活性污泥法污泥产量计算

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活性污泥法例题

活性污泥法例题

(2)曝气池中混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)与混合液悬浮固体(MLSS)之比
为0.8;
(3)回流污泥悬浮固体浓度取10 000 mg/L;
(4)曝气池中的MLSS取3 000 mg/L;
(5)污泥泥龄取10 d; (6)二沉池出水中含有12 mg/L总悬浮固体(TSS),其中VSS 占65%;
(7)污水中含有足够的生化反应所需的氮、磷和其他微量元素。
解:求标准条件下,脱氧清水的氧转移量: O2 = OS ×70% OS = 4 039/0.7 = 5 770 kg/d


求总的供氧量:
S = OS/EA=5 770/0.18 =32 056 kg/d 求总的供气量:


S = GS ×0.21 ×1.331 = 0.28GS
GS = 32 056 /0.28=114 486 m3/d=4 770 m3/h 若采用三台,一台备用,则应选择第二种。
例:某污水处理厂每日进水量为6万吨,进水BOD5为450 mg/L,出水
为30 mg/L,曝气池2座,每座体积为240000 m3,池内MLSS为 3000 mg/L,求二沉池每日共计排出的剩余污泥量。
(三)需氧量设计计算 1、根据有机物降解需氧率和内源代谢需氧率计算 在曝气池内,活性污泥对有机污染物的氧化分解和其本身的内源代 谢都是好氧过程。 这两部分的需氧量为: O2= a Q(S0 - Se )+b VXv O2 — 混合液需氧量,kg O2 /d; a — 活性污泥微生物氧化分解有机物过程中的需氧率,即活性 污泥微生物每代谢1 kg BOD5所 需要的氧量,kg O2 / kg ; Q — 处理污水流量, m3/d; b — 活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率,即每 1 kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,kgO2 /(kg •d) ;

sbr计算

sbr计算

SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。

与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。

●正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点:1、理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。

2、运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。

3、耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。

4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。

5、处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。

6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。

7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。

8、脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。

9、工艺流程简单、造价低。

主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。

●SBR系统的适用范围:由于上述技术特点,SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。

就近期的技术条件,SBR系统更适合以下情况:1、中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。

2、需要较高出水水质的地方,如风景游览区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化。

3、水资源紧缺的地方。

SBR系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用。

活性污泥法公式

活性污泥法公式

反应器最大体积和 分格化的反应器
UASB<2000m3 ; EGSB<500m3 ; AF<2000m3;接触工艺<5000m3。
多个反应器利于布水,便于维修。
配水孔口负荷、配水方式(一管一点、一管多孔、分支式)、三相分离器、管道设计、出水
收集设备、排泥设备(泥床上部、偶尔底部)、建筑材料、加热保温。
TA
=
24.Cs Ls .m.C A
Qs、Cs—进水量(m3/d)、BOD5(mg/L); CA—曝气池内MLSS浓度,mg/L; V—曝气池容积,m3; e—曝气时间比; n—周期数,周期/天; TA—个周期的曝气时间,h。 1/m—排出比; 注:充入比事实上和排出比差不多是同一概念,指的是每个周期进
接触时间/(Min) 沉淀速度/(mm/s)
剩余量/(mg/L) 备注
消毒《考试教材》P112、384
液氯
二氧化氯 臭氧
一级排放时:20-30
二级排放时:5-10
2~5
30
10~20
15
1-1.3
>0.5
0.4
高 pH>氯 >氯
NH2Cl
缺氧/好氧(ANO)工艺动力学计算公式《教材三》P250
项目

. 760 DA) P
Vmax = 4.6×104 ×CA−1.26 TD—排水时间,h
(MLSS≥ 3000mg/ L)
N—池的个数,个
r—一个周期的最大进水量变化比(变化系数)
ΔQ’—在沉淀和排水期中可接纳的污水量,m3; (1)为安全量留在高度方向时 (2)为安全量留在宽度方向时
OD—每小时的需氧量,kg/h; CSW—清水T1(℃)的氧饱和浓度,mg/L; CS—清水T2(℃)的氧饱和浓度,mg/L; T1—以曝气装置的性能为基点的清水温度,℃; T2—混合液水温,℃; DA—混合液的DO,mg/L; α—高负荷法取 0.83,低负荷法取 0.93; β—高负荷法取 0.95,低负荷法取 0.97; P—处理厂大气压,mmHg 绝对大气压。

