1、廢水生化處理技術一、概述生化處理技術主要分為厭氧和好氧。厭氧包括：水解酸化、UASB等；好氧主要包 括：生物膜法、活性污泥法等。厭氧技術在無氧的條件下，由兼性菌及專性厭氧菌降解有機污染物，最終產物是二 氧化碳和甲烷。厭氧生物反應通常被劃分成兩個階段過程：第一階段是水解酸化階段， 第二階段是甲烷發酵階段。在印染廢水處理中常將厭氧控制在水解酸化階段，來降解廢 水中部分污染物，同時提高廢水的可生化性。即印染廢水中常用的水解酸化工藝，一般 CODcr去除率為2040%，色度去除率可達4070%。好氧技術由好氧微生物降解污水中有機污染物，最終產物為水和二氧化碳。在印染 廢水中常用的主要有：活性污泥法、接

2、觸氧化法，一般CODcr去除率為4080%。印染廢水常用的生化處理工藝組合根據多年處理印染廢水經驗，總結出：“水解酸 化+接觸氧化”或“水解酸化+活性污泥”是比較經濟適用的印染廢水處理技術，單獨 使用厭氧或純粹只用好氧都不是很好的處理方法。尤其對高難度、中難度處理印染廢水， 如沒有水解酸化段將很難處理達標。即使較易處理的牛仔洗漂廢水，采用厭氧不僅降低 處理成本，同時也減少投資，方便運行。二、廢水生化處理過程的影響因素、監測手段及控制要求廢水的生化培養過程是一項錯綜復雜的工作，其理論基礎涉及物理學、無機化學、 有機化學、微生物學、流體力學等多種學科，盡管最早的活性污泥工藝迄今已有近百年 的歷史，

3、但是諸多理論在學術界仍無定論。因此，在本項目廢水生化處理過程中，就要 求操作及管理人員，在深入理論研究的基礎上，結合公司廢水具體情況，在生化培養過 程中不斷地進行探索實踐，在做到系統正常運行，確保廢水達標排放的前提下，提高其 理論深度，豐富其實踐經驗，完成其技術儲備。1、溫度溫度對生化培養過程起著至關重要的作用。它能夠為生化培養過程中各現象的解釋 提供依據，有助于幫助管理及操作人員對系統運行管理做出正確及時的判斷。溫度在很大程度上影響活性污泥（包括厭氧、兼氧和好氧）中的微生物活性程度， 并且對諸如溶解氧、曝氣量等產生影響，同時對生化反應速率產生影響。不同種類的微 生物所生長的溫度范圍不同，約為

4、5C80C。在此溫度范圍內，可分成最低生長溫度、 最高生長溫度和最適生長溫度。以微生物適應的溫度范圍，微生物可分為中溫性、好熱 性和好冷性三類。中溫微生物的生長溫度范圍在20C45C，好冷性微生物的生長溫 度在20C以下，好熱性微生物的生長溫度在45C以上。廢水生化好氧生物處理，以中溫細菌為主，其生長繁殖的最適溫度為20C37C。 當溫度超過最高生物生長溫度時，會使微生物的蛋白質迅速變性及酶系統遭到破壞而失 去活性，嚴重者可使微生物死亡。低溫會使微生物的代謝活力降低，進而處于生長繁殖 停止狀態，但仍保存其生命力。厭氧生物處理中的中溫性甲烷菌最適溫度范圍在20C40C之間，高溫性為50C 60

5、Co2、pH 值不同的微生物有不同的pH值適應范圍。例如細菌、放線菌、藻類和原生動物的pH 值適應范圍是在410之間。大多數細菌適宜中性和偏堿性（pH值6.57.5）環境； 氧化硫化桿菌喜歡在酸性環境，它的最適pH值為3,亦可以在pH值1.5的環境中生活； 酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的環境中生活，最適pH值3.06.0，適應pH值范 圍為1.510之間。廢水生物處理過程保持最適pH值范圍是十分重要的。如用活性污泥法處理廢水， 曝氣池混合液的pH值達到9.0時，原生動物將由活躍轉為呆滯，菌膠團粘性物質解體， 活性污泥結構遭到破壞，處理效率顯著下降。如果進水pH值突然降低，曝氣池混合液 呈酸性

