污水处理高手必知的二十个污水处理关键性指标详解

创业 2024-11-02 09:11 山东

1、BOD(生化需氧量)：

是指在有氧的条件下，水中微生物分解有机物的生物化学过程中所需溶解氧的质量浓度。为了使BOD检测数值有可比性，一般规定一个时间周期，并测定水中溶解氧消耗情况，一般采用五天时间，称为五日生化需氧量， BOD是一种环境监测指标，用于监测水中有机物污染情况，有机物都可以被微生物分解，此过程中需要消耗氧，如果水中溶解氧不足以供给微生物的需要，水体就处理污染状态。

（1）BOD5:生物化学需氧量(biochemical oxygen demand)的简写，表示在20℃下，5d微生物氧化分解有机物所消耗水中溶解氧量。第一阶段为碳化(C-BOD),第二阶段为消化(N-BOD)。

（2）BOD的意义：

a、生物能氧化分解的有机物量;

b、反映污水和水体的污染程度;

c、判定处理厂效果;

d、用于处理厂设计;

e、管理指标;

f、排放标准指标;

g、水体水质标准指标。记做BOD5，经常使用五日生化需氧量。BOD数值越大证明水中含有的有机物越多，因此污染也越严重。

2、COD(化学需氧量)：

是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它反映了水中受物质污染的程度，化学需氧量越大，说明水中受有机物的污染越严重。COD以mg/L表示，通过水质监测仪器检测出的COD数值，水质可分为五大类，其中一类和二类COD≤15mg/L，基本上能达到饮用水标准，数值大于二类的水不能作为饮用水的，其中三类COD≤20mg/L、四类COD≤30mg/L、五类COD≤40mg/L属于污染水质，COD数值越高，污染就越严重。

（1）CODMn /CODCr:化学需氧量(chemical oxygen demand)的简写，表示氧化剂有KMnO4和K2Cr2O7。COD测定简便快速，不受水质限制，可以测定含有生物有毒的工业废水，是BOD的代替指标。也可以看作还原物的量。CODCr可近似看作总有机物量，CODCr-BOD差值表示污水中难被微生物分解的有机物，用BOD/CODCr比值表示污水的可生化性，当BOD/CODCr≥0.3时，认为污水的可生化性较好；当BOD/CODCr<0.3时，认为污水的可生化性较差，不宜采用生物处理法。

（2）BOD5/COD指标是5日生化需氧量与化学需氧量的比值，是污水可生化降解性的指标。BOD5/COD值越大，废水可生化性评度越高，厌氧和缺氧条件下是利用厌氧菌消化废水中的有机物，而达到净化。抗生素废水中，因抗生素一身就是很多的细菌、真菌，也能消化废水中的有机物，而达到净化。一般认为此比值大于0.3的污水，才适合于采用生物处理。

公式表示为：

BOD5/COD=(1-α)×(K/V)

式中：

（α为生化难以降解部分CODNB与COD之比；K为BOD5与最终生化需氧量BODU之比，为常数。）

从式中可以看出BOD5/COD值随α增大而减小，故这一比值可反映污水可生化降解性的功能。

当：

B/C＞0.58 完全可生物降解；

B/C=0.45~0.58 生物降解良好；

B/C=0.30-0.45 可生物降解；

0.1<B/C＜0.3 难生物降解；

B/C＜0.1不可生物降解。

（3）BOD和COD有什么关系?

在污水处理过程中，有机物质有上百种，对这些有机物质进行逐一分析，既耗时间，又耗药品。经过研究发现，所有的有机物质都有二个共性，一是它们都由碳氢组成，二是绝大多数的有机物质能够化学氧化或被微生物氧化，它们的碳和氢分别与氧形成无毒无害的二氧化碳和水。污水中的有机物质不论是在化学氧化过程中还是在生物氧化过程中都要消耗氧，废水中的有机物质愈多，则消耗的氧量也愈多，二者之间是呈正比例关系的。于是，将污水用化学药剂氧化所消耗的氧量称为COD(化学需氧量)，将污水中微生物氧化所消耗的氧量称为BOD(生化需氧量)。

由于COD(化学需氧量)与BOD(生化需氧量)能够综合性地反映水中所有有机物的数量，此类检测仪器也比较多，检测方法简单，较短时间内就能拿到检测结果，在因此被广泛用于水质检测分析上，成为水质监测的重要指标，也是环境监测水体的重要依据，在污水处理中我们大家听到比较多的。

