝謝

國標有，附送後面。

其實你可以選擇一套總磷快速檢測儀，簡單測定，准確，這有操作視頻可以看看：http://www.qdhjhbjc.com/proct/158.html

工業循環冷卻水中總磷酸鹽測定方法

HG 5-1515-85

磷鉬蘭分光光度法

本方法適用於測定磷系循環冷卻水中總磷酸鹽（包括正磷酸鹽、無機聚磷酸鹽及有機磷酸鹽）。

1.方法提要

本方法採用強氧化劑過硫酸銨加熱分解有機磷酸鹽及聚磷酸鹽為正磷酸鹽，用硫酸肼還原磷鉬黃為磷鉬蘭後進行分光光度測定。

2.儀器與試劑

2.1儀器

2.1.1分光光度計：660nm；

2.1.2電爐：500W

2.2試劑

2.2.1硫酸：1N溶液；

2.2.2亞硫酸鈉：固體或市售的亞硫酸鈉片劑；

2.2.3甲醇；

2.2.4硫酸肼：0.15%水溶液；

2.2.5過硫酸銨：

2.2.6無水硫酸鈉：

3.准備工作

3.1鉬酸鈉——硫酸溶液：

將100ml濃硫酸慢慢地加到500ml水中，冷卻至室溫（A液）。另稱取10g鉬酸鈉溶於400ml水中（B液）。然後將A液加到B液中，混勻，貯存在聚乙烯瓶中；

3.2 過硫酸銨——硫酸鈉分解劑：

稱取0.8g過硫酸銨和4.2g無水硫酸鈉混合均勻或使用市售的過硫酸銨—硫酸鈉片劑。

3.3磷酸鹽標准溶液的配製：1ml=0.1毫克PO43-。

3.3.1 貯備液：稱取0.7165g於105℃乾燥過的磷酸二氫鉀，溶於水中，轉入1升容量瓶，稀釋至刻度搖勻，此溶液1ml=0.5mgPO43-。

3.3.2標准液：吸取100ml貯備液於500ml容量瓶中，稀釋至刻度。此溶液1ml=0.1mgPO43-。

3.3標准曲線繪制：

3.3.1取50ml比色管7支，用移液管分別加入0、0.5、1、2、3、4、5ml磷酸鹽標准溶液，用水稀釋至15ml。

3.3.2用移液管向所有各管中加入4ml鉬酸鈉——硫酸溶液及1ml硫酸肼溶液，混勻後，放入沸水浴中，到水浴煮沸後10分鍾取出，立即用流水冷卻，用水稀釋至刻度，混勻後，用25px比色皿，在波長660nm處，以試劑空白為對照，測定其吸光度，並以吸光度為縱坐標，磷酸鹽（以PO43-計）毫克數為橫坐標，繪制標准曲線。

4、試驗步驟

4.1用移液管吸取10ml經慢速過濾紙過濾後水樣於100ml錐形瓶中，加入1ml1N硫酸溶液及50mg過硫酸銨——硫酸鈉分解劑，將錐形瓶放置在置有石棉網的小電爐上，均勻加熱至溶液剛好乾並冒濃厚白煙為止。

4.2稍冷，加入10ml水，4——40mg亞硫酸鈉粉末或10滴甲醇，再在電路上微沸30——60秒，取下。將溶液小心轉移到50ml比色管中，並用少量水沖洗原錐形瓶幾次，（少量多次原則），洗液並入比色管中，（溶液控制在25ml左右）。

4.3加入10ml鉬酸鈉——硫酸鈉——硫酸溶液及1ml硫酸肼溶液，放入已煮沸的水浴中10分鍾後取出，流水冷卻，用水稀釋至刻度，立即用25px比色皿，在660nm 波長處，以試劑空白作對照測定其吸光度，從標准曲線上查得相應總磷酸鹽的含量。

