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（1）BOD（生化需氧量）：在水温为20℃的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的氧量。

反映了在有氧的条件下水中可生物降解的有机物的量，主要污染特性（以mg/L为单位）。

有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：个阶段有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20天－100天完成。

实际中，常以5天作为测定生化需氧量的标准时间，称五日生化需氧量（BOD5）。

（2）COD（化学需氧量）：用强氧化剂在酸性条件下，将有机物氧化成二氧化碳和水所消耗的氧量。

①实验测定COD时，强氧化剂一般采用K2Cr2O7,此时的COD可写作CODCr,可近似代表废水中的全部有机物含量；（如采用高锰酸钾作为氧化剂，则以CODMn表示）

 ②COD是废水中有机污染物的浓度指标；

    ③同BOD一样，是天然水、用水、废水的经常性监测的水质指标；

（3）TOC（总有机碳）：水样中所有有机物的含碳量。

       TOC近似等于理论有机碳量值，是一浓度指标；根据燃烧过程中释放出CO2量的测定值求得。

（4）TOD（总需氧量）：有机物中的主要元素C、H、O、N、S等，在高温下燃烧时，将分别产生CO2、H2O、NO2、SO2所消耗的氧量。

改良A/O分段进水同步脱氮除磷工艺，实现同步脱氮除磷且具备分段进水本身的优点。系统段缺氧区之前增设厌氧区，将回流污泥回流到缺氧区首端，而在缺氧区末增加内回流设施，将反硝化之后的污泥回流到厌氧区，保证厌氧区污泥浓度并降低硝酸盐氮对厌氧释磷的影响。段进水Q1进入厌氧区，为厌氧释磷提供充足的有机基质，聚磷菌将有机底物以PHA的形式储存在体内，当缺氧区D1有足够的电子受体硝酸盐时，聚磷菌储存的PHA可直接作为缺氧吸磷的动力，实现反硝化除磷。段缺氧区出水进入好氧区进行硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐氮，同时聚磷菌还可利用体内剩余的PHA继续吸磷。硝化后的污水再进入第二段、第三段的缺氧、好氧区依次进行反应。

(2) 人工生态浮岛技术。人工浮岛是一种长有水生植物或陆生植物、可为野生生物提供生态环境的漂浮岛，主要由浮岛基质、植物和固定系统组成。在水体中设置人工浮岛，浮岛上的植物根系能够吸附和吸收水中的氮、磷等贮存在植物细胞中。此外，植物根系拥有巨大的表面积，是水中微生物生长的载体，通过微生物的共同作用可降低水体化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)及重金属含量。

关键技术

(1) 建立三段A/O分段进水实时控制技术，实现工艺的自动化控制。无需添加碳源，好氧池同步进行硝化反硝化作用，溶解氧浓度控制在1.0～1.5mg/L，节省曝气能耗。(2)与人工浮岛技术耦合，可根据进水污染物浓度的高低选择合理的运行模式：污染物浓度低时，分段进水工艺作为人工浮岛的载体，不需投加污泥，利用水生植物发达的根系达到对污染物的去除效果;污染物浓度高时，分段进水工艺投加污泥运行，植物根系既可作为微生物载体又可吸收氮磷等污染物。

主要设备

水泵、污泥回流泵、潜水搅拌机、曝气系统、智能控制系统、变配电柜。

（二）污水化学性质污染指标

1.无机物

（1）酸碱度

一般要求后污水的pH值在6~9之间。当天然水体遭受酸碱污染时，pH值发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还腐蚀船舶。

（2）植物性营养元素

过多的氮、磷进入天然水体易导致富营养化，导致水体植物尤其是藻类的大量繁殖，造成水中溶解氧的急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。

含氮化合物：氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。它消耗水体中的溶解氧，促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮，引起鱼类死亡，水质迅速恶化。

关于氮的几个指标：

有机氮：主要指蛋白质和尿素

总氮（TN）一切含氮化合物以氮计的总称

凯氏氮（TKN）：总氮中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮；

氨氮（NH3-N）：有机化合物的分解或直接来自含氮工业废水

NOX-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮

含磷化合物：磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素，主要来自于人体排泄物以及合成洗涤剂，牲畜饲养及含磷工业废水。它易导致藻类等浮游生物大量繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡，使水质迅速恶化，危害水产资源。