6、，活性污泥結構也會變化，二沉池中出現大量浮泥現象。培養優良、馴化成熟的 生物系統具有較強的耐沖擊負荷的能力，但如果pH值在大幅度內變化，則會影響反應 器的效率，甚至對微生物造成毒性而使反應器實效，因為pH值的改變可能引起細胞電 荷的變化，進而影響微生物對營養物質的吸收和微生物代謝中酶的活性。綜上所述，在生物系統處理廢水過程中，應提供微生物最佳的pH值范圍，以使其 在最優化條件下運行。3、化學需氧量（C OD）化學需氧量是用化學氧化劑氧化水中的有機污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量（mg/L）表示。化學需氧量越高，也表示水中有機污染物越多。常用的氧化劑主要是重 銘酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑

7、時，測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重銘酸 鉀作氧化劑時，測得的值稱CODcr或簡稱COD。如果廢水中有機物的組成相對穩定，則 化學需氧量和生化需氧量之間有一點個比例關系。一般說，重銘酸鉀化學需氧量與第一 階段生化需氧量之差，可以粗略的表示為不能被需氧微生物分解的有機物。COD的測試分析是廢水處理調試運行工作的重要組成部分，一方面掌握工藝流程中 各處理單元的進出水情況，確保進水穩定，不至于產生較大的波動和對系統的沖擊；另 一方面，通過各處理單元前后進出水的COD變化情況，了解處理單元的處理效果和效率。 其重要作用可總結為以下三點：1）提供詳細的進出水濃度，使管理人員根據濃度變化情況相應的對運

8、行工況作出 調整，保證廢水處理系統正常、穩定運行；2）作為一項重要的技術指標，反映各處理單元的運行情況及處理效率等；3）為整個系統中出現的各種現象及異常情況的分析判斷及合理解釋提供依據。4、活性污泥的生物相活性污泥的生物相觀察在廢水生化處理過程中作用極其重要，它不僅反映微生物培 養程度和污泥馴化程度，并直接反映廢水的處理情況。（1）指示性生物的觀察：對于某一特定的污水處理系統，當活性污泥系統運行正 常時，其生物相也基本保持穩定，如果出現變化，則表示活性污泥質量發生了變化，應 進一步觀察并采取處理措施。微生物的種類繁多，其命名方法也非常復雜。從實際出發， 運行人員應熟練掌握活性污泥中最常見的微型

9、指示生物：變形蟲、鞭毛蟲、草履蟲、鐘 蟲、線蟲等。這些微生物中的某一種或幾種是否占優勢以及比例多少，將取決于工藝的 運行狀態。下面是幾種生物相對活性污泥狀況的指標。鐘蟲不活躍或呆滯，往往表明曝氣池供氧不足。如果出現鐘蟲等原生動物死亡， 則說明曝氣池內有有毒物進入，如有毒工業廢水流人等。當發現沒有鐘蟲，卻有大量的游動纖毛蟲如各種數量較多的草履蟲、漫游蟲、豆 形蟲、波豆蟲等，而細菌則以游離細菌為主，此時表明水中有機物還很多，處理效果很 低。如果原來水質良好，突然出現固定纖毛蟲減少，游動纖毛蟲增加的現象，預示水質 要變差。相反，原來水質極差，逐漸出現游動纖毛蟲為主，則水質變得良好。通常，固 定纖毛蟲

10、大于游動纖毛蟲+輪蟲，出水BOD5約在510mg/L；固定纖毛蟲等于游動纖毛 蟲，出水BOD5約在1020mg/L。鏡檢中如發現積硫較多的硫絲細菌、游動細菌（球菌、桿菌、螺旋菌和較多的變 形蟲、豆形蟲）時，往往是曝氣時間不足，空氣量不夠，流量過大，或水溫較低，處理 效果差。在大量鐘蟲存在的情況下，植纖蟲數量多而且越來越活躍，這對曝氣池工作并不 有利。要注意，可能污泥會變得松散，如果鐘蟲量遞減，植纖蟲遞增，則潛伏著污泥膨 脹的可能。鏡檢中各類原生動物極少，球衣細菌或絲硫細菌很多時，污泥已發生膨脹。當發現等枝蟲成對出現、并不活躍，肉眼能見污泥中有小白點，同時發現貝氏硫 菌和絲硫細菌積硫點十分明顯，

