《北京城市污水水质特征分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京城市污水水质特征分析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1北京城市污水水质特征分析 1孙丽娟 1 孙艳 1 赵欣 1 汤芳 1 胡洪营 1,2（1. 清华大学环境学院 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京 100084；2. 清华大学深圳研究生院国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室，深圳 518055）摘要：以北京市某污水处理厂进水水质为研究对象，系统分析了北京市城市污水水质特征，包括主要污染物指标的年变化趋势、浓度概率分布，以及有机物、悬浮物、氮和磷之间的相关关系。结果表明，污水 COD、BOD 5、SS 、TKN 和 TP 的浓度主要分布在 300 700mg/L、175 325mg/L 、100 400mg/L、 50 90m
2、g/L 和 4.5 9.5mg/L，其中 COD、BOD 5、SS 全年浓度分布符合偏态分布， TKN 和 TP 符合正态分布。各污染物指标均呈现出夏季浓度低、冬季浓度高的特点，主要是由于夏季用水量大于冬季用水量所致。在累积概率达到 85%时， COD、BOD 5、SS、TKN、TP 的浓度分别为 600mg/L、300 mg/L、325 mg/L、78 mg/L、8mg/L。污水各污染物之间存在显著的相关关系，其中 BOD5与 COD、COD 与 SS 及 BOD5与SS 之间的相关系数 R2分别为 0.96、0.72 和 0.70；进水 BOD5/COD 值分布在 0.20.4 之间的占
3、38%，大于 0.4 的占 62%，说明尽管原水中存在一定的难生物降解物质，但大部分情况下可生化性较好；TKN/TP 的平均值为 10.9，其中5 的占 99.8%、可满足微生物生长对氮磷的理论需求量； BOD5/TP 的平均值为 37.4，可以满足生物除磷的要求，但 BOD5/TKN 在 46 之间的仅占 15%，反硝化存在碳源不足的问题。关键词：城市污水；水质特征；概率分布；相关关系Analysis of water quality of domestic wastewater of Beijing SUN Li-juan1 SUN Yan1 ZHAO Xin1 TANGFang1 HU
4、Hong-Ying1,2（1. School of Environment, Tsinghua University, ESPC State Key Joint Laboratory, Beijing 100084, China; 2. State Environmental Protection Key Laboratory of Microorganism Application and Risk Control (MARC),Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen 518055, China）Abstract:
5、 In order to analyze the characteristics of water quality of municipal wastewater in Beijing, the influents of a wastewater treatment plant (WWTP) throughout a year were investigated including the tendency of annual changes, the probability distribution of the main pollution indicators, and the corr
6、elations among the organic matters, suspended solids, nitrogen and phosphorus. The results showed that the concentrations of COD, BOD5, SS, TKN and TP in the influents were 300 700mg/L, 175 325mg/L, 100 400mg/L, 50 90mg/L and 4.5 9.5mg/L, respectively. The annual trend of COD, BOD5 and SS were in ac
7、cord with skew distribution, while those of TKN and TP were in accord with normal distribution. The concentrations of the pollution indicators were all higher in winter than in summer, mainly due to the larger water consumption in summer. The concentrations of COD, BOD5, SS, TKN and TP at 85% cumula
8、tive probability were 600mg/L, 300mg/L, 325mg/L, 78mg/L and 8mg/L, respectively. There were significant correlations among BOD5, COD and SS, and the correlation coefficients R2 of BOD5 and COD, COD and SS, BOD5 and SS were 0.96, 0.72, and 0.70, respectively. The percentage of BOD5/COD in the range o
