污水处理厂进水水质及负荷变化的调查研究
水专项～城市水环境主题
污水处理厂进水水质及负荷变化的调查研究
陈刚新
念东
曹祥博
张恺
邢旭
王新亮
边镇
（北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心，北京，１００１２４）
【摘要１污水处理厂的进水水质是影响污水厂运行稳定的一个重要因素，本文通过对Ａ污水处理厂近两年的进水水质数据，
如：ＣＯＤｃｒ、ＢＯＤ、ＳＳ、ＮＨ４、ＴＰ、ＴＮ五项常规指标进行了全面的整理和分析，筛选出主要污染物，分析确定其污水进水水质和水质负荷现状，为污水处理厂科学合理的运行提出参考依据，也为新的污水处理厂的建设提供设计依据。
【关键词】进水水质；浓度及负荷；移动平均曲线
有机碳（ＴＯＣ），（１０）溶解氧（ＤＯ），（１１）生物化
国内外污水处理厂进水水质变化研究的重要性
在污水处理厂的设计过程中，设计进水水质往往决定着城市污水处理厂的工艺流程的选择和工程的投资、运行费用等。现在已建成的大部分城市污水处理厂实际进水水质与预测结果存在较大差异，严重影响了城市污水处理厂的运行效率。因此，有必要对污水处理厂污水水质的历史数据进行整理，以此确定污水处理厂的合理的进水水质，为即将建设的污水处理厂的和工艺优化选择提供设计和决策的有力依据。
１
学需氧量（ＢＯＤ），（１２）化学需氧量（ＣＯＤ），（１３）细菌总数，（１４）大肠菌群¨。。
本文分析研究的主要有：ＣＯＤｃｒ、ＢＯＤ、ＳＳ、ＮＨ４、ＴＰ、ＴＮ五项常规指标。２．３城市污水处理厂的设计水质
城市药水厂的设计水质是污水处理工艺选择的前提之一，目前城市污水处理厂的设计水质普遍与实际水质有较大的差异。对于合流制的城市污水处理厂，应考虑降雨期间与非降雨期间水质的不同。城市污水处理厂的设计进水水质，对污水处理厂的工艺、处理构筑物的规模、工程投资和运行效果影响很大。不少城市污水处理厂的设计水质与实际水质差别较大，普遍存在的问题是预测值偏高，降低了污水厂的投资效益，同时给污水厂运行管理增加了困难ｐ’。
根据排水设计规范的规定确定∽１：
２．３．１生活污水：生活污水的ＢＯＤ，和ＳＳ的设计值可取为：ＢＯＤ５＝２０—５０９／（人．ｄ）ＳＳ＝４０一６５９／（人．ｄ）
总氮含量分别为每人每天５一ｌｌｇ计算，总磷含量分别为每人每天０．７～１．４９计算。
营养组合比为：五日生化学氧量：氮：磷可为：
１００：５：１
ｏ
２城市污水的组成与水质特征
２．１城市污水的组成
城市污水：由城市排水系统汇集的污水为城市污水，它是由居民的生活污水和位于城区内的工业企业排放的工业废水以及部分的降水所组成。即：城市污水＝生活污水＋工业废水＋部分降水
生活污水是城市污水的主要组成部分之一，在一般条件下，城市污水都具有生活污水的特征，城市排水系统都或多或少地接纳由工业企业排放的工业废水。工业废水的水量、水质，对城市污水的水量与水质的影响较大，由于接纳的工业废水的水量不同，工业废水的水质也复杂多样，所以各地的城市污水水量、水质也各不相同…。２．２水污染常规分析指标
