污水处理剩余污泥量计算
污泥量计算公式
污水处理厂剩余污泥排放及用药计算2009-12-10 18:11:24| 分类：工作日记| 标签：|举报|字号大中小订阅城关污水处理厂剩余污泥排放及用药计算设计每天产泥量2.9吨。
（进水20000m³，BOD进水200mg/l，出水20mg/l。
）PAM投配比3‰至5‰，取中间值4‰。
则PAM用量每天为2.9*4=11.6kg。
剩余污泥浓度7000m g/l。
则每天排放的剩余污泥体积为2.9*1000/7=414.28m³。
设计脱水机单台进泥量每小时40m3。
脱水机运行时间为414.28/40=10.357h，取11h。
则PAM溶液浓度为11.6/（1.2*11）=0.8787kg/m³。
（设计说明书上推荐1kg/m³。
）实际运行情况产泥系数按照0.85kgDS/kgBOD计算。
每天产生剩余污泥量：0.85*（41.48-5.36）*15106=463.78kg。
（41.48、5.36为09年1月至8月进出水平均浓度，15106为平均进水量。
）目前厂内剩余污泥平均浓度3500mg/l左右。
排放的剩余污泥体积：463.78/3.5=132.5m3脱水机单台进泥量不高于20m3每小时。
脱水机每天运行时间132.5/20=6.625，实际运行8小时。
PAM溶液浓度为0.75kg/m³。
用药量为0.75*8*1.2=7.2kg。
投配比为7.2/0.43678=15.524kg/m³，即15.5‰。
实际投配比是设计投配比的4倍左右。
（分析其原因可能是：脱水机进泥量设计是实际的2倍，污泥浓度设计是实际的2倍。
）若要控制投配比在4‰，则应该降低P AM溶液的浓度。
PAM投配比取4‰。
每天理论投加量为0.46378*4=1.86kg。
污泥量计算
污泥量计算（1）污泥量计算1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的计算公式：V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d；Q——污水流量，m3/d；η——去除率，%；（二次沉淀池η以80%计）C0——进水悬浮物浓度，mg/L；P——污泥含水率，%；ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。
2剩余活性污泥量的计算公式：Qs=ΔX/fXr式中：Qs——每日从系统中排除的剩余污泥量，m3/d；ΔX——挥发性剩余污泥量（干重），kg/d；f=MLVSS/MLSS，生活污水约为0.75，城市污水也可同此；Xr——回流污泥浓度，g/L。
3消化污泥量的计算公式：见公式（8-3）。
（2）污水处理厂干固体物质平衡：污水处理厂内部存在着固体物质的平衡问题，通过固体物质的平衡计算，有助于污泥处理系统的设计与管理。
污水处理厂固体物质平衡的典型计算，可根据图8-1进行。
设原污水悬浮物X0为100，初次沉淀池悬浮物去除率以50%计，二次沉淀池去除率以80%计，悬浮物总去除率总去除率为90%。
各处理构筑物固体回收率为：浓缩池为r1=90%；消化池为r2=80%；悬浮物减量为rg=30%；机械脱水为r3=95%（预处理所加混凝剂的固体量略去不计）。
