22個水處理基礎知識

22個水處理基礎知識

目錄

目錄................................................................1

1.什么叫COD（化學需氧量）？........................................2

2.什么叫BOD（生化需氧量）？........................................2

3.COD和BOD之間有什么關系？.....................................2

4.什么叫B/C?B/C表示什么意義？...................................2

5.什么叫廢水的預處理？預處理要達到哪幾個目的？...................3

6.廢水集水池是派什么用的？.......................................3

7.為什么廢水中的膠體顆粒不易自然沉降？...........................3

8.怎樣使膠體顆粒沉淀？...........................................4

9.什么叫凝聚？...................................................4

10.什么叫絮凝？..................................................4

11.什么叫混凝？..................................................4

12.什么叫吸附？..................................................4

13.什么叫廢水的生化處理？........................................5

14.微生物是通過何種方式將廢水中的有機污染物分解去除掉的？........5

15.微生物與哪些因素有關？........................................5

16.微生物最適宜在什么溫度范圍內(nèi)生長繁殖？........................5

17.微生物最適宜的pH條件應在什么范圍？...........................5

18.什么叫溶解氧？溶解氧與微生物的關系如何？......................6

19.為什么高濃度的含鹽廢水對微生物的影響特別大？..................6

20.什么叫好氧生化處理？什么叫兼氧生化處理？二者有何區(qū)別？........6

21.生物處理在廢水處理工程上有哪些應用？..........................7

22.生物膜法和活性污泥法有哪些異同之處？..........................8

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1.什么叫COD（化學需氧量）？

化學需氧量（COD）是指廢水中能被氧化的物質(zhì)在被化學氧化劑氧化時，所需

要的氧量，以氧的毫克/升作為單位。它是目前用來測定廢水中有機物含量的一

種最常用的手段。COD分析中常用的氧化劑有高鎰酸鉀（鎬法CODMn）和重銘酸鉀

（倍法CODCr）,現(xiàn)在常用重格酸鉀法。廢水在強酸加熱沸騰回流條件下對有機物

實行氧化，用硫酸銀作催化劑時可以使大多數(shù)的有機物的氧化率提高到85~95%o

如果廢水中含有較高濃度的氯根離子，應該用硫酸汞將氯離子屏蔽掉，以減少對

COD的測定干擾。

2.什么叫BOD（生化需氧量）？

生化需氧量也可以表征廢水被有機物污染的程度，最常用的為5日生化需氧

量，以BOD5表示，它表示廢水在微生物存在下進行生化降解5日內(nèi)所需要的氧

的數(shù)量。今后我們將經(jīng)常使用5日生化需氧量。

3.COD和BOD之間有什么關系？

有的有機物是可以被生物氧化降解的（如葡萄糖和乙醇），有的有機物只能部

分被生物氧化降解（如甲醇），而有的有機物是不能被生物氧化降解的而且還具有

毒性（如銀杏酚、銀杏酸、某些表面活性劑）。因此，我們可以把水中的有機物分

成2個部分，即可以生化降解的有機物和不可生化降解的有機物。

通常認為COD基本上可表示水中的所有的有機物。而BOD為水中可以生物

降解的有機物，因此COD與BOD的差值可以表示廢水中生物不可降解部分的有

機物。

4.什么叫B/C?B/C表示什么意義？

B/C是BOD5與COD比值的縮寫，該比值可以表示廢水的可生化降解特性。

因此，BOD5/COD值常常被作為有機物生物降解性的評價指標。

BOD5/COD評價

0.5易生物降解

0.4可生物降解

0.3較難生物降解

0.2較以難生物降解

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5.什么叫廢水的預處理？預處理要達到哪幾個目的？

生化處理前的處理一般都習慣地叫作預處理。由于生化法處理費用比較低、

運行比較穩(wěn)定，因此一般的工業(yè)廢水都采用生化法處理，廢水的治理也以生化法

作為主要的處理手段。但廢水中含有某些對微生物有抑制、有毒害的有機物質(zhì)，

因此廢水在進入生化池之前必須進行必要的預處理，目的是將廢水中對微生物有

抑制、有毒害的物質(zhì)盡可能地削減或去除，以保證生化池中的微生物能正常地運

行。

預處理的目的有二個：

1）將廢水中對微生物有抑制有毒害、有抑制作用的物質(zhì)盡可能地消減和去

除或轉(zhuǎn)化為對微生物無害或有利的物質(zhì)，以保證生化池中的微生物能正常運行；

2）在預處理過程中削減COD負荷，以減輕生化池的運行負擔。

6.廢水集水池是派什么用的？

廢水集水池的作用是匯集、儲存和均衡廢水的水質(zhì)水量。

各個車間的生產(chǎn)廢水，其排出的廢水水量和水質(zhì)一般來說是不均衡的，生產(chǎn)

