污泥负荷法计算污泥量

用污泥负荷,污泥泥龄计算污泥量

1 污泥负荷法

这是目前国内外最流行的设计方法，我国的规范、手册，美国、英国、法国及日本等国目前也多采用这种方法。几十年来，运用污泥负荷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）

3 式中：V－曝气池容积（m）

Lj－曝气池进水BOD浓度（mg/L）

Q－曝气池设计流量（m/h）

Fw－曝气池污泥负荷（kgBOD/kgMLSS·d）

Nw（即MLSS）－曝气池混合液悬浮固体平均浓度（kg/ m）

Fr－曝气池容积负荷（kgBOD/ m池容·d）

污泥负荷法是一种经验计算法，它的最基本参数Fw和Fr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，我国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/ m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容易混淆。我国规范中污泥负荷Fw的单位是

kgBOD/kgMLSS·d，但有的地方则是kgBOD/kgMLVSS·d，我国设计手册中就是这样，美国的标准也是用这个单位。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，我国手册中推荐的普通曝气Fw为0.2-0.4kgBOD/ kgMLVSS·d，其数值和规范完全一样，但单位确不同了。设计中也经常遇到这样的问题，不知究竟用哪个单位好，特别是设计经验不足时更是无所适从。

污泥负荷法还有一个问题是针对性不强。近年来污水脱氮提上日程，当污水要求硝化、反硝化时，Fw、Fr取多少合适？这给设计人增加了难度，也影响了设计的精确性和可靠性。 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BOD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就大不相同。我国城市一般都有大量工业，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高达300－400mg/L，有的则低到不足100mg/L，有的污水SS/BOD高达2以上，有的SS比BOD还低。污泥负荷是以MLSS为基础，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3333

用污泥负荷,污泥泥龄计算污泥量

积是相同的，但当SS/BOD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），1995年又推出活性污泥二号模型（简称ASM2），数学模型设计法正式面世。

3 泥龄法

3.1泥龄法的计算式

我国规范中提出了按泥龄计算曝气池容积的计算公式：

（2）

式中：Y－挥发性污泥产率系数（kgVSS/kgBOD）

Lch－曝气池出水BOD浓度（mg/L）

Nwv－曝气池混合液挥发性悬浮固体平均浓度（gVSS/L）

Kd－衰减系数（d）

θc－污泥泥龄（d）

其余同前

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-20-1 （3）

式中：θt－温度系数，θt=1.02～1.06

θc值为：高负荷0.2～2.5，中负荷5～15，低负荷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，很难操作，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）

其余同前

Q、Lj、Lch是设计初始条件，反映原水水量，水质和处理要求，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：

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θc=VNw/W （5） 式中： W－剩余污泥量（kgSS/d）

W=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取代污泥负荷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个或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，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

注：VD/V为反硝化池容与总池容之比

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，就不可能在池中生存，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，

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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4－5天，是针对生活污水的水质使处理出水达到BOD30mg/L和SS30mg/L确定的，这是多年实践经验的积累，就像污泥负荷一样。

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/μ0 （7）

式中：θc－－满足硝化要 …… 此处隐藏：2964字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……