第七章 城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測.doc

城市污水廠實(shí)習(xí)培訓(xùn)教程第七章 城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測第一節(jié) 水質(zhì)監(jiān)測實(shí)習(xí)目的與要求一、實(shí)習(xí)目的和要求（1）掌握污水廠采樣點(diǎn)位置的設(shè)置、水樣采集和保存方法，了解水樣采集器具有的使用方法。（2）掌握水樣中CODCr、BOD5、pH、TN、NH3-N、TP、SS和DO的常用分析測定方法，了解這些指標(biāo)對污水處理廠運(yùn)行管理的指導(dǎo)作用。（3）了解水樣中其他無機(jī)物和有機(jī)物的分析方法的分析測定方法。（4）掌握活性污泥中MLSS、SV30和SVI的測定方法，了解它們對污水處理廠處理效果的重要性。（5）掌握水樣中細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群的測定方法，了解它們對評價水質(zhì)狀況的重要性。（6）掌握污水處理運(yùn)行狀況與生物相之間的關(guān)系，學(xué)會利用生物相判斷污水處理裝置的運(yùn)行條件和處理水的水質(zhì)狀況。（7）掌握水處理的指示生物種類，學(xué)會識別重要的指示生物。二、能力目標(biāo)（1）能根據(jù)污水水質(zhì)和預(yù)處理要求，正確選擇預(yù)處理方法；掌握預(yù)處理過程中儀器的正確使用方法，解決污水處理過程中遇到的一般性技術(shù)問題。（2）能夠熟練進(jìn)行CODCr、BOD5、pH、NH3、TP、SS和DO的測定，并根據(jù)測定結(jié)果，對水處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件狀況進(jìn)行分析評價。（3）能夠熟練進(jìn)行活性污泥中MLSS、SV30和SVI的測定，并能夠利用測定結(jié)構(gòu)來評價污水的處理效果和運(yùn)行狀況。（4）能根據(jù)生物相的觀察結(jié)果對水處理裝置的運(yùn)行條件和水處理效果進(jìn)行判斷。第二節(jié) 城市污水處理廠的水質(zhì)監(jiān)測一、水質(zhì)監(jiān)測的對象和目的（1）水質(zhì)監(jiān)測對象 城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測的對象為污水處理廠進(jìn)、出水，以及各個工藝單元的進(jìn)、出水或混合液。（2）水質(zhì)監(jiān)測目的 城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測是每座污水處理廠每日例行的工作，其目的是為保證輸配系統(tǒng)的安全運(yùn)行，不堵塞，無嚴(yán)重腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入，對重點(diǎn)污染源進(jìn)入監(jiān)控；保證污水處理廠的正常穩(wěn)定運(yùn)行，確保進(jìn)水水質(zhì)控制在允許范圍；監(jiān)控污水處理廠的出水水質(zhì)，考核污水處理廠工藝運(yùn)行成果，嚴(yán)格控制未達(dá)標(biāo)水質(zhì)的排放；監(jiān)控污水處理廠污泥的安全性，監(jiān)控污泥中的重金屬含量在標(biāo)準(zhǔn)控制之內(nèi)，以保證不造成二次環(huán)境污染。二、水樣的采集和保存方法水樣采集是通過采集很少的一部分來反映被采樣體的整體全貌，因此科學(xué)認(rèn)真的采樣是采出有代表性樣品的關(guān)鍵。1.水樣采集方法城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測用水樣的采集方法主要有人工采樣和自動采樣兩種方法。（1）人工采樣 人工采樣根據(jù)所采水樣的深度分為淺水采樣和深層水采樣。淺水樣是利用容器或用聚乙烯塑料長把勺直接采集。深層水采樣利用專制的深層采水樣器采集，也可將聚乙烯筒固定在支架上，沉入到要求的深度采集。（2）自動采樣 自動采樣是借助自動采樣器進(jìn)行自動采樣。自動采樣器可按以下方式進(jìn)行采樣：連續(xù)自動采樣；按一定的時間間隔瞬時采樣；由流量測定裝置啟動，按流量比例采樣。不同形式的自動采樣器所采得的樣品的代表性略有不同。2.水樣種類用于污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測的水樣按其代表性分為瞬時水樣和混合水樣兩種類型。（1）瞬時水樣 瞬時水樣代表采樣瞬間和采樣地點(diǎn)的被采水的水質(zhì)狀況。