運(yùn)行中如何選擇合理的污泥濃度？（下）

  在進(jìn)行后續(xù)的討論之前，先來把上期公眾號遺留下來的幾個問題解決一下。首先是上期提到的公式5，公式6，上期文章中，公式5，6為：

  在這兩個公式中，沒有計(jì)算體積，因此這兩個公式計(jì)算出來的并不是污泥濃度，而是污泥總量，在實(shí)際的運(yùn)行中，很少用污泥總量來衡量日常的運(yùn)行，而且化驗(yàn)室也主要做污泥濃度而不是污泥總量，因此需要把這個計(jì)算成污泥濃

度，需要再進(jìn)一步的計(jì)算，就是除以相應(yīng)的生物池體積。

   在選擇生物池體積的時(shí)候，需要注意的是，這里應(yīng)該選擇生物池的那一部分體積來進(jìn)行計(jì)算，由于這個公式主要計(jì)算的是硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾姆聪趸^程，在生物池內(nèi)這個過程主要發(fā)生在缺氧區(qū)，因此這個體積就主要是指反硝化區(qū)的體積。如果廠內(nèi)的工藝是A２O以及改良型A２O工藝的話，主要就是指缺氧區(qū)的體積；如果是硝化反硝化交替進(jìn)行的工藝，就要以整體的體積進(jìn)行計(jì)算，比如氧化溝，CASS等工藝。

   所以最終的計(jì)算公式就會變成：

公式全部推導(dǎo)完成后，來簡單舉一個例子進(jìn)行一下實(shí)例的計(jì)算。

  案例分析：北方某地污水廠，設(shè)計(jì)處理能力為２萬噸，設(shè)計(jì)小時(shí)流量為833m3/h，實(shí)際處理能力為１.５萬噸，處理工藝采用的A２O工藝＋高效沉淀池＋轉(zhuǎn)盤過濾的工藝。生物池體積分別為：厭氧池1666ｍ３，設(shè)計(jì)停留時(shí)間HRT為2小時(shí)，缺氧池4165ｍ３，設(shè)計(jì)停留時(shí)間HRT為5小時(shí)，好氧池12500ｍ３，設(shè)計(jì)停留時(shí)間15小時(shí)，實(shí)測生物池內(nèi)的MLVSS/MLSS大約在55~60%之間，年平均進(jìn)水水質(zhì)COD370mg/L，BOD為175mg/L，進(jìn)水總氮為58mg/L，生物池各個月度實(shí)測溫度為下表：

   運(yùn)營人員在具備這些數(shù)據(jù)以后，在１.５萬噸進(jìn)水量的情況下，計(jì)算在各個月度的溫度下，應(yīng)該控制的污泥濃度。

   首先需要計(jì)算的是在當(dāng)前的水量下，生物池內(nèi)各個處理段的實(shí)際停留時(shí)間：

   在當(dāng)前處理水量下的小時(shí)平均流量：

  來計(jì)算保證出水BOD達(dá)標(biāo)的情況下的最低的揮發(fā)性污泥濃度，BOD的去除在上文提到，主要認(rèn)為在好氧池進(jìn)行，對于其他的去除量為了計(jì)算方便忽略不計(jì)，因此使用公式

   也就是說為了保證BOD達(dá)到10mg/L的達(dá)標(biāo)出水指標(biāo)，需要保持好氧池內(nèi)1320mg/L的MLVSS濃度。廠內(nèi)實(shí)測的污泥有機(jī)份MLVSS/MLSS在55~60%之間，因此可以計(jì)算出MLSS濃度為：

   MLSS=1320÷55%=2400mg/L

   因此在實(shí)際控制中，生物池為了保證BOD達(dá)標(biāo)需要保持MLSS為2400mg/L。

   再來繼續(xù)看脫氮反應(yīng)的污泥濃度，首先來看各個月份的檢測溫度表：

  從年度的平均檢測的溫度可以看到溫度大體可以分為幾個溫度區(qū)間，冬季12~3月份在10℃左右，春秋兩季在15℃左右，夏季在20℃左右，這樣在工藝控制中，就以這三個溫度進(jìn)行控制，由于水溫是一個逐步變化的過程，污泥濃度的工藝控制也需要一個比較漫長的過程，所以我們一般選擇春秋兩季為工藝調(diào)試階段，在這兩個季節(jié)運(yùn)行人員可以進(jìn)行濃度的調(diào)控。要注意溫度逐步變化，但是調(diào)控不可能精準(zhǔn)調(diào)整，因此我們就選擇幾個平均數(shù)值，通過平均值計(jì)算可以得出冬季的10℃，春秋的15℃，夏季的20℃。因此我們就計(jì)算這三個溫度下的脫氮污泥濃度，出水總氮為了保證有一定的緩沖，采用12mg/L為計(jì)算值（一級A排放標(biāo)準(zhǔn)為15mg/L）。

  首先用公式（3）來計(jì)算20℃下的反硝化速率：

　　也就是說在20℃下，系統(tǒng)保持出水總氮達(dá)標(biāo)反硝化的污泥濃度MLSS需要達(dá)到4072mg/L。

　　再來看15℃的情況：

　　也就是說在15℃下，系統(tǒng)保持出水總氮達(dá)標(biāo)反硝化的污泥濃度MLSS需要達(dá)到5200mg/L。

　　最后來看10℃的情況：

也就是說在10℃下，系統(tǒng)保持出水總氮達(dá)標(biāo)反硝化的污泥濃度MLSS需要達(dá)到6630mg/L。

  通過這一系列的計(jì)算，就可以得出污水廠在現(xiàn)階段的進(jìn)水條件下，為了達(dá)到BOD/COD達(dá)標(biāo)出水需要保持曝氣池里的MLSS濃度為2400mg/L，為了保證出水總氮達(dá)標(biāo)需要保持的污泥濃度MLSS為：20℃時(shí)為4072mg/L，也就是4100mg/L，15℃時(shí)為5200mg/L，10℃時(shí)為6630mg/L。

  注意這些濃度都比BOD降解的污泥濃度要高，這是由于反硝化的速率明顯低于異養(yǎng)菌降解BOD的速率造成的，為了保證出水的總氮達(dá)標(biāo)，因此要優(yōu)先考慮總氮的去除，也就是選用的污泥濃度為脫氮的污泥濃度。轉(zhuǎn)化成季節(jié)性的統(tǒng)計(jì)也就是夏季保持在4100mg/L，春秋兩季為5200mg/L，冬季為6630mg/L。所以這樣也從理論計(jì)算上說明了四季分明的污水廠，在不同的季節(jié)需要控制不同的污泥濃度的原因。當(dāng)然這些計(jì)算基于很多理想狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，可能和實(shí)際運(yùn)行有一定的出入。

  實(shí)際運(yùn)行人員采集的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)越多，越真實(shí)的反應(yīng)水質(zhì)情況，工藝運(yùn)行情況的時(shí)候，這個數(shù)據(jù)計(jì)算出來的也就越準(zhǔn)確，運(yùn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算是一個無限逼近真實(shí)值的過程，在實(shí)際運(yùn)行中，大家也可以以計(jì)算數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)行計(jì)算后調(diào)控，然后根據(jù)實(shí)際的情況不斷修正計(jì)算值，最終達(dá)到最佳的控制參數(shù)范圍。