污水可生化性的研究

杜素洁 尹郁
（天津市东郊污水处理厂）

1 前言

　　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BOD₅、COD_cr之间关系简单评价。BOD₅与COD_cr是污水处理中最基本的指标，BOD简称生化需氧量，可间接地反映能为微生物分解的有机物的总量，BOD₅为5天的生化需氧量；COD简称化学需氧量，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，所用的氧化剂为重铬酸钾，记作COD_cr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_cr比BOD₅值高。
　　COD_cr值可分为能被生物降解的有机物的COD_B值和微生物不能降解的有机物的COD_BN值的两部分，即COD_cr=COD_B+COD_BN（COD测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_B=1.72BOD₅（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COD_BN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BOD₅、COD_cr月平均值为例（见表1、图2）。

表1 项目 96.3 96.8 96.10 97.5 97.8 97.9 97.11 BOD₅ 进水 257.9 141.7 150.2 260.5 193 168.1 167.5 出水 17.5 15.6 17.8 20.5 15.9 13.2 18.7 去除率 93.2 89 88.1 92.1 91.8 92.1 88.8 COD_cr 进水 457.8 321 359.6 481.3 401.5 382.6 368.3 出水 80.9 59.2 73.7 79 75.3 76.9 89.4 去除率 82.3 81.6 79.5 83.6 81.2 79.9 75.7 COD_BN 14.2 78.3 101.3 33.2 69.5 93 80.2

　　从以上的数据可以看出，COD_cr与BOD₅的去除率曲线随COD_BN的增大而降低，当COD_BN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污染物还会继续污染环境，由此可说明当COD_BN过高时不宜采用生物处理法。采用生物处理法必须控制COD_BN，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COD_BN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。
　　COD_BN值对有机污染物去除率影响很大，COD_B=1.72BOD₅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BOD₅/COD_cr比值也可以简单判别污水的可生化性，BOD₅/COD_cr≥70%说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BOD₅/COD_cr比值越小，越难于生物处理，有的工业废水BOD₅/COD_cr≤0.3即使提高有机物浓度，也很难采用生物工艺有效去除污染物。
　　东郊污水处理厂97年BOD₅/COD_cr月平均值如下：

1月份 2月份 3月份 4月份 5月份 6月份 BOD₅ 156.1 186.9 211.4 264.7 257.5 176.5 COD_cr 641.7 296.3 365.9 418.1 493.6 313.1 BOD₅/COD_cr 0.246 0.632 0.577 0.634 0.543 0.562 7月份 8月份 9月份 10月份 11月份 12月份 BOD₅ 248.3 222.1 182.2 177.4 155.5 198.5 COD_cr 607.2 376.6 317.7 228.1 375.8 333.6 BOD₅/COD_cr 0.409 0.602 0.573 0.776 0.414 0.596

　　BOD₅/COD_cr>70%认为值偏大不宜采用将其删除。
　　97年BOD₅/COD_cr平均值为0.528、96年BOD₅/COD_cr平均值为0.462、95年BOD₅/COD_cr平均值为0.476、94年BOD₅/COD_cr平均值为0.494、93年BOD₅/COD_cr平均值为0.314。
　　以上反映出我市污水BOD₅/COD_cr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BOD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。