化，<0.25难以生化处理，可采用水解酸化-好氧； <0.2不易生化，宜采用还原或氧化预处理改善可生 化性后，再用生物处理
BOD5/COD<0.2的污废水如何处理
工业废水
铁炭还原 或零价铁
混凝沉淀
厌氧（水解酸化）
处理出水 二沉池 好氧处理
工业废水 芬顿氧化 混凝沉淀 厌氧（水解酸化） 处理出水 二沉池 好氧处理
化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在
0.4~0.5。
化学需氧量（COD）中需要阐释的两个问题
电子平衡
K2Cr2O7 折合的相当需氧量（O2）
K2Cr2O7 K2Cr2O7
2Cr6+ 3O
2Cr3+ 3/2O2
Cl- 折合需氧量（O2）
为C此l-，在 1/2O
课程讲授过
1/4O2
HO RH R H2O
R Fe3 R H2O R Fe3 R H2O
氧化剂
F2 ·OH O3 H2O2 KMnO4 HClO4 ClO2 Cl2 Cr2O72O2
氧化还原电位（V） 3.06 2.80 2.07 1.77 1.69 1.63 1.50 1.36 1.33 1.23
无机物指标
酸碱度 植物性营养元素 重金属 有毒非金属
有机污染物指标-生化需氧量BOD
定义：在水温200C的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生命活
动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧
量或生化需氧量。
意义：反映了在有氧的条件下，水中可生物降解有机物的量。
呼吸（氧化）
K=0.23d-1，确定废水1日BOD和第一阶段的最终 BOD；试问25℃条件下的BOD5是多少？
解答：
1、求最终BOD（UBOD or BODL） 0.68
BOD5 = UBOD (1 – e –kt)
BOD的测试方法
1.标准稀释法：5天内溶解氧的差值； 2.活性污泥曝气降解法：利用活性污泥曝气降 解样品2小时，测定生物降解前后的化学计量 需氧量，其差值即为BOD
3.测压法：在密闭的培养瓶中，水样中溶解氧被微 生物消耗产生与耗氧量相当的CO2,当CO2被吸收后 使密闭系统的压力降低，根据压力测得
的压降求出水样的BOD值。
有机污染物指标-化学需氧量（COD）
用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的
氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。 常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7 （称 CODCr )和
对污废水脱氮的意义：在生物硝化池中，前端以降解有机物 为主，后端以硝化为主
有机污染物指标-生化需氧量BOD
上两阶段需氧量可用曲线表示
为什么会出现 这一现象？
10d 5d
20d 15d
NOD
BOD
200C水温条件下，完成碳化、硝化两阶段约需100d以上；
5d的生化需氧量约占碳化需氧量BODu的70~80%； 20d以后的生化反应过程平缓， BOD20≈ BODu； 工程上20d测定时间太长，故用BOD5作为可生物降解有机物的综合浓度指标； 硝化一般在碳化阶段开始后5~7d，故硝化需氧量（NOD）对BOD5不产生干
第1模块：抛砖引玉之笔，主要解决污水处理指标问题
第1章 污水水质与污水排放要求
污水的性质和污染指标
物理性指标
温色 度度
嗅 和 味
固 体 物 质
重点
化学性指标
有机物指标 BCT T OOOO DDC D 可生化性判断
无机物指标
非
酸 碱 度
重 金 属
金 属 有 毒
物
NP
总 氮
凯 氏 氮
硝 酸 盐 氮
亚 硝 酸 盐 氮
合成 CO2、H2O、 自养菌
新细胞
有机物 （可生物降解）
异养菌
Oa
NH3、能量
内源呼吸 合成
新细胞
Ob
残存物质
CO2、H2O、 NH3、能量
Oc
NH3
合 成
新 细 胞
NO2-、H2O、能量
Od
NO3能量
第一阶段：碳化阶段
第二阶段：硝化阶段
碳化需氧量：Oa+Ob
硝化需氧量：Oc+Od
从自养硝化菌和有机物降解异养菌对生化
TOD: total oxygen demand 在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质 （主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原 物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的 减少量，称为总需氧量（TOD）。
有机碳量
需氧量
TOC
TOD CODcr BODL BOD5 CODMn
