汙水處理入門必須看的幾個關鍵點

初入環保水處理行業(ye) ，對於(yu) 相關(guan) 水質指標了解是基礎，這就必須要和我們(men) 的“老朋友”COD、BOD、氨氮神馬混熟，隨著後續學習(xi) 的深入，水處理的相關(guan) 知識都需夯實掌握。話說，入汙水這一行，一些常用到的概念、原理還是要搞清楚，從(cong) 業(ye) 多年的水汙師用較為(wei) 通俗的文字性語言，就幾個(ge) 點進行了分享，現做梳理，供大家參考學習(xi) 。

1、COD、CODcr、BOD、BOD5差別

B/C比是BOD5比CODcr，B不是BOD。以實例來看，如好氧進水CODcr=1000mg/L，BOD5=400 mg/L，出水CODcr=100 mg/L，BOD5=20 mg/L。那麽(me) CODcr共去除900 mg/L，BOD5共去除不到400 mg/L。900-380 mg/L的CODcr怎麽(me) 去除的？

回答：

1）BOD-BOD5那一部分被生化；

2）汙泥吸附（低負荷下要忽略些） 這個(ge) BOD5還是BOD都很複雜，出口的一般不是進水中的那些，而是基質、菌類的相關(guan) 產(chan) 物；詳細的說比較複雜，理解一二就可以，而且zui主要的是認定不可降解的不會(hui) 發生變化，其餘(yu) 的可能都是變的。不可生物降解的是沒有變化的，除去吸附等等之類的作用，無論是厭氧還是好氧SMP都是一樣的。

一般情況，汙水處理的CODcr可以達標，BOD5是都達標的。

2、COD檢測方法的差別

嚴(yan) 格規範的蒸餾法和快速消解法，以前者為(wei) 準。操作中為(wei) 了簡便想采取後者怎麽(me) 辦？取同濃度範圍內(nei) 的實測水樣做兩(liang) 種方法的對比試驗，找到二者的近似關(guan) 係。

偷懶法：同濃度範圍內(nei) 實測水樣，蒸餾一小時和蒸餾兩(liang) 小時，對比試驗，找關(guan) 係。

3、關(guan) 於(yu) 溶解氧

好氧池中的溶解氧是曝氣設備供氧與(yu) 有機物或無機物被活性微生物氧化或自然氧化兩(liang) 種過程達到平衡之後的結果。或者可以說成曝氣供氧，發生生化或化學反應和散失兩(liang) 個(ge) 過程的殘餘(yu) 。所以曝氣池，控製溶氧2.0mg/L，隻要設計與(yu) 實際不差太多，那麽(me) OK。

但是如果沒有持續的供氧，比如曝氣調節池的出水不在有氧氣供入（跌水曝氣之類的忽略），而有機物含量有比較高，碰巧還遇上可以利用氧的大量微生物（比如UASB汙泥中的兼性細菌或者A池中的好氧細菌），那麽(me) 殘留的那一個(ge) 左右的DO顯然不是成百上千的COD的對手。

4、關(guan) 於(yu) 厭氧

厭氧是什麽(me) ？是UASB？是A2/O一部分？是水解酸化？是消化池？其實厭氧是一種生化反應的條件，它不是厭氧工藝，是厭氧的工藝。為(wei) 什麽(me) 談到這個(ge) 問題，歸根是有眾(zhong) 多諸如：XX厭氧和XX厭氧有什麽(me) 差異，溶解氧應該控製多少的問題；在這之前則需要搞明白厭氧這個(ge) 條件是針對誰的。厭氧反應，主體(ti) 是有機物逐步轉化為(wei) 甲烷和CO2的過程，注意這裏的“逐步”。

再者，很多人又說了厭氧反應器就得與(yu) 空氣隔絕，所以要進行封頂。對此，想說以下幾點：

說厭氧反應器，明顯沒搞懂厭氧的是什麽(me) ？厭氧的是反應器？是水？還是微生物？

與(yu) 空氣隔絕，這個(ge) 更可悲了，姑且不說他分不清水中的溶解氧和微生物環境的溶解氧，單是溶解氧與(yu) 空氣中的氧就搞不清楚。我們(men) 不妨回顧一下曝氣設備的氧利用率，穿孔管3-5%，曝氣軟管8-12%，曝氣頭10-20%。如果空氣向水中溶氧那麽(me) ，那麽(me) 我們(men) 對出售曝氣頭的該如何處置？

