吉林紙業(yè)培訓教材

吉林紙業(yè)培訓教材

第一章工程概況

1.1工程概述

吉林紙業(yè)（集團）有限公司，是我國大型造紙廠之一。公司以木材為原料，使用硫酸

鹽法、機械法與化學機械法制漿。公司原有一座污水處理設施，隨著公司生產規(guī)模的擴大

及制漿工藝的變化，排放污水的水質水量均有較大變化，原有污水處理設施滿足不了國家

造紙行業(yè)二級排放標準。由于公司地處松花江流域，假如不采取有效污水治理措施，污水

排放將對松花江流域及周邊環(huán)境造成較嚴重的環(huán)境污染，公司與當地環(huán)保局對此相當重

視，決定對原有污水處理設施進行改造與擴建，以達到國家排放標準。。

1.2設計規(guī)模

設計規(guī)模為46750m3/d,本工程包含施工圖設計中確定的污水處理站內治理工藝、土建

工程、管道工程、設備購置、電氣工程、自控工程、站內給水排水工程及消防。。

1.3設計進水、出水水質

1.3.1進水水質

高濃度廢水

COD。,.4632.4mg/LBODs1539.4mg/LSS1317.6mg/L

PH=7.5-9左右

其他廢水

CODer938.5mg/LBODs312.Img/LSS124.4mg/L

PH=8?9

1.3.2出水水質

C0Dc,W250mg/LB0DW50mg/LSS<50mg/L

PH=6—9

1.4工藝流程

對造紙廢水行業(yè)產生的廢水分析發(fā)現，高濃度的廢水中的SS與COD均較高，CTMP,

APMP及廢紙脫墨水中的SS,絕多大數都是由纖維構成的，其比重較輕，最適宜的物化去除

方法是氣浮工藝。結合國內外有關的實際工程經驗，確定使用目前較先進的旋切氣浮系

統(tǒng)。目前比較先進的厭氧處理工藝有UASB、EGSB與IC工藝。GY高效厭氧反應器是一種結

合UASB與EGSB優(yōu)勢于一體的高效厭氧反應器，能夠說，GY高效厭氧反應器既保留了傳統(tǒng)

厭氧反應器運行簡單、技術成熟的優(yōu)勢，又超過其固有的局限，在實際工程中應用效果很

好。因此本工程使用GY高小厭氧反應器。厭氧出水與其他廢水混合后污染物濃度大為降

低，但仍具有一定的可生化性，通常B/C=0.3左右，為有效去除這一部分污染物，好氧生

化處理法由于其去除率高、出水水質良好的優(yōu)勢，常常在工程中得到于使用。好氧處理工

藝多種多樣，根據微生物固著生長狀態(tài)的不一致，可分為活性污泥法與生物膜法。目前國

內造紙廢水較普遍使用的是帶生物選擇器的活性污泥法，本工程的應用證明了該技術的成

熟、可靠與有用性。工藝流程示意圖如下：

1.5工藝流程示意框圖

加藥N、P

至活性污泥池

1.6運行工藝指標及參數如下:

a、SV值（沉降比）：15—30%

b、活性污泥外觀：黃褐色，具有泥土霉?jié)裎?，無強烈的惡嗅味

c、微生物鏡析：已出現菌膠團、原、后生動物。

d、工藝操縱條件：

溶解氧D0=2—3mg/L

污泥濃度MLSS2—4g/L

污泥指數SVI80—150

污泥負荷0.16—0.18KgB0D/KgMLSS?d

污泥回流比50—100%

PH：6.5—9

曝氣池水溫20—37℃

其它如氮、磷含量適當

e、排水外觀較澄清，夾帶懸浮物少

第二章水質的預處理

污水的預處理設備有格柵、氣浮池等，通常置于整個廢水處理工藝的前部，它的要緊作用是降

低進水的懸浮物與生化需氧量濃度，為后續(xù)處理減少負荷，降低運行成本。

2.1格柵

設置格柵的目的是用來截阻水中粗大的漂浮物與懸浮物，防止堵塞設備與管道。

格柵可分為固定格柵與機械格柵，固定格柵使用人工耙取清污，機械格柵即為格柵清污機使用

機械清污。

要求及時清除柵渣，保證格柵的通暢，同時要經常檢查格柵的腐蝕情況，及時檢修更換，對傳

動部件應保持潤滑。

2.2氣浮池

2.2.1工作原理

整個氣浮有四部分構成：充氣段、氣浮段、自動鏈條刮渣機與螺旋式固體排放機。

工作時氣浮機的葉輪高速旋轉并在端部產生高速水流形成一個真空區(qū)，通過轉動軸內的空氣管

將空氣抽入，被高速水流強烈攪混，形成微小氣泡。未處理污水首先進入裝有氣浮機的小型充氣

段，其中的固體懸浮物被微氣泡帶到水面形成浮渣，被水流推動流向出水端，由刮渣機連續(xù)清除。

處理后的污水經渣斗下方進入溢流槽后排出進入集水井，浮渣由螺旋除渣機排出進入浮渣池。

2.2.2運行監(jiān)控指標

監(jiān)控進水量、出水量、進出水懸浮物含量、出水COD、BOD、水溫等指標，根據設備情況，保

證出水水量穩(wěn)固。

2.2.3運行中注意事項

1）嚴密監(jiān)視各機械裝置及泵的運行情況。

2）經常檢查藥箱中的藥液情況，保證藥劑供應。

3）經常檢查電機溫度在正常范圍內。

4）經常檢查貯渣槽液位，注意及時排渣。

5）貯藥箱內嚴禁有雜物，防止堵塞計量泵管道。

6）嚴禁在無水時空載運行。

7）刮渣機嚴禁停車調速。

第三章.厭氧生物處理

利用厭氧微生物的代謝過程，在無須提供氧的情況下把有機物轉化為無機物(要緊是沼氣、

水)與少量的細胞物質的生物處理過程稱之厭氧生物處理。厭氧廢水生物處理是把廢水處理與能源

的回收相結合的一種技術。目前應用較為廣泛有效的厭氧生物處理技術有厭氧生物濾池、上流式厭

氧污泥床反應器(UASB)、膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)等。

3.1上流式厭氧污泥床反應器(UASB)的概念

3.1.1工作原理

UASB反應器主體部分分為兩個區(qū)域：反應區(qū)與氣、液、固三相分離區(qū)。再反應器的下部有沉淀

性能良好的污泥(顆粒污泥或者絮狀污泥)形成的厭氧污泥床。當廢水由反應區(qū)的底部進入反應區(qū)