因此其平衡式为：进入污泥浓缩池的悬浮物量：X1=ΔX+XR （8-10）XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 （8-11）式中：X1——进入浓缩池的固体物量；ΔX——初次沉淀池排泥的悬浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的悬浮物量；XR——等于浓缩池上清液含有的悬浮物量Xˊ2，消化池上清液悬浮物量Xˊ3，机械脱水上清液悬浮物量Xˊ4的总和。
进入消化池的悬浮物量：X2= X1 r1 （8-12）浓缩池上清液悬浮物量：Xˊ2= X1（1- r1）（8-13）消化池悬浮物减量：G= X2rg= X1 r1rg （8-14）进入机械脱水设备的悬浮物量：X3=（X2-G）r2 （8-15）消化池上清液悬浮物量：Xˊ3=（X2-G）（1- r2）（8-16）脱水泥饼固体物量：X4= X3 r3机械脱水上清液含有的悬浮物量：Xˊ4= X3（1- r3）（8-17）回流至沉砂池前的上清液中所含悬浮物总量：XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 = X1（1- r1rg-r1r2r3+r1r2r3rg）（X1- XR）/ X1= r1rg+r1r2r3-r1r2r3rg=ΔX/ X1X1=ΔX/ r1[rg+r2r3（1-rg）] （8-18）污泥含水率(1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。
城市生活污水处理厂污泥产量计算
城市生活污水处理厂污泥产量计算
城市生活污水处理厂产泥量计算
城市污水厂产生的污泥主要由栅渣、无机固体颗粒和浮渣组成。
化学沉淀污泥量可参考给水污泥量的计算方法。
污水处理过程中污泥的产生受多种因素影响。
初沉池污泥的产生量可通过以下公式计算：
V1=Q×C×η×(1-P1)/ρ 或者 V1=(SL×N×t)/1000.其中，Q为污水流量，C为进入初沉池污水中悬浮物浓度，η为初沉池沉淀效率，P1为污泥含水率，ρ为初沉池污泥浓度，SL为每人每日污泥量，N为设计人口数，t为初沉池两次排泥的间隔时间。
需要注意的是，V1是在污泥含水率为P1时计算的污泥量。
剩余污泥的产生量可通过以下公式计算：
V2=ΔXT/(Q×a×b×LR×f×XV)。
其中，ΔX为挥发性物质基污水厂剩余污泥流量，Q为平均体积流量，a和b为污泥产率系数和污泥自身氧率，LR为曝气池进水BOD5浓度差，f为曝气池挥发性悬浮固体和悬浮固体浓度值比，XV为曝气池混合液
挥发性悬浮物固体浓度，V为曝气池容积。
每日排除的剩余污泥干重ΔXT等于活性污泥系统中每日产生的活性污泥干质量。
剩余污泥计算公式及取值
剩余污泥计算公式及取值剩余污泥计算是指在污水处理过程中，经过沉淀池、厌氧池或活性污泥池处理后产生的剩余污泥的数量的计算。
剩余污泥的计算公式及取值可以根据不同的处理工艺和系统来确定，在以下部分中将对常用的计算公式及取值方法进行介绍。
1.剩余污泥产率计算公式及取值方法：剩余污泥产率是指单位进水量产生的剩余污泥的重量或体积，通常以kg MLSS/kg BOD5或kg MLSS/m3 BOD5来表示。
其中，MLSS指的是活性污泥的混凝土悬浮物浓度，BOD5指的是进水的五日生化需氧量浓度。
a.常规活性污泥工艺：剩余污泥产率=混凝土悬浮物浓度/五日生化需氧量浓度通常，混凝土悬浮物浓度可以通过实时监测系统或定期取样测试来确定，五日生化需氧量浓度可以通过进水水质测试来确定。
b.空气提供式悬浮式生物膜（MBBR）工艺：剩余污泥产率=悬浮床悬浮物浓度/五日生化需氧量浓度悬浮床悬浮物浓度可以通过实时监测系统或定期取样测试来确定，五日生化需氧量浓度可以通过进水水质测试来确定。
