城市生活污水處理效果評價及出水水質日變化規律研究
2008-12-31 00:00:00楊潔張衛平
現代商貿工業 2008年11期
摘 要：在對龍王嘴污水處理廠進水與出水的水質－包括有毒重金屬在內的23項指標進行為期一年監測的基礎上，對其污水處理效果進行了評價。同時對出水的全鹽量、pH、總氮、總磷、CODcr、BOD5、總硬度、陰離子表面活性劑（LAS）、懸浮物進行了日分析，研究其日變化規律。監測結果表明: LAS、CODcr、 BOD5、SS的去除率接近或超過90％，出廠水的各項理化指標達到排放標準。日分析結果表明CODcr、 BOD5、LAS變化規律與居民作息時間有關，而其他幾項指標變化不大。
關鍵詞：污水處理;處理效果;變化規律
中圖分類號：X7文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）11-0367-02
我國是世界上人口最多的國家，隨著城市人口的驟增、鄉村的城鎮化和人民生活水平的提高，人均需水量和總需水量不斷增加，城市污水總排放量也隨之相應逐漸增加。因而，建設大型污水處理設施集中處理城市污水是目前改善城市水環境的必要措施。近年來，我國城市污水處理設施的建設取得了巨大的進步，城市污水處理量以及污水處理率達到了很大的提高。
武漢市龍王嘴污水處理廠是世界銀行貸款污水治理項目，座落于武昌雄楚大道南側、南湖之濱的關山村，總占地約13.3公頃，工程總耗資16千萬元，設計總處理廢水能力為15萬m3/d ，服務面積34km2，受益人口36萬。該污水處理廠采用改良型A2O活性污泥法工藝，輔以化學除磷，能更有效地去除氮、脫磷，出廠水又經過氯氣消毒，使出水水質、泥質更好。本文通過對武漢市龍王嘴污水處理廠進、出水的固體懸浮物、CODcr、BOD5、全鹽量、硬度、總磷、總氮、陰離子表面活性劑及重金屬Zn、Cu、Hg 、Ni、Cd、Cr、Pb、As、Se等水質指標歷時一年的連續分析，研究了整個污水處理廠對污染物的去除效果，并選擇全鹽量、pH、總氮、總磷、CODcr、BOD5、總硬度、陰離子表面活性劑等常規指標對該廠的二級處理出水進行了一次日分析，試圖從中找出規律，以更好的指導實踐。
1 實驗部分
1.1 監測對象污水處理廠進水口、出水口水質
1.2 評價內容
根據國家《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）、地下水質量標準（GB/T 14848-93）以及地表水環境質量標準（GB3838-2002）選擇了pH、CODcr、BOD5、SS、TS、陰離子表面活性劑、總氮、總磷、硬度以及重金屬Zn、Cu、Hg 、Ni、Cd、Cr、Pb、As、Se作為主要評價指標。
1.3 樣品的采集與保存
水樣采集參照國家《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T91-2002）規定。
水樣保存參照國家《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T91-2002）規定。
1.4 采樣與監測
采樣與監測均按國家監測技術規范的要求進行，月分析于每月中下旬對污水處理廠的進、出水進行采樣，歷時一年的連續分析，日分析則為一天內每2小時取樣一次，分析方法均按國家標準分析方法嚴格操作，具體見GB5084-92，也可參見《水和廢水監測分析方法》（第四版），中國環境科學出版社，2002年。
2 結果與討論
2.1 月分析監測結果
對嘴污水處理廠進、出水的固體懸浮物、CODcr、BOD5、全鹽量、硬度、總磷、總氮、陰離子表面活性劑及重金屬Zn、Cu、Hg 、Ni、Cd、Cr、Pb、As、Se等水質指標進行了一年監測，相關結果見表1。去除率以平均值進行計算，計算方法如下：
去除率=進水平均值-出水平均值進水平均值
監測結果表明污水經處理后，pH值、LAS、CODcr、BOD5、SS指標均已達到污水綜合排放一級標準，重金屬指標則優于該排放標準，雖未能達到地表水環境質量標準，但均符合我國地下水三類標準。其中SS的去除率為96.3%，BOD5的去除率為95.0%，LAS的去除率為91.9% ，CODcr的去除率為89.1%，可知針對以上四個指標，污水處理工藝有很強的處理能力，相比較而言，總氮、總磷的去除率以及相關處理工藝則有待提高。