后，由于水的向上流淌與產生的大量氣體上升形成了良好的自然的攪拌作用，并使一部分污泥在反

應區(qū)的污泥床上方形成相對稀薄的污泥懸浮層。懸浮液進入分離區(qū)后，氣體首先進入集氣室被分

離，含有懸浮液的廢水進入分離區(qū)的沉降室，由于氣體已被分離，在沉降室擾動很小，污泥在此沉

降，由斜面返回反應區(qū)。

UASB反應器運行的三個前提條件是：反應器內形成沉降性能良好的顆粒污泥或者絮狀污泥；由

產氣與進水的均勻分布形成的良好的自然攪拌；設計合理的三相分離器，使沉淀性能良好的污泥能

保留在反應器內。

3.2厭氧工藝中常用名詞解釋

3.2.1上流速度(UP-flowVelocity)

也叫表面速度或者表面負荷。假定一個向上流淌的反應器的進水流量(也包含出水循環(huán))為Q

(m7h),反應器橫截面積為A(m2),則上流速度u(m/h)可定義為：

u=Q/A

3.2.2水力停留時間(HydrolicRetentionTime)

它實際上指進入反應器的廢水在反應器內的停留時間，應此，假如反應器的有效容積為V

(m3),則:

停留時間t=V/Q

3.2.3反應器中的污泥量

反應器中的污泥量通常以總的懸浮物(TSS)或者揮發(fā)性懸浮物(VSS)的平均濃度來表示，其

單位為Gvss/L或者TSS/Lo

假定TSS經灼燒后的灰分為Wash,則

VSS=TSS-Wash

VSS要緊表示污泥中的有機物的量.

3.2.4反應器的有機負荷

反應器的有機負荷(OLR)分為容積負荷(VLR)與污泥負荷(SLR)兩種方式表示。

VLR表示單位反應器容積每日同意的廢水中的有機污染物的量，其單位為KgCOD/m3/d?

3

假定進液濃度為Pw(KgCOD/n?),流量為Q(m/d)則

VLR=PW?Q/V

SLR表示單位重量的污泥每日同意的有機污染物的量，其單位為KgCOD/KgVSS、d?

假定假如反應器中污泥濃度為匕（KgVSS/d）則

SLR=PW-Q/PSV

3.2.4反應器內的污泥停留時間

污泥停留時間（SludgeRetentionTime,簡寫SRT）也稱之泥齡。

3.3厭氧反應器的初次啟動

初次啟動通常伴隨著污泥顆?；耐瓿?，因此也稱之污泥顆?；?。

3.3.1工藝設備要點

1）反應器密封良好。

2）出水堰要水平，并至少2/3以上的環(huán)堰出水。

3）三相分離器設計合理，保持沉降區(qū)水面無氣泡，至少主沉降區(qū)無氣泡干擾。

3.3.2種泥

1）選用種泥的優(yōu)先順序：顆粒污泥>消化污泥消化糞肥化糞池污泥牛糞豬糞。

2）接種污泥不應有太多的沙子，濃度至少不低于lOkgVSS/nP反應器容積，充填量應不超過

反應器容積的60%。

3）濃度大于60Gtss/L的稠性污泥接種量大約為10-15kgVSS/m3；濃度小于40kgTSS/L的細消化

污泥接種量能夠少一些。

4）污泥量少于5g/LVSS,需補泥。

3.3.3工藝操縱要點

1）析出的污泥不再返回反應器。

2）當進液濃度大于5000mg/L時使用出水循環(huán)或者稀釋進液。

3）逐步增加有機負荷。有機負荷的增加應當在可降解COD能被去除80%后再進行。

4）揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量：出水VFA濃度低于3mmol/L,反應器的運行狀態(tài)為良好。假如

VFA濃度過高，降低負荷或者暫停進液，穩(wěn)固一段時間待系統(tǒng)恢復正常。

3.4厭氧的正常運行

1）保持VFA<3mmol/L。

2）正常運行階段污泥洗出量是有一定限度的，即洗出的污泥量不應大于同期產生的污泥量。

3）污泥停留時間（SRT）操縱在6-12天之內。

4）出水SS操縱在200mg/L下列。

5）操縱好進水水質如：COD、PH、SS、溫度等。

3.4」洗泥要點

1）在啟動階段初期，洗出的污泥僅限于種泥中非常細小的分散污泥，洗出的原應是水的上流速度

與逐步產生的少量沼氣。

2）隨著符合的增加，洗泥量增大，其中大多數為絮狀污泥。析出的原應是產氣與上流速度的

增加引起的污泥床的膨脹，一段時間后，污泥的顆粒污泥開始形成，析出的絮狀污泥減少，顆?；?/p>

形成。

3）可調節(jié)因素為負荷與上升水流速。

第四章.好氧的生物處理

利用好氧生物的代謝活動來處理廢水，它需要不斷向廢水中補充大量空氣或者氧氣，以維持其

中好氧微生物所需要的足夠的溶解氧濃度。在好氧條件下，有機物被最終氧化為水與二氧化碳等，

部分有機物被微生物同化以產生新的微生物細胞。影響好氧生物處理的因素有溶解氧量、營養(yǎng)