時有廢水，不生產(chǎn)時就沒有廢水，甚至在一日之內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變

化，特別是精細化工行業(yè)的廢水，如果清濁廢水不分流，則工藝濃廢水與輕污染

廢水的水質(zhì)水量變化很大，這種變化對廢水處理設施設備的正常操作及處理效果

是很不利的，甚至是有害的。因此廢水在進入主要污水處理系統(tǒng)前，都要設置一

個有一定容積的廢水集水池，將廢水儲存起來并使其均質(zhì)均量，以保證廢水處理

設備和設施的正常運行。

7.為什么廢水中的膠體顆粒不易自然沉降？

廢水中許多比重大于1的雜質(zhì)懸浮物、大顆粒、易沉降的懸浮物都可以用自

然沉降、離心等方法去除。

但比重小于1的、微小的甚至肉眼無法看到的懸浮物顆粒則很難自然沉降，

如膠體顆粒是10-4~10-6mm大小的微粒，在水中非常穩(wěn)定，它的沉降速度極慢,

沉降1m需耕時200年。

沉降慢的原因有二個：

1）膠體粒子都帶有負電荷，由于同性相斥的原因，從而阻止膠體微粒間的

接觸，不能被彼此粘合，懸浮于水中。

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2）膠體粒子表面還有一層分子緊緊地包圍著，這層水化層也阻礙和隔絕膠

體微粒之間的接觸，不能被彼此粘合，懸浮于水中。

8.怎樣使膠體顆粒沉淀？

要使膠體顆粒沉淀，就要促使膠體顆粒相互接觸，使之成為大的顆粒，亦即

凝聚起來，使其比重大于1而沉淀。

采用的方法有很多種，工程上常用的技術有：凝聚法、絮凝法和混凝法。

9.什么叫凝聚？

在廢水中投加帶正離子的混凝藥劑，大量正離子在膠體粒子之間的存在以消

除膠體粒子之間的靜電排斥，從而使微粒聚結(jié)，這種通過投加正離子電解質(zhì)的方

法，使得膠體微粒相互聚結(jié)的過程稱為凝聚。常用地凝聚劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、