（3）重金属：微量金属元素

危害：生物毒性，抑制微生物生长，使蛋白质凝固；逐级富集至人体，影响人体健康。

（4）无机性非金属有害有毒物：水中无机性非金属有害有毒污染物主要有砷、含硫化合物、氰化物等。

增氧曝气技术的类别

根据气泡大小、作用原理及能源的不同，目前应用到工程中的曝气技术及产品主要有以下三种。一种是微纳米曝气机，其通过气相和液相的高度分散，产生直径小于3μm的微米级气泡和纳米级气泡。微纳气泡具有存活时间长、比表面积大、高界面活性、带能带电等特殊的理化特性。一种是清洁能源曝气机，如太阳能曝气机、风能曝气机，及风光两用曝气机。这种曝气机一般采用清洁能源带动电机，以机械部件实现大气富氧或者鼓风、氧的传送等。

一种是推流曝气机，可根据需要在一定区域内形成造流作用，增强水循环，同时兼具曝气功能。从富氧效果来看，微纳米气泡曝气机效果好，但受制于作用面积小、耗电量大等问题。

增氧曝气技术的两种理论及产品

目前在学术界，对水环境中富氧、曝气主要有两种理论。一种是“活水”理论，即活水不死，只要水是流动的，水体通过自净能力就能保持相对好的水质。这种理论在美国的曝气技术产品中得到了好的应用。如美国的曝气机solarbee，在河流、水库及污水厂的曝气池、自来水的大型储蓄罐中均得到了广泛应用。目前，该产品已被南京****环保引进并消化吸收，研发出系列的艾溥IPOCH太阳能曝气机。

另一种是尊重自然，不改变水体的生态环境理论。这种理论认为自然水体每层都有不同的生态环境，如根据氧的不同，在水体中有不同的藻类、微生物、鱼类等，不能因为治理水环境而破坏自然环境。这种理论在日本的曝气技术产品中得到了应用。如日本NANOMAIZU超微气泡技术，松江土建株式会社及日本土木研究所的深层曝气技术等，仅是通过物理技术对底层富氧，而不改变水体中层及上层的状态。

日本的这两种产品，目前也已经被国内的公司引进吸收。如南京金禾水环境股份有限公司的微纳米气泡发生器，以及江苏中宜水体修复公司的WEP曝气机。国内也研发了一些曝气技术，这两种理论都有应用。比较典型的是由于水环境治理中用电的不便，一些科研院所、水环境治理公司等研发了以清洁能源为主的曝气机，部分产品在国家的科技计划，如水专项中得到了应用，但尚未产业化。

污水的污染指标

       水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反应污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。

       污水污染指标一般可分为物质性质、化学性质和生物性质三类。

（一）污水物理性质的污染指标

表示污水物理性质的污染指标有温度、色度、嗅和味、固体物质等。

1.温度

许多工业企业排出的污水都有较高的温度，排放这些污水会使水体水温升高，引起水体热污染。

危害：氧在水中的饱和溶解氧随水温升高而减少，较高的水温又加速耗氧反应，可导致水体缺氧与水质恶化。

2.色度

色度是一项感官性指标。主要来源于金属化合物或有机化合物。所含杂质不同，色度不同。

危害：色度升高，透光性下降，水生植物的光合作用受到影响，水体自净作用减弱。

3.嗅与味

主要来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等。

4.固体物质

水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮固体（SS）危害：产生色度，堵塞鱼腮，消耗溶解氧，恶化水质，吸附其他物质随水流迁移。TS测量：定量水样在105~110℃烘箱中烘干至恒重所得重量。

培菌法

（1）生活污水培菌法：在温暖季节，先使曝气池充满生活污水，闷曝（即曝气而不进污水）数十小时后，即可开始进水。引进水量由小到大逐渐调节，连续运行数天即可见活性污泥出现，并逐渐增多。为加快培养进程，在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等，以提高营养物浓度。特别注意，培菌时期（尤其初期）由于污泥尚未大量形成，污泥浓度低，故应控制曝气量，应大大低于正常期曝气量。

（2）干泥接种培菌法：好取水质相同已正常运行的污水系统脱水后的干污泥作菌种源进行接种培养。一般按曝气池总溶积1％的干泥量，加适量水捣碎，然后再加适量工业废水和浓粪便水。按上述的方法培菌，污泥即可很快形成并增加至所需浓度。

