BOD(Biochemical Oxygen Demand)——生化需氧量
在有氧條件下,由于微生物的作用,水中可以分解的有機(jī)物*氧化分解時(shí)所需要的溶解氧量,叫生化需氧量,用mg/L表示。
由于有機(jī)物的種類很多,欲測(cè)出其中各自的含量是辦不到的,故常用BOD這個(gè)綜合指標(biāo)來表示。微生物分解有機(jī)物所消耗的氧量與有機(jī)物的濃度密切相關(guān),有機(jī)物含量愈高,消耗的氧也就愈多,這就是用BOD值來間接反映有機(jī)物含量多少的根據(jù)。
*氧化分解污水中的有機(jī)物約需100天左右,而20天的BOD值十分接近*的BOD值(相差1%左右)。因此,常把20日BOD值(即BOD20)當(dāng)作*BOD值。但20日仍嫌太長(zhǎng),實(shí)際上采用5日BOD值,即BOD5。
BOD5與BOD20相差較大,但就一般污水而言,二者存在比較固定的比值,如生活污水BOD5:BOD20=0.7。
COD(Chemical Oxygen Demand)——化學(xué)需氧量
在一定條件下,水中能被強(qiáng)氧化劑氧化的所有污染物質(zhì)(包括有機(jī)物和無機(jī)物)的量,以氧的mg/L表示,叫化學(xué)需氧量。
有機(jī)物基本上屬于還原性物質(zhì),能被化學(xué)氧化劑氧化。有機(jī)物愈多,消耗的氧化劑量也愈多,因此可以用消耗的氧化劑量(換算成O2的mg/L)來間接反映有機(jī)物的含量。但有機(jī)物不是全部能被氧化的,如以醋酸為主的低級(jí)脂肪酸就幾乎不能被氧化。此外,被氧化的污染物質(zhì)還包括還原性的無機(jī)物——Fe2+、NO2-等。
COD的測(cè)定方法分鉻法(以重鉻酸鉀做氧化劑)和錳法(以高錳酸鉀做氧化劑)兩種,分別記為CODCr和CODMn。
高錳酸鉀法測(cè)定的結(jié)果受操作條件影響較大,且高錳酸鉀溶液不穩(wěn)定,對(duì)氧化程度也有影響,因而測(cè)定結(jié)果不能代表水中污染物質(zhì)的確切含量。而重鉻酸鉀法則克服了上述缺陷,它具有更強(qiáng)的氧化能力,能將污水中絕大部分有機(jī)物和還原性無機(jī)物氧化。其溶液非常穩(wěn)定。該法已被廣泛采用。其與猛法之間的比值一般為:CODCr:CODMn=3:2。
由于BOD5的測(cè)定比較麻煩,可以找出其與COD之間的相關(guān)關(guān)系,做出二者的相關(guān)曲線,這樣,測(cè)出COD便可由相關(guān)曲線查出BOD5值。但這種做法有一定局限性,因?yàn)锽OD5和COD的比值是隨水質(zhì)成份的變化而變化的。有些有毒物質(zhì)BOD5測(cè)不出來,COD卻能測(cè)出;而某些羧基化合物易于在BOD5中反映出來,而在COD中又反映不出,故對(duì)水質(zhì)復(fù)雜,進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng)頻繁的生產(chǎn)工藝,其BOD5與COD的相關(guān)關(guān)系不是固定不變的。但對(duì)試驗(yàn)用的配制污水和生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、進(jìn)水負(fù)荷波動(dòng)很小的污水,在一定時(shí)間內(nèi)利用二者的相關(guān)曲線還是可行的。
TOC(Total Organic Carbon)——總有機(jī)碳
TOD(Total Oxygen Demand)——總需氧量
