有機污染物作為城市污水處理廠的主要污染物，一般以COD或BOD來表征. 但是，傳統的COD無法反映水質組成的差異. 當前，比較公認的是國際水協系列活性污泥模型(activated sludgemodels，ASMs)對廢水COD組分的劃分[1, 2, 3, 4]. 這些組分的定量表征也成為ASMs應用的必要前提. 其中，快速易生物降解COD組分(Ss)和慢速可生物降解COD組分(Xs)是ASMs中最重要的2種組分，直接與微生物增殖、 氧利用動態特性以及營養物的去除有關[5]. 因此，這2種組分的準確表征對于ASMs 的理論研究和應用具有十分重要的意義. 易生物降解有機物(Ss)由揮發性脂肪酸和低分子碳水化合物等簡單物質組成. 慢速降解有機物(Xs)包括高分子可溶性、 膠體有機物質、 膠體顆粒性有機物質[6, 7, 8]. 它們必須通過胞外水解作用轉化為小分子物質，才可被降解利用.
基于此，本文以西安市某A2/O污水處理廠為研究對象，評價了原水中碳源的分布情況，并解析了污水廠各處理單元的碳源利用與轉化情況. 該污水廠主要接納和處理西安市東南郊、 東郊、 東北郊浐河4568 hm2區域范圍內的生產廢水和生活污水，其中生活污水約占70%，生產廢水約占30%(生產廢水經廠內處理基本達到《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)后進入城市污水處理系統)，與同類城市污水相比，具有典型代表性[9]. 本研究通過1 a的水質監測與分析，得到了污水處理過程中快慢速生物降解有機物的變化規律，以期為污水中污染物去除效率提高提供參考.
1 材料與方法
1.1 實驗材料與儀器
0.45 μm濾膜(醋酸纖維素膜); 硫酸-硫酸銀溶液、 硫酸亞鐵銨溶液等; ATU試劑; 溶解氧測定儀; 磁力攪拌器一套; 恒溫水浴箱; Matlab軟件; Agilent 6890N氣相色譜儀(雙檢); PE WAX ETR色譜柱; 色譜小瓶; 甲酸等. 1.2 實驗方法
(1) OUR測定 測定間歇式呼吸速率的方法，分別取生物池的污泥1000 mL于反應器內，添加ATU試劑，抑制生物硝化過程. 測定過程中采用恒溫水浴箱對反應器外圍的循環水溫度控制，從而使反應溫度調節在20℃±1℃. 并且采用磷酸鹽緩沖液調節系統pH在中性. 在密閉反應器中，用曝氣頭充氧氣. 密閉監測時用磁力攪拌器攪拌，攪拌強度使污泥不發生沉降即可. 用溶氧儀在線監測DO變化，變化速率為OUR. 當溶解氧濃度從6 mg ·L-1降到2 mg ·L-1時開曝氣裝置，溶解氧達到6 mg ·L-1時停止曝氣繼續監測溶氧變化. 通過Matlab軟件及相關公式可以算出快速及慢速生物降解有機物的含量[10, 11, 12].
(2)Agilent氣相條件 檢測器為FID檢測器，色譜柱采用PE WAX ETR毛細柱. 升溫程序起始于100℃，保留2min，以3℃ ·min-1的速度升溫至160℃，保留2 min. H2流量為35mL ·min-1，空氣流量為350 mL ·min-1，尾吹氣(N2)流量為20 mL ·min-1，進樣量為1 μL.
(3) VFA測定 將所測水樣現場固定，用0.45 μm濾膜過濾5 mL，加入甲酸250 μL. 固定后可存放1周. 使用氣相色譜測定VFA時，程序運行正常后，即可通過自動進樣器進樣，得到不同時間下水樣中的物質的峰，利用標線可以得到相對應酸類的濃度.
(4)COD測定 待測污水通過0.45 μm的濾膜過濾后，測定其COD即為溶解態COD. 顆粒態COD則是通過污水總COD減去溶解態COD得到. COD測定采用國標法中的回流法.
(5)顆粒態COD中組分測定 顆粒態COD中快速、 慢速和惰性降解物所占比例均是通過測定原污水及過濾后污水的快速、 慢速和惰性降解物的含量后相減所得.
2 結果與討論 2.1 污水處理廠原水碳源分析
西安市某A2/O污水處理廠原水中進水COD為360 mg ·L-1±120 mg ·L-1，如圖 1所示. 其中顆粒態COD(SCOD)高達220 mg ·L-1±85 mg ·L-1，約占總COD的61%，溶解態COD(DCOD)為140 mg ·L-1±40 mg ·L-1，約占總COD的39%，說明污水處理廠原水中大多數有機物以顆粒態的形式存在. 經過1 a的分析監測，原污水的TN、 TP濃度平均在47.73 mg ·L-1、 4.36 mg ·L-1，因此可以得出污水中的C/N約為5~8，C/P約為60~85，這一結果表明污水中的C、 N、 P比例適中，在生物脫氮除磷工藝中碳源充足.