註：①蒸干這一步是本方法的關鍵，因此應小心操作。

②如循環水中有機物較多，過硫酸銨——硫酸鈉分解劑可適當多加些。當蒸干冒白煙時有機物碳化變黑，這時應在加亞硫酸鈉微沸後進行過濾。

5、計算

試樣中總磷酸鹽含量X（毫克/升）按下式計算：

a

X= ——×1000

V

式中a——從標准曲線上查得相映的磷酸鹽（以PO43-計）毫克數。

V——吸取水樣的毫升數。

有機磷酸鹽（以PO43-計，毫克/升）=總磷酸鹽-總無機磷酸鹽

有機磷酸鹽（以EDTMP酸計，毫克/升）=有機磷酸鹽（以PO43-計）×1.15

有機磷酸鹽（以HEDP酸計，毫克/升）=有機磷酸鹽（以PO43-計）×1.08

有機磷酸鹽（以ATMP酸計，毫克/升）=有機磷酸鹽（以PO43-計）×1.04

1.08——系PO43-換算為HEDP酸的系數。

1.15——系PO43-換算為EDTMP酸的系數。

1.04——系PO43-換算為ATMP酸的系數。

6、容許差

6.1平行測定兩個結果間的差數不大於：

總磷含量（毫克/升）

差數（毫克/升）

<10

10——20

0. 3

1. 0

6.2 取平行測定兩個結果的算術平均值作為水樣中總磷酸鹽（以PO43-計）的含量。

工業循環冷卻水中正磷酸鹽測定方法

HG 5-1515-85

磷鉬蘭分光光度法

本方法適用於測定磷系循環冷卻水和磷-鋅預膜體系中0-3mg/l PO43-的正磷酸鹽。

1.方法提要

在酸性介質中磷酸鹽與鉬酸鈉生成磷鉬雜多酸，再被氯化亞錫還原成磷鉬藍後進行分光光度比色測定。

2.儀器與試劑

2.1儀器

2.1.1分光光度計：660nm；

2.1.2定性濾紙，慢速。

2.2試劑

2.2.1鉬酸鈉——硫酸溶液；

2.2.2氨磺酸：分析純，10%水溶液；

2.2.3氯化亞錫-甘油溶液：稱取分析純的氯化亞錫2.5克加入100毫升分析純的甘油中，促使其溶解。

3.准備工作

3.1 鉬酸鈉——硫酸溶液：

將100ml濃硫酸慢慢地加到500ml水中，冷卻至室溫（A液）。另稱取10g鉬酸鈉溶於400ml水中（B液）。然後將A液加到B液中，混勻，貯存在聚乙烯瓶中；

3.2磷酸鹽標准溶液的配製：1ml=0.01毫克PO43-。

3.2.1 貯備液：稱取0.7165g於105℃乾燥過的磷酸二氫鉀，溶於水中，轉入1升容量瓶，稀釋至刻度搖勻，此溶液1ml=0.5mgPO43-。

3.2.2標准液：吸取10ml貯備液於500ml容量瓶中，稀釋至刻度。此溶液1ml=0.01mgPO43-。

3.3標准曲線繪制：

3.3.1取50ml比色管6支，用移液管分別加入0、1、3、5、7、9ml磷酸鹽標准溶液，用水稀釋至40ml。

3.3.2用移液管向所有各管中加入7ml鉬酸鈉——硫酸溶液，混勻後用水稀釋至刻度，加入5滴氯化亞錫-甘油溶液，混勻後，放置10分鍾後立即用25px比色皿，在波長660nm處，以試劑空白為對照，測定其吸光度，並以吸光度為縱坐標，磷酸鹽（以PO43-計）毫克數為橫坐標，繪制標准曲線。

4、試驗步驟

4.1用移液管吸取25ml經慢速過濾紙過濾後水樣（磷-鋅預膜液可根據磷酸鹽含量適當少取）於50ml比色管中，加入氨磺酸4毫升，放置1分鍾用蒸餾水稀釋至40毫升左右。