對於(yu) 封頂並不反對，厭氧消化池和EGSB等厭氧反應器都是利用封頂去收集沼氣，（當然UASB和IC不是，靠三分）還可以減少臭味擴散。不過把封頂放在廣泛使用的UASB上並且以此來隔絕空氣，實在是有些搞笑。

下麵再簡單科普下厭氧的工藝如何簡單識記：

A、厭氧接觸：消化池+厭氧沉澱池+厭氧汙泥回流係統，這個(ge) 與(yu) 好氧工藝中的接觸氧化沒有關(guan) 係，莫聯想到填料上。

B、UASB：上流式厭氧汙泥床反應器，汙水從(cong) 下而上穿過汙泥床體(ti) ，但是有很多UASB的布水器是位於(yu) 池頂的，也不是UASB就沒有回流。

C、UBF：就是UASB+AF，形象點說UASB上麵再加上填料層。

D、EGSB：UASB拉高，做上回流，上流速度比UASB高很多，要力圖控製汙泥顆粒化。

E、IC：甭管有沒有外回流（水泵回流），有內(nei) 回流就行。

F、ABR：上下折流板。

有關(guan) 厭氧產(chan) 甲烷去除水中有機物的原理在這裏也多說幾句。

先是“厭氧產(chan) 甲烷”，厭氧過程，如果我們(men) 不談釋放磷，常見的是水中有機物厭氧發酵的過程。有機物好氧發酵的過程，大家都清楚是一個(ge) 氧化還原反應，進入水中的氧氣作為(wei) 氧化劑，氧化水中的有機汙染物變成CO2和H2O，使得（還原性的）COD得以氧化去除。所以很多人理所應當的認為(wei) ，厭氧是個(ge) 還原反應嘍。

這就有必要讓抱有該觀點的朋友先回憶一下初中化學，氧化反應和還原反應，可以剝離開嗎？

顯然是不能的，厭氧也是，在進行到產(chan) 甲烷之前的厭氧發酵過程，基本上是有機物自身相互的氧化和還原（這話說得並不嚴(yan) 謹，但是方便理解），也就是說有機物本身是還原性的，它反應之後變成一部分還原性更強，一部分還原性相對弱一些的兩(liang) 種有機物，而這總體(ti) 上相抵消。所以如果厭氧發酵未到產(chan) 甲烷地步，COD變化可以忽略不計（這就是水解酸化COD去除率低下的原因）。

當這個(ge) 過程進行的非常徹底時，產(chan) 物逐漸轉化為(wei) CO2和CH4，主要體(ti) 現還原性也就是導致水中COD的甲烷因為(wei) 溶解度低，脫離水相，這是產(chan) 甲烷過程去除有機物COD的原因。

5、關(guan) 於(yu) 水解酸化

水解酸化的目的是改善生化性，為(wei) 下一個(ge) 生化處理單元服務，其評價(jia) 指標有酸化度、pH、B/C、COD去除率等，其中COD去除率是裏麵可靠性zui差的。

對於(yu) 在上一環節說到的“水解酸化COD去除率低下”，有水友可能要反駁說“我的水解酸化去除率不低下呢”；對此，澄清下這一水解酸化去除率是從(cong) 哪裏來的。

1）水解酸化純粹的控製到產(chan) 甲烷之前，是不可能的，也就是說，或多或少總有一點甲烷產(chan) 生；而且厭氧過程產(chan) 生一點氫氣也很正常，有聽說過產(chan) 氫產(chan) 乙酸過程吧。所以，水解酸化池表麵浮起的一個(ge) 個(ge) 泡泡，也許就是你想找的原因之一。

2）細菌不管是什麽(me) 樣的，總有繁殖下一代的職責，水解酸化菌群也是，它們(men) 或多或少的總要利用有機物合成點細胞物質。

3）進水SS如果量很大，會(hui) 被水解酸化汙泥吸附相當量的一部分，這個(ge) 對COD的影響不可忽略，有時甚至十分巨大。

6、工藝中的兩(liang) 級與(yu) 兩(liang) 相

*，不同的水質決(jue) 定不同的工藝。產(chan) 甲烷是厭氧去除水中有機物的關(guan) 鍵因素，兩(liang) 級和兩(liang) 相的差別也就在第一個(ge) 厭氧反應器是否產(chan) 甲烷上；如果第一個(ge) 產(chan) 甲烷，第二個(ge) 有機負荷勢必要小很多，這是問題的關(guan) 鍵。