9、f 0.20.4 was 38%, and that of more than 0.4 was 62%, indicating that the biodegradability of the influents was well although there were some refractory biodegradable substances. The average of TKN/TP was 10.9, of which 99.8% were more than 5. The influents can meet the demands of nitrogen and phosph
10、orus for microbial growth. The average of BOD5/TP was 37.4, which can meet the demand for biological phosphorus removal. However, only 15% of BOD5/TKN was in the range of 46, which meant that the carbon source was inadequate for denitrification.Keywords: municipal wastewater; water-quality of influe
11、nt; probability distribution; correlation1.前言城市污水水质是污水处理工艺设计的基本参数，也是污水处理厂运行管理的重要依据。污水中污染基金项目：基金委创新群体项目(NO. 21221004)2物的浓度水平及变化情况，是确定污水处理工艺及处理设施，并保证稳定达到处理目标的重要影响因素。因此，研究分析城市污水水质特征及浓度分布，对从源头上控制污水减排，提高污水处理厂运行效果及污水处理效率有重要意义。城市污水水质受很多因素影响，例如城市所在的地域及经济发展水平、工业废水的种类及所占比重和排水体制等。在无实测资料的情况下 1，污水处理厂设计水质通常是根据有关规
12、范（如我国室外排水设计规范GB 50014-2006）和城镇人口规划等预测确定，或者参照邻近城镇类似工业区和居住区的水质确定。郑兴灿 2等曾经对 87 个城市污水处理厂的设计进水水质和最近一年的月平均实际进水水质情况进行统计分析，结果表明，60% 以上的污水处理厂实际进水水质低于设计进水水质，从而影响了其效能的发挥。因此对现有污水处理厂的实际进水水质进行系统分析有非常重要的实用价值。本文以北京市某污水处理厂为研究对象，系统分析了该污水处理厂进水主要污染指标的年变化趋势、浓度概率分布；研究了污水有机物、悬浮物、氮、磷之间的相关关系和比例关系，为现有城市污水处理厂的运行维护和提级改造提供理论依据，
13、同时对新建污水处理厂的工艺选择及进水污染物负荷设计提供科学指导。 2.研究方法2.1 污水处理厂概况本研究的对象污水处理厂主要处理来自住宅区的生活污水，服务面积 147.6 公顷，服务人口 10 万人，1995 年正式投入生产运行。设计规模为日处理 4 万吨，采用改良的污水脱氮除磷工艺。2.2 数据分析本文以该污水处理厂 2009 年 1 月 1 日2009 年 12 月 31 日的实际运行进水为研究对象，分析了COD、 BOD5、 NH3-N、TKN、TP 的变化趋势及浓度概率分布情况，概率统计采用 EXCEL 软件。3.结果与讨论3.1 污染物浓度年变化规律城市污水处理厂进水水质主要与其所
14、服务地区的生活污水和工业废水的水质有关，图 13 表示了该污水处理厂进水 COD、BOD 5、SS、TKN、TP 浓度全年的变化趋势，各主要污染物指标的浓度值见表1。由图 13 及表 1 可以看出，污水 COD 和 BOD5浓度的年平均值分别为 533.6mg/L 和 250.8mg/L，SS浓度的年平均值为 282.3mg/L，且这三项指标的浓度中位值分别为 520.0mg/L、240.0mg/L 和 256.0mg/L，均小于其平均值，说明这三项指标的年浓度分布不是典型的正态分布，而是符合偏态分布。TKN 和 TP的年平均值分别为 71.0mg/L 和 6.7mg/L，与其对应的中位值（7
15、1.6mg/L 和 6.7mg/L）基本相同，由此表明，TKN 和 TP 的全年浓度分布符合正态分布。分析比较五项污染物指标的变异系数可知，SS 的变异系3数（53.2%）最大 ，表明 SS 全年浓度的离散程度最大，其波动最大；而 TKN 的变异系数最小，其离散程度亦最小，即其浓度全年波动最小，最稳定；而 COD 和 BOD5二者的变异系数（33.1% 和 34.1%）基本相同，表明 COD 和 BOD5全年浓度分布的离散程度基本一致。1/ 4/1 7/1 10/ 1/04080120160 COD B5 浓度中mg/L中日 期 （ 月 日 ）图 1 污水 COD、BOD 5浓度年变化规律（2
16、009 年）1/ 4/1 7/1 10/ 1/04080120 S 浓度中mg/L中日 期 （ 月 日 ）图 2 污水 SS 浓度年变化规律（2009 年）41/ 4/1 7/1 10/ 1/01040608010120日 期 （ 月 日 ）TKN P 浓度中mg/L中图 3 污水 TKN、TP 浓度年变化规律（2009 年）表 1 污水水质统计项目 COD BOD5 SS TKN TP最大值（mg/L） 1410.0 700.0 1490.0 109.0 20.2最小值（mg/L） 234.0 112.0 104.0 40.9 3.7平均值（mg/L） 533.6 250.8 282.3 71.0 6.7中位值（mg/L） 520.0 240.0 256.0 71.6 6.7标准偏差（mg/L） 176.7 85.6 150.1 9.4 1.5-变异系数（%） 33.1 34.1 53.2 13.2 22.63.2 污水污染物浓度季节变化规律图 4 表示了该污水处理厂进水 COD、BOD