2.污泥产量计算公式及取值方法：污泥产量是指在特定时间内系统中产生的污泥的重量或体积，通常以kg或m3为单位。
a.常规活性污泥工艺：污泥产量=混凝土悬浮物浓度×污水流量×时间其中，混凝土悬浮物浓度可以通过实时监测系统或定期取样测试来确定，污水流量可以通过流量计来测量，时间可以根据需要设定。
b.空气提供式悬浮式生物膜（MBBR）工艺：污泥产量=悬浮床悬浮物浓度×污水流量×时间悬浮床悬浮物浓度可以通过实时监测系统或定期取样测试来确定，污水流量可以通过流量计来测量，时间可以根据需要设定。
3.污泥干固物含量计算公式及取值方法：污泥干固物含量是指污泥中固体物质的含量，通常以百分比表示。
污泥干固物含量=（干泥重量/总污泥体积）×100%其中，干泥重量可以通过干燥法或烘箱法来确定，总污泥体积可以通过实际测量或计算来确定。
剩余污泥量计算范文
剩余污泥量计算范文污泥是城市污水处理过程中产生的固体废物，其含有有机物、无机物和水分。
污泥处理是城市污水处理的关键环节之一，对于剩余污泥量的计算是为了了解处理过程中产生的污泥量，以便做出合理的处理安排。
污泥的产生量可通过计算生物池进水和出水中悬浮物浓度差来估算。
这一方法适用于生物处理工艺，包括活性污泥法、生物膜法等。
假设处理系统的进水中的悬浮物质量浓度为C1，出水中的悬浮物质量浓度为C2，进水量为Q，则污泥产生量计算公式如下：污泥产生量=(C1-C2)*Q这一方法适用于生物处理工艺，但对于化学沉淀法、气浮法等物理化学处理工艺的污泥产生量计算较为复杂。
这些工艺中，污泥产生量受到很多因素的影响，包括处理工艺、进水水质、处理剂用量等。
化学沉淀法中，污泥产生量主要与沉淀剂用量和进水中悬浮物质量浓度有关。
一般情况下，沉淀剂用量与进水中悬浮物质量浓度成正比，因此可以通过监测沉淀剂用量和进水中悬浮物质量浓度来估算污泥产生量。
气浮法中，污泥产生量主要与气浮池中气泡的大小和数量有关。
气泡越小，数量越多，吸附悬浮物的能力越强，因此污泥产生量越大。
气泡的大小和数量可以通过控制气浮设备的气泡产生机制来调节，从而控制污泥产生量。
除了产生量的计算，剩余污泥量的计算也是城市污水处理过程中的重要内容之一、剩余污泥量的计算可以通过对污泥浓度的监测来完成。
假设剩余污泥量为X，进水量为Q，进水中污泥的质量浓度为C1，剩余污泥的质量浓度为C2，则剩余污泥量计算公式如下：总而言之，污泥产生量和剩余污泥量的计算是城市污水处理过程中的重要环节。
通过合理的计算方法和监测手段，能够准确估算和控制污泥的产生和剩余量，从而做出合适的处理安排，保障环境的清洁和生态的平衡。
污水剩余污泥计算公式
剩余污泥量计算方法在活性污泥工艺中,为维持生物系统的稳定,每天需不断有剩余污泥排出。
它们主要由两部分构成,一是由降解有机物ＢＯＤ所产生的污泥增殖,二是进水中不可降解及惰性悬浮固体的沉积。
因此,剩余干污泥量可以用式(1)计算:ΔＸ=(Ｙ1+Ｋｄθｃ)Ｑ(ＢＯＤｉ-ＢＯＤｏ)+ｆＰＱ(ＳＳｉ-ＳＳｏ)(1)式中ΔＸ———系统每日产生的剩余污泥量,ｋｇＭＬＳＳ/ｄ;Ｙ———污泥增殖率,即微生物每代谢1ｋｇＢＯＤ所合成的ＭＬＶＳＳｋｇ数;Ｋｄ———污泥自身氧化率,ｄ-1;θｃ———污泥龄(生物固体平均停留时间),ｄ;Ｙ1+Ｋｄθｃ———污泥净产率系数,又称表观产率(Ｙｏｂｓ);Ｑ———污水流量,ｍ3/ｄ;ＢＯＤｉ,ＢＯＤｏ———进、出水中有机物ＢＯＤ浓度,ｋｇＢＯＤ/ｍ3;ｆＰ———不可生物降解和惰性部分占ＳＳｉ的百分数;ＳＳｉ,ＳＳｏ———进、出水中悬浮固体ＳＳ浓度,ｋｇＳＳ/ｍ3。