只有當(dāng)被采水的組分在相當(dāng)長的時間或在相當(dāng)大空間范圍內(nèi)相對穩(wěn)定的情況下，瞬時水樣才具有很好的代表性。當(dāng)被采水的組分隨時間變化時，應(yīng)在適宜的時間間隔內(nèi)采集瞬時水樣，分別進(jìn)行分析，測出水質(zhì)變化程度、頻率和周期；當(dāng)被采水的組分隨空間變化而不隨時間變化時，應(yīng)在各個相應(yīng)的采樣點(diǎn)同時采集瞬時水樣。當(dāng)測定項(xiàng)目與水樣儲存中很容易發(fā)生變化時，應(yīng)采集瞬時水樣，并立即分析其組分，如余氯、可溶性硫化物、溶解氧（DO）、溫度、pH值等。用于保證污水處理廠的工藝過程控制目的的測定項(xiàng)目，通常采用瞬時水樣。（2）混合水樣 混合水樣是指在一段時間內(nèi)，間隔一定的時間在同一采樣點(diǎn)所采集的瞬時水樣混合后的水樣。混合水樣代表一段時間間隔中的水質(zhì)狀況?；旌纤畼映Ｓ糜谄骄鶟舛鹊姆治觥３鞘形鬯幚韽S出水的水質(zhì)分析常采用混合水樣。對于進(jìn)水和出水隨時間變化的城市污水處理廠，為了取得更有代表性的水樣，可以根據(jù)水量的變化采集相應(yīng)比例體積的瞬時水樣，并最終加以混合，分析平均濃度。污水處理廠采集水樣的頻率至少是2h一次，將24h的水樣混合后進(jìn)行檢測分析。亦可根據(jù)構(gòu)筑物運(yùn)轉(zhuǎn)需要而采集瞬時水樣。3.水樣的保存方法所采集的水樣如果不能及時進(jìn)行檢測必須放在避光陰涼的地方，防止灰塵與小蟲、小動物的進(jìn)入，有條件的可放在冰箱內(nèi)，以保持水樣的原狀。儲存水樣的容器可能吸附待測組分，或者沾污水樣，因此要選擇性能穩(wěn)定、雜質(zhì)含量低的材料制作的容器。常用的容器材質(zhì)有硼硅玻璃、石英、聚乙烯和聚四氟乙烯。其中石英和聚四氟乙烯雜質(zhì)含量少，但價格昂貴，一般常規(guī)監(jiān)測中廣泛使用聚乙烯和硼硅玻璃材質(zhì)的容器。不能及時完成分析的水樣，則應(yīng)根據(jù)不同監(jiān)測項(xiàng)目的要求，采取適宜的保存方法。水樣最長儲存時間一般為：清潔水樣為72h；輕污染水樣為48h；嚴(yán)重污染水樣為12h。保存水樣的方法有以下幾種。（1）冷藏或冷凍法 冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動，減緩物理揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速度。（2）加入化學(xué)試劑保存法 加入生物抑制劑 如在測定氨氮、硝酸鹽氮、化學(xué)需氧量的水樣中加入HgCl2，可抑制生物的氧化還原作用；對測定苯酚的水樣，用H3PO4調(diào)節(jié)pH為4時，加入適量Cu-SO4，即可抑制苯酚菌的分解活動。 調(diào)節(jié)pH值 測定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH為12，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附；測定氰化物或揮發(fā)性酚的水樣加入NaOH調(diào)節(jié)pH至12時，使之生成穩(wěn)定的酚鹽等。 加入氧化劑或還原劑 如測定汞的水樣需加入HNO3（至pH1）和K2CrO7（0.05%），使汞保持高價態(tài)；測定硫化物的水樣，加入抗壞血酸，可以防止被氧化；測定溶解氧的水樣則需要加入少量硫酸錳和碘化鉀固定溶解氧（還原）等。應(yīng)當(dāng)注意，加入的保存劑不應(yīng)干擾以后的測定；保存劑的純度最好是優(yōu)級的，還應(yīng)做相應(yīng)的空白實(shí)驗(yàn)，對測定結(jié)果進(jìn)行校正。水樣的儲存期限與多種因素有關(guān)，如組分的穩(wěn)定性、濃度、水樣的污染程度等。表7-1列出我國水質(zhì)采樣標(biāo)準(zhǔn)中建議的水樣保存方法。表7-1 常用水樣保存方法序號待測項(xiàng)目容器類別保 存 方 法1pHP或G最好現(xiàn)場測定，必要時4保存，6h測定2DO（碘量法）P或G每250mL水樣中加入2mL 2mol/L MnSO4和2mL 1mol/L 堿性KI，現(xiàn)場加入，48h內(nèi)測定完3BOD5P或G冷藏于4保存，6h內(nèi)測定完4CODCrP或G加H2SO4至pH2，7d內(nèi)測定完5SSP或G冷藏于4保存，7d內(nèi)測定完6總大腸桿菌群消毒玻璃瓶在4h內(nèi)檢驗(yàn)7總氮P或G4保存，24h測定完8氨氮P或G4保存，加H2SO4至pH2，24h內(nèi)測定完9磷酸鹽P（A）4保存，48h測定完注：P為聚乙烯容器；G為玻璃容器；P（A）為1+1HNO3清洗過。未注明保存方法的項(xiàng)目表示水樣不需要特殊處理。