易生物降解有机物（S_S）是指一类能被异养菌直接吸收的分子较为简单的可溶性有机物，与异养菌的生长有直接关系。在ASM2D^[1]模型中，聚磷菌利用聚磷酸盐水解为磷酸盐时释放的能量，以胞内有机贮存物质（PHA）的形式贮存S_A，消耗PHA获得自身的生长，从而吸收聚磷酸盐和进行反硝化。这使得其在模拟磷酸盐和硝酸盐动力学方面显得更为精确，丰富了活性污泥模型的生物除磷过程，也进一步完善了对污水处理厂生物处理工艺的模拟。

目前，国内外对活性污泥模型进水COD组分中易生物降解有机物S_S进行了大量的研究。Myszograj ^[2]等使用絮凝法和BOD法对波兰四个生活污水处理厂原水的S_S进行了测定，絮凝法测定四个污水厂Zielona Góra、Leszno 、Sulechów、Włoszakowice的S_S值分别为199 mg﹒L^-1、173 mg﹒L^-1、220 mg﹒L^-1、741 mg﹒L^-1，S_S/COD值分别为30%、53%、20%、58%；BOD法测定Zielona Góra、Leszno 、Sulechów、Włoszakowice的S_S值分别为320 mg﹒L^-1、160 mg﹒L^-1、510 mg﹒L^-1、680 mg﹒L^-1，S_S/COD值分别为43%、50%、39%、67%；其测定值与瑞典、法国、匈牙利等国相比，有一定的不同。Gatti^[3]等对絮凝法和间歇OUR法进行了综合评价，指出间歇OUR法测定S_S是一种可行的测定方案。郭亚萍^[4]、孙大伟等^[5]、魏静婉等^[6]对上海、西安、武汉等地的污水厂的易生物降解有机物进行了测定分析，这些测定结果也具有差异性。

因此，本文基于ASM2D模型的需求，对猎德污水厂进水的S_S、S_A和S_F含量进行了测定和分析，比较了国内外污水厂S_S的测定值，讨论了国内外S_S差异的原因，并对造成其差异的重要原因进行了探究。

1 实验部分

1.1 实验水样

本实验所取水样为广州市猎德污水处理厂四期工艺沉砂池进水和二沉池出水。猎德污水厂主要收集处理珠江前航道以北的大部分市中心区的生活污水，其四期工艺采用改良A²/O工艺（预缺氧/厌氧/缺氧/好氧），建设规模为5610⁴ m³﹒d^-1。为了探明猎德污水厂进水中易生物降解有机物的含量及其变化规律，本文对猎德污水厂沉砂池进水水样进行了半年的研究,取样间隔为半个月，测定其COD_Cr、S_S、S_A和S_F的含量。

1.2 S_S的含量测定

1.2.1 间歇OUR法

间歇OUR法 ^[7]是一种通过测定反应器内基质降解引起的溶解氧的消耗速率，间接测定易生物降解有机物S_S的浓度的方法。间歇OUR法实验装置如图1所示。

1.排气管  2.止气阀  3.DO探头  4.反应器 5.曝气头 6.在线溶氧仪 7.磁力搅拌器 8.曝气机

图1间歇OUR法实验装置

Fig.1 Experimental installation of batch respirometric method

将生化池污泥进行充分曝气6个小时后，活性污泥会达到内源呼吸状态，用蒸馏水冲洗污泥3次。测定其MLVSS和待测水样的COD_Cr，在5.5L反应器中加入5L水样，保持反应器内F/M 为0.2^[8]，计算需向反应器中加入的污泥，并加入20mg﹒L^-1的丙稀基硫脲(ATU)来抑制硝化反应，加入蒸馏水填充剩余空间，用密封塞将反应器密封。利用在线溶氧仪连续监测密闭反应器中的溶解氧（DO）变化，其变化速率即为此时反应器中耗氧速率值(OUR)。计算并绘制出溶解氧浓度随时间的变化曲线，如图2所示。

 图2 溶解氧消耗速率随时间变化曲线

Fig.2 Various curve of dissolved oxygen consumption rate with time

曲线中，开始反应至t₁时刻，OUR的快速下降主要是由微生物消耗S_S引起的；t₁时间后OUR开始缓慢下降，主要是消耗慢速可生物降解有机物引起的。故t₁时间后的OUR曲线的延长线r₂与 r₁之间所围的面积即为S_S引起的耗氧量。

1.2.2 絮凝法

絮凝法是一种快速测定S_S的物理化学方法。在500mL水样中加入5mL 100g﹒L^-1的硫酸锌，匀速搅拌使之形成悬浊液。絮凝沉淀之后取上清液，使用0.45μm的滤膜对其进行过滤，过滤掉水样中的胶体，得到只存在溶解态有机物（COD_SOL）的溶液。

活性污泥模型认为溶解态COD（COD_SOL）包含溶解态不可生物降解有机物（S_I）和易生物降解有机物（S_S）。通过对沉砂池进水进行絮凝过滤可确定COD_SOL，为了从COD_SOL中得到S_S，就必须先测定S_I。国外一些研究者通过大量试验得出，出水溶解态中约有10%为微生物代谢过程产生的，其余90%为原水中的S_I。基于以上理论，二沉池出水经过0.45μm滤膜后过滤可得到出水溶解态COD（COD_f出水），即S_I=0.9 COD_f出水，可计算S_S= COD_SOL –S_I。

1.3 S_A、S_F、COD_Cr和MLVSS的测定

由于发酵产物S_A具有易挥发的特点，采用蒸馏法将S_A从污水中分离出来。先取100mL水样于250mL蒸馏烧瓶中，加入沸石，在烧瓶中滴3滴酚酞溶液，然后加入1mL10%氢氧化钠溶液使其呈碱性，加热至蒸馏烧瓶溶液剩余60mL，将这一部分馏出液舍弃。再在蒸馏烧瓶中加入40mL蒸馏水，同时加入10mL10%磷酸酸化实验水样，加热至溶液剩余20mL，冷却后加入50mL蒸馏水再次加热后得到馏出液，在馏出液中滴入10滴酚酞试剂，用0.01mol/L氢氧化钠滴定至溶液淡粉红色不消失为止，记录用量mL，即可根据式(2)计算出S_A。

               

式中：—消耗NaOH的体积，mL；

      —滴定消耗NaOH标液的准确浓度体积，mol﹒L^-1；

      —被测水样的体积，mL；

可发酵的易生物降解有机物S_F利用物料平衡，经过公式S_F=S_S -S_A来确定。

COD_Cr测量采用分光光度法^[9]、MLVSS测量采用国家标准方法（GB11914-89）。