实际上，COD(化学需氧量)不只单单反应水中有机物，它还能表示水中具有还原性质的无机物质，如：硫化物、亚铁离子、亚硫酸钠等。比如污水中的亚铁离子在中和池中没有完全去除掉的话，在生化处理出水中，有亚铁离子存在，出水COD(化学需氧量)可能会超标。

污水中的有机物质，有的可以被生物氧化的(如葡萄糖和乙醇)，有的只能部分被生物氧化降解(如甲醇)，还有一部分有机物是不能被生物氧化降解的，并且还有一定的毒性(某些表面活性剂)。这样，可以把污水中的有机物分成二个部分，可生化降解和不可生化降解的有机物。习惯上，COD(化学需氧量)基本上表示污水中所有的有机物，BOD(生化需氧量)是污水中可以生物降解的有机物，因此COD与BOD的差值，可表示污水中不能生物降解的有机物。

常以BOD5/COD=0.3为污水可生化降解的下限。

3、SS:

悬浮物质(suspended soild)简写，水中悬浮物测定用2mm的筛通过，并且用孔径为1μm的玻璃纤维滤纸截留的物质为SS。交替物质在滤液(溶解性物质)和截留悬浮物中均含有，但大多数认为胶体物质和悬浮物质一样被滤纸截留。

4、TS:

蒸发残留物(total solid)简写，水样经蒸发烘干后的残留量，在105-110℃下将水样蒸发至干时所残余的固体物质总量。溶解性物质量等于蒸发残留物减去悬浮物质量。

5、灼烧碱量(VTS)(VSS)：

蒸发残留物或悬浮物质在600℃±25℃经30min高温挥发的物质，表示有机物量(前者为VTS，后者为VSS)，蒸发残留物灼烧减量的差称为灼烧残渣，表示无机物部分。

6、总氮、有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮:

氮在自然界以各种形态进行着循环转换。有机氮如蛋白质水解为氨基酸，在微生物作用下分解为氨氮，氨氮在硝化细菌作用下转化为亚硝酸盐氮(NO2-)和硝酸盐氮(NO3-)；另外，NO2-和NO3-在厌氧条件下在脱氮菌(反硝化细菌)作用下转化为N2。

总氮=有机氮(有机氮=蛋白性氮+非蛋白性氮)+无机氮(无机氮=氨氮+NO2-+NO3-)

氮是细菌繁殖不可缺少的物质元素，当工业废水中氮量不足时，采用生物处理时需要人为补充氮；相反，氮也是引发水体富营养化污染的元素之一。

7、总磷、有机磷、无机磷:

在粪便、洗涤剂、肥料中含有较多的磷，污水中存在磷酸盐和聚磷酸盐和聚磷酸等无机磷盐和磷脂等有机磷酸化合物磷同氮一样，也是污水生物处理所必需的元素，磷同时也是引发封闭性水体富营养化污染的元素之一。

8、pH值：

生活污水PH值在7左右，强酸或强碱性的工业废水排入PH值变化；异常的PH值或PH值变化很大，会影响生物处理影响。另外，采用物理化学处理时，PH值是重要的操作条件

9、碱度(CaCO3)：

表示污水中和酸的能力，通常是以CaCO3含量表示。污水中多为Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2碱度，碱度较高缓冲能力强，可满足污水硝化反应碱度的消耗。在污泥消化中有缓冲超负荷运行引起的酸化作用，有利消化过程稳定。

10、F/M:

有机负荷率(F/M)，也叫污泥负荷。

F指的是有机物，M指的是微生物。

有机负荷率F/M：单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量，或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量，单位kgBOD5/(kgMLVSS·d)。

“F”指“有机物量”，“M”指“微生物量”。

两者比值用来反映污泥负荷,生物处理主要要掌握好泥龄的概念,以及BOD有机负荷,一切都跟这个有关。

11、VFA：

VFA，(volatile fatty acid)，即挥发性脂肪酸，是厌氧生物处理法发酵阶段的末端产物。在发酵阶段，水解阶段所产生的小分子化合物在发酵菌的细胞内转化为更为简单的以挥发性脂肪酸为主的末端产物，并分泌到细胞外，即酸化阶段。在反应器启动初期必须控制进水的pH，主要采用投加氢氧化钠的方法来控制进水的pH，以使反应可以维持在一个相对平稳的环境中进行。

12、MLSS：

MLSS是混合液悬浮固体浓度(mixed liquor suspended solids)的简写,它又称为混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量(mg/L)。由于测定方法比较简便易行，此项指标应用较为普遍。混合液悬浮固体浓度MLSS是活性污泥处理系统重要的设计运行参数。生活污水一般MLVSS/MLSS=0.7，MLVSS指混合液挥发性悬浮固体。

