污水處理各工藝的比較及優(yōu)缺點

1、AO工藝，氧化溝工藝，SBR工藝的優(yōu)缺點和對比AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機物。A/O法脫氮工藝的特點：（a） 流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運行費用較低；（b） 反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分；（c） 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)；（d） A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。A/O法存在的問題：1.由于沒有

2、獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；2、若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運行費用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到903、 影響因素 水力停留時間 （硝化6h ，反硝化2h ）循環(huán)比MLSS（3000mg/L）污泥齡（ 30d ）N/MLSS負(fù)荷率（ 0.03 ）進(jìn)水總氮濃度（ 30mg/L） 氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水

3、力停留時間長，有機負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時曝氣系統(tǒng)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計參數(shù)：水力停留時間：1040小時；污泥齡：一般大于20天；有機負(fù)荷：0.050.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；容積負(fù)荷：0.20.4kgBOD5/(m3.d)；活性污泥濃度：20006000mg/l；溝內(nèi)平均流速：0.30.5m/s1.2 氧化溝的技術(shù)特點：氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從

4、而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環(huán)。氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。氧化溝法由于具有較長的水力停留時間，較低的有機負(fù)荷和較長的污泥齡。因此相比傳統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因為巧妙結(jié)合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨特水力學(xué)特征和工作特性：1) 氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣

5、區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合，即使入流至少經(jīng)歷一個循環(huán)而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積，必須保證溝內(nèi)足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內(nèi)的停留時間又較長，這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進(jìn)入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋，因此氧化溝系統(tǒng)具有很強的耐沖擊負(fù)荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化反硝化生物處

6、理工藝。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實現(xiàn)硝化反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量。3) 氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為2030瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混

7、合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當(dāng)混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期，平均速度梯度G小于30秒1，污泥仍有再絮凝的機會，因而也能改善污泥的絮凝性能。4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國外的一些報道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低2030。另外，據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，超作管理方便；出水水質(zhì)好，工藝可靠性強；基建投資省，運行費用低等特點。傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用

8、溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設(shè)計，使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達(dá)到脫氮的目的。其最大的優(yōu)點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現(xiàn)有機物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中，微生物在好氧缺氧好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長代謝環(huán)境中，由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。氧化溝缺點盡管氧化溝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強、除磷脫氮效率高、污泥易穩(wěn)定、能耗省、便于自動化控制等優(yōu)點。但是，在實際的運行過程中

9、，仍存在一系列的問題。4.1 污泥膨脹問題當(dāng)廢水中的碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化溝中污泥負(fù)荷過高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹；非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷較高時。微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸取了大量營養(yǎng)物質(zhì)，由于溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，使活性污泥的表面附著水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨脹。針對污泥膨脹的起因，可采取不同對策：由缺氧、水溫高造成的，可加大曝氣量或降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低MLSS（控制污泥回流量），使需氧量減少；如污泥負(fù)荷過高，可提高M(jìn)LSS，以調(diào)整負(fù)荷，必要時可停止進(jìn)水，悶曝一段

10、時間；可通過投加氮肥、磷肥， 調(diào)整混合液中的營養(yǎng)物質(zhì)平衡（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值過低，可投加石灰調(diào)節(jié)；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%0.6%投加），能抑制絲狀菌繁殖，控制結(jié)合水性污泥膨脹11。4.2 泡沫問題由于進(jìn)水中帶有大量油脂，處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去，部分油脂富集于污泥中，經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌，產(chǎn)生大量泡沫；泥齡偏長，污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫。用表面噴淋水或除沫劑去除泡沫，常用除沫劑有機油、煤油、硅油，投量為0.51.5mg/L。通過增加曝氣池污泥濃度或適當(dāng)減小曝氣量，也能有效控制泡沫產(chǎn)生。當(dāng)廢水中含表面活性物質(zhì)較多時，易預(yù)先用泡沫分離法或其他方法去除。另外也可考慮增

