废水生物处理基础知识

废水生化处理调试是以微生物的培养为主要过程的工作，按照微生物的需氧情况可分为好氧处理、兼氧处理和厌氧处理；按照微生物的生长形式可分为活性污泥法和生物膜法；按照废水和微生物的形式可分为完全混合式、序批式等；按照其反应器形式则包括更多类型。本人在结合理论及该制药公司现有废水处理工程实践的基础上，对废水生化处理过程中的影响因素、监测手段及控制参数等进行整理。

营养元素在工业废水生化处理中作用至关重要。生物培养的微生物按照其细胞组成及代谢性质，在生长繁殖过程中需要一定量的营养元素，主要以氮磷为主。所以工业废水生物培养过程中，需要经常性的投加营养物质，以保证废水中有足够的氮和磷。

BOD：N：P=100：5：1，这是好氧生化系统中的比例，在好氧生化培养中，缺乏氮元素将导致丝状的或者分散状的微生物群体产生，使其沉降性能差。另外，缺乏氮元素使新的细胞难以形成，而老的细胞继续去除BOD物质，结果微生物向细胞壁外排泄过量的副产物——绒毛状絮状物，这些絮状物沉淀性能差。根据经验，从废水中每去除100kgBOD需要加5kg氮和1kg磷。在许多条件下，氮以氨形式，磷以磷酸形式加入废水中。细菌需要氮以产生蛋白质，需要磷以产生分解废水中有机物质的酶。一般细菌较易利用氨态氮，在处理工业废水时，如果废水含氮量低，不能满足微生物的需要，需要另外补加氮营养，如尿素、硫酸铵、粪水等。微生物中主要以细菌对磷的要求较多，工业废水中一般需要补加磷元素，如磷酸钾、磷酸钠等。

BOD5的测试方法严格遵守废水水质分析国家标准测试方法。水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量（以mg/L为单位）。它反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量。生化需氧量越高，表示水中需氧有机物越多。有机物污染物被好氧微生物家分解的过程，一般可分为两个阶段：第一阶段主要是有机物被转化为二氧化碳、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第一阶段有机物生物氧化所需的氧量。微生物的活动与温度有关，测定生化需氧量时一般以20作为测定的标准温度。一般生活污水中的有机物需20天左右才能基本上完成第一阶段的分解氧化过程，即测定第一阶段的生化需氧量至少需要20天时间。这在实际工作中有困难。目前以5天作为测定生化需氧量的标准时间，简称5日生化需氧量（用BOD5表示）。据试验研究，一般有机物的5日生化需氧量约为第一阶段生化需氧量的70%左右，对其他工业废水来说，他们的5日生化需氧量与第一阶段生化需氧量之差，可以较大或比较接近，不能一概而论。BOD的测试分析在废水处理工程中非常关键，BOD/COD的值可表示废水的可生物降解性能，BOD/COD的值越高，说明废水的可生化性越强，通过生物处理办法就越适合。其中废水的物化预处理单元、厌氧生物反应最大的作用就是提高废水的可生化性，进而提高好氧生化系统的处理效率和效果。

下面简单介绍一下部分物质的经验可降解性：

DO的测试方法严格遵守废水水质分析国家标准测试方法，或者采用高精密度溶解氧分析仪器。DO的测试在生化处理废水中起重要作用，各种生化反应对溶解氧浓度的要求都很高，在反应过程中，要严格控制废水中的溶解氧浓度，以保证微生物具有最高的活性，生化处理达到最优处理效果。溶解氧是影响生化处理效果的重要因素。在好氧生物处理中，如果溶解氧不足，好氧微生物由于得不到足够的氧，其活性受到影响，新陈代谢能力降低，同时对溶解氧要求较低的微生物将应运而生，影响正常的生化反应过程，造成处理效率下降。好氧生物处理的溶解氧一般2~4mg/L为宜，在这种情况下，活性污泥或生物膜的结构正常，沉降、絮凝性能好。供氧过高，能耗浪费，而且代谢活动增强，营养供应不足而使微生物缺乏营养，促使污泥老化，结构松散。因此，在废水生化处理过程中，溶解氧应该经常测试，以保证曝气池中的溶解氧浓度控制在一个合理的水平上，确保好氧微生物正常生长，取得较好的处理效果。

本项目废水中存在着对微生物有抑制和杀害作用的化学物质，其毒害作用主要表现为细胞的正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并使之失去活性。下表简单列出部分物质的有毒物抑制浓度。

含盐量过高，对微生物具有抑制甚至毒害作用。一般生化系统的处理废水盐分以不超过5000 mg/L为宜。

色度的测试方法严格遵守废水水质分析国家标准测试方法。色度是一项感官性指标。纯净的天然水是清澈透明的，即无色的。但带有金属化合物或有机化合物等有色污染物的污水呈现各种颜色。将有色污水用蒸馏水稀释后与参照水样对比，一直稀释到二水样色差一样，此时污水的稀释倍数即为色度。