精品資料（2021-2022年收藏的）污水可生化性的研究

1、污水可生化性的研究城市污水是指排入城市管網(wǎng)的生活污水及各種工業(yè)廢水，此外還包括降雨、融雪以及夾雜的垃圾、廢物等。城市污水處理是環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要組成部分，對(duì)于保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡以及改善自然條件，消除環(huán)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，會(huì)導(dǎo)致水體、土壤乃至空氣的嚴(yán)重污染，進(jìn)而會(huì)破壞人們正常的生產(chǎn)和生活，所以必須對(duì)城市污水進(jìn)行處理控制，改善受污染水體的水質(zhì)，使之能滿足水體功能的要求。2 污水處理方法污水處理實(shí)質(zhì)上是采用各種手段和技術(shù)將污水中的污染物質(zhì)分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，使之得到凈化?，F(xiàn)在污水處理技術(shù)按作用原理可分為物理法、化學(xué)法和生物法。物理法是利用重力分離的方

2、法將污水中呈懸浮狀態(tài)的固體物質(zhì)分離出來；化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)來分離、回收污水中各種形態(tài)的污染物；生物法即活性污泥法是利用微生物自身的各項(xiàng)生理活動(dòng)來去處水中污染物。3 污水可生化性在污水中，存在著各種有機(jī)物和無機(jī)物，大部分為有機(jī)物，部分為無機(jī)物，被微生物作為營(yíng)養(yǎng)加以利用，使微生物獲得需要的能量和合成新的細(xì)胞，這些被微生物利用的物質(zhì)稱為底物。底物降解在污水處理中具有十分重要的意義，如果污水中的底物是可降解的，說明該污水采用生物處理法進(jìn)行無害化處理是可行的。生物處理法按凈化原理可分為生物膜法和活性污泥法，由于活性污泥法研究十分充分，有大量的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，運(yùn)行管理方便，亦較經(jīng)濟(jì)，因而在城市污水處理中普遍

3、采用物理法與活性污泥法相結(jié)合的方法，故人們首先要考慮采用活性污泥法處理污水的可行性，簡(jiǎn)稱污水的可生化性。    評(píng)價(jià)污水處理的可生化性有很多方法，最簡(jiǎn)單的方法是用BOD5、CODcr之間關(guān)系簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。BOD5與CODcr是污水處理中最基本的指標(biāo)，BOD簡(jiǎn)稱生化需氧量，可間接地反映能為微生物分解的有機(jī)物的總量，BOD5為5天的生化需氧量；COD簡(jiǎn)稱化學(xué)需氧量，它是在高溫有機(jī)催化劑及強(qiáng)酸環(huán)境下，強(qiáng)氧化劑氧化有機(jī)物所消耗的氧的量，所用的氧化劑為重鉻酸鉀，記作CODcr由于這個(gè)反應(yīng)不受有機(jī)物是否能為微生物分解的影響，能夠氧化微生物無法分解氧化的有機(jī)物，所以CODcr比BO

4、D5值高。CODcr值可分為能被生物降解的有機(jī)物的CODB值和微生物不能降解的有機(jī)物的CODBN值的兩部分，即CODcr=CODB+CODBN（COD測(cè)定幾乎能反映所有有機(jī)物，但一些難分解的有機(jī)物如苯等不與考慮）根據(jù)研究可認(rèn)為CODB=1.72BOD5（見圖1）。通過關(guān)系式我們可以求出不能被生物降解的有機(jī)物CODBN的大概數(shù)值。東郊污水處理廠采用漸減式曝氣傳統(tǒng)活性污泥法為主處理城市污水抽，取其96、97年比較明顯有代表性的幾個(gè)月份的BOD5、CODcr月平均值為例（見表1、圖2）。表1項(xiàng)目96.396.896.1097.597.897.997.11BOD5進(jìn)水257.9141.7150.226

5、0.5193168.1167.5出水17.515.617.820.515.913.218.7去除率93.28988.192.191.892.188.8CODcr進(jìn)水457.8321359.6481.3401.5382.6368.3出水80.959.273.77975.376.989.4去除率82.381.679.583.681.279.975.7CODBN14.278.3101.333.269.59380.2從以上的數(shù)據(jù)可以看出，CODcr與BOD5的去除率曲線隨CODBN的增大而降低，當(dāng)CODBN過高時(shí)采用生物法去除污水中有機(jī)污染物，有機(jī)物去除率不是很高，出水時(shí)還殘留有大量微生物無法去除降解