三、水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目與方法城市污水處理廠處理過程的監(jiān)測有感官判斷和化學(xué)分析兩類方法。為有效地管理好活性污泥處理廠，這兩種方法都必須采用。1.感官指標(biāo)在城市污水廠的運(yùn)行過程中，操作管理人員通過對處理過程中的感官指標(biāo)的觀測直接感覺到進(jìn)水是否正常，各構(gòu)筑物運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，處理效果是否穩(wěn)定。一個有經(jīng)驗(yàn)的操作管理員往往能根據(jù)觀測做出粗略的判斷，從而能較快地調(diào)整一些運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。感官指標(biāo)主要有以下幾方面。（1）顏色 城市污水處理廠，比較新鮮進(jìn)水顏色通常為糞黃色，如果進(jìn)水呈黑色且臭味特別嚴(yán)重，則污水比較陳腐，可能在管道內(nèi)存積太久。曝氣池中混合液的顏色應(yīng)該呈現(xiàn)巧克力樣的顏色。顏色也能夠作為污泥的健康指標(biāo)，一個健康的好氧活性污泥的顏色應(yīng)是類似巧克力的棕色。深黑色的污泥典型地表明它的曝氣不足，污泥處于厭氧狀態(tài)（即腐敗狀態(tài)），曝氣池中一些不正常的顏色也可能表明某些有色物質(zhì)（例如化學(xué)染料廢水）進(jìn)入處理廠。（2）氣味 污水廠的進(jìn)水除了正常的糞臭外，有時在集水井附近有臭雞蛋味，這是管道內(nèi)因污水腐化而產(chǎn)生的少量硫化氫氣體所致。氣味也能夠指示污水廠運(yùn)行是否正常。正常的污水廠不應(yīng)該產(chǎn)生令人討厭的氣味，從曝氣池采集到完好的混合液樣品應(yīng)有輕微的霉味。一旦污泥的氣味轉(zhuǎn)變成腐敗性氣味，污泥的顏色顯得非常黑，污泥還會散發(fā)出類似臭雞蛋的氣味（硫化氫氣味）。如果有其他刺鼻的令人難以忍受的氣味時，則表示有工業(yè)廢水進(jìn)入。（3）泡沫 泡沫可分為兩種，一種是化學(xué)泡沫，另一種是生物泡沫?；瘜W(xué)泡沫是由于污水中的洗滌劑在曝氣的攪拌和吹脫下形成的。在活性污泥的培養(yǎng)初期，化學(xué)泡沫較多，有時在曝氣池表面會堆成高達(dá)幾米的白色泡沫山。在日常的運(yùn)行當(dāng)中，若在曝氣池內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有白浪狀的泡沫，應(yīng)當(dāng)減少剩余污泥的排放量。濃黑色的泡沫表明污泥衰老，應(yīng)當(dāng)增加剩余污泥排放量。生物泡沫呈褐色，也可在曝氣池上堆積很高，并進(jìn)入二沉池隨水流走。這可能是由于卡諾菌引起的生物泡沫，通常原因是由于進(jìn)水中含有大量油及脂類物質(zhì)，如賓館污水等。（4）氣泡 二沉池中出現(xiàn)氣泡表明在池中的污泥停留時間太長，應(yīng)該加大污泥回流率，如果沉淀池中的污泥層太厚，底層污泥會處于厭氧狀態(tài)，產(chǎn)生硫化氫、甲烷、二氧化碳等氣體。這些氣體以氣泡形式逸出水面，當(dāng)氣泡上升時，會使絮凝體與氣泡一起上升，隨沉淀池出水一起流出，從而引起出水水質(zhì)下降。（5）水溫 水溫與曝氣池的處理效率有著很大的關(guān)系。污水處理廠的水溫隨季節(jié)逐漸緩慢變化的，一天內(nèi)幾乎無變化。如果發(fā)現(xiàn)一天內(nèi)變化較大，則要進(jìn)行檢查，是否有工業(yè)冷卻水進(jìn)入。當(dāng)曝氣池中的低于8時，BOD5的去除率常低于80%。（6）水流狀態(tài) 觀察曝氣池的水流狀態(tài)，可確定短路情況。短路是指污水從進(jìn)口直接流到出水口，導(dǎo)致停留的有效時間低于設(shè)計值，并使處理效果降低。有時廢水流的短路形式可通過觀察池中的泡沫、懸浮固體和漂浮物質(zhì)的流動狀況識別。設(shè)置合適的擋板能解決這個問題。（7）曝氣器的水花式樣 在曝氣器周圍如果浪花非常小，可能意味著曝氣機(jī)浸沒深度不適合。曝氣池中的溶解氧濃度低，也表明葉片入水深度不適合，應(yīng)注意觀察葉片的浸沒深度，使之達(dá)到最佳的充氧效率。（8）出水觀測 正常污水處理廠處理后出水透明度很高，懸浮顆粒很少，顏色略帶黃色，無氣味。在夏季，二沉池內(nèi)往往有大量的水蚤（俗稱魚蟲），此時出水BOD5可能在35mg/L左右。有經(jīng)驗(yàn)的操作管理者，能用肉眼粗略地判斷出水的水質(zhì)狀況。如果出水透明度突然變差，含有較多的懸浮固體時，應(yīng)馬上檢查排泥是否及時，排泥管是否被堵塞或者是否由于高峰流量對二沉池的沖擊太大。（9）排泥觀測 首先要觀測二沉池污泥出流井中的活性污泥是否連續(xù)不斷地流出，且有一定的濃度。如果在排泥時發(fā)現(xiàn)有污水流出，則要從閘閥的開啟程度和排泥時間的控制方面來調(diào)節(jié)。