污水常用生化指標的意義及其對污泥的影響

1、污水常用生化指標的意義及其對污泥的影響COD：化學需氧量又稱化學耗氧量（chemical oxygen demand），簡稱COD。是利用化學氧化劑（如高錳酸鉀）將水中可氧化物質（如有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等）氧化分解，然后根據殘留的氧化劑的量計算出氧的消耗量。是表示水質污染度的重要指標。COD的單位為ppm或毫克升，其值越小，說明水質污染程度越輕。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同，其測定值也有不同。目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化

2、法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀（KMnO4）法，氧化率較低，但比較簡便，在測定水樣中有機物含量的相對比較值及清潔地表水和地下水水樣時，可以采用。重鉻酸鉀（K2Cr2O7）法，氧化率高，再現性好，適用于廢水監(jiān)測中測定水樣中有機物的總量。在SBR的處理工藝中，cod如果過高，超過工藝所設計的污泥負荷，就會導致污泥膨脹，若只是超過排放標準而沒有高于污泥負荷，一般情況下對污泥沒有影響，除非COD中硫化物或其他有毒物質占據大部分比例。Cod過低的話，污泥則不能很好的生長，因為cod提供著污泥生長所必需的碳源，當出現這種狀況時，需人工加入碳源保證污泥生長。BOD（Biochemical Oxygen Dem

3、and的簡寫）：生化需氧量或生化耗氧量(五日化學需氧量)，表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指示。說明水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解，使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量。其單位ppm或毫克/升表示。其值越高說明水中有機污染物質越多，污染也就越嚴重。為了使檢測資料有可比性，一般規(guī)定一個時間周期，在這段時間內，在一定溫度下用水樣培養(yǎng)微生物，并測定水中溶解氧消耗情況，一般采用五天時間，稱為五日生化需氧量，記做BOD5。數值越大證明水中含有的有機物越多，因此污染也越嚴重。與COD區(qū)別：COD,化學需氧量是以化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量。水樣在一定條件下，以

4、氧化1升水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量為指標，折算成每升水樣全部被氧化后，需要的氧的毫克數，以mg/L表示。它反映了水中受還原性物質污染的程度。該指標也作為有機物相對含量的綜合指標之一。在SBR處理工藝中，bod的值當然是越高越好，越高代表可生化降解的程度越高，出水效果越好，一般情況下，判斷污水是否適合生化處理，有一個B/C比，即BOD占COD的比值，一般這個比例大于0.3，則適合生化處理，小于0.3，則很難被生化處理。BOD與BOD5的區(qū)別總氮：水中各種形態(tài)無機和有機氮的總量。包括NO3-、NO2-和NH4+等無機氮和蛋白質、氨基酸和有機胺等有機氮，以每升水含氮毫克數計算。常被用來表示水

5、體受營養(yǎng)物質污染的程度。 總氮為硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮與有機氮的總稱，是反映水體富營養(yǎng)化的主要指標。據了解，雜環(huán)類農藥工業(yè)水污染物排放標準規(guī)定，在環(huán)境承載能力開始減弱，或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴重環(huán)境污染問題而需要采取特別保護措施的地區(qū)，現有企業(yè)和新建企業(yè)要執(zhí)行總氮特別排放限值30mg/L。新修訂的合成氨工業(yè)水污染物排放標準征求意見稿中，對總氮排放的要求是，現有企業(yè)自2009年1月1日起至2010年6月30日執(zhí)行50mg/L的限值，自2010年7月1日起執(zhí)行30mg/L的限值。新建企業(yè)自2008年7月1日起就要執(zhí)行30mg/L的限值，而特殊地區(qū)的企業(yè)要執(zhí)行20mg/L的限值