4.2用移液管向所有各管中加入7ml鉬酸鈉——硫酸溶液，混勻後用水稀釋至刻度，加入5滴氯化亞錫-甘油溶液，混勻後，放置10分鍾後立即用25px比色皿，在波長660nm處，以試劑空白為對照，測定其吸光度，從標准曲線上查得相應正磷酸鹽的含量。

5、計算

試樣中正磷酸鹽含量X（毫克/升）按下式計算：

a

X= ——×1000

V

式中a——從標准曲線上查得相映的磷酸鹽（以PO43-計）毫克數。

V——吸取水樣的毫升數。

6、容許差

6.1平行測定兩個結果間的差數不大於：

正磷含量（毫克/升）

差數（毫克/升）

<10

10——20

0. 3

1. 0

6.2 取平行測定兩個結果的算術平均值作為水樣中正磷酸鹽（以PO43-計）的含量。

工業循環冷卻水中總無機磷酸鹽測定方法

HG 5-1515-85

磷鉬蘭分光光度法

本方法適用於測定磷系循環冷卻水和磷-鋅預膜體系50mg/l以下的總無機磷酸鹽（包括正磷酸鹽、無機聚磷酸鹽）。

1.方法提要

在煮沸情況下聚磷酸鹽逐步水解，與鉬酸鈉生成磷鉬黃多酸被硫酸肼還原為磷鉬蘭後進行分光光度比色測定。

2.儀器與試劑

2.1儀器

2.1.1分光光度計：660nm；

2.1.2電爐：500W

2.2試劑

2.2.1鉬酸鈉——硫酸溶液；

2.2.2亞硫酸鈉：固體或市售的亞硫酸鈉片劑；

2.2.3硫酸肼：0.15%水溶液；

3.准備工作

3.1鉬酸鈉——硫酸溶液：

將100ml濃硫酸慢慢地加到500ml水中，冷卻至室溫（A液）。另稱取10g鉬酸鈉溶於400ml水中（B液）。然後將A液加到B液中，混勻，貯存在聚乙烯瓶中；

3.2磷酸鹽標准溶液的配製：1ml=0.1毫克PO43-。

3.2.1 貯備液：稱取0.7165g於105℃乾燥過的磷酸二氫鉀，溶於水中，轉入1升容量瓶，稀釋至刻度搖勻，此溶液1ml=0.5mgPO43-。

3.2.2標准液：吸取100ml貯備液於500ml容量瓶中，稀釋至刻度。此溶液1ml=0.1mgPO43-。

3.3標准曲線繪制：

3.3.1取50ml比色管7支，用移液管分別加入0、0.5、1、2、3、4、5ml磷酸鹽標准溶液，用水稀釋至15ml。

3.3.2用移液管向所有各管中加入4ml鉬酸鈉——硫酸溶液及1ml硫酸肼溶液，混勻後，放入沸水浴中，到水浴煮沸後10分鍾取出，立即用流水冷卻，用水稀釋至刻度，混勻後，用25px比色皿，在波長660nm處，以試劑空白為對照，測定其吸光度，並以吸光度為縱坐標，磷酸鹽（以PO43-計）毫克數為橫坐標，繪制標准曲線。

4、試驗步驟

4.1用移液管吸取10ml經慢速過濾紙過濾後水樣（磷-鋅預膜液可根據磷酸鹽含量適當少取）於50ml比色管中，加入30—60mg亞硫酸鈉粉末及10ml鉬酸鈉—硫酸溶液，放入已煮沸的水浴中10分鍾後取出。

4.2加入1ml硫酸肼溶液，放入已煮沸的水浴中10分鍾後取出，流水冷卻，用蒸餾水稀釋至刻度，立即用25px比色皿，在660nm 波長處，以試劑空白作對照測定其吸光度，從標准曲線上查得相應總無機磷酸鹽的含量。