水污染常规分析指标主要有：（１）臭味，（２）水温，（３）浑浊度，（４）ｐＨ值，（５）电导率，（６）溶解性固体，（７）悬浮性固体，（８）总氮，（９）总
４２０
２．３．２工业废水ＢＯＤ，和ＳＳ值：工业废水的水质可参照不同类型的工业企业的实测数据或传统数据确定。其ＢＯＤ，及ｓｓ可折合成人口当量计算。
２．３．３水质浓度：水质浓度按下式计算
Ｓ＝１０００ａｓ／Ｑｓ
ｓ一某污染物物质在污水中的浓度，ｒａｇ／Ｌ；ａ。一每人每日对该污染物质排出的克数，ｇ；Ｑｓ一每人每日的排水量，以Ｌ计。
＃口届中国城镇￥务发展国际研讨会ｔ中国城镇供水排术怫会２００９年年会论文集
２
４木质分析方法
本文数据所采用的分析方法均参考倒家和行业标
准，并借箍《水和废水监测分析方法》（第四版）中
的方法“
３
Ａ污水处理厂进水水质变化分析
３ｌ２００７—２００８卑Ａ污水处理厂进水木质变化分析３
ｌ
ｉ
ＢＯＤ。浓度及负荷的分析
主要做了ＢＯＤ．浓度的ｌ天、３天、５天、１０天移
动平均曲线并进行分析及负荷
ｉ：：：：：：ｉ：ｉ：；：；：：：：：：ｉ：；：：；；；；；；：；：；：；：；；；；；；；：；：
＝ｉｉｉｉ；ｉ＝ｉ＝ｉ＝ｉ＆ｉｉｉ；ｉｉｉｉ祷
糟ｌ
２００７年进承ＢＯＰ，浓度变化曲线圈
槲捌、ｍ¨±＾●粕
＋日‘＋％
＋坍ｉ‘％
Ｈ㈣
＃ｌ‘＊●
座范隔为：１５０ｍ∥Ｌ一３００ｍｇ／Ｌ之问．其中绝大多数集中２００ｍ５／Ｌ一３ＣＯｒｎ∥Ｌ之间；２００８年进水的ＢＯＤ，浓度范围为：１５０ｍｇ／Ｌ一３５０ｍ∥Ｌ之间，其中绝大多
数集中１８０ｒｉｅＬ一２８０ｎ∥Ｌ之阃；且七、八，九、Ｐ
几个月份浓度较低．移动平均值天觳越少其变化越大。
（２）２００７、２（１０８年Ａ污水处理厂进水ＢＯＤ，负荷变化
。霪藏
２００７４啪５ｉｉ￥ｌ±ｍ●§目
＝＝！：＝！＝＝！！＝＝
ｉｉ；；ｉｉ；ｉｉｉｉｉ
ｉｉｉ；；ｉｉｉｉ
ｉｉ；
目３
２００７年ＢＯＤ，负荷变化曲线图
摹蔫基葚薹删㈣呻删
：ｉｉ；ｉ：ｉ！ｉｉｉｉ；！ｉｉｉｉｉｉ！ｉｉｉｉｉ；
：：二：：２－：：二＝：：：：：２－：：：；；！二＝二！：
＝＝＝＝＝＝一一一＝２☆：＝＝☆２
ｉｉｉ；ｉｉｉｉｉ；ｉ！ｉ；ｉｉｊｉｉｉｉ：ｉｉ簦ｉ
……～…＋＋膏。一’“…＝。＝’＝＝
图４
２０∞年ＢＯＤ。负荷变化曲线凰
由以上图表可以看出，２００７、２００８年进水ＢＯＤ，负荷主要集中在６ＣＯＯＯ～１４００∞ｇ之问。其中第七、八、九、十四月最低。
３１２
ＣＯＤ浓度及负荷的分析
主要做了ＣＯＤ浓度的１天、３天、５天、ｌＯ天移
水专项一城￥￥＃境±％
动ｆ均曲线ｊｒ进钉分析使负荷
（１）２００７．２００８年Ａ¨水处理厂进球ＣＯＤ球度变化
２００７｛ｃｏＤ＊＆＾ｌ女“自＆目
变化
㈣
：ｊ。：
｛＊ｍ∞
㈣∞