對污泥濃縮池要經(jīng)過觀測撇水中是否有大量污泥帶出。（10）各類流量的觀測 充分利用計量設(shè)備或水位與流量的關(guān)系，牢牢掌握觀測時段中的進(jìn)水量、回流量、排泥量、空氣壓力的大小與變化。（11）觸摸檢查 觸摸是用來檢查污水廠運(yùn)行情況的一個重要手段。如果水泵、風(fēng)機(jī)和電機(jī)的外表溫度感覺到比平常熱，就應(yīng)該對它們進(jìn)行進(jìn)一步的檢查，避免產(chǎn)生重大事故。水泵管道的劇烈振動的現(xiàn)象同樣能預(yù)示著潛在的設(shè)備故障，應(yīng)當(dāng)檢查振動的原因，及時進(jìn)行修理，以免產(chǎn)生嚴(yán)重問題。2.化學(xué)監(jiān)測指標(biāo)城市污水處理廠常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)為，進(jìn)出水的pH值、生化需氧量（BOD5）、化學(xué)需氧量（CODCr）、總固體（TS）、懸浮固體（SS）、溶解氧（DO）、氨氮（NH3-N）、亞硝酸鹽氮（）、硝酸鹽氮（）、總氮（TN）、總磷（TP）、揮發(fā)酚、堿度、揮發(fā)酸以及大腸菌群數(shù)等指標(biāo)。（1）pH值 pH值表示污水的酸堿程度。城市生活污水的pH值通常為7.27.8，過高或過低的pH值均表明有工業(yè)廢水的進(jìn)入。進(jìn)入污水廠的污水的pH值大小對管道、水泵、閘閥和污水處理構(gòu)筑物均有一定影響。廢水pH值過低會腐蝕管道、泵體，甚至對人體產(chǎn)生危害。例如，污水中硫化物在酸性條件下，會生成H2S。H2S大量積累會使操作人員頭痛、流涕、窒息而死。另一方面，污水pH值的高低，會影響活性污泥的活性，進(jìn)而影響水處理效果。pH值通常采用pH酸度計進(jìn)行測定。（2）生化需氧量（BOD5） 由于城市污水中所含成分十分復(fù)雜，很難一一分析確認(rèn)，因此在城市污水處理中，常常用生化需氧量BOD5這一綜合指標(biāo)反映污水中有機(jī)污染物的濃度。生化需氧量是在指定的溫度和指定的時間段內(nèi)，微生物在分解、氧化水中有機(jī)物的過程中所需要的氧的數(shù)量。BOD5指標(biāo)對污水處理廠運(yùn)行管理的主要作用表現(xiàn)在：可以反映污水處理廠進(jìn)水中有機(jī)物的濃度，BOD5的數(shù)值越高，有機(jī)物的濃度越高，反之亦然；反映污水處理廠的處理效率，確定處理構(gòu)筑物的運(yùn)行參數(shù)；反映污水處理廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)，衡量污水可生化程度等。由此可見，BOD5是污水處理廠最為重要的水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)。BOD5的測定采用稀釋倍數(shù)法。將原水進(jìn)行適當(dāng)稀釋；取經(jīng)過適當(dāng)稀釋的水樣測定其中的溶解氧含量；將稀釋水樣注入培養(yǎng)瓶內(nèi)加蓋或加水封后置于恒溫箱內(nèi)（20），培養(yǎng)5天后取出測定其中溶解氧含量。5天前后溶解氧之差乘以稀釋倍數(shù)即為該水樣的BOD5。（3）化學(xué)需氧量（CODCr） BOD5是城市污水處理中常用的有機(jī)污染物濃度分析指標(biāo)，但是BOD5測定存在測定時間長，一般需要5d；污水中難以生化降解的污染物含量高時誤差大；工業(yè)廢水中往往含有生物抑制物，影響測定結(jié)果；BOD5測定條件較嚴(yán)格等缺點(diǎn)，因此，人們同時還要采用化學(xué)需氧量（CODCr）這個指標(biāo)作為補(bǔ)充或替代?；瘜W(xué)需氧量是指用化學(xué)方法氧化污水中有機(jī)物所需要氧化劑的氧量。CODCr是以重鉻酸鉀作為氧化劑，測得的化學(xué)需氧量。化學(xué)需氧量在工業(yè)廢水測定中被廣泛采用，在城市污水分析時與BOD5同時應(yīng)用。城市污水的COD一般大于BOD5，兩者的差值可反映廢水中存在難以被微生物降解的有機(jī)物。在城市污水處理廠分析中，常用BOD5/COD的比值來分析污水的可生化性；可生化性好的污水BOD5/COD0.3；小于此值的污水應(yīng)考慮生物技術(shù)以外的污水處理技術(shù)，或?qū)ι幚砉に囘M(jìn)行試驗(yàn)改革，如傳統(tǒng)活性污泥法后發(fā)展出來的水解-酸化活性污泥法是一項(xiàng)針對難以生化的城市污水，具有較好降解效果的技術(shù)。成分相對穩(wěn)定的城市污水，COD與BOD之間有一定的相關(guān)關(guān)系，通過大量數(shù)據(jù)的分析對比，兩個數(shù)值可以相互求出。在化驗(yàn)條件不具備時，可作為一種臨時的方法。