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污水处理培训资料

发布时间：2020-05-08   来源：文档文库   
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污
水 处 理 培 训 资
料



编制：集团企业管理发展部
二零一三年七月



陕西恒通果汁集团股份有限公司
第一章：基础理论
一、污水和污水处理的定义： 污水：
定义1：通常指受一定污染的、来自生活和生产的废弃水。污水主要有生活污水，工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物， 耗氧污染物，植物营养物，有毒污染物等。
定义2：水中某些物质含量异常升高，并且可能对生态构成危害的水体。 污水处理：
定义1：用各种方法将污水中所含的污染物分离出来或将其转化为无害物，从而使污水得到净化的过程。
定义2：采取物理的、化学的或生物的处理方法对污水进行净化的措施。 二、污水中所含的污染物
1、固体污染物：包括悬浮物、胶体状杂质、溶解性杂质。
1.1悬浮物：水中呈悬浮状态的物质称为悬浮物，是指粒径大于100NM的杂质。这种悬浮物的存在，造成水质显著混浊。其中密度较大的颗粒多数是泥砂类的无机物，以悬浮状态存在于水中，经静置会自行沉降。密度较小的颗粒多数为动植物腐败而产生的有机物质，浮在水面上。悬浮物还包括浮游生物（如蓝藻类、硅藻类）及微生物及菌泥。密度与水相近且细度较小的颗粒，常在水中漂动，静置也难于沉降，造成水质混浊。
1.2胶体状杂质：水中固体污染物粒径介于1-10NM之间的杂质，称为胶体状杂质。胶体杂质多数是黏土性有机胶体和高分子有机物的胶体。高分子有机物胶体的分子量很大，一般是水中的植物残骸经过腐烂降解的产物，如腐殖酸、腐殖质、多聚醣等。黏土性无机胶体是造成水质混浊的主要原因。胶体状杂质具有两种特性，一是单位容积胶粒的总表面积很大，往往吸附大量离子而带有电性，使胶体团粒之间产生电性排斥力而不能互相集聚在一起，颗粒无法自行增大下沉，所以始终稳定在胶体状态。二是当光线照射到胶体将被散射，而导致水体呈浑浊现象。 1.3溶解性杂质：水中固体污染物粒径小于1NM的物质，主要是一些低分子的化合物，这种杂质不会使水变浑浊。就像食盐、食糖、苹果酸溶于水中，水却仍然是透明的。
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废水水质分析中，把固体污染物分为两类：凡能透过滤膜（孔径0.45微米）的称为溶解固体（以DS表示）；凡不能透过的称为悬浮物（以SS表示）；而将这两项指标的合量称为总固形物（以TS表示）。
当水被固体悬浮物污染，再大量排入自然界水体，将造成水体外观恶化、混浊度升高、水的颜色改变。
水中溶解固形物的浓度大，造成PH值变化或盐分增加。 2、需氧污染物
废水中凡能通过生物化学或化学作用而消耗水中溶解氧的物质，统称为需氧污染物。绝大数的需氧污染物是有机物质，无机物质主要有Fe、Fe2+、S2-、CN-等。因而在一般情况下，需氧污染物专指有机物。
由于有机物种类繁多，现有的分析技术难以将各种工业废水中的有机物加以全面定性与定量。在水质表征中采用以下几个综合水质污染指标来描述。
2.1生化需氧量：在有氧的条件下，由于微生物新陈代谢的活动，降解有机物质所需的氧量，称为生化需氧量（BOD）。以单位体积废水所消耗的氧量（mg/L）来表示。有机物生化需氧量过程与温度、生化培养时间的关。在一定范围内水温越高，微生物活力越强，有机物因降解而消耗越快，需氧也越多；时间越长，微生物降解有机物的数量越大，深度越深，需氧也越多。
多数国家规定20℃，5天生化培养测定的BOD5，作为衡量废水的有机物浓度指标。
BOD5基本上能反映可被微生物氧化降解的有机物的量，较为直观地说明了废水被有机物污染的状况与危害程度。但仍然存在一些缺点：当废水中含大量难生物降解的物质时，测定误差较大；每次测定需要5天，不能迅速及时指导实际工作；废水中存在抑制微生物生长繁殖的物质，或所含有机物不是微生物生长所需的营养时，测定结果的准确性很差。
2.2化学需氧量：化学需氧量（COD）是指在酸性介质中，用强化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。氧化剂可采用重铬酸钾或高锰酸钾。COD能在较短的时间内精确测出，较为直观地说明了废水被有机物和无机还原性物质污染的状况与危害程度，但无法说明废水中可被微生物氧化降解的有机物污染的状况。 假如废水中各成份比例相对稳定，COD与BOD间将有较固定的比例关系。而3
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BOD5/COD的比值可作为废水是否采用生化法处理的一个重要衡量指标。比值越大，越容易被生化处理，效果也越好。BOD5/COD比值大于0.3就可采用生化处理，生活污水的这项比值在0.5以上，说明生活污水很容易被生化降解，所以有些工业废水进行生化处理，常把生活污水配入工业废水，以提高BOD5/COD比值，使之更适宜于生化处理。
2.3总需氧量：有机物中所含主要元素有C、H、O、N、S等，如经高温燃烧，将分别生成CO2、H2O、NO2、SO2等，燃烧过程所消耗的总氧量称为总需氧量（TOD）。TOD的数值一般比COD数值大。
3、油类污染物：主要是石油类和动植物油类有机化合物。水体含油达0.01mg/L即可使鱼肉带有特殊气味而不能食用。油类污染物在水面上形成油膜，隔绝大气与水面，破坏了水体的复氧条件，破坏正常的充氧环境，导致水体缺氧。 4、有毒污染物：废水中能对生物体引起毒性反应的化学物质都是有毒污染物。废水中有毒污染物分为：无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质三类。 4.1无机化学毒物：包括金属和非金属及其化合物两类。金属毒物主要是汞、铜铝、铅、镍等元素的离子或化合物。非金属毒物主要有砷、硒、氰、氟、亚硝酸根等。
4.2有机化学毒物：主要是指酚、苯、硝基物、有机农药、多氯联苯、合成洗涤剂等人工合成化合物。
4.3放射性毒物：是指具有放射性核素的物质。
5、生物污染物：是指废水中的致病毒性微生物。它包括致病细菌、病虫卵、病毒和有毒藻类。水质标准中，以细菌总数和总大肠菌群数，作为卫生学指标。后者反映水体受动物粪便污染的状况。
6、酸、碱污染物：主要是指废水中含有酸性污染物或碱性污染物，有些地区酸雨也会使废水含有这类污染物。水质标准中以PH值来表示酸碱污染的存在。 7、营养性污染物：废水中所含的氮、磷是植物和微生物的主要营养物质。主要引起水体富营养化。
8、感官性污染物：废水中能引起浑浊、泡沫、恶臭、色变等现象的物质，虽无严重危害，但能引起人们感观上的不适，统称为感官污染物。
9、热污染：如果废水水温较高，直接排入水体，会造成水体的热污染。凡因废4
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水温度过高对受纳水体造成的危害，称为热污染。 三、污水处理工艺方法
污水中所含有的污染物，就其存在的形式可分为溶解性的和不溶解性的两大类。溶解性的污染物可分为分子态、离子态和胶体态的三种；不溶解性的污染物又可分为漂浮在水中的大颗粒物质、悬浮在水中的容易沉降下的物质和悬浮在水中不容易沉降的物质。这些形态不同的污染物质在去除时难易程度相差较大，并且所采用的方法也不相同。比如，漂浮在水中的大颗粒物质容易被去除，通常采作简单的格栅或筛网过滤就能够完成；而分子态的溶解性污染物质最难被去除，它往往需要通过化学或生物化学反应、或物理化学反应才能被去除。在设计污水处理工艺时，通常采取由易到难的顺序，依次将不同形态的污染物质进行去除。一种形态的污染物质通常需要一种去除方法来完成，能够完成一种去除功能的装置在整个处理工艺中被称作处理单元。污水处理工艺流程是由多个处理单元按照下列步骤串联起来的。
第一步 去除漂浮在水中的大颗粒物质
第二步 去除悬浮在水中的容易沉降下来的物质 第三步 去除悬浮在水中而不容易沉降的物质 第四步 去除水中的胶体态污染物质
第五步 去除水中的分子态、离子态污染物质
这些方法主要包括物理处理、化学处理及生物处理三大类。 1、物理处理法
物理处理法是最基本最常用的一类处理单元技术，常用作污水的一级治理或预处理。常用作化学处理法、生物处理法的预处理方法，甚至成为这些方法不可分割的一个组成部分，也可单独应用。物理处理法主要是用来分离或回收废水中的悬浮物质，它在处理的过程中不改变污染物质的组成和化学性质。常用的物理处理方法有：沉降与气浮、隔截与过滤，离心分离和蒸发浓缩等。一般情况下，物理处理法所需要的投资和运行费用较低，故常被优先考虑或采用。然而，对于大多数的工业废水来说，单纯依靠物理方法净化，往往不能达到理想的处理结果还需与其它的治理方法配合使用。 污水物理处理的基本原理
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过滤分离法：将污水通过一带孔隙的过滤装置或介质，大于孔隙尺寸的悬浮物颗粒物质被截留在介质的表面，从而使废水得到净化。经过一定时间的使用后，过水的阻力增加，就必须采取一定的措施，如通常人工或机械或反冲洗将截留物从过滤介质上除去。
重力分离法：利用废水中悬浮物质与水的性质不同，在重力作用下实现分离的过程。当悬物物的比重大于1时，就下沉，称之为沉降或沉淀。在沉淀过程中，悬浮物颗粒形态大小不变的，称为自由沉淀；若悬浮物的颗粒形状大小不断地增大，则称为絮凝沉淀。当悬浮物的比重小于1时，就上浮，称之重力浮选。然而，对于呈乳化状态或比重接近于1时的悬浮性物质，难以自然沉降或上浮，必须依靠通入空气或进行机械搅拌，以开成大量气泡，将乳化微粒粘附而带到水面，与水进行分离，这种强制上浮又称做气浮或浮选。
离心分离法：高速旋转的物体能产生离心力，利用离心力的作用可将悬浮性物质从废水中分离出来。含有悬浮物或乳化油的废水高速旋转时，由于悬浮颗粒、乳化油等和水的质量不同，因而会受到大小不等的离心力作用。质量大的悬浮性固体颗粒，受到较大的离心力作用，被甩到了外侧；而质量小的水受到离心力作用也较小，便被留在内圈，利用不同的排出口将其分别引出，便可实现固与液分离的目的。离心分离时，由于离心力对悬浮颗粒或乳化油的作用远远超过了重力和压力的作用，因此对悬浮物颗粒或乳化油的澄清也大大的强化了。
蒸发与结晶法：蒸发是依靠加热使溶液中的溶剂（如水等）汽化，溶液得到浓缩的过程；结晶是利用过饱和溶液的不稳定原理，将废水中过剩的溶解物质以结晶形式析出，再将母液分离出来就得到了纯净的产品。在废水处理中常利用结晶的方法，回收有用物质或去除污染物达到净化的目的。
6 2、化学处理法
主要是利用化学反应来分离或回收废水中的胶体物质、溶解性物质等污染物，以达到回收有用物质、降低废水中的酸碱度、去除金属离子、氧化某些有机物的目的。这种处理方法既可使污染物质与水分离，也能够改变污染物的性质，因此可以达到比简单物理处理方法更高的净化程度。常用的化学处理方法有：化学沉淀与混凝法、中和法、氧化还原法等。由于化学处理法学常需采用化学药剂或材料，故处理费用较高，运行管理的要求也较严格。通常，化学处理法还需与物理
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处理法配合起来使用。如化学法处理之前，往往需要用沉淀和过滤等手段作为前处理；在某些场合下，又需要采用沉淀、浮选和过滤等物理处理手段作为化学处理法的后处理等。 化学处理的基本原理
废水的化学处理主要应用投加化学药剂与废水中的污染物发生反应或电荷作用，以沉淀、上浮或分解为气体等使污染物达到净化。因此废水中污染物的化学结构和表面电荷差异特性与使用的药剂相差甚大。废水的化学处理基本原理如下。
中和法：废水中加入酸或碱进行中和反应，调节废水的酸碱度（PH）使其呈中性或接近中性或适宜于下步处理的PH范围。
化学混凝和沉淀法：向废水中投加某种化学药剂（常称之为混凝剂），使水中难以沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳状污染物质失去稳定后，由于互相碰撞以及附聚或聚合，搭接而形成较大的颗粒或絮状物，从而更易于自然下沉或上浮而被除去。可除低废水的浊度、色度，除去多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物放放射性物质等，因此在工业废水的处理中得到广泛应用。向废水中投加称之为淀淀剂的某种化学物质，使其和水中的某些溶解性污染物质产生反应，生成溶度积小的难溶天水的化合物，如将盐类等到沉淀下来，然后再分离出去，从而降低了溶解性污染物质的浓度。
氧化还原法：废水中某些有毒有害的溶解性污染物质，可在氧化还原反应过程中被氧化或还原，转化成无毒无害的新物质或转化成可从水中分离出来的气体或固体，从而达到净化处理的目的，这种方法便称为氧化还原法。 3、物理化学处理法
在工业废水的回收治理过程中，利用经常遇到的污染性物质由一相转移到另一相的过程，即传质过程来分离废水中的溶解性物质，回收其中的有用成份，以使废水得到深度治理。尤其当需要从废水中回收某种特定的物质时，或当工业废水有毒、有害，且不易被微生物降解时，采用物理化学处理方法最为相宜。常用的物理化学处理法有：吸附法、萃取法、电解法和膜分离方法等。
由于在果汁废水处理中较少用到，这些方法在此不做详细介绍。
7 4、生物处理