5、計算

試樣中總無機磷酸鹽含量X（毫克/升）按下式計算：

a

X= ——×1000

V

式中a——從標准曲線上查得相映的磷酸鹽（以PO43-計）毫克數。

V——吸取水樣的毫升數。

有機磷酸鹽（以PO43-計，毫克/升）=總磷酸鹽-總無機磷酸鹽

有機磷酸鹽（以EDTMP酸計，毫克/升）=有機磷酸鹽（以PO43-計）×1.15

有機磷酸鹽（以HEDP酸計，毫克/升）=有機磷酸鹽（以PO43-計）×1.08

有機磷酸鹽（以ATMP酸計，毫克/升）=有機磷酸鹽（以PO43-計）×1.04

1.08——系PO43-換算為HEDP酸的系數。

1.15——系PO43-換算為EDTMP酸的系數。

1.04——系PO43-換算為ATMP酸的系數。

6、容許差

6.1平行測定兩個結果間的差數不大於：

總無機磷含量（毫克/升）

差數（毫克/升）

<10

10——20

0. 3

1. 0

6.2 取平行測定兩個結果的算術平均值作為水樣中總無機磷酸鹽（以PO43-計）的含量。

『肆』 高COD廢水如何處理

1.一種高COD廢水處理方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟1：向廢水中加入鈣鹽，鈣離子與廢水中的碳酸根反應生成碳酸鈣，然後沉澱去除碳酸鈣，鈣鹽的加入量應使鈣鹽將廢水中的碳酸根完全去除;
步驟2：在攪拌下向經過步驟1處理後的廢水中分次加入氨基磺酸，氨基磺酸將廢水中的亞硝酸根還原產生N2，當廢水中不再產生氣泡時即完成亞硝酸鹽的去除;氨基磺酸的加入總量應使氨基磺酸將廢水中的亞硝酸根完全去除;
步驟3：將經過步驟2處理的廢水的pH值調節至10-12;
步驟4：將PH調整後的廢水送入反應器中進行微波催化氧化處理，並向反應器中添加微波催化劑，向反應器內廢水施加功率在100W～1000W之間的微波，所述微波催化劑由活性炭表面負載過渡金屬錳氧化物構成，並且微波催化劑的比表面積至少為800～1200m2/g，微波氧化處理時間持續3‐4h;
步驟5：重復步驟4多次，至微波處理後的廢水COD下降至排放標准以下。
2.根據權利要求1所述的一種高COD廢水處理方法，其特徵在於步驟1中向廢水加入鈣鹽的過程中應同時攪拌廢水，使廢水與鈣鹽充分反應。
3.據權利要求1所述的一種高COD廢水處理方法，其特徵在於所述步驟4中向反應器內投入微波催化劑，所述微波催化劑用量按高 COD有機廢水體積計為35～45g/L。
4.一種高COD廢水處理裝置，其特徵在於設有沉澱濾清池、酸鹼調節池以及微波催化氧化反應器，其中沉澱濾清池中設有加料管和過濾模塊，微波催化氧化反應器的殼體上部設有排氣管、催化劑加入口，殼體下部設有排水口。
5.根據權利要求4所述的一種高COD廢水處理裝置，其特徵在於沉澱濾清池中設有沿廢水流向依次設置的多級過濾模塊，所述過濾模塊為固定有吸附劑的過濾格柵。
說明書
高COD廢水處理方法及裝置
技術領域：
本發明涉及污水處理技術領域，具體地說是一種工藝合理、處理效率高的高COD廢水處理方法及裝置。
背景技術：
高亞硝酸鹽、高碳酸鹽和高COD濃度的廢水通常來自化工生產行業，其COD濃度>5000mg/L、硝酸鹽濃度>1000mg/L、碳酸鹽濃度>1000mg/L，BOD5/COD<0.1，該類廢水的毒性高、可生化性差，其中的有機污染物種類繁多，主要為苯系物、有機腈類及雜環類等。
目前主要採用三效蒸發和高溫焚燒的方法來處理此類廢水，但這些方法存在以下不足：(1)蒸發和焚燒的能耗過高，處理成本十分高昂;(2)廢水中的有機污染物無法完全降解，容易造成二次污染物;(3)處理過程中會產生大量的亞硝酸鹽類危險固體廢棄物，亞硝酸鹽具有強致癌性，與有機物接觸容易發生爆炸，二次污染較為嚴重。