德国排水技术协会(ＡＴＶ)制订的城市污水设计规范中给出了剩余污泥量的计算表达式[1]。
此式与式(1)本质相同,只是更加细致,考虑了活性污泥代谢过程中的惰性残余物(约占污泥代谢量的10%左右)及温度修正。
综合污泥产率系数ＹＢＯＤ(以ＢＯＤ计,包含不可降解及惰性ＳＳ沉积项)写作:ＹＢＯＤ=0 6×(1+ＳＳｉＢＯＤｉ)-(1-ｆｂ)×0 6×0 08×θｃ×ＦＴ1+0 08×θｃ×ＦＴ(2)ＦＴ=1 702(Ｔ-15)(3)式中ｆｂ———微生物内源呼吸形成的不可降解部分,取值0 1;ＦＴ———温度修正系数。
比较(1),(2)两式,可知在ＡＴＶ标准中动力学参数Ｙ,Ｋｄ分别取值0．6和0．08ｄ-1,进水中不可降解及惰性悬浮固体(ｆＰ部分)占总进水ＳＳ的60%。
由于剩余污泥中挥发性部分所占比例与曝气池中ＭＬＶＳＳ与ＭＬＳＳ的比值大体相当,因此剩余干污泥量也可以表示成下式:ΔＸ=ＹｏｂｓＱ(ＢＯＤｉ-ＢＯＤｏ)ｆ(4)式中ｆ=ＭＬＶＳＳＭＬＳＳ;其他符号意义同前。
污水剩余污泥计算公式
污水剩余污泥计算公式
1.污泥的干度计算公式：
污泥的干度表示了污泥中含有的水分的比例。
通常用干燥后的污泥质量与湿重污泥质量之比来表示，计算公式如下：
干度（%）=（污泥干重-污泥湿重）/污泥湿重*100%
其中，污泥干重是指经过干燥后去除水分的污泥的质量，污泥湿重是指污泥在含有水分的情况下的质量。
2.污泥浓度计算公式：
污泥浓度是指污泥中固体物质与液体物质的比例。
通常以固体物质的质量与总体积之比来表示，计算公式如下：
污泥浓度（%）=污泥固体物质质量/污泥总体积*100%
其中，污泥固体物质质量是指污泥中的固体成分的质量，污泥总体积是指污泥的总体积，包括固体部分和液体部分。
3.污泥总量计算公式：
污泥总量是指污水处理过程中产生的污泥的总质量。
污泥总量的计算可以通过以下两个公式来进行：
a. 污泥总量（kg）= 污泥总体积 * 污泥浓度 / (1+污泥干重/100)
其中，污泥总体积是指污泥的总体积，污泥浓度是指污泥中固体物质的质量与总体积之比，污泥干重是指去除水分后的污泥的质量。
b. 污泥总量（kg）= 污泥湿重 * (1 - 污泥干重/100)
其中，污泥湿重是指污泥在含有水分的情况下的质量，污泥干重是指去除水分后的污泥的质量。
这两个公式都是根据污泥的干度和浓度来计算污泥的总质量的。
通过以上的计算公式，可以根据污泥的干度和浓度来计算污泥的总质量。
这些公式能够帮助污水处理厂合理计算污泥的产生量，并根据需要进行处理和处理。
污泥量计算
污泥量计算1污泥量计算1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的计算公式：V=100C0ηQ/1000100-pρ式中：V——初次沉淀污泥量,m3/d；Q——污水流量,m3/d；η——去除率,%；二次沉淀池η以80%计C0——进水悬浮物浓度,mg/L；P——污泥含水率,%；ρ——沉淀污泥密度,以1000kg/m3计;2剩余活性污泥量的计算公式：Qs=ΔX/fXr式中：Qs——每日从系统中排除的剩余污泥量,m3/d；ΔX——挥发性剩余污泥量干重,kg/d；f=MLVSS/MLSS,生活污水约为0.75,城市污水也可同此；Xr——回流污泥浓度,g/L;3消化污泥量的计算公式：见公式8-3;2污水处理厂干固体物质平衡：污水处理厂内部存在着固体物质的平衡问题,通过固体物质的平衡计算,有助于污泥处理系统的设计与管理;污水处理厂固体物质平衡的典型计算,可根据图8-1进行;设原污水悬浮物X0为100,初次沉淀池悬浮物去除率以50%计,二次沉淀池去除率以80%计,悬浮物总去除率总去除率为90%;各处理构筑物固体回收率为：浓缩池为r1=90%；消化池为r2=80%；悬浮物减量为rg=30%；机械脱水为r3=95%预处理所加混凝剂的固体量略去不计;因此其平衡式为：进入污泥浓缩池的悬浮物量：X1=ΔX+XR 