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废水生物处理是指利用微生物的代谢作用去除废水中有机污染物的一种方法。其基本原理为在废水构筑物中，通过微生物酶的作用，将废水中的污染物分解。在好氧条件下污染物最终被分解成CO2、H2O和各种无机酸盐；在厌氧条件下污染物最终形成CH4、CO2、H2S、N2、H2和H2O以及有机酸和醇等。主要以分散的悬浮污泥如活性污泥、厌氧颗粒污泥和生物膜的形式存在。 4.1好氧生物处理
废水好氧生物处理是向装有好氧微生物的容器或构筑物中不断地供给足够量的氧的条件下，利用好氧微生物分解废水中的污染物质。一般是通过机械设备往曝气中连续不断地充入空气，亦可采用采用氧气发生设备提供纯氧，并使氧溶解于废水中，这种过程称为曝气，处理废水的构筑物称为曝气池。曝气的过程除供氧外，还起搅拌混合作用，保持活性污泥在混合液中呈悬浮状态，同时增加微生物（以活性污泥或生物膜形式存在）与基质污染物的碰撞几率，使其与废水充分接触混合。
好氧生物处理曝气方式主要有：鼓风曝气、表面加速曝气和射流曝气。由于好氧生物处理运行费用主要为电耗，所有提高曝气过程空气中氧的利用率，增加单位电耗充氧量一直是曝气设备和技术开发的重点。
好氧处理主要方法有：活性污泥法、SBR、生物接触氧化法、生物转盘、生物滤池、氧化沟、氧化塘等。好氧生物处理主要适用于COD一五00mg/L以下废水的处理。 4.2厌氧生物处理
厌氧生物处理法具有节能、运转费用低、能产生沼气等特点，因而在处理高浓度有机废水中被普遍采用。厌氧处理废水是在无氧的条件下进行的，是由厌氧微生物作用的结果。厌氧微生物在生命活动过程中不需要氧，有氧还会抑制或杀死这些微生物。这类微生物主要分两大类群，即发酵细菌（产酸菌）和产甲烷菌。废水中的这些有机物在这些微生物联合作用下，通过酸性发酵阶段和产甲烷阶段，最终被转化成CH4、CO2等气体，同时使废水得到净化。
酸性发酵阶段是指微生物在分解有机物过程中产生大量的有机酸，主要是挥发性脂肪酸（VFA）和醇，使发酵环境中PH下降，呈现酸性。产甲烷阶段是指微生物在这一阶段中，分解第一阶段产生的有机酸和醇，通过无氧呼吸产生CH4、CO2、8
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H2S等，使发酵环境中PH值上升，此时，水中的PH值可提高至7-8。参与第二阶段的细菌为严格厌氧菌，主要是产甲烷菌。因产甲烷细菌代谢速度很慢，故第二阶段需要较长时间。
厌氧生物处理可直接接纳COD大于2000mg/L的高浓度有机废水，而这种高浓度废水若采用好氧生物处理法必须稀释几倍甚至几十倍，致使废水中处理的运行费很高。但厌氧法处理后的出水COD和BOD5仍很高，达不到排放标准的要求，因而，欲达到国家排放标准，后续常接好氧处理工艺，果汁废水常用接触氧化法。
近年来的研究和实践表明，处理高浓度有机废水，先采用厌氧法处理，使废水中的COD和BOD5大幅度降低，然后再用好氧法进行处理，可取得比较好的效果。
9 5、废水生物处理基本过程
废水生物处理过程可归纳为四个连续进行的阶段，即絮凝作用（在生物膜法中称为挂膜）、吸附作用、氧化作用和沉淀作用。下面以好氧法为例说明这四个阶段。 5.1、絮凝作用
在废水生物处理中，细菌常以絮凝体开式存在。废水进入生物反应池后，废水中的产荚膜细菌可分泌出粘液性物质，并相互粘连形成菌胶团。菌胶团又粘连在一起，絮凝成活性污泥和粘附在载体上形成生物膜。所以，活性污泥或生物膜是微生物群体（包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等）存在的形式，并在废水生物处理中具有重大的生态学意义。 5.2、吸附作用
吸附作用是发生在微小粒子表面的一种物理化学的作用过程。微生物个体很小，并且细菌也具有胶体粒子所具有的许多特性，如细菌表面一般带有负电荷，而废水中有机物颗粒常带有正电荷，所以它们之间有很大的吸引作用。活性污泥的有面积介于2000-10000m2/m3，其表面附有的粘性物质对废水中的有机物颗粒、胶体物质有较强的吸附能力，而对溶解性有机物有吸附能力很小。对于悬浮固体和胶体含量较高的废水，吸附作用可使废水中有有机物含量减少70%-80%左右。 5.3、氧化作用
氧化作用是发生在微生物体内的一种生物化学的代谢过程。被活性污泥和生物膜吸附的大分子有机物质，在微生物胞外酶的作用下，水解为可溶性的有机小分了物质，然合透过细胞膜进入微生物细胞内。这些被吸收到细胞内的物质，作为
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微生物的营养物质，经过一系列生化反应途径，被氧化为无机物CO2和H2O等，并释放能量；与此同时，微生物利用氧化过程中产生的一些中间产物和呼吸作用释放的能量，合成细胞物质。在此过程中微生物不断繁殖，有机物也就不断地被氧化分解。 5.4、沉淀作用
废水中有机物质在活性污泥或生物膜的氧化分解作用下无机化后，处理后水往往排至自然水体中，这就要求排放前必须经过泥水分离。
活性污泥，特别是生物膜具有良好的沉降性能，使泥水分离，澄清水排走，污泥沉降至池底，这是废水生化处理必须经过的步骤，也是非常重要的步骤。若活性污泥或脱落的生物膜不能泥水分离，则这两种生物处理技术不可能实现。若泥水不经分离或分离效果不好，由于活性污泥本身是有机体，进入自然水体后将造成二次污染。
根据废水生物处理中微生物对氧的要求，可把废水生物处理分为好氧处理和厌氧处理两大类型。根据微生物存在的状态分为活性污泥法、生物膜法及自然处理技术。但不论是何种处理工艺，污染物均有三个去向：①微生物的增长和细胞物质积累；②产生代谢产物和能量；③残存物质。
废水生物处理对微生物的要求主要有：①能够代谢废水中的有机物；②能与处理后的水彻底分离（这对厌氧生物处理更为重要，因为它既是保证出水水质，又是使处理能持续下去的必要条件）。
同一种有机污染物在好氧和厌氧条件下转化的特点不同。①共同点：微生物以有机污染物作为营养物质通过合成代谢组成细胞物质，通过分解代谢产生能量和代谢产物。②不同点：转化条件不同，好氧转化在有氧的条件下进行，厌氧转化在无氧或缺氧的条件下进行；有机污染物的降解途径不同；代谢过程中的最终电子受体（受氢体）不同，好氧转化的受氢体是分子氧，厌氧转化的受氢体是代谢过程中产生的有机物（如小分子有机酸、醇）或含氧的无机物（如、CO32-）；代谢的终产物不同，好氧转化的产物为最终的氧化产物（如CO2、H2O、NO2-、SO42-等），厌氧转化的产物为小分子有机物或相应的还原产物（如有机酸、醇、N2、NH3、H2S、CH4等）；物质代谢的速度不同，好氧代谢速率高于厌氧代谢；细胞生长速率不同，好氧转化过程积累的细胞物质质量高于厌氧转化过程。
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四、生物处理过程环境条件的影响因素
在废水生物处理过程中物理、化学和生物因素会影响分解污染物的微生物种群、数量、活性、生物化学转化速率和生物降解产物等。为使生物处理系统中微生物生态系统最大地发挥效率，弄清各种因素对废水生物处理的影响，对如何优化调控系统中微生物种群，提高废水处理效率十分重要。 1、物理化学因子对生物处理系统的影响
每个微生物菌株对影响生长和活动的生态因素（如温度、PH、盐分等）均有耐受范围，有耐受上限和耐受下限。如果某一环境中有几种降解微生物，就比在同一环境中只有一种降解微生物的耐受范围要宽。但如果环境条件超出系统中所有微生物的耐受范围，降解作用就不会发生。 ①、温度
在生化反应上，温度支配着酶反应动力学、微生物生长速度以及化合物的溶解度等。温度对微生物的生理活动的影响主要反映在两个方面：一是随着温度在一定范围内升高，细胞中的生物化学反应加快，增殖速率也加快；二是细胞组成物质，如蛋白质、核酸等对温度很敏感，如果温度大幅度升高并超过一定限度，会使微生物组织遭到不可逆破坏，因而对控制污染物的降解转化着关键作用。不同种类的微生物对温度的适应能力有很大差别，生物处理中应用的微生物根据处理目标、工艺的不同种类也不同。各类厌氧菌的温度范围见下表：
表1 各类厌氧菌的温度范围
细菌种类 低温菌 中温菌 高温菌
生长的温度范围/（℃）
10～30 30～40 50～60 最适温度/（℃）
～20 35～38 51～53 11 尽管产甲烷菌可按生存的温度范围分为三类，但大多数产甲烷菌最适宜温度为35～40℃之间。一般在大多数厌氧反应器中，都基本符合温度每增加10℃，反应速度增加一倍的规律。
一般来说，好氧生物处理在5℃下速率很低，微生物基本处理于休眠状态；通常温度范围为一五～35℃；最适宜温度为20～30℃。 ②、PH 大多数微生物强酸强碱都会抑制其生物活性，通常在PH4-9范围内微生物生长
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最好。一般细菌和放线菌更喜欢中性或微碱性环境，酸性条件下有利于霉菌及酵母菌的生长。在极端酸性条件或碱性条件下微生物活性降低；在合适的PH值条件下微生物性增高，生物降解趋向加快。表2为了般微生物生长的PH范围，从中可见，以细菌为主体的废水生物处理系统，PH6.5～7.5较适宜。
表2 一般微生物生长的PH范围
微生物 细菌 酵母菌 霉菌 ③、盐分
盐分比较高时可能会影响微生物的活动。有些废水中的盐分较高，抑制了微生物的活动，造成抑制某些降解有机物的微生物种群的生长，从而抑制生物降解过程。 ④、压力
有些油类污染物的密度比海水大，会沉积到海底。海底属于高静水压和低温环境，在这样的环境中微生物活性很低，有机物的降解十分缓慢。在平常的污水处理工作很少出现此类情况，主要针对的海洋污染。 2、养分供应对生物处理系统的影响 ①、碳源
碳源对细菌和真菌的生长十分重要。对废水处理来讲，微生物的碳源来源于有机污染物，但这些有机污染物的碳源能否供给处理系统的微生物利用，与污染物的化合物特征有关。通常，结构简单、分子量小的化合物比结构复杂、分子量大的化合物易降解，聚合物和复合物较难生物降解。 ②、氮和磷及其它营养元素
微生物生长除需要碳源外，还需要一些营养元素，如氮、磷、硫、镁等。如果环境中这些营养成分一种或几种供应不足，微生物降解污染物的过程则会受到抑制。好氧处理中碳、氮、磷控制为100：5：1为宜；厌氧处理中碳、氮、磷控制为200～300：5：1为宜，厌氧比好氧值要大，主要为厌氧微生物对碳等营养的利用率较好，而好氧微生物低有关。
12 最低PH值 3～5 2～3 1～3 最适PH值 6.5～7.5 4.5～5.5 4.5～5.5 最高PH值 8～10 7～8 7～8 五、厌氧消化过程的控制
5.1厌氧消化过程的酸碱平衡及PH控制