物、PH值、水溫、有毒物質等。好氧生物處理方法要緊有活性污泥法、生物膜法等。下列以活性污

泥法為例進行介紹。

4.1.工作原理

活性污泥法是一種應用最廣的廢水好氧生物技術，其基本流程如圖4-4所示，是由曝氣池、二

次沉淀池、曝氣系統(tǒng)（含空氣或者氧氣的加壓設備、管道系統(tǒng)與空氣擴散裝置）與污泥回流系統(tǒng)等

構成。

空？

i

污水------------------

-----?曝氣池----->二沉池-----?處理出水

---------------------1---------------,污泥脫水

回流污泥剩余污泥---------

圖4-4活性污泥法的基本流程

活性污泥法的要緊構筑物是曝氣池與二次沉淀池。廢水與活性污泥一起流入曝氣池與空氣接

觸，在溶解氧存在下，充分混合，停留一段時間后，曝氣池中的混合液不斷排出流至二次沉淀池，

利用重力作用，活性污泥與廢水分離。沉淀池的上清液進入下段處理工藝中或者直接外排，沉淀下

來的活性污泥一部分回流入曝氣池重復使用，剩余污泥外排至污泥處理系統(tǒng)。

在開始運行時，應首先進行活性污泥的培養(yǎng)與馴化，在活性污泥培養(yǎng)成熟以后，就能夠連續(xù)運

行，并進行調試以確定最佳的運行條件，使出水達標。調試運行當中的要緊調節(jié)參數有混合液污泥

濃度（MLSS）、空氣量、混合液回流比等。良好的活性污泥與充足的氧氣是活性污泥法正常運行的

必要條件。

4.2活性污泥的培養(yǎng)與馴化

活性污泥是通過一定的方法培養(yǎng)與馴化出來的，培養(yǎng)的目的是使微生物增殖，達到一定的污泥

濃度；馴化則是對混合微生物群進行淘汰與誘導，使具有降解廢水活性的微生物成為優(yōu)勢。

4.2.1菌種與培養(yǎng)液

除了使用純菌種外，活性污泥菌種大多取自糞便污水、生活污水或者性質相近的工業(yè)廢水處理

廠二沉池剩余污泥。培養(yǎng)液通常由上述菌液與誘導比例的營養(yǎng)物如淘米水、尿素或者磷酸鹽等構

成。

4.2.2培養(yǎng)與馴化方法

有異步法與同步法。處理生活污水時可使用同步法，即曝氣池全部進污水，連續(xù)曝氣，二沉池

不排泥，全部回流；或者加入適量菌種（MLSS操縱在2-5g/L）進行悶曝（即曝氣而不換水），2-

3h后，能夠換一半池子的污水，連續(xù)悶曝3天后就可連續(xù)進入生活污水了。開始時流量應稍小點，

3天后可加大一點流量，當認為微生物生長得差不多時，就可讓生活污水全部進入，進入正常運

轉。

異步法要緊適用于工業(yè)廢水。由于工業(yè)廢水的水質條件及營養(yǎng)缺乏等原因，其微生物的馴化培

養(yǎng)往往比較困難一些，馴化周期比較長，通常在30-60天。具體步驟是：

①用糞便水培養(yǎng)

將通過粗濾的濃糞便水投入曝氣池，用生活污水稀釋成B0D約300-500mg/L,加營養(yǎng)液，連續(xù)

曝氣12d,池內出現絮狀物后，停止曝氣，靜置沉淀IT.5h,排除上清液（約池容50%-70%,假如

是接觸氧化法，則排水后液面不應低于填料框架）；再加糞便水與稀釋水，重新曝氣，待污泥數量

增加一定濃度后（約1-2周），開始進工業(yè)廢水（10%-2（?）。當處理效果穩(wěn)固（B0D去除率達80%-

90%）與污泥性能良好時，再增加工業(yè)廢水的比例，每次宜增加10%-20%,直至滿負荷。

②用脫水污泥培養(yǎng)

將脫水污泥粉碎，去除大塊雜物，放入曝氣池中，用清水泡2d,脫水污泥按3.5kg/m3投加，充

氧曝氣，『2d后，污泥由黑變黃，然后往池中逐步投加污水，并按比例投加含氮、磷物質，待污泥

數量增加一定濃度后（約卜2周），開始進工業(yè)廢水（10%-20%）,當處理效果穩(wěn)固（BOI）去除率達

80%-90%）與污泥性能良好時，再增加工業(yè)廢水的比例，每次宜增加10220%,直至滿負荷。

3）當出水水質達到要求時，即說明污泥培養(yǎng)成熟。

4）在培養(yǎng)與馴化期間，應保證良好的微生物生長繁殖條件，如溫度（15-35℃）、D0（0.5-3mg/L）,

pH值（6.5-7.5）、營養(yǎng)比（滿足BOD5：N:P=100:5:1）等。

5）2小時測一次溶解氧與沉降比。

4.2.3處理工業(yè)廢水時微生物的培養(yǎng)馴化過程的注意事項

1）操縱曝氣量。因剛開始廢水中的B0D較低，D0不應太高，通常操縱水中D0在2mg/L左右。

2）微生物生長不好或者增長不快時，不要急于減少營養(yǎng)物增加生產廢水。

3）不能過早排泥。在培養(yǎng)馴化期間投入一定的營養(yǎng)物（大糞、米冷水、葡萄糖、面粉漿糊等）會

使污泥生長過快，但不要急于排泥，這是由于工業(yè)廢水進入后會使一些不習慣的污泥微生物跟

著廢水排出，這樣污泥污泥總量會減少。等污泥全部習慣工業(yè)廢水后，它會重新長出，那時當

污泥過多可排泥。

4）水溫低于108C時不適于污泥的培養(yǎng)與馴化。

4.2.4污泥馴化過程中對活性污泥的觀察與評述

1）色與臭

活性污泥從外觀上看，似磯花樣呈絮絨顆粒，統(tǒng)稱之絮凝體。靜置時，它們立即凝聚成較大的

絨粒而下沉。

正常的活性污泥幾乎沒有臭味，略帶有一點土壤的氣味，或者具有一點魚腥味。污泥顏色隨水

質不一致而具有不一致的顏色，如染料、印染等廢水中的污泥，會稍有顏色，通常的污泥為黃色或

者褐色。

假如發(fā)現污泥發(fā)黑、發(fā)臭，就屬不正常了，通常為溶解氧不足，這時要增加曝氣量。生化池中

溶解氧操縱在2-4mg/L,通常不可能發(fā)生這種情況的。假如生化池中的活性污泥顏色從黃褐色慢慢轉

淡，通常來說可能是廢水中營養(yǎng)物質少，而曝氣量又不減少（溶解氧過高）的緣故，污泥中的微生

物可能會因缺乏營養(yǎng)而自身氧化，污泥色澤會變淡。因此應該及時增加營養(yǎng)、減少曝氣時間或者曝

氣量。

2）隨時觀察二沉池中污泥的性質與狀態(tài)