6、的有機(jī)物，而這些難降解的有機(jī)污染物還會(huì)繼續(xù)污染環(huán)境，由此可說明當(dāng)CODBN過高時(shí)不宜采用生物處理法。采用生物處理法必須控制CODBN，而其絕大部分來源于工業(yè)廢水，所以在控制工業(yè)廢水污染物排放濃度的同時(shí)還要考慮CODBN是否過高，如果排放總量很高，用其它方法如稀釋法降低排放濃度，但有機(jī)物總量沒有改變，還是會(huì)對(duì)處理造成不良后果。CODBN值對(duì)有機(jī)污染物去除率影響很大，CODB=1.72BOD5這個(gè)比例關(guān)系是比較理想化的，由于污水來源比較復(fù)雜、多變，有機(jī)污染物濃度也不穩(wěn)定，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)用BOD5/CODcr比值也可以簡(jiǎn)單判別污水的可生化性，BOD5/CODcr70%說明污水中的有機(jī)物基本可以被生物處

7、理方法全部去除反之BOD5/CODcr比值越小，越難于生物處理，有的工業(yè)廢水BOD5/CODcr0.3即使提高有機(jī)物濃度，也很難采用生物工藝有效去除污染物。    東郊污水處理廠97年BOD5/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BOD5156.1186.9211.4264.7257.5176.5CODcr641.7296.3365.9418.1493.6313.1BOD5/CODcr0.2460.6320.5770.6340.5430.5627月份8月份9月份10月份11月份12月份BOD5248.3222.1182.2177.4155.

8、5198.5CODcr607.2376.6317.7228.1375.8333.6BOD5/CODcr0.4090.6020.5730.7760.4140.596BOD5/CODcr>70%認(rèn)為值偏大不宜采用將其刪除。97年BOD5/CODcr平均值為0.528、96年BOD5/CODcr平均值為0.462、95年BOD5/CODcr平均值為0.476、94年BOD5/CODcr平均值為0.494、93年BOD5/CODcr平均值為0.314。以上反映出我市污水BOD5/CODcr的比值呈逐年上升趨勢(shì)，說明我市環(huán)保部門加強(qiáng)了對(duì)工廠排放污水的管理和控制，排水水質(zhì)改善，使污水中BOD所占比例

9、逐年相對(duì)增加，污水可生化性加強(qiáng)。4 結(jié)論綜上所述，在城市污水處理過程中,可生化性的關(guān)鍵在于對(duì)污水排放的管理和控制，而對(duì)工業(yè)廢水的治理尤為重要，特別是難降解的特殊污染物，應(yīng)在出廠之前對(duì)其進(jìn)行一定程度的處理后再排入城市管網(wǎng)，以便于后續(xù)處理，減少其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害。 污水人工快速滲濾處理技術(shù)    快速滲濾系統(tǒng)(Rapid Infiltration System,簡(jiǎn)稱RI系統(tǒng))是污水土地處理系統(tǒng)的一種。傳統(tǒng)的RI系統(tǒng)占地面積大，水力負(fù)荷低，最高的日水力負(fù)荷也僅0.03m，這是由于傳統(tǒng)的RI系統(tǒng)主要是利用天然的砂土地進(jìn)行滲濾，場(chǎng)地土層不均一而使得水力負(fù)荷無法提高1。為此，

10、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)近年來致力于人工快速滲濾系統(tǒng)(Constructed Rapid Infiltration System, 簡(jiǎn)稱CRI系統(tǒng))的研究，到目前已成功地從試驗(yàn)研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H工程應(yīng)用，并首先在我國南方地區(qū)開始推廣應(yīng)用，這一技術(shù)目前國外尚未見有研究報(bào)導(dǎo)，屬于國內(nèi)首次開發(fā)。CRI系統(tǒng)的滲濾池為人工填充的具有一定級(jí)配的天然河砂，并摻入一定量的特殊填料，以保證既有較高的水力負(fù)荷，又能滿足出水的處理要求。CRI系統(tǒng)是利用快滲池內(nèi)的人工介質(zhì)和特殊填料進(jìn)行的過濾、吸附以及微生物的降解等多種作用的相互結(jié)合，使廢水中的有機(jī)物進(jìn)行分解去除，從而達(dá)到水質(zhì)凈化目的的一種生態(tài)學(xué)處理方法，它適用于河流污水資源化

11、和生活污水處理。CRI系統(tǒng)不僅具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便、低能耗、低投資和低運(yùn)行管理費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有水力負(fù)荷高和出水水質(zhì)好等特點(diǎn)2。 1CRI系統(tǒng)工藝流程    CRI系統(tǒng)的工藝流程如下圖所示：    預(yù)沉池的功能主要是降低污水中的SS，以便提高滲池的滲濾速度，防止堵塞。污水通過滲池的過程中產(chǎn)生綜合的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)使污染物得以去除，其中主要是生物化學(xué)反應(yīng)，使有機(jī)污染物通過生物降解而去除。地下集水系統(tǒng)的功能是收集凈化水，凈化水進(jìn)入清水池貯存供回用?？焖贊B濾法的主體是快速滲濾池，該系統(tǒng)由至少兩個(gè)裝填有一定厚度砂石填料濾池組成，采