一般來說，兩(liang) 級厭氧適應的水質是較高濃度的廢水，它的生化性並不很差，*級通過沉降和發酵產(chan) 氣降低第二級的負荷。兩(liang) 相厭氧，一是主要針對難生化降解廢水，靠*相改善生化性，二是針對硫酸鹽廢水，靠*相進行硫酸鹽還原，然後去除硫化物再進第二相產(chan) 甲烷，三是針對易酸化廢水易波動廢水，放在前麵徹底酸化掉以穩定pH。

如酒精項目常用兩(liang) 級，那些幾萬(wan) 以上的，如果生化性不差並且水量不小，個(ge) 人建議也用兩(liang) 級，但是控製其實並不簡單，尤其是*級在高濃度、高VFA下運行。生化性較差用兩(liang) 相的就很多了，其實生化性不差的也常常用兩(liang) 相。

有的工藝是用水解酸化+氧化（處理COD較低的廢水），有的是UASB+氧化（一相厭氧，處理COD高的廢水），有的是水解酸化+UASB+氧化（就相當於(yu) 兩(liang) 相厭氧）；對此分析如下：

1）水解+好氧工藝，處理的廢水濃度確實常見的要低一些，因為(wei) 水解並不能提供較有力的COD消解能力，當然這個(ge) 工藝相比較直接好氧而言，更多的可以用在進水COD1k-2k之間的項目，這種水質進厭氧節約的曝氣能耗和提升水用的動力能耗差不多，厭氧降解程度上優(you) 勢也不明顯，但是直接進好氧濃度又偏高。因此常搞出水解+好氧，利用水解過程微量講解和吸附去除COD來減少好氧的負擔。當然這是在不討論改善生化性方麵的前提下。

2）假如水解酸化+UASB+氧化就相當於(yu) 兩(liang) 相厭氧，有文章說“厭氧發酵產(chan) 生沼氣過程可分為(wei) 水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個(ge) 階段。水解池（水解池進行的就是水解酸化反應吧）是把反應控製在第二階段完成之前，不進入第三階段。”

那麽(me) 水解酸化產(chan) 生的應該是有機酸吧，那乙酸化階段在哪發生的？兩(liang) 相厭氧的產(chan) 酸相產(chan) 的是什麽(me) 酸？它的乙酸化階段又是在哪發生的呢？

產(chan) 乙酸這個(ge) 詞和產(chan) 乙酸階段是應該分開的，因為(wei) 在產(chan) 酸階段就會(hui) 產(chan) 生一部分乙酸了但並不一定作為(wei) 過程的主體(ti) ，這要看廢水的有機物組成。產(chan) 乙酸階段，這裏麵包含了兩(liang) 類反應，一是更長碳鏈的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇類等分解產(chan) 生乙酸，二是同型產(chan) 乙酸菌，利用CO2和H2的無機組合進行產(chan) 乙酸。兩(liang) 相的水解酸化過程中產(chan) 生的有機酸，有可能是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一種，也有可能是未完全降解的長鏈脂肪酸。

個(ge) 人認為(wei) 在實際工程中，兩(liang) 相的分界線並不徹底分明，水解酸化相先後延伸至產(chan) 乙酸甚至少量產(chan) 甲烷都是經常遇見的。至於(yu) 產(chan) 甲烷相，它就沒有不含水解酸化這兩(liang) 個(ge) 過程的時候，產(chan) 甲烷相四個(ge) 過程都會(hui) 存在，隻不過前兩(liang) 個(ge) 過程被之前的相分擔了一部分。乙酸化發生在哪裏，這個(ge) 過程應該大部分在後一相，兩(liang) 相的定義(yi) 並不是“水解酸化階段+乙酸化產(chan) 甲烷階段”，隻要在流程上將其主體(ti) 分開即可叫做兩(liang) 相，至於(yu) 分界線模糊，沒有關(guan) 係。

基於(yu) 水解和酸化兩(liang) 個(ge) 過程無法分開的事實，三相取決(jue) 於(yu) 產(chan) 乙酸和產(chan) 甲烷是否可以分開。

對於(yu) 三相分離器的工作原理大致可表述為(wei) ：氣液固三相在氣體(ti) 擾動和液體(ti) 升流的作用下從(cong) 下方進入三相分離器；汙泥（固）撞擊在三相分離器上，上麵吸附的沼氣氣泡釋放出來；沼氣氣體(ti) 被三角形集氣罩收集；脫離氣體(ti) 的泥水（固液相）穿過三相分離器集氣罩之間的縫隙，到達沉澱區；汙泥（固）在沒有氣體(ti) 擾動的條件下沉澱，落回三相分離器下方。核心是氣體(ti) 被收集和汙泥沉澱。