『伍』 全自動自清洗過濾器的工作原理

世紀源水處理

全自動自清洗過濾器是一種利用濾網直接攔截水中的雜質，去除水體回懸浮物、顆粒答物，降低濁度，凈化水質，減少系統污垢、菌藻、銹蝕等產生，以凈化水質及保護系統其他設備正常工作的精密設備。

全自動自清洗過濾器工作原理：

水由入口進入，首先經過粗濾網濾掉較大顆粒的雜質，然後到達細濾網。在過濾過程中，細濾網逐漸累積水中的臟物、雜質，形成過濾雜質層，由於雜質層堆積在細濾網的內側，因此在細濾網的內、外兩側就形成了一個壓差。

當過濾器的壓差達到預設值時，將開始自動清洗過程，此間凈水供應不斷流，清洗閥打開，清洗室及吸污器內水壓大幅度下降，通過濾筒與吸污管的壓力差，吸污管與清洗室之間通過吸嘴產生一個吸力，形成一個吸污過程。同時，電力馬達帶動吸污管沿軸向做螺旋運動。吸污器軸向運動與旋轉運動的結合將整個濾網內表面完全清洗干凈。整個沖洗過程只需數十秒鍾。排污閥在清洗結束時關閉。過濾器開始准備下一個沖洗周期。

『陸』 污水處理

污水處理對地下水產生的污染主要是化學和生物污染，其影響的程度主要取決於污水的處理方法、含水層的水文地質和水文地球化學條件。

污水處理中引起地下水污染的做法主要包括用處理後的污水進行灌溉、用污泥施肥、有意或無意的污水入滲、生活污水管的泄漏以及污水對井的地表污染。

致病微生物是被污水污染的地下水對人體產生的最大威脅，Yates等（1993）綜述了細菌和病毒污染對人體健康產生的影響，並對其在地下水中的遷移和最終結局進行了討論。據此，他們認為20世紀80年代美國由飲用水傳染的大約200種疾病中，約1/2是由未處理或消毒不充分的地下水所引起的。

在地下水流系統中，細菌和病毒可存活數月，運移數百米（Yates等，1993）。這兩種微生物都是在低溫下可存活更長的時間，當溫度為8℃時，它們甚至可以無限期地存活。物理性的過濾可阻止細菌的運移，尤其是在細顆粒的土壤中更是如此。但病毒的體積很小，大部分的土壤不能使其含量明顯地減少。吸附是使兩種微生物含量減少的重要作用，Langmuir和Freundlich吸附等溫線均可用來描述地下水運移過程中兩種微生物的吸附作用。

污水的化學污染比生物污染的公認程度更高，污水中的許多污染物（如硝酸根）同時還與其他類型的污染相關。在污水中還含有各種類型的其他大量或微量組分，它們或者對人體健康有影響，或者可用來示蹤污染暈。幾乎所有常見的穩定同位素都可用來研究污水的污染問題。

5.2.3.1 污水處理廠對地下水的污染

污水可使用多種技術進行處理，污水處理的程度可劃分為初級、二級和三級（高級）。初級處理是指通過濾網或沉澱池除去其中的固體，二級處理指的是使用微生物除去廢水中的有機負荷，三級（高級）處理則是指去除廢水中特定化學物質（如硝酸根、磷酸根）的過程。經過二級處理後，廢水就允許排泄到天然水道中，或通過滲床滲入地下，或用來灌溉農田、高爾夫球場及其他的植被。其對地下水的影響就是在這些處置過程中發生的，從廢水中分離出的固體可進一步進行處理，或者在垃圾填埋場中填埋，或者用於施肥以提高土壤肥力，這樣，污泥的淋濾也會對地下水產生影響。

