污水处理参数及相应工艺概述

污水处理参数及相应工艺概述

一、前期进水状态

污水处理厂的设计需要经过前期的调研和数据统计，其规模与工艺完全取决于“服务对象”——即前期进水的水质与水量。这部分数据是设计的基础。

1. 进水水质核心参数：

(1)物理指标：

流量 (Flow Rate):最大日流量、平均日流量、最小流量及变化系数。这决定了处理构筑物的大小和调节池的容量。

水温 (Water Temperature):影响微生物活性，通常常温城市污水在10-25°C之间。

悬浮物 (SS - Suspended Solids):单位mg/L。指水中不溶解的固体物质，是造成水体浑浊的主要原因。典型浓度在100-350 mg/L。

（2）化学指标：

生化需氧量 (BOD? - Biochemical Oxygen Demand):单位mg/L。指微生物在5天内分解水中有机物所消耗的氧气量，是衡量水中有机污染物浓度的最关键指标。典型浓度在100-400 mg/L。

化学需氧量 (COD - Chemical Oxygen Demand):单位mg/L。用强氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧量，代表水中几乎所有有机物的总量。COD/BOD?的比值可初步判断废水的可生化性，比值在2-4之间较为理想。

总氮 (TN - Total Nitrogen):单位mg/L。包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。过高会导致水体富营养化。典型浓度在20-85 mg/L。

氨氮 (NH?-N - Ammonia Nitrogen):单位mg/L。总氮的重要组成部分，对水生生物有直接毒性。

总磷 (TP - Total Phosphorus):单位mg/L。同样是导致富营养化的关键元素，主要来源于洗涤剂和排泄物。典型浓度在4-15 mg/L。

pH值:表征污水的酸碱性，通常城市污水接近中性（6.5-8.0），是微生物生长的必要条件。

2. 设计应对策略：

对于高SS/BOD/COD：必须强化一级物理处理（如格栅、沉砂池、初沉池）和二级生物处理的核心地位。若浓度远超常规，需考虑增设预处理设施（如水解酸化池）或选择负荷能力更强的生物工艺，如厌氧-缺氧-好氧（A?/O）工艺、膜生物反应器（MBR）等。

对于高氮磷（低碳源情况）：这是现代污水厂设计的难点。必须采用具备脱氮除磷功能的生物工艺，如A?/O、氧化沟、SBR（序批式反应器）及其变种。这些工艺通过创造“厌氧-缺氧-好氧”的交替环境，培育特定功能的微生物来去除氮磷。若进水碳源不足（BOD/TN < 3.5），还需额外投加碳源（如乙酸钠）。

二、排入市政管网与自然水体的出水

处理后的出水有两个主要去向：一是排入市政下水道管网，二是直接排入江河湖海等自然环境。两者的排放标准截然不同。

1. 排入市政管网：遵循《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962 - 2015)。此标准相对宽松，因为它默认后续还有城镇污水厂进行处理。核心是控制不能对市政管网和终端污水厂造成冲击，例如对pH、易沉固体、油脂以及最高允许浓度有规定。

2. 直接排放：遵循《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918 - 2002)中的一级A或更严格的地方标准。这是目前最主流的排放标准，参数要求极为严格。

一级A标准主要参数限值及达成工艺

参数	值 (mg/L)	推荐处理工艺（在二级生物处理后）
BOD?	≤ 10	二级生物处理（活性污泥法）本身已可达到，MBR工艺更优。
COD	≤ 50	二级处理+深度处理（如混凝沉淀、芬顿氧化、臭氧氧化）。
SS	≤ 10	深度处理（滤池—如D型滤池、活性砂滤；或MBR）。
TN	≤ 15	强化生物脱氮（A?/O等）+ 后续反硝化深床滤池。
NH?-N	≤ 5 (8)	强化生物硝化（足够的好氧停留时间和污泥龄）。
TP	≤ 0.5	生物除磷 + 化学除磷（投加混凝剂如PAC、铁盐）。

三、中水回用

中水回用是污水处理的最高层次，其水质标准根据用途的不同而差异显著，远严于排放标准。

市政杂用（绿化、道路清扫、消防）：遵循《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920 - 2020)。重点关注卫生学指标（消毒）和感观指标。

关键参数：浊度（NTU）≤ 5；色度≤ 20；嗅：无不快感；游离氯（消毒保证率）≥ 0.2；LAS（洗涤剂）≤ 0.5 mg/L。

推荐工艺：二级处理 + 过滤 + 消毒（氯、紫外线、臭氧）。过滤是保障浊度的核心。

景观环境用水：遵循《城市污水再生利用 景观环境用水水质》(GB/T 18921 - 2019)。重点关注富营养化指标和生态安全性。

关键参数：TP ≤ 0.5 mg/L；NH?-N ≤ 5 mg/L；粪大肠菌群≤ 1000个/L。

推荐工艺：二级处理 + 深度脱氮除磷 + 过滤 + 消毒。

工业用水（冷却、洗涤、锅炉）：遵循《城市污水再生利用 工业用水水质》(GB/T 19923 - 2005)。这是要求最严格的回用方向。

关键参数（以循环冷却水为例）：

硬度、碱度：防止结垢。

氯离子(Cl?)：≤ 250 mg/L，防止腐蚀设备。

硅酸(SiO?)：防止形成难以清除的硅垢。

总溶解固体(TDS)：控制浓缩倍数。

推荐工艺：二级处理 + 深度处理（超滤UF） + 脱盐工艺（反渗透RO）。RO膜技术几乎是满足工业高端回用需求的唯一选择。