《排水工程》第69讲:6种情况下的污泥产量计算

《排水工程》第69讲:6种情况下的污泥产量计算

《排水工程》第69讲:6种情况下的污泥产量计算展开全文【《排水工程》第69讲】重要指数:★★★★上一节主要讲解第17章污泥处理部分内容,主要包括污泥处理的目的、污水厂污泥分类及其特性,本节主要讲解污泥的产量与计量部分内容。

对于污泥的产量,有两种常用的方法,其一是估算法,其二是精确计算法。

对于估算法,《排水工程》上有相应的介绍,首先是P3每万m3污水精处理后的污泥产生量一般为5~8t(按含水率80%计算);其次是P426城镇污水处理厂的污泥量占处理水量的0.3%~0.5%(以含水率97%计算)。

对于精确计算法,分为以下6中情况:01 预处理工艺的污泥产量预处理工艺的污泥产量,包括初沉池、水解池、AB法A段和化学强化一级处理工艺等。

①不接收剩余活性污泥时:▲公式17-10·△X1——预处理污泥产生量,kg/d;·SSi、SSo——分别为进出水悬浮物浓度,kg/m3;·Q——设计日平均污水流量,m3/d;·a——系数,无量纲。

初沉池a=0.8~1.0,排泥间隔较长时,取下限;AB法A段a=1.0~1.2,水解工艺a=0.5~0.8,化学强化一级处理和深度处理工艺根据投药量,a=1.5~2.0。

②初沉池不接收剩余活性污泥,间歇排放:▲公式17-16·Q1——初沉池每日排泥量,m3/d;·n——每日排泥次数,n=24/T,T为排泥周期;·S——初沉池截面积,m2;·hf,i——集泥池中初沉污泥排泥前泥位,m;·ha,i——集泥池中初沉污泥排泥后泥位,m;·Qi——初沉池排泥期间,集泥池(浓缩池)提升泵流量,m3/h;·ti——初沉池排泥时间,h。

02 带预处理系统的活性污泥法及其变形工艺剩余污泥产生量带预处理系统的活性污泥法及其变形工艺剩余污泥产生量,按如下公式计算:▲公式17-11·△X2——剩余活性污泥量,kg/d;·f——MLVSS/MLSS之比值。

活性污泥法的基本原理活性污泥法中污泥产率的计算及浓度测定

活性污泥法的基本原理活性污泥法中污泥产率的计算及浓度测定

活性污泥法的基本原理一.基本概念和工艺流程(一)基本概念1.活性污泥法:以活性污泥为主体的污水生物处理。

2.活性污泥:颜色呈黄褐色,有大量微生物组成,易于与水分离,能使污水得到净化,澄清的絮凝体(二)工艺原理1.曝气池:作用:降解有机物(BOD5)2.二沉池:作用:泥水分离。

3.曝气装置:作用于①充氧化②搅拌混合4.回流装置:作用:接种污泥5.剩余污泥排放装置:作用:排除增长的污泥量,使曝气也内的微生物量平衡。

混合液:污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。

二.活性污泥形态和活性污泥微生物(一)形态:1、外观形态:颜色黄褐色,絮绒状2.特点:①颗粒大小:0.02-0.2mm ②具有很大的表面积。

③含水率>99%,C<1%固体物质。

④比重1.002-1.006,比水略大,可以泥水分离。

3.组成:有机物:{具有代谢功能,活性的微生物群体Ma{微生物内源代谢,自身氧化残留物Me{源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi无机物:全部有原污水挟入Mii(二)活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用1.细菌:占大多数,生殖速率高,世代时间性20-30分钟;2.真菌:丝状菌→污泥膨胀。

3.原生动物鞭毛虫,肉足虫和纤毛虫。

作用:捕食游离细菌,使水进一步净化。

活性污泥培养初期:水质较差,游离细菌较多,鞭毛虫和肉足虫出现,其中肉足虫占优势,接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟,出现带柄固着纤毛虫。

☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。

4.后生动物:(主要指轮虫)在活性污泥处理系统中很少出现。

作用:吞食原生动物,使水进一步净化。

存在完全氧化型的延时曝气补充中,后生动物是不质非常稳定的标志。

(三)活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长四个阶段:1.适应期(延迟期,调整期)特点:细菌总量不变,但有质的变化2.对数增殖期增殖旺盛期或等速增殖期)细菌总数迅速增加,增殖表速率最大,增殖速率大于衰亡速率。

3.减速增殖期(稳定期或平衡期)细菌总数达最大,增殖速率等于衰亡速率。

活性、剩余污泥量的计算方法

活性、剩余污泥量的计算方法

活性污泥法剩余污泥量的计算随着氮磷去除要求的不断提高,污泥泥龄已成为活性污泥法设计和运行的关键参数,而如何计算剩余污泥量是计算污泥泥龄的关键。

国内的计算方法,无论是动力学法还是经验法,都只考虑由降解有机物BOD5所产生的污泥增殖,没有考虑进水中惰性固体对剩余污泥量的影响,计算所得剩余污泥量往往偏小。

本文介绍德国废水工程学会(ATV)和美国Eckenfelder等人提出的剩余污泥量计算方法。

1 国外剩余污泥量计算方法1.1 德国排水工程学会的剩余污泥计算模式 德国排水工程学会颁布的活性污泥法设计规范(1991)将剩余污泥分为: ①由降解有机物而引起的异养性微生物的污泥增殖量(不计自养性微生物的增殖); ②活性污泥代谢过程惰性残余物(约占污泥代谢量的10%左右); ③曝气池进水中不能水解/降解的惰性悬浮固体,其量约占悬浮固体浓度的60%左右。

因此,剩余污泥量可表达为: 式中 X=(Y H·Q·BOD5,i-b H·X·MLSS·V·f T,H)/SP (2) 由于 SP=MLSSV/Θc (3) 联立式(1)、(2)、(3)即可求得剩余污泥量: SP=Y H·Q·BOD5,i+0.6·Q·SS-0.9·b H·Y H·Q·BOD5·f T,H/[1/Θc+b H·f T,H] (4) 折算到每去除1kgBOD5的污泥产量SP t为: SP t=Y H-0.9·b H·Y H·f T,H/[1/Θc+b H·f T,H]+0.6·SS i/BOD5 (5) 式中 Q——进水流量,m3/d X——异养性微生物在活性污泥中所占的比例 V——曝气池容积,m3 Θc——污泥泥龄,d YH——异养性微生物的增殖率,kgDS/kgBOD5,Y H=0.6 bH——异养性微生物的内源呼吸速率(自身氧化率),bH=0.08L/d fT,H——异养性微生物生长温度修正系数,fT,H=1.072(T-15)(T为温度,℃) SSi——瀑气池进水悬浮SS浓度,kg/m3 BOD5,i——进水BOD5浓度,kg/m3 MLSS——污泥浓度,kg/m3 通常YH=0.6、hH=0.08L/d,公式可写成: 从式(6)可以看出,剩余污泥产率(每去除1kgBOD5产生的剩余污泥量)取决于曝气池进水SS/BOD5值、水温、污泥泥龄等因素。

污水调试投加污泥量及营养源的计算,非常实用!

污水调试投加污泥量及营养源的计算,非常实用!

污水调试投加污泥量及营养源的计算,非常实用!一、接种污泥投加量:此文介绍投加量的计算仅限于活性污泥法,污泥的投加一般选择相同、相近工艺的污泥,投机量为有效容积的5-10%的浓缩污泥,干泥为每吨水2-3KG。

