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―――污水处理设备FONT>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。
2 Yobs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。