要緊觀察出水的清澈程度、污泥的沉降、水面的漂泥狀況等。通常來說，泥面高度穩(wěn)固，出水

清澈透明，說明生化系統(tǒng)運行正常，微生物生長良好；假如出水混濁，則說明生化池內有機負荷過

高，微生物對有機物的氧化分解程度不完全。假如泥面上升，污泥指數（SVI）大于150時，預示

著污泥膨脹的可能性。假如水面上有細小污泥漂浮，可能是C/N不適、營養(yǎng)不足、曝氣量過大、水

溫過高等原因導致污泥解絮。假如有大塊污泥上浮，通常是在二沉池中產生局部厭氧，導致厭氧部

位的污泥腐敗產生氣泡夾帶污泥上浮。假如污泥成片上浮，那是活性污泥中毒的癥狀。

針對污泥上浮，通常的解決辦法是，首先分析生化進水中的營養(yǎng)比是否合適，假如不是這個問

題，則應減少污泥負荷，增加或者減少曝氣量（間歇曝氣），也能夠在曝氣池中再投加一些新鮮的

活性污泥，或者投加少量的活性炭粉末。

3）隨時觀察曝氣池中污泥的性質與狀態(tài)

活性污泥性狀的好壞也能夠從曝氣池的運行狀況中顯示出來，而且比二沉池的預警作用更直

接、更超前，因此在馴化調試與操作運行過程中應重點加強對曝氣池的現場巡視，及時發(fā)現情況并

采取必要的措施，以確保生物處理系統(tǒng)的正常運作。

①出水情況

假如運行正常，活性污泥生長情況良好，則停止曝氣讓污泥靜沉后，上清液應清澈透明；假如

上清液渾濁不清，則說明生化進水中有機負荷太高，使部分活性污泥不習慣而死亡；微生物對有機

物的氧化分解程度不完全也會造成出水渾濁，假如是后者則可增加溶解氧與廢水在曝氣池中的停留

時間。

②曝氣池中的特殊情況

曝氣池內往往會出現泡沫，正常情況下泡沫量較少。這些泡沫類似肥皂泡，較輕，一吹即散。

這說明污泥負荷適當，運轉正常，這時曝氣池中供氧充足，溶解氧足夠，污水處理效果較好。但

是，假如曝氣池內有大量的白色泡沫翻滾，具有一定粘度，不易自然破碎，而且不斷增多，這就是

特殊情況了。通常有三個原因，一是進水中含有一定量的表面活性劑。二是污泥問題，假如泡沫呈

茶色、灰色，表示污泥泥齡太長，或者曝氣過大，污泥被打碎，吸附在泡沫上，這時應排泥；假如

泡沫呈粘性，用手弄不碎，而且粘在手上，可能是污泥負荷過高，微生物對有機物分解不完全。三

是PH沖擊。

4)觀察活性污泥的生物相及其運行狀況的關系

生物相是指活性污泥中微生物的種類、數量、優(yōu)勢度及其代謝活力等狀況的概貌。生物相能在

一定程度上反映出曝氣系統(tǒng)的處理質量及運行狀況。

5)測定分析活性污泥的工作參數

常用的活性污泥工作參數有污泥沉降體積(SV)、混合液懸浮固體濃度(MLSS)、混合液揮發(fā)性懸

浮固體濃度(MLVSS)、污泥指數(SVI)等。用這些參數來分析操縱活性污泥的處理過程是管理運行過

程中比不可少的一相工作。

4.3系統(tǒng)的運行與工藝操縱

1)系統(tǒng)運行條件

①確保污水處理系統(tǒng)已通過單機試車與清水試車，保證各設備正常完好；

②確保各設備的電源已完全準備好；

③確認污水的來水狀況，確保有足夠的水量連續(xù)不斷的進入污水處理系統(tǒng)；

④檢查各構筑物及設備的放空閥門，使之全部關閉。各構筑物及設備的進水閥門、出水閥門全部打

開，排泥閥門關閉，各提升泵、回流污泥泵及污泥回流泵的進水管與出水管的閥門全部打開；

⑤確保曝氣系統(tǒng)設備正常完好，管路暢通無堵塞：

2)系統(tǒng)啟動步驟

①開啟總污水閥門，污水依照設計工藝流程進入污水處理系統(tǒng)，按要求依次開啟操作格柵除污機、

氣浮池、初沉池等預處理階段的設備，確保出水水質達到工藝要求。

②污水經預處理后進入厭氧處理系統(tǒng)，通過厭氧處理后進入曝氣池。

③污水進入曝氣池，與原曝氣池內培養(yǎng)的成熟后的活性污泥混合，保證曝氣系統(tǒng)正常曝氣，二沉池

污泥正?；亓?，污水停留一段時間后，曝氣池的混合液不斷流入二次沉淀池。

④在二沉池中，利用重力作用，活性污泥與污水分離。沉淀池的上清液進入下段處理工藝中或者直

接外排，沉淀下來的活性污泥回流至曝氣池。

⑤自二沉池流出的剩余污泥進入初沉池，經沉淀后由污泥泵送入污泥脫水系統(tǒng)。

3)工藝操縱要點：

①pH值：通常以6.5-8.5為宜。

②水溫：通常在15-35℃之間效果最好。

③混合液溶解氧量(DO)：曝氣池入口出的DO不應低于0.5mg/L,出口處應高于2mg/L。

④混合液懸浮固體濃度(MLSS)：通常介于1500-3000mg/Lo

⑤污泥沉降比：15-20%為宜。

⑥停留時間：6-8h

⑦污泥負荷：0.2-0.6kg(BOD5)/(kgMLSS&d)

