第2期吴　帆,等:城市污水处理厂污泥量计算方法

法[2].

1)根据原污水悬浮物浓度及沉淀效率计算:

W=CηQ

(1-P1)ρ

(1)式中:W为初沉污泥量,m3·d;Q为污水厂平均日流量,m3/d;C为进入初沉池污水中悬浮物浓度,g/ L;η为初沉池沉淀效率;P1为污泥含水率;ρ为初沉池污泥密度,以1000kg/m3计.

2)根据设计人口及产泥量标准计算:

W=S N

1000

(2)式中:W为初沉污泥量,m3/d;S为每人每日污泥量,L/(人·d);N为设计人口.

选用那个公式取决于设计的原始资料,在设计人口不明确的情况下可选用第一种计算方法,初沉池的去除效率一般取50%,污泥含水率为95%～97%[3].

2　剩余污泥量的计算

在活性污泥工艺中,为维持生化反应系统的稳定,每天需不断有剩余污泥排出,主要由两部分构成,一是生物污泥,即由降解有机物BOD所产生的污泥增殖;二是非生物污泥,即进水中不可降解及惰性悬浮固体的积累.

2.1　生物污泥的计算

2.1.1　计算方法

生物污泥是降解有机物产生的活性污泥,是合成代谢与内源代谢两项活动的差值.一方面微生物对可生物降解的有机物通过合成代谢转化为新的细胞物质,另一方面微生物通过自身内源呼吸的作用使细胞物质减少.

1)按传统计算法:

ΔX1=Y(S o-S e)Q-K d VX v

式中:ΔX1为由降解有机物所产生的污泥增殖,kg/ d;V为生物反应池的容积,m3;(S o-S e)Q为每日的有机污染物降解量,kg/d;X v为生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(g M LVSS/L);Y为污泥产率系数,即微生物每代谢1kg BOD所合成的M LVSS kg数;K d为活性污泥微生物的自身氧化率(或衰减系数),d-1;S o为生物反应池进水五日生化需氧量,kg/m3.

传统计算法中以污泥浓度作为主要的计算参数,没有考虑污泥龄等因素对污泥量及污泥组成的影响,若有关参数取值不当,可能会出现ΔX<0的计算结果[1].

2)按污泥龄计算:

ΔX1=(Y

1+k d·θc

)Q(S o-S e)=Y obs Q(S o-S e)

(3)式中:θc为污泥龄;Y ob s为污泥表观产率或净产率系数.其余同前.

按上述两种方法计算的污泥量均反映了降解有机物引起的异养微生物的增值与内源呼吸衰减值的差值.随着氮磷去除要求的不断提高,污泥龄已成为活性污泥系统设计和运行的关键参数.污泥龄反映了微生物在反应系统中的平均停留时间,泥龄越长,微生物降解有机污染物的时间越长,对有机污染物降解越彻底,同时自身代谢的强度也越大,最终导致污泥产量降低.

2.1.2　Y和K d的取值及影响条件

Y表示微生物降解利用单位质量的有机物所产生的细胞原生质的量(kgVSS/kg BOD5),宜根据试验资料确定,无试验资料时,一般取0.4～0.8[4].进水中不同类型的基质会引起污泥内微生物菌群的变化,不同菌群的微生物其细胞产率系数不同,这可能是造成污泥产率差异的根本原因;温度的变化不影响污泥产率的变化,原因可能在于代谢相同基质的污泥内的微生物菌群相同,因此其细胞产率也相同,不受温度影响[5].产率系数Y的降低将直接减少剩余污泥的产量.

衰减系数K d表明了单位时间内单位质量微生物所减少的质量,K d的值取决于微生物种类、所利用的基质、温度的变化.根据Hebre的内源呼吸理论,活性微生物的衰亡速率与微生物量成正比,这是因为细胞的维持能需求是由细胞体自身氧化所提供的[5].生物量越大,需要的维持能越高,细胞的衰减速率就越快.同时细胞量的减少原因除了内源呼吸外,还可能包括食物链中的捕食作用、由于不利的环境条件引起的溶胞现象等.温度较高的条件下,内源呼吸作用较强,导致污泥减量显著.20℃时K d的数值为0.04～0.075,衰减系数K d值应以当地冬季和夏季的污水温度进行修正,并按下列公式计算[4]:

K d T=K d20·(θT)T-20(4)式中:K d T为T℃时的衰减系数,d-1;K d20为20℃时的衰减系数,d-1;T为设计温度,℃;θT为温度系数,采用1.02～1.06.

2.1.3　S e的取值

两种方法中都用到了S e,但是S e的取值为要求达到的出水BOD5浓度还是其中溶解性BOD5的浓度,不同参考书选取结果不同.文献[4]指出S e应

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