活性污泥工艺曝气量计算
中含氮量(kg/d)。 So同公式(1)中LI,S。同公式(1)中Lch,Nt
同公式(1)中N.,Nke同公式(1)中N d、。 2006版规范公式较97版规范公式中考
虑到了反硝化回收的氧量,但仍未考虑污泥 内源呼吸消耗的氧量,致使需氧量计算结果 更加偏小,计算结果更加不合理。
3设计手册法 给水排水工程设计手册中对于曝气池需 氧量,有如下公式: AoR=a’QLr+b1VN’
4 三分法
活性污泥法的耗氧过程是很复杂的,耗
氧的因素有很多,BoD。的去除需耗氧,污泥
要进行内源呼吸,它本身要耗氧。而每天排放
的剩余污泥又并未耗氧,在需氧量计算时要
予以扣除。我国鳓镇污水处理厂污染物排放
标准》(GBl8918—2002)对氨氮的排放要求
很严,今后绝大多数的污水处理厂都需要考
虑氨氮的硝化处理或脱氮处理。故耗氧量的
(k902I/卜kgV污SS泥),自c=1身。4氧2 化率(1/d)一般
0.04~O.1 (4)曝气池的需氧量公式为: AoR=o。+ob+oc_O.001 aQ(S0-S。)一c
△xv+b【0.001 Q(Nk-N ke)一O.1 2△×v】 一O.62b【0.001 Q(NrNke.N。e)旬.1 2△xv】
计算尚应考虑氢氮氧化的需氧反应,反硝化
过程的产氧反应。
硝化反应:
NH4十+202+2HCo;_No一2H2C03+H妇
14
2×32
1
X
X=32×2/14=4.6
亦即每氧化1 mg氨氮为硝酸盐氮需耗
氧4.6mg。 反硝化反应:(以甲醇CH30H为有机碳
源)
N03_+1 D8CH30H+024H2Cor加旧56C5 H702N+t 1.68H20+HC03_
+cbVN‘
三分法较全面的概括了曝气池需氧量, 是较合理的一种方法。
5经验法 5.1采用空气推曝气时,一般去除每公 斤五日生化需氧量的供气量可采用40~ 80m3。 5.2采用鼓风机时,处理每立方米污水 的供气量不应小于3m3。 5.3采用表面曝气器时,去除每公斤五 日生化需氧量的供氧量(按标准工况计),可 采用1.2~2.Okg。 这些经验数据都比较粗,不宜作为计 算的正式数据,但这些数据可以校核前三 种计算方法的结果,作为前面所述计算方 法的检验。
Ni——进水凯氏氮浓度(mg川;
Nc11——出水凯氏氮浓度(mg川: N、——曝气池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gVss儿)
e——设计污泥龄(dl
Q——曝气池的设计流量(m3/h)。 本公式计算需氧量,考虑到了需氧反应、兼养反应及影响需氧量的过程:BoDs去除、氨
氮氧化的需氧反应;污泥增殖及排放所减少的BoDu及NH3-N并非耗氧,在需氧量计算时
一O.1 2△式x中v】:o厂污水需氧量(k902/d)值偏低
79
Q——曝气池的设计流量(m3/d);
N广一曝气池内进水总氮浓度fmg/L):
△X卜排出曝气池系统的微生物量 N莳—卅暴气池内出水硝态氮浓度(mg/d);
《kg/d): 0.12△Xv——排出曝气池系统的微生物
7结论 通过计算比较可以发现,97版规范法计 算的结果最小,2006版规范法计算的结果 更小,手册法b值取小值O.11时与三分 法计算结果接近,而b值取大值(O.188) 时,计算结果最大。采用三种方法计算的结 果各不相同且相差较大。这是因为每种方 法所包含的内容不同造成。综合上述分 析,本文认为: ①97版规范法考虑到了硝化反应的耗 氧量,但未考虑污泥内源呼吸消耗的氧量,也 未扣除反硝化回收的氧量,计算结果明显偏 小;2006版规范法考虑扣除反硝化回收的氧 量,但仍未考虑污泥内源呼吸消耗的氧量,使 计算结果更加明显偏小。 ②手册法考虑到了污泥自身的耗氧量, 但完全没有考虑硝化与反硝化作用的影响, 且因其参数取值有较大的范围变动,操作起 来较困难。 ⑨本文所提出的三分法理论更清晰、内 容更完善,基本上涵盖了所有的耗氧因素, 是一种更科学,更有代表性的一种方法,而 且采用此法的计算结果基本与实际运行的 污水处理厂的实际耗氧量基本相符。是一种 值得推广使用的方法。
一【细胞合成消耗的NH3-N所需氧量卜[反硝 化未耗氧量】
ob=b[0.001 Q(Nk-Nke)一O.1 2△Xv卜O. 62b[O.001 QfN广Nke—N。e)一O.1 2△xV】
(3)污泥内源呼吸消耗的氧量
表1水质资料
【污泥需氧量]_【污泥内源呼吸消耗的 氧量】
上式可以写成:oc_cbVN。 式中:c——氧化每kgVSS所需氧量
(k902/d) 3)采用手册法计算: ①b取O.11时:
AoR_a姒r+b州。=塑丛器芋丛婴
+0.1 1×1 3397×2.8=5525.5(k902/d) ②b取0.188时:
AoR_∞Lr+b州‘=丛型销手1至丝盟
+O.1 88×1 3397×2.8=8451.4(k902/d) 4)采用三分法计算: AoR=oa+ob+oc-0.001 aQ (So_.s。)一c