⑧微生物營養(yǎng)比：按BODs：NH3-N：P0-=100：5：1投加，可通過測定廢水的BOD$、陽-N、P0；含量

來確定營養(yǎng)鹽的投加量。

4)工藝運行操作要點：

①嚴格操縱工藝指標與運行參數，盡量保持進水水質的相對穩(wěn)固。

②保護保養(yǎng)好運行設備。

③及時處理特殊現象。

④曝氣池的停車除要按操作規(guī)程停運有關設備、停止進水外，還要不使污泥流失。

⑤按時監(jiān)測分析，作好記錄，不斷總結經驗。

4.4污泥的回流

普通活性污泥法通常在曝氣池后加設二沉池，污泥在二沉池沉降后，人為選擇回流或者濃縮。

4.5曝氣池工藝參數計算：

1)混合液懸浮固體濃度(MLSS)：

取一定體積(V)的曝氣池污泥混合液，先通過濾(恒重后的定性濾紙)、烘干(在103-105汽烘箱

中烘1.5小時至恒重)，在干燥器內冷卻1小時，稱重(M),貝I」

混合液懸浮固體濃度=M/V

1)廢水停留時間(HRT,h)：

HRT=V/Q

式中，；V—曝氣池的有效容積(m，);

Q—曝氣池進水流量，(nf7h)。

2)表面水力負荷

3)容積負荷［VLR,kgCOD/(m"&d)或者kgBOD/(m"&d))

VLR=Qpw/V

式中,Q—進水量，(m7d);

pw—進水濃度，(kgCOD/nf1或者kgBOD/nf)。

或者VLR=24Qpw/V

3

式中,Q—進水量，(m/h);

pw—進水濃度，(kgCOD/n?或者kgBOD/n?).

4)污泥負荷(SLR,kgCOD/KgTSS,kgCOD/KgVSS或者kgBOD/KgTSS,kgBOD/KgVSS)

VLR=Qpw/Vps

式中,Q—進水量，(m7d)；

pw—進水濃度，(kgCOD/m：'或者kgBOD/n?);

ps—污泥濃度，(kgTSS/m^或者kgVSS/n?)。

或者VLR=24Qpw/Vps

式中，符號同上。

5)污泥沉降比(SV)

沉降比是指將曝氣池流出來的混合液在量筒中靜置30分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積

比，以%表示。

6)污泥容積指數(SVI,ml/g)

是指曝氣池出口處混合液經30分鐘靜沉，1克干污泥所形成的污泥體積。

SV>SV(ml/L)/MLSS(g/L)

或者SVI=[SV(%)310(ml/L)]/MLSS(g/L)

式中，SV—污泥沉降比；

MLSS—混合液懸浮固體濃度，(g/L)?

第五章一、二沉池

5.1作用

維持前面生化處理出水的水質，實現泥水分離，達到污泥回流與排除剩余污泥的目的。

5.2特殊現象及解決辦法

現象原因處理辦法

污泥面上升到池表1.流量超負荷，水流上升速降低流量，當流量無法降低時，適當降低污泥濃

面度大于污泥沉降速度。度。

2.回流比不足。增加回流比，無法增加1可流比時，適當降低污泥

濃度：

3.活性污泥膨脹。分析原因，改變操作條件，探索性解決。

污泥中氣泡攜帶泥是由反硝化作用引起的。加大曝氣池末段空氣量，使出流混合液飽含溶解

團或者泥粒不斷上氧；

升適當降低混合液濃度，減少污泥好氧量；

加大回流比，縮短污泥在二沉池中的停留時間：

在未滿負荷的污水廠，不要過多地使用所有的二

沉池，以免在二沉池中停留時間過長。

污泥呈黃色，小團污泥反硝化，氣體挾在污泥加大曝氣池末段空氣量；

塊上浮或者可見氣團塊中上升，夏季常見。適當降低混合液的濃度，減少污泥好氧量；

體挾帶污泥象磨菇在同意條件下，減少使用的二沉池組數；

云一樣上升加大回流量，縮短污泥停留時間。

污泥呈黑色，小團污泥局部地方積泥，不能及及時清理局部積泥；

塊上浮時排除造成污泥腐化，挾帶短時間加大回流比。

硫化氫等氣體上浮。

出水挾帶許多細小1.泥齡過長或者過短，泥齡

顆粒過長污泥有解表達象，造成

小顆粒流出；泥齡過短，污

泥未成熟，絮凝性差。

2.有毒物質、沖擊負荷等加強水質分析，找出毒源而解決。

液面上有大量泡沫調整進水的PH值；

適當增加營養(yǎng)劑與生活污水投加量；

投加絮凝劑；

增加剩余活性污泥的排放量；

用清水噴灑消泡。

表5-2一二沉池運行中的特殊現象及解決辦法

5.3監(jiān)控指標

1）定期監(jiān)控水質。

ss：測定出水固體濃度，可知二沉池的效率；

PH:若二沉池中的PH下降，同時有小氣泡，說明污泥存在腐敗的條件;

溶解氧（DO）:定期測定二沉池中廢水的DO,如二沉池出水中的DO顯著下降，說明二沉池污泥

仍具有較高的需氧量，水處理不完全，生化系統(tǒng)尚未穩(wěn)固；若DO下降少，則說明污泥穩(wěn)