按整个生化池总容积5-10%,一般按5%投加(即投完污泥后,污泥静止后占污水的5%,此为靠自然沉淀的浓缩污泥,含水量接近100%)列如:生化池容积10000m3,浓缩污泥投加量为:10000×5%=500m3(浓缩污泥)若加的是干污泥:投加污泥量为:10000*2=20000KG=20T二、碳源添加量计算方法普通污泥培养一般按CNP比100:5:1计算,目前对C的争议比较多,有些认为是COD,有些认为是BOD(注:如有不同意见或者想讨论一下的朋友可按文末提示加群讨论),实际投加中按COD投加计算居多,碳源的投加量为:C=V*G/X式中:C—碳源投加量V—池内水量G—需要补充COD的差值X—碳源换算成的COD量1、葡萄糖作为添加C源( C6H12O6 分子量180g/mol)X = 1.066 g,1g葡萄糖可换算成1.066 g COD2、甲醇作为添加C源(CH3OH 分子量32.04g/mol 密度:0.7918g/L)X = 1.1877 g,1ml 甲醇可以换算成1.1877g COD,1g甲醇可以换算成1.5g COD3、蔗糖作为添加C源( C12H22O11 分子量342 g/mol)X = 1.123 g,1g 蔗糖可以换算成1.123g COD4、醋酸钠作为添加C源(CH3COONa 分子量82g/mol)1g 醋酸钠可以换算成X=0.78g COD5、糖蜜作为添加碳源( 按总糖含量算)甘蔗糖蜜总糖含量48%,蔗糖含量约为24-36%,可换算成X=0.512 g COD甜菜糖蜜总糖含量49%,蔗糖含量约为47%,可换算成X=0.501 g COD淀粉糖蜜总糖含量50%,葡萄糖含量约为50%,可换算成X=0.503 g COD三、氮源添加量计算方法普通污泥培养一般按CNP比100:5:1计算,目前对N的争议比较少,一般认同为TKN,除了特定的工业污水,实际进水中有机氮很少,所以投加中按氨氮投加计算居多,N源的投加量为:N=V*G/Y式中:N—N源投加量V—池内水量G—需要补充N的差值Y—N源换算成的N量1、硝酸钠作为添加N源(NaNO3 分子量84.99 g/mol)硝酸钠含氮量16.5%,若需添加1g N源,则需添加NaNO3 Y=1/0.165=6.06 g2、硝酸钾作为添加N源(KNO3 分子量101 g/mol)硝酸钾含氮量13.9%,若需添加1g N 源,则需添加KNO 3 Y=1/0.139 = 7.19 g3、尿素作为添加N源(CH4N2O 分子量: 60.06 g/mol)尿素含N量46.7%,若需添加1g N源,则需添加尿素Y=1/0.467=2.14 g4、硫酸铵做为添加N源((NH4)2·SO4 分子量:132.14)硫酸铵含N量21.2%,若需添加1g N 源,则需添加硫酸铵Y=1/0.212=4.72 g5、硝酸铵做为添加N源(NH4NO3 分子量80g/mol)硝酸铵含N量35%,若需添加1g N 源,则需添加硝酸铵Y=1/0.35= 2.86 g四、磷酸盐添加量计算普通污泥培养一般按CNP比100:5:1计算,目前对TP是没有争议的一般认同为磷酸盐,除了特定的有机磷与次磷的工业污水,实际投加中按磷酸盐计算,P源的投加量为:P=V*G/Z式中:P—P源投加量V—池内水量G—需要补充N的差值Z—P源换算成的磷酸盐的量1、磷酸二氢钠作为添加P源(Na2HPO4.7H2O,分子量268.07 g/mol)磷酸二氢钠含P量 11.57%,若需添加1g P 源,则需添加磷酸二氢钠 Z=1/ 0.1157= 8.64 g2、磷酸二氢钾做为添加P源(K2HPO4-3H2O,分子量 228.22g/mol)磷酸二氢钾含P量13.6%,若需添加1g P源,则需添加磷酸二氢钾 Z=1/ 0.136 =7.35 g3、磷肥过磷酸钙做为添加P源磷肥中有效磷为可溶性的五氧化二磷(P₂O5,分子量141.94g/mol)磷肥中有效磷含量为12%,P₂O5 的含P 量为 43.66%,若需添加1g P源,则需添加磷肥Z=1/(0.12×0.4366)=19.09 g。

脱氮除磷活性污泥法计算

脱氮除磷活性污泥法计算

氧总转移系数α=
氧在污水中饱和溶
解度修正系数β=
曝气池内平均溶解
氧浓度C=
所在地区大气压力
p=
0.85 0.95
2 mg/L 91200 Pa
因海拔高度不高引 起的压力系数ρ= p/101300= 曝气池水深H= 曝气头距池底距离 曝气头淹没深度= 曝气头处绝对压力 pb=p+9800H=
曝气头氧转移效率 EA=
(4)需还原的硝 酸盐氮量NT=Q×脱 硝量=
(5)剩余碱度 SALK1=进水碱度-硝 化消耗碱度+反硝 化产生碱度+去除 BOD5产生碱度
X
R
10
6
SVI
r