11、設(shè)一套除油裝置。但最重要的是要加強水源管理，減少含油過高廢水及其它有毒廢水的進(jìn)入4.3 污泥上浮問題當(dāng)廢水中含油量過大，整個系統(tǒng)泥質(zhì)變輕，在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間，易造成缺氧，產(chǎn)生腐化污泥上??；當(dāng)曝氣時間過長，在池中發(fā)生高度硝化作用，使硝酸鹽濃度高，在二沉池易發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮氣，使污泥上浮；另外，廢水中含油量過大，污泥可能挾油上浮。發(fā)生污泥上浮后應(yīng)暫停進(jìn)水，打碎或清除污泥，判明原因，調(diào)整操作。污泥沉降性差，可投加混凝劑或惰性物質(zhì)，改善沉淀性；如進(jìn)水負(fù)荷大應(yīng)減小進(jìn)水量或加大回流量；如污泥顆粒細(xì)小可降低曝氣機轉(zhuǎn)速；如發(fā)現(xiàn)反硝化，應(yīng)減小曝氣量，增大回流或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污泥腐

12、化，應(yīng)加大曝氣量，清除積泥，并設(shè)法改善池內(nèi)水力條件4.4 流速不均及污泥沉積問題在氧化溝中，為了獲得其獨特的混合和處理效果，混合液必須以一定的流速在溝內(nèi)循環(huán)流動。一般認(rèn)為，最低流速應(yīng)為0.15m/s，不發(fā)生沉積的平均流速應(yīng)達(dá)到0.30.5m/s。氧化溝的曝氣設(shè)備一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)刷的浸沒深度為250300mm，轉(zhuǎn)盤的浸沒深度為480 530mm。與氧化溝水深（3.03.6m）相比，轉(zhuǎn)刷只占了水深的1/101/12，轉(zhuǎn)盤也只占了1/61/7，因此造成氧化溝上部流速較大（約為0.81.2m，甚至更大），而底部流速很小（特別是在水深的2/3或3/4以下，混合液幾乎沒有流速），致使溝底大量積

13、泥（有時積泥厚度達(dá)1.0m），大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響了出水水質(zhì)。加裝上、下游導(dǎo)流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)刷）軸心4.0處（上游），導(dǎo)流板高度為水深的1/51/6，并垂直于水面安裝；下游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)刷）軸心3.0m處。導(dǎo)流板的材料可以用金屬或玻璃鋼，但以玻璃鋼為佳。導(dǎo)流板與其他改善措施相比，不僅不會增加動力消耗和運轉(zhuǎn)成本，而且還能夠較大幅度地提高充氧能力和理論動力效率另外，通過在曝氣機上游設(shè)置水下推動器也可以對曝氣轉(zhuǎn)刷底部低速區(qū)的混合液循環(huán)流動起到積極推動作用，從而解決氧化溝底部流速低、污泥沉積的問題。

14、設(shè)置水下推動器專門用于推動混合液可以使氧化溝的運行方式更加靈活，這對于節(jié)約能源、提高效率具有十分重要的意義。序批式活性污泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是早在1914年英國學(xué)者Ardern和Lockett發(fā)明活性污泥法之時，首先采用的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame大學(xué)的R.Irvine教授采用實驗室規(guī)模對SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的 研究，并于1980年在美國環(huán)保局(EPA)的資助下，在印地安那州的Culver城改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠。80年代前后，由于自動化計算機等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng)用，此項技術(shù)獲

15、得重大進(jìn)展，使得間歇活性污泥法（也稱"間歇式活性污泥法"）的運行管理也逐漸實現(xiàn)了自動化。 1 工藝簡介 SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水、閑置。由于SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應(yīng)器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多新型SBR處理工藝。90年代比利時的SEGHERS公司又開發(fā)了UNITANK系統(tǒng)，把經(jīng)典SBR的時間推流與連續(xù)的空間推流結(jié)合了起