固，生化狀態(tài)是好的；

溫度：溫度會影響污泥沉降性能，溫度低時二沉池的水力停留時間需增加，

2）監(jiān)控進水流量，保證污水的停留時間。

5.4計算公式

沉淀時間（輸==沉淀池有效容積（mb/進水流量（m'/h）

第一章污水水質指標、污泥指標代碼及含義

1.BOD生化需氧量：水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱之生化需氧量

(以mg/L為單位)。它反應在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物量。目前

以5天作為測定生化需氧量的標準時間，簡稱5日生化需氧量(用BODs表示)。

2.COD化學需氧量：是用化學氧化劑氧化水中污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量

(mg/L)表示?；瘜W需氧量愈高，也表示水中有機污染物愈多。常用的氧化劑是重

銘酸鉀與高鎰酸鉀。以高銃酸鉀作氧化劑時，測得的值稱COD”.或者簡稱0C。以重

銘酸鉀作氧化劑時，測得的值稱COD“或者簡稱COD。通常說，CO%與BOD之差，能

夠粗略地表示不能被需氧微生物分解的有機物量。

3.SS懸浮固體：水中所有殘渣的總與稱之總固體(TS),總固體包含溶解物質

(DS)與懸浮固體物質(SS)o水樣通過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固

體(DS),濾渣脫水烘干后即是懸浮固體(SS)o

4.MLSS混合液懸浮物濃度：也稱污泥濃度，是指曝氣池中單位體積活性污泥混合液

中懸浮物的重量。MLSS的大小間接反應了混合液中所含微生物的量。

5.DO溶解氧：溶解在水中的分子態(tài)氧稱之溶解氧。天然水的溶解氧含量取決于水體

與大氣中氧的平衡。

6.SV3。污泥沉降體積：是指曝氣池混合液靜止沉降30min后污泥所占體積。它是測定

污泥沉降性能最為簡便的方法。S%。的體積越小，污泥的沉降性能越好。城市污水

廠SV：,。常在15%-30%o

7.SVI活性污泥體積指數：用來衡量活性污泥的沉降濃縮特性。它是指曝氣池混合液

沉淀30min后，每單位重量的干泥形成的濕泥體積，常用單位ML/g。SVI通常按下

述方法測定：在曝氣池出口處取混合液試樣；測定MLSS(g/L)；把試樣放在一個

1000ML的量筒中沉淀30min,讀出活性污泥的體積(ML)；SVI=活性污泥體積

/MLSSo通常認為SVI小于100時，污泥沉降良好，SVI大于200時，污泥膨脹，

沉降性能差。

8.VFA揮發(fā)性脂肪酸：在厭氧降解過程中，高分子的有機物通過水解階段后，一些小

分子化合物在發(fā)酵(酸化)階段轉化為更為簡單的化合物分泌到細胞外的要緊產物

之一。

第二章水樣的儲存

1.概述

各類水質的水樣,從采集到分析這段時間里，由于物理的、化學的與生物的作用會發(fā)

生各類變化。為了使這些變化降低到最小程度，務必在采樣時根據水樣的不一致情況與

測定的項目，采取必要的保護措施，并盡可能快的進行分析，特別當被分析的組份濃度

低到微克/升的范圍時。

2.水樣儲存的要求

適當的保護措施盡管能夠降低變化的程度或者減緩變化的速度，但是并不能完全抑

制其變化有些測定項目特別容易發(fā)生變化，務必在采樣現場進行測定。有一部分項目能

夠在采樣現場采取一些簡單的預處理措施后，能夠儲存一段時間。水樣同意儲存的時

間，與水樣的性質、分析的項目、溶液的酸度、儲存容器、存放溫度等各類因素有關。

儲存水樣的基本要求是：

1.緩減生物作用。

2.緩減化合物或者者絡合物的水解及氧化還原作用。

3.減少組份的揮發(fā)與吸附缺失。

儲存措施多使用：

1.選擇適當材料的容器。

2.操縱溶液的PHo

3.加入化學試劑抑制氧化還原反應與生化作用。

4.冷藏或者冷凍以降低細菌活性與化學反應速度。

3.容器材質的選擇

儲存水樣容器材質的選擇原則是：

1.容器不能是新的污染源。比如測定硅、硼不能使用硼硅玻璃瓶。

2.容器器壁不應汲取或者吸附某些待測組份。比如測定有機物不應使用聚乙烯瓶。

3.容器不應與某些待測組份發(fā)生反應。比如測氟的水樣不應儲存于玻璃瓶中。

4.測定對光敏感的組份，其水樣應儲存于深色瓶中。

水樣的保存技術

序號測定項目容器材質保存方法儲存時間

1溫度P、G

2懸浮物P、G2-5℃冷藏

3色度P、G2-5℃冷藏24小時

4嗅G6小時

5濁度P、G

6PHP、G低于水溫(2-5℃冷藏)6小時

7電導率P、G2-5℃冷藏24小時

用濃氨水將水樣調至呈堿性，每100ml水樣加入1ml碘化數月

8AgP、G

鼠(CNI)混勻，靜置1小時后分析

9AsP、G加硫酸酸化至Ph<27天

13HgG加硝酸酸化至Ph<2,并加入K￡r。,使?jié)舛葹?.05%數月

14硬度P、G2-5℃冷藏7天

15酸度及堿度P、G2-5℃冷藏24小時

16二氧化碳P、G

電極法

G

17溶解氧--------碘量加硫酸鎬與堿性碘化鉀試劑4-8小時

G

法

18嗅氧

氨氮、凱氏氮、硝酸鹽

19P、G加硫酸酸化至Ph<2,2-5℃冷藏24小時

氮

20亞硝酸鹽氮P、G2-5,C冷藏

21總氮加硫酸酸化至Ph<224小時

22可溶性磷酸鹽G采樣后立即過濾，2-5℃冷藏48小時

23總磷P、G加硫酸至Ph<2,2-5℃冷藏數月

24氟化物、氯化物P2-5℃冷藏28天

25總魁化物P、G加氫氧化鈉至Ph>1224小時

26游離氟化物P、G儲存方法取決于分析測定方法

27澳化物P、G28天

28碘化物P、G2-5℃冷藏24小時

29余氯P、G6小時

30硫酸鹽P、G2-5℃冷藏28天

用氫氧化鈉調至中性,每升水樣加2mlImol/L乙酸鋅與

31硫化物P、G7天

1mllmol/LNaOH

32硼P28天

33C0DP、G加硫酸酸化至Ph<27天

34B0D5P、G冷凍1個月

Ph<24天

35總有機碳G加硫酸酸化至Ph<2,冷凍7天

36油;脂G加硫酸酸化至Ph<2,2-50C冷藏24小時

37有機磷農藥G2-5℃冷藏

38有機氯農藥G2-5℃冷藏24小時

39揮發(fā)酚P、G每升加1g硫酸銅抑制生化作用，用磷酸酸化至Ph<224小時

40離子性表面活性劑G計入氯仿,2-5。冷藏7天

加入40%的甲醛，使樣品含斑甲醛,并使容器完全充滿,2-

41非離子性表面活性劑G1個月

5C冷藏

42細菌總數冷藏6小時

43大腸桿菌冷藏6小時

*G--硼硅玻璃P—塑

第三章水質監(jiān)測分析方法

化學需氧量(COD)