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PH值是影响厌氧消化过程的重要因素，许多研究结果和实际运行经验表明，厌氧消化要一个相对稳定的PH范围，一般来说，对于以产甲烷为主要目的的厌氧过程，为6.5～7.5。如果生长环境的PH值过高（大于8.0）或过低（小于6.0），产甲烷菌的生长代谢和繁殖率就会受到抑制，并进而对整个厌氧消化过程产生严重的不利影响。这是因为在厌氧体系中，其他非产甲烷菌如发酵细菌等对PH值的变化不如产甲烷菌敏感，在PH发生变化时，这些细菌受到的影响较小，它们能继续将进水中的有机物转化为脂肪酸类，导致反应器内有机酸的积累、酸碱平衡失调，使产甲烷菌的活性受到更大的抑制，最终导致反应器运行失败。因此，在厌氧生物处理过程中，应特别注意反应器内PH的控制，一般应维持在产甲烷菌的最适范围内，即6.5～7.5（最佳6.8～7.2）之间。为了维持这样的PH值，在利用厌氧工艺处理某些工业废水时，有时就需要投加碱或酸来调节和控制反应器内的PH值。
5.1.1厌氧微生物的适宜PH值
不同的厌氧微生物类群的适宜PH范围实际上各不相同。
产酸细菌能适应的PH较宽，一般来说，其最适宜的PH值是在6.5～7.5之间，此时，其生化反应的能力最强。但是，PH略低于6.5或高于7.5时，产酸细菌仍有较强的生化反应能力。
为甲烷细菌所能适应的PH范围较窄，一般认为其最适PH范围为6.8～7.2，实际经验表明，当PH值在6.5～7.5之间，产甲烷菌均有较强的活性。 5.1.2厌氧消化体系中的酸碱平衡
厌氧消化体系中的PH值是由体系中的酸碱平衡所控制的，因此很必要对厌氧消化体系中的酸碱平衡进行分析和研究。
根据对厌氧消化体系中的成分的分析，可知，与酸碱平衡有关的主要物质有脂肪酸、氨氮、H2S、CO2等。 ①、脂肪酸的产生与消耗
虽然脂肪酸用为厌氧第一阶段产酸细菌的产物，但如果绝大多数的脂肪酸都能在后续的产甲烷阶段被消耗掉，而在出水中仅剩下极少量的VAF，则不会对厌氧缓冲体系产生很大的影响。但是，当反应器超负荷运行和受不良条件的冲击，由于产酸细菌的生长较快且对环境条件的变化不太敏感，则会造成VAF的积累，此13
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时，厌氧体系的PH值就会下降。 ②、氨的产生与消耗
在厌氧菌消化过程中氨的产生主要有以下几个来源：甲胺的甲烷化，氨基酸和蛋白质的发酵，其它含氮有机物的降解等。降解的终产物都是以NH3-N的形式存在。而游离氨是厌氧缓冲体系中的一种致碱物质，因此，含氮有机物的降解，将会导致厌氧体系中碱度的增加。
5.1.3厌氧生物处理过程中PH值的控制技术
为了保持厌氧反应器中的PH值稳定在适宜的范围内，就必须采取一定的措施对反应器的运行状况进行调节和控制。在实际运行中，主要通过以下几种方法来调节和控制厌氧反应器的PH值。 ①、投加致碱或致酸物质
在进水中或直接在反应器中加入致酸或致碱物质，是最直接的调控厌氧反应器内PH值的方法。实际运行中所用的致碱物质主要有碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠及氢氧化钙等。这种方法要消耗化学药品，从而增加了运行费用。而且，对现场操作人员来说，应在废水中加入多少致碱物质不好掌握。 ②、稳定培养产甲烷菌
产甲烷菌生长世代较长，培养数量多且性状好的产甲烷菌是厌氧调试的最终目标。在培养过程投加必要的营养物质，特别是氮元素，一方面能加快产甲烷菌的增殖，加快消耗厌氧第一阶段生成的VAF，不致于造成VAF的积累，引起PH下降；另一方面生成的游离氨能增加厌氧缓冲体系中的一种致碱物质。 ③、出水回流
一般情况下，厌氧反应器的出水碱度会高于进水碱度，所以可采用出水回流的方法来控制反应器内的PH值，同时出水回流还可起到稀释作用。采用回流法控制反应器内PH值，回流比一般应控制在5～20之间。 ④、出水吹脱CO2回流
出水中的CO2是主要的酸性物质，把出水中的CO2经吹脱去除后再回流，是一种更好的调控厌氧反应器内PH值的方法。但在采用该方法时，由于一般均采用空气进行吹脱，所以回流液中会含有一定的溶解氧，也会对反应器的运行产生一定的不利影响。
14 5.2温度对厌氧生物处理的影响

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温度是影响厌氧生物处理工艺的重要因素，它的影响主要表现在以下几个方面：⑴温度主要是通过对厌氧微生物细胞内的某些酶的活性的影响微生物的生长速率和微生物对基质的代谢速率，这样就会影响到废水厌氧生物处理工艺中污泥的产量、有机物的去除速率、反应器所能达到的处理负荷；⑵温度还会影响有机物在生化反应中的流向和某些中间产物的形成以及各种物质在水中的溶解度，因而可能会影响到沼气的产量和成分等；⑶另外温度还可能会影响剩余污泥的成分和性状；⑷在废水厌氧生物处理装置和设备的运行中，要维持一定的反应温度又与能耗成本有关。
①、温度突变对厌氧消化的影响
厌氧微生物对反应温度的突变十分敏感，温度突降会对其生物活性产生显著的影响，降温幅度越大，低温时间越长，产气的下降就更严重，升温后产气量的恢复更困难。一般认为，厌氧生物处理系统每日的温度波动以不大于2～3℃为佳。 ②、厌氧生物处理反应温度的选择与控制
从前已述可以看出，反应温度对于厌氧生物处理工艺是十分重要的参数，在设计和运行厌氧生物反应器时，反应器温度的选择就显得十分关键。但反应器温度的选择不能仅仅考虑处理效果，为了维持合适的反应温度所需要消耗的能量也是我们必须考虑的问题。
高温厌氧消化能达到的处理负荷高，处理效果好，但为了维持较高的反应器温度所需要消耗的能量也相对较高，因此，只有在原废水温度较高（如48～70℃）或者在有大量废热可以利用的条件下才可以选用。目前绝大多数人数运行的厌氧反应器都是在中温条件下运行，这样既可以获得较稳定、高效的处理效果，同时为了维持反应器温度所需要消耗的能量还可以接受。
厌氧反应器温度控制主要有以下几种方式：⑴直接在厌氧反应器内进行温度的控制，即将蒸汽管直接安装到厌氧反应器内部，再通过温度传感器保证反应器内部的温度一直处于所需要的温度范围之内；⑵通常只对厌氧反应器本身进行保温处理，或者采用钢混结构将构筑物半埋地设计，而将加热放在进入厌氧反应器之前的调节池中，即将蒸汽管直接安装在调节池中，将其中废水的温度加热略高于所需要的温度，然后通过进水泵将加热后的废水泵入厌氧反应器；⑶采用热交换器对进水进行间接加热。
15 5.3厌氧消化过程中的营养物质

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厌氧废水处理过程是由细菌来完成的，因此细菌必须维持在良好的状态，否则细菌最终会从反应器中流失。为此废水中必须含有足够量的细菌用以合成自身细胞物质的化合物。
细菌细胞的化学组成是了解其营养需求的基础。一般认为，产甲烷细菌的实验分子式与普通细菌一样可以用C5H7O2N来表示，这说明为甲烷细菌对生物细胞中基本元素C、H、O、N的需求与普通细菌细胞没有什么差别。但除C、H、O、N以外，产甲烷细菌的化学组成却具有其自身的特殊性，如表3可以看出，产甲烷菌的主要营养物质有氮、磷、钾和硫，生长所必须的少量元素有钙、镁、铁，微量金属元素有镍、钴、钼、锌、锰、铜等。
表3 产甲烷细菌的化学组成 单位：g/kg干细胞 元素 氮 磷 钾 硫 钙
含量 65 一五 10 10 4 元素 镁 铁 镍 钴 钼
含量 3 1.5 0.10 0.075 0.06 元素 锌 锰 铜

含量 0.06 0.02 0.01

16 以上所讨论的主要是厌氧污泥中的产甲烷菌的营养组成情况，但是，厌氧污泥中除了产甲烷细菌以处还有多种非产甲烷菌，如水解细菌、产酸菌、产乙酸细菌、硫酸盐还原菌等。但一般来说，厌氧生物处理系统中，产甲烷细菌是其中最关键的一种细菌，因为产甲烷菌本身世代周期很长，生长缓慢，对环境条件的要求很高，对于环境条件的微小变化很敏感，而且在整个厌氧系统中，产甲烷菌处在食物链的最后，如果产甲烷细菌生长不好，其活性不能得到充分发挥，就会引起整个厌氧消化过程无法进行。因此，在讨论厌氧消化过程中的微生物营养物质时，主要关心的就是产甲烷细菌的营养要求。
在利用厌氧生物处理工艺处理废水时，可以根据一表中各种元素的含量，利用下列公式来估算出所需要的营养物的浓度： ρ=CODBD×Y×ρcell×1.14 （mg/L）
式中ρ——所需最低营养元素的浓度（mg/L） CODBD——进水中可生物降解的COD浓度（g/L）
Y——污泥产率系数（gVSS/g CODBD）