16、來2 SBR工藝主要有以下變形。 間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法最大特點是：在反應(yīng)器進(jìn)水端設(shè)一個預(yù)反應(yīng)區(qū)，整個處理過程連續(xù)進(jìn)水，間歇排水,無明顯的反應(yīng)階段和閑置階段，因此處理費用比傳統(tǒng)SBR低。由于全過程連續(xù)進(jìn)水，沉淀階段泥水分離差，限制了進(jìn)水量。 好氧間歇曝氣系統(tǒng)（主體構(gòu)筑物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣，其出水從中間墻進(jìn)入IAT池，IAT池連續(xù)進(jìn)水間歇排水。同時，IAT池污泥回流DAT池。它具有抗沖擊能力強的特點，并有除磷脫氮功能。 循環(huán)式活性污泥法將ICEAS的預(yù)反應(yīng)區(qū)用容積更小，設(shè)計更加合理優(yōu)化的生物選擇器代替。通常CASS池分三個反應(yīng)區(qū)：生物選擇器

17、、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，容積比一般為1：5：30。整個過程連續(xù)間歇運行，進(jìn)水、沉淀、潷水、曝氣并污泥回流。該處理系統(tǒng)具有除氮脫磷功能。 UNITANK單元水池活性污泥處理系統(tǒng)它集合了SBR工藝和氧化溝工藝的特點，一體化設(shè)計使整個系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水，而單個池子相對為間歇進(jìn)水間歇排水。此系統(tǒng)可以靈活的進(jìn)行時間和空間控制，適當(dāng)?shù)脑龃笏νＡ魰r間，可以實現(xiàn)污水的脫氮除磷。 改良式序列間歇反應(yīng)器（MSBR-Modified Sequencing Batch Reactor）是80年代初期根據(jù)SBR技術(shù)特點結(jié)合A2-O工藝，研究開發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)，目前最新的工藝是第三代工藝。MSBR工藝中涉及的

18、部分專利技術(shù)目前屬于美國的Aqua-Aerobic System Inc.所有4。反應(yīng)器采用單池多方格方式，在恒定水位下連續(xù)運行。脫氮除磷能力更強。 2 SBR工藝特點及url=color=#0000ff分析/color/url SBR工藝是通過時間上的交替來實現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整個運行過程，它在流程上只有一個基本單元，將調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池的功能集于一池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機物和固、液分離等。經(jīng)典SBR反應(yīng)器的運行過程為：進(jìn)水曝氣沉淀潷水待機。 2.1 優(yōu)點 通過分析可將SBR反應(yīng)器的優(yōu)點歸納如表1。 align=center表1 SBR工藝的優(yōu)點/aligntabletrtd

19、=1,1,310align=center優(yōu)點 /align/tdtd=1,1,310align=center機理 /align/td/trtrtd=1,1,310align=center沉淀性能好 /align/tdtd=1,1,310align=center理想沉淀url=color=#0000ff理論/color/url /align/td/trtrtd=1,1,310align=center有機物去除效率高/align/tdtd=1,1,310align=center理想推流狀態(tài) /align/td/trtrtd=1,1,310align=center提高難降解廢水的處理效率/align

20、/tdtd=1,1,310align=center生態(tài)環(huán)境多樣性 /align/td/trtrtd=1,1,310align=center抑制絲狀菌膨脹/align/tdtd=1,1,310align=center選擇性準(zhǔn)則 /align/td/trtrtd=1,1,310align=center可以除磷脫氮，不需要新增反應(yīng)器 /align/tdtd=1,1,310align=center生態(tài)環(huán)境多樣性 /align/td/trtrtd=1,1,310align=center不需要二沉池和污泥回流，工藝簡單/align/tdtd=1,1,310align=center結(jié)構(gòu)本身特點 /align

21、/td/tr/table 2.2理論分析 SBR反應(yīng)池充分利用了生物反應(yīng)過程和單元操作過程的基本原理。 流態(tài)理論 由于SBR在時間上的不可逆性，根本不存在返混現(xiàn)象，所以屬于理想推流式反應(yīng)器。 理想沉淀理論 其沉淀效果好是因為充分利用了靜態(tài)沉淀原理。經(jīng)典的SBR反應(yīng)器在沉淀過程中沒有進(jìn)水的擾動，屬于理想沉淀狀態(tài)。 推流反應(yīng)器理論 假設(shè)在推流式和完全混合式反應(yīng)器中有機物降解服從一級反應(yīng)，那么在相同的污泥濃度下，兩種反應(yīng)器達(dá)到相同的去除率時所需反應(yīng)器容積比為： V完全混合/V推流=（1-（1/1-）/ ln(1-) （1） 式中 -去除率 從數(shù)學(xué)上可以證明當(dāng)去除率趨于零時V完全混合/V推流等于1，其