11、則表明曝氣池溶解氧很低，一般僅0. 5mg/L左右。如果發現單個鐘蟲活躍，其體內的食物泡都能清晰的觀察到時，說明污水處理程 度高，溶解氧充足。二沉池的出水中有許多水蚤（俗稱魚蟲），其體內血紅素低，說明溶解氧高；水蚤 的顏色很紅時，則說明出水幾乎無溶解氧。（2）絲狀菌的觀察：在活性污泥系統中，并不是絲狀菌越少越好，因為絲狀菌在 污泥絮體中起骨架作用。通過顯微鏡觀察絲狀菌的數量及長度、豐度等可直接反映工藝 的運行情況。需要補充的是：生物相觀察只是一種定性的方法，運行中只能作為理化方法的補充 手段，不可作為主要的工藝檢測方法，需要在不斷的實踐中注意積累資料，總結出本工 程的生物相變化規律。5、MLS

12、S、MLVSS、F/M、SRT等污泥理化指標SV30（污泥的沉降比）：污泥的沉降比是指曝氣池中的混合液在1000ml的量筒中， 靜置30min后，沉降污泥與混合液的體積之比，一般用SV30表示。SV30是衡量活性污 泥沉降性能和濃縮性能的一個指標。對于某種濃度的活性污泥，SV30越小，說明其沉 降性能和濃縮性能越好。正常的活性污泥其MLSS濃度為15004000mg/L。SV30 一般在 15%30%的范圍內。SVI30 （污泥的體積指數）：污泥的體積指數是指曝氣池混合液在1000ml量筒中， 靜置30min后，1g活性污泥懸浮固體所占的體積，常用SVI30表示，單位為ml/g，SVI30 與

13、SV30存在以下關系：SVI30= SV30/MLSSX1000沉降比SV與污泥的濃度有關，沉降性能相同的污泥，當MLSS較大時，SV也越大； 當曝氣池中混合液MLSS變化較大時，SV值就無法與歷史數據比較，反映的污泥情況失 真。測量SV或SVI的目的是反映污泥在二沉池內的沉降濃縮狀況。SVI既是衡量污泥 沉降性能的指標，也是衡量污泥吸附性能的一個指標。一般來說，SVI值越大，沉降性 能越差，但吸附性能好；反之，SVI越小，沉降性能越好，而吸附性能越差。在傳統活 性污泥工藝中，一般認為，SVI值在100左右，綜合效果最好，太大或太小都不利于出 水質量的提高。MLSS （混合液懸浮固體濃度）：指

14、曝氣池中污水和活性污泥混合后的混合液懸浮 固體數量，用MLSS表示，單位是mg/L。它近似的表示曝氣池中活性微生物的濃度，是 運行管理的一個重要參數。MLVSS （混合液揮發性懸浮固體濃度）：指混合液中懸浮固體中有機物的含量，用 MLVSS表示，它較MLSS更能確切的代表活性污泥微生物的數量。SRT（污泥齡或稱平均細胞停留時間）:是活性污泥在整個系統中的平均停留時間， 一般用SRT表示：SRT=活性污泥系統中的活性污泥總量/每天從系統內排出的活性污泥量二（Ma+Mc+MR）/（Mw+Me）其中Ma，為曝氣池中的活性污泥量；Mc，為二沉池的污泥量；MR，為回流系統的 污泥量；Mw，為每天排放剩余

15、污泥量；Me,為二沉池出水每天帶走的污泥量。F/M（污泥負荷）：指單位重量的活性污泥，在單位時間內要保證一定的處理效果 所能承受的有機物量。單位是kgBOD5/kg（MLVSS-d），通常用F/M表示有機負荷，F代表 食料，即進入系統中的食物量；M代表活性微生物量，即曝氣過程中的揮發性固體量。F/M=Q-BOD5（每天進入系統中的食料量）/ MLVSS-Va（曝氣過程中的微生物量）式中：Q為進水流量（m3/d）； BOD5為進水的BOD5值（mg/L）； Va為曝氣池的有 效容積（m3）； MLVSS為曝氣池內活性污泥濃度（mg/L）。6、營養元素營養元素在工業廢水生化處理中作用至關重要。生物