明磯、氯化鐵等。

10.什么叫絮凝？

絮凝是在廢水中加入高分子混凝藥劑，高分子混凝藥劑溶解后，會形成高分

子聚合物。這種高聚物的結(jié)構是線型結(jié)構，線的一端拉著一個微小粒子，另一端

拉著另一個微小粒子，在相距較遠兩個粒子之間起著粘結(jié)架橋的作用，使得微粒

逐漸變大，最終形成大顆粒的絮凝體（俗稱磯花），加速顆粒沉降。常用的絮聚劑

有聚丙烯酰胺（PAM）、聚鐵（PE）等。

11.什么叫混凝？

凝聚與絮凝結(jié)合在一起使用的過程為混凝過程?；炷趯嶒灮蚬こ躺媳唤?jīng)常

應用，如先在水中投加硫酸亞鐵等藥劑，消除膠體粒子之間的靜電排斥，然后再

投加聚丙烯酰胺（PAM）,使得微粒逐漸變大，形成肉眼可見的磯花，最后產(chǎn)生沉

降。

12.什么叫吸附？

利用多孔性固體（如活性炭）或絮體物質(zhì)（如聚鐵）將廢水中的有毒有害物質(zhì)吸

附在固體或絮體的表面上或微孔內(nèi)，達到凈化水質(zhì)的目的，這種處理方法稱作為

吸附處理。吸附的對象可以是不溶性固體物質(zhì)，也可以是溶解性物質(zhì)。吸附處理

的效率高，出水水質(zhì)好，因此常作為廢水深度處理。也可在生化處理單元中引入

吸附處理，以提高生化處理效率（如PACT法就是其中的一種）。

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13.什么叫廢水的生化處理？

廢水的生物化學處理是廢水處理系統(tǒng)中最重要的過程之一，簡稱生化處理。

生化處理是利用微生物的生命活動過程將廢水中的可溶性的有機物及部分不溶

性的有機物有效地去除，使水得到凈化。

14.微生物是通過何種方式將廢水中的有機污染物分解去除

掉的？

由于廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物，這些無生命的有機物

是微生物的食料，一部分降解、合成為細胞物質(zhì)（組合代謝產(chǎn)物），另一部分降解

氧化為水份，二氧化碳等（分解代謝產(chǎn)物），在此過程中廢水中的有機污染物被微

生物降解去除。

15.微生物與哪些因素有關？

微生物除了需要營養(yǎng)，還需要合適的環(huán)境因素，如溫度、pH值、溶解氧、

滲透壓等才能生存。如果環(huán)境條件不正常，會影響微生物的生命活動，甚至發(fā)生

變異或死亡。

16.微生物最適宜在什么溫度范圍內(nèi)生長繁殖？

在廢水生物處理中，微生物最適宜的溫度范圍一般為16~30℃,最高溫度在

37~43℃,當溫度低于10℃時，微生物將不再生長。

在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度每提高10℃,微生物的代謝速率會相應提高，

COD的去除率也會提高10%左右；相反，溫度每降低10℃,COD的去除率會降

低10%,因此在冬季時，COD的生化去除率會明顯低于其它季節(jié)。

".微生物最適宜的pH條件應在什么范圍？

微生物的生命活動、物質(zhì)代謝與pH值有密切關系。大多數(shù)微生物對pH的

適應范圍在4.5~9,而最適宜的pH值的范圍在6.5~7.5。當pH低于6.5時，真菌

開始與細菌競爭，pH到4.5時，真菌在生化池內(nèi)將占完全的優(yōu)勢，其結(jié)果是嚴

重影響污泥的沉降結(jié)果；當pH超過9時，微生物的代謝速度將受到阻礙。

不同的微生物對pH值的適應范圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中，pH

可在6.5~8.5之間變化；厭氧生物處理中，微生物以pH的要求比較嚴格，pH應

在6.7~7.4之間。

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18.什么叫溶解氧？溶解氧與微生物的關系如何？

溶解在水體中的氧被稱溶解氧。水體中的生物與好氧微生物，它們所賴以生

存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對溶解氧的要求是不一樣的。好氧微生物需

要供給充足的溶解氧，一般來說，溶解氧應維持在3mg/L為宜，最低不應低于

2mg/L；兼氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2~2.0mg/L之間；而厭氧微生物要求

溶解氧的范圍在O.2mg/L以下。

19.為什么高濃度的含鹽廢水對微生物的影響特別大？

微生物的單位結(jié)構是細胞，細胞壁相當于半滲透膜，在氯離子濃度小于等于

2000mg/L時，細胞壁可承受的滲透壓為0.5~1.0大氣壓，即使加上細胞壁和細胞

質(zhì)膜有一定的堅韌性和彈性，細胞壁可承受的滲透壓也不會大于5~6大氣壓。

但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時，滲透壓大約將增大至10~30

大氣壓，在這樣大的滲透壓下，微生物體內(nèi)的水分子會大量滲透到體外溶液中，

造成細胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，嚴重者微生物死亡。

工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明：當廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時，微生物的活

性將受到抑止，COD去除率會明顯下降；當廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L

時，會造成污泥體積膨脹，水面泛出大量泡沫，微生物會相繼死亡。

20.什么叫好氧生化處理？什么叫兼氧生化處理？二者有何

區(qū)別？

生化處理根據(jù)微生物生長對氧環(huán)境的要求的不同，可分為好氧生化處理與缺

氧生化處理兩大類，缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。在好

氧生化處理過程中，好氧微生物必須在大量氧的存在下生長繁殖，并降低廢水中

的有機物質(zhì)；而兼氧生化處理過程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生長繁殖并

對廢水中的有機物質(zhì)進行降解處理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生長不好

從而影響它對有機物質(zhì)的處理效率。

兼氧微生物可適應COD濃度較高的廢水，進水COD濃度可提高到2000mg/L

以上，COD去除率一般在50~80%；而好氧微生物只能適應于COD濃度較低的廢

水，進水COD濃度一般控制在1000~1500mg/L以下，COD去除率一般在50~80%,

兼氧生化處理和好氧生化處理的時間都不太長，一般都在12~24小時。人們利用

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兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長，將兼氧生化處理和好氧生化處理組

合起來，讓COD濃度較高的廢水先進行兼氧生化處理，再讓兼氧池的處理出水

作為好氧池的進水，這樣的組合處理可以減少生化池的容積，既節(jié)省了環(huán)保投資

又減少了日常的運行費用。

厭氧生化處理與兼氧生化處理的原理和作用是一樣的。厭氧生化處理與兼氧

生化處理的不同之處是：厭氧微生物繁殖生長及其對有機物質(zhì)降解處理的過程中

不需要任何氧，而且厭氧微生物可適應更高COD濃度的廢水(4000~10000mg/L)。

厭氧生化處理的缺點是生化處理時間很長，廢水在厭氧生化池內(nèi)的停留時間一般

需要40小時以上。

21.生物處理在廢水處理工程上有哪些應用？

生物處理在廢水處理工程上應用得最廣泛最實用的技術有二大類：一類叫做

活性污泥法，另一類叫做生物膜法。

活性污泥法是以懸浮狀生物群體的生化代謝作用進行好氧的廢水處理形式。

微生物在生長繁殖過程中可以形成表面積較大的菌膠團，它可以大量絮凝和吸附

廢水的懸浮的膠體狀或溶解的污染物，并將這些物質(zhì)吸收入細胞體內(nèi)，在氧的參

與下，將這些物質(zhì)完全