22、他情況下（V完全混合/V推流）>1，就是說達(dá)到相同的去除率時推流式反應(yīng)器要比完全混合式反應(yīng)器所需的體積小，表明推流式的處理效果要比完全混合式好。 選擇性準(zhǔn)則 1973年Chudoba等人提出了在活性污泥混合培養(yǎng)中的動力學(xué)選擇性準(zhǔn)則5，這個理論是基于不同種屬的微生物在Monod方程中的參數(shù)（KS、max）不同，并且不同基質(zhì)的生長速度常數(shù)也不同。Monod方程可以寫成： dX/Xdt=max S/(KS+S) （2） 式中 X-生物體濃度 S-生長限制性基質(zhì)濃度 KS-飽和或半速度常數(shù) 、max-分別為實際和最大比增長速率 按照Chudoba所提出的理論，具有低KS和max值的微生物在混合培

23、養(yǎng)的曝氣池中，當(dāng)基質(zhì)濃度很低時其生長速率高并占有優(yōu)勢，而基質(zhì)濃度高時則恰好相反。Chudoba認(rèn)為大多數(shù)絲狀菌的KS和max值比較低，而菌膠團細(xì)菌的KS和max值比較高，這也解釋了完全混合曝氣池容易發(fā)生污泥膨脹的原因。有機物濃度在推流式曝氣池的整個池長上具有一定的濃度梯度，使得大部分情況下絮狀菌的生長速率都大于絲狀菌，只有在反應(yīng)末期絮狀菌的生長沒有絲狀菌快，但絲狀菌短時間內(nèi)的優(yōu)勢生長并不會引起污泥膨脹。因此，SBR系統(tǒng)具有防止污泥膨脹的功能。 微生物環(huán)境的多樣性 SBR反應(yīng)器對有機物去除效果好，而對難降解有機物降解效果好是因為其在生態(tài)環(huán)境上具有多樣性，具體講可以形成厭氧、缺氧等多種生態(tài)條件，從

24、而有利于有機物的降解。 2.3傳統(tǒng)SBR工藝的缺點 連續(xù)進(jìn)水時，對于單一SBR反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池。 對于多個SBR反應(yīng)器，其進(jìn)水和排水的閥門自動切換頻繁。 無法達(dá)到大型污水處理項目之連續(xù)進(jìn)水、出水的要求。 設(shè)備的閑置率較高。 污水提升水頭損失較大。 如果需要后處理，則需要較大容積的調(diào)節(jié)池。 2.4 SBR的適用范圍 SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： 1）中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦url=color=#0000ff企業(yè)/color/url的url=color=#0000ff工業(yè)/color/url廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 2

25、）需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。 3）水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 4）用地緊張的地方。 5）對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 6）非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。 近期來隨著SBR工藝的發(fā)展，特別是連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水方案的改進(jìn)，使SBR工藝以應(yīng)用于大中心污水處理廠。 page_break 3 設(shè)計url=color=#0000ff方法/color/url 3.1 負(fù)荷法 該法與連續(xù)式曝氣池容積的設(shè)計相仿。已知SBR反應(yīng)池的容

26、積負(fù)荷NV或污泥負(fù)荷NS、進(jìn)水量Q0及進(jìn)水中BOD5濃度C0，即可由下式迅速求得SBR池容： 容積負(fù)荷法 V=nQ0C0Nv (3) Vmin=SVI·MLSS106·V 污泥負(fù)荷法 Vmin=nQ0C0·SVINs (4) V=Vmin+Q0 3.2 曝氣時間內(nèi)負(fù)荷法 鑒于SBR法屬間歇曝氣，一個周期內(nèi)有效曝氣時間為ta，則一日內(nèi)總曝氣時間為nta，以此建立如下url=color=#0000ff計算/color/url式： 容積負(fù)荷法 V=nQ0C0tcNv·ta (5) 污泥負(fù)荷法 V=24QC0nta·MLSS·NS (6) 3