（4）總固體（TS） TS是指單位體積水樣，在105110烘干后，殘余物質(zhì)的質(zhì)量。TS是污水中溶解性固體和非溶性固體的總和。通過對進(jìn)出水TS的分析可以反映污水處理構(gòu)筑物去除總固體的效果。（5）揮發(fā)性固體（VS） VS是指將水樣中的固體物質(zhì)（TS部分）置于馬弗爐中，于650灼燒1h，固體中的有機(jī)物即被汽化揮發(fā)的部分，此即為揮發(fā)性固體（VS）。剩余的固體物質(zhì)即為非揮發(fā)性固體物質(zhì)FS，F(xiàn)S中主要由砂、石、無機(jī)鹽等構(gòu)成。（6）懸浮固體（SS） SS是指污水中能被濾器截留的固體物質(zhì)。它既可以從總固體和溶解性固體之差得到，也可以通過濾紙過濾、烘干后稱重得到。該指標(biāo)是構(gòu)筑物沉淀物效率的重要依據(jù)。測定進(jìn)、出水懸浮固體，可以反映污水經(jīng)初沉池、二沉池處理后，懸浮固體減少的情況。（7）溶解氧（DO） 在污水處理中常常測定曝氣池和出水中的溶解氧含量。曝氣池運(yùn)行管理者可以根據(jù)溶解氧含量大小，調(diào)節(jié)空氣供應(yīng)量，了解曝氣池內(nèi)的耗氧情況，以及在各種水溫條件下曝氣池耗氧速率。曝氣池中溶解氧含量通常維持在1mg/L以上，溶解氧含量過低表明曝氣池處于缺氧狀態(tài)，溶解氧過高，不僅浪費(fèi)能耗，而且還會加速污泥老化。污水處理廠出水中含有一定量的溶解氧有益于接納水體自凈效果的提高，因此，污水處理廠出水中應(yīng)含有一定量的溶解氧。測定溶解氧常采樣碘量法和膜電極法。（8）氮 污水中氮以有機(jī)氮、氨氮（NH3-N）、亞硝酸氮（）和硝酸氮（）的形式存在，各類氮的總和稱為總氮（TN）。有機(jī)氮可在微生物的作用下，被氧化分解為NH3、和，因此測定處理水中氮含量，可以反映有機(jī)物分解過程及污水處理效果。當(dāng)二級處理出水中只含有少量，表明該處理出水尚未完全無機(jī)化，當(dāng)供氧量不足時，亞硝酸鹽會還原為氨氮；當(dāng)二級處理出水中，隨著TN的去除率增加，所占比例增加時，表面污水中大部分有機(jī)氮已被轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。一般進(jìn)水中有機(jī)氮和氨氮含量分別占TN的60%和40%，和含量極低。對具有脫氮處理工藝的污水處理廠，在硝化或反硝化段，測定硝酸鹽和亞硝酸鹽，以了解曝氣池內(nèi)硝化和反硝化完成情況的脫氮效果。（9）磷 磷是影響微生物生長重要的元素之一，因此，在污水生物處理過程中，對碳氮磷的比有一定的要求。在微生物的作用下，磷可在有機(jī)磷和無機(jī)磷之間、可溶性磷和不溶性磷之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在天然水和廢水中，磷主要以正磷酸鹽、偏磷酸鹽和有機(jī)磷的形式存在，有機(jī)磷與無機(jī)磷的總和即為總磷（TP）。在水體中，磷含量過高，可引起水體富營養(yǎng)化。因此磷也是廢水污染程度與凈化程度的指標(biāo)。水中磷的測定，通常按其存在形式而分別測定TP、溶解性正磷酸鹽和總?cè)芙庑粤?。采集的水樣未?jīng)過濾，經(jīng)強(qiáng)氧化劑分解，測得水中TP；若經(jīng)微孔濾膜過濾后，其濾液供可溶性正磷酸鹽的測定；濾液經(jīng)強(qiáng)氧化劑的氧化分解，測得可溶性總磷。（10）揮發(fā)酚 揮發(fā)酚是指沸點(diǎn)在230以下的酚類，通常屬于一元酚。揮發(fā)酚屬于高毒物質(zhì)，水中含量為0.10.2mg/L時，可使其中生長的魚的魚肉有異味，高濃度（5mg/L）時，則造成其死亡。含酚廢水不宜用于農(nóng)田灌溉，否則，會使農(nóng)作物枯死或減產(chǎn)。另外，處理水中含微量酚，在進(jìn)行加氯消毒時，可產(chǎn)生特異的氯酚臭。揮發(fā)酚的分析測定方法各國普遍采用4-氨基安替比林光度法。（11）堿度 堿度反映城市污水中和酸的能力，一般城市污水處理廠的堿度達(dá)200mg/L左右（以CaCO3計）。堿度較高的城市污水具有較強(qiáng)的緩沖工業(yè)廢酸水排入的影響，在城市污水處理的生化處理部分，可滿足硝化反應(yīng)消耗堿度的要求，在污泥消化系統(tǒng)中還有緩解超負(fù)荷運(yùn)行帶來的酸化作用，有利消化穩(wěn)定運(yùn)行。因此，堿度是污水處理過程的控制指標(biāo)。堿度主要采用酸堿指示劑滴定法和電位滴定法測定。（12）揮發(fā)酸 揮發(fā)酸（包括乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸）是污泥厭氧消化過程的酸化產(chǎn)物。若揮發(fā)酸積累過多，將會抑制產(chǎn)甲烷菌的活性，因此，及時準(zhǔn)確地分析廢水中揮發(fā)酸的含量對掌握過程工況是十分重要的。