％哪∞
：｝∞Ⅻ∞
量㈣１５㈣∞ｌⅢ∞㈣
ｏ＝＝＝＝］＝＝∞＝口Ⅲ＝＝Ｅ￡＝口《《￡ｔ口∞
＝＝＝＝＝三暑暑＝＝！＝＝＝＝署＝＝晋＝ｉｉｉｉｉ＝＝
＝＝；；圣＝圣篓ｌ＝；三圣三：＝：＝三墨≥；蘸ｉ巨ｉ；醒；：跫；匿ｉ燕薯ｉｉ舞ｉ
ｉｉ；ｉｉｉｉ；ｉｉｉｉ日＿…’
斟７
２００７年ＣＯＤ负荷水质变化曲线图
！墅！登；＝；！！！堑茎！！茎蠹蔓登ｉ
图５
２０们年ＣＯＤ浓度水质变化曲线圈
零ｉ蓬黑
＝：甚苎苫等甚＝苎Ｚ－；二
。ｏ：：：＝。ｏ。ｏ：：：：：
圉８２０啷年ＣＯＯ负荷曲鳃田
…”……ｄ“”＝＝＝
圈６
由以上图表可吼看出．２００７、２００８年进水ＣＯＤ负荷主要集中在１０００００一如００００９之间。其中七、八、九、十四个月份最低，其中２００８年进承ＣＯＤ负荷变化较大。
３Ｉ
３
２（Ｘ）Ｂ年ＣＯＤ浓度移动平均值曲线田
由以上曲线圈可以看出．２．００７年进水的ＣＯＤ浓度范围为：２Ｃ＠ｍ∥Ｌ一７００ｍ∥＇Ｌ之间，其中绝大多鼓
ＳＳ旅度及负荷的分析
集中３５０ｍｇ／Ｌ一５５０州Ｌ之间；２（Ｘ）８年进水的ＣＯＤ
浓度范围为：２０。ｍ∥Ｌ一６５０ｍ∥Ｌ之间，其中绝大多
主要做了ｓｓ浓度的１天、３天、５天、加天移动平均曲线并进行分析厦负荷
（１）２００＂／，２００８年Ａ污水处理厂进水ｓｓ浓度变
化
数集中枷ｍ∥Ｌ～５５０ｍｄＥ之间；且２００８年进水的
ＣＯＤ浓度较２００７年进水的ＣＯＤ浓度变化大．七、八九、十几个月份旅度较低．移动平均值天数越少其变化越大。
（２）２００７，２００８年Ａ污水处理厂进水ＣＯＤ负荷
由以上曲线图可以看出，２００７年进水的ｓｓ旅度范围为：ｌＯＯｍ∥【．一４００ｍ∥Ｉ之间，其中绝大多数集中２００ｍｇ／Ｌ一３５０ｍ∥Ｌ之问；２００８年进水ｓｓ的旅度
＊日月十目域镇水务发展目际研讨尝暨十国城镇供水排水协会２００９年年会论文＃
｜｜｜｜雾｜｜｜｜｜｜｜｜薰嚣垂”…二‘＝：＝二……：；＝；：；ｉ
田９
２０。７年鹞浓度变化曲线翻
蛳睥一一ｍ“夏薷
：和Ⅻ毪：
；；；；ｉ；；ｉ；；；；
：：：：：：：＝：＊一＊
日■
＋’ｒ
圈１０瑚８年ｓｓ浓度移动平均值曲线圈
范匿为：１００ｍｇ／Ｌ－４００ｍＧＬ之间．其中绝大多数集中２００ｍｇ／Ｌ－３５０ｍｇ／Ｌ之间ｉ且２００８年进水的ｓＳ浓度较２００７年进水的ｓｓ浓度变化大，七、八、九、十几个月份浓度较低，移动平均值天数越少其变化越
亢ｏ
（２）２００７、２００８年Ａ荇水处理厂进水ｓｓ负荷变化
①２唧、２００８年Ａ悸永处理厂进水ｓｓ负荷的变
化
由以上图表可以看出，２００７、２００８年进水ｓｓ负荷主要集中在５００００—２０００００９之间。其中七、八、九、十四个月份晟低，２００８年进承ｓｓ负荷变化较大。
３１
４凯氏氨浓度及负荷的分析
主要擞了凯氏氨浓度的１天，３天、５天、ＩＯ天
ｉ一一孺
日１２
２００８年进水ｓｓ负荷变化曲线圈
移动平均曲线并进行分析及负荷