8-10XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 8-11式中：X1——进入浓缩池的固体物量；ΔX——初次沉淀池排泥的悬浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的悬浮物量；XR——等于浓缩池上清液含有的悬浮物量Xˊ2,消化池上清液悬浮物量Xˊ3,机械脱水上清液悬浮物量Xˊ4的总和;进入消化池的悬浮物量：X2= X1 r1 8-12浓缩池上清液悬浮物量：Xˊ2= X11- r1 8-13消化池悬浮物减量：G= X2rg= X1 r1rg 8-14进入机械脱水设备的悬浮物量：X3=X2-Gr2 8-15消化池上清液悬浮物量：Xˊ3=X2-G1- r2 8-16脱水泥饼固体物量：X4= X3 r3机械脱水上清液含有的悬浮物量：Xˊ4= X31- r3 8-17回流至沉砂池前的上清液中所含悬浮物总量：XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 = X11- r1rg-r1r2r3+r1r2r3rgX1- XR/ X1= r1rg+r1r2r3-r1r2r3rg=ΔX/ X1X1=ΔX/ r1rg+r2r31-rg 8-18污泥含水率1污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率;1污泥中水的存在形式有：空隙水,颗粒间隙中的游离水,约70%,可通过重力沉淀浓缩压密而分离；毛细水,是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水,由毛细管现象而形成的,约20%,可通过施加离心力、负压力等外力,破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离；颗粒表面吸附水和内部结合水,约10%;表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分,起附着力较强,常在胶体状颗粒,生物污泥等固体表面上出现,采用混凝方法,通过胶体颗粒相互絮凝,排除附着表面的水分；内部结合水,是污泥颗粒内部结合的水分,如生物污泥中细胞内部水分,无机污泥中金属化合物所带的结晶水等,可通过生物分离或热力方法去除;通常含水率在85%以上时,污泥呈流态；65%~85%时呈塑态；低于60%时则呈固态;2污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系：V1/V2=W1/W2=100-p2/100-p1=C2/C1 