第一篇现场理论培训方案
污水处理厂系统调试方案、培训大纲 污水处理厂环保范本知识
污水处理厂系统调试方案、培训大纲
培训目的
（1）、 通过调试检验设备的运行性能，熟悉污水处理厂设备的运行方式，了解设备的运行参数和规律，从而正确的对污水处理厂进行管理，制定合理的运行方式，优化管理。 （2）、 通过对现有人员进行初步培训，逐步了解污水处理厂的现场管理和操作，对国家环保政策有现实的了解.
环保基本知识
水污染状况
第一节 水污染现状
水是自然界最普遍的物质，但又是生命存在和发展的必要条件。没有水就没有生命.如果地球上没有水，就会和月球一样，成为一个没有生命的死寂球体。所以，水对于人类来说是一种须臾也不能离开不可缺少的重要物质，它是人类环境的一个重要组成部分。
人们的日常生活需要水。人体中含量最多的一种物质是水，它约占体重的三分之二。水
是构成人类机体的基础，又是传递营养和新陈代谢过程的一种介质，水还起着放散热量、调节体温的作用。从医学的观点看,人类为维护正常生命，每人每天至少需要5升水。
工业生产更是离不开水。据统计，工业用水一般要占城市用水量的80％左右。各种工业,
无论是发电、冶金、化工、石油，还是纺织、印染、食品、造纸等等，可以说，几乎没有一种工业完全不需要水。
“水是农业的命脉”，更是充分体现了水对农、林、牧、渔各业的重要性。
但我国是水资源贫乏的国家，且南北分布不平衡。根据统计我国人均年淡水资源占有量
为2720立方米，只相当于世界人均占有量的百分之一,排到世界第84位左右。而广大北方地区持续多年缺水已十分严重，该地区缺水总面积达58km2,人均水资源量仅相当于全国人均的1/5，而淮河流域包括京津两市的年人均水资源仅300m3，为全国人均水量的1/7.目前我国有200多个城市缺水,40多个城市严重缺水，每天缺水2000多万m3.由于缺水造成经济损失每年达200多亿元左右,水资源匮乏已成为统制社会经济发展的主要因素之一。但另一方面，我国
目前年污水排放量为400亿m3，约每天排放污水1亿多m3，大量未经处理或经处理未达标的污水排入江河湖海，造成水体严重污染，全国85％(436条）河流受到不同程度污染,65％以上的人饮用受污染的水。水污染促使水资源短缺进一步加剧，形成恶性循环，危害生态环境，影响人民生活和身体健康，制约工业发展，据专家推测我国每年由于水污染造成的直接经济损失约150亿元,在1985-2000年间，水污染造成的损失达2735亿元.
我国水污染现状是“局部有所改善,整体仍在恶化\"，随着乡镇企业的发展和工业重心的转
移，污染已有向农村、向内地转移的趋势，由地表水受污染向地下水受污染转移，我国的湖泊大多呈营养化，面积也不断萎缩，近海水域亦受污染,赤潮频发。例如，由于沿淮河数省1、2千家工厂排放废水，使淮河水质已劣于三类水标准，有时污水团下溯时迫使水厂暂时关门,老百姓饮用水都发生问题；太湖、滇池、巢湖等富营养化日趋严重，有时疯狂的藻类使水厂的取水管边造成堵塞。
因此,治理水污染,保护水资源已是迫在眉睫的问题.
第二节 水污染分类
一、自然污染和人为污染
由于水的流动性很大，溶解能力又很强，因此在自然循环中水与大气、土地和岩石接触
的每一个环节都会有各种杂质混入和溶入，使自然界几乎不存在纯粹的水。而特别是在社会循环中，更会有大量的社会和各种生产的废弃物排入水体，而使水受到污染。
前面说过，自然环境是一个动态平衡体系,对其中各种物质的变化具有一定的自动调节能
力和缓冲作用，这种能力称为“环境容量”。水体也有这种在一定程度下能自身降低污染程度的能力。通常称为水的自净能力。
当进入水体的外来杂质含量超过了水体的自净能力而使水质恶化,对人类环境和水的利
用产生不良影响，这就叫水的污染.
水体作为一种宝贵的资源，用途是很多的.主要有：（1)生活和饮用给水，（2）工业用水
（包括冷却用水），（3)农业用水（包括灌溉用水)，(4）渔业用水，(5)水生生物和海生生物的生存和繁殖，（6)娱乐、旅游和水上运动，（7)水能利用（8)航运。各种不同的用途对水量和水质都有一定的要求。
1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》中所阐明的“水污染\"是指水体因某种物
质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用。危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。
很明显，这里也是把水的污染与水的有效利用相联系起来的. 水的污染有两类：一类是自然污染;另一类是人为污染.
自然污染主要是自然原因造成的。如特殊的地质使某些地区有某种化学元素大量富集,天
然植物的腐烂过程中产生某种有害物质，以及降雨淋洗大气和地面后挟带各种物质流入水体等，都会影响当地水质.造成自然污染的有害物质含量一般称为自然本底值或背景水平。例如一般天然水中，氟的本底值为0.15～0.4mg/l，镉的本底值为0.007～0。013 mg/l.
人为污染是人类生活生产活动中产生的废物对水的污染。它们包括生活污水、工业废水、
农田排水和矿山排水。此外,废渣和垃圾倾倒在水中或岸边，甚至堆积在土地上，废气排放到大气中，这些经降雨淋洗后流入水体，也会造成污染。
当前,对水体造成较大危害的不是自然污染，而是人为污染。
二、水体污染物质的分类和影响
水污染主要可分化学性污染、物理性污染和生物性污染三大方面。 1、化学性污染
未经处理的工业废水、矿山废水、农田排水和生活污水主要有下列物质，如任意排入水
体,就会引起水体化学性污染。
（1）无机污染物质:污染水体的无机物质主要为酸、碱和一些无机盐类。酸污染主要来
自矿山排水和工业废水,矿山排水中的酸主要是含硫矿物经空气氧化与水作用而形成。含酸多的工业废水有酸洗、粘胶纤维及酸法造纸等,雨水淋洗含二氧化硫较多的空气后，流入水体也能形成水体中酸的污染.碱污染主要来自碱法造纸，化学纤维生产、制碱、制革、炼油等工业废水.酸碱污染使水体的pH值发生变化，破坏其自然缓冲作用，抑制或杀灭细菌和其它微生物的生长,妨碍水体自净，还会腐蚀船舶和建筑物,影响渔业，破坏生态。矿山排水和一些工业废水中还常含有不少无机盐类.这些无机盐类大量排入水体后,将提高水的硬度和增加水的渗透压，降低水中的溶解氧,对淡水生物有不良影响。
（2）无机有毒物质:污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的有毒物
质，其中汞、镉、铅等危害性较大，其它还有砷（特别是三价）、钡、铬（六价）、硒（四价、六价)、钒、氟化物、氰化物等。有毒重金属在自然界中一般不会消失，也可能通过食物链而富集、积累。这类物质会直接作用于人体而引起严重的疾病或有促进慢性病的作用.
（3）有机有毒物质：污染水体的有机有毒物质种类很多。主要是各种有机农药、多环芳
烃、酚类等.这些物质来自农田排水和有关的工业废水。它们之中有些是化学性质稳定的，如有机氯农药和多氯联苯等都是自然界中本来没有而人工合成的物质，极难被生物所分解。有
些有机物质如稠环芳烃和芳香胺等中有不少被认为是致癌物质。
（4）需氧污染物质：生活污水、牲畜污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、
脂肪、木质素和酚等有机物质可在微生物的生物化学作用下进行分解.在其分解过程中需要消耗氧气，故称之为需氧污染物质。如果这类污染物质排入水体过多，将会消耗水中的溶解氧,造成溶解氧缺乏，从而影响水中鱼类和其它水生生物的生长。水中的溶解氧耗尽后，有机物将时行一步恶化.需氧污染物质是水体中最大量、最经常和最普遍的一种污染物质。
（5）植物营养物质:生活污水及某些工业废水中经常含有一定量的磷、氮等植物营养物
质。施用磷肥和氮肥的农田排水中也会有残留的磷和氮。近一、二十年来,合成洗涤剂得到了大量的使用,因其中加有三聚磷酸盐等添加剂而使在含洗涤剂的污水中也含有不少的磷。水体中含磷、氮的量较高时，对一般河流的影响还不大，但对湖泊、水库、港湾、内海等水流慢的水域，则影响较大.这些水体内往往会因磷、氮等植物营养物质的含量过高而使藻类等浮游生物及水生物大量繁殖.这种情况称为水体的“富营养化”。一般认为：总磷和无机氮含量分别在20和300mg/m3以上,就有可能出现富营养化作用。大量繁殖的藻类（通常以兰绿藻为主）等水生生物，使鱼类生活的空间减少，且这种兰绿藻不适宜作鱼类食料，有些还有毒性。藻类死亡腐败后又分解出大量营养物质，促使藻类进一步发展。如此恶性循环的结果,使水体外观呈红色和其它色泽，通气不良，溶解氧下降，引起水质恶化，鱼类大量死亡。在七十年代,北美的伊利湖就因富营养化问题而被美国一些环境研究者认为该湖正面临“湖泊死亡”阶段.日本漱湖内海频繁发生的“红潮”更被称为“死亡的水域\经济损失极大。我国渤海和天津海于1975年和1977年也曾分别发生过红潮现象。1984年7月下旬又分别在南海珠江口海域和北部湾雷州半岛附近发现过两次红潮。富营养化作用一旦发生后,由于生物循环而延续的时间可能很长。且难于治理，因此已成为一个急待解决的难题.