13、MLVSS：

是混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solids)的简写。本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。相对于MLSS而言，在表示活性污泥活性部分数量上，本项指标在精度方面进了一步。

14、污泥泥龄(SRT)：

污泥泥龄是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法，污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间(以天计)。

15、污泥沉降比SV：

是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000ml量筒中至满刻度，静置沉淀30分钟后，则沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比(%)，又称污泥沉降体积(SV30)以mL/L表示。因为污泥沉降30分钟后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。也可以15分钟为准。污泥沉降比SV30是一个很重要的指标，通过观察沉降比可以发现污泥性状的很多问题，上清液是否清澈，是否含有难沉悬浮絮体，絮体粒径大小及紧凑程度等等。污泥沉降比大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放的变化还可以及时的反映污泥膨胀等异常情况。

16、污泥体积指数SVI：

通常测定方法：

(1)在曝气池出口处取混合液样品;

(2)测定MLSS;

(3)测定样品的SV%，读取沉淀污泥的体积(mL)。

计算公式：

SVI＝SV*10/MLSS

沉淀污泥的体积(mL)/MLSS(mL);SVI值是判断污泥沉降浓缩性能的一个重要参数，通常认为SVI值为100～150时，污泥沉降性能良好;SVI值>200时，污泥沉降性能差;SVI值过低时污泥絮体细小紧密，含无机物较多，污泥活性差。

17污泥密度指数SDI：

曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥悬浮固体的克数，称为污泥密度指数(SDI)。SDI在数值上等于污泥容积指数(SVI)的倒数乘以100所得的数。

即：SDI=100/SVI

18、污泥负荷Ns：

曝气池内每公斤活性污泥单位时间负担的五日生化需氧量公斤数。其计量单位通常以kg/(kg·d)表示。污泥负荷(Ns)是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M比值，单位kgCOD(BOD)/(kg污泥·d)；在污泥增长的不同阶段，污泥负荷各不相同，净化效果也不一样，因此污泥负荷是活性污泥法设计和运行的主要参数之一。

一般来说，污泥负荷在0.3～0.5kg/(kg·d)范围内时，BOD5去除率可达90%上，SVI为80-150，污泥的吸附性能和沉淀性能都较好。

污泥负荷的计算方法：

Ns=F/M=QS/(VX)

式中

Ns——污泥负荷，kgCOD(BOD)/(kg污泥·d);

Q——每天进水量，m3/d;

S——COD(BOD)浓度，mg/L;

V——曝气池有效容积，m3;

X——污泥浓度，mg/L。

19、容积负荷Fr：

每立方米池容积每日负担的有机物量，一般指单位时间负担的五日生化需氧量公斤数(曝气池，生物接触氧化池和生物滤池)或挥发性悬浮固体公斤数(污泥消化池)。

其计量单位通常以kg/(m3 ·d)表示。单位曝气池容积，在单位时间内所能去除的污染物重量。

Fr=Ns×Nw，kgBOD5/(m3·d)或kgCOD/(m3·d)

式中：

Ns——污泥负荷，

kgBOD5/(kgMLSS·d)Nw——混合液污泥浓度(即MLSS)，g/L或kg/m3。

Ns=(Lq/Nw)×T

式中：

Lq——单位体积污水中拟去除的污染物，kgBOD5/m3

T——曝气时间(按进水量计)，d。

简化后可按下式计算：

Fr=[(q1-q2)×24]/1000V

式中：

q1——进水浓度，mg/L

q2——出水浓度，mg/L

V——曝气池池容，m3

用容积负荷来评价生化装置的实际处理负荷及在相同条件下的操作管理的优劣是比较简便而直观的。在焦化系统中，采用容易检测的COD容积负荷作为综合评价指标尤其如此。

20、有机负荷(F/M)：

是指单位体积滤料(或池子)单位时间内所能去除的有机物量。它是生物滤池(或曝气池)设计和运行的重要参数。

有两种表示方法：

①以进入滤池的有机物量为基础;

②以滤池除去的有机物量为基础。

前者应注明去除效率，后者实质上就是氧化能力。有机物可以用BOD5或COD表示，因此又称BOD或COD 负荷，单位均用g(或kg)/(m3(滤料)·d)(对于曝气池g)或kg)/(m3(池容积)·d))。在计算有机物量时，一般不包括回流量中的有机物(采用回流系统时)。

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