污水中耗氧物質(zhì)除有機(jī)碳外,還包括氫、氮、硫等物質(zhì)。總需氧量反映了污水中有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)的總和。由于在化學(xué)需氧量的測(cè)定中,重鉻酸鉀不能使吡啶、苯、氨等物質(zhì)氧化,故在很多情況下,所測(cè)得的COD值一般僅為理論值的95%左右。因而,近年來出現(xiàn)了總需氧量的測(cè)定法。其表示在高溫下燃燒化合物所耗去的氧量,以TOD表示,單位為氧的mg/L。TOD可用儀器測(cè)定,其測(cè)定迅速,可在幾分鐘內(nèi)完成,且可自動(dòng)化、連續(xù)化。便對(duì)某些有機(jī)物在這種條件下仍不能達(dá)到*氧化。
ThOD(Theoretical Oxygen Demand)——理論需氧量
UOD(Ultimate Oxygen Demand)——zui終需氧量
在BOD測(cè)定瓶中經(jīng)長(zhǎng)期培養(yǎng)后所能表示出來的耗氧量。由于一部分污染物質(zhì)是難以被生物降解的,而且瓶中微生物的死骸也不能*被其他微生物所分解,因此UOD值較ThOD值為低。從理論上講,只有經(jīng)過無限長(zhǎng)的時(shí)間后能夠與ThOD值逐步接近。
DO(Dissolved Oxygen)——溶解氧
溶解于水中的氧量稱為溶解氧。水中溶解氧的存在是污水生化處理中好氣性微生物生長(zhǎng)的必要條件之一。有機(jī)物的無機(jī)化過程主要靠活性污泥中好氧菌的生物降解作用來完成,因而對(duì)氧有一定要求。
水中溶解氧不足,則會(huì)因缺氧而造成污泥的厭氧分解、腐化,乃至上浮,影響生物處理效果。供氧過高則會(huì)造成污泥中有機(jī)成份的加速氧化,在負(fù)荷過低,這種過氧化又會(huì)使污泥的結(jié)構(gòu)松散、老化,造成飄泥等現(xiàn)象。過量充氧對(duì)能源也是一種浪費(fèi)。溶解氧的測(cè)定是生化處理操作管理中的重要環(huán)節(jié)之一,一般應(yīng)將出水溶解氧控制在1~2mg/L左右。
MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid)——混合液懸浮固體
MLVSS(Mixed Liquor Volatile Suspended Solid)——混合液揮發(fā)性懸浮固體
通常以污泥中有機(jī)物的含量來近似地代表活性污泥中的微生物量。MLVSS即為污泥中的有機(jī)部分,可以認(rèn)為:MLSS-灰分=MLVSS。在討論活性污泥的沉降性能時(shí),在評(píng)價(jià)活性污泥的活性和有效性時(shí),MLVSS具有重要意義。
SV(Sludge Volume)——污泥體積
SVI(Sludge Volume Index)——污泥體積指數(shù)
指曝氣池固體混合液經(jīng)30分鐘沉淀后,1g污泥固體所占污泥層的體積(以mL計(jì))。
在實(shí)際生產(chǎn)中,常取100mL混合液進(jìn)行測(cè)定,則污泥體積指數(shù)為:
SVI偏高,說明污泥可能過氧化,此時(shí)污泥細(xì)碎、松散、體積大,在二次沉定池中難以沉降。預(yù)示著活性污泥有大量流失的可能,出水水質(zhì)將會(huì)惡化,習(xí)慣上把這種現(xiàn)象稱為污泥膨脹。SVI過低,說明污泥中的無機(jī)雜質(zhì)多(灰分多)、密實(shí),此時(shí)沉降體積小,污泥缺乏活性,對(duì)污染物的生物降解能力差。一般情況下,SVI<100時(shí),沉降性好,但灰分多;SVI=100~200時(shí),沉降性一般;SVI>200時(shí),沉降性不好,易膨脹。
焦化廠酚氰污水生化池中的SVI一般在100~200之間。有時(shí)因進(jìn)水中有機(jī)負(fù)荷猛增等原因,使SVI>200,污泥的沉降性能仍然較好。
SDI(Sludge Density Inedx)——污泥密度指數(shù)