6、氨氮：指水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4）形式存在的氮。水中氨氮含量增高時指以氨或銨離子形式存在的化合氨。一般上ph在中性以上的廢水氨氮的主要來源是無機氨和氨水共同的作用， ph在酸性的條件下廢水中的氨氮主要由于無機氨所導致。氨氮過高的話污泥沉降效果差總磷水中各種形態(tài)磷的總量。即水樣經消解后將各種形態(tài)的磷轉變成正磷酸鹽后測定的結果，以每升水含磷毫克數計算。水中磷可以元素磷、正磷酸鹽、縮合磷酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和有機團結合的磷酸鹽等形式存在。其主要來源為生活污水、化肥、有機磷農藥及近代洗滌劑所用的磷酸鹽增潔劑等。磷酸鹽會干擾水廠中的混凝過程。水體中的磷是藻類生長需要的一種關鍵元素，過量

7、磷是造成水體污穢異臭，使湖泊發(fā)生富營養(yǎng)化和海灣出現赤潮的主要原因。懸浮物（suspended solids ）指懸浮在水中的固體物質，包括不溶于水中的無機物、有機物及泥砂、黏土、微生物等。水中懸浮物含量是衡量水污染程度的指標之一。懸浮物是造成水渾濁的主要原因。水體中的有機懸浮物沉積后易厭氧發(fā)酵，使水質惡化。中國污水綜合排放標準分3級，規(guī)定了污水和廢水中懸浮物的最高允許排放濃度，中國地下水質量標準和生活飲用水衛(wèi)生標準對水中懸浮物以渾濁度為指標作了規(guī)定。在污水測定中，SS指水質中的懸浮物是指水樣通過孔徑為0.45m的濾膜，截留在濾膜上并于103105烘干至恒重的物質。TDS 是英文 total d

8、issolved solids 的縮寫，中文譯名為溶解性總固體，又稱總含鹽量，測量單位為毫克 / 升（ mg/L ） , 它表明 1 升 水中溶有多少毫克溶解性總固體，或者說1 升水中的離子總量。一般可用公式：TDS=Ca+Mg+Na+K+HCO3+SO4+Cl TDS 概念是個舶來品，在美國、臺灣水處理領域廣泛使用， TDS 值的測量工具一般是用 TDS 筆，其測量原理實際上是通過測量水的電導率從而間接反映出 TDS 值。在物理意義上來說，水中溶解物越多，水的 TDS 值就越大，水的導電性也越好，其電導率值也越大。 通俗的講： TDS 值代表了水中溶解物雜質含量， TDS 值越大，說明水中的

9、雜質含量大，反之，雜質含量小。色度是水質的外觀指標，水的的顏色分為表色和真色。真色是指去除懸浮物后水的顏色，沒有去除的水具有的顏色稱表色。對于清潔的或濁度很低的水，真色和表色相近，對于著色深的工業(yè)廢水和污水，真色和表色差別較大。而水的色度一般指真色，水的顏色常用以下方法測定：1.鉑鈷標準比色法（常用于天然水和飲用水，單位 度） 2.稀釋倍數法（常用于工業(yè)廢水，單位 倍）。 純水無色透明，天然水中含有泥土、有機質、無機礦物質、浮游生物等，往往呈現一定的顏色。工業(yè)廢水含有染料、生物色素、有色懸浮物等，是環(huán)境水體著色的主要來源。有顏色的水減弱水的透光性，影響水生生物生長和觀賞的價值，而且還含有有危害

10、性的化學物質。1毫克鉑在一升水中所具有的顏色為一度。ORP值（氧化還原電位）是水質中一個重要指標，它雖然不能獨立反應水質的好壞，但是能夠綜合其他水質指標來反映水族系統中的生態(tài)環(huán)境。 在水中，每一種物質都有其獨自的氧化還原特性。簡單的，我們可以理解為：在微觀上，每一種不同的物質都有一定的氧化-還原能力，這些氧化還原性不同的物質能夠相互影響，最終構成了一定的宏觀氧化還原性。所謂的氧化還原電位就是用來反應水溶液中所有物質反應出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越高，氧化性越強，電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負則說明溶液顯示出還原性在自然界的水體中,存在著多種變價的離子和

