城市生活污水處理效果評(píng)價(jià)及出水水質(zhì)日變化規(guī)律研究

摘 要：在對(duì)龍王嘴污水處理廠進(jìn)水與出水的水質(zhì)－包括有毒重金屬在內(nèi)的23項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行為期一年監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)其污水處理效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。同時(shí)對(duì)出水的全鹽量、pH、總氮、總磷、CODcr、BOD5、總硬度、陰離子表面活性劑（LAS）、懸浮物進(jìn)行了日分析，研究其日變化規(guī)律。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明: LAS、CODcr、 BOD5、SS的去除率接近或超過90％，出廠水的各項(xiàng)理化指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。日分析結(jié)果表明CODcr、 BOD5、LAS變化規(guī)律與居民作息時(shí)間有關(guān)，而其他幾項(xiàng)指標(biāo)變化不大。

關(guān)鍵詞：污水處理;處理效果;變化規(guī)律

中圖分類號(hào)：X7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）11-0367-02

我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，隨著城市人口的驟增、鄉(xiāng)村的城鎮(zhèn)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(yīng)逐漸增加。因而，建設(shè)大型污水處理設(shè)施集中處理城市污水是目前改善城市水環(huán)境的必要措施。近年來，我國(guó)城市污水處理設(shè)施的建設(shè)取得了巨大的進(jìn)步，城市污水處理量以及污水處理率達(dá)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(xiàng)目，座落于武昌雄楚大道南側(cè)、南湖之濱的關(guān)山村，總占地約13.3公頃，工程總耗資16千萬元，設(shè)計(jì)總處理廢水能力為15萬m3/d ，服務(wù)面積34km2，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(xué)除磷，能更有效地去除氮、脫磷，出廠水又經(jīng)過氯氣消毒，使出水水質(zhì)、泥質(zhì)更好。本文通過對(duì)武漢市龍王嘴污水處理廠進(jìn)、出水的固體懸浮物、CODcr、BOD5、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(zhì)指標(biāo)歷時(shí)一年的連續(xù)分析，研究了整個(gè)污水處理廠對(duì)污染物的去除效果，并選擇全鹽量、pH、總氮、總磷、CODcr、BOD5、總硬度、陰離子表面活性劑等常規(guī)指標(biāo)對(duì)該廠的二級(jí)處理出水進(jìn)行了一次日分析，試圖從中找出規(guī)律，以更好的指導(dǎo)實(shí)踐。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 監(jiān)測(cè)對(duì)象污水處理廠進(jìn)水口、出水口水質(zhì)

1.2 評(píng)價(jià)內(nèi)容

根據(jù)國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）、地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14848-93）以及地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）選擇了pH、CODcr、BOD5、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(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3 樣品的采集與保存

水樣采集參照國(guó)家《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T91-2002）規(guī)定。

水樣保存參照國(guó)家《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T91-2002）規(guī)定。

1.4 采樣與監(jiān)測(cè)

采樣與監(jiān)測(cè)均按國(guó)家監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行，月分析于每月中下旬對(duì)污水處理廠的進(jìn)、出水進(jìn)行采樣，歷時(shí)一年的連續(xù)分析，日分析則為一天內(nèi)每2小時(shí)取樣一次，分析方法均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法嚴(yán)格操作，具體見GB5084-92，也可參見《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版），中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002年。

2 結(jié)果與討論

2.1 月分析監(jiān)測(cè)結(jié)果

對(duì)嘴污水處理廠進(jìn)、出水的固體懸浮物、CODcr、BOD5、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(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了一年監(jiān)測(cè)，相關(guān)結(jié)果見表1。去除率以平均值進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法如下：

去除率=進(jìn)水平均值-出水平均值進(jìn)水平均值

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明污水經(jīng)處理后，pH值、LAS、CODcr、BOD5、SS指標(biāo)均已達(dá)到污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，重金屬指標(biāo)則優(yōu)于該排放標(biāo)準(zhǔn)，雖未能達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但均符合我國(guó)地下水三類標(biāo)準(zhǔn)。其中SS的去除率為96.3%，BOD5的去除率為95.0%，LAS的去除率為91.9% ，CODcr的去除率為89.1%，可知針對(duì)以上四個(gè)指標(biāo)，污水處理工藝有很強(qiáng)的處理能力，相比較而言，總氮、總磷的去除率以及相關(guān)處理工藝則有待提高。

2.2 日分析監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.2.1 pH值

pH值是表示水體酸堿度的指標(biāo)，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(jí)出水pH值的日變化情況。

由圖1可知，污水處理廠二級(jí)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(píng)價(jià)水質(zhì)的重要指標(biāo)。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(zhì)來源處居民的生活作息規(guī)律相關(guān)，總體而言，龍王嘴污水處理廠對(duì)水質(zhì)氮、磷含量的控制比較穩(wěn)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(duì)水質(zhì)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(jí)出水總硬度的變化情況。

圖3 二級(jí)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201.6mg/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(dāng)日水質(zhì)來源處水的總硬度較為穩(wěn)定有關(guān)。

2.2.4 CODcr與BOD5 

化學(xué)需氧量與五日生化需氧量是表示水中有機(jī)污染物含量的綜合指標(biāo)。圖4為龍王嘴污水處理廠二級(jí)出水CODcr和BOD5的變化情況。

圖4 CODcr和BOD5的變化

由圖4可知，龍王嘴污水處理廠CODcr、BOD5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。CODcr與BOD5日變化趨勢(shì)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(dòng)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(zhì)，而全鹽量則主要是對(duì)土壤、農(nóng)作物等影響更大。圖5為龍王嘴污水處理廠二級(jí)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(jí)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(wǎng)系統(tǒng)

匯流的滯后性，高峰期總體與當(dāng)?shù)鼐用耧嬍硶r(shí)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(zhì)，影響水生物的生長(zhǎng)以及人體的健康等等。圖6顯示了龍王嘴污水處理廠二級(jí)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(shí)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(shí)間息息相關(guān)，經(jīng)處理后二級(jí)出水LAS的值還未能達(dá)到國(guó)家地下水和地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)這一方面的處理有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 結(jié)語

（1）對(duì)龍王嘴污水處理廠的進(jìn)、出水的監(jiān)測(cè)表明，進(jìn)水懸浮物、CODcr、BOD5、LAS的含量較高，是污水處理中的重點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)行中，該廠對(duì)SS、BOD5、LAS、CODcr的去除率達(dá)90％，效果較好。但對(duì)于總磷、總氮的處理則有待加強(qiáng)。出水重金屬指標(biāo)均可達(dá)到國(guó)家地下水和地表水的Ⅰ類、Ⅱ類或Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于重金屬指標(biāo)可根據(jù)污水排放用途進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。?/p>

（2）通過對(duì)幾項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行的日分析研究表明，出水的水質(zhì)日變化較小，CODcr、 BOD5、LAS變化規(guī)律與居民作息時(shí)間有關(guān)，而其他幾項(xiàng)指標(biāo)變化不大。

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