5、反应池主要尺 寸计算

反应池有效水深h= 反应池单座有效面 积A单=V单/h=
采用
单组反应池长度L =A单/B= 校核宽深比b/h= 校核长宽比L/b=
泵房进水管设计流 速采用v=
50% 41.667 m3/h 20.833 m3/h
200% 166.67 m3/h 83.333 m3/h
143.15 m3 716 W
3
台回流潜污 泵,2用1备
3
台回流潜污 泵,2用1备
0.023 m3/s 0.8 m/s
管径d= 4 Q v
校核管道流速v=
0.192 m
取DN=
0.737 m/s
200 mm
5 W/m3污水 计算。
(3)泵房压力出 水总管 设计流量Q7=Q6= 泵房进水管设计流 速采用v=
管径d= 4 Q v
校核管道流速v=
0.023 m3/s
1.2 m/s
0.1/s
200 mm
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活性污泥工艺的设计计算方法探讨摘要对活性污泥工艺的三种设计计算方法:污泥负荷法、泥龄法、数学模型法的优缺点进行了评述,建议现阶段推广采用泥龄法进行设计计算,并对泥龄法基本参数的选用提出了意见。

关键词活性污泥工艺泥龄法污泥负荷法数学模型法设计计算活性污泥工艺是城市污水处理的主要工艺,它的设计计算有三种方法:污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。

三种方法在操作上难易程度不同,计算结果的精确度不同,直接关系到设计水平、基建投资和处理可靠性。

正因为如此,国内外专家都在进行大量细致的研究,力求找出一种精确度更高而又便于操作的计算方法。

1污泥负荷法这是目前国内外最流行的设计方法,几十年来,运用该法设计了成千上万座污水处理厂,充分说明它的正确性和适用性。

但另一方面,这种方法也存在一些问题,甚至是比较严重的缺陷,影响了设计的精确性和可操作性。

污泥负荷法的计算式为[1]V=24LjQ/1000FwNw=24LjQ/1000Fr(1)污泥负荷法是一种经验计算法,它的最基本参数Fw(曝气池污泥负荷)和Fr(曝气池容积负荷)是根据曝气的类别按照以往的经验设定,由于水质千差万别和处理要求不同,这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围,例如我国的规范对普通曝气推荐的数值为Fw=0.2~0.4 kgBOD/(kgMLSS·d)Fr=0.4~0.9 kgBOD/(m3池容·d)可以看出,最大值比最小值大一倍以上,幅度很宽,如果其他条件不变,选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍或一倍以上,基建投资也就相差很多,在这个范围内取值完全凭经验,对于经验较少的设计人来说很难操作,这是污泥负荷法的一个主要缺陷。

污泥负荷法的另一个问题是单位容易混淆,譬如我国设计规范中Fw的单位是kgBOD/ (kgMLSS·d),但设计手册中则是kgBOD/(kgMLVSS·d),这两种单位相差很大。

MLSS是包括无机悬浮物在内的污泥浓度,MLVSS则只是有机悬浮固体的浓度,对于生活污水,一般MLVSS=0.7MLSS,如果单位用错,算出的曝气池容积将差30%。

这种混淆并非不可能,例如我国设计手册中推荐的普通曝气的Fw为0.2~0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)[2],其数值和设计规范完全一样,但单位却不同了。

设计中经常遇到不知究竟用哪个单位好的问题,特别是设计经验不足时更是无所适从,加上近年来污水脱氮提上了日程,当污水要求硝化、反硝化时,Fw、Fr取多少合适呢?污泥负荷法最根本的问题是没有考虑到污水水质的差异。

对于生活污水来说,SS和B OD浓度大致有数,MLSS与MLVSS的比值也大致差不多,但结合各地的实际情况来看,城市污水一般包含50%甚至更多的工业废水,因而污水水质差别很大,有的SS、BOD值高达300~400 mg/L,有的则低到不足100 mg/L,有的污水SS/BOD值高达2以上,有的SS值比BOD值还低。