（3）数级扩大培菌法：根据微生物生长繁殖快的特点，仿照发酵工业中菌种→种子罐→发酵罐数级扩大培菌工艺，分级扩大培菌。如某工程设计为三级曝气池，此时可先在一个池中培菌，在少量接种条件下，在一个曝气池内培菌，成功后直接扩大至二三级。

（4）工业废水直接培菌法：某些工业废水，如罐头食品、豆制品、肉类加工废水，可直接培菌；另一类工业废水，营养成分尚全，但浓度不够，需补充营养物，以加快培养进程。所加营养物品常有：淀粉浆料、食堂米泔水、面汤水（碳源）；或尿素、硫氨、氨水（氮源）等，具体情况应按不同水质而定。

（5）有毒或难降解工业废水培菌：有毒或难降解工业废水，只能先以生活污水培菌，然后再将工业废水逐步引入，逐步驯化的方式进行。

（6）直接引进种菌种培菌：有些特殊水质菌种难于培养，还可利用当地科研力量，利用专业的工业微生物研究所培养菌种后再接种培养，如PVA（聚乙烯醇）好氧消化即有专门好氧菌。此法，投资大，周期长，只有特殊情况才用。

水污染：又称水体污染，各种污染物进入水体，其数量超过水体自净能力的现象。

       水体自净：以河水为例，指河水中的污染物质在河水向下游流动过程中浓度自然降低的现象。可分为以下几类。

(1)物理净化：指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发作用而使河水污染物质浓度降低的过程。

(2)化学净化：指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。

(3)生物净化：指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而使污染物质浓度降低的过程。

水体中的主要污染物及其危害

根据污染物的物理形态，水污染物可分为：悬浮固体（SS：粒径0.1～0.45um以上）、胶体性物质（粒径0.001～0.1um）和溶解性物质。

       根据污染物的化学性质，水污染物可分为：无机污染物和有机污染物两类。有机污染物又可分为可生物降解性污染物和难生物降解污染物。

无机污染物包括N、P等植物性营养物质、非金属（As、氰等）、金属与重金属（Hg、Cd、Cr）以及主要因无机物的存在而形成的酸碱度。N、P是导致湖泊、水库、海湾等封闭性水域富营养化的主要元素。许多重金属对人体和水生生物有直接的毒害作用。

可生物降解性有机污染物排入水体以后，在微生物的作用下得到降解，从而消耗了

水中的溶解氧，引起水体的缺氧和水生动物的死亡，破坏水体功能。在厌氧条件下有机物被微生物降解产生H2S、NH3、低级脂肪酸等有害或恶臭物质。

难生物降解性污染物，如农药、卤代烃、芳香族化合物、聚氯联苯等，一般具体毒性大、化学及生物稳定性强、易于在生物体内富集等特点，排入环境以后长时间滞留，并通过食物链对人体造成危害。

培菌方法

所谓活性污泥培养，就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件，即营养物，溶解氧，适宜温度和酸碱度。

（1）营养物：即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。

（2）溶解氧：就好氧微生物而言，环境溶解氧大于0.3mg/L，正常代谢活动已经足够。但因污泥以絮体形式存在于曝气池中，以直径500µm活性污泥絮粒而言，周围溶解氧浓度2mg/L时，絮粒中心已低于0.1mg/L，抑制了好氧菌生长，所以曝气池溶解氧浓度常需高于3～5mg/L，常按5～10mg/L控制。调试一般认为，曝气池出口处溶解氧控制在2mg/L较为适宜。

（3）温度：任何一种细菌都有一个适生长温度，随温度上升，细菌生长加速，但有一个和高生长温度范围，一般为10~45ºC，适宜温度为15~35ºC，此范围内温度变化对运行影响不大。

（4）酸碱度：一般pH为6~9。特殊时，进水高可为pH9~10.5，超过上述规定值时，应加酸碱调节。

格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条的间隙，可分为用粗格栅(50～100mm)、中格栅(10～40mm)、细格栅(3～10mm)三种。

新设计的废水处理厂一般都采用粗、中两道格栅，甚至采用粗、中、细三道格栅。我国目前采用的机械格栅的栅条间距大都在20mm以上，多采用50mm左右。机械格栅的间距过小则易使耙齿卡在格栅间。机械格栅的倾斜度较人工格栅的大，一般为60O～70o，采用电力系统或液压系统传动。齿耙用链条或钢丝绳拉动，移动速度一般为2m/min左右。