2.2 日分析監測結果
2.2.1 pH值
pH值是表示水體酸堿度的指標，清潔天然水的pH值為6.5～8.5，pH值異常，表示水體受到酸堿性的污染。圖1顯示了龍王嘴污水處理廠二級出水pH值的日變化情況。
由圖1可知，污水處理廠二級出水pH值日變幅不大，且均處于6.5～8.5之間，表明該污水廠的酸堿度控制比較好。
2.2.2 總磷與總氮
磷和氮均是評價水質的重要指標。圖2顯示了污水處理廠再生水總磷和總磷的變化。
由圖2可知，龍王嘴污水處理廠總N、總P日均值分別為8.64mg/L、 0.71mg/L，變化幅度分別在8.17～9.40mg/L、 0.61～0.87mg/L之間，總體變化幅度不大。在晚上20:00～22:00以及早上8:00～10:00氮、磷的值略有提高，可能與水質來源處居民的生活作息規律相關，總體而言，龍王嘴污水處理廠對水質氮、磷含量的控制比較穩定。
圖2 總氮及總磷的變化（左：總氮；右：總磷）
2.2.3 總硬度
水的總硬度對水質以及人們的日常生活有著極為重要的影響。圖3為污水處理廠二級出水總硬度的變化情況。
圖3 二級出水總硬度的變化
由圖3可知，龍王嘴污水處理廠總硬度日均值為201.6mg/L，變化幅度在199.2～205.2mg/L之間，總硬度的總體變化幅度很小，也有可能與當日水質來源處水的總硬度較為穩定有關。
2.2.4 CODcr與BOD5
化學需氧量與五日生化需氧量是表示水中有機污染物含量的綜合指標。圖4為龍王嘴污水處理廠二級出水CODcr和BOD5的變化情況。
圖4 CODcr和BOD5的變化
由圖4可知，龍王嘴污水處理廠CODcr、BOD5日均值分別為12.46mg/L 、10.01mg/L，變化幅度分別在7.62～26.01mg/L、6.88～14.5mg/L之間。CODcr與BOD5日變化趨勢大致相同，在晚上22:00左右以及早上8:00左右兩者的值略有提高，可能是由于居民的生活作息影響到水中微生物活動所引起的變化。
2.2.5 全鹽量與懸浮物
懸浮物直接影響到水質，而全鹽量則主要是對土壤、農作物等影響更大。圖5為龍王嘴污水處理廠二級出水全鹽量和懸浮物的變化情況。
圖5 全鹽量和懸浮物的變化（左：全鹽量；右：懸浮物）
由圖5可見，龍王嘴污水處理廠二級出水懸浮物、全鹽量的日均值分別為4.0mg/L、340mg/L，變化范圍分別為2.0～9.0mg/L、310～366mg/L之間。全鹽量的日變化幅度不大，SS日分析值總體有一定的變化幅度，在下午16:00以及早上8:00、10:00總體SS值偏大，如果考慮管網系統
匯流的滯后性，高峰期總體與當地居民飲食時間相近。
2.2.6 陰離子表面活性劑
陰離子表面活性劑也是廢水中主要的污染物之一。陰離子表面活性劑容易形成泡沫覆于河面，從而影響水質，影響水生物的生長以及人體的健康等等。圖6顯示了龍王嘴污水處理廠二級出水LAS值的變化。
圖6 陰離子表面活性劑的變化
由圖6可知，龍王嘴污水處理廠陰離子表面活性劑日均值為1.019mg/L，變化幅度在0.800～1.578mg/L之間。在早上8:00～10:00含量比其他時間的含量要高，這一變化主要與生活污水來源處居民的生活作息時間息息相關，經處理后二級出水LAS的值還未能達到國家地下水和地表水環境質量標準，對這一方面的處理有待進一步加強。
3 結語
（1）對龍王嘴污水處理廠的進、出水的監測表明，進水懸浮物、CODcr、BOD5、LAS的含量較高，是污水處理中的重點。在實際運行中，該廠對SS、BOD5、LAS、CODcr的去除率達90％，效果較好。但對于總磷、總氮的處理則有待加強。出水重金屬指標均可達到國家地下水和地表水的Ⅰ類、Ⅱ類或Ⅲ類標準，對于重金屬指標可根據污水排放用途進行適當的處理。
（2）通過對幾項常規指標進行的日分析研究表明，出水的水質日變化較小，CODcr、 BOD5、LAS變化規律與居民作息時間有關，而其他幾項指標變化不大。
參考文獻
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