摘要：生活污水生物处理技术配置二沉池泥水分离时，须特别注意二沉池的运行，提高对出水SS的控制，以补偿原水中nbsCOD处于波峰期及其它偶发因素在出水中可能引起的超标排放。提高bCOD去除率的基础上，严格控制出水SS浓度趋近0 mg/L，可减少nbpCOD在COD中的含量，使出水COD可达到地表水环境质量标准Ⅳ类、Ⅲ类水质标准要求。出水BOD5要达到此水质标准，出水SS浓度也应趋向于0 mg/L。
关键词：SS；nbsCOD；BOD；环境质量标准
随着我国对环境保护越来越重视，对污水处理厂出水COD、BOD的限制也更加严格。目前，研究人员大多通过不断强化生物处理以降低出水COD、BOD的含量，关于不可生物降解部分的去除鲜有报道。本文利用生物动力学的方法分析排放标准中SS对出水COD、BOD的贡献，系统性好，不受环境与实验条件的影响，可为出水COD、BOD满足更高排放标准提供依据。
1污水排放标准中SS对COD、BOD的贡献值估算
表1 水质标准（选择项目）表[1]
1.1污水排放标准中SS对COD的贡献值
（1）COD的组成
COD可分为颗粒的（pCOD）和溶解的（sCOD），而每一种都有一部分是不可生物降解的。即可分为颗粒的可生物降解COD（bpCOD）、颗粒的不可生物降解COD（nbpCOD）、溶解的可生物降解COD（bsCOD）以及溶解的不可生物降解COD（nbsCOD）[2]。
可生物降解COD浓度对需氧量的预测和生物除氮过程前置缺氧段中反硝化速率有明显影响，而且对生物脱氮除磷系统的设计极为重要[2、3]。对于不可生物降解的COD，则会出现在二沉池的出水中。如不采取有效措施进行处理，会影响出水COD达到排放限值。研究人员应当注重对不可生物降解COD去除的研究，因为即便bCOD趋近于0 mg/L，由于nbCOD没有很好的控制，最终出水也不能达标。
（2）不同类型COD组成估算
由表1可知，一级A、B标准出水的SS标准值分别为：10 mg/L、20 mg/L。
对应的bVSS和bpCOD，一级A：6.8 mg/L、9.66 mg/L；一级B：13.6 mg/L、
19.31mg/L。
以出水水质标准的BOD5（一级A：10 mg/L，B：20 mg/L）为基础考量，则相应的bCOD（bCOD=1.6BOD）最大值为：16 mg/L、32 mg/L。可接受的bsCOD（bsCOD=bCOD –bpCOD）最大值为：6.34 mg/L、12.69 mg/L。可接受的nbCOD（nbCOD = COD - bCOD）为：34 mg/L、28 mg/L。
又，活性污泥絮体的一般组成满足：
=0.85，
=0.2[2]。
则：VSS = 
TSS=0.85TSS，nbVSS= 
TSS =0.17 TSS，即一级A、B标准出水的VSS为：8.5 mg VSS /L、17 mg VSS /L；nbVSS为：1.7
mg nbVSS /L、3.4mg nbVSS /L。
由于nbVSS的COD当量值未知，pCOD值也未知，故：求解nbpCOD出现困难。
假设： nbVSS的COD当量为0mg 
/mg nbVSS，则一级A、B标准出水的nbpCOD为：0 mg
/L、0 mg
/L。可接受的nbsCOD 为：34mg /L、28 mg /L
nbVSS的COD当量为1.42mg
/mg nbVSS，则一级A、B标准出水的nbpCOD：1.7
1.42=2.41mg
/L、3.4
1.42=4.83 mg
/L。可接受的nbsCOD为：31.59mg/L、23.14mg/L。
1.2污水排放标准中SS对BOD的贡献值
对于活性污泥法生物处理，分离处理单元采用沉淀池的出水，出水中SS为活性污泥絮体[2]。
对于活性污泥絮体，
= 0.85，
= 0.2，则：bVSS = TSS 
），达到一级A、B标准出水 bVSS的限值为：6.8mg/L、13.6 mg/L。
设：bVSS为微生物细菌细胞，化学组成为
，COD值为1.42mg
[2]。则：bpCOD = bVSS
/mg bVSS，达到一级A、B标准出水 bpCOD的限值为：9.66 mg/L、19.31 mg/L。
