污水可生化性的研究

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1、污水可生化性的研究城市污水是指排入城市管网的生活污水及各种工业废水， 此外还包括降雨、融雪以及夹杂的垃圾、废物等。城市污水处理是环境保护的一项重要组成部分，对于保护当地的生态平衡以及改善自然条件， 消除环境污染都是必不可少的， 如果大量城市污水不加治理任意排放，会导致水体、土壤乃至空气的严重污染，进而会破坏人们正常的生产和生活， 所以必须对城市污水进行处理控制， 改善受污染水体的水质，使之能满足水体功能的要求。2 污水处理方法污水处理实质上是采用各种手段和技术将污水中的污染物质分离出来，或将其转化为无害的物质，使之得到净化。现在污水处理技术按作用原理可分为物理法、 化学法和生物法。 物理法是利

2、用重力分离的方法将污水中呈悬浮状态的固体物质分离出来； 化学法是利用化学反应来分离、 回收污水中各种形态的污染物； 生物法即活性污泥法是利用微生物自身的各项生理活动来去处水中污染物。3 污水可生化性在污水中，存在着各种有机物和无机物，大部分为有机物，部分为无机物， 被微生物作为营养加以利用， 使微生物获得需要的能量和合成新的细胞， 这些被微生物利用的物质称为底物。 底物降解在污水处理中具有十分重要的意义， 如果污水中的底物是可降解的， 说明该污水采用生物处理法进行无害化处理是可行的。 生物处理法按净化原 理可分为生物膜法和活性污泥法，由于活性污泥法研究十分充分，有 大量的经验和数据，运行管理方

3、便，亦较经济，因而在城市污水处理 中普遍采用物理法与活性污泥法相结合的方法，故人们首先要考虑采 用活性污泥法处理污水的可行性，简称污水的可生化性。评价污水处理的可生化性有很多方法，最简单的方法是用BOE） CO之间关系简单评价。BODW COD是污水处理中最基本的指 标，BO漪称生化需氧量，可间接地反映能为微生物分解的有机物的 总量，BO必5天的生化需氧量；CO而称化学需氧量，它是在高温 有机催化剂及强酸环境下，强氧化剂氧化有机物所消耗的氧的量， 所 用的氧化剂为重铭酸钾，记作 COD由于这个反应不受有机物是否能 为微生物分解的影响，能够氧化微生物无法分解氧化的有机物， 所以 COD比BOD值

4、高。COD值可分为能被生物B解的有机物的 COD直和微生物不能降 解的有机物的COBN值的两部分，即COD=COB+COD （CODM定几乎能 反映所有有机物，但一些难分解的有机物如苯等不与考虑）根据研究 可认为COD=1.72BOD （见图1）。通过关系式我们可以求出不能被生物降解的有机物 CODN的大概数值。东郊污水处理厂采用渐减式曝气传统活性污泥法为主处理城市污水抽，取其96、97年比较明显有代表性的几个月份的 BODi COD 月平均值为例（见表1、图2）。表1项目96.396.896.1097.597.897.997.11进水257.9141.7150.2260.5193168.11

5、67.5BOD出水17.515.617.820.515.913.218.7去除率93.28988.192.191.892.188.8进水457.8321359.6481.3401.5382.6368.3COD出水80.959.273.77975.376.989.4去除率82.381.679.583.681.279.975.7CODN14.278.3101.333.269.59380.2从以上的数据可以看出，COD与BOD的去除率曲线随CODN的增 大而降低，当COBN过高时采用生物法去除污水中有机污染物，有机 物去除率不是很高，出水时还残留有大量微生物无法去除降解的有机 物，而这些难降解的有机

6、污染物还会继续污染环境，由此可说明当 CODN过高时不宜采用生物处理法。采用生物处理法必须控制COBN,而其绝大部分来源于工业废水，所以在控制工业废水污染物排放浓度 的同时还要考虑CODN是否过高，如果排放总量很高，用其它方法如稀释法降低排放浓度，但有机物总量没有改变，还是会对处理造成不 良后果。CODN值对有机污染物去除率影响很大，COD=1.72BOD这个比例 关系是比较理想化的，由于污水来源比较复杂、多变，有机污染物浓 度也不稳定，根据以往经验用 BODCODCr比值也可以简单判别污水的 可生化性，BODCODr 70%明污水中的有机物基本可以被生物处理 方法全部去除反之BODCODCr

7、比值越小，越难于生物处理，有的工业 废水BODCOQW0.3即使提高有机物浓度，也很难采用生物工艺有东郊污水处理厂97年BOD/CODCr月平均值如下:1月份2月份3月份4月份5月份6月份BOD156.1 186.9 211.4 264.7257.5176.5COD641.7 296.3 3(65.9 418.1493.6313.1BODCODr0.246 0).632 0.577 0.5340.5430.5627月份8月份9月份10月份11月份12月份BOD248.3 222.1 132.2 177.4155.5198.5COD607.2 3夕 76.6 317.7 228.1375.833

8、3.6BOD/CODr0.409 0).602 0.573 0.7760.4140.596BOD/CODr70姒为值偏大不宜采用将其删除。97年BODCODr平均值为0.528、96年BOECOD平均值为0.462、 95年BODCODr平均值为0.476、94年BORCOB平均值为0.494、 93年BODCODr平均值为0.314。以上反映出我市污水BOE/COB的比值呈逐年上升趋势，说明我 市环保部门加强了对工厂排放污水的管理和控制，排水水质改善，使污水中BO所占比例逐年相对增加，污水可生化性加强。4结论综上所述，在城市污水处理过程中，可生化性的关键在于对污水 排放的管理和控制，而对工业