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ρcell——该元素在细胞中的含量（mg/g干细胞）
这里的泥泥产率系数Y，与废水是否已经酸化有关，对于未酸化的废水，Y值可取0.一五；对于已经完全酸化的废水，则可取0.03。计算结果在实际应用时还应扩大至两倍，保证在厌氧系统中有足够的营养物质。 厌氧微生物对氮、磷的需求。
同样的，在讨论厌氧微生物对氮、磷的需求时，主要讨论就是产甲烷细菌的需求。
所有产甲烷细菌均能利用NH4+作为氮源，它们利用有机氮源的能力较弱，因此，即使在环境中有氨基酸或肽等有机氮存在时，也必须经氨化细菌将这些有机氮转化为氨氮后，才能保证产甲烷细菌的正常生长。
不同的厌氧生物处理系统，其中厌氧污泥的净细胞合成量大约为其去除有机物量的2.5%～5%，而前已述及产甲烷细菌的经验式C5H7O2N来表示，则每去除1000kgCOD对氮的需要量约为3～6kg，或者，每产生60m3甲烷约需氮0.5～1.0kg。 针对不同的废水，也可以按上公式来计算，如一个浓度为4000mg/L的废水，其CODBD占COD的80%，则其中氮元素最低浓度应为（假定完全酸化的废水）： ρN=4×0.8×0.03×65×1.14=7.1mg/L 上述结果再乘以2，可知该废水的氮含量应补充到14.2 mg/L。
一般来说，在厌氧生物反应器中氨氮浓度必须大于40～70 mg/L，否则会减少生物体内活性。当反应器内氨氮浓度为12 mg/L，乙酸利用速率只有其最大值的54%，这说明，氨氮不仅是厌氧微生物生长必须的基本氮源，而且还对促进厌氧污泥的活性具有重要的作用。
磷也是厌氧微生物所必需的常量元素之一。一般认为，厌氧微生物对磷的需要量是其对氮的需要量的1/7～1/5。在磷缺乏时，厌氧细菌细胞的增殖速率会受到明显影响而降低，但产甲烷过程仍能正常进行。因此，可以利用磷的浓度来控制整个厌氧反应器的剩余污泥的产量。在厌氧反应器的运行过程中，可以采用如下的运行策略，即在反应器的启动过程中，可以采用相对较高浓度的氮和磷以刺激细菌的增殖，加速获得足够的活性厌氧污泥；而在正常的运行过程中，则将进水中的磷浓度控制在较低的水平，以减少细菌细胞的合成，降低剩余污泥的产量。
一般，对于基本未酸化的废水，即当Y≈0.一五时，CODBD：N：P可取大约350：5：117
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或C：N：P=一三0：5：1。对于基本上完全酸化的废水，Y＜0.一五时，CODBD：N：P可取大约1000：5：1或C：N：P=330：5：1。对于部分酸化的废水，则可在此基础上进行合进推算。5.4厌氧消化过程中的抑制物质
18 许多工业废水中常常会含有一种或几种对厌氧微生物（特别是为甲烷细菌）产生抑制作用的化学物质，这些抑制物质的存在会导致厌氧污泥活性的下降，甚至会导致厌氧污泥中几大类间的平衡关系被破坏，最终导致反应器运行的失败。 抑制程度通常可以用两种指标来表达，一种指标是用某种浓度下某种抑制性物质使厌氧污泥下降的百分率；另一种指标是，使厌氧污泥产甲烷活性下降50%时的抑制物的浓度，记做IC50值。某种物质的IC50值越小，就说明该物质对产甲烷过程的抑制性（或毒性）越大。 5.4.1无机抑制性物质
无机抑制性物质主要包括：氧气及其他最子受体、氨氮、硫化物及硫酸盐、无机盐类、重金属等。 ①氧及其它电子受体
在利用厌氧工艺处理低浓度污水时，通常会遇到溶解氧的影响的问题。由于产甲烷菌通常被认为是严格厌氧菌，因此进水中溶解氧的存在会抑制为甲烷菌的活性。但在UASB或EGSB反应器中由于颗粒污泥的形成以及大量兼性菌的存在，提高了其内部的厌氧污泥对溶解氧的抵抗能力。 ②氨氮
很多废水中都含有较高浓度的氨氮，也有一些废水本身可能含有较低浓度的氨氮，但含有较高浓度的有机氮如蛋白质和氨基酸等，在厌氧处理的过程中，会被转化为氨氮。一般在水处理中所谓的氨氮是指以离子形式存在的氨（NH4+）和非离子形式存在的游离氨（NH3）的总和。一般，氨氮的毒性主要是由游离氨引起的，因此氨氮在废水中的存在形式对其毒生的大小有很大影响，也因此废水的PH值对氨氮毒性的大小有直接的影响，因为PH值对游离氨在氨氮中所占比例有很大影响，当PH值为7.0时，游离氨仅占氨氮的1%；而PH值上升到8.0时，其比例可以提高10倍。一般认为，氨氮浓度在50～200mg/L时，对厌氧反应器消化液中的微生物有机激化作用，在一五00～3000mg/L则有明显的抑制作用。 氨氮的毒性是可逆的，即当氨氮被去除或稀释到一定程度以下后，产甲烷活性
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仍可恢复。
③硫化物及硫酸盐
许多工业废水中含有无机形式存在的硫，如硫酸盐和来硫酸盐，在厌氧处理过程中，这些含硫化合物会被微生物还原为硫化氢。
硫化氢的毒性由其非离子形式引起，取游离硫化氢（H2S），PH值对游离的硫化氢在总硫化物中的比例有很大影响。在PH7.0以下时，游离硫化氢所占比例较大，而当PH值在7.0-8.0的范围内，游离硫化氢比例随PH值升高迅速下降。 游离硫化氢对颗粒污泥的IC50值大约为250mg/L，而对絮状污泥的IC50值仅为50mg/L。 ④无机盐类
一般来说，无机盐类只在浓度非常高时才会引起毒性。在处理某些含有高浓度无机盐的工业废水时，应对盐类引起的毒性作用加以考虑。 ⑤重金属
重金属离子会对厌氧体系产生抑制作用，且浓度越高，抑制作用越大。 5.4.2天然有机抑制性物质
在天然抑制有机化合物中也有很多物质对厌氧污泥的产甲烷活性具有很强的抑制作用，其中有些正是我们希望厌氧污泥对其进行降解的物质。 ①挥发性脂肪酸（VAF）
VAF的毒性取决于PH值，因为只有游离的VAF是有毒性的。如果厌氧反应器的PH值较低，则游离的VAF所占比例就会较高，进而导致产甲烷细菌受到较严重的抑制；相反，在PH值为7.0时或略高时，VAF是相对无毒的。 ②长链脂肪酸 ③脂类物质
5.4.3人工合成有机抑制性物质
随着化工工业中人工合成有机物的日益增多，进入环境的有机物种类也日益复杂，有时我们将人为制造的、在自然环境中难于发现的有机化合物称为生物异型化合物，这些物质常常会对厌氧微生物产生抑制作用。典型的有卤代有机物、不饱和烃、甲基化合物、洗涤剂、抗生素等。它们也是在达到一定浓度才对厌氧起抑制作用。
19

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六、果汁生产工艺和污染物产生情况分析 6.1浓缩果汁加工业的主要生产工艺简介
浓缩果汁生产企业的产品和工艺虽然不完全一致，但是基本工艺是相似的，无论生产果汁或梨汁还是其它品种，基本工艺图1所示。果汁生产的工艺主要包括以下步骤：原料的清洗与预处理、原料破碎和压榨提汁、酶处理、澄清、过滤、吸附浓缩、杀菌，最后进行罐装。

烂果
水（净化池
20 原料果
果池
洗涤 拣选 三级洗涤 破碎
洗果排放水
浊液排放
果渣外运 榨机
超滤
果汁 树脂罐
中间罐 前巴氏杀菌 酶解 澄清 筛分
再生加碱水 清洗水
蒸汽
蒸汽
冷却水
后巴氏杀菌
清汁罐 蒸发器
蒸发冷凝结水（利用） 再生漂洗水排放
成品外运
冷藏库
成品间
灌装机
图1 果汁生产工艺流程及产污环节

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⑴、原料的清洗与预处理
原料首先要进行清洗，清洗用水是果汁生产用水的最主要部分，此工序主要产生含有机物的洗果废水，多为果品碎屑、烂果肉、泥砂等，SS含量高。 ⑵、原料破碎和压榨提汁工艺
榨汁前先行破碎可以提高出汁率。压榨是通过挤压力将液相从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。此工序会产生果渣。 ⑶、酶处理工艺
在果汁加工技术中，应用最多的是果胶酶。其作用是增加出汁率同时也利于果汁澄清，以便果汁中悬浮的粒子能用沉降、过滤或离心的方法分离。 ⑷、澄清、过滤工艺
果汁加工工艺适用酶技术和膜分离技术相结合，以获得澄清果汁。目前多采用超滤技术。超滤膜可以截留压榨的果汁中多数大分子物质，使糖类、有机酸和水等小分子成分透过膜而得到水果清汁。截留的罐底物是大分子有机物质，其COD浓度值很高，排入水体后，使废水的处理难度增大。 ⑸、吸附与离子交换工艺
果汁加工用活性炭过滤或树脂吸附色度、农残和霉菌等，现多采用树脂吸附。 在吸附工序，间歇地排放树脂再生漂洗废水。废水含难降解的高浓度有机物和酸、碱以及消毒剂。 ⑹浓缩工艺
原果汁的含水量通常在80%～85%以上，需要经过浓缩，使水分从水果原汁中分离出来提高果汁的化学稳定性，便于储藏和运输。
蒸发浓缩是主要的水果原汁浓缩工艺。在此过程中产生4倍以上浓缩原汁的蒸发冷凝水，导致排水量高于用水量。蒸发冷凝水含香精等有机酸、醇和酯类物质，COD浓度较高。 ⑺杀菌工艺和CIP清洗
在果汁加工过程中一般采用“巴氏杀菌”，杀死果汁中的致病菌、产毒菌、腐败菌，并破坏果汁中的酶使果汁在储藏期内不变质。
生产线还要定期进行CIP清洗，间歇性的排放含有机物的酸、碱废水。
21 6.2浓缩果汁加工业废水的特征

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果汁废水是由酸、碱、消毒剂和高分子有机物组成的高浓度有机废水。主要产于洗果、生产线清洗（设备、地面的冲洗、CIP清洗及树脂再清洗）、罐底物排放、蒸发冷凝水、反渗透浓水排放和锅炉房排水（软化处理盐水、水收尘排水）、车间生活污水。其主要特点是水量和水质波动大、废水有一定的温度、N和P含量偏低、废水SS含量较高，多为果品碎屑、泥砂等。 其中造成水量波动的原因有以下几点：
①进厂原料果的品质好坏，直接影响到用水量的大小和排放废水的污染物浓度； ②当设备进行集中清洗时污水量比正常生产时的水量高出一倍甚至更多； ③生产和排水具有间歇和周期性，各工序排水有时间段，当果池换水时所排废水水量和水质波动相当大。同时，果汁企业的排水量高于取水量，这是由于清汁到浓缩果汁过程有蒸发冷凝水的产生，其产生量为浓缩果汁产量的4～4.5倍。 造成水质波动的原因有以下几点：
①由于生产线要定期进行CIP清洗、树脂再生和漂洗，间歇性地排放酸、碱废水，使废水的PH值在2～一三之间波动，CIP清洗的树脂再生水初排放时的浓度非常高，而且要持续2～3小时，对废水的PH值影响特别大，COD浓度也会在100～10000mg/L之间波动；
②在超滤工序，提糖后在罐底物排放时COD浓度高达100000mg/L，40t/h线的罐底物每天要排大约30m3/d，相当于排入水体的COD量约3000kg/d； ③在吸附工序，间歇排放的树脂再生废水，一开始是含高浓度和难降解的有机物的酸、碱废水，以后为漂洗水，酸、碱和有机物含量逐渐减少，有周期顺序但无时间规律，酸、碱液的排放和消毒剂量大的废水进入污水处理系统则会抑制微生物的生化处理过程。树脂再生后期和生产线清洗后期，还有杀菌消毒液的排放，含量过氧化氢或次氯酸钠等强氧化剂的废水消毒剂残留对后续生化处理的微生物影响极大；
④浓缩果汁废水所含的苹果多酚等高分子有机物较难降解，色度较难去除，氮、磷比例偏低。
以上这些因素均造成废水处理难度的增加。