8-1式中：p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度；p2、V2、W2、C2——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度；说明：式8-1适用于含水率大于65%的污泥;因含水率低于65%以后,体积内出现很多气泡,体积与重量不在符合式8-1的关系;例题8-1：污泥含水率从97.5%降低至95%时,求污泥体积;解：由式8-1V2= V1100-p1/100-p2= V1100-97.5/100-95=1/2V1可见污泥含水率从97.5%降低至95%时,污泥体积减少一半;2挥发性固体或称灼烧减重和灰分或称灼烧残渣：挥发性固体近似地等于有机物含量；灰分表示无机物含量;3可消化程度：表示污泥中可被消化降解的有机物数量;消化对象：污泥中的有机物;一部分是可被消化降解的或称可被气化,无机化；另一部分是不易或不能被消化降解的,如脂肪、合成有机物等;消化程度的计算公式：R d=1-p V2p S1/p V1p S2 ×100 8-2式中：R d——可消化程度,%；p S1、p S2——分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量,%；p V1、p V1——分别表示生污泥及消化污泥的有机物含量,%;消化污泥量的计算公式：V d= V1100-p1/100-p d1- p V1/100+ p V1/1001- R d/100 8-3式中：V d——消化污泥量,m3/d；p d——消化污泥含水率,%,取周平均值；V1——生污泥量,m3/d；p1——生污泥含水率,%,取周平均值；p V1——生污泥有机物含量,%；R d——可消化程度,%,取周平均值；4湿污泥比重与干污泥比重：湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和;湿污泥比重等于湿污泥重量与同体积的水重量之比值;干固体物质包括有机物即挥发性固体和无机物即灰分;确定湿污泥比重和干污泥比重,对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理,都有实用价值;经综合简化后,湿污泥比重γ和干污泥比重γs的计算公式分别为：γ=100γs/γs p+100-p 8-4γs=250/100+1.5p V 8-7式中：γ——湿污泥比重；γs——污泥中干固体物质平均比重,即干污泥比重；p——湿污泥含水率,%；p V——污泥中有机物含量,%；5污泥肥分：污泥中含有大量植物生长所必需的肥分N、P、K、微量元素及土壤改良剂有机腐殖质;我国城市污水处理厂各种污泥所含肥分见表8-2;表8-2 我国城市污水处理厂污泥肥分表经二级处理后,污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中;若污泥作为肥料使用时,要注意重金属是否超过我国农林业部规定的农用污泥标准GB4284-84;表8-3列举我国北京、上海、天津、西安、兰州、沈阳、黄石等几个城市污水处理厂污泥中重金属含量的范围;表8-3 我国城市污水处理厂污泥中重金属成分及含量。
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活性污泥工艺中剩余污泥量计算
我国大部分城市(镇)污水处理厂采用的是传统活性污泥法或其变型工艺,其生物系统产生的剩余污泥量往往存在着设计值与实际值相差较为悬殊的现象,这在不设初沉池系统的活性污泥工艺,如Ａ/Ｏ法、Ａ2/Ｏ法、ＡＢ法、氧化沟、ＳＢＲ中更为普遍。
究其根源,或是污泥产率系数的设计取值与实际运行有差距,或是没有考虑进水中不可降解及惰性悬浮固体对剩余污泥量的影响。
本文就上述两个问题进行讨论。
1剩余污泥量计算方法
在活性污泥工艺中,为维持生物系统的稳定,每天需不断有剩余污泥排出。