（１）２Ｃ０７年Ａ污水处理厂进水凯氏氰｛盘度及其负荷的变化曲线图
由以上曲线图可以看出．２００７年进承的凯氏氪浓度范围为：３５ｍｇ／Ｌ～７５ｍ∥Ｌ之问．其中绝大多数集中５０ｍｇ／Ｌ一７０ｍｇ／Ｌ之间；２００７年进水的凯氏氪浓度变化不大．七、八、九、十几个月份浓度较低．移动平均值天数越少其变化越大。
由“上图表可以看出，２００７年进东凯氏氟负荷
主要集中在１５０００—３２０∞ｇ之间。其中七、八、九、
十四个月份最低。
３１
５氨氰浓度及负荷的分析
４２，
水专项一＃￥ｍ＃《±Ⅸ
２”７４“‘‘８ｍ８１’４‘＊８
：．：１．．
：？ｊ嚣
网１３
２００７年凯氏氰浓度水质变化曲线用
囝１５２００７年进水氨氰浓度变化曲线图
田１６２００７年进水氨氯负荷变化曲线图
主要做了氨氮淮度的ｌ天、３天、５天、１０天移动平均曲线并进行分析及负荷变化
（１）２００７、２００８年Ａ柯水处理厂进承氨氰浓度变化
由以上曲线图可以看出，２００７年进水的氨氰浓
（１）２００７、２００８年Ａ污水处理厂进水ＴＰ浓度变化．曲线圈如下：
由以上曲线图可以看出，２００７年进水的ＴＰ浓度范围为：４，雌／Ｌ一９ｍｇ／Ｌ之间．其中绝大多散集中
５
度范围为：４０“∥ｌ，－５５ｍｇ／Ｌ之间，其中绝大多数集
中５０ｍｓ／Ｌ左右；２００７年进承的氨氯浓度变化不大，四月份维度较低，移动平均值天数越少其变化越大。
山咀上图表可以看出．２００７年进水氨氯负荷主要集中在１５０∞一２５０００９之间。其中四月份最低。
３１６ＴＰ浓度及负荷的分析
主要做了ＴＰ浓度的ｌ天、３天、５天、１０天移动平均曲线井进行分析及负荷
４２４
５ｎ∥Ｌ之问；２００８年进永什的维度范
围为：４＇址ＪＬ一８５ｍ／Ｌ之间，其中绝太多敷集中
５ｍ∥Ｌ一７
５ｎ・∥Ｌ一７５ｍ∥Ｌ之同．且２００８年进水的ＴＰ蘸度较
２００７年进水的ＴＰ浓度变化大．七、八、九、十几个月份浓度较低，移动平均值天数越少其变化越太。
（２）瑚７、２００８年Ａ污水处理厂进水什负荷变
化，曲线圈如下
由以上刿裘可以看出，２００７，２００８年进水ＴＰ伉
第口届中国城镇水务发展目％＊＊会盟｛目嘘镀ｍ水排水协会２００９年年会论文４
２哪｛ｆＰ《＆＾ｌｌｍ－鞠
：，盎蔫
！Ｍ｛＆ｉ＂ｉｉｌｍ●蚰
蒌囊篓囊～囊囊～蒌塞。雾囊。黧鞲鍪蚕一霎囊一薯要饕∞
罔１７
２００７年进水ＴＰ浓度水质变化曲线圈
日１９
２００７年进水仆负荷变化曲线圈
””“”“”：溺
２ｍ”ｉｉ●粕
团１８
２（：０８年进水什浓度移动平均值曲线图
图２０２００８年进水ＴＰ负荷曲线图
份浓度较低。
荷主要集中在２０００—３５００９之间。其中七、八、九十四个月份最低．２００８年进水ＴＰ负荷变化较大。
４ｌ
２
ＣＯＤ浓度
＾枵水处理厂２００７～２００８年进水的ＣＯＤ浓度范围为：２００ｒａｇ／Ｌ一７００ｍｇ／Ｌ之间，其中绝大多散集中３５０ｎ，軎，Ｌ一５５０ｍｇ／Ｌ之间：且七、八、九、十几个月封浓度较低。