（6）油类污染物质：随着石油事业的发展,油类物质对水体的污染已日益增多.炼油和石
油化工工业、海底石油开采、油轮压舱洗舱以及大气石油烃的沉降等都可使水体遭到严重的油污染,尤其海洋采油污染为最甚,影响水质、破坏海滩、危害水生生物,已受到各国关注。 2. 物理性污染
（1）悬浮物质污染:悬浮物质是指水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫等。它们
是由生活污水、垃圾和一些工农业生产活动和采矿、采石、建筑、食品、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的.悬浮物质影响水质外观,妨碍水中植物的光合作用，减少氧气的溶入，对水生生物不利。如果悬浮颗粒上吸附一些有毒有害的物质，则更是有害.
(2）热污染：来自热电厂、原子能发电站及各种工业过程中的冷却水,若不采取措施，直
接排入水体,可能引起水温升高,溶解氧含量降低。水体内存在的某些有毒物质的毒性增加。危害鱼类及水生生物的生长,此称为热污染。
（3)放射性污染：大多数水体(特别是海洋）中在自然状态下都含有极微量的天然放射性
物质，如钾40、铷87、铀238以及镭、氡等。本世纪四十年代以后，由于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采、核爆炸的试验、核电站的建立以及同位素在医药、工业、研究等领域中的应用，使放射性废水、废物显著增加,其中对人体健康有重要意义的放射性物质有锶90、铯137、碘131等。
3。 生物性污染
生活污水，特别是医院污水，和某些工业废水污染水体后,往往可带入一些病原微生物.
例如某些原来存在于人畜肠道中的病原微生物，如伤寒、副伤寒、霍乱、细菌性痢疾等都可通过人畜粪便的污染而进入水体，随水流动而传播、传染。常见污染水体的病毒则有肠道病毒、腺病毒和肝炎病毒等。某些寄生虫病如阿米巴痢疾、血吸虫病等以及钩端螺旋体引起的钩端螺旋体病等，也都可通过水进行传播。防止病原微生物对水体的污染。是保护环境、保障人体健康的一大课题.
第二章 常用环保术语
一、环境
“环境”这个词是相对人类的存在而言的，是给环境于人类周围的所在物理因素。化学因素，
生物因素和社会因素的总和，一般是指由大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈共同组成的自然界。 二、环境污染
人类与环境构成体系是一个错综复杂的多元结构的平衡体系。人类改造自然的活动打乱
原有的平衡,必然会引起一定的后果,虽然环境对一定的刺激有调节作用和缓冲能力，可以经过一系列的连锁反应，建立起新的动态平衡,但若超过了环境本身的缓冲能力，就会由量变而引起质变，从而改变了环境的性质和质量，导致人类的生活质量和生产能力下降,生产环境污染可分为两大：一类是工业生产、交通、运输和生活所排放的有毒有害物质超过了环境的自净能力而引起的环境污染。另一类是由于对自然资源不适当的开发活动引起的生态环境的破坏，主要表现为植被破坏、水土流失、土壤退化、沙漠化、气候异常等方面。 三、微生物
微生物是一类形体微小、结构简单、必须借助显微镜才能看清它们面目的生物。它包括
细菌、病毒、藻类、原生动物和后生动物等生物，不是分类学的概念,而是一切微小生物的总称。
四、生化处理
生化处理也称为生物化学处理，简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最广泛且
比较有效的一种方法,它是利用自然界中存在的各种微生物，将污水中有机物分解和向无机物转化，达到净化水质,消除其对环境污染和危害的目的。可分为好氧生化处理及厌氧生化处理两大类型。
五、化学需氧量（COD）
化学需氧量（COD）,是指在一定条件，用强氧剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的
毫克/升表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度.水中还原性物质包括有机物,亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，而水被有机物污染是很普遍、主要的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一. 六、生化需氧量（BOD)
生化需氧量(BOD）是废水中可生物降解的那部分有机物在微生物作用下氧化分解所需的
氧量。BOD5为五天生化需氧量，这相当于比较容易被微生物分解利用的有机物量，是指在温度20±1℃,培养5天，水中有机物被微生物降解所消耗的氧量，以氧的毫克/升(mg/L)表示。
第三章 水处理技术概述
污水处理的目的，就是利用各种方法将污水中所含的污染物质分离出来，或将其转化为
无害的物质，从而使污水得到净化。
按废水净化程度可将处理分成三级：
一级处理:除去油类、酸碱物质以及可以截留的悬浮物。
二级处理：除去可溶性有机物和部分可溶性无机物以及经一级处理残留的悬浮物. 三级处理：除去难降解的有机物和较高程度的除去可溶性N和P等无机物。 按废水处理时的作用性质，可分成物理法、化学法和生物法。 1. 物理法
物理法主要是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质,在其处理过程中不改变
污染物的化学性质.常用的物理法有采用格栅、筛网、砂滤等方法截留各类漂浮物、悬浮物等；利用沉淀、气浮等方法分离比重与水不同的各类污染物质；利用离心法分离各类悬浮物质等。
筛除沉淀物除油理气浮
法过滤处离心分离理磁分离技萃取电渗析术膜分离反渗透超滤
2. 化学法
化学法是利用化学反应的作用，去除污染物或改变污染物的性质。它包括向废水中投加
各类絮凝剂,使之与水中的污染物起化学反应,生成不溶于水或难溶于水的化合物，析出沉淀，使废水得到净化的化学沉淀法；利用中和过程处理酸性或碱性废水的中和法；利用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水污染物的化学氧化法；利用电解的原理，在阴阳两极分别发生氧化和还原反应，使水体达到以净化的电解法等.
化学沉淀化中和学氧化还原 法电解处混凝理技活性碳吸附离子交换术消毒
3. 生物法
生物法也称为生物化学法，简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最广泛且比较
有效的一种方法，它是利用自然界中存在的各种微生物，将污水中有机物分解和向无机物转化，达到净化水质、消除其对环境污染和危害的目的。
推流式活性污泥法完全混合活性污泥法分段曝气活性污泥法吸附再生活性污泥法好活性污泥法延时曝气活性污泥法氧深井曝气活性污泥法处纯氧曝气活性污泥法理氧化沟工艺活性污泥法技序批式活性污泥法术生物滤池生物转盘生物膜法生物接触氧化法生物流化床厌生普通消化池氧化厌氧接触法处处厌氧生物滤池理升流式厌氧污泥床理UASB技技厌氧流化床术术水解酸化法废水自然好氧稳定塘净稳定塘兼性塘厌氧塘化处废水土地处理系统理 技术 废水处理单元技术
第一章 筛 除
筛除设备通常是指由金属栅条构成的格栅和金属筛(网)设备，一般安置在废水处理流程的前端，用以去除废水中较大的悬浮物、飘浮物、纤维物质和固体颗料物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。 一、筛除设备的类型 (一）格栅
按格栅形状,可分为平面格栅和曲面格栅；按栅条间隙，可分为粗格栅（50～100mm）、中格栅（10～40mm）和细格栅（3~10mm)；按栅渣清除方式，可分为人工清除格栅、机械清除格栅和水力清除格栅.
（二）筛(网）
筛网设备按孔眼大小可分为粗筛网和细筛网;按工作方式可分为固定筛和旋转筛。 二、设备和装置
（一）常用的机械格栅设备 （1）链条式格栅除污机 （2）循环齿耙除污机 （3)转臂式弧形格栅 （4）回转式格栅除污机 （二)常用的筛网设备 （1）固定式筛网 （2)旋转筒筛
三、该污水处理厂用的是：回转式格栅除污机
第二章 水质水量调节
无论是工业废水，还是城市污水或生活污水,水量和水质在24小时之内都有波动。一般说来，工业废水的波动比城市污水大，中小型工厂的波动就更大，甚至在一日内或班产之间都可能有很大的变化。这种变化对污水处理设备，特别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的,甚至还可能遭到破坏。同样对于物化处理设备，水量和水质的波动越大，过程参数难以控制,处理效果越不稳定；反之，波动越小，效果就越稳定。在这种情况下，应在废水处理系统之前，设置均化调节池，用以进行水量的调节和水质的均化,以保证废水处理的正常进行。此外，酸性废水和碱性废水可以在调节池内中和;短期排出的高温废水也可通过调节以平衡水温。另外，调节池设置是否合理，对后需处理设施的处理能力、基建投资、运转费用等都有较大的影响。
废水处理设施中调节作用的目的是：
（1）提供对有机物负荷的缓冲能力,防止生物处理系统负荷的急剧变化; （2）控制pH值，以减小中和作用中化学品的用量；
（3）减小对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额； （4）当工厂停产时，仍能对生物处理系统继续输入废水; （5)控制向市政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化； （6）防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。
均化池类型
均化是用以尽量减少污水处理厂进水水量和水质波动的过程。其构筑物为均化池，亦称调节池.调节池的形式和容量的大小，随废水排放的类型、特征和后续污水处理系统对调节、均和要求的不同而异。
主要起均化水量作用的均化池，称为水量均化池，简称均量池；主要起均化水质作用的均化池，称为水质均化池，简称均质池.