设：BOD测定过程为一级反应，
（生物处理出水
）[2]，则：
=UBOD（1-
）= 0.68 UBOD，令COD =UBOD，则：
p 
= 0.68 UCOD = 0.68bpCOD达到一级A、B标准出水p 
的限值为：6.57mg/L、13.13mg/L。
2处理工艺的适应性评估
2.1 COD处理工艺适应性评估
运行良好的活性污泥法处理生活污水处理过程，若SRT
4d，滤过水样的s BOD5实测值为2～4 mg/L，对应的bsCOD为3.2-6.4 mg/L[2]，在可接受范围内，所以，活性污泥法处理生活污水在bCOD处理方面基本可以满足要求一级A及一级B处理要求。
生活污水，典型的nbsCOD值为20～32mg/L[2]。对于一级A出水水质要求，基本在可接受范围内，所以，采用活性污泥法处理生活污水时，nbsCOD的存在一般不会导致出水超标。由于一级B出水可接受的bCOD达到32 mg/L，使得可接受的nbsCOD仅仅剩余23.14mg/L，表面上似乎典型的nbsCOD值超出可接受范围，但通过控制bCOD，通过生物处理使得出水COD达标是可行的。
综合上述对bCOD处理要求及nbCOD的讨论可知，就出水COD控制方面，配置二沉池的活性污泥法处理过程可达到出水满足一级A及一级B标准要求。但应提高对出水SS的控制，以补偿原水中nbsCOD波峰期在出水中可能引起的超标排放。
nbsCOD值已达到地表水Ⅲ、Ⅳ类水质标准要求的COD值，为达到地表水Ⅲ、Ⅳ类水质标准要求，须在控制出水SS浓度接近0 mg/L、提高bCOD去除率的基础上，进一步去除nbsCOD。
2.2 BOD处理工艺适应性评估
根据城镇污水处理厂出水中SS对
的贡献值估算，计算一级出水标准可接受的溶解性s
为：3.43mg/L（一级A）、6.87 mg/L（一级B）。
运行良好的活性污泥法处理生活污水处理过程，若SRT
4d，滤过水样的s
通常
3 mg/L。（实测值2～4 mg/L）[2]。
据此推断，配置二沉池的活性污泥法处理过程可较稳定地处理达到出水满足一级B，而达到一级A标准须保障二沉池的处理效果。
希望达到地表水Ⅲ、Ⅳ类水体，BOD限制值须使SS浓度趋向于0 mg/L。
3结论
（1）对出水COD控制，在出水SS接近城镇污水处理厂出水限值时，活性污泥法曝气池+二沉池的处理过程可达到出水满足一级A及一级B标准要求。
（2）生活污水生物处理技术配置二沉池泥水分离时，须特别注意二沉池的运行，提高对出水SS的控制，以补偿原水中nbsCOD处于波峰期及其它偶发因素在出水中可能引起的超标排放。
（3）为达到地表水Ⅲ、Ⅳ类水质标准要求，须在控制出水SS浓度接近0 mg/L、提高bCOD去除率的基础上，进一步去除nbpCOD。
（4）对出水BOD5控制，在出水SS接近城镇污水处理厂出水限值时，活性污泥法曝气池+二沉池的处理过程可较稳定地达到出水满足一级B标准，而达到一级A标准须保障二沉池的处理效果。
（5）为达到地表水Ⅲ、Ⅳ类水体水质标准要求的BOD5限值，须使SS浓度趋向于0 mg/l。
参考文献：
[1] GB18918—2002，城镇污水处理厂污染物排放标准[s].北京：中国环境出版社，2002.
[2] Metcalf & Eddy，Inc.著.废水工程：处理及回用 [M]. 秦裕珩等译.北京：化学工业出版社，2004.
[3] Melcer H，Dold P L，Jones R M，et al. Methods forwastewater characterization in activated sludge modeling[M]. Netherlands，Water Environmental Federation，2004.
论文作者:郭林虎1,南国英2,滕非3,罗国伟4
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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