４
４研究结论
４
Ｉ
Ａ污水厂进水各水质指标的变化特点ＢＯＤ。浓度
１３
ＳＳ浓度
４ｌＩ
Ａ？ｊ水址理厂２００７～２００８年进水的ｓＳ浓度范围为：１００ｍ，ｅＬ一４００ｍ∥Ｉ之问．其中绝大多数集中２００ｍ∥Ｌ一３５０ｍｇ／Ｌ之问；且七、八、九、十几个月份浓度较低。
４２５
Ａ污水址理厂２００７—２００８年进水的ＢＯＤ，浓度范围为：１５０ｍｅ／Ｌ一３５０ｍｇ／Ｌ之间，其中绝大多数集中２００ｍ∥Ｌ一３００ｍ∥Ｌ之间；且七、八，九、ｉ－：Ｌ个月
水专项一城市水环境主题
４．１．４凯氏氮浓度
Ａ污水处理厂２００７年进水凯氏氮的浓度范围为：３５ｍｇ／Ｌ一７５ｍｇ／Ｌ之间，其中绝大多数集中５０ｍｇ／Ｌ～７０ｍｇ／Ｌ之问；且七、八、九、十几个月份浓度较低。４．１．５氨氮浓度
Ａ污水处理厂２００７年进水氨氮的浓度范围为：４０ｍｇ／Ｌ一５５ｍｇ／Ｌ之间，其中绝大多数集中５０ｍｇ／Ｌ之间；且七、八、九、十几个月份浓度较低。
４．１．６
ＴＰ浓度
Ａ污水处理厂２００７—２００８年进水１Ｐ浓度范围为：４ｍｇ／Ｌ一９ｍｇ／Ｌ之间，其中绝大多数集中５．５ｍｇ／Ｌ一７．５ｍｇ／Ｌ之间；且七、八、九、十几个月份浓度较低。
４．２
Ａ污水厂进水有机负荷的变化特点
２００７—２００８年进水ＢＯＤ，负荷主要集中在６００００
—１４００００９之间；
２００７—２００８年进水ｓＳ负荷主要集中在５０００００—２０００００９之间；
２００７—２００８年进水ＣＯＤ负荷主要集中在１０１２０００—３０００００９之间；
２００７年进水凯氏氮负荷主要集中在１５０００—３２０００９之间；
２００７年进水氨氮负荷主要集中在１５０００—２５０００９
４２６
之间；
２００７～２００８年进水ＴＰ负荷主要集中在２０００。
３５００９之间；
其中且七、八、九、十几个月份负荷较低。４．３数据处理方式和移动平均值
从Ａ污水处理厂的进水水量水质的数据处理图看，不同的数据处理各有其特点，虽然每天的平均值能对个别值能清楚的分辨，但规律性不强，月、周平均又显不出特殊数据，从以上曲线图看，３—５天的移动平均值较好。
（项目：北京城市再生水水质提高关键技术研究与集成示范课题（国家水体污染控制与治理科技重大专项，编号：
２００８ＺＸ０７３１４－００８））
【参考文献】
［１］陶俊杰等编，城市污水处理技术及工程实例［Ｍ］．
北京：化学工业出版社，２００５：２—３
［２］张自杰主编，排水工程下册［Ｍ］．北京：中国建筑工
业出版社，１９９９：２～５
［３］孙慧修主编，排水工程上册［Ｍ］．北京：中国建筑工
业出版社，１９９９：２３—５ｌ
［４］上海市建设和交通委员会主编，室外排水设计规范，
ＧＢ５００１４－２００６，北京：中国计划出版社，１９—２２［５国家环境保护总局．水和废水监测分析方法（第四版）
［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社