某縣城污水處理廠BOD5、COD動態(tài)變化分析

劉 皦

（山西省農業(yè)科學院農業(yè)資源與經(jīng)濟研究所 山西太原 030031 祁縣環(huán)境保護局 山西祁縣 030900）

引言

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城市經(jīng)濟結構的不斷調整，城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，工業(yè)用水和城市居民生活用水量急劇增加，導致污水處理負荷的不斷增加[1]。與此同時，國家對污水排放標準的日益嚴格，提高城市污水處理廠污水凈化效果是亟待解決的重大關鍵問題。因此，研究城市污水處理廠污水凈化效果動態(tài)變化，分析其原因，對提高城市污水處理效率和改善污水處理廠的出水水質具有重要意義[2-3]。

污水處理涉及物理、化學和生物等多個過程，其本質是通過微生物生化反應、氧化降解污水中的有機碳和氮污染物，使經(jīng)過處理的污水出水水質指標滿足污水排放指標標準。[4]

本文通過對山西省某縣城市污水處理廠BOD5、COD指標2009至2015年的實測數(shù)據(jù)，進行系統(tǒng)分析其污水凈化效果動態(tài)變化趨勢，分析其原因，以便為縣級中小型污水處理廠的運行調控和維護管理提供科學的理論依據(jù)和指導，并為新建中小型污水處理廠設計進水污染物負荷的確定、工藝選擇、提標升級改造等提供科學的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來源

以某縣污水處理廠2009—2015年度全年實際進出水BOD5、COD 監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2 監(jiān)測指標和方法

監(jiān)測指標為5日生化需氧量（BOD5）、化學需氧量（COD）指標的測定均在實驗室完成。BOD5的測定采用稀釋與接種法（GB7488－87），COD的測定采用重鉻酸鹽法（GB11914－89）。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

本研究中主要采用Microsoft Excel 2003統(tǒng)計軟件對相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，本文圖中所示數(shù)據(jù)用平均值與標準偏差表示。

2 結果與分析

2.1 進出水BOD5含量與去除率年變化與月變化規(guī)律分析

由圖1可見，2009年-2015年進水BOD5含量年變化整體呈下降趨勢，變化范圍為139.87mg/L～160.03mg/L，而出水BOD5含量年變化整體呈下降趨勢，變化范圍在15.19mg/L～18.29mg/L之間，且出水BOD5濃度達到現(xiàn)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級B標準。2009年-2015年BOD5去除率整體呈升高的趨勢，且去除率均在88%以上。進水BOD5含量年變化趨勢主要是由于隨著人口的逐年增多，居民用水量在逐漸增加，與此同時，工業(yè)企業(yè)數(shù)量的逐年增加，工業(yè)廢水量也在逐漸增加，這樣不同程度都會增加污水處理廠的進水量，對進水起到了稀釋作用；出水BOD5含量的變化趨勢主要是一方面出水BOD5含量會隨著進水BOD5含量降低而降低，另一方面污水處理廠不斷地進行運行調試的結果。

圖1 2009年-2015年進出水BOD5含量、去除率年變化圖

由圖2可見，進水BOD5含量月變化整體呈下降趨勢，進水水質相對比較穩(wěn)定，其中1-6月進水BOD5含量較高，說明進入污水處理廠的工業(yè)廢水較年底時偏少，同時河道中的有機物被逐漸沖刷進入污水處理廠，所以BOD5含量逐漸升高。7-9月，11-12月進水BOD5含量較低，說明夏季降雨量與居民用水量的增多，不同程度會稀釋進水有機物的含量，與此同時，有較多的工業(yè)廢水排入污水處理廠，進水量較大，降低了進水BOD5含量。冬季溫度偏低，也是進水BOD5含量偏低的原因之一。出水BOD5含量月變化整體趨勢與進水BOD5含量一致，呈下降趨勢。說明在一定范圍內增加進水BOD5含量，廢水中可生物降解的有機物濃度升高，進水中含有較多的營養(yǎng)物質，微生物營養(yǎng)充裕，生長繁殖的更快，降解廢水能力也強。BOD5去除率在起伏中有降低的趨勢，其中1-5月BOD5去除率在逐漸降低，7-10月BOD5去除率在逐漸升高，說明有機負荷不斷提高，增大了進水中可生物降解的有機物的量，使得微生物有足夠的營養(yǎng)條件下進行生長繁殖，同時將污水中的有機物氧化分解，提高了BOD5的去除率。