11、溶解氧,當一些工業(yè)污水排入水中,水中含有大量的離子和有機物質,由于離子間性質不同,在水體中發(fā)生氧化還原反應并趨于平衡,因此在自然界的水體中不是單一的氧化還原系統,而是一個氧化還原的混合系統。測量電極所反映的也是一個混合電位,它具有很大的試驗性誤差。另外,溶液的pH值也對ORP值有影響。因此,在實際測量過程中強調溶液的絕對電位是沒有意義的。我們可以說溶液的ORP值在某一數值點附近表示了溶液的一種還原或氧化狀態(tài),或表示了溶液的某種性質(如衛(wèi)生程度等),但這個數值會有較大的不同,你無法對它作出定量的確定,這和pH測試中的準確度是兩個概念。另外,影響ORP值的溫度系數也是一個變量,無法修正,因此ORP

12、計一般都沒有溫度補償功能。濁度是指水中懸浮物對光線透過時所發(fā)生的阻礙程度。水中的懸浮物一般是泥土、砂粒、微細的有機物和無機物、浮游生物、微生物和膠體物質等。水的濁度不僅與水中懸浮物質的含量有關，而且與它們的大小、形狀及折射系數等有關。 濁度可以用濁度計來測定的。濁度計發(fā)出光線，使之穿過一段樣品，并從與入射光呈90°的方向上檢測有多少光被水中的顆粒物所散射。這種散射光測量方法稱作散射法。任何真正的濁度都必須按這種方式測量。濁度計既適用于野外和實驗室內的測量，也適用于全天候的連續(xù)監(jiān)測。PH實際上是水溶液中酸堿度的一種表示方法。平時我們經常習慣于用百分濃度來表示水溶液的酸堿度，如1%的硫酸

13、溶液或1%的堿溶液，但是當水溶液的酸堿度很小很小時，如果再用百分濃度來表示則太麻煩了，這時可用pH來表示。pH的應用范圍在0-14之間，當pH7時水呈中性；pH7時水呈酸性，pH愈小，水的酸性愈大；當pH7時水呈堿性，pH愈大，水的堿性愈大。 SBR工藝流程SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。與傳統污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置理想沉淀替代傳統

14、的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統。 優(yōu)點：1、 理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，池內厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 2、 運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質好。 3、 耐沖擊負荷，池內有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 4、 工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整，運行靈活。 5、 處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。 6、 反應池內存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。

15、 7、 SBR法系統本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。 8、 脫氮除磷，適當控制運行方式，實現好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 9、 工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統，調節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 缺點： 1、自動化控制要求高 2、排水時間短（間歇排水時），并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設備（潷水器），且對潷水器的要求很高 3、后處理設備要求大：如消毒設備很大，接觸池容積也很大，排水設施如排水管道也很大 4、潷水深度一般為12m，這部分水頭損失被白白浪費，增加了總揚程 5

16、、由于不設初沉池，易產生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決SBR工藝的需氧與供氧規(guī)律SBR工藝有機物的降解規(guī)律與推流式曝氣池類似，推流式曝氣池是空間（長度）上的推流，而SBR反應池是時間意義上的推流。由于SBR工藝有機物濃度是逐漸變化的，在反應初期，池內有機物濃度較高，如果供氧速率小于耗氧速率，則混合液中的溶解氧為零，對單一的微生物而言，氧氣的得到可能是間斷的，供氧速率決定了有機物的降解速率。隨著好氧進程的深入，有機物濃度降低，供氧速率開始大于耗氧速率，溶解氧開始出現，微生物開始可以得到充足的氧氣供應，有機物濃度的高低成為影響有機物降解速率的一個重要因素。從耗氧與供氧的關系來看，在反應初期SBR反應池