在美國農村地區的小社區，對污水進行二級處理的最常見方法就是氧化池（或污物穩定池）法。氧化池通常由一系列的蓄水池組成，污水依次通過各處理單元時其處理程度逐步加深，氧化池同時使用了好氧和厭氧過程來處理廢水中的 BOD。這種方法與其他方法相比要相對經濟一些，特別適用於土地面積不受限制的地區。Kehew（1984）和Bulger等人（1989）研究了美國北達科他州McVille污水處理場地對地下水的影響，該處理系統的蓄水池建設在可滲透的冰水沉積物上，要使廢水在池中有適宜的停留時間，必須對各處理單元進行襯砌。但三個處理單元只有一個做了襯砌，當廢水水位超過襯砌的處理單元時，它就會向未襯砌的處理單元排泄，這時廢水便會快速地滲透到淺層潛水含水層中。從第二個處理單元開始向下遊方向，地下水中的溶解固體、溶解有機碳、銨、鐵以及其他組分都有升高（圖5-2-9）。在處理單元附近，地下水的實測pE值很低，隨著遠離蓄水池，pE值逐漸升高，這與富含有機污染物的污染暈非常類似。該場地中的一個有趣的現象就是，來自上游一個好氧填埋場的污染暈，似乎與廢物穩定池下部的還原性污染暈發生了混合，從而使還原成了（Bulger等，1989）。

馬薩諸塞州Otis空軍基地由於二級處理廢水通過滲床入滲所引起的地下水污染問題在文獻中報道很多（LeBlane，1984；Barber，1992），該基地的污水處理廠從1936年開始運營，通過它處理廢水被排放到了一個24.5英畝的滲床中，在滲床的下游，形成了一個4000 m長、1000 m寬、30 m深的污染暈。可用多種參數來勾畫污染暈的范圍（圖5-2-10），但硼是最有用的一種參數，這是因為硼是一種保守性組分，在運移過程中不怎麼發生化學反應，而且在背景地下水中不存在。硼之所以在污染暈中出現，是因為在洗衣粉中過硼酸鈉被用作為了漂白劑。在地下水中，硼是以原硼酸（B（OH）₃）的形式存在的，它之所以沒有發生離解是因為污染暈的pH值要遠低於原硼酸的pK_a值。污染暈還可用電導率、氯濃度以及其他參數來勾畫。在二級處理廢水中DOC的含量大大減小，同時，大於背景值（2～5 mg/L）的DOC足以在污染暈中形成缺氧（反硝化作用）的條件。向下遊方向，污染暈與含氧補給水的混合可導致銨的硝化，盡管地下水中的濃度一般低於5 mg/L。處理後的廢水中，磷的濃度通常也相對較高，它在地下水中通常是以正磷酸根的形式存在的。由於磷酸根易於被含水層介質所吸附，或以低溶解度的磷酸鐵或磷酸鋁的形式沉澱，因此在污染暈中，磷酸根常常被強烈阻滯。

圖5-2-9 McVille污水處理場地中溶解有機碳的分布

Otis空軍基地污染暈的一個有趣現象是其含有來自家用洗潔劑中的化合物，根據測試這些物質所採用試劑的名稱（Methylene Blue Active Substances-亞甲藍活性物質），其在地下水中的含量通常用MBAS來表示。這些化合物一般由陰離子型表面活性劑組成，它們在地下水中的遷移性很強。洗潔劑在美國的使用大約始於1946年，1953年它們的使用量超過了肥皂。1964年之前，洗潔劑中最常用的表面活性劑是烷基苯磺酸鹽（ABS），它基本上是不可生物降解的。1964年，它開始被較易生物降解的表面活性劑——線性烷基磺酸鹽（LAS）所代替。MBAS在污染暈中的分布保存了洗潔劑使用的這一歷史，MBAS的最大濃度出現在污染暈的最前端（圖5-2-11），這些較高的濃度范圍反映了ABS的存在，而接近污染源的較低的濃度表明了污染暈中的LAS通過生物降解作用被去除了。