一般常有一种误解，认为沉淀池也可起均量或均质的作用，实际上沉淀池的作用主要是分离固体，既不能均量，均质的作用也很小，且无保证。 （一）均量池
常用的均量池实际是一座变水位的贮水池，来水为重力流出水由泵抽。池中最高水位不高于来水管的设计水位,水深一般2m左右，最低水位为死水位。见图3-1。
图3—2为本法的一种变化——旁通贮留方式.贮留池移到泵后的旁通线上，泵房主泵按平均流量配置，多余的水量用辅助泵抽入贮池，在来水量低于平均流量时再回流入泵房集水井。这种作法适用于例如工厂两班生产而污水处理厂24h运行的情况.优点是贮留池不受来水管高程限制，一般为半地上式，施工和维护排渣均较方便；缺点是贮留池水量需两次抽升,多耗了能源。
图3-1 均量池 图3-2 旁通贮留方式
(二）均质池
最常见的一种均质池可称异程式均质池,为常水位，重力流。与沉淀池主要不同之处在于沉淀池水流每一质点流程都相同;而均质池中水流每一质点的流程则由短到长，都不相同，再结合进出水槽的配合布置，使前后时程的水得以相互混合，取得随机均质的效果.根据试验和工程实验，其效果是肯定的。这种均质池设在泵前、泵后均可。但应注意，这种池只能均质，不能均量.
由于均质的机理有很大的随机性。故均质池的设计关键在于从构造上使周期内先后到达的废水，有机会充分混合。以下为几种常用的池型。 1. 同心圆平面布置方式 见图3—3。
2. 矩形平面布置方式
见图3-4.
图3-3 同心圆平面布置均质池 图3—4 矩形平面布置均质池
3. 方形平面布置方式 见图3-5。
以上均质池均有大量隔板，在水质清时，虽能保证均质作用,但当废水含杂质多时有维护问题，故隔板底宜距池底保持一定距离。根据试验及实践，在正方形及其他形式较小规模均质池中，隔板可以取消，而仍有明显均质效果。 4。 结合沉淀池的沿程进水式
我国近年也有将沉淀池与均质池相结合的作法,见图3-6。在这种池中，均质作用主要靠池沿的沿程进水,使同时进池的污水转变为前后出水,达到与不同时序的污水混合的目的.池中设泥斗及刮泥机，与一般沉淀池相同。根据运行实测结果看,均质效果也相当好。
图3-5 方形平面布置均质池 图3-6 均质沉淀结合式 5。 回流式
将均质池部分出水，用适当低扬程提升机械提升［图3-7（a)］，或用池后泵抽部分压力水[当泵的能力较大，有富余能力时，见图3—7(b）］回流至均质池端,重新沿程分配进水,可使均质效果提高。
图3-7 回流式均质池
（三)均化池（均量、均质）
均化池既能均量，又能均质，在池中设置搅拦装置,出水泵的流量用仪表控制.池前须设置格栅、沉砂池，以及(或)磨碎机，以去除砂砾及其他杂质。池后可接二级或三级处理。具体作法一般分为以下两种。 1.线内设置
池内在流程线内，见图3-8.
图3-8 线内设置均化池
2.线外设置
池设在旁通线上,见图3—9。线内设置的均量、均质效果最好,线外设置使泵抽水量大为减少，
但均质效果降低。
图3—9 线外设置均化池
（三）间歇式均化池（均量、均质)
当水量规模较小时,可以设间歇贮水、间歇运行的均化池,池可分二或三格，交替使用.池中设搅拌装置.池的总容量可根据具体情况，按一至二个周期设置.
第三章 沉 淀
沉淀就是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒从水中去除的操作。沉淀是废水处理用途最广泛的单元操作之一. 一、沉淀池
沉淀池按在废水处理流程中的位置,主要分为初次沉淀池和二次沉淀池。 (一)初次沉淀池
城市污水中既含有分散颗粒又含有絮凝性颗粒。设计初次沉淀池的容量时,有效容积是表面负荷（过流率)和沉淀时间的函数.由于大多数沉淀池的池深为3m左右，虽然停留时间通常作为设计时的指标，但表面负荷也是一个有用的标志。
用于生物处理前的沉淀池常采用2h的沉淀时间。当只采用初次沉淀处理时，常选用3h。我国对于前者常采用1～1.5h，对于后一种情况则为1.5～5h。 (二）二次沉淀池
从生物滤池和曝气池带至二次沉淀池中的悬浮固体通常具有良好的凝聚性,因此竖流式沉淀池特别适宜.但它因有容量小、造价高、施工较困难等缺点，故国外使用也不广泛.近年来，应用较多的是辐流式沉淀池.表3—1列出对不同污水量的活性污泥法二次沉淀池的设计参数。根据处理方法和污水流量，可按此表选择堰负荷的最大值,以减少进入出水堰的水流速度。通常，在池壁内把出水堰建成两侧有堰的排水槽。近年来国外已较广泛采用.我国天津纪庄子
处理厂的辐流式沉淀池也是这种形式。
表3—1 初次沉淀池和二次沉淀池的适用条件及设计要点
池型 适 用 条 件 （1)考虑沉淀污泥发生腐败，设置刮、排泥设备，迅速排除污泥 设 计 要 点 初 次 对污水中（2）考虑固体悬浮物及污泥上浮,设置浮渣去除设备 沉 密度大的（3)表面负荷以25~50m3/(m2·d）为标准 淀 固体悬浮（4)进水端考虑整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、池 物进行沉圆筒形整流板 淀分离 （5)采用溢流堰,堰上负荷≤250m3（m·d)为标准 （6）长方形池,最大水平流速为7mm/s （7）污泥区容积，静水压排泥时,≤2d污泥量；机械排泥时，考虑4h排泥量 (8）排泥静水压≥1.50m （1）考虑沉淀污泥发生腐败,设置刮、排泥设备，迅对污水中速排除污泥 二 以微生物（2）考虑污泥上浮，设置浮渣去除设备 次 为主体的、（3）表面负荷以25～30m3/（m2·d）为标准 沉 密度小的、（4）进水端考虑整流措施，采用阻流板、有孔整流壁、淀 因水流作圆筒形整流板 池 用易发生（5）采用溢流堰，堰上负荷≤150m3(m·d） 上浮的固(6）长方形池，最大水平流速为5mm/s 体悬浮物（7）主要溢流设备的布置，防止污泥上浮出流而使处进行沉淀理水恶化 分离` （8)考虑SVI值增高引起的问题 （9）排泥静水压，生物膜法后≥1。20m，曝气池后≥0.9m 二、沉淀池的类型和结构
按水流方向划分沉淀池，有平流式、辐流式、竖流式三种形式。每种沉淀池均包括五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区.
表3-2 各种沉淀池比较
池型 （1）沉淀效果好 （1）池子配水不易均匀 (1）适用于地优 点 缺 点 适 用 条 件 平 (2）对冲击负荷和（2）采用多斗排泥时，每个泥下水位高及流 温度变化的适用斗需要单独设排泥管各自排泥，地质较差地式 能力较强 操作量大；采用链带式刮泥机排区 （3）施工简易，泥时,链带的支撑件和驱动件都(2)适用于造价较低 浸于水中，易锈蚀 大、中、小型污水处理厂 （1)排泥方便，管（1）池子深度大，施工困难 适用于处理竖 理简单 （2）对冲击负荷和温度变化的水量不大的小型污水处理厂 流 （2）占地面积小 适用能力较差 式 （4）池径不宜过大,否则布水不匀 （3）造价较高 （1)多为机械排机械排泥设备复杂,对施工质量（1）适用于地下水位较高地区 (2）适用于大、中型污水处理厂 辐 泥，运行较好，管要求高 流 理较简单 式 （2）排泥设备已 趋定型 第四章 混 凝 和 混 凝 剂
混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂）,使水中难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀的程度.这个方法称作混凝沉淀.在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。
混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段.在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成
较小的微粒;在絮凝阶段这些微粒互相聚结（或由于高分子物质的吸附架桥作用相助）形成大颗粒絮体，这些絮体在一定的沉淀条件下可以从水中分离去除。 一、混凝剂与助凝剂 （一）常用的无机盐类混凝剂 常用的无机盐类混凝剂见表4—1。
表4—1 常用的无机盐类混凝剂
名称 分 子 式 一 般 介 绍 (1）含无水硫酸铝50％～52% （2）适用于水温为20～40℃ 精制硫酸铝 （3）当pH=4~7时,主要去除水中有机物 Al2（SO4)3·18H2O pH=5.7～7.8时，主要去除水中悬浮物 pH=6。4~7.8时，处理浊度高、色度低 (小于30度)的水 (4）湿式投加时一般先溶解成10％~20％的溶液 （1）制造工艺较简单 （2）无水硫酸铝含量各地产品不同，设计时一般工业硫酸铝 Al2（SO4）3·18H2O 可采用20%～25% （3）价格比精制硫酸铝便宜 （4)用于废水处理时，投加量一般为50~200mg/L （5）其他同精制硫酸铝 明矾 Al2(SO4）3· K2SO4·24H2O （1)同精制硫酸铝（2）、（3） （2）现已大部分被硫酸铝所代替 （1）腐蚀性较高(2）矾花形成较快，较稳定，沉硫酸亚铁 （绿矾） FeSO4·7H2O 淀时间短（3）适用于碱度高，浊度高，pH=8。1~9.6的水,不论在冬季或夏季使用都很稳定,混凝作用良好,当pH值较低时（<8.0），常使用氯来氧化，使二价铁氧化成三价铁，也可以用同时投加石灰的方法解决 （1）对金属（尤其对铁器)腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料管也会因发热而引起变形 三氯化铁 FeCl3·6H2O （2)不受温度影响,矾花结得大,沉淀速度快,效果较好 （3)易溶解，易混合，渣滓少 （4)适用最佳pH值为6。0～8。4 (1）净化效率高,耗药量少，过滤性能好,对各种工业废水适应性较广 聚合氯化铝 ［Al（ （2）温度适应性高,pH适用范围宽（可在pH=5~9nOH)mCl3n-m］（通式） 简写PAC 的范围内），因而可不投加碱剂 （3）使用时操作方便,腐蚀性小，劳动条件好 （4）设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低 (5）是无机高分子化合物 (二)常用的有机合成高分子混凝剂及天然絮凝剂
常用的有机合成高分子混凝剂（又称絮凝剂）及天然絮凝剂见表4—2。
表4—2 常用有机合成高分子混凝剂及天然絮凝剂
名 称 分子式或代号 （1）目前被认为是最有效的高分子之一，在废水处理中常被用作助凝剂，与铝盐或铁盐配合使用 （2）与常用混凝剂配合使用时，应按一定的顺序先后投加,以发挥两种药剂的最大效果 （3)聚丙烯酰胺固体产品不易溶解，宜在有机械搅拌聚丙烯酰胺 代号PAM 的溶解槽内配制成0.1%～0.2%的溶液再进行投加，稀释后的溶液保存期不宜超过1～2周 （4)聚丙烯酰胺有极微弱的毒性，用于生活饮用水净化时,应注意控制投加量 （5)是合成有机高分子絮凝剂，为非离子型；通过水解构成阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子型;目前市场上已有阳离子型聚丙烯酰胺产品出售 一 般 介 绍 （1）属于聚胺类高度阳离子化的有机高分子混凝剂，液体产品固含量70％,无色或浅黄色透明粘稠液体 代号脱色I号 (2）贮存温度5～45℃,使用pH值7~9，按1：50～1：100稀释后投加，投加量一般为20～100mg/L，也可与其他混凝剂配合使用 （3）对于印染厂、染料厂、油墨厂等工业废水处理具有其他混凝剂不能达到的脱色效果 （1）由691化学改性制得，取材于野生植物，制备方天然植物改性高分子絮凝剂 便，成本较低 （2）宜溶于水，适用水质范围广，沉降速度快，处理水澄清度好 （3）性能稳定，不易降解变质 （4）安全无毒 天然絮凝剂 （三）常用的助凝剂 常用的助凝剂见表4-3.