圖2 2009年-2015年進出水BOD5平均含量、去除率月變化圖

2.2 進出水COD含量與去除率年變化和月變化規(guī)律分析

由圖3可見，2009年-2015年進水COD含量年變化整體呈升高趨勢，變化范圍為317.65mg/L～396.55mg/L，而出水COD含量年變化整體呈下降趨勢，變化范圍在45.78mg/L～53.48mg/L之間，且出水COD濃度達到現(xiàn)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級B標準。2009年-2015年COD去除率整體呈升高的趨勢，且去除率均在85%以上。2009年-2015年進水COD含量年變化趨勢主要是污水截流系統(tǒng)的建成，減少了地表水的稀釋作用，提高了污水的濃度；其次，城鎮(zhèn)居民生活水平的提高，使污水的濃度和水量也在增加。從A/O工藝來說，缺氧段的反稍化反應可以消耗掉污水中的一部分有機物，但大部分有機物是通過好氧降解去除的，而好氧段水力停留時間短，曝氣池容積小，曝氣量不夠，導致有機物去除效果不好。在較低進水濃度下，隨著進水COD濃度增加，COD去除率逐漸增加。但在較高進水濃度下，隨著進水COD含量增加，COD去除率逐漸降低。A/O工藝抗沖擊負荷能力較弱。

圖32009 年-2015年進出水COD含量、去除率年變化圖

由圖4可見，進水COD含量月變化整體呈下降趨勢，說明進水有機物變化不大，進水水質比較穩(wěn)定，其中9月進水COD含量較低，說明夏季降雨量的增多，不同程度會稀釋進水有機物的含量，由于冬季溫度偏低，也是進水COD含量偏低的原因之一。出水COD含量（除9月份）沒有明顯波動，與進水COD含量變化趨勢一致，說明污水經(jīng)污水處理廠處理后，能夠穩(wěn)定達標排放。COD去除率在1-3月，4-9月逐漸升高，10月-12月逐漸降低。主要原因可能是1-3月，4-9月，氣溫、水溫隨著季節(jié)變化逐漸升高，微生物的活性逐漸升高。10月-12月，氣溫、水溫隨著季節(jié)變化逐漸降低，微生物的活性逐漸降低。

圖4 2009年-2015年進出水COD含量、去除率月變化圖

結語

通過對污水處理廠 2009—2015 年度 BOD5、COD、SS、NH3-N、TN、TP年變化和月變化規(guī)律進行分析。得出以下結論：

（1）進水 BOD5、COD 濃度分別為 139.87mg/L～160.03mg/L、317.65mg/L～396.55mg/L。出水BOD5、COD濃度分別為15.19mg/L～18.29mg/L、45.78mg/L～53.48mg/L。其指標的出水濃度均達到現(xiàn)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級B標準。

（2）2009-2015年度 BOD5、COD去除率分別均在 88%、85%以上。

（3）氣候、溫度隨著季節(jié)的變化而不斷的變化，BOD5、COD各項指標都受到不同程度的影響。

（4）進水BOD5含量、出水BOD5含量、出水COD含量年變化整體均呈現(xiàn)下降趨勢；進水COD含量年變化整體均呈現(xiàn)升高趨勢。

（5）進水BOD5含量、出水BOD5含量、進水COD含量、出水COD含量月變化整體均呈現(xiàn)下降趨勢；

（6）各項指標變化規(guī)律不僅受年季氣溫、水溫等溫度變化的影響，而且受進水水質、污水沖擊負荷、水力停留時間（HRT）、硝化液回流比、污泥濃度（MLSS）、污泥齡、有機物濃度等綜合因素的共同影響。與此同時，各項指標之間以及其指標參數(shù)具有相關性，進而不同程度會影響污水的凈化效果。