厭氧反應(yīng)器內(nèi)揮發(fā)酸一般控制在200mg/L以內(nèi)。揮發(fā)酸濃度分析測定方法通常采用氣相色譜法。（13）總大腸菌群數(shù) 城市污水既包括人們的生活排出的洗浴、糞尿，也包括公共設(shè)施排出的廢水，如醫(yī)院廢水，還包括食品工業(yè)，如屠宰場排出的工業(yè)廢水。這些污、廢水都有可能帶來大量的病毒和致病菌。由于病菌類別多樣，對每一種病菌進(jìn)行分析又十分復(fù)雜，因此在通常采用最有代表性的大腸菌群指標(biāo)反映凈化水的衛(wèi)生質(zhì)量。表7-2 城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目與監(jiān)測頻率工藝單元取樣位置檢測項(xiàng)目取樣目的取樣頻率水樣類型一級處理進(jìn)水CODBOD5TSSpHTNTPNH3-N質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢工藝控制質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢每日一次每日一次每日一次每周一次每日一次每日一次每日一次混合混合混合瞬時瞬時瞬時瞬時出水BOD5TSSDOpH質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢每周一次每周一次每周一次每日一次混合混合瞬時瞬時污泥TSVS工藝控制工藝控制每日一次每周一次混合混合二級處理混合液DO溫度MLSSMLVSSSVI工藝控制工藝控制工藝控制工藝控制工藝控制工藝控制每日一次每日一次每日一次每日一次每日一次每周一次瞬時瞬時混合混合混合瞬時回流污泥TSS工藝控制每日一次混合二沉池出水CODBOD5TSSDOTNTPNH3-NpH大腸菌群數(shù)質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢質(zhì)檢每日一次每日一次每日一次每日一次每周一次每周一次每周一次每周一次每周一次每日一次每周一次混合混合瞬時瞬時瞬時瞬時瞬時瞬時瞬時瞬時瞬時厭氧消化消化進(jìn)泥TSVSpH堿度質(zhì)檢質(zhì)檢工藝控制工藝控制每日一次每日一次每日一次每周一次混合混合瞬時瞬時消化池溫度揮發(fā)酸堿度pH重金屬工藝控制工藝控制工藝控制工藝控制工藝控制每日一次每周一次每周一次每日一次每季一次瞬時瞬時瞬時瞬時瞬時消化出泥揮發(fā)酚TSVSTN工藝控制質(zhì)檢質(zhì)檢工藝控制每周一次每日一次每日一次每周一次瞬時瞬時瞬時瞬時消化上清液TSTSSBOD5質(zhì)檢工藝控制工藝控制每日一次每日一次每日一次混合混合混合沼氣池CH4工藝控制每日一次混合大腸菌群的分析方法有多試管發(fā)酵法和濾膜法。多試管發(fā)酵法的測試結(jié)果用最可能數(shù)進(jìn)行表示，英文簡寫MPN，單位為個/L。濾膜法的測試結(jié)果是培養(yǎng)皿上接種的大腸桿菌菌落數(shù)，單位為個/L。我國城市污水處理的出水指標(biāo)中沒有大腸桿菌數(shù)要求，但水體標(biāo)準(zhǔn)中常包括此項(xiàng)要求，因此城市污水處理廠應(yīng)有這一衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)的化驗(yàn)任務(wù)。城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目與監(jiān)測頻率見表7-2。3.水質(zhì)監(jiān)測分析方法城市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測分析方法主要采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法或國家環(huán)境保護(hù)總局認(rèn)定的替代方法、等效方法執(zhí)行。表7-3列出了污水處理廠進(jìn)、出水以及各工藝單元進(jìn)、出水水質(zhì)監(jiān)測分析方法。表7-3 城市污水處理廠常用水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)及分析方法序號檢測項(xiàng)目測定方法檢出限/(mg/L)方法來源12345678910111213141516化學(xué)需氧量（COD）生化需氧量（BOD）pH值溶解氧（DO）懸浮固體（SS）總懸浮固體（TSS）揮發(fā)性懸浮固體（VSS）總氮（TN）氨氮（NH3-N）硝酸氮（）亞硝酸氮（）總磷（TP）揮發(fā)酚堿度揮發(fā)酚總大腸菌群數(shù)重鉻酸鉀法稀釋接種法玻璃電極法碘量法膜電極法重量法重量法灼燒重量法過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法納氏劑光度法酚二硫酸光度法N-（1-萘基）-乙二胺光度法鉬銻抗分光光度法4-氨基安替比林萃取光度法酸堿滴定法采用氣相色譜法多管發(fā)酵法50250.0250.010.020.0030.010.002GB11914-89GB7488-87*GB7489-87GB11913-89GB11901-89*GB11894-89GB7479-87GB7480-87GB7493-87GB11893-89GB7490-87*GB5750-85注：標(biāo)注“*”的資料來源于水和廢水監(jiān)測分析方法，第四版，中國環(huán)境科學(xué)出版社。