12、用干濕交替的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，通過濾池內(nèi)的好氧、厭氧及兼氧性微生物降解污染物。落干期滲池大部分為好氧環(huán)境，淹水期滲池為厭氧環(huán)境，所以滲池內(nèi)經(jīng)常是好氧和厭氧相互交替，有利于微生物發(fā)揮綜合處理作用，去除有機(jī)物。就氮的去除而言，落干時(shí)產(chǎn)生銨化和硝化作用，淹水期產(chǎn)生反硝化作用，氮通過上述轉(zhuǎn)化過程而被去除；懸浮固體經(jīng)過過濾去除；重金屬經(jīng)吸附和沉淀去除；磷經(jīng)吸附和與滲池內(nèi)的特殊填料形成羥基磷酸鈣沉淀而去除；病原體經(jīng)過濾、吸附、干燥、輻射和吞噬而去除；有機(jī)物經(jīng)揮發(fā)、生物和化學(xué)降解等作用而分別被去除3。2CRI系統(tǒng)處理效果    河北涿洲的現(xiàn)場(chǎng)小型試驗(yàn)證明，CRI系統(tǒng)的日水力負(fù)荷可達(dá)2m

13、以上，出水質(zhì)量達(dá)到或優(yōu)于二級(jí)處理出水標(biāo)準(zhǔn)，CODcr一般在50mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在20mg/L以下4；深圳三棵竹和東莞華興電器有限公司的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和實(shí)際工程的應(yīng)用證明，對(duì)于河流污水日水力負(fù)荷可達(dá)1.5m3/(m2d)以上，對(duì)于生活污水日水力負(fù)荷可達(dá)1m3/(m2d)以上，出水質(zhì)量達(dá)到或優(yōu)于二級(jí)處理出水標(biāo)準(zhǔn)，CODcr一般在40mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在10mg/L以下5；對(duì)茅洲河水的研究結(jié)果表明，在1.5 m/d的水力負(fù)荷條件下，CRI系統(tǒng)對(duì)SS、CODcr、BOD5、NH3-N、和TP的平均去除率分別為89.51%、77.82%、85.33

14、%、98.28%和60.19%，處理出水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均濃度分別為2.5 mg/L、15.7 mg/L、2.89 mg/L、0.32 mg/L、和0.86 mg/L，處理出水SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TPS均達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)、城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)、生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1-89)和再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)的類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以作為飲用水源水6。3CRI系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)(1) 建設(shè)成本低，運(yùn)行費(fèi)用更低    CRI系統(tǒng)中占建設(shè)成本最大的投資為填料

15、，主要為河沙。一般地，每噸水處理建設(shè)成本約為8001000元人民幣；如果能做到污水自流，不需要提升，則運(yùn)行成本低于0.2元人民幣/噸。(2) 抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，系統(tǒng)穩(wěn)定性好        CRI系統(tǒng)1m3的體積可以處理2噸以上河流污水，是一般傳統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)處理效率的6倍，COD負(fù)荷范圍可以在100900mg/L，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。(3) 應(yīng)急處理和深度處理可以有機(jī)結(jié)合，出水效果好，不造成投資浪費(fèi)CRI系統(tǒng)中通過調(diào)整水力負(fù)荷，可以處理不同的水量，水力負(fù)荷在一定范圍內(nèi)變化，對(duì)出水效果影響較小。水力負(fù)荷的大小，與選擇濾料的級(jí)配有關(guān)，

16、因此通過不同級(jí)配的濾料選擇，可以調(diào)整不同的水力負(fù)荷，達(dá)到不同的處理效果。對(duì)于深度處理，降低水力負(fù)荷，出水優(yōu)于二級(jí)處理，而且除磷效果佳，也有一定除氮功能，只要部分更換濾料即可達(dá)到深度處理，其它設(shè)施可以不作任何變動(dòng)，不造成投資浪費(fèi)，做到應(yīng)急與深度處理有機(jī)結(jié)合7。(4) 不造成二次污染，不對(duì)污泥作任何處理    CRI系統(tǒng)不需投加藥劑，主要通過生化作用處理污水，不造成二次污染；污泥在填料中由細(xì)菌消化，不產(chǎn)生污泥。也不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗，主要通過特殊濾料進(jìn)行。(5) 占地面積相對(duì)不大    CRI系統(tǒng)濾層最佳深度為2m左右，1m3的體積可以處理2 m3以上污水，10萬m3污水需占地約5萬m2，大大小于傳統(tǒng)人工濕地，與一般的二級(jí)污水處理工藝的占地要求相當(dāng)。4CRI系統(tǒng)的應(yīng)用前景    我國是一個(gè)人均水資源占有量匱乏的國家，地表水體的生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，許多地區(qū)和城市嚴(yán)重缺水。我國水污染嚴(yán)重和水資源短缺已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，危害生態(tài)環(huán)境，影響人民生活和身體健康的突出問題8。因此因地制宜采用分散和集中相結(jié)合的污水處理技術(shù)，進(jìn)行污水處理無害化、資源化是很有必要的。近年我國政府將投入巨資進(jìn)行河流水污染治理，以深圳市為例，將投入70億資金治理深圳轄區(qū)內(nèi)的7條河流，在近