化學需氧量(COD),是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消化氧化劑

的量，以氧的毫克/升表示。化學需氧量反應了水中受還原性物質污染的程度。水中

還原性物質包含有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機物污染是很普遍

的，因此化學需氧量作為有機物相對含量的指標之一。

水樣的化學需氧量，可受加入氧化劑的種類及濃度，反應溶液的酸度、反應溫

度與時間，與催化劑的種類及濃度、反應溶液的酸度、反應溫度與時間，與催化劑

的有無而獲得不一致的結果。因此，化學需氧量亦是一個條件性指標，必需嚴格按

操作步驟執(zhí)行。

關于工業(yè)廢水，我國規(guī)定用重銘酸鉀法，其測得的值稱之化學需氧量。

重鋁酸鉀法

概述

1.原理

在強酸性溶液中，一定量的重銘酸鉀氧化水樣中還原性物質，過量的重鋁酸鉀

以試壓鐵靈作指示劑、用硫酸亞鐵鍍溶液回滴。根據用量算出水樣中還原性物質消

耗氧的量。

2.干擾及其消除

酸性重銘酸鉀氧化性很強，可氧化大部分有機物，加入硫酸銀作催化劑時，直

鏈脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香簇有機物卻不易被氧化，毗咤卻不被氧化，

揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在于蒸汽相，不能于氧化劑直接接觸，氧

化不明顯。氯離子能被重格酸鹽氧化，同時能與硫酸銀作用產生沉淀，影響測定結

果，故在回流前向水樣中加入硫酸汞，使成為絡合物以消除干擾。氯離子含量高于

2000mg/l的樣品應先作定量稀釋，使含量降低至2000mg/l下列，再行測定。

3.方法的適用范圍

用0.25mol/l濃度的重銘酸鉀溶液可測定大于50mg/l的C0D值。用0.025

mol/1的重銘酸鉀溶液可測定5-50mg/l的COD值，但準確度較差。

儀器

(1)回流裝置：帶250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置(如取樣量在30ml以上，

使用500ml錐形瓶的全玻璃回流裝置)。

(2)加熱裝置：電熱板或者變阻電爐。

(3)50ml酸式滴定管。

試劑

(1)重銘酸鉀標準溶液(l/6K2Cr207=0.2500mol/1):稱取預先在120℃烘

干2h的基準或者優(yōu)及純重銘酸鉀12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀釋至

標線，搖勻。

(2)試壓鐵靈指示液：稱取1.485g鄰菲羅咻(C/N.HO1,10-

phenanthnoline),0.695g硫酸亞鐵(FeSO”.7Ha)溶于水中，移入100ml,

貯于棕色瓶中。

(3)硫酸亞鐵鐵標準溶液[(NHJ2Fe(S04)2.6H20^0.1mol/1]；稱取39.5g

硫酸亞鐵鏤溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸，冷卻后移入1000ml

容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻。臨用前，用重銘酸鉀標準溶液標定。

標定方法：準確吸取10.00ml重銘酸鉀標準溶液于500ml錐形瓶中，加

水稀釋至110ml左右，緩慢加入301nl濃硫酸，混勻。冷卻后，加入3滴試壓

鐵靈指示液(約0.15ml),用硫酸亞鐵鏤溶液回滴，溶液的顏色由黃色經藍

綠色至紅褐色即為終點。

C[(NHD2Fe(SO)2]=0.2500X10.00/V

式中，C-硫酸亞鐵鐵標準溶液的濃度(mol/1)；V-硫酸亞鐵接標準滴

定溶液的用量(ml)o

(4)硫酸-硫酸銀溶液：按1g：100ml的硫酸銀與濃硫酸比例溶解硫酸銀

于濃硫酸中，放置1—2天，并不時搖動使其溶解。

(5)硫酸汞：結晶或者粉末。

步驟

(1)取20.00mL混合均勻的水樣(或者適量水樣稀釋至20.00mL)置250mL

磨口的回流錐型瓶中，準確加入10.00mL重銘酸鈉標準溶液及數粒小玻璃

珠，連接磨口回流冷凝管，從冷凝管上口慢慢加入30mL硫酸一硫酸銀溶液，

輕輕搖動錐型瓶使溶液均勻，加熱回流2h(自開始沸騰時計時)。

注1.關于化學需氧量高的廢水樣，可先取上述操作所需體積1/10的廢水

樣與試劑于15X150mm硬質玻璃試管中，搖勻，加熱后觀察是否變綠色。如

溶液現綠色，再適當減少廢水取樣量，直至溶液不變綠色為止，從而確定廢

水水樣分析時應取用的體積。稀釋時，所取廢水樣量不得少于5ml,假如化

學需氧量很高，則廢水樣應多次稀釋。

注2.廢水中氯離子含量超過30mg/l時，應先把0.4g硫酸汞加入回流錐形瓶

中，再加入20.00ml廢水(或者適量廢水稀釋至20.00ml),搖勻。下列操

作同上。

冷卻后，用90ml水沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶。溶液總體積不得少于140ml,否則