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第二章：果汁废水处理工艺简介及操作管理
一、工艺流程
（1）、 污水处理部分
N、P 综合废水
泵
格栅集水井
出水回流
脉冲布水器
UASB厌氧池 污泥回流
一级生物接触氧化池
中间沉淀池
生物选择沉淀池
混合液回流 二级生物接触氧化池
二沉池
初沉池
微滤机
调节酸化池
碱
23 PAC、PAM 混凝沉淀池或气浮池
清水池
达标排放
（2）、 污泥处理部分
生化污泥
生化污泥浓缩池
污泥泵
污泥调质 带式压滤机
外运
（3）、 沼气处理部分 厌氧沼气
水封罐
沼气燃烧

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二、各单元作用及管理方法 1、格栅 1.1作用
用以截流大块的呈悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。 1.2管理方法
（1）栅渣要及时运走处理掉，栅渣堆放处应经常清洗，以防止腐败产生恶臭。 （2）定期清理格栅池底的沉淀物。 （3）定期清理栅条上的附着物。
（4）严禁向格栅池内扔垃圾（包括塑料袋、烟盒、烟头、木头、尼龙袋、擦设备用的布条）。 2、初沉池（或沉砂池） 2.1设计初沉池的原因
（1）污水中含微溶于水的悬浮颗粒和胶体物质。 （2）废水中含泥砂等悬浮物。
（3）沉淀就是利用重力作用将比重大的悬浮颗粒从水中去除的操作。 （4）排泥方式有重力排泥和机械排泥。 2.2设计初沉池作用
（1）作为化学处理与生物处理的预处理。 （2）用于化学处理后，分离化学沉淀物。 2.3 初沉池管理方法
（1）巡视池面，发现有漂浮物（如：塑料袋、糖果纸、绳头、石灰渣、亚铁漂浮物）要及时清理。
（2）每班都要排泥，每班至少排泥一次，每次不少于两个小时。也可以根据处理的污水量来控制排泥量的多少，保持池面没有大量气泡上浮。 （3）要定期清理溢流堰槽沟内和槽沟外的漂浮物和沉淀物。 3、微滤机
3.1设计微滤机的必要性
由于果汁废水含有大量的果屑、果渣等细小的悬浮物，这些物质比重较轻，24
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悬浮在水体很难沉降，采用机械过滤方法能很好的加以去除。 3.2作用
机械过滤方法截留细小的、比重较轻的果屑、果渣等悬浮物。 3.3管理方法
（1）定期清理截留下来的杂物。
（2）每一小时至少对设备进行一次巡视检查。
（3）如发生异常情况应及时发现，并按下紧急停车按钮，切断电源，并报告生产部，组织人员查明情况，排除故障。 4、调节池
4.1 设置调节池原因
果汁废水水质、水量存在很大波动，生产和排水具有间歇和周期性。 对于设计的废水处理设备，它所承受的处理废水水量和水质应该是比较均匀的，最好是能维持稳定状态，只有这样才能确保设备在稳定条件下工作。 4.2 调节池目的 （1）水量调节。 （2）水质调节。 （3）调节水温。
（4）部分水解酸化作用。 （5）降解一部分有机物。 4.3 调节池作用
（1）降低水量、水质的变化对后续处理单元的冲击影响。（波动越小，处理效果就越稳定）使废水能够稳定地达标排放。
（2）控制PH值，以减少中和作用时化学药品的用量，节省成本。
（3）减少对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速度适合加料设备的定额。
（4）当工厂停产时，仍能对生物处理系统继续输入废水。
（5）部分水解酸化作用将高分子有机物的长链打破转化成小分子有机物，提高废水的可生化性，为后期生化处理作准备 4.4管理方法
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（1）及时清理调节池内漂浮物（如：塑料袋、绳头、烟盒、尼龙袋等）。
调节池边尽量不放物品，防止有物品掉到池内（如：桶盖、空桶、桶内的塑料袋、尼龙袋等）。
（2）禁止无关人员在调节池边逗留，防止向池内扔垃圾（如；烟头、香烟盒、废布头、垃圾袋等）。
（3）操作时保持池内有一定水位（至少占池内容积三分之一水位），有利控制

稳定的进水量和水质，降低水质的波动幅度。 （4）定期清理池体（如：利用假期清理）。 5、脉冲布水器 5.1作用
（1）均匀分布各厌氧池进水量；
（2）脉冲作用使厌氧污泥床周期性的膨胀与收缩，加强厌氧污泥与进水的混合。 5.2管理方法
（1）电机要定期加油（三个月为一次）。 （2）开机前要排出管内气体。
（3）观察运转情况，发现运转异常情况则停机，通知机修工排除故障。 （4）要定期检修保养。 6、UASB厌氧反应器 6.1 设计原因
厌氧法处理污水的主要特点是高效节能，如果完全依靠好氧的办法来实现污水处理，处理费用大大增加，一般企业都难以承受，因此厌氧处理法越来越被重视，我们主要采用技术最成熟，应用最广泛的UASB(升流式厌氧反应器工艺。 6.2 UASB反应器系统管理
（1）在实际运行中，进出水的COD浓度、流量和PH值以及反应器内的PH值，产气量及其组成，出水的VFA（挥发酸）浓度及其组成，反应器内的温度等都是被检测的指标。
（2）出水的VFA（挥发酸）浓度及其组成：VFA的除去程度可以直接反映出反应器的运行状况，同时，VFA浓度的分析较为快速地反映出反应器行为的微小变化。VFA浓度过高表明反应器内大量的VFA累积，是反应器PH值26
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下降和导致“酸化”的前期讯号。一般VFA浓度不能超过800mg/L，正常运行中保持400mg/L以下，而以200mg/L以下为最佳。
（3）PH值：在UASB反应器的运行过程中，进水PH值控制在7.5~8.0，反应器内的PH值应保持在6.5~7.8范围之内，并且应尽量减少波动。VFA浓度的升高是PH值降低的原因，但是PH值反映滞后。
（4）产气量及组成：产气量也是非常重要的检测指标。产气量能够迅速反映出反应器的运行状态。产气量能够通过进水量和进水有机物浓度估算出来，产气量减少而反应器负荷没有变化时说明运行不正常导致甲烷菌活性降低。PH值的变化、温度的降低，有毒物质等均可能是产气突然下降的原因。正常运行时，甲烷在产气中约占60~80%，这一比例与废水的成分有关。 （5）污泥的洗出：在启动阶段，会有较多的污泥洗出，在启动后的运行中，也会有一定量的污泥洗出。但是污泥在运行阶段被洗出的量应当有限度，这一限度即洗出的污泥量不能大于同期产生的污泥量，否则反应器内污泥大量污泥流失，反应器将不能维持较高的负荷。 （6）废水中N、P等营养物质、SO42-、SO32-、S2-的浓度。 （7）通过污泥测量可以计算出：
反应器污泥总量、反应器具有的最大负荷潜力，安全的运行负荷应保证始终低于其最大负荷能力 6.3故障及处理
◆ 污泥生长过于缓慢。
分析原因：营养与微量元素不足；进水预酸化程度过高；污泥负荷过低；颗粒污泥洗出；颗粒污泥的分裂。
解决办法：增加进水营养与微量元素；减少预酸化程度；增加反应器负荷。 ◆ 反应器过负荷
分析原因：反应器污泥量不足；污泥产甲烷活性不足。
解决办法：降低负荷；提高污泥量增加种泥量或促进污泥生长适当减少污泥洗出；减少污泥负荷；增加污泥活性。 ◆ 污泥产甲烷活性不足
分析原因：营养与微量元素不足；产酸菌生长过于旺盛；有机悬浮物在反应27
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器中积累；反应器中温度降低；废水中存在有毒物质或形成抑制活性的环境条件；无机物引起沉淀。
解决办法：增加进水营养与微量元素；增加废水预酸化程度降低反应器负荷；降低进水悬浮物浓度；增加温度；减少进水中无机金属离子的浓度。 ◆ 颗粒污泥洗出
分析原因：气体聚集于中空的颗粒中，在低温、低负荷、进水浓度低易形成大而中空的颗粒污泥；由于颗粒形成分层结构，产酸菌在颗粒污泥外大量覆盖使产气聚集在颗粒内；颗粒污泥因废水中含大量蛋白质和脂肪而有上浮趋势。
解决办法：增大污泥负荷，采取内部水循环以增大水对颗粒的剪切力，使颗粒尺寸减小；应用更稳定的工艺条件，增加废水预酸化的程度；采取预处理（沉淀或化学絮凝）去除蛋白和脂肪。 ◆ 絮状的污泥或表面松散的颗粒污泥形成并洗出
分析原因： 由于进水中的悬浮物的产酸细菌的作用，颗粒污泥聚集在一起；在颗粒表面或以悬浮状态大量的生长产酸菌；产酸菌大量附着于颗粒表面。 解决办法：从进水中去除悬浮物，减少预酸化程度；增加预酸化程度，加强污泥与废水的混合程度；增加预酸化程度降低污泥负荷。 ◆ 颗粒污泥破裂分解
分析原因：负荷或进水浓度突然变化；预酸化程度突然增加，使产酸菌处饥饿状态；有毒物质存在与废水中；过强的机械力作用。
解决办法：采用更稳定的工艺；应用更稳定的预酸化条件；废水脱毒预处理；延长驯化时间；稀释进水浓度；降低负荷和上流速度，以降低水力的剪切力。7. 生物接触氧化池
28 7.1 基础知识
生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充满填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，因此生物接触氧化技术，又称“淹没式生物滤池”。 7.2具体原理
生物接触氧化在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐
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渐形成很薄生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。但当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内扩散，好氧菌死亡，而兼氧性细菌、厌氧菌在内层开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内，由于填料表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。 7. 3 生物接触氧化法的特征
（1）在充分发挥生物膜法优点的基础上，兼具活性污泥的净化特征。 （2）BOD负荷高，污泥生物大，相对而言处理效果较高，而且对进水冲击负荷的适应力强。
（3）处理时间短。因此在处理水量相同的条件下，所需装置的设备较小，因此占地面积小。
（4）能够克服污泥膨胀问题。
（5）可以间歇运转。当停电或发生其他突然事故后，生物对间歇运转有较强的适应力。长时间的停车，细菌为适应环境的不利条件，它的原生动物都进入休眠状态，显示了对不利生长的环境有较强的适应力；一旦环境条件好转，微生物又重新开始生长、代谢。 （6）维护管理方便，不需要回流污泥。 （7）剩余污泥量少。 7.4 生物接触氧化法的缺点
（1）生物膜的厚度随负荷的增高而增大，负荷过高则生物膜过厚，引起填料堵塞。
（2）大量产生后生动物（如轮虫类）。后生动物容易造成生物膜瞬时大块脱落。 （3）填料及支架等往往导致建设费用增加。 （4）检修和维护比较困难。 7.5 生物膜知识
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实质是使细菌和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或一些载体上生长发育，并在其上形成膜状生物污泥即生物膜。
污水与生物膜接触，污水中的有机物污染物，作为营养物质为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。 7.6 活性污泥知识
活性污泥法是采用人工措施，创造适宜条件，强化活性污泥微生物的新陈代谢功能，加速污水中有机物降解的污水生物处理方法。 7. 7 填料知识
填料是生物膜的载体，也对截留悬浮物起作用，因此是氧化池的关键，直接影响着生物接触氧化法的效果。同时，载体填料的费用在生物接触氧化处理系统的基建费用中又占较大比重，所以填料关系到接触氧化技术的经济合理性。 7.8 溶解氧知识
在生物接触氧化池中，好氧性细菌进行有氧呼吸，以分子氧作为生物氧化过程的电子受体，因此只有在有氧的情况下才能生长和繁殖。
好氧微生物需要的是溶于水的氧，即溶解氧。实验和经验证明溶解氧在2~4mg/l为最佳点，如果供氧不足，微生物活性降低，导致废水处理效果下降，溶解氧也不能过高，过高会使污泥老化，结构松散等问题，同时增加了能耗，提高了运行成本。 7.9 微生物知识
在废水生物处理中不管采用何种处理构筑物的形式及何种工艺流程，都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的代谢活动，将废水中的有机物氧化分解为无机物，从而得到净化的。处理后出水水质的好坏都同组成活性污泥或生物膜微生物的种类、数量及其代谢活力有关。废水处理构筑物的设计及日常运行管理主要也是为活性污泥或生物膜中的微生物提供一个较好的生活环境条件，以发挥其更大的代谢活力。
果汁污水工程一般采用生物膜法，池中微生物的种类包括：菌胶团细菌、丝状细菌、真菌、微型动物等。 7.10影响处理效果的因素
（1）BOD（生化需氧量）负荷率（有机负荷率）。
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（2）水温
水温在一五~30℃内，微生物的生理活动旺盛，在此温度外，将会导致生物的活性受到影响。 （3）PH值
微生物最适宜的PH值在6.5~8.5之间。 （4）溶解氧
微生物最适宜的溶解氧值在2~4mg/l之间。 （5）营养平衡
BOD：N：P=100：5：1（BOD5代表生化需氧量；N代表氮元素；P代表磷元素） （6）有毒物质
如：醇、酚、醛、-SH基、蛋白发生变性、脱水等。 7.11 管理方法
（1）注意定期观察池中微生物的生长状况（钟虫、轮虫生长活跃，说明出水的水质好）。可通过测进水和出水的COD值去分析去除率，如果突然降低，证明微生物生长状况改变了，这时候注意调整，使其稳定。 （2）控制溶解氧的范围在2~4mg/l，这样才能保证微生物需要量。
（3）定期开启软管阀门以排除池底进气管内的冷凝水，防止堵塞曝气孔和管道。 （4）如果调节池内没有进水，则可以停止曝气，但是要注意：在进行开调节池提升泵前要提前开3~4个小时曝气，使微生物从休眠状态开始活跃起来，吸收污水中的有机物。
（5）当池内的污泥比较多时，可以适当排去一部分污泥，排泥量要根据沉降比来控制，沉降比超出60%，则要排泥。 （6）每天清理水面上的浮渣等悬浮物 （7）防止生物膜过厚、结球
操作人员应定期将填料提出水面观察其生物膜的厚度，在发现生物膜不断增厚，生物膜呈黑色并散发出臭味，运行日报表也显示处理效果不断下降时应采取“脱膜”，此时可通过瞬时的大流量、大气量的冲刷使过厚的生物膜从膜料上脱落下来，此外还可以采取“闷曝”的方法，即停止曝气一段时间，使内层厌氧生物膜在厌氧条件下发31
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酵，产生二氧化碳、甲烷等气体，产生的气体使生物膜与填料间的“粘性”将低，此时再以大气量冲刷脱膜效果较佳。 8、 二沉池 8.1 基础知识
二沉池设在好氧反应池后面，目的是将接触氧化池的泥和水进行分离，为下道处理提取清水。 8.2 管理方法
（1）注意经常观察刮泥机、回流泵是否正常运行。 （2）保持走道上无硬物，防止硬物卡住车轮。
（3）定期保养设备：回流泵每半月应拆开清理一次，机油每三个月换一次。 （4）保持池面和水面无杂物。
（5）定期清理溢流堰槽沟内和槽沟外的沉淀物。 （6）不定期测量二沉池PH值，保证PH值在6~9之间。