表4-3 常用的助凝剂
名 称 分 子 式 一 般 介 绍 （1）当处理高色度废水及用作破坏水中有机物或去除臭氯 Cl2 味时,可在投混凝剂前先投氯，以减少混凝剂用量 （2）用硫酸亚铁作混凝剂时，为使二价铁氧化成三价铁可在水中投氯 （1)用于原水碱度不足 生石灰 CaO （2）用于去除水中的CO2，调整pH值 （3)对于印染废水等有一定的脱色作用 活化硅酸、活化水玻璃、泡花碱 （1）适用于硫酸亚铁与铝盐混凝剂，可缩短混凝沉淀时Na2O·xSiO2·yH2O 间,节省混凝剂用量 (2）原水浑浊度低、悬浮物含量少及水温较低（约在14℃以下)时使用，效果更为显著 F691 F703 刨花木、白胶粉 绒稿(灌木类、皮、根、叶亦可） 脱色絮凝剂 （3）可提高滤池滤速，必须注意加注点 （4）要有适宜的酸化度和活化时间 二、影响混凝效果的因素与混凝剂的选择 （一）影响混凝效果的主要因素
影响混凝效果的因素比较复杂，其中主要由水质本身的复杂变化引起，其次还要受到混凝过程中水力条件等因素的影响。 1.水质
工业废水中的污染物成分及含量随行业、工厂的不同而千变万化,而且通常情况下同一废水中往往含有多种污染物.废水中的污染物在化学组成、带电性能、亲水性能、吸咐性能等方面都可能不同，因此某一种混凝剂对不同废水的混凝效果可能相关很大。另外有机物对于水中的憎水胶体具有保护作用,因此对于高浓度有机废水采用混凝沉淀方法处理效果往往不好.有些废水中含有表面活性剂或活性染料一类污染物质，通常使用的混凝剂对它们的去除效果也大多不理想。 2.pH值
pH值也是影响混凝的一个主要因素。在不同的pH值条件下，铝盐与铁盐的水解产物形态不一样，产生的混凝效果也会不同。由于混凝剂水解反应过程中不断产生H+，因此要保持水解反应充分进行,水中必须有碱去中和H+，如碱不足,水的pH值将下降，水解反应不充分，对混凝过程不利.
3.水温对混凝效果也有影响,无机盐混凝剂的水解反应是吸热反应，水温低时不利于混凝剂水解.水的粘度也与水温有关,水温低时水的粘度大，致使水分子的布朗运动减弱,不利于水中污染物质胶粒的脱稳和聚集，因而絮凝体形成不易. 4。水力学条件及混凝反应的时间
把一定的混凝剂投加到废水中后，首先要使混凝剂迅速、均匀地扩散到水中.混凝剂充分溶解后，所产生的胶体与水中原有的胶体及悬浮物接触后，会形成许许多多微小的矾花，这个过程又称为混合。混合过程要求水流产生激烈的湍流，在较快的时间内使药剂与水充分混合，混合时间一般要求几十秒至2分钟。混合作用一般靠水力或机械方法来完成.
在完成混合后，水中胶体等微小颗粒已经产生初步凝聚现象，生成了细小的矾花，其尺寸可达5μm以上,但还不能达到靠重力可以下沉的尺寸（通常需要0。6~1.0mm以上）。因此还要靠絮凝过程使矾花逐渐长大。在絮凝阶段，要求水流有适当的紊流程度，为细小矾花提供相碰
接触和互相吸附的机会，并且随着矾花的长大这种紊流应该逐渐减弱下来。 反应时间(T）一般控制在10～30mim.
反应中平均速度梯度（G）一般取30~60s-1，并应控制GT值在104~10 5范围内。 (二）混凝剂的选择
针对处理某种特定的废水选择适应的混凝剂时，通常由综合以下几方面的考虑来确定. （1)处理效果好，对希望去除的污染物有较高的去除率，能满足设计要求。为了达到这一目标，有时需要两种或多种混凝剂及助凝剂同时配合使用。
（2)混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜，需要的投加量应当适中，以防止由于价格昂贵造成处理运行费用过高。
（3）混凝剂的来源应当可靠，产品性能比较稳定，并应宜于储存和投加方便。
（4）所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。当处理出水有回用要求时,要适当考虑出水中混凝残余量所造成的轻微色度等影响（例如采用铁盐作混凝剂时)。
结合以上因素的考虑，通常采用实际废水水样由实验室烧杯试验，对宜于采用的混凝剂及投加量来进行初步筛选确定。在有条件的情况下，一般还应对初步确定的结果进行扩大的动态连续试验,以求取得可靠的设计数据.
第五章 中和及pH值的控制
含酸碱废水来源很广，化工厂、化纤厂、电镀厂、炼油厂以及金属酸洗车间等都排出酸性废水。有的废水含有无机酸如硫酸、盐酸等；有的则含有蚁酸、醋酸等有机酸；有的则兼而有之。废水含酸浓度差别很大，从小于1％到10％以上。造纸厂、印染厂、金属加工厂等排出碱性废水,大多数情况下为无机碱，也有些废水含有机碱。其中某些废水含碱浓度很高，最高可达百分之几.废水中除含酸、碱外，还可能含有酸式盐、碱式盐，以及其他的无机物、有机物等物质。将酸和碱随意排放会对环境造成污染和破坏，而且也是一种资源的浪费。因此，对酸、碱废水首先应考虑回收和综合利用。当酸、碱废水的浓度较高时，例如达3%~5%以上，往往存在回用和综合利用的可能性。例如用以制造硫酸亚铁、硫酸铁、石膏、化肥，也可以考虑供其他工厂使用等.当浓度不高（例如小于2％)，回收或综合利用经济意义不大时，才考虑中和处理。 一、原理
用化学法去除废水中过量的酸或碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和.处理含酸废水时通常以碱和碱性氧化物为中和剂，而处理碱性废水则以酸或酸性氧化物作中和剂。
在工业废水处理中，中和处理常常用于以下几种情况：
（1)在废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变化极其敏感，当大量废水排入后使水体的pH值变得偏酸或偏碱时，会产生不良影响；
（2）在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管道产生腐蚀作用,一般城市排水管道对排入工业废水的pH值都有明确的规定;
(3）在废水需要进行化学或生物处理之前,对于化学处理（例如凝聚、除磷等），要求废水的pH值升高或降低到某一需要的最佳值。对于生物处理，废水的pH值通常应维持在6.5～8.5范围内,以保证处理构筑物的微生物维持最佳活性.
对于中和处理，首先应当考虑以废治废的原则,例如将酸性废水与碱性废水互相中和，或者利用废碱渣(电石渣、碳酸钙碱渣等）中和酸性废水。在没有这些条件时，才采用药剂（中和剂)中和处理法.
