污水廠(chǎng)中停留時(shí)間的探討（中）

上一篇公眾號討論了運行中的污泥濃度的確定途徑，這一篇來(lái)深入的討論運行中的污泥濃度計算方法。從設計的方式來(lái)進(jìn)行反向運算是現階段運營(yíng)人員采取的較為準確的一種污泥濃度的計算方法，對于曝氣池的設計計算中，有采用污泥負荷的，有采用污泥齡的幾種計算方式，由于運營(yíng)人員更關(guān)注污泥濃度的多少，這樣就比較適用于污泥負荷的計算，下面就來(lái)看基于污泥負荷計算的公式。

根據給排水設計手冊第五冊《城鎮排水》第六章的常規曝氣池計算公式：

這個(gè)公式中，對于污水廠(chǎng)的運營(yíng)管理人員來(lái)說(shuō)，曝氣池的體積是已經(jīng)設計施工完成了，體積是固定的，可以從竣工圖紙中查到，不需要進(jìn)行計算，而需要了解的是污泥濃度的，這樣公式就變?yōu)椋?/span>

在這個(gè)公式（2）中，其中進(jìn)水的BOD５可以通過(guò)日常的檢測來(lái)得出，出水的BOD一般直接采用排放的國標標準就可以了，當然為了運行有一定的緩沖能力和保險系數，實(shí)際中會(huì )采用比較低的數值，比如采用8mg/L，也就是0.01~0.008kg/m3作為一個(gè)區間來(lái)進(jìn)行計算，這樣會(huì )有一個(gè)比較保險的污泥濃度數值。

Fw是污泥負荷，污泥負荷的取值范圍較大，對污泥濃度的計算也會(huì )產(chǎn)生很大的偏差，一般的選值從0.1~0.5KgBOD５／（kgMLVSS·ｄ）都有采用，污水廠(chǎng)如果運行了較長(cháng)時(shí)間以后，會(huì )積累比較多的運行數據，根據運行數據的進(jìn)出水BOD和MLVSS濃度的比值就可以確定適合本廠(chǎng)的一個(gè)Fw值，在沒(méi)有充足的運行資料的情況下，兼顧硝化反應，可以以0.15 KgBOD５／（kgMLVSS·ｄ）的較低的污泥負荷來(lái)進(jìn)行計算，然后根據計算結果進(jìn)行實(shí)際運行控制的反饋情況，進(jìn)行調整計算。

通過(guò)這樣計算出來(lái)的是MLVSS，實(shí)際中很多污水廠(chǎng)并不檢測MLVSS，通常檢測的是MLSS，這就需要在污水廠(chǎng)中定期的進(jìn)行MLVSS的檢測，相互比對，得出一個(gè)MLVSS/MLSS的數值，根據這個(gè)比值，最后換算成MLSS，也就是污水廠(chǎng)日常檢測的污泥濃度的數值。

這個(gè)公式是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的計算公式，一般的設計水質(zhì)和實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)往往有很大的出入的時(shí)候，通過(guò)這個(gè)公式可以重新校核污水廠(chǎng)生物池污泥濃度是否能夠滿(mǎn)足現有的進(jìn)水水質(zhì)的情況，要注意這個(gè)污泥濃度是以基本的曝氣池來(lái)進(jìn)行計算的，現有的A2O工藝的去除BOD的區域主要在好氧區，計算的時(shí)候就是以好氧區的容積來(lái)進(jìn)行的。

這樣計算出來(lái)的是污水廠(chǎng)在已有構筑物的情況下，保證出水BOD/COD達標排放的一個(gè)污泥濃度的數值，但實(shí)際上污水廠(chǎng)不僅僅要保證BOD/COD的達標排放，更困難的是要保證氨氮和總氮的達標排放，這就需要我們不僅僅要計算BOD的負荷，還要計算氨氮和總氮的負荷，才能保證出水水質(zhì)的全部達標。也就是說(shuō)，除了這個(gè)計算以外，還要進(jìn)行氨氮和總氮的校核計算?？偟娜コ蕾?lài)于硝化菌和反硝化菌在生物池內的反應，而硝化菌和反硝化菌的硝化和反硝化速率受到溫度的影響很大，在理論計算中，要把溫度的變化進(jìn)行校正，這也是為什么在季節變化明顯的污水廠(chǎng)中，不同的季節需要不同的污泥濃度來(lái)保持出水水質(zhì)的穩定達標的原因。下面以脫氮反應中的反硝化速率來(lái)進(jìn)行污泥濃度的溫度核算：

  常溫下20℃時(shí)候，反硝化速率可以根據BOD負荷率來(lái)進(jìn)行推算，反硝化速率根據BOD負荷率的計算公式為：

根據廠(chǎng)內的實(shí)際運行的污泥負荷，可以計算出在20℃時(shí)的反硝化速率，也可以取值進(jìn)行計算，要注意這里的取值和上面的的計算取值要求一致。這個(gè)是20℃時(shí)的反硝化速率值，這個(gè)值將作為一個(gè)基準值來(lái)進(jìn)行后續的溫度校核的運算。

不同溫度下的反硝化速率的計算公式為：

通過(guò)公式（3）、（4）確定了不同溫度下的反硝化速率以后，就可以核算生物池內的活性污泥濃度在不同溫度下面的控制數值了，計算公式如下：

在理想狀態(tài)下，進(jìn)、出水的有機氮，氨氮都能轉化為硝酸鹽氮，總氮的檢測包含了氨氮和硝酸鹽氮，因此結合污水廠(chǎng)的實(shí)際運行情況，可以把公式（5）中的硝酸鹽氮簡(jiǎn)化為進(jìn)出水的總氮，這樣公式（5）就可以簡(jiǎn)化為

通過(guò)這樣的簡(jiǎn)化計算，可以核算生物池在各個(gè)溫度下所需的生物脫氮的最低的污泥濃度MLVSS，要注意實(shí)際計算還要根據實(shí)測的數值再換算成MLSS，才是污水廠(chǎng)經(jīng)常使用的污泥濃度的數值。要注意這個(gè)計算簡(jiǎn)化了生物脫氮的兩步反應，同時(shí)也忽略了微生物在生長(cháng)過(guò)程中的自身所需的氮的含量，也就是同化作用脫氮的數量，因此數值計算出來(lái)要略大于實(shí)際的污泥濃度，但是從實(shí)際運行中，運營(yíng)人員是要采用具有一定的保險系數的污泥濃度才能保證出水的穩定，因此采用這樣粗略計算，可以填補保險系數。

通過(guò)公式（１）～（6），污水廠(chǎng)通過(guò)實(shí)測進(jìn)水的BOD濃度計算出需要控制的污泥濃度，然后根據脫氮反硝化的要求校核出生物脫氮所需的污泥濃度，這就是通過(guò)理論計算來(lái)得出運營(yíng)中控制的污泥濃度，在實(shí)際中這樣計算出來(lái)的污泥濃度能否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要呢？下一篇將進(jìn)行運行實(shí)例的計算和探討，歡迎大家持續關(guān)注并嘗試自己計算下廠(chǎng)內的實(shí)際污泥濃度來(lái)進(jìn)行談?wù)摗?/span>