（7）观察二沉池的水质情况（用烧杯取水样测试），要保证水质清澈透明，悬浮物较少，保证达到排放标准。
（8）每班至少排泥一次，观察二沉池如果有大量悬浮物，表明是排泥现象。
32 9、加药混凝池 9.1 基础知识
混凝的目的在于通过向水中投加一些(通常称为混凝剂及助凝剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合,长大至能自然沉淀的程度。这个方法称作混凝沉淀。 混凝处理中包括凝聚、絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒相互聚结（或由于高分子物质的吸附架桥作用相助）形成大颗粒絮体，这些絮体在一定的沉淀条件下可以从水中分离、沉淀出来。
9.2影响混凝效果的主要因素
影响混凝效果的因素比较复杂，其中主要由水质本身的复杂变化引起，其次还要受到混凝过程中水力条件等因素的影响。 （1）水质

工业废水中的污染物成分及含量随行业、工厂的不同千变万化，而且通常
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情况下同一废水中往往含有多种污染物。废水中的污染物在化学组成、带电性能、亲水性能、吸附性能等方面可能不同，因此一种混凝剂对不同废水的混凝效果可能相差很大。另外有机物对于水中的憎水胶体具有保护作用，因此对于高浓度有机废水采用混凝沉淀方法处理效果往往不好。有些废水中含有表面活性剂或活性燃料一类污染物质，通常使用的混凝剂对他们大去除效果也大多不理想。 （2）PH值
PH值也是影响混凝的一个主要因素。在不同的PH值条件下，铝盐与铁盐的水解产物形态不一样，产生的混凝效果也会不同。由于混凝剂水解反应过程中不断产生H+，因此要保持水解反应充分进行，水中必须有碱去中和H+，如碱不足，水的PH值将下降，水解反应不充分，对混凝过程不利。 （3）水温
水温对混凝效果也有影响，无机盐混凝剂的水解反应，水温低时不利于混凝剂水解。水的粘度大，致使水分子的布朗运动减弱，不利于水中污染物质胶粒的脱稳和聚集，因而絮凝体形成不易。 （4）水力学条件及混凝反应的时间
把一定的混凝剂投加到废水中后，首先要使混凝剂迅速、均匀地扩散到水中。混凝剂充分溶解后，所产生的胶体与水中原有的胶体及悬浮物接触后，会形成许许多多微小的矾花，这个过程又称为混合。混合过程要求水流产生激烈的湍流，在较快的时间内使药剂与水充分混合，混合时间一般要求几十秒至2分种。混合作用一般靠水力或机械方法来完成。
在完成混合后，水中胶体等微小颗粒已经产生初步凝聚现象，生成了细小的矾花，其尺寸可达5μm以上，但还是不能达到靠重力可以下沉的尺寸（通常需要0.6－1.0mm以上）。因此还要靠絮凝过程使矾花逐渐长大。在絮凝阶段，要求水流有适当的紊流程度，为细小矾花提供相碰接触和相互吸附的机会，并且随着矾花的长大这种紊流应该逐渐减弱下来。 反应时间（T）一般控制在10－30min。 9.3管理方法
（1）严格把握好PAC、PAM加药量，加药量可通过观察絮凝效果确定。 （2）要定时（30分种）观察混凝池加药后效果，操作方法是：用烧杯取水
33
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样观察沉淀情况，上清液既不能有悬浮物，又不能有混浊想象。保持沉淀污泥块结实紧凑，上清液透明。
（3）时刻关注加药情况，发现没有药时，要立刻关闭混凝池出水阀门。
（4）加药时要注意时间和进水协调一致。
34 10、气浮反应池 10.1 基础知识
为去除混凝反应产生的絮体悬浮物而设立，提高出水水质。
气浮法是一种历史悠久的固液分离技术气浮净水技术在国内外应用广泛。其原理是在污水中引入大量微小气泡，气泡通过表面张力作用与颗粒物的相互作用，包括吸附、絮凝及水动力学等复杂过程。使其粘附在悬浮颗粒上，形成整体比重小于1的状况，根据浮力原理浮至水面，实现固液分离，污水得以净化。 10.2 气浮池的管理方法
（1）定期清理池中所有的杂物，以免引起堵塞。
（2）对水泵、空气压缩机、及刮沫机、应检查是否灵活，并按规定加好润滑 油。如有异常应给予排除。
（3）检查空气压缩机运行是否正常。发现异常应及时排除。 （4）自动刮沫只需将开关置于自动，设定好刮沫时间即可。 （5）对电控箱的电路开关操作要熟练掌握。
（6）保持室内整洁。
11、加药泵 11.1基础知识
加药泵是为各步反应提供化学药剂，确保废水处理达到效果的关键设备。 11.2加药泵的管理方法
（1）对加药的原理要熟练了解。 （2）加药的时间要时刻关注。 （3）要正确调节加药泵的刻度。 （4）在开机前要检查加药泵有无润滑油。
（5）在开泵后即刻检查加药泵是否有堵塞现象，要到指定的加药点核对，若发现堵塞要学会排除故障（将加药泵上的上、下活塞取下用清水冲洗干净，
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安装时切记正、反的方向）。 （6）定期给加药泵加润滑油。
（7）要不定时地检查加药泵在工作是否正常，管道是否堵塞，当发现异常时要停机通知机修工排除故障。
（8）地面如果有药水要清洗地面，防止腐蚀地面。 12、风机房
35 12.1 基础知识
风机房专为放风机而设立的。
风机为生物接触氧化池、深度处理、调节池提供氧，维持微生物的新陈代谢。 12.2 风机的管理方法 （1）认真阅读操作说明书。
（2）三个月要换一次机油，和润滑油。
（3）三台风机开两台，另一台备用，应轮流切换使用。开风机时要先开放空 阀，等气压正常后再缓慢关掉，防止电流突然瞬间增大烧坏电机。
（4）风机电流不得超过额定电流（56安培），使用范围在52安培为宜，如 过超出范围可以将调节池的阀门开大一些，但是要保证生物氧化池的供氧量。 （5）对电控箱的电路开关操作要熟练掌握。
（6）要不定时地检查风机、电动机是否有异常，若发现异常要立刻停机修理。
（7）保持室内整洁。 一三、浓缩池
一三.1 基础知识
浓缩池是为了排整个系统中多余的污泥而设立的（沉砂池、UASB厌氧池、生物接触氧化池、二沉池）。 一三.4 浓缩池管理方法
（1）污泥排入浓缩池不允许外溢。
（2）要定期清理池面的杂物。 14、带式压滤机
14.1 基础知识
带式压滤机是对排到浓缩池的污泥进行浓缩脱水。