酸性废水中和处理经常采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等。碱性废水中和处理则通常采用盐酸和硫酸。选用哪种中和剂要进行经济比较和优缺点的比较.表5—1和表5-2中列出了常用的中和剂及消耗量参考数据。
表5-1 碱性中和剂的单位消耗量
酸类名称 CaO 中和1g酸所需碱性物质的量/g Ca（OH)2 CaCO3 1.02 1。37 MgCO3 0.86 1.15 CaCO3-MgCO3 0。94 1。29 0。732 硫酸（H2SO4） 0。571 0。755 盐酸(HC1) 0。77 1。01 0.59 硝酸(HNO3） 0。445 醋酸（HCH3COOH）
0。795 0.668 0.83 0。695 0。466 0。616 表5—2 酸性中和剂的单位消耗量
中和1g碱所需酸性物质的量/g 碱类名称 H2SO4 100％ NaOH KOH Ca(OH）2 NH3
二、类型
酸性废水的中和法可分为三类：酸性废水与碱性废水混合、投药中和及过滤中和。 （一）酸、碱性废水中和法
这种中和方法是将酸性废水和碱性废水共同引入中和池中，并在池内进行混合搅拌。中和结果，应该使废水呈中性或弱碱性。根据质量守恒原理计算酸、碱废水的混合比例或流量,并且实际需要量略大于计算量。
当酸、碱废水的流量和浓度经常变化,而且波动很大时，应该设调节池加以调节，中和反应则在中和池进行，其容积应按1.5—2。0h的废水量考虑. （二）投药中和法
酸性废水中和处理采用中和剂有石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等。其中碳酸钠因价格较贵，一般较少采用.石灰来源广泛，价格便宜，所以使用较广。用石灰作中和剂能够处理任何浓度的酸性废水。最常采用的是石灰乳法。氢氧化钙对废水杂质具有混聚作用，因此它适用于含杂质多的酸性废水。 用石灰中和酸的反应： H2SO4+Ca（0H)2→CaSO4↓+2H2O 2HNO3+Ca(OH)2→Ca（NO3）2+2H2O 2HC1+Ca(OH)2→CaC12+2H2O
当废水中含有其他金属盐类例如铁、铅、锌、铜等时，也能生成沉淀: ZnSO4+Ca（OH)2→Zn（OH）2↓+CaSO4↓ FeC12+Ca（OH）2→Fe(OH）2↓+CaC12
1.22 0。88 1.32 2。88 98％ HC1 100% 36％ HNO3 100％ 65% 1。24 0。91 2。53 1。37 2。42 0.90 1.34 2.93 0.65 0.99 2.12 1。80 2.74 1.13 1.70 1.74 2.62 5。90 3。71 5。70 PbC12+Ca（OH)2→Pb(OH）2↓+CaC12
计算中和药剂的投量时，应增加与重金属化合产生沉淀的药量。 （三）过滤中和法
这种方法适用于含硫酸浓度不大于2~3g/L和生成易溶盐的各种酸性废水的中和处理。 使酸性废水通过具有中和能力的滤料，例如石灰石、白云石、大理石等，即产生中和反应。例如石灰石与酸的反应： 2HC1+CaCO3→CaC12+H2O+CO2↑ H2SO4+CaCO3→CaSO4+H2O+CO2↑ 2HNO3+CaCO3→Ca（NO3）2+H2O+CO2↑ 白云石与硫酸的反应：
2H2SO4+CaCO3·MgCO3→CaSO4↓+MgSO4+2H2O+2CO2↑
采用白云石为中和滤料时，由于MgSO4的溶解度很大，不致造成中和的困难,而产生的石膏量仅为石灰石反应生成物的一半,因此进水的硫酸允许浓度可以提高;不过白云石的缺点是反应速度比石灰石慢。
用石灰石做滤料时，进水含硫酸浓度应小于2000mg/L;用白云石做滤料时,应小于4000mg/L。当进水的硫酸浓度短期超过限值时，应及时采取措施，降低进水量(多余的废水可在调节池内暂时储存），同时用清洁水反冲、稀释.当滤料使用到一定期限，滤料中的无效成分积累过多时，可逐渐降低滤速，以最大限度地消耗掉滤料。在生产实践中，一般都是根据运行经验，总结出每处理一定的水量补充一定量的滤料。同时,按照每消耗一定量的滤料,进行一次清渣。
过滤中和时，废水中不宜有浓度过高的重金属离子或惰性物质,要求重金属离子含量小于50mg/L,以免在滤料表面生成覆盖物，使滤料失效。
含HF的废水中和过滤时，因CaF2溶解度很小，要求HF浓度小于300mg/L。如浓度超过限值，宜采用石灰乳进行中和。
过滤中和法的优点是操作管理简单，出水pH值较稳定,不影响环境卫生，沉渣少，一般少于废水体积的0。1%；缺点是进水酸的浓度受到限制. （四)碱性废水的中和处理
碱性废水的中和处理法有用酸性废水中和、投酸中和和烟道气中和三种。
在采用投酸中和法时，由于价格上的原因，通常多使用93％~96%的工业浓硫酸。在处理水量较小的情况下，或有方便的废酸可利用时，也有利用盐酸中和法的。在投加酸之前，
一般先将酸稀释成10％左右的浓度，然后按设计要求的投量经计量泵计量后加到中和池。 在原水pH值和流量都比较稳定的情况下,可以按一定比例连续加酸.当水量及pH值经常有变化时，应当考虑设计自动加药系统，例如采用HBPH-3型工业酸度计与CHEM—TECH型系列计量泵组合成的自动pH控制系统，已比较广泛地用于废水处理工程。
由于酸的稀释过程中大量放热,而且在热的条件下酸的腐蚀性大大增强，所以不能采用将酸直接加到管道中的做法，否则管道很快将被腐蚀。一般应该设计混凝土结构的中和池,并保证一定的容积，通常可按3～5min的停留时间考虑。如果采用其他材料制作中和池或中和槽时，则应该充分考虑到防腐及耐热性能的要求。
烟道气中含有CO2和SO2,溶于水中形成H2CO3和H2SO3，能够用来使碱性废水得到中和。用烟道气中和的方法有两种，一是将碱性废水作为湿式降尘器的喷淋水，另一种是使烟道气通过碱性废水.这种中和方法效果良好；其缺点是会使处理后的废水中悬浮物含量增加，硫化物和色度也都有所增加，需要进行进一步处理。
第六章 活性污泥
一、名词解释
1、生物处理法：生物处理法就是利用微生物分解氧化有机物的功能并采用一定的人工措施，创造有利于微生物的生长，繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有机物效率的一种废水处理方法。
2、活性污泥：向生活污水中注入空气进行曝气,在污水中形成的一种呈黄褐色的絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀，与水分离，并使污水得到净化、澄清.这种絮凝体就被称为“活性污泥”。
3、混合液:由污水、回流污泥和空气互相混合形成的液体,称为混合液.
4、化学需氧量(CODmg/l):化学需氧量表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的氧量。 5、生化需氧量（BOD5mg/l）：生化需氧量表示在有氧的情况下,由于微生物（主要是细菌）的活动，可降解的有机物稳定化所需要的氧量。
6、污泥沉降比（SV）：指曝气池中混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥与混合液的体积比(以％表示）.因为活性污泥在沉淀30分钟后一般可接近它的最大密度。当活性污泥的凝聚、沉降性能良好时，污泥沉降比的大小,可以反应曝气池正常运行时的污泥数量。
7、污泥浓度(MLSS）：指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的重量。（单位：mg/l） 8、污泥体积指数（SVI):指曝气池混合液经30分钟沉淀后一克干污泥所占的体积（单
位:ml/g)，单位可省略.
9、沉降比（SV）与污泥体积指数(SVI）及污泥浓度(MLSS，g/l）之间的关系： SVI=SV×10/MLSS.
10、溶解氧（DO，mg/l）:指曝气池混合液中所含氧量。一般控制在2—4mg/l. 11、污泥回流比（R):回流污泥量是从二沉池补充到曝气池的污泥量，回流比是回流污泥量与入流污水量之比.R=回流污泥量/入流污水量，一般用%表示。 二、活性污泥净化废水的过程：
第一阶段：也称为吸附阶段,废水主要由于活性污泥的吸附作用而得到净化。吸附作用进行得十分迅速,对于生活污水,往往在10-30分钟内就可以基本完成，也就是说基本上在曝气池起端较短距离内就已经基本完成吸附作用.在这一阶段,除吸附外,还进行了吸收和氧化的作用，但吸附是主要作用。
第二阶段:也称氧化阶段，主要是继续分解氧化前阶段被吸附和吸收的有机物，同时也继续吸附前阶段未吸附和吸收的残余物,主要是溶解物质。这个阶段进行得相当缓慢，比第一阶段所需的时间长得多。 三、活性污泥的增长规律
控制污泥增长的决定因素是营养物质（BOD5：N：P=100:5:1）和微生物（活性污泥）量之间的比值。
1、在生长率上升阶段，微生物营养的丰富，微生物活性强，去除有机物的能力打，此时污泥凝聚性能差,不易沉淀，处理效果较差。
2、在生长率下降阶段，活性污泥生长受营养物质的限制,增长速度下降，这是活性污泥法所采用的工作阶段。此时，废水中的有机物能基本去除，污泥的凝聚性和沉降性都好。 3、在内源代谢阶段,营养物质基本耗尽,活性污泥处于自身氧化阶段,此时污泥凝聚较差，数量逐渐减少，沉降性良好。 四、影响活性污泥净化反应的因素
活性污泥微生物只有对它适宜的环境条件下生活，它的生理活动才能得到正常的进行，活性污泥处理技术就是人为地为微生物创造良好的生活环境条件，使微生物充分发挥对有机物降解的生理功能。
能够影响微生物生理活动的因素较多，其中主要为:营养物质，温度，溶解氧及有毒物质. 1、营养物质平衡：
碳C是构成微生物细胞的重要物质，生活污水中含有充足的碳源，能满足微生物的要求。 磷P是合成核蛋白及其他磷化合物的重要元素。它在微生物的代谢和物质转化过程中起着重要的作用。辅酶I，辅酶II等都含有磷。生活污水中含磷量较高.