16、培養的微生物按照其細胞組成 及代謝性質，在生長繁殖過程中需要一定量的營養元素，主要以氮磷為主。所以工業廢 水生物培養過程中，需要經常性的投加營養物質，以保證廢水中有足夠的氮和磷。BOD： N： P=100： 5： 1，這是好氧生化系統中的比例，在好氧生化培養中，缺乏氮 元素將導致絲狀的或者分散狀的微生物群體產生，使其沉降性能差。另外，缺乏氮元素 使新的細胞難以形成，而老的細胞繼續去除BOD物質，結果微生物向細胞壁外排泄過量 的副產物一一絨毛狀絮狀物，這些絮狀物沉淀性能差。根據經驗，從廢水中每去除 100kgBOD需要加5kg氮和1kg磷。在許多條件下，氮以氨形式，磷以磷酸形式加入廢水中。細菌需

17、要氮以產生蛋白質， 需要磷以產生分解廢水中有機物質的酶。一般細菌較易利用氨態氮，在處理工業廢水時， 如果廢水含氮量低，不能滿足微生物的需要，需要另外補加氮營養，如尿素、硫酸銨、 糞水等。微生物中主要以細菌對磷的要求較多，工業廢水中一般需要補加磷元素，如磷 酸鉀、磷酸鈉等。7、生化需氧量（BOD5）水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量（以mg/L為單 位）。它反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機物的量。生化需氧量越高，表 示水中需氧有機物越多。有機物污染物被好氧微生物家分解的過程，一般可分為兩個階 段：第一階段主要是有機物被轉化為二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉化

18、為亞 硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所需的氧量。微 生物的活動與溫度有關，測定生化需氧量時一般以20C作為測定的標準溫度。一般生 活污水中的有機物需20天左右才能基本上完成第一階段的分解氧化過程，即測定第一 階段的生化需氧量至少需要20天時間。這在實際工作中有困難。目前以5天作為測定 生化需氧量的標準時間，簡稱5日生化需氧量（用BOD5表示）。據試驗研究，一般有機 物的5日生化需氧量約為第一階段生化需氧量的70%左右，對其他工業廢水來說，他們 的5日生化需氧量與第一階段生化需氧量之差，可以較大或比較接近，不能一概而論。BOD的測試分析在廢水處理工程中非常關鍵，B

19、OD/COD的值可表示廢水的可生物降 解性能，BOD/COD的值越高，說明廢水的可生化性越強，通過生物處理辦法就越適合。 其中廢水的物化預處理單元、厭氧生物反應最大的作用就是提高廢水的可生化性，進而 提高好氧生化系統的處理效率和效果。8、溶解氧（DO）DO的測試在生化處理廢水中起重要作用，各種生化反應對溶解氧濃度的要求都很 高，在反應過程中，要嚴格控制廢水中的溶解氧濃度，以保證微生物具有最高的活性， 生化處理達到最優處理效果。溶解氧是影響生化處理效果的重要因素。在好氧生物處理中，如果溶解氧不足，好 氧微生物由于得不到足夠的氧，其活性受到影響，新陳代謝能力降低，同時對溶解氧要 求較低的微生物將應

20、運而生，影響正常的生化反應過程，造成處理效率下降。好氧生物 處理的溶解氧一般24mg/L為宜，在這種情況下，活性污泥或生物膜的結構正常，沉 降、絮凝性能好。供氧過高，能耗浪費，而且代謝活動增強，營養供應不足而使微生物 缺乏營養，促使污泥老化，結構松散。因此，在廢水生化處理過程中，溶解氧應該經常測試，以保證曝氣池中的溶解氧濃 度控制在一個合理的水平上，確保好氧微生物正常生長，取得較好的處理效果。9、有毒物質本項目廢水中存在著對微生物有抑制和殺害作用的化學物質，其毒害作用主要表現 為細胞的正常結構遭到破壞以及菌體內的酶變質，并使之失去活性。10、含鹽量含鹽量過高，對微生物具有抑制甚至毒害作用。一般生化系統的處理廢水鹽分以不 超過5000 mg/L為宜。11、色度色度是一項感官性指標。純凈的天然水是清澈透明的，即無色的。但帶有金屬化合 物或有機化合物等有色污染物的污水呈現各種顏色。將有色污水用蒸餾水稀釋后與參照 水樣對比，一直稀釋