活性、剩余污泥量的计算方法

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1、活性污泥法剩余污泥量的计算随着氮磷去除要求的不断提高，污泥泥龄已成为活性污泥法设计和运行的关键参数，而如何计算剩余污泥量是计算污泥泥龄的关键。国内的计算方法，无论是动力学法还是经验法，都只考虑由降解有机物BOD5所产生的污泥增殖，没有考虑进水中惰性固体对剩余污泥量的影响，计算所得剩余污泥量往往偏小。本文介绍德国废水工程学会(ATV)和美国Eckenfelder等人提出的剩余污泥量计算方法。1　国外剩余污泥量计算方法1.1德国排水工程学会的剩余污泥计算模式　　德国排水工程学会颁布的活性污泥法设计规范(1991)将剩余污泥分为：　　①由降解有机物而引起的异养性微生物的

2、污泥增殖量(不计自养性微生物的增殖)；　　②活性污泥代谢过程惰性残余物(约占污泥代谢量的10%左右)；　　③曝气池进水中不能水解/降解的惰性悬浮固体，其量约占悬浮固体浓度的60%左右。　　因此，剩余污泥量可表达为：　　　　式中　　X=(YH·Q·BOD5,i-bH·X·MLSS·V·fT,H)/SP　　　　　　(2)　　由于　SP=MLSSV/Θc　　　　　　　(3)　　联立式(1)、(2)、(3)即可求得剩余污泥量：　　SP=YH·Q·BOD5,i+0.6·Q·SS-0.9·bH·YH·Q·BOD5·fT,H/[1/Θc+bH·fT,H]　　　　(4)　　折算到每

3、去除1kgBOD5的污泥产量SPt为：　　SPt=YH-0.9·bH·YH·fT,H/[1/Θc+bH·fT,H]+0.6·SSi/BOD5　　　　　　(5)　　式中　Q——进水流量，m3/d　　　　　X——异养性微生物在活性污泥中所占的比例　　　　　V——曝气池容积，m3　　　　　Θc——污泥泥龄，d　　　　　YH——异养性微生物的增殖率，kgDS/kgBOD5,YH=0.6　　　　　bH——异养性微生物的内源呼吸速率（自身氧化率），bH=0.08L/d　　　　　fT,H——异养性微生物生长温度修正系数，fT,H=1.072(T-15）（T为温度，℃）　　　　　SSi

4、——瀑气池进水悬浮SS浓度，kg/m3　　　　　BOD5，i——进水BOD5浓度，kg/m3　　　　　MLSS——污泥浓度，kg/m3　　通常YH=0.6、hH=0.08L/d，公式可写成：　　　　从式(6)可以看出，剩余污泥产率(每去除1kgBOD5产生的剩余污泥量)取决于曝气池进水SS/BOD5值、水温、污泥泥龄等因素。1.2美国Eckenfelder剩余污泥计算模式　　该模式由Eckenfelder和Goronszy等人提出(1991)，主要出发点是将剩余污泥划分为有机部分和无机惰性物质两个部分，然后分别计算。1.2.1剩余污泥中的有机部分　　剩余污泥中的有机物

5、质主要来自微生物的增殖以及进水中的部分未降解有机固体颗粒物质。剩余污泥量包括的各项可用公式分别求得：　　①异养性微生物的增殖　　dVH＝Q·(fso1·BODi-BODe-2.9·ND)·YH(好氧条件下)　　　　(7)　　　　　+2.9·ND·Q·YDN(缺氧条件下)　　　　　　　　　　　　　　(8)　　　　　+Q·YH·VSSi·fde·fdb(进水可降解有机物中，已降解的部分污泥增殖)　(9)　　这里，在可降解颗粒物质中，已经降解的部分　fde＝1-e-kh,T·ΘC　　　　　　　　　　　　　　　　　　(10)　　式中kh,T——温度为T时可降解VSS

6、的水解速率常数，　　　kh,T＝0.15·1.072(T-15)　　因此，异养性微生物增长总方程式为：　　　dVH＝Q·YH(fso1·BODi-BODe-2.9·ND+VSSi·fdb·fde)+Q·YDN(29·ND)(11)　　式中　BODi、BODe——曝气池进、出水BOD5浓度，kg/m3　　　　　VSSi——曝气池进水VSS浓度,kg/m3　　　　YDN——异养性微生物在缺氧条件下的增殖率，kgDS/kgBOD5，YDN略低于YH，计算时一般YDN＝YH　　　　ND——反硝化氮量　　　　　fso1——溶解性BOD5所占比例　　　　　fdb—

7、—在进水挥发性悬浮固体VSS中可降解物质所占的比例，一般为0.75左右。　　　　　fde——已经降解的部分在可降解有机颗粒物质中所占比例　　②自养性微生物的增殖　　　　　　dVA＝Q·YA·TKNn(12)　　式中TKNn——可以硝化的总凯氏氮，kg/m3　　　　YA——自养性微生物的增殖率，kgDS/kgN　　由于自养性微生物的增长速率较异养性微生物要小得多，计算时一般可忽略不计。　　③进水中未降解有机颗粒物质产生的污泥　　　　　dVud＝(1-fde)·fdb·VSSi·Q(13)　　④进水有机颗粒物质中不可降