污泥负荷是以MLSS为基础的,其中有多大比例的有机物反映不出来,对于相同规模、相同工艺、相同进水BOD浓度的两个厂,按污泥负荷法计算曝气池容积是相同的,但当SS/BOD值差异很大时,MLVSS也相差很大,实际的生物环境就大不相同,处理效果也就明显不同了。

综上所述,污泥负荷法有待改进。

因此,国际水质污染与控制协会(IAWQ)组织各国专家,于1986年首次推出活性污泥一号模型(简称ASM1)[3],1995年又推出了活性污泥二号模型(简称ASM2)[4、5]。

2数学模型法数学模型法在理论上是比较完美的,但在具体应用上则存在不少问题,这主要是由于污水和污水处理的复杂性和多样性,即使是简化了的数学模式,应用起来也相当困难,从而阻碍了它的推广和应用。

到目前为止,数学模型法在国外尚未成为普遍采用的设计方法,而在我国还没有实际应用于工程,仍停留在研究阶段。

数学模型法的主要问题是模型中有很多系数和常数,ASM1中有13个,ASM2中有1 9个,它们都需要设计人员根据实际污水水质和处理工艺的要求确定具体数值,其中多数要经过大量监测分析后才能得出,而且不同的污水有不同的数值。

由于污水水质多变,确定这些参数很困难,如果这些参数有误,就直接影响到计算结果的精确性和可靠性。

国外已经提出了这些参数的数值,但我国的污水成分与国外有很大差别,特别是污水中的有机物成分差别很大,盲目套用国外的参数值肯定是不行的。

因此,要将数学模型法应用于我国的污水处理设计,必须组织力量监测分析各种污水水质,确定有关参数,才有可能把数学模型实用化。

然而,从我国目前情况看,数据分析和积累恰恰是最大的薄弱环节之一,我国已运转的城市污水处理厂有上百座,至今连一些最基本的数据都难以确定,更不用说数学模型法所需的各种数据了,显然,要在我国应用数学模型法还需做大量的工作,还需要相当长的时间。

3泥龄法3.1泥龄法的计算式设计规范中提出了按泥龄计算曝气池容积的计算公式[1]V=[24QθcY(Lj-Lch)/1 000Nwv(1+Kdθc)(2)设计规范对式中几个关键参数提出了推荐值Y=0.4~0.8(20℃,有初沉池)Kd=0.04~0.075(20℃)当水温变化时,按下式修正:Kdt=Kd20(θt)t-20(3)式中θt——温度系数,θt=1.02~1.06θc——高负荷取0.2~2.5,中负荷取5~15,低负荷取20~30可以看出,它们的取值范围都很宽,Y值的变化幅度达100%,Kd值的变化幅度达87. 5%,θc值的变化幅度从50%到几倍,实际计算时很难取值,这也是泥龄法在我国难以推广的原因之一。

为了使泥龄计算法实用化,笔者根据自己的设计体会,建议采用德国目前使用的ATV 标准中的计算公式,并对式中的关键参数取值结合我国具体情况适当修改。

实践证明,按该公式计算概念清晰,特别便于操作,计算结果都能满足我国规范的要求,不失为一种简单、可信而又十分有效的设计计算方法。

其基本计算公式为V=24QθcY(Lj-Lch)/1000Nw(4)式中Y——污泥产率系数(kgSS/kgBOD)Q、Lj、Lch值是设计初始条件,是反映原水水量、水质和处理要求的,在设计计算前已经确定。

泥龄θc是指污泥在曝气池中的平均停留时间,其数值为θc=VNw/W(5)式中W——剩余污泥量,kgSS/dW=24QY(Lj-Lch)/1000(6)根据以上计算式,采用泥龄法设计计算活性污泥工艺时,只需确定泥龄θc、剩余污泥量W(或污泥产率系数Y)和曝气池混合液悬浮固体平均浓度Nw(MLSS)即可求出曝气池容积V。

与污泥负荷法相比,它用泥龄θc取代Fw或Fr作为设计计算的最基本参数,与数学模型法相比,它只需测定一个污泥产率系数Y,而不需测定13或19个参数数据。

3.2泥龄的确定泥龄是根据理论同时又参照经验的累积确定的,按照处理要求和处理厂规模的不同而采用不同的泥龄,德国ATV标准中单级活性污泥工艺污水处理厂的最小泥龄数值见表1。