氮N是组成微生物细胞内蛋白质和核酸的重要元素，氮源可来自于N2，NH3，NO3等无机氮化合物,也可来自有机氮化合物。生活污水中氮源是足够充足的。
生活污水是参与活性污泥微生物的最佳营养源，其BOD5：N:P的最佳比为100:5：1。 2、溶解氧含量
参与污水活性污泥处理的是以好氧菌为主体的微生物种群.曝气池内必须有足够的溶解氧,其溶解氧保持在不低于2mg/l的程度（以曝气池出口处为准）。溶解氧过低或者过高，都是不利的. 3、PH值
最佳PH值范围：6。5—8。5之间。 4、水温
适宜温度在15℃—35℃之间。 5、有毒物质
主要有重金属离子、酚、氰等. 五、活性污泥的质量。
高质量的活性污泥主要体现在四个方面： 1、良好的吸附性能； 2、较高的生物活性； 3、良好的沉降性能； 4、良好的浓缩吸能；
污水中呈胶体状态的有机物首先被吸附到活性污泥絮提上，并进一步被吸附到细菌表面附近才能被分解代谢；活性污泥的生物活性是指污泥絮体内的微生物分解代谢有机污染物质的能力；只有沉降性能较好的活性污泥才能在二陈池进行有效的泥水分离。只有活性污泥具有良好的浓缩性能，才能在二沉池得到较高的排泥浓度和回流污泥浓度。 活性污泥的质量是以以下几个方面具体判定的: （1）颜色和气味
正常的活性污泥外观为黄褐色,可闻到土腥味。微生物分解能力越强，即生物活性越高，土腥味越浓。不是黄褐色或不是土腥味的活性污泥一定不正常。
(2)污泥沉降比（SV30）
对于某一浓度的活性污泥，SV30相对较小，说明其沉降性能和浓缩性能越好。正常的活性污泥，其MLSS浓度在1500—3000mg/l之间时，SV30一般在15—30%的范围内. （3）污泥的沉降速度
活性污泥混合液在量筒中的沉降过程可分为四个状态，
a为沉降初始状态,b为形成泥水界面时的状态，c为沉速开始下降状态,d为沉降最终状态. a——b为絮凝体类型,该过程历时很短,一般以1—2min即可完成。 b—-c为成层沉降阶段,可观察到泥水界面以恒定的速度下沉。
c—-d为压缩沉降，即污泥浓缩。泥水界面下降越来越慢，直至d态几乎静止。
生物相是指活性污泥微生物的种类、数量及其活性状态的变化。生物相观察可以作为一种辅助手段来达到控制工艺运行的目的。 一般生物相：
优势生物种类 鞭毛虫占优 草履虫占优势 钟虫占优势 轮虫和线虫占优势 异常生物相：
镜检发现 形成因素 措施 调整曝气量 出水质量 很差 不好 很好 一般，需排泥。 钟虫头部端会突出一个DO过高或者DO过低 空泡，俗称“头顶气泡” 钟虫体内将积累一些未进水中有难降解物质或停止进水 消化的颗粒，俗称“生有毒物质 物泡\" 钟虫不活跃，纤毛停止进水PH发生突变超出调整PH值，或停摆动 6-9范围 止进水 钟虫发育正常，但数量预示活性污泥将处于膨采取污泥膨胀控锐减 轮虫数量剧增 胀状态 指示污泥老化 制措施 及时排泥 需要强调的是：生物相观察只是一种定性方法，只能作为理化方法的一种补充手段。应在长
期的运行中注意积累资料，总结出本厂的生物相变化规律. 六、各构筑物的作用 粗格栅及进水泵房:
截留较大的悬浮物或漂浮物,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。并将污水提升到细格栅前。 细格栅及旋流沉砂池：
截留较小的悬浮物或漂浮物，避免大量砂粒将进入后续各处理单元,影响设备使用寿命。 水解－酸化池：
（1）将原水中的难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的CASS工艺处理。
(2）能够适应水质水量的变化.在污水处理厂污水浓度有较大增长的情况下，水解池反应后出水有机物浓度升高一般不多。
（3)水解反应池对悬浮物的去除率很高，可去除80％以上的进水悬浮物 (4）可使污泥减量30％左右 CASS反应池:
CASS反应池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质快速积累过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水三功能于一体,污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用,同时还具有较好的脱氮除磷功能。接触消毒池：
杀死水中绝大多数病原微生物，防止疾病的传播。加氧化性消毒剂可同时氧化水中有机物和还原性污染物,降低COD、氨氮。 加氯间：
制造氧化性消毒剂并投加到接触消毒池。 储泥池:
储存水解－酸化池、CASS反应池的剩余污泥为污泥脱水机运行提供保障。 污泥脱水机房：
（1） 污泥脱水用于减少污泥体积，便于运输。
（2）使有毒有害物质得到妥善处理或利用； （3）使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理。 鼓风机房：
为CASS反应池中微生物提供繁殖所必须的溶解氧，保障CASS反应池稳定运行。 配电室：
为全厂生产、生活提供供电保障。
水解－酸化处理工艺的机理与实际应用
1、水解－酸化工艺机理
1。1 水解－酸化工艺的基本原理
水解－酸化工艺可以从有机物的厌氧分解过程的分析得出.有机物的厌氧分解一般可以分解为三个阶段，第一阶段是由兼性细菌产生的水解酶类将大分子物质或不溶性物质水解成低分子可溶性的有机物，这一阶段主要是促使有机物增加溶解性。第二阶段为产酸和脱氢阶段。它把水解形成的溶性小分子由产酸菌氧化成为低分子的有机酸等，并合成新的细胞物质.第三阶段是由产甲烷细菌把第二阶段的产物进一步氧化成甲烷、二氧化碳等，并合成新的细胞物质。难降解的有机化合物通常都是一些大分子的有机化合物、纤维素等，这类污染物的降解首先要经过水解过程，而好氧微生物的水解能力很弱，致使有机物降解缓慢.(1）厌氧生物处理恰恰利用了水解－酸化阶段,使一些难降解的物质得到降解。只要适应水解－酸化的微生物菌群生成，就可以使一些难降解的物质得到降解。1967年，人们发现氯代烃在厌氧条件下可以脱氯而分解为较易生物降解的中间体。(2）在水解和酸化阶段，主要微生物为水解菌和产酸菌，他们均为兼性细菌，利用水解菌和产酸菌，将大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物，改善废水的可生化性,为后续处理创造有利条件. 1.2 水解－酸化处理工艺的特点
水解和酸化处理过程不需要曝气但又不绝对厌氧，它不以产甲烷为目标，仅是厌氧处理的中间过程。与完全厌氧工艺相比，有如下特点:
(1）难降解的有机废水经水解－酸化处理后，BOD5／CODcr比值，有明显的提高; （2）不需要严格的厌氧条件，工艺运行比较稳定，对环境温度在15℃～35℃之间、pH在6.5～9。0之间的变化范围内不很敏感，便于操作控制；
（3）相对厌氧处理而言,水力停留时间短,对工业污水中的有机污染物，根据其分子结构、分子量大小，水解反应一般在4－12h完成。所需反应器体积较小，可节省工程投资；
（4）水解和产酸菌的繁殖速度比产甲烷菌快，驯化培养时间较短.采用软性纤维填料的膜法水解－酸化生物工艺，由于生物量大、容积负荷高,能适应进水CODcr浓度的变化，且抗冲击负荷的能力也较强。
（5）水解－酸化池不产生厌氧反应那样的臭味，它可以设计成敞开式。水解－酸化池的设计深度要尽量深一点,在4－8m之间. 1。3水解－酸化生物处理的应用
混合废水中水质复杂,较难生化处理的硝基苯、硝基氯苯、含防老剂RD的氨基类废水、防老剂4020含酮废水等占有较大的比例，占总水量的80％以上，他们对好氧生物污泥中的微生物能产生抑制作用和毒害作用。没采用生物膜水解－酸化工艺时的BOD／COD值比在0.2－0。26之间,而采用生物膜水解－酸化工艺后，在水解菌和产酸菌的作用下，大分子有机物降解为酸性小分子的物质，难溶解的含防老剂RD的氨基废水水解后，其溶解度有较大幅度的提高，便于生化处理。硝基苯在好氧生化处理时，降解效果差，但在缺氧水解－酸化的条件下，硝化废水中的硝基可部分转化为胺基.而苯胺废水的可生化性强于硝基苯废水,从而使混合污水中的难于生物降解的物质转为易生物降解的物质，BOD/CODcr的比值升高到0.3以上，提高了难生化降解污水的可生化性. 2 试验原理
2。1 污泥培养及驯化
取成熟污泥置于1000mL量筒中，用小型充氧泵供氧。培养期间,每天投加氮、磷营养物以增加污泥数量；培养结束后进行驯化,每天去除上清液,加入稀释的废水以提高污泥对废水的适应性，提高污泥中微生物对废水中有机物的降解能力。控制稀释废水的COD浓度在300－500ppm。 2.2 试验
试验前一天空曝一天，使污泥处于内源呼吸阶段。整个过程约需10～15天。废水与驯化后的污泥置于密闭的反应瓶中，并与检压管相连接,经振荡，污泥与水充分接触后起反应，污泥中的微生物将大分子有机物将降解成小分子化合物，最终将之分解成二氧化碳、水、NOX，降解过程中消耗反应瓶中的氧气，生成的二氧化碳被反应瓶中心小杯内的10％KOH溶液吸收，反应瓶内形成负压,反映在减压管上，记录不同时刻的开管度数，根据一定的换算公式，计算出耗氧值.
通过对比，增加水解－酸化工艺后，对提高废水的可生化性效果非常明显，这对整个工艺系统处理效果的提高起了至关重要的作用。使装置的污染物去除能力提高15%～25％.处理
后废水的达标率稳定.