因酸度太大，滴定終點不明顯。

溶液再度冷卻后，加3滴試壓鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銹標準溶液滴定，溶液的顏

色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵錠標準溶液的用量。

計算：C0DC,.(02,mg/1)=(￥()-￥,)XCX8X1000/V

式中，C-硫酸亞鐵鏤標準溶液的濃度(mol/1)；V「滴定空白時硫酸亞鐵錢標準

溶液的用量(ml)；V「滴定水樣時硫酸亞鐵鍍標準溶液的用量(ml)；V-水樣的體

積(ml)；8-氧(1/20)摩爾質量(g/mol)o

精密度與準確度

六個實驗室分析COD為150mg/l的鄰苯二甲酸氫鉀，統(tǒng)一分發(fā)標準溶液，實驗

室內相對標準偏差為4.3%；實驗室相對標準偏差為5.3%o

注意事項

(1)使用0.4g硫酸汞絡合氯離子的最高量可達40mg,如取用20.00ml水樣，即

最高可絡合2000mg/l氯離子濃度的水樣。若氯離子濃度較低，亦可少加硫酸汞，使

保持硫酸汞；氯離子=10：1(W/W)。若出現少量氯化汞沉淀，并不影響測定。

(2)水樣取用體積可在10.00-50.00ml范圍之間，但試劑用量及濃度需按下表進行

相應調整，也可得到滿意效果。

水樣取用量與試劑用量表

(NH.,)

水樣0.25mol/1滴定前總

H2SO-Ag2SO4HgSO.2Fe(S04)2

體積KERO：溶液體積

溶液(ml)(g)

(ml)(ml)(ml)

(mol/1)

10.05.0150.20.05070

20.010.0300.40.100140

30.015.0450.60.150210

40.020.0600.80.200280

50.025.0751.00.250350

(1)關于化學需氧量小于50mg/l的水樣，應改用0.025mol/1重格酸鉀標準溶液。

回滴時用0.01mol/l硫酸亞鐵鐵標準溶液。

(2)水樣加熱回流后，溶液中重銘酸鉀剩余量應為加入量的1/5-4/5為宜。

用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量與操作技術時，由于每克鄰苯二甲酸氫鉀

的理論C0D“為L176g,因此溶解0.425g鄰苯二甲酸氫鉀(H00CC6H.,C00K)于蒸儲

水中，轉入1000ml容量瓶，用重蒸儲水稀釋至標線，使之成為500mg/l的COD“標準

溶液。用時新配。

(3)COD”的測定結果應保留三位有效數字。

(4)每次實驗時，應對硫酸亞鐵鐵標準滴定溶液進行標定，室溫較高時特別應注意

其濃度的變化。

二、五日生化需氧量(BODJ

生活污水與工業(yè)廢水中含有大量各類有機物，當其污染水域后，這些有機物在

水體中分解時要消耗大量溶解氧，從而破壞水體中的平衡，使水質惡化，水體因缺

氧造成魚類與其他水生生物的死亡，

水體中所含的有機物成分復雜，難以一一測定其成分。人們常常利用水中有機物在

一定條件下所消耗的氧，來間接表示水體中的有機物的含量，生化需氧量的經典測

量方法是稀釋接種法。

稀釋接種法

測定生化需氧量的水樣，采集時應充滿并密封于瓶中，在0—4℃下進行儲存。

通常應在6h內進行分析。若需要遠距離轉送，貯存時間不應超過24h

概述

1.方法原理

生化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在水中的某寫可氧化物質、特別

是在有機物所進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量，此生物氧化全過程進行的時

間比較長，如在20C培養(yǎng)時，完成此過程需要100天。目前國內外普遍過頂于20

±1℃培養(yǎng)5天，分別測定樣品前后的溶解氧。二者之差即為BODs值，以氧的毫克/

升（mg/L）表示。

對某些地面水及大多數工業(yè)廢水，因含有較多的有機物，需要稀釋后再培養(yǎng)測

定，以降低其濃度與保證有足夠的溶解氧。稀釋的程度應使培養(yǎng)中所消耗的溶解氧

大于2mg/L,而剩余溶解氧在1mg/L以上。

為了保證水樣稀釋后有足夠的溶解氧，稀釋水通常有通入空氣進行曝氣（或者通入

氧氣），使稀釋水中溶解氧接近飽與。稀釋水中還應加入一定量的無機營養(yǎng)鹽與緩

沖物質（磷酸鹽、鈣、鎂與鐵鹽等），以保證微生物生長的需要。

關于不含或者含少量微生物的工業(yè)廢水，其中包含酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水

或者通過氯化處理的廢水，在測定BODs時應進行接種，以引入能分解廢水中的有機

物的微生物，當廢水中存在著難于被通常生活污水中的微生物以正常速度降解的有

機物或者含有劇毒物質時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。

本方法適用于測定BOD,大于或者等于2mg/L,最大不超過6000mg/L的水樣。當

水樣BOD5大于6000mg/L,會因稀釋帶來一定的誤差。

儀器

（1）恒溫培養(yǎng)箱（20℃±1℃）

(2)5—20L細口玻璃瓶

(3)1000—2000mg量筒

(4)玻璃攪棒：棒的長度應比所用的量筒高度長200mm。在棒的底端固定一個直徑

比量筒底小、并帶有幾個小孔的硬橡膠板。

(5)溶解氧瓶：250ml到300ml之間，帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形

1—1O

(6)虹吸管：供分取水樣與添加稀釋水用。

試劑

1.磷酸鹽緩沖溶液

將8.5g磷酸二氫鉀(KH2PoJ,21.75g磷酸氫二鉀(K2HPO4),33.4g七水合

磷酸氫二鈉(Na2HP04?7H2O)與1.7g氯化鐵(N遭CL)溶于水中，稀釋至1000

mlo此溶液的PH應為7.2。

2.硫酸鎂溶液

將22.5g七水硫酸鎂(MgSO,-7H,0)溶于水中，稀釋至1000ml

3.氯化鈣溶液

將27.5g無水氯化鈣溶于水中，稀釋至1000mlo

4.氯化鐵溶液

將0.25g六水氯化鐵(FeCL3?6HQ)溶于水中，稀釋至1000mlo

5.鹽酸溶液(0.5mol/L)