除,并考虑系数为0。62b=O.62×4.57= 2.83,与上式计算2.6基本相同,本文认为是
合适的。 综上所述,本文认为曝气池的需氧量包
括碳化合物(BoD)需氧量、硝化需氧量和活 性污泥内源呼吸消耗的氧量三部分。即所谓
的“三分法”。 (1)碳化需氧量 [碳化需氧量】_【以BoDs计的有机物去
除量的需氧量】一[排除剩余污泥的需氧量] 上式可以写成:o。=OD01 aQ(So-Sej—c△xV (2)硝化需氧量: [硝化需氧量】:[去除NH3_N所需氧量】
参考文献: 【1]室外排水设计规范(GBJ 14—87). 【2】室外排水设计规范(GB 50014—2006). [3】给排水设计手册[M].中国建筑工业出版
社,1986. [4】废水处理理论与设计冲国建筑工业出版
社,2003. 【5]水处理新技术及工程设计.化学工业出版
14
1.08×32
1
X
X=32×1.08/1 4=2.47
将甲醇转化为BoD:2CHl0H+302· 2Co矿4H,o
2×32 3×32
1
y
则y=1.5ThoD=1.5×O.7BoD。=1.05BoD。 亦即每还原1mg硝态氮可以降解
2.47×1.05=2.6mgBoD。,这部分BoD。并 不是由于曝气供氧而降解的,而是在反硝化 的同时碳源有机物得到分解氧化,实质上是 利用了硝酸盐中的氧。因此,在计算需氧量时 应扣除这部分BoD。降解所需的氧量。这部 分反硝化回收的氧量在97版规范说明中曾 有提及,但计算公式中未有体现,但在2006 版规范中加以修正,将反硝化回收的氧量去
21.6+1.42×OD8×13397×2B=3880.8+1692— 1 775.5—734.4+4261.3=5801.4(k902/d)
4)采用经验法校核 按经验法(3),如果采用表面曝气器时, 如去除每kgBoD5的供氧量(按标况计),可 采用1.2~2.0kg。污水处理后去除的产 BoD5为2640kg。则按规范法计算结果,去 除每kgBoD5的供氧量为1.09kg;按手册 法计算结果,去除每kgBoDs的供氧量为 2.09~3.2kg;按三分法计算结果,去除每 kgBoD5的供氧量为2.2kg。 以上结果可以看出,规范法结果明显偏 小,手册法结果又有较大的变化范围,而三分 法的计算结算结果比较适中,而且与污水厂 实际运行情况基本相符,且略有富余。
(N州-o.12半卜c半=o.024×
1.47×—!—;;!;坠(240一20)+4.57[o.024×
80
万方数据
鼍等×26触1 2塑謦盟】_1.42
坚逻娶堕=2878.3(k902/d) JU 2)采用2006版规范法计算: 02=0.001 aQ(S0_S。)+b[0.001 Q(Nk—Nke)
活性污泥工艺曝气量计算方法探讨
肖绍斌
摘 要:对新、旧规范和给排水设计手册所采 用的活性污泥工艺曝气量的计算方法的优缺点 进行了评述,并提出了一种新的方法即所谓的 “三分法”。 关键词:活性污泥工艺;曝气量;计算方法 中图分类号:TU992.3 文献标识码:B 文章编号:1 008—0422(2007)07一0079—03
(1)
式中:AoR——设计需氧量(k902/d); a——碳的氧当量,当含碳物质以BoDs计时,a为1.47;
b——常数,为4.57k902/kgN,其含义为氧化每公斤氨氮所需氧量;
c——常数,为1.42,其含义为细菌细胞的氧当量;
Ll——曝气池进水五日生化需氧量(mg川; L曲——出水五日生化需氧量(mg川;
6工程实例 某城市污水Q=1 2000 m3/d,水质资料 详表1 设计有关参数:设计温度为15℃,最高 温度为25℃、NrNdl为26.6mg/L、△N03为 21.6mg/L、曝气池总池容V=13397m3、 N’=0.7×4000mg/l-2.89/l、e=30d 1)采用97版规范法计算:
AoR=0.024aQ (L,一L曲)+b【0.024Q
△xv+b[O.001 Q(Nk_Nke)一0.1 2△xv卜O.62b [0.001 Q(Nt-Nke—N。e)一O.1 2△×v】+cbVN。
[o.001×12000×26.6一o.12j星星掣卜1. =O.001×1.47×1 2000×(240一20)+4.57
42卫鼍鍪堕一o.62×4.57×12000× 、)U
式中:AoR——设计需氧量(k902/d) a1——氧化每kgBoD需氧公斤
数(k902/kgBoD),一般取O.42~O.53 b‘——污泥自身氧化需氧率¨/d,
系即k902/kgMLVSS),一般O.1 88~0.11
Lr-一去除的BoD浓度(kg/m3)
Q——进水设计流量(m3/d) 本公式计算需氧量考虑到了BoD。去 除、污泥自身氧化的耗氧量,但该公式未考虑 到生物的硝化与反硝化反应的耗氧量及每天 排除剩余污泥的未耗氧量。