17、保持充足的供氧，可以提高有機物的降解速度，隨著溶解氧的出現，逐漸減少供氧量，可以節(jié)約運行費用，縮短反應時間。 SBR反應池通過曝氣系統的設計，采用漸減曝氣更經濟、合理一些。 SBR工藝排出比（1/m）的選擇SBR工藝排出比（1/m）的大小決定了SBR工藝反應初期有機物濃度的高低。排出比小，初始有機物濃度低，反之則高。根據微生物降解有機物的規(guī)律，當有機物濃度高時，有機物降解速率大，曝氣時間可以減少。但是，當有機物濃度高時，耗氧速率也大，供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外，不同的廢水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜選用較小的排出比，反之則宜采用較大的排出比。排出比的選擇還

18、與設計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關。 SBR反應池混合液污泥濃度根據活性污泥法的基本原理，混合液污泥濃度的大小決定了生化反應器容積的大小。SBR工藝也同樣如此，當混合液污泥濃度高時，所需曝氣反應時間就短，SBR反應池池容就小，反之SBR反應池池容則大。但是，當混合液污泥濃度高時，生化反應初期耗氧速率增大，供氧與耗氧的矛盾更大。此外，池內混合液污泥濃度的大小還決定了沉淀時間。污泥濃度高需要的沉淀時間長，反之則短。當污泥的沉降性能好，排出比小，有機物濃度低，供氧速率高，可以選用較大的數值，反之則宜選用較小的數值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應綜合多方面的因素來考慮。 關于污泥負荷率的選

19、擇污泥負荷率是影響曝氣反應時間的主要參數，污泥負荷率的大小關系到SBR反應池最終出水有機物濃度的高低。當要求的出水有機物濃度低時，污泥負荷率宜選用低值；當廢水易于生物降解時，污泥負荷率隨著增大。污泥負荷率的選擇應根據廢水的可生化性以及要求的出水水質來確定。 SBR工藝與調節(jié)、水解酸化工藝的結合SBR工藝采用間歇進水、間歇排水，SBR反應池有一定的調節(jié)功能，可以在一定程度上起到均衡水質、水量的作用。通過供氣系統、攪拌系統的設計，自動控制方式的設計，閑置期時間的選擇，可以將SBR工藝與調節(jié)、水解酸化工藝結合起來，使三者合建在一起，從而節(jié)約投資與運行管理費用。 在進水期采用水下攪拌器進行攪拌，進水電

20、動閥的關閉采用液位控制，根據水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻，將調節(jié)、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結合在一起。反應池進水開始作為閑置期的結束則可以使整個系統能正常運行。具體操作方式如下所述： 進水開始既為閑置結束，通過上一組SBR池進水結束時間來控制； 進水結束通過液位控制，整個進水時間可能是變化的。 水解酸化時間由進水開始至曝氣反應開始，包括進水期，這段時間可以根據水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定，不小于在最小流量下充滿SBR反應池所需的時間。 曝氣反應開始既為水解酸化攪拌結束，曝氣反應時間可根據計算得出。 沉淀時間根據污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應的結束

21、。 排水時間由潷水器的性能決定，潷水結束可以通過液位控制。 閑置期的時間選擇是調節(jié)、水解酸化及SBR工藝結合好壞的關鍵。閑置時間的長短應根據廢水的變化情況來確定，實際運行中，閑置時間經常變動。通過閑置期間的調整，將SBR反應池的進水合理安排，使整個系統能正常運轉，避免整個運行過程的紊亂?；钚晕勰郤BR水解酸化工藝水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。 酸化是一類典型的發(fā)酵過程，微生物的代謝產物主要是各種有機酸。 從機理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-

22、好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變?yōu)槿芙庑杂袡C物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理?？紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預處理?；旌蠀捬跸に囍械乃馑峄哪康氖菫榛旌蠀捬跸^程的甲烷發(fā)酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產酸相是將混合厭氧消化中的產酸相和產甲烷相分開，以創(chuàng)造各自的最佳環(huán)境。 一、厭氧生化處理的概述 廢水厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程。 厭氧生化處理過程：高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。 1、水解階段 水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。 2、發(fā)酵（或酸化）階段 發(fā)酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