與SVI相反,它表示靜置一定時(shí)間后,一定容積(通常是100mL)的活性污泥所含有的活性污泥克數(shù)。二者關(guān)系是
SVI值增高,表示活性污泥的沉降性能下降;而SDI值增高,則表示活性污泥的沉降性能提高了。污泥密度指數(shù)現(xiàn)已很少使用,一般所說的污泥指數(shù)即指污泥體積指數(shù)SVI。
污泥膨脹
在活性污泥通過自然沉降進(jìn)行分離時(shí),其壓縮性下降,沉淀性能惡化,稱為污泥膨脹。其結(jié)果造成大量活性污泥在二次沉淀池隨出水流失,使出水水質(zhì)惡化,致使污水處理不能進(jìn)行下去。造成污泥膨脹的原因有如下3點(diǎn)。
(1)絲狀菌大量繁殖而產(chǎn)生膨脹。絲狀菌的優(yōu)勢(shì)增殖妨礙了污泥的壓縮。典型的絲狀菌是球衣細(xì)菌屬。此外,芽胞桿菌屬、貝氏硫細(xì)菌屬、枝絲細(xì)菌層等的存在也能使污泥產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。但對(duì)于焦化污水由于含氮較高而很少發(fā)生絲狀菌的增殖。
(2) 進(jìn)水負(fù)荷很低,而攪拌強(qiáng)度過大。此時(shí),由于污泥的過氧化而變得細(xì)碎,zui終解體,使上澄液十分混濁。
(3) 由厭氧發(fā)酵使污泥的比重減小而造成污泥膨脹。在構(gòu)筑物的死角,污泥厭氧分解產(chǎn)生H2S和CO2,過度攪拌和脫氮產(chǎn)生的氣泡等都是攜帶污泥上浮的因素。
污泥的泥齡
活性污泥混合液懸浮物新老(舊)交替時(shí)間長(zhǎng)短的參數(shù)。可按下式計(jì)算:
式中:
SSinf——原污水中懸浮物含量,mg/L
Var
Qing——曝氣池進(jìn)水量,m3/d
也可用曝氣池中全部污泥量與剩余污泥量之比來計(jì)算,單位是天。如活性污泥總量為5000kg,每日排泥500kg,則泥齡為10天。它說明每天污泥被更新十分之一,又說明每10天污泥量增加一倍。一般情況下,污泥負(fù)荷愈高,其泥齡愈短,即污泥更新得快;負(fù)荷愈低,則其泥齡愈長(zhǎng)。如延時(shí)曝氣與生物吸附相比,其負(fù)荷較低,則泥齡較長(zhǎng)。
容積負(fù)荷Fr
單位曝氣池容積,在單位時(shí)間內(nèi)所能去除的污染物重量。
式中:
NW——混合液污泥濃度(即MLSS),g/L或kg/m3
式中:
T——曝氣時(shí)間(按進(jìn)水量計(jì)),d
簡(jiǎn)化后可按下式計(jì)算:
式中:
q2——出水濃度,mg/L
V——曝氣池池容,m3
用容積負(fù)荷來評(píng)價(jià)生化裝置的實(shí)際處理負(fù)荷及在相同條件下的操作管理的優(yōu)劣是比較簡(jiǎn)便而直觀的。在焦化系統(tǒng)中,采用容易檢測(cè)的COD容積負(fù)荷作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)尤其如此。
污泥負(fù)荷
單位重量的懸浮固體,在單位時(shí)間內(nèi)所能去除的污染物重量。常用kgBOD5/(kgMLSS·d)或kgCOD/(kgMLSS·d)表示。亦即BOD5-SS負(fù)荷或COD-SS負(fù)荷。
污泥負(fù)荷顯示了曝氣池的處理能力和微生物所處的世代。如:
BOD5—SS=1.5~3.0kgBOD5/(kgMLSS·d)——對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期
BOD5—SS=0.2~0.6kgBOD5/(kgMLSS·d)——穩(wěn)定生長(zhǎng)期;
BOD5—SS=0.05~0.2kgBOD5/(kgMLSS·d) ——衰亡生長(zhǎng)期。
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