胡凯(南通醋酸化工股份有限公司，江苏 南通 226000)

0 引言

水是人类生活的根本，也是工业发展的基础。由于我国工业化进程的加快，使得工业得到了快速的发展，伴随的工业废水排放及处理问题也愈发紧促。由于工业废水的排放量较大，加上废水中含有的有毒物质较多，因此，工业废水的排放，必须先经过处理达到相关排放标准后，方可进行排放，即可以在污水处理厂进行处理。如果未经允许私自排放污水，会造成环境污染，尤其是会加重水污染。通常情况下，在污水处理厂进行废水处理的过程，通过指示器来检测废水是否达到处理标准即可。而废水中化学需氧量的测量，就是检测废水达标率的主要手段之一。

1 化学需氧量的概念和原理

由于各种有机物质的作用，使得强氧化剂在处理污水样品的过程中，会一定程度的降低水的性能。同时，还会消耗一定的氧气，而这个过程中需要的氧气量就是化学需氧量。化学含氧量可以反映出水污染的程度，两者呈现正比例关系，即化学需氧量越高，水污染的程度就越深。氧化剂以及还原性物质的不同，也会影响COD的测量值。因此，应结合废水的实际情况以及测量目标，恰当的选择氧化剂。目前使用较为广泛的氧化剂分别是：高锰酸钾、重铬酸钾，二者构成不同，又有优势。

2 活性污泥对工业污水COD处理效率的影响

2.1 实验材料及方法

主要实验仪器包括：COD测速仪、电动搅拌器以及烧杯和取样筒。

2.2 实验用水与测定方法

本次实验所用的污水，是来自天津的某石化工厂的污水处理厂。其中，COD的测定采用的是速测仪以及SS测定，从两方面着手进行重量测定。所以采用的是旋流沉砂池进水，同时，其配置为泥水混合液，并将其搅拌好曝气之后才使用。在其吸附一定时间之后，将其沉淀，最后测定其清液中的COD。

2.3 实验的结果及其分析

简单来说，就是活性泥吸附COD的原理就是，利用水中的微生物进行吸附，然后，通过一定的环节处理来剔除COD。值得注意的是，剩余污泥的添加量会影响COD的去除效果，所以，实验过程中会加入不同浓度的污泥，分别进行曝气，曝气的时间为15min，并且进行30min的沉淀，最后在测量其清液中的COD。

不同的助凝剂对其水中COD的吸附效果是不同的，其效果主要如表1所示。

表1 助凝剂对其污泥吸附COD的效果

通过实验可以看出，泥水的接触时间对活性污泥的吸附效果也有一定的影响，通常，以25min为界限，在25min之内，吸附效果会提升，但是超出时间线之后，其吸附效果会持续性的下降。出现该现象的原因之一是，曝气的时间较长，导致污泥出现絮散的现象，因此，COD的含量增加。或者是泥水的接触时间较长，使得已经吸附的COD又被释放出来。因此，实验随后得出的结论是，泥水接触的最佳时间为25min及其以内。

3 高效COD降解工业污水实验

3.1 实验材料及方法

实验废水取自天津某石化厂，其pH为6.8，COD为1480mg/L。

实验选择的活性污泥均来自天津某石化厂的污水处理厂，在实验之间，没有经过加工处理。

本次实验中所采用的高效COD降解菌是来自天津化工研究设计院，其有效菌种数量可以达到109cfu/mL。

如图1所示，实验采用两组生物反应器，反应器的体积均为SL，此外，实验采用的运行方式为序批式。每个实验周期由4个子环节构成，即进水—反应—沉淀—出水。其中，对照组采用的是常规的活性污泥；实验组则是在常规活性污泥的基础上，添加一定含量的高效COD降解菌，其余的实验条件保持一致。

3.2 分析方法

实验中的COD含量的测定，选择分光光度法；pH值的测定使用梅特勒便携式酸度计进行测定；污泥浓度依旧采用重量法进行测定；溶解氧的测定，选择的是哈希便携式溶解氧测定仪。

图1 实验用反应器示意

3.3 实验结果分析

同时启动两组生物反应器，同时，添加石化废水，废水中的COD控制为1000mg/L。对照组和实验组的初始污泥质量浓度分别为2.73g/L和2.71g/L。值得注意的是，两组的反应器曝气量应保持一致，即其溶解氧的含量要保持在2.3mg/L。在24h的运行周期中，要保证有22h的反应时间，然后剩余时间为进水—沉淀—出水三环节的耗时。如图2所示，是连续运行18个周期之后COD的去除率情况。

图2 对照组与实验组反应器启动及COD去除率比较

如图2所示，是两组反应器COD去除率比较图，虽然第9～13周期向实验组持续添加了高效COD去除菌，但是结果表明，COD的去除率并没有明显的增加；在第14～18期停止向实验组增加高效COD去除菌，但是，该周期阶段的去除率也没有出现下降的趋势。

对两组实验数据进行调整，即反应器的停留时间和进水、沉淀、出水以及进水COD的含量保持不变。在两组的COD去除率达到图2的效果之后，将进水COD由原来的1000 mg/L提升到1200 mg/L，并且，连续运行24个周期，最后考察高效COD降解菌对进水冲击的耐受情况。如图3所示，是调整好后的实验结果图。其中，前3个周期为置换期；第4～9周期为新负荷状态下的两组反应器的稳定器；接着是第10～20周期，对实验组进行添加高效COD降解菌；到第20～24周期，是实验组在添加高效COD降解菌之后的运行稳定期。

图3 高效COD降解菌对进水冲击的耐受情况

如图3所示，是高效COD降解菌对进水冲击的耐受情况，从图中可以看出，在COD负荷200/mg时，实验组由于添加了高效COD降解菌，因此，其污染物的去除率有所下降，但是下降幅度较小，为3%；对照组的去除率下降幅度较大，为实验组的2倍，下降幅度为6%。由此可以看出，在添加高效COD降解菌之后，在一定程度上可以抵抗进水冲击性。

(1)由上述实验可知，对于工业废水COD处理，在添加高效降解菌之后，污泥吸附COD的效率可以提高到12%～14%。

(2)在保持相同处理效果情况下，向常规污泥系统中投加高效COD降解菌可缩短停留时间，进而增加处理水量。

(3)通过对照组和实验组的实验对比发现，在保持同等实验条件的前提下，通过向实验组添加一定量的高效COD降解菌，可以缩短停留时间，从而增加处理水量。此外，当进水负提高20%时，普通的活性泥吸附能力下降6%左右，而添加过高效COD降解菌的实验组，其污染物去除率仅下降3%左右，因此，投加高效COD降解菌可增强系统的抗冲击性。

4 结语

随着工业的快速发展，工业废水的排量大幅度的增加，因此，加强废水检测便在废水处理领域中发挥着重要作用，在经过处理之后，有利于促进废水质量的达标排放。在废水的检测和处理过程中，应积极创新现有的检测和处理方法，使废水检测在工业废水处理中发挥着更加重要的作用。