格栅链条作回转循环转动，齿耙固定在链条上，并伸入栅隙间。这种格栅设有水下导向滑轮，利用链条的自重自由下滑，齿耙在移动过程中将格栅上截留的悬浮物清除掉。

筛网主要用于截留尺寸在数毫米至数十毫米的细碎悬浮态杂物，尤其适用于分离和回收废水中的纤维类悬浮物和动植物残体碎屑。这类污染物容易堵塞管道、孔洞或缠绕于水泵叶轮。用筛网分离具有简单、高效、运行费用低廉等优点。

筛网过滤装置很多，有振动筛网、水力筛网、转鼓式筛网、转盘式筛网、微滤机等。不论何种形式，其结构既要截留污物，又要便于卸料及清理筛面。

图2为一种水力回转筛的结构示意图，它由锥筒回转筛和固定筛组成。回转筛的小头端用不透水的材料制成，内壁装设固定的导水叶片。当进水射向导水叶片时，便推动锥筒旋转，悬浮物被筛网截留，并沿斜面卸到固定筛上进一步脱水；水则穿过筛孔，流入集水槽。

筛余物的处置

可将收集的筛余物运至处置区填埋或与城市垃圾一起处理；当有回收利用价值时，可送至粉碎机或破碎机磨碎后再用；对于大型系统，也可采用焚烧的方法彻底处理。

稳定塘处理技术

相较人工湿地处理技术，稳定塘处理技术更多是利用微生物起到降解、沉降、转化和截滤作用。稳定塘主要分为四类：好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘。稳定塘处理工艺对NH4+﹣N、COD、BOD等都有一定的去除率，受环境影响，终去除率也会有一些差别。

稳定塘处理系统目前也是分散式污水处理较为常用的工艺，绥化市氧化塘就是个典型的案例。该塘占地面积13万平方米，有抽升站两座，净化之后水质能够达到农田灌溉标准。而且，现在很多农业生产会选择氧化塘处理污水，因为其中的氮、磷、钾等元素含量能够提供水肥资源，还能提高土壤肥力。

曝气生物滤池

作为一种新型生物膜法污水处理工艺，曝气生物滤池具有不错的除SS、COD、BOD、硝化、氮、磷等物质的作用。无论是深度处理，还是难降解有机物处理，曝气生物滤池。

都有着很好的实践效果。因此，该种工艺的应用范围较为广泛，也越来越多地运用到了处理体系中。

物理处理方法——筛滤

物理处理方法主要用于分离废水中的悬浮物质，常用的方法有：重力分离法、离心分离法、过滤法以及蒸发结晶法等。该方法大的优点是简单、易行，并且十分经济。

一、筛滤

筛滤是去除废水中粗大的悬浮物和杂物，以保护后续处理设施能正常运行的一种预处理方法。筛滤的构件包括平行的棒、条、金属网、格网或穿孔板。其中由平行的棒和条构成的称为格栅；由金属丝织物或穿孔板构成的称为筛网。其中格栅去除的是那些可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大的悬浮物；而筛网去除的是用格栅难以去除的呈悬浮状的细小纤维。

根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣或机械清渣两类。当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少工人劳动量。

（一）格栅

格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在废水流经的管道上或泵站集水池的进口处，或取水口进口端部，用以截留水中粗大的悬浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及沉淀池的排泥管。格栅通常是废水处理流程的道设施。

格栅本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条。一般当格栅的水头损失达到10～15cm时就该清洗。

截留在格栅上的污染物，可用手工清除或机械清除。目前许多废水处理厂，为了消除卫生条件恶劣的人工劳动，一般都改用机械自动清除式格栅。

一体化处理系统

该种处理工艺采用的是中小型污水处理装置，其中包含了接触氧化反应器、净化槽处理系统等模块。据了解，一体化处理系统对于TN、TP等污染物的去除率很高，也能够有效剥离生活污水中的COD、NH4+﹣N等物质。经过一体化处理系统，排除的水体质量基本可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918﹣2002)规定的一级A标准。

江苏沭阳李恒镇500T/D集镇生活污水处理工程采用的就是这种工艺，A/O结合接触氧化工艺发挥了占地面积小、出水质量高、便于维护等优点。该项目建立的站区还设置了PLC及远程监控系统，在就地、实时、远程监控的同时，实现污水处理厂的自动运行。