它们主要由两部分构成,一是由降解有机物ＢＯＤ所产生的污泥增殖,二是进水中不可降解及惰性悬浮固体的沉积。
因此,剩余干污泥量可以用式(1)计算: ΔＸ=(Ｙ1+Ｋｄθｃ)Ｑ(ＢＯＤｉ-ＢＯＤｏ)+ｆＰＱ(ＳＳｉ-ＳＳｏ)(1)
式中ΔＸ———系统每日产生的剩余污泥量,ｋｇＭＬＳＳ/ｄ;
Ｙ———污泥增殖率,即微生物每代谢1ｋｇＢＯＤ所合成的ＭＬＶＳＳｋｇ数;
Ｋｄ———污泥自身氧化率,ｄ-1;
θｃ———污泥龄(生物固体平均停留时间),ｄ;
Ｙ1+Ｋｄθｃ———污泥净产率系数,又称表观产率(Ｙｏｂｓ);
Ｑ———污水流量,ｍ3/ｄ;
ＢＯＤｉ,ＢＯＤｏ———进、出水中有机物ＢＯＤ浓度,ｋｇＢＯＤ/ｍ3;
ｆＰ———不可生物降解和惰性部分占ＳＳｉ的百分数;
ＳＳｉ,ＳＳｏ———进、出水中悬浮固体ＳＳ浓度,ｋｇＳＳ/ｍ3。
德国排水技术协会(ＡＴＶ)制订的城市污水设计规范中给出了剩余污泥量的计算表达式[1]。
此式与式(1)本质相同,只是更加细致,考虑了活性污泥代谢过程中的惰性残余物(约占污泥代谢量的10%左右)及温度修正。
综合污泥产率系数ＹＢＯＤ(以ＢＯＤ计,包含不可降解及惰性ＳＳ沉积项)写作:
ＹＢＯＤ=0 6×(1+ＳＳｉＢＯＤｉ)-(1-ｆｂ)×0 6×0 08×θｃ×ＦＴ1+0 08×θｃ×ＦＴ(2)
ＦＴ=1 702(Ｔ-15)(3)
式中ｆｂ———微生物内源呼吸形成的不可降解部分,取值0 1;
ＦＴ———温度修正系数。
比较(1),(2)两式,可知在ＡＴＶ标准中动力学参数Ｙ,Ｋｄ分别取值0．6和0．08ｄ-1,进水中不可降解及惰性悬浮固体(ｆＰ部分)占总进水ＳＳ的60%。
由于剩余污泥中挥发性部分所占比例与曝气池中ＭＬＶＳＳ与ＭＬＳＳ的比值大体相当,因此剩余干污泥量也可以表示成下式:
ΔＸ=ＹｏｂｓＱ(ＢＯＤｉ-ＢＯＤｏ)ｆ(4)
式中ｆ=ＭＬＶＳＳＭＬＳＳ;其他符号意义同前。
式(4)与式(1)是一致的,均需确定Ｙｏｂｓ。
2Ｙｏｂｓ的确定表观产率
Ｙｏｂｓ=Ｙ1+Ｋｄθｃ具有明确的物理含义,我国《室外排水设计规范》(ＧＢＪ14-87)第6 ．6．2条明确规定“在20℃,有机物以ＢＯＤ计时,污泥产率系数Ｙ其常数为0 ．4～0．8。
如处理系统无初次沉淀池,Ｙ值必须通过试验确定。
”同款还规定了Ｋｄ20℃的常数值0．04～0 ．075ｄ-1。
从中可以看出,Ｙ值变化幅度达100%,Ｋｄ的变化幅度达87 5%。
对于不设初沉池的活性污泥系统,常常将已有类似污水处理厂的运行经验,作为设计上的参考。
表1是几种典型活性污泥工艺Ｙｏｂｓ(或Ｙ,Ｋｄ)取值情况。
对于运行中的污水处理厂,可通过长期运行工况参数,如θｃ,Ｆ(污泥负荷,ｋｇＢＯＤ/(ｋｇＭＬＶＳＳ·ｄ))求得Ｙｏｂｓ实际值,或回归出适用于该厂的Ｙ,Ｋｄ值。
Ｙｏｂｓ用θｃ,Ｆ表示为:Ｙｏｂｓ=1θｃＦ(5)据实际运行参数并利用式(5)计算得出的北京市方庄污水处理厂(传统活性污泥工艺)和酒仙桥污水处理厂(氧化沟工艺)的污泥净产率系数,见表
2。
从表2可见,对于传统活性污泥工艺,文献推荐值与实际测定值非常接近;但对于氧化沟,二者有明显差距,其它不设初沉池的活性污泥工艺亦存在着类似的问题。
事实上,由于各个污水处理厂的运行条件千差万别,必然会造成Ｙｏｂｓ(或Ｙ,Ｋｄ)不完全相同,有时差别还很大。
3ｆＰ和ｆ的取值
由式(1)可知,为正确估计和计算活性污泥工艺中的剩余污泥量,合理确定不可降解及惰性部分占总进水ＳＳ的比例是关键。
大量的实践表明,进入曝气池的悬浮颗粒物质除部分有机物质发生水解而液化外,仍有40%～60%将以剩余污泥的形式排出系统[8]。