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14.2 带式压滤机管理方法
（1） 认真阅读带式压滤机的说明书。
（2） 检查各种设备运转是否正常，发现异常要及时修理。 （3） 定期给泵、空压机、带机加润滑油。 （4） 要妥善处理带式压滤机处理后的干泥。 （5） 停机时要将带机清洗干净。 （6） 保持地面整洁。 14.3 带式压滤机整个操作过程 14.3.1开机前检查：
滤带上是否有杂物，滤带是否涨紧到工作压力，清洗系统工作是否正常，刮泥板的位置是否正确等。 14.3.2开机步骤
（1）加入絮凝剂，启动药液搅拌系统。（搅拌桶按照1.5/1000的比例，加药后至少搅拌2个小时才可使用）。
（2）启动空压机，打开进气阀(气缸压力控制在0.5大气压。 （3）启动清洗水泵，打开进水总阀，开始清洗滤带。 （4）启动浓缩机、主角传动电机，使滤带运转正常。 （5）滤带运转一周后，依次启动絮凝剂加药泵、污泥进料泵。 （6）调整进泥量和滤带的速度，使处理量和脱水率达到最佳。 14.3.3开机后检查
滤带运转是否正常，纠偏机构工作是否正常，各转动部件是否正常，有无异响。
14.4.4停机步骤
（1）关闭污泥进料泵，停止供污泥。 （2）关闭加药泵、加药系统，停止加药。 （3）停止絮凝搅拌电机。
（4）待污泥全部排尽，滤带空转把滤池清洗干净。 （5）用清洗水洗净絮凝罐和机架上的污泥。
（6）依次关闭浓缩机、主机传动电机、清洗水泵、空压机。
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14.4停机后保养
关闭进料阀，待滤带运行一周清洗干净后再关主机。切断气源，用高压水管冲洗水盘和其他粘料处（电气件和电机除外），冲净后停水。
14.5定期保养
定期给各轴承、链条、链轮、齿轮、齿条、滑道加润滑脂，三个月进行一次检修。及时给气动系统油雾器加润滑油，保证气动元件得到充分润滑，气缸杆外露部分及时涂润滑脂。
37 第三章：果汁污水处理工程启动、调试及运行指导手册
为了确保本榨季各工厂污水站正常运行并降低运行成本，根据各污水站实际运行情况，特制定果汁污水处理工程启动、调试及运行指导手册。
1、目标：各工厂进水量达到设计能力的75%以上，出水达标率90%以上且不出现环保投诉或处罚现象。 2、实施方案：
2.1污水站启动方案：要求各厂污水站检修技改工作在7月底前结束，8月1日开始启动工作，8月一五日启动完毕，处于待调试状态，本次启动分为厌氧系统启动和好氧系统启动。 2.1.1厌氧系统启动：
⑴测定各厌氧池出口pH值和COD；
⑵投料进水，辅料量为：面粉1000kg，尿素：250kg，复合肥100kg，各辅料采用溶解罐溶解后与调节池水一起提升进入厌氧各池；
⑶进水量一五0m3,流量为80～120 m3/h，进水pH值根据测定的各厌氧池pH来调节，大概控制范围为8.0～9.0,如果测定的厌氧池PH较低则进水PH取较大值,反之则亦然；
⑷在进水后1小时后测各个厌氧池每个取样口(高位和低位，污泥浓度（MLSS）和SV30，并分别标记，来确定各池启动时进水量；
⑸投料进水后厌氧系统停止进水5天，第6天测调节池COD浓度； ⑹第7天，根据测定的调节池COD浓度决定投加辅料，进水COD浓度控制范围为800～1000mg/L，现调节池贮藏水为雨水或生活污水COD浓度较小，依据测定的调节池COD浓度决定补充面粉用量，每天上水3次，每次上水120m3，流量
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控制范围为80～120 m3/h，N、P补充量为每次进水投加尿素10kg，复合肥5kg，辅料采用溶解罐稀释后，边进水边投加，pH控制8.5左右，每天如此操作直至企业开产，即调节池进生产废水。 2.1.2好氧系统启动：
⑴风量开大，连续曝气24小时，吹脱老化生物膜；
⑵、引入生活污水（100t）或新鲜活性污泥（4～5t）,如引入生活污水可以每天累积引入，投加方式为多点投加，并闷曝3天，出口溶解氧（DO）控制在2--3 mg/L； ⑶第5天开始投料，投料为停止进水时间段进行，原则为前段多投后段少投，一天投3次，每次投加面粉25kg，尿素10kg，复合肥6 kg，在此期间进水时应关闭风机停止曝气，如此操作直至企业开产，即调节池进生产废水，启动阶段风机实行间歇式曝气（曝2小时停两小时）。
⑷如这过程好氧池挂膜不成功或效果不好，可以在企业开产后，直接进适量调节池原水，维持好氧池COD浓度500 mg/L左右，补充尿素30 kg，补充复合肥10 kg，分3次投加，闷曝3天。 2.2污水站调试运行方案： 2.2.1进水控制要求：

⑴维持厌氧反应器的PH在6.5-7.5（最好在6.8-7.2）的范围，实际控制进38 水时一般将调节池内PH值在8.0-8.5之间。
⑵进水浓度控制在5000mg/l以下，高于5500mg/l需要出水稀释，并及时投加辅料，防止厌氧系统受冲击（一般情况不会出现这种现象，只有在罐底物一次排放或生产工艺出现大的调整或问题时才会出现，如遇到上述特殊情况，生产班组要及时通知污水站做好接纳处理准备，杜绝出现生产班组与污水站脱节现象）。
⑶厌氧系统营养比控制即COD:N:P≈500:5:1 2.2.2进水及负荷增加计划：

众所周知，调试和运行过程中主要控制进水量和进水浓度，如何把这两项综合起来，现在我们引进COD容积负荷进行控制即：
qvcQ0.001
V有效
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其中：qv为COD容积负荷（kgCOD/(m3.d C为进水COD浓度（mg/l） Q为进水量 （m3/d） V有效为构筑物的有效容积(m3
根据上述公式，一般情况下正常生产进水COD浓度为3500mg/l左右,根据两工厂技术条款设计中，根据COD容积负荷计算如下：
表1：调试运行计划
调试计划时间 第一次上水持续5天左右。 第一次加负荷后持续5天左右 第一次加负荷后持续5天左右 第一次加负荷后持续5天左右 第一次加负荷后持续5天左右 第一次加负荷后持续5天左右 第一次加负荷后持续5天左右 第一次加负荷后持续5天左右 第一次加负荷后持续5天左右 预计开产后达到满负荷所需天数 说明：
⑴刚开始进水时会出现有部分细小污泥和杂质和出水带出，这是正常的洗泥现象。

⑵调试过程中负荷要逐渐增加，不能一次增加太大。
⑶由于果汁废水中N和P比较缺乏，而厌氧系统要求厌氧环境氨氮浓度为负荷量
3kgCOD/(m.d 0.5 0.8 1.1 1.5 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 负荷提高量
60% 37% 36% 33% 10% 9% 8.3% 7.6% 45天
负荷提高要求
COD去除率在80%以上，厌氧池出水PH值6.8-7.5之间
同上 同上 同上 同上 同上 同上 同上 同上
39 40-70mg/l，一般情况下，可以认为生产车间排放原水氨氮浓度为10mg/l，所以调试运行过程中要及时补充氨氮，理论计算每处理100m3水，需要补充3公斤氮
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即折合成6公斤尿素，在启动和调试阶段多投加，正常后少投加，如果氨氮量能及时补充，厌氧系统具有良好的缓冲体系，进水PH值可以根据出水情况控制，但不能低于7.5。 2.3污水站运行管理方案 2.3.1工艺管理方面： 2.3.1.1调节池工艺运行管理：
在现有调节池调节能力的情况下，要做好三方面的工作，一是掌握车间生产果汁废水排放的特点和规律，二是依据这些规律如何对PH值和COD进行均质调节，三是具体运行过程的操作细节和应急处理预案。 （1）PH值的调节方法
①把片碱投放在搅拌机处，尽量使水质调节均匀。 ②、将PH值控制在合理的范围内（8.0-8.5之间）。 ③及时协调车间，掌握酸洗和碱洗规律。 （2）、COD的调节方法
①、车间超滤排渣必须全部回收，采用少量连续的方法排入调节池。 ②由于车间出现特殊情况下，需要把罐底物一次排放时，要协调前处理把洗果水和罐底物一块排放。
③、从回用水池引一条管道直接进入调节池来应急调节池突发的高COD水的进入。
④增加车间废水COD检测点（前处理洗果水、吸附再生废水、车间清洗水等），掌控调节COD的波动。
⑤掌握车间生产废水排放的基本规律
废水来源 水质特点 水量大小 排放时间 化学成分 有机成分
车间清洗 吸附冲洗 前处理沉淀池排水 PH稍高 COD适中 PH较高 COD较高 PH最低 COD较高
较大 最大 适中 较固定 较固定 不定时 含量高 含量高 含量低 含量低 含量高 含量低
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⑥操作中细节问题：
A、班长、化验员和操作工要时刻准确掌握车间的生产状况，和车间积极连系沟通，操作工要和吸附、超滤、前处理等重点岗位多联系协调，掌握好超滤罐底物排放量的大小及方式，做好进调节池前的一些准备工作。
B、班长要能制定出一段时期调节池的合理工艺及当班的一些具体要求，并且对调节池水质变化等要有预见性和应急处理能力，其次操作工要时刻都能知道或凭经验预知到当时的水质，合理控制进出水质和水量。
C、操作工要对进出水质和操作技能等了如指掌，操作自如，并有合理化的建议。
D、班长对COD出现波动大等异常情况时，应关注这几个方面，首先，看车间榨机工段是否有故障，有无强制排渣或向地沟冲排果浆的情况，二是查看超滤岗位是否出现故障排渣，或者操作工直接排渣，三是查看吸附岗位排污口是否有泄漏果汁现象，四是询问车间班长或其它工段是否有特殊情况发生。 2.3.1.2厌氧池工艺运行管理：
⑴控制好厌氧系统进水的脉冲布水器。使得各个池进水分布均匀，控制好各单元进水蝶阀，使得水量、流速满足要求。
⑵控制温度。调节池的温度控制25℃左右，低于20℃要考虑对调节池加温。 （3）控制PH。厌氧池的出水PH最好控制在6.8—7.2之间，如果低于6.5,适当提高调节池的PH值，并及时投加尿素等辅料。
（4）厌氧池如果出现翻泥，采取减少进水量、降低厌氧池进水的上升流速的办法，保持均匀进水，以防止瞬时进水流速过快。 （5）要循序渐进的对厌氧系统增负，提高抗负荷能力。 （6）厌氧池出水有浮渣时要及时清理。
⑺一旦厌氧系统出现酸化，要尽快用低浓度水把厌氧池进行置换，并及时添加菌种。
2.3.1.3好氧系统运行管理（填料老化状态调整）
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（1）溶解氧（DO）控制在2—4mg/l。超过4mg/l、过度曝气会使污泥变散，沉降性能变差，过低时会使污泥活性降低，水质发黑。
（2）温度控制。温度最好保持在一五--30℃，温度超过40℃最好停止进水。 （3）活性污泥微生物的PH保持在6—9，最适pH值介于6.5－8.5之间。当PH超过9，微生物的代谢速率将受到影响。
（4）微生物对氮和磷的需要量可按BOD：N：P=100：5：1来计算。 （5）在控制DO时，通过调节MLSS（SS）来改善污泥活性。当进水有机负荷高时，可提高MLSS，满负荷运行时一般控制在3000—4000mg/l。当MLSS过高时可以通过排泥和减少污泥回流量，来降低指标。
2.3.1.4二沉池的运行管理：
（1）依据厌氧、好氧水质情况及时、多次排泥，或进行污泥的回流利用。 （2）沉淀池表面有浮泥时，要及时打捞与清理。
（3）当好氧池MLSS过高时，就通过池底的排泥阀直接排泥。 2.3.2设备、设施的运行管理方面：
⑴潜水泵、水下搅拌机是污水站常用设备，但是难维护易出问题，这类设备在使用维护方面应做为重点。在责任划分方面，应由当班操作工和机电人员共同承担，出现具体故障后再划分责任的大小；在操作方面，按照相关要求规范使用，运行过程观察是否平稳，避免杂物进入调节池堵塞污水泵；在维护方面当班电工应检测电流，观察运行过程，并要求做好巡查记录；在出现故障时，操作人员应停止运行，协同当班机电人员抢修；当班机电人员应在维修后分析原因，总结经验教训，并形成记录。
⑵鼓风机、压泥机、布水器等也是污水站常用设备，这类设备容易维护和保养，重点应加强当班操作人员的责任心，其余几个方面同上述潜污泵。
⑶仪器、仪表（流量计、PH计、液位计等）、化验室器具和在线检测仪等是污水站的重要检测设备，在维护保养方面，应由班长和化验员主要负责，要求除能严格按照操作规程操作外，要熟悉设备、仪器等的原理和性能，在出现故障时，42
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要求当班机电人员或邀请专业人员维修，并及时上报部门。
⑷污水站建筑、辅助设施较多，多方面重点做好户外的防污染、防火等安全工作，另外在冬季防冻是污水站阀门、设施等维护的重点。
⑸重点设备责任划分表（工厂根据情况划分） 2.3.3人员管理和班组建设管理
⑴人员配置方面：工厂根据人员编制情况进行编制，员工主要负责污水站运行、安全等；临时工主要工作一是调整调节池PH值和拉运果渣等，二是协助操作工进行污泥处理，三是污水站安全操作协助或车间回兑果汁的调配。
⑵在学习培训方面:除公司部门的培训外，同时每周组织一次业务技能培训学习，不断提高操作工、化验员的业务技能水平。
⑶在管理方面：除严格执行公司各项规章制度外，污水站内部管理制度要求切实执行且行之有效。另外绩效考核和激励机制方面同车间员工一样没有高低上下之别（特别是奖励方面）。
⑷班组建设方面:除了参加公司、部门的学习培训、娱乐活动等外，污水站班长要加强人员的日常培训学习和一些班组活动，制定本班组的一些目标计划，让污水站这个班组团队能成为优秀的团队。