第三節(jié) 城市污水處理廠活性污泥性質(zhì)的測定活性污泥法處理污水是一種好氧生物處理方法。由于這種方法具有高凈化能力，是目前工作效率最高的人工生物處理法，因而得到廣泛的應(yīng)用。處理污水效果好的活性污泥應(yīng)具有顆粒松散，易于吸附和氧化有機(jī)物的性能，且經(jīng)吸氣后澄清時，泥水能迅速分離，這就要求活性污泥有良好的混凝和沉降性能。活性污泥性質(zhì)的測定通常有以下幾個項(xiàng)目：混合液懸浮固體濃度（MLSS）、污泥沉降比（SV30）、污泥體積指數(shù)（SVI）。一、混合液懸浮物濃度（MLSS）和混合液揮發(fā)性懸浮物濃度（MLVSS）MLSS是指曝氣池中單位體積活性污泥混合液中懸浮物的質(zhì)量，單位為mg/L。MLVSS是指混合液懸浮物中有機(jī)物的質(zhì)量（是指600高溫灼燒后減重的那部分物質(zhì)）。MLSS是計量曝氣池中活性污泥濃度的指標(biāo)，由于測定簡便，往往以它作為粗略計量活性污泥微生物的指標(biāo)。有時也以MLVSS表示活性污泥微生物濃度，這樣可以避免污泥中惰性物質(zhì)的影響，更能反映污泥的活性。采用好氧活性污泥法處理時，曝氣池中MLSS一般也維持在一定范圍內(nèi)。MLSS的濃度過低時，必然是污泥中微生物性能差、污泥絮凝性差；MLSS過高必然導(dǎo)致曝氣池攪拌和氧氣擴(kuò)散阻力增加，二沉池負(fù)荷過大。若MLSS或MLVSS不斷增高，表明污泥增長過快，排泥量過少。因此，需維持曝氣池混合液MLSS在一定范圍內(nèi)。在城市污水處理中，MLSS通常保持在10003000mg/L。MLVSS/MLSS的比值比較固定，一般在0.50.7左右。二、污泥沉降體積（SV或SV30）污泥沉降體積是指曝氣池混合液活性污泥混合液1000mL量筒（亦可采用100mL量筒）中，靜置沉降30min后，沉降污泥與所取混合液體積之比。SV值越小，污泥沉降性能越好。城市污水廠SV或SV30一般為20%30%。三、污泥體積指數(shù)（SVI）污泥體積指數(shù)簡稱污泥指數(shù)，是指曝氣池中活性污泥混合液經(jīng)30min沉降后，1g干污泥所占的體積（以mL計），即：污泥指數(shù)能較好地反映活性污泥的松散程度，是判斷污泥沉降性能的常用參數(shù)。污泥指數(shù)過低，說明泥粒細(xì)小、緊密、無機(jī)物多，缺乏活性和吸附能力；污泥指數(shù)過高，說明污泥將要膨脹，或已膨脹，污泥不易沉淀，影響污水的處理效果。一般認(rèn)為，SVI小于100150，污泥沉降性能良好，SVI大于200時，污泥膨脹，沉降性能差。第四節(jié) 城市污水處理廠活性污泥生物相及其指示作用活性污泥處理污水起作用的主體是微生物?；钚晕勰嘀械奈⑸镏饕屑?xì)菌、原生動物和藻類三種，此外還有真菌、病毒等。細(xì)菌在水處理過程是分解有機(jī)物的主角，其次是原生動物?；钚晕勰嘀械募?xì)菌主要以菌膠團(tuán)和絲狀菌的形式存在，游離細(xì)菌很少?；钚晕勰嘀械脑鷦游锓N類較多，經(jīng)常出現(xiàn)的原生動物主要是鐘蟲，還有楯纖蟲、吸管蟲、漫游蟲、變形蟲等。此外，還有一些后生微型動物，如輪蟲和線蟲。對管理者來說，用顯微鏡判別活性污泥中的生物相已成為掌握活性污泥性能是否良好，處理設(shè)備的環(huán)境條件等是否良好的指標(biāo)。由于每個污水處理廠的進(jìn)廠水質(zhì)以及處理工藝的差異，因此活性污泥的生物相也有所不同。有條件的廠應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行鏡檢，長期積累經(jīng)驗(yàn)，找出生物相的基本組成及水質(zhì)的關(guān)系，從而通過生物相觀察指導(dǎo)生產(chǎn)。一、樣品的采集及保存方法使用具柄勺或采水器在曝氣池靠近出水口處取混合均勻水樣。將盛有水樣的容器搖勻后，再取樣制片進(jìn)行顯微鏡觀察。若活性污泥濃度（以MLSS計）為20003000mg/L時，可直接制片進(jìn)行觀察；若濃度大于3000mg/L時，需用蒸餾水稀釋后，再進(jìn)行制片觀察。水樣裝瓶后應(yīng)立即進(jìn)行觀察，活性污泥及生物膜的特性在存放期間會發(fā)生變化，尤其是高負(fù)荷處理系統(tǒng)中的活性污泥及生物膜。