对一般城市污水而言,由这部分物质所引起的剩余污泥量在排出的总剩余污泥量中占相当的比例,是不能忽略的。
进水ＳＳ中不可降解及惰性(无机)部分所占的比例,在德国ＡＴＶ标准中取0．6。
根据我国污水处理厂的经验,此值略高,因此我国大部分设计中取值0 5。
根据酒仙桥厂运行参数计算得的ｆＰ值为0 42(见表3)。
若系统存在初沉池,经过初次沉淀后的出水,ｆＰ值会有所降低,通常为0 3左右(见表4)。
曝气池的混合液中,挥发性悬浮固体(ＭＬＶＳＳ)与总悬浮固体(ＭＬＳＳ)的比值ｆ,受系统运行条件的影响明显。
对有初沉池的系统,此值通常保持在0 7～0 8之间;若不设初沉池,ｆ值降低,变化的范围也更大,一般为0．5～0 ．8,有时甚至低至0．4。
一般说来,氧化沟可保持较高的ｆ值,如酒仙桥厂的ｆ值为0．63。
ＳＢＲ则通常稳定在0．5左右[10]。
4Ｙｏｂｓ存在较大差异的原因
从本质上讲,在一个保持动态稳定的活性污泥系统中,污泥龄θｃ(通过排泥控制)决定了可能存在的优势菌群;而有机物的多寡,营养的平衡(在ＭＬＶＳＳ一定时,受进水水质影响)则决定了微生物总体的生长水平。
ｆ值作为表征活性污泥系统实际运行状态的参数,既与θｃ,ＭＬＶＳＳ密切关联,又受到进水水质的影响,可以用来解释Ｙｏｂｓ的变化。
由于前述式(1)与式(4)是等同的,忽略ＳＳｏ,ＢＯＤｏ(符号意义同前),则有:Ｙｏｂｓ+ｆＰＳＳｉＢＯＤｉ=Ｙｏｂｓｆ,从而可建立起Ｙｏｂｓ与ｆＰ,ＳＳｉＢＯＤｉ以及ｆ之间的关联:
Ｙｏｂｓ=ｆＰ×ＳＳｉＢＯＤｉ×ｆ1-ｆ(6)
式(6)中,ｆＰ与ＳＳｉＢＯＤｉ体现了进水水质差异对污泥产率的影响,有无初沉池是关键因素,ｆ则与运行工况紧
密联系。
根据表4所列城市污水的代表性ｆＰ和ＳＳｉＢＯＤｉ值,通过式(6)绘制Ｙｏｂｓ～ｆ的关系曲线,见图1。
从图1可以看出,对无初沉池的活性污泥系统,ｆ的微小变化,会带来Ｙｏｂｓ的较大改变,特别是当ｆ>0 6时。
排泥是污水处理厂的关键操作,因对污泥排放量的控制不同,加之进水水质的变化,使得ｆ值可能在0 4～0 7甚至更大的范围内变动,相应的污泥产率系数Ｙｏｂｓ可能低至0 ．3,也可能超过1 ．0,可见排泥过程对污泥产率的影响极大。
对同一污水处理厂,其运行条件是复杂多变的,而设计只是满足了某种特定状况,必然造成实际污泥产率与设计存在较大差距;对不同污水处理厂,即使它们的工艺设计完全相同,由于实际运行控制参数及来水水质不同,因此Ｙｏｂｓ也会有不同。
就一般城市污水而言,进水ＳＳ与ＢＯＤ浓度大致相同,若不设初沉池,通常要求ｆ值控制在0 6以下(ｆ>0 6以后Ｙｏｂｓ变化显著,不利系统运行),此时Ｙｏｂｓ介于0 3～0 6之间,这也是大多数污水处理厂污泥产率系数的设计取值范围。
5结语
(1)在活性污泥工艺设计中,正确估算剩余污泥量非常重要,为此需解决两方面的问题:一是确定污泥产率系数Ｙｏｂｓ;另一是确定进水ＳＳ中不可降解及惰性悬浮固体的比例。
(2)对传统活性污泥法,可根据已有规范及资料给定的Ｙ,Ｋｄ值,计算Ｙｏｂｓ;对不设初沉池的活性污泥变型工艺,Ｙｏｂｓ会随ＭＬＶＳＳ/ＭＬＳＳ比值显著变化,变化范围为0 3～1 0。
可见,根据来水水质情况,通过调整排泥,可明显影响污泥产率。
(3)若城市污水处理厂不设初沉池,在设计时,Ｙｏｂｓ取值介于0 3～0 6之间,且需控制ＭＬＶＳＳ/ＭＬＳＳ比值在0
6以下。
(4)对于城市污水,原水ＳＳ中不可降解及惰性悬浮固体的比例,在设计中可取50%,经初沉池后,通常降至30%左右。