污水处理技术之20个污水处理关键参数控制指标

污水处理也是污染防治的重要环节，那么在处理时有哪些关键的参数控制指标呢？本文总结了灼烧碱量、F/M、VFA、污泥负荷、容积负荷等20个指标。

(1)BOD5:生物化学需氧量(biochemical oxygen demand)，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)。

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、污水处理管理指标；f、排放标准指标；g、水体水质标准指标。

(2)CODMn /CODCr:化学需氧量(chemical oxygen demand)，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。

(3)SS:悬浮物质(suspended soild)，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)，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),又称为混合液污泥浓度，表示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)。表示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30min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30min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15min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。

(15)污泥体积指数SVI：通常测定方法：a、在曝气池出口处取混合液样品；b、测定MLSS；c、测定样品的SV%，读取沉淀污泥的体积(mL)。计算公式：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。

(16)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。

(17)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 为污泥负荷，kgCOD(BOD)/(kg污泥·d)；Q为每天进水量，m3/d；S为COD(BOD)浓度，mg/L；V为曝气池有效容积，m3；X为污泥浓度，mg/L。

(18)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为污泥负荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)；Nw为混合液污泥浓度(即MLSS)，g/L或kg/m3。

Ns=(Lq/Nw)×T 式中：Lq为单位体积污水中拟去除的污染物，kgBOD5/m3；T为曝气时间(按进水量计)，d。简化后可按下式计算：Fr=[(q1-q2)×24]/1000V 式中：q1为进水浓度，mg/L；q2为出水浓度，mg/L；V为曝气池池容，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。

(19)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。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)。

(20)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)。