在污染暈中還檢測到了多種類型的其他合成揮發性和半揮發性化合物，它們均來源於家用洗潔劑及其他各種類型的產品，其中含量最大的是三氯乙烯（TCE）和四氯乙烯（PCE），它們在污染暈中的濃度已超過限制界限（Barber，1992）。

圖5-2-10 馬薩諸塞州Otis空軍基地硼在地下水垂直剖面中的分布（1978.5～1979.5）

5.2.3.2 化糞池系統

在北美缺乏下水道的大部分地區，化糞池系統是廢物處置的首選方法。據估計，美國三分之一的廢水是通過化糞池系統處理的。在該系統中，廢水在一個水池中通過沉澱作用與固體廢物分離，然後被排放到多孔排泄瓦筒中，進而釋放到濾床，在這里，廢水很快地滲入了土壤。另一種方法是在表層土壤中垂直安裝多孔下水管，用以代替濾床。化糞池系統的原理是，通過土壤的過濾，可除去廢水中的污染物。很遺憾的是，很多化糞池系統都在淺層潛水中形成了污染暈，它可對附近的水井和地表水體產生影響。

對化糞池系統污染暈水文地球化學過程的研究是近年來研究工作的一個焦點（Harman等，1996；Robertson等，1991，1998；Tinker，1991；Aravena and Robertson，1998；Robertson，1995；Robertson and Cherry，1995），其中最受關注的污染組分是硝酸根和磷酸根。硝酸根有時可導致嬰兒發生致命性的疾病——高鐵血紅蛋白症，這主要是由於嬰兒血攜氧能力的減弱而造成的。硝酸根也是水體富營養化的養分元素，地下水則是這些水體的補給源。磷酸根雖然比硝酸根的遷移能力弱，它也是水體富營養化的主要誘因之一。致病微生物的遷移也是可滲透性含水層值得關注的問題。

Harman等（1996）研究了加拿大安大略省一個學校的化糞池系統，該系統位於一個淺層潛水含水層之中。在化糞池中，廢水是一種強還原性的溶液，具有很高的DOC，其中的氮主要以銨的形式存在。它在從濾床向地下水面運動的過程中發生了很大的變化，氧化過程使得DOC減少了90%，銨則全部轉化成了硝酸根。污染暈中硝酸根的濃度表示在圖5-2-12中，有機碳的氧化形成了CO₂，當含水層中沒有碳酸鹽礦物時，這將使地下水的pH值降低。當含水層中存在碳酸鹽礦物時，它們將發生溶解，對水溶液的pH值產生緩沖作用，使污染暈中Ca²⁺、Mg²⁺的濃度增大。

圖5-2-11 1983年Otis空軍基地地下水中MBAS的平面（a）和剖面（b）分布

Robertson等（1998）對比了安大略省各種水文地球化學環境下，10個化糞池系統污染暈中磷酸根的遷移能力。其中，—P平均濃度的變化范圍為0.03～4.9 mg/L，污染暈的延伸長度從1 m變化到70 m。這與此前人們的一般認識是矛盾的，通常認為磷酸根被強烈地吸附到了含水層固體表面上，對地下水不構成威脅。但這一觀測結果表明磷酸根在地下水中的遷移可成為一個重要的問題，尤其當小型湖泊周圍的住宅中具有獨立化糞池系統時更是如此。Robertson等得出結論認為，磷酸根在包氣帶中通過礦物的沉澱作用發生了衰減，這些礦物主要是藍鐵礦（Fe₃（PO₄）₂· 8H₂O）、紅 磷 鐵 礦（FePO₄·2H₂O）及磷鋁石（AlPO₄· 2H₂O）。水中磷酸根的平衡濃度受到了pH值的控制，在低pH值條件下的非鈣質含水層中，磷酸根的濃度受礦物溶解度的控制而保持在一個很低的水平上.在中等pH值條件下（這主要是由於含水層中含有碳酸鹽礦物而引起的），磷酸根的濃度可以很高。廢水一旦到達潛水面，尤其是當含水層中的金屬氧化物具有表面正電荷時，磷酸根含量的減少則主要是由含水層固體的吸附作用所控制的。由於吸附和沉澱作用的影響，磷酸根的遷移速度約為地下水的流速的二十分之一。氮、碳、氧、硫的穩定同位素在示蹤化糞池系統污染暈及相關的地球化學轉化作用中是非常有用的（Aravena等，1993；Aravena and Robertson，1998）。