9、废水的治理尤为重要，特别是难降解的 特殊污染物，应在出厂之前对其进行一定程度的处理后再排入城市管 网，以便于后续处理，减少其对环境产生的危害。污水人工快速渗滤处理技术快速渗滤系统（Rapid Infiltration System, 简称 RI 系统 ）是污水土地处理系统的一种。传统的 RI 系统占地面积大，水力负荷低，最高的日水力负荷也仅0.03m,这是由于传统的RI系统主要是利用天然的砂土地进行渗滤， 场地土层不均一而使得水力负荷无法提高1 。为此，中国地质大学 （北京 ）近年来致力于人工快速渗滤系统（Constructed Rapid Infiltration System, 简称 CR

10、I 系统 ） 的研究，到目前已成功地从试验研究转向实际工程应用， 并首先在我国南方地区开始推广应用， 这一技术目前国外尚未见有研究报导， 属于国内首次开发。 CRI 系统的渗滤池为人工填充的具有一定级配的天然河砂，并掺入一定量的特殊填料， 以保证既有较高的水力负荷， 又能满足出水的处理要求。 CRI 系统是利用快渗池内的人工介质和特殊填料进行的过滤、 吸附以及微生物的降解等多种作用的相互结合， 使废水中的有机物进行分解去除，从而达到水质净化目的的一种生态学处理方法，它适用于河流污水资源化和生活污水处理。 CRI 系统不仅具有操作简单、运行管理方便、低能耗、低投资和低运行管理费用等优点，同时也有

11、水力负荷高和出水水质好等特点 2 。1. CRI系统工艺流程CRI 系统的工艺流程如下图所示：污水 粒沆油 渗池 地下集水系统 清水池 出水预沉池的功能主要是降低污水中的 SS,以便提高渗池的渗滤 速度，防止堵塞。污水通过渗池的过程中产生综合的物理、化学和生 物反应使污染物得以去除，其中主要是生物化学反应，使有机污染物 通过生物降解而去除。地下集水系统的功能是收集净化水，净化水进 入清水池贮存供回用。快速渗滤法的主体是快速渗滤池，该系统由至 少两个装填有一定厚度砂石填料滤池组成，采用干湿交替的运转方 式，通过滤池内的好氧、厌氧及兼氧性微生物降解污染物。落干期渗 池大部分为好氧环境，淹水期渗池为

12、厌氧环境，所以渗池内经常是好 氧和厌氧相互交替，有利于微生物发挥综合处理作用，去除有机物。 就氮的去除而言，落干时产生镂化和硝化作用，淹水期产生反硝化作 用，氮通过上述转化过程而被去除；悬浮固体经过过滤去除；重金属 经吸附和沉淀去除；磷经吸附和与渗池内的特殊填料形成羟基磷酸钙 沉淀而去除；病原体经过滤、吸附、干燥、辐射和吞噬而去除；有机 物经挥发、生物和化学降解等作用而分别被去除3。2. CRI系统处理效果河北涿洲的现场小型试验证明，CRI系统的日水力负荷可达 2m以上，出水质量达到或优于二级处理出水标准，COD一般在50mg/L 以下，最低小于20mg/L, BOD-般在20mg/L以下4

13、;深圳三棵竹和 东莞华兴电器有限公司的现场试验和实际工程的应用证明，对于河流污水日水力负荷可达1.5m3/(m2?d) 以上，对于生活污水日水力负荷可达 1m3/(m2?d) 以上，出水质量达到或优于二级处理出水标准，CODcr一般在40mg/L以下，最低小于20mg/L, BODH一般在10mg/L以下5;对茅洲河水的研究结果表明，在1.5 m/d 的水力负荷条件下， CRI 系统对SS CODcr BO或 NH-N、和TP的平均去除率分别为 89.51%、77.82%、 85.33%、 98.28%和 60.19%，处理出水中SS、 CODc、r BOD5、NH3-N 和 TP 的平均浓度

14、分别为 2.5 mg/L、15.7 mg/L、2.89 mg/L、0.32 mg/L、和 0.86 mg/L,处理出水 SS CODcr BO以 NH-N 和 TPS均达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)、城镇二级污水处理厂一级排放标准、生活杂用水水质标准(CJ25.1-89) 和再生水回用于景观水体的水质标准(GB3838-2002)的田类水质标准，可以作为饮用水源 水6。3 CRI 系统的优势(1) 建设成本低，运行费用更低CRI 系统中占建设成本最大的投资为填料，主要为河沙。一般地，每吨水处理建设成本约为8001000元人民币；如果能做到污水自流，不需要提升，则运行成本低于

15、0.2 元人民币 / 吨。(2) 抗冲击负荷强，系统稳定性好CRI系统im的体积可以处理2吨以上河流污水，是 一般传统人工湿地系统处理效率的6倍，CO加荷范围可以在100900mg/L系统仍能稳定运行。(3) 应急处理和深度处理可以有机结合， 出水效果好， 不造成投资浪费CRI 系统中通过调整水力负荷，可以处理不同的水量，水力负荷在一定范围内变化，对出水效果影响较小。水力负荷的大小，与选择滤料的级配有关， 因此通过不同级配的滤料选择， 可以调整不同的水力负荷，达到不同的处理效果。对于深度处理，降低水力负荷，出水优于二级处理，而且除磷效果佳，也有一定除氮功能，只要部分更换滤料即可达到深度处理，其它设施可以不作任何变动，不造成投资浪费，做到应急与深度处理有机结合7 。(4) 不造成二次污染，不对污泥作