在处理水量基本相同的条件下，增加了水解－酸化预处理工艺后，虽然COD进水浓度有较大幅度的增加，达到２５％以上，但装置的总排出水COD值并没有增加,仍然处于达标水平。（该厂的COD排放指标为COD≤120mg/L。整个装置的处理效率提高是显而易见的。 2.3 微生物镜检情况
由于水解－酸化工艺是使用软性纤维填料的生物膜进行的，而生物膜是固定生长的,具有形成稳定生态的条件，能够栖息增殖速度慢、世代时间长的细菌和较高级的微生物如硝化菌，它的繁殖速度要比一般的假单胞菌慢40～50倍。南京某化工厂的水解－酸化预处理装置，在经过连续运行一个月后，部分脱落的微生物漂浮在水解－酸化池的表面，形成一个隔绝空气的厌氧生物层。在此生物层上出现的生物，在种属上要比在活性污泥中丰富得多。镜检中除看到细菌和原生动物外,而且还能看见真菌、藻类以及鞭毛虫、纤毛虫和豆形虫等，生物种群相当的丰富。
3 水解－酸化工艺的影响因素与设计要点： 3。1 进水COD浓度变化的影响
从南京某化工厂水解－酸化预处理的污水处理装置实际运行的情况看，在水解－酸化处理过程中，进水COD的浓度在一定范围内的增加，如COD的变化值在短时间内，超过设计进水值的1。2~1.3倍时,对出水水质指标的影响不大。但是，如果持续时间过长或进水的COD值超过设计值的1.5倍以上，则会对微生物带来较大的影响,其生物活性明显的受到抑制，出水效果也会变差.因此，水解－酸化预处理对进水COD浓度在短时间内的急剧变化,所引起的冲击负荷的适应能力相对较强. 3。2 水力停留时间
水力停留时间（HRT)主要取决于废水的溶解度、组份等性质，工业废水的水质比较复杂，其HRT在14h～20h之间.在设计水解－酸化工艺时，要综合考虑水解－酸化工艺的处理目标、COD的去除效率等。通常随着HRT的增加，COD、BOD及BOD5／COD均为先上升后下降，表明在一定停留时间内，水解－酸化使一些大分子、难降解有机物降解为小分子、易生物降解的有机物,使废水BOD升高；但随着停留时间的延长,产甲烷菌开始生长，使一部分小分子有机物彻底降解，故BOD、COD均降低。因此,选择使BOD5／COD达到最大值时的HRT为最佳HRT,这样可充分发挥后继耗氧生物处理的作用，缩短系统的总水力停留时间，减少处理设备的容积。
3。3 水解—酸化池的设计
水解－酸化池的池形设计要造成良好的水力工况，应控制池深、池长、池宽的比例，池内要分格，造成上下推流、水平推流、减少水流的死区。以保证在相同池容积下，有最大的停留时间.水解－酸化池是否加盖，可视进水温度、水力停留时间以及所在地区冬季温度等因素来考虑。如果冬季温度低且持续时间长,则一定要加盖。否则在冬季运行效果就会变差.
3。4 温度
大量文献表明,在一定的温度范围内,温度的变化对COD的去除率有一定的影响。在水温大于25℃时，水解－酸化的效果较好。水解－酸化池在水温13℃时仍可正常运转,但效果有所下降,当水温小于10℃时,处理效果明显变差。温度对难降解有机物的COD去除率确有一定的影响。由此可以看出水解菌和酸化菌对温度的变化有一定的敏感，但是，通过适当调节进水量，延长污染物在反应器内的停留时间,或在冬季运行时,在水解－酸化池上加盖保温，仍能达到一定的处理效果。
4 结束语
水解－酸化生物处理工艺，对于处理含有难降解有机物的废水是一种有效的手段。它能将大分子难降解的有机物转化为小分子易降解的有机物，改善废水的可生化性，为后继生化处理创造条件。同时，经水解－酸化预处理，出水水质稳定，减少了进水COD浓度在短时间急剧变化对整个生化处理系统装置的冲击。
总之，水解－酸化生物处理处理工艺对环境条件的要求不高,易于操作管理,只要工艺设计得当，其优越性是不言而喻的。
CASS工艺原理
CASS池分预反应区和主反应区.在预反应区内,微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程,这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程.CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体,污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，最早产生于美国，90年代初引入中国，目前，由于该工艺的高效和经济性，应用势头迅猛，受到环保部门及拥护的广泛关注和一致好评。经过模拟试验研究，已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理,取得了良好的处理效果，为
CASS工艺法在我国的推广应用奠定了良好的基础. CASS工艺法是在间歇式活性污泥法（SBR工艺法）的基础上演变而来的.
在反应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行.污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下,使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。 CASS工艺法的优点
与SBR相比，CASS工艺法的优点是：
其反应池由预反应区和主反应区组成，因此，对难降解有机物的去除效果更好。 进水过程是连续的，因此，进水管道上无需电磁阀等控制元件，单个池子可独立运行；而SBR进水过程是间歇的，应用中一般要2个或2个以上池子交替使用。
排水是由可升降的堰式滗水器完成的，随水面逐渐下降,均匀将处理后的清水排出，最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的搅动。 CASS工艺法每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3,而SBR则为3/4,所以，CASS工艺法比SBR工艺法的抗冲击能力更好。
与传统活性污泥法相比,CASS工艺法的优点是：
建设费用低： 省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10—25％.以10万吨的城市污水处理厂为例,传统活性污泥法的总投资约1.5亿，CASS法总投资约1。1亿。
工艺流程短,占地面积少: 污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,而没有初次沉淀池、二次沉淀池，布局紧凑，占地面积可减少20—35％。以10万吨的城市污水厂为例，传统活性污泥法占地面积约为180亩，CASS工艺法占地面积约120亩.
运转费用省： 由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著,运转费用可节省10-25%。
有机物去除率高，出水水质好: 根据研究结果和工程应用情况，通过合理的设计和良好的管理,对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下。对可生物降解的工业废水,即使进水COD高达3000mg/L,出水仍能达到50mg/L左右。对一般的生物处理工艺，很难达到这样好的水质。所以，对CASS工艺，二级处理的投资，可达到三级处理的水质.
管理简单，运行可靠： 污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以，系统管理简单，运行可靠。
污泥产量低,污泥性质稳定。 具有脱氮除磷功能。 无异味. CASS工艺特点
设备安装简便，施工周期短，具有较好的耐水、防腐能力，设备使用寿命长； 对原水的水质水量的变化有较强的适应能力,处理效果稳定,出水水质好，可回用于污水处理厂内的如绿化、浇地、洗车等有关杂用用途；
处理工艺在国内外处于先进水平,设备自动化程度高，可用微机进行操作和控制； 整个工艺运转操作较为简单,维修方便，处理厂内不产生污染环境的臭气和蚊蝇； 投资较省,处理成本低,工艺有推广应用价值。 CASS工艺操作周期一般可分为四个步骤：
曝气阶段 由曝气装置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3—-N。
沉淀阶段 此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解.反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。
滗水阶段 沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。
闲置阶段 闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。 水质分析
第一章 水质分析的基本方法
一、水质分析基本方法
前已述及,水质分析应包括水的物理、化学和微生物学性质的分析.就基本分析而言，可分为（1）物理和化学分析(2）生物和微生物学分析两大类。
分析化学是一门研究各种化合物或混合物的化学组成的分析方法和分析步骤的科学。它是水质物理和化学分析的理论基础.
分析化学可以分为定性分析和定量分析两个部门。定性分析又可以分为无机定性分析和有机定性分析。其目的是鉴定化合物或混合物是由哪些组分(元素、离子、基团或化合物）所组成.定量分析也可以分为无机定量分析和有机定量分析两部分，它们的任务是测定物质各组
分的含量。
在一般化学分析的工作程序上总是定性分析先于定量分析，因为只有首先了解物质的定性组成，然后才能选择适当的定量分析方法。测出所含元素或离子等的含量。然而，在水质分析工作中,由于天然水、工业用水和生活污水所含成分一般都已知道；工业废水性质虽然复杂，但其成分也可以从该工厂所使用的原料和生产工艺过程等概略地推测，故除特殊情况外，水的定性分析很少应用。不过,由于环境保护工作的深入发展，有时为了了解某些工业废水和天然水的全面组成或某些水质处理过程的中间产物等,也需要进行定性分析.
定性分析是应用化学反应，将待测的元素或离子转变为具有某些特殊性质的新化合物。如（1)发生特殊的颜色，（2）析出具有一定形状的沉淀物，(3）发生可以识别的气体，(4）原有颜色的变化及（5）原有沉淀物的溶解等,根据这些化学反应结果和新化合物的特殊性质，即可判断试样中是否含有某种成分.