在缺氧情況下，微生物相會在短時間內(nèi)發(fā)生重大改變。若水樣無法立刻進(jìn)行觀察時，需在47下儲存，儲存瓶中僅裝1/3的水樣量。高負(fù)荷處理系統(tǒng)的水樣只能儲存23天，必須在兩天內(nèi)將所有水樣觀察完畢。二、活性污泥中的微生物活性污泥是微生物群體及它們所吸附的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的總稱。微生物群體主要包括細(xì)菌、原生動物和藻類等。其中，細(xì)菌和原生動物是主要的兩大類。1.細(xì)菌細(xì)菌是單細(xì)胞生物，如球菌、桿菌和螺旋菌等。它們在活性污泥中種類多、數(shù)量大、體積微小，具有強(qiáng)的吸附和分解有機(jī)物的能力，在污水處理中起著關(guān)鍵作用。在活性污泥培養(yǎng)的初期，細(xì)菌大量游離在污水中，但隨著污泥的逐步形成，逐漸集合成較大的群體，如菌膠團(tuán)、絲狀菌、原生動物，后生微型動物。（1）菌膠團(tuán) 菌膠團(tuán)是細(xì)菌及其分泌的膠質(zhì)組成的肉眼可見的細(xì)小顆粒。活性污泥中的細(xì)菌大多數(shù)包裹在膠質(zhì)中，以菌膠團(tuán)的形式存在，也成為絮狀體或絨粒。菌膠團(tuán)是活性污泥的結(jié)構(gòu)和功能中心，具有吸附、氧化分解能力及凝聚沉降等性能。菌膠團(tuán)有球形、分枝狀、蘑菇形、垂絲形等各種形狀（見圖7-1）。圖7-1 菌膠團(tuán)形態(tài) 圖7-2 活性污泥中的絲狀細(xì)菌（2）絲狀細(xì)菌 絲狀細(xì)菌是具有衣殼或不具衣殼的菌體細(xì)胞相連而形成絲狀的一類細(xì)菌?；钚晕勰嘀械慕z狀細(xì)菌主要為球衣菌、發(fā)硫細(xì)菌和貝氏硫細(xì)菌（見圖7-2）等。絲狀細(xì)菌往往附著在菌膠團(tuán)上或與之交織在一起，構(gòu)成活性污泥的骨架。球衣菌具有很強(qiáng)的氧化分解有機(jī)物的能力，起著一定的凈化作用。但是，當(dāng)它大量繁殖時，會使活性污泥的絮凝沉降性能變差，嚴(yán)重時，造成污泥膨脹。發(fā)硫細(xì)菌和貝氏硫細(xì)菌能將水中的H2S氧化為S0，并以硫粒的形式存在于菌體中。當(dāng)水中含有大量H2S，溶解氧濃度較低時，硫細(xì)菌大量繁殖，同樣引起污泥膨脹。2.原生動物原生動物為體積微小、結(jié)構(gòu)簡單的低等的單細(xì)胞動物。在污水處理的活性污泥中存在大量的原生動物，它們通過將有機(jī)物顆粒（包括游離細(xì)菌和已經(jīng)老化菌膠團(tuán)）攝入體內(nèi)參與廢水的凈化，另一方面，由于原生動物對環(huán)境條件比較敏感，其中群組成和數(shù)量會隨環(huán)境變化而變化，因此，常被用作指示生物?；钚晕勰嘀谐Ｒ姷脑鷦游镉戌娤x類、變形蟲類、鞭毛蟲類、游泳型纖毛蟲類等?；钚晕勰嘀谐Ｒ姷脑鷦游锶鐖D7-3圖7-5所示。圖7-3 活性污泥中的鞭毛蟲類原生動物 圖7-4 活性污泥中的肉足蟲類原生動物圖7-5 活性污泥中的纖毛蟲類原生動物1-豆形蟲；2-腎形蟲；3-梨形四膜蟲；4-草履蟲；5-漫游蟲；6-小口鐘蟲；7-溝鐘蟲；8-獨(dú)縮蟲；9-累枝蟲3.微型后生動物活性污泥中存在的微型后生動物主要有輪蟲和線蟲，有時偶爾出現(xiàn)腹毛類、寡毛類和甲殼類（見圖7-6）。一般情況下，活性污泥中的微型后生動物個體數(shù)目較少，但是在低負(fù)荷活性污泥中，特別是延時曝氣池的活性污泥中，有時輪蟲和寡毛類會成為優(yōu)勢種。圖7-6 活性污泥中常見的微型后生動物三、微生物對活性污泥狀況的指示作用原生動物、微小后生動物以及其他用顯微鏡能夠鑒別的生物，將成為判斷水處理裝置的環(huán)境條件和處理水質(zhì)等好壞的指標(biāo)性生物。特別是原生動物及微型后生動物比較容易鑒別和計數(shù)，因而在污水處理廠的運(yùn)行管理方面將其作為重要的判斷項(xiàng)目來進(jìn)行觀察。運(yùn)行正常的城市污水處理廠的活性污泥，污泥的絮體較大，邊緣清晰，結(jié)構(gòu)緊密，具有較強(qiáng)的吸附及沉降性能。污泥的絮體以菌膠團(tuán)為骨架，穿插生長著一些絲狀菌，但其數(shù)量少于菌膠團(tuán)細(xì)菌。微型動物以固著型纖毛蟲為主，如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，偶爾可見到少量的游動纖毛蟲等。在出水水質(zhì)良好時，可見到輪蟲。生物相能在一定程度上反映好氧處理系統(tǒng)運(yùn)行狀況和處理質(zhì)量。下面是幾種生物相對活性污泥狀況的指示。判斷活性污泥功能的指標(biāo)性生物。1.活性污泥良好時出現(xiàn)的生物當(dāng)活性污泥良好時出現(xiàn)的生物有鐘蟲屬、累枝蟲屬、蓋纖蟲屬、有肋楯纖蟲屬、獨(dú)縮蟲屬、聚縮蟲屬、各種吸管蟲類、輪蟲類、寡毛類等固著型種屬或者匍匐性種屬。這些生物的