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第四章：化验检测
一、化学需氧量（CODcr）检测 1 主题内容与适用范围 本标准规定了水中化学需氧量的测定方法。 本标准适用于各种类型的含COD值大于30mg/L的水样，对未经稀释的水样的测定上限为700mg/L。 本标准适用于含氯化物浓度大于1000mg/L（稀释后）的含盐水。 2 定义 在一定条件下，经重铬酸钾氧化处理时，水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。 3 原理 在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下以银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。 在酸性重铬酸钾条件下，芳烃及啉啶难以被氧化，其氧化率较低。在硫酸银催化作用下，直链脂肪族化合物可有效地被氧化。 4 试剂 除另有说明，实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂，实验用水均为蒸馏水或具有同等纯度的水。 4.1 硫酸银，化学纯； 4.2 硫酸汞，化学纯； 4.3 硫酸，ρ=1.84g/mL； 4.4 硫酸银—硫酸试剂：向1L硫酸（4.3）中加入10g硫酸银（4.1），放置1～2天使之溶解，并混匀，使用前小心摇动。 4.5 重铬酸钾标准溶液 QJ/XH 05031—2002 4.5.1 浓度为C（1/6K2Cr2O7）= 0.250mol/L的重铬酸钾标准溶液：将12.258g在105℃干燥2h后的重铬酸钾溶于水中，稀释至1 000mL。 44
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4.5.2 浓度为C（1/6K2Cr2O7）= 0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液：将4.5.1条的溶液稀释10倍而成。 4.6 硫酸亚铁铵标准滴定溶液 4.6.1 浓度为C[（NH4）2Fe(SO4）2•6H2O] ≈ 0.10mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液：溶解39g硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe(SO4）2•6H2O]于水中，加入20mL硫酸（4.3），待其溶解冷却后，稀释至1000mL。 4.6.2 每次临用前，必须用重铬酸钾标准溶液（4.5.1）准确标定此溶液(4.6.1的浓度。 取10.00mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1置于锥形瓶中，用水稀释至约100mL，加入30mL硫酸(4.3，混匀，冷却后，加3滴(约0.一五mL试亚铁灵指示剂(4.8，用硫酸亚铁铵(4.6.1滴定溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(mL。 4.6.3 硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的计算： 10.00×0.250 2.50 C = ——————— = ———— V V 式中：V — 滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的mL数。 4.6.4 浓度为C[（NH4）2Fe(SO4）2•6H2O]≈ 0.010mol/L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液：将4.6.1条的溶液稀释10倍，用重铬酸钾标准溶液（4.5.2）标定，其滴定步骤及浓度计算分别与4.6.2及4.6.3类同。 4.7 邻苯二甲酸氢钾标准溶液，C[KC6H5O4]=2.0824 m mol/L：称取105℃时干燥2h的邻苯二甲酸氢钾0.4251g溶于水，并稀释至1000mL，混匀。以重铬酸钾为氧化剂，将邻苯二甲酸氢钾完全氧化的COD值为1.176g氧/克(指1g邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g故该标准溶液的理论COD值为500mg/L。 4.8 1,10—菲绕啉（1,10—phenanathroline monohy drate）指示剂溶液：溶解0.7g七水合硫酸亚铁于50mL的水中，加入1.5g1,10—菲绕啉，搅动至溶解，加水稀释至100mL。 4.9 防爆沸玻璃珠。 5 仪器 45
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常用实验室仪器和下列仪器。 5.1 回流装置：带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置。回流冷凝管长度为300～500mm。若取样量在30mL以上，可采用带500mL锥形瓶的全玻璃回流装置。 5.2 加热装置。 5.3 25mL或50mL酸性滴定管。 6 采样和样品 QJ/XH 05031—2002 6.1 采样 水样要采集于玻璃瓶中，应尽快分析。如不能立即分析时，应加入硫酸（4.3）至pH<2，置4℃下保存。但保存时间不多于5天。采集水样的体积不得少于100mL。 6.2 试料的准备 将试样充分摇匀，取出20.0mL作为试料。 7 步骤 7.1 对于COD小于50mg/L的水样，应采用低浓度的重铬酸钾标准溶液(4.5.2氧化，加热回流以后，采用低浓度的硫酸亚铁铵标准溶液(4.6.4回滴。 7.2 该方法对未经稀释的水样其测定上限为700mg/L，超过此限时必须经稀释后测定。 7.3 对于污染严重的水样，可选取所需体积1/10的试料和1/10的试剂，放入10×一五0mm的硬质玻璃管中，摇匀后，用酒精灯加热至沸数分钟，观察溶液是否变成蓝绿色。如呈现蓝绿色，应再适当少取试料，重复以上试验，直至溶液不变蓝绿色为止。从而确定待测水样适当的稀释倍数。 7.4 取试料（7.2）于锥形瓶中，或取适量试料加水至20.0mL。 7.5 空白试验：按相同步骤以20.0mL水代替试料进行空白试验，其余试剂和试料测定(7.8相同，记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。 7.6 校核试验：按测定试料(7.8提供的方法分析20.0mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液（4.7）的COD值，用以检验操作技术及试剂纯度。 46
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该溶液的理论COD值为500mg/L，如果校核试验的结果大于该值的96%，即可认为实验步骤基本上是适宜的，否则，必须寻找失败的原因，重复实验，使之达到要求。 7.7 去干扰试验：无机还原性物质如亚硝酸盐、硫化物及二价铁盐将使结果增加，将其需氧量作为水样COD值的一部分是可以接受的。 该实验的主要干扰物为氯化物，可加入硫酸汞（4.2）部分地除去，经回流后，氯离子可与硫酸钡结合成可溶性的氯汞络合物。 当氯离子的含量超过1000mg/L时，COD的最低允许值为250 mg/L，低于此值结果的准确度就不可先靠。 7.8 水样的测定：于试料（7.4）中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液(4.5.1和几滴防爆沸玻璃珠(4.9，摇匀。 将锥形瓶接到回流装置（6.1）冷凝管下端，接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30mL硫酸银—硫酸试剂(4.4，以防止低沸点有机物的逸出，不断旋动锥形瓶使之混合均匀。自 溶液开始沸腾起回流两小时。 冷却后，用20～30mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管后，取下锥形瓶，再用水稀释至140 mL左右。 溶液冷却至室温后，加入3滴1,10—菲绕啉指示剂溶液（4.8），用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V2。 QJ/XH 05031—2002 7.9 在特殊情况下，需要测定的试料在10.0mL到50.0mL之间，试剂的体积或重量要按表1作相应的调整。 表1 不同取样量采用的试剂用量 样品量mL 0.250mol/LK2Cr2O7mL Ag2SO4—H2SO4mL HgSO4G （NH4）2Fe(SO4）2•6H2Omol/L 滴定前体积mL 10.0 5.0 一五 0.2 0.05 70 20.0 10.0 30 0.4 0.10 140 30.0 一五.0 45 0.6 0.一五 210 47
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40.0 20.0 60 0.8 0.20 200 50.0 25.0 75 1.0 0.25 350 8 结果的表示 8.1 计算方法 以mg/L计的水样化学需氧量，计算公式如下： （V1 – V2）C×8000
COD（mg/L）= ——————————— V0 式中：C — 硫酸亚铁铵标准滴定溶液（4.6）的浓度，mol/L； V1 — 空白试验 (7.4 所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL； V2 — 试料测定（7.8）所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL; V0 — 试料的体积，mL； 8000 — 1/4 O2的摩尔质量以mg/L为单位的换算值。 确定结果一般保留三位有效数字，对COD值小的水样（7.1），当计算出COD值小于10mg/L时，应表示为“COD<10mg/L”。 8.2 精密度 8.2.1 标准溶液测定的精密度 40个不同的实验室测定COD值为500 mg/L的邻苯二甲酸氢钾（4.7）标准溶液，其标准偏差为20 mg/L，相对标准偏差为4.0%。 二、NH4-N（氨氮）——纳氏比色法
氨氮的测定方法，通常有纳氏试剂比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。
48 一、实验目的和要求
掌握氨氮测定最常用的方法－纳氏试剂比色法。


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二、纳氏试剂比色法
（一）原理
碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410—425nm范围内测其吸光度，计算其含量。
本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活 污水。 （二）仪器
1、带氮球的定氮蒸馏装置：500mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管。 2、分光光度计。 3、pH计。 （三）、试剂
配制试剂用水均应为无氨水。
1、无氨水。可选用下列方法之一进行制备：
（1）蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。 （2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 2、1mol/L盐酸溶液。 3、1mol/L氢氧化纳溶液。
4、轻质氧化镁（MgO）：将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐。 5、0.05％溴百里酚蓝指示液（pH6.0—7.6）。 6、防沫剂：如石蜡碎片。
7、吸收液：①硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L。②0.01mol/L硫酸溶液。
8、纳氏试剂。可选择下列方法之一制备：
（1）称取20g碘化钾溶于约25mL水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二49
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氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。
另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。
（2）称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。
另称取7g碘化钾和碘化汞（HgI2）溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中。用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。 9、酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。 10、铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的氯化铵（NH4Cl）溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。
11、铵标准使用溶液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 （四）测定步骤
1、水样预处理：取250mL水样（如氨氮含量较高，可取适量并加水至250mL，使氨氮含量不超过2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至pH7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，至馏出液达200mL时，停止蒸馏。定容至250mL。
采用酸滴定法或纳氏比色法时，以50mL硼酸溶液为吸收液；采用水扬酸-次氯酸盐比色法时，改用50mL0.01mol/L硫酸溶液为吸收液。
2、标准曲线的绘制：吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0mL铵标准使用液于50mL比色管中，加水至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。
由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（mg）对校正吸光度的标准曲线。
3、水样的测定
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本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/2599528ab207e87101f69e3143323968001cf4d9.html

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