圖5-2-12 一個化糞池系統污染暈中心線處硝酸根濃度等值線剖面圖

對化糞池系統致病細菌和病毒污染危害的評估，目前所作的研究工作還相對較少（Bitton and Gerba，1984；Bales等，1995；Canter and Knox，1985；Yates，1985）。很多微生物的分析和檢測都比較困難且昂貴，當前所進行的研究工作主要集中在確定指示性微生物的遷移特徵上，它能夠間接地表明相應致病微生物的潛在遷移特性。大腸桿菌常被用作為指示性細菌，人類的腸道病毒以及大腸桿菌噬菌體（一種能夠感染腸道大腸桿菌的病毒）常被用作為指示性病毒。

DeBorde等（1998）在研究美國蒙大拿州一個中學的化糞池系統時，闡述了其微生物的運移情況。該研究包括了對化糞池及污染暈中人類腸道病毒和大腸桿菌噬菌體的監測，以及在含水層中注入大腸桿菌噬菌體。雖然人類腸道病毒在化糞池和含水層中很少被檢測到，但在觀測孔中卻一直能夠檢測到大腸桿菌噬菌體。盡管含水層具有強烈的吸附作用，但在距注水井30 m之外的觀測孔中仍檢測到了細菌。由於含水層性質的變化多種多樣，因此對所有條件下致病微生物遷移的准確預測幾乎是不可能的。

5.2.3.3 污水灌溉

來自污水處理廠的污水及污泥經常被用來灌溉或施肥，這種處理方法對地下水化學成分的影響與化糞池系統是類似的，但其在含水層中的影響范圍要更大一些。用污水及污泥灌溉或施肥時對環境影響最大的污染物是硝酸根。如果場地下部具有好氧包氣帶，廢物中的有機氮或銨將被氧化為硝酸根。在飽水帶中，只要保持氧化性條件，硝酸根在遷移過程中將不發生任何轉化作用。Spalding等（1993）研究了內布拉斯加州的一個場地，在這里，一塊玉米田使用污泥進行施肥，從而在其下遊方向形成了一個很大的硝酸根污染暈（圖5-2-13）。濃度大於10 mg/L的的范圍在地下水位之下延伸了大約15 m，盡管一細粒沉積物透鏡體阻止了其進一步下滲。氮同位素分析證實氮的來源是動物排泄物。

地下水化學成分的其他變化是由於廢物中的DOC引起的，若大量的DOC到達了潛水面，地下水中將發生氧的消耗作用。在以色列，人們在一塊用廢水灌溉的耕地之下達30 m深的含水層中發現了厭氧過程的存在（Ronen等，1987），在這種條件下，有機碳通過包氣帶的遷移過程將長達15年。在前述內布拉斯加州的場地中，DOC在含水層深部引起了反硝化作用發生。地下水中其他主要離子的濃度也隨著硝酸根和DOC含量的增大而增加。污泥中金屬的含量一般很大，但吸附和沉澱作用通常限制了它們在地下水中的遷移。

圖5-2-13 使用污泥施肥形成的硝酸根污染暈

『柒』 污水怎麼變成干凈的水

把污染物以其他形式從水中轉換掉，以氣（氨等）或者固體（污泥等）形式，然後污水就變成干凈了