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(1)pH值

pH值是最常用的水质指标之一。天然水的pH值通常在6～9;饮用水pH值要求在6.5～8.5;某些工业用水的pH值必须保持在7.0～8.5,以防止金属设备和管道被腐蚀。此外,pH值在污水和废水生化处理中也非常重要,这是由于微生物只有在某一pH值范围内才能保持最大活性,故在生化处理中,pH值是最基本的监测指标。另外在化学处理方法中,如中和法、混凝法等,也需要检测pH值,以确保反应能在最佳的pH值下进行,以获得尽可能高的反应效率。

(2)氧化还原电位ORP

对一个水体来说,往往存在多种氧化还原电对,构成复杂的氧化还原体系,而其氧化还原电位是由多种氧化物质与还原物质发生氧化还原反应的综合结果。这一指标虽然不能作为某种氧化物质或还原物质浓度的指标,但能帮助我们了解水体的电化学特性,分析水体的性质,是一项综合性指标。

在废水处理过程中,氧化还原电位在厌氧处理工艺中尤其重要,这是由于厌氧环境不仅不能含有溶解氧,还需要整个厌氧系统整体上显示还原性特性,用氧化还原电位来表征就是其值小于0。对于市政污水生物处理中的厌氧池,其氧化还原电位通常需小于-100 mV。

(3)溶解氧

溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。清洁地表水的溶解氧接近饱和。当有大量藻类繁殖时,溶解氧可能过饱和;当水体收到无机物质、无机还原物质污染时,会使溶解氧含量降低,甚至趋于零,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。

在废水好氧生物处理工艺中,溶解氧是最重要的监测指标之一,这是由于好氧生物处理方法需要一定的溶解氧溶度才能确保好氧细菌保持活性,发挥其吸收、降解有机物的作用。在好氧活性污泥法中,通常曝气池中的溶解氧需保持2 mg/L 左右或者更高才能确保去除废水中的有机物、氨氮等污染物质。在曝气生物滤池工艺中,溶解氧需保持3～4 mg/L。

(4)悬浮物/污泥浓度

悬浮物浓度和污泥浓度从本质上讲属于同一概念,但在污水处理的不同场合,分别用悬浮物浓度和污泥浓度来表示。通常在水体中,包括污水的进水、出水,常常以悬浮物浓度表示;而在生物处理单元中,常以污泥浓度表示。

悬浮物指标是废水中一个最基本的水质指标,其表示每升水中所含的不溶性固体的量。悬浮物(suspended solid)指悬浮在水中的固体物质,包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。悬浮物是造成水浑浊的主要原因。在污水排放标准中,规定了污水和废水中悬浮物的最高允许排放浓度。

在污水的生物处理工艺中,污泥浓度是用来间接表征反应池中微生物量的指标,污泥浓度高,其所含的微生物的量相对更高,对污染物的处理效果通常会更好。

(5)污泥界面

在污水处理的沉淀、浓缩等工艺过程中,需要确保知道池子中污泥的泥位,以便控制排泥的启动时间,污泥界面正是为了这一目的而监测的指标。在没有实时监测污泥界面的情况下,工艺运行人员通常只能凭经验或感觉来判断排泥的启动时间,有时在池子中污泥量并不多的情况下就启动了排泥,也有时在池子中污泥已经过量的情况下排泥。对污泥界面的实时监测可以很好解决这一问题,根据污泥界面的实时监测数据,在到达设定的污泥高度时,自动启动排泥泵进行排泥。

(6)化学需氧量(COD)

BOD5 是城市污水处理中常用的有机污染物浓度分析指标,但是BOD5 测定存在测定时间长,一般需要5 d;污水中难以生化降解的污染物含量高时误差大。因此,人们同时还要采用化学需氧量(COD)这个指标作为补充或替代。化学需氧量是指用化学方法氧化污水中有机物所需要氧化剂的氧量。CODCr 是以重铬酸钾作为氧化剂,测得的化学需氧量。化学需氧量在工业废水测定中被广泛采用,在城市污水分析时与BOD5 同时应用。(www.xing528.com)

城市污水的COD 一般大于BOD5,两者的差值可反映废水中存在难以被微生物降解的有机物。在城市污水处理厂分析中,常用BOD5/COD 的比值来分析污水的可生化性;可生化性好的污水BOD5/COD>0.3;小于此值的污水应考虑生物技术以外的污水处理技术,或对生化处理工艺进行试验改革,如传统活性污泥法后发展出来的水解酸化活性污泥法是一项针对难以生化的城市污水,具有较好降解效果的技术。成分相对稳定的城市污水,COD 与BOD 之间有一定的相关关系,通过大量数据的分析对比,两个数值可以相互求出。在化验条件不具备时,可作为一种临时的方法。

(7)氨氮

水中的氨氮是指以游离氨(或称非离子氨,NH3)和离子氨形式存在的氮,两者的组成比例决定于水的pH值。水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。

污水中的氨氮除少部分被细菌用来合成细胞物质外,绝大部分氨氮的去除是通过曝气的作用,在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下,将氨氮转为硝氮;对氨氮进行过程监测可以优化处理、运行工艺,如以监测的过程氨氮值为基础,调节、控制曝气量、污泥浓度等参数,一方面保证出水的氨氮达标排放标准,另一方面确保工艺在最优化的状态下运行,避免过量曝气而浪费能源。

(8)硝氮

硝氮是在有机环境中稳定的含氮化合物,也是含氮有机化合物经无机化作用最终分解产物。通常在市政污水处理设施的进厂水中,硝氮的含量极低,只有通过污水处理的好氧阶段后,氨氮被转化为硝氮,这时废水中的氮主要以硝氮存在,只有经过缺氧反硝化处理工艺后,硝氮被转化为氮气,废水的氮才被真正去除。监测污水在缺氧过程的硝氮值可以优化运行工艺,实现脱氮工艺实时控制。

(9)总氮

污水中氮以有机氮、氨氮(NH3-N)、亚硝酸氮(NO2-N)和硝酸氮(NO3-N)的形式存在,各类氮的总和称为总氮(TN)。对于处理后的污水,其除了氨氮需符合排放标准外,总氮也需符合相应的排放标准。

(10)正磷酸盐和总磷

在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,它们分为正磷酸盐、缩合磷酸盐和有机结合的磷。磷是生物生长必需的元素之一,但水体中磷含量过高会造成藻类的过度繁殖,产生水体富营养化的现象,造成湖泊、河流水质变坏。磷是评价水质的重要指标之一。

在污水的生物处理工艺中,除部分磷被细菌用来合成细胞外,其余部分的磷需要用其他处理方法去除,如化学加药方法,这时对正磷酸盐进行处理过程监测可以实时控制化学药剂的投加量,在确保出水水质达标的情况下,合理投加药剂的量。

(11)总磷

水中磷的测定,通常按其存在形式而分别测定。总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷。采集的水样未经过滤,经强氧化剂分解,测得水中TP;若经微孔滤膜过滤后,其滤液供可溶性正磷酸盐的测定;滤液经强氧化剂的氧化分解,测得可溶性总磷。

任何排放的污水或废水,对总磷浓度均有一定的要求,在排放口进行总磷监测可以及时掌握排放的总磷浓度。