表1德国标准中活性污泥工艺的最小泥龄d 处理目标处理厂规模≤5 000 m3/d≥25 000 m3/d无硝化54有硝化(设计温度:10 ℃)108有硝化、反硝化(10 ℃)VD/V=0.2VD/V=0.3VD/V=0.4VD/V=0.51213151810111316有硝化、反硝化、污泥稳定25不推荐注VD/V为反硝化池容与总池容之比。

表中对规模小的污水厂取大值,是考虑到小厂的进水水质变化幅度大,运行工况变化幅度大,因而选用较大的安全系数。

泥龄反映了微生物在曝气池中的平均停留时间,泥龄的长短与污水处理效果有两方面的关系:一方面是泥龄越长,微生物在曝气池中停留时间越长,微生物降解有机污染物的时间越长,对有机污染物降解越彻底,处理效果越好;另一方面是泥龄长短对微生物种群有选择性,因为不同种群的微生物有不同的世代周期,如果泥龄小于某种微生物的世代周期,这种微生物还来不及繁殖就排出池外,不可能在池中生存,为了培养繁殖所需要的某种微生物,选定的泥龄必须大于该种微生物的世代周期。

最明显的例子是硝化菌,它是产生硝化作用的微生物,它的世代周期较长,并要求好氧环境,所以在污水进行硝化时须有较长的好氧泥龄。

当污水反硝化时,是反硝化菌在工作,反硝化菌需要缺氧环境,为了进行反硝化,就必须有缺氧段(区段或时段),随着反硝化氮量的增大,需要的反硝化菌越多,也就是缺氧段和缺氧泥龄要加长。

上述关系的量化已体现在表1中。

无硝化污水处理厂的最小泥龄选择4~5 d,是针对生活污水的水质并使处理出水达到BOD=30 mg/L和SS=30 mg/L确定的,这是多年实践经验的积累,就像污泥负荷的取值一样。

有硝化的污水处理厂,泥龄必须大于硝化菌的世代周期,设计通常采用一个安全系数,以确保硝化作用的进行,其计算式为θc=F(1/μo)(7)式中θc——满足硝化要求的设计泥龄,dF——安全系数,取值范围2.0~3.0,通常取2.31/μo——硝化菌世代周期,dμo——硝化菌比生长速率,d-1μo=0.47×1.103(T-15)(8)式中T——设计污水温度,北方地区通常取10 ℃,南方地区可取11~12 ℃代入式(8)得:μo=0.47×1.103(10-15)=0.288/d再代入式(7)得:θc=2.3×1/0.288=7.99 d计算所得数值与表1中的数值相符。

表1是德国标准,但它的理论依据和经验积累具有普遍意义,并不随水质变化而改变,因此笔者认为可以在我国设计中应用。

在污泥负荷法中,污泥负荷是最基本的设计参数,泥龄是导出参数。

而在泥龄法中,泥龄是最基本的设计参数,污泥负荷是导出参数,两者呈近似反比关系:θcFw=Lj/Y(Lj-Lch)(9)式中污泥产率系数Y是泥龄θc的函数。

3.3污泥产率系数的确定采用泥龄法进行活性污泥工艺设计计算时,准确确定污泥产率系数Y是十分重要的,从式(4)中看出,曝气池容积与Y值成正比,Y值直接影响曝气池容积的大小。

式(6)给出了Y值和剩余污泥量W的关系,剩余污泥量是每天从生物处理系统中排出的污泥量,它包括两部分:一部分随出水排除,一部分排至污泥处理系统,其计算式为:W=24QNch/1000+QsNs(10)式中Nch——出水悬浮固体浓度,mg/LQs——排至污泥处理系统的剩余污泥量,m3/dNs——排至污泥处理系统的剩余污泥浓度,kg/m3剩余污泥量最好是实测求得。

从式(10)可以看出,对于正常运行的污水处理厂,Q、Nc h、Qs及Ns值都不难测定,这样就能求出W和Y值。

问题在于设计时还没有污水处理厂,只有参照其他类似污水处理厂的数值。

由于污水水质不同,处理程度及环境条件不同,各地得出的Y值不可能一样,特别是很多城市污水处理厂由于资金短缺等原因,运行往往不正常,剩余污泥量W的数值也测不准确,这势必影响设计的精确性和可靠性。

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