定量分析主要是应用化学反应中物质不灭定律和当量定律来测定试样中各组分的含量。定量分析按其分析时采用的方法。主要可分为:（1)重量分析,（2）容量分析，（3）光学分析（如比色分析、比浊分析、光谱分析等），（4)电化学分析（如极谱分析、电位分析等），（5）色谱分析（如气相色谱、液相色谱）。
光学分析、电化学分析、色谱分析等都是利用待测组分的某种物理性质或物理化学性质来进行分析测定的。在分析时往往需要应用比较精密和比较复杂的仪器.所以有时也称为仪器分析。在水质分析中最常用到的仪器有紫外－可见分光光度计、原子吸收分光光度计、气相色谱仪等。有时还根据水质分析的特点制成专用的仪器。如测汞仪、溶解氧仪、生化需氧量测定仪、总有机碳测定仪等。
仪器分析具有快速、准确、灵敏等优点，还便于自动连续测定。因而发展很快，有着广阔的应用前途。但目前有的仪器价格较高，平时维护(如需恒温、恒湿、防震等)和对操作人员的要求也较高。因此，在大多数水质分析工作中，仪器分析和普通的化学分析是相辅相成、互为补充的。其中，普通的化学分析法仍居于重要的、基础的地位。 二、容量分析计算 1. 容量分析概述
在普通的化学定量分析中，重量分析可以得到相当准确的测定结果.因此常被用来作为基
准测定。但重量分析手续繁杂、十分费时，在一般情形下都尽量避免采用。在水质分析中，由于水中所含杂质通常都非常微少，所以除了固体测定等少数项目外,很少应用重量分析法.而容量分析比重量分析要简便得多，精确度又比较高,故在水质分析中用得很多。
容量分析是将一种已知准确浓度的试剂溶液加到被测物质的溶液中，使它们发生化学反
应，然后根据该试剂溶液的浓度以及与被测物质完全反应时所消耗的体积，通过等当量数的关系来计算被测物质的含量。
很显然，并不是任何化学反应都能适用于容量分析的.在水质分析中，能用作容量分析的
反应，必须符合下列要求：(1)反应进行迅速，能在瞬间完成.速度较慢的反应，可通过加热或催化剂等方法来解决；（2）反应必须按等当量数进行，不能有副反应发生；（3）要有恰当的指示剂或其他物理化学方法来指示等当点的到达；（4）必须排除对反应有干扰的物质。
容量分析按其反应形式的不同，可分为两大类：
(1）基于离子之间发生结合反应的方法，属于这一类的有:中和滴定法、络合滴定法和容
量沉淀法。
（2)基于离子或单质之间发生电子转移反应的方法。属于这一类的有：氧化还原滴定法。
2。 容量分析计算的基本公式——当量定律的作用
容量分析计算的基础是当量定律。
当量定律是：各物质相互作用时，它们的重量比等于它们的当量比。
根据当量定律我们知道：参加反应的物质总是以相同的克当量数或毫克当量数进行反应的。也就是说：在一个化学反应中，参加反应的一种物质（甲）的克当量数总是等于另一种物质（乙)的克当量数。
甲物质的克当量数甲物质的重量,W1(克)
甲物质的当量,E1乙物质的重量,W2(克)
乙物质的当量,E2乙物质的克当量数因此，我们可以说:W1克的甲物质与W2克的乙物质是“化学相当”的.
如果甲物质也能与丙物质互相反应，那么,在反应中甲物质的克当量数也应等于丙物质的克当量数。
丙物质的克当量数丙物质的重量,W3(克)
丙物质的当量,E3同样，我们可以说：W1克的甲物质与W3克的丙物质也是化学相当的。
这时,不论乙物质与丙物质能否直接发生反应，我们都可以说：W2克的乙物质与W3克的丙物质是化学相当的。
所以,在化学中，根据当量定律，我们可以求出任何两种物质之间的化学相当关系。 在容量分析的计算中，有两个基本公式。 (1）N1V1N2V2
式中：N1、N2—-分别为1、2两种溶液的当量浓度； V1、V2--分别为1、2两种溶液的体积,毫升.
N1V1和N2V3就分别表示了1、2两种物质的毫克当量数。
这个公式可以用来：①计算两种溶液相互作用的体积，②用一种标准溶液来标定另一种
溶液，③计算一种溶液稀释后的浓度，和④计算两种浓度不同的同质溶液混合后的浓度等. （2)NVW1000 E式中：N—-当量浓度
V——体积，毫升； W——固体物质的重量,克； E——该固体物质的当量。 显然，等式的两边都是毫克当量数。
这个公式可以用来：① 计算配制一种溶液所需固体物质的重量，②计算一定重量的固体
物质配成溶液后的当量浓度，③计算溶液和固体物质之间相互作用时的定量关系（如用固体基准物质来标定一溶液的当量浓度；求为与一溶液完全作用时所需的固体物质质量），④求被测物质的含量等.
下面举几个例子来说明这两个基本公式的应用。
例1 中和1000毫升0。125ON的HCl溶液，需用0.1000N的NaOH溶液多少毫升？ 解 根据N1V1N2V2，得
V2N1V10.125010.001250(毫升) N20.1000答 需用0.1000N的NaOH溶液1250毫升。
例2 现有480。0毫升0。1725N的H2SO4溶液，要将它配制成0.1700N的溶液，需要加入多少毫升的蒸馏水？
解 设需要加入x毫升蒸馏水。
稀释前酸液的毫克当量数为N1V10.1725480.0
稀释后酸液的毫克当量数为N2V20.1700(480.0x) 因为 N1V1N2V2，故0.1725480.00.1700(480.0x)， 所以 x0.1725480.00.1700480.07.06(毫升)
0.1700答 需要加入蒸馏水7。06毫升。
例3 今有0。2850N的HCl溶液300.0毫升,需加入多少毫升0。4200N的HCl溶液才能得到0。3000N的HCl溶液？
解 设所需加入的0。4200N的HCl溶液为x毫升,根据混合前后的毫克当量数应相等的原则，得
0.2850300.00.4200x0.3000(300.0x)，故 x37.5(毫升)
答 需加入0。4200N HCl溶液37.50毫升.
例4 欲配制约0.1N的HCl溶液600毫升。需量取比重为1。19(含HCl 37％）的浓盐酸多少毫升？
解 600毫升0.1N的HCl溶液的毫克当量数为
NV0.1600
设所需要取的浓盐酸为x毫升，则这些浓盐酸的毫克当量数为：
Wx1.1937%10001000 E36.47根据NVW1000，故 Ex1.1937%0.16001000
36.47 x5.0(毫升)
答 需量取浓盐酸5。0毫升.
例5 欲制0.1000N的K2Cr2O7溶液1升,用于氧化还原反应中,问需称取纯K2Cr2O7多少克？ 解 在氧化还原反应中K2Cr2O7的当量为
EM294.1849.03 66设需称取W克纯K2Cr2O7，则这些重铬酸钾的毫克当量数为：
WW10001000 E49.031升0.1000N K2Cr2O7溶液的毫克当量数为
NV0.10001000
根据NEW1000，故 EW0.100010001000,
49.03W4.9030(克)
答 需称纯K2Cr2O74。9030克.
例6 标定一KMnO4溶液的浓度时，将称得的纯草酸（H2C2O4·2H2O）0.2534克溶于蒸馏水中，用欲标定的KMnO4溶液滴定到终点。用去19。85毫升，试计算此KMnO4溶液的当量浓度。 解 KMnO4与草酸的反应是氧化还原反应，可用离子方程式表示如下：
22MnO45C2O416H2Mn210CO28H2O
这时，草酸的当量
e根据公式NVMH2C2O42H2O126.063.00
22W1000 E0.2534N19.851000
63.000.25341.000N0.2026
63.0019.85答 该KMnO4溶液的当量浓度为0.2026N.
例7 假设完全中和0.2648克不纯的碳酸钠，用去0。1970NHCl溶液24。45毫升,试计算此样品中纯碳酸钠的百分含量.
解 在此中和反应中。碳酸钠Na2CO3的当量为
E根据公式 NVM106.053.00 22W1000，得 EW1000， 53.000.197024.4553.00W0.2553(克）
10000.197024.45今样品重W1=0。2648克,因此样品中纯碳酸钠的百分含量η应为
W0.2553100%100%96.41% W10.2648答 此样品中纯碳酸钠的含量为96。41％。
例8 在用温克勒法测定水中的溶解氧时，经过一系列的化学操作，使溶解氧转化为游离碘.
最后用硫代硫酸钠标准溶液滴定。如果取100。0毫升水样。滴定时用去0。0250N的Na2S2O2标准溶液4.20毫升，求水样中的溶解氧含量。
解 根据化学相当的原则。尽管硫代硫酸钠是与游离碘相作用而未与溶解氧直接反应，但此游离碘的量是与水中溶解氧量化学相当的。故可直接用公式NV的当量为E=8，故0.02504.20W1000求出溶解氧量。氧EW(此处W的单位为毫克） 8由于水样量A=100。0毫升,故每升此水样中溶解氧的含量为
O2NVE10000.02504.20810008.40(毫克/升） A100.0答 此水样中的溶解氧含量为8.40毫克/升。 三、水质分析结果的表示方法
水质分析结果的表示方法因不同的水质项目而异。
一些物理性水质指标常常有它们各自的单位。例如水温以摄氏度数表示，浑浊度以毫克
（SiO2）/升或度表示，电导率用微姆欧/厘米表示，嗅味则可描述其性质等等。
对于化学性水质指标.由于天然水和各种废水、污水中所含的化合物或元素的量通常都是
很低的，因此水质化学分析的结果一般都不象普通分析化学中那样用百分含量表示，而是采用以下几种常用的单位。 （一）、毫克/升(mg/1)
每升水中所含被测物质的毫克数.这是最广泛采用的一种单位。它不仅适用于水中离子状态的物质,也可用于不离解的分子状态或胶体状态的物质乃至溶解于水中的气体. （二)、百万分率（ppm)
水中所含被测物质的重量占水样重量的百万分之分数.这在一些英文资料文献中是常见的。当水样的比重为1。00000时，1毫克/升恰好等于百万分之一，即1毫克/升=1ppm.由于天然水和大多数废水、污水的比重都近似于1，因此实际上常将毫克/升数与百万分率相混用,但对于某些比重与1相差稍大的工业废水、污泥或海水等，两者就不能视为相等了。 (三）、微克/升(μg/1）
每升水中所含被测物质的微克数。对于一些极微量的物质需要用到这种更小的单位。与此相应，也有十亿分率(ppb）。对于比重近似于1的水样。1微克/升=1ppb。 （四）、毫克当量/升(me/1或meq/1）
每升水中所含被测物质的毫克当量数。这种表示方法可以清楚地说明水中离子间数量上的比例和便于检查分析结果的准确度，也便于根据化学相当的原则,将一种被测物质直接转换
成用另一种物质来表示。
此外，有些水质项目的分析结果还有另外的一些单位，如硬度和碱度就常有用“度\"等好几种表示方法的。水质的生物和微生物学指标也有它们自己的表示方法。
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