或水质恶化；但有利于后续生化处理。
各地生活污水年平均温度在10~200C; 生产污水水温与生产工艺有关，变化很大； 污水水温过低（低于50C）或过高（低于500C）都会影响污水的生物 处理，例如东北地区生活污水处理，江西华腾地毯产业园印染废水处理。
废水温度过高，在生物处理前需冷却
冷却塔
色度
目前污水处理厂（站）采用生物除臭或其组合工艺居多，投资 及成本低；
包括生物过滤法（淹没式）、生物滴滤法（非淹没式）、生物 洗涤法（废气组分转入液相后，再经生物再生处理）等
污水处理厂加盖收集臭气集中处理
水中固体物质的分类
固体物质
溶解物质 悬浮固体物质
挥发性物质 固定性物质
挥发性物质 固定性物质
以有废水污染物（底物）浓度为横坐标，以相对耗氧速
率为纵坐标，通过实验获得相对耗氧曲线。
相 对 耗 氧 速 率
D
B
A 内源代谢
相对耗氧速率 C
底物浓度
总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）
TOC: total organic carbon 在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧， 然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素 总量。测定中应该去除无机碳的含量。
污水有机物指标之间的关系
例如东北地区地下水中H2S
臭气的危害：对于人类而言，低浓度的异臭 主要造成心理压力，而不是对人体造成的伤害
有臭化合物 氨 氯 氯酚 丁烯基硫醇 甲硫醚 苯硫醚 乙硫醇 硫化氢 甲胺 二氧化硫
分子量 17 71 128 90 62 186 62 34 31 64
臭阈值ppm 46.8 0.314 0.00018 0.000029 0.0001 0.0047 0.00019 0.00047 21 0.009
提高BOD5/COD（工程中简称B/C），改善可生化性； 部分削减废水中有机物。
BOD5/COD<0.2的污废水如何处理
铁碳还原：铁炭具有不同的电极电位，在废水中铁可作为阳极，炭 作为阴极从而形成原电池。
阳极： Fe0 e Fe2 E Fe2/Fe0 0.44V
阴极： 酸性条件下：2H 2e 2[H] 酸性有氧条件下：O2 4H 4e- 2H2O
高锰酸钾KMnO4 (称CODMn ) 。 废水中无机物质同样被氧化（Cl-、双氧水)。
1mg的Cl-相当于0.225mgCOD 测定时用硫酸汞络合屏蔽Cl-
氧化1分子Cl-需要消耗1/4分 子O2，则氧化1g Cl-需要消耗 1/4 ×32/35.5=0.225g O2
如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生
沉淀物
英霍夫 锥形管
水样
污
蒸发
总固体（TS）
水
过滤
中
（玻璃纤维）
固
滤渣蒸发
滤液蒸发
体
总悬浮固体
成
（TSS）
总溶解固体 （TDS）
分
的
马弗炉
马弗炉
内 挥发性悬浮
不可挥发性
部
固体（VSS）
悬浮固体 （FSS）
相
挥发性溶解 固体（VDS）
不可挥发性 溶解固体 （FDS）
关
总挥发性悬
浮固体
总不可挥发 性悬浮固体
性
（TVS）
总固体（TS）
（TFS）
过滤和沉淀仪器
TSS-与滤纸孔径大小的关系
滤纸孔径不同则TSS值不同（定性和定
量滤纸，定量滤纸分快、中、慢三种） （快速：孔径为80～120微米；中速：孔径
为30～50微米；慢速：孔径为1～3微米）
公称孔径为0.45~2.0 微米不等
（如下图）
黏土
水和污水中杂质颗粒分布
BOD5/COD<0.2的污废水如何处理
零价铁（Zero valent iron，ZVI）工艺 染料
印染废水
降解
苯酚 降解
AOX
有机氯 脱氯
硝态 氮还 原
硝基芳香化 合物脱硝
Cr6+ 金属离子还原、
印染废水
沉淀及吸附
BOD5/COD<0.2的污废水预处理
铁碳还原、芬顿氧化示范工程
中海油高浓度海上采油废水处理示范工程 萧山临江大型印染废水集中处理厂深度处理中试示
环境的竞争解释
硝化菌
有机物 降解菌
自养 异养
利用废水中NH3、CO32利用废浓度高，以降解有机物为主的 异养菌大量生长，侵占了硝化自养菌的生长空间，并在一些 共享的微量元素等营养成分产生竞争作用；
随着生化反应进程不断深化，废水中有机物浓度降低，以降 解有机物为主的异养菌生长受限，硝化自养菌才开始大量生 长
臭气特性 辛辣，刺激 辛辣，窒息 药味 臭鼬气味 烂菜气味 令人不快 烂菜气味 臭鸡蛋味 腐烂鱼腥 辛辣刺激
市场不够规范
臭气的处理方法
物理法（吸附、空气稀释、香气喷雾掩蔽、
注氧、搅拌、洗涤塔、低温等离子等）
化学法（化学氧化、热氧化、碱类洗涤） 生物法（生物除致臭有机物）