27、.3 動力學(xué)設(shè)計法 由于SBR的運行操作方式不同，其有效容積的計算也不盡相同。根據(jù)動力學(xué)原理演算(過程略)，SBR反應(yīng)池容計算公式可分為下列三種情況： 限制曝氣 V=NQ(C0-Ce)tfMLSS·Ns·ta (7) 非限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)tfMLSS·Ns(ta+tf) (8) 半限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)LSS·Ns(ta+tf-t0) (9) 式中： tf-充水時間，一般取14h。 tr-反應(yīng)時間，一般在28h。 C0、Ce-分別為進(jìn)水和反應(yīng)結(jié)束時的污染物濃度。 但在實際url=color=#0000ff應(yīng)用/color/url中

28、發(fā)現(xiàn)上述方法存有以下url=color=#0000ff問題/color/url： 對負(fù)荷參數(shù)的選用依據(jù)不足，提供選用參數(shù)的范圍過大例如url=color=#0000ff文獻(xiàn)/color/url推薦Nv=0.11.3kgBOD5/(m3·d)等，而未考慮水溫、進(jìn)水水質(zhì)、污泥齡、活性污泥量以及SBR池幾何尺寸等要素對負(fù)荷及池容的url=color=#0000ff影響/color/url； 負(fù)荷法將連續(xù)式曝氣池容計算方法移用于具有二沉池功能的SBR池容計算，存有url=color=#0000ff理論/color/url上的差異，使所得結(jié)果偏?。?在計算公式中均出現(xiàn)了SVI、MLSS、Nv、

29、Ns等敏感的變化參數(shù)，難于全部同時根據(jù)經(jīng)驗假定，忽略了底物的明顯影響，并將導(dǎo)致各參數(shù)間不一致甚至矛盾的現(xiàn)象； 曝氣時間內(nèi)負(fù)荷法與動力學(xué)設(shè)計法中試圖引入有效曝氣時間ta對SBR池容所產(chǎn)生的影響，但因其由動力學(xué)原理演算而得，假定的邊界條件不完全適應(yīng)于實際各個階段的反應(yīng)過程，將有機碳的去除僅限制在好氧階段的曝氣作用，而忽略了其他非曝氣階段對有機碳去除的影響，使得在同一負(fù)荷條件下所得SBR池容驚人地偏大。 上述問題的存在不僅不利于SBR法對污水的有效處理，而且進(jìn)行多方案比較時也不可能全面反映SBR法的工程量，會得出投資偏高或偏低的結(jié)果。 針對以上問題，提出了一套以總污泥量為主要參數(shù)的SBR池容綜合設(shè)計

30、方法 3.4 總污泥量綜合設(shè)計法 該法是以提供SBR反應(yīng)池一定的活性污泥量為前提，并滿足適合的SVI條件，保證在沉降階段歷時和排水階段歷時內(nèi)的沉降距離和沉淀面積，據(jù)此推算出最低水深下的最小污泥沉降所需的體積，然后根據(jù)最大周期進(jìn)水量求算貯水容積，兩者之和即為所求SBR池容。并由此驗算曝氣時間內(nèi)的活性污泥濃度及最低水深下的污泥濃度，以判別計算結(jié)果的合理性。其計算公式為： TS=naQ0(C0-Cr)tT·S (10) Vmin=AHminTS·SVI·10-3 (11) Hmin=Hmax-H (12) V=Vmin+V (13) 式中TS-單個SBR池內(nèi)干污泥總量，

31、kg tT·S-總污泥齡，d A-SBR池幾何平面積，m2 Hmax、Hmin-分別為曝氣時最高水位和沉淀終了時最低水位，m H-最高水位與最低水位差，m Cr-出水BOD5濃度與出水懸浮物濃度中溶解性BOD5濃度之差。其值為： Cr=Ce-Z·Cse·1.42(1-ek1t) (14) 式中Cse-出水中懸浮物濃度，kg/m3 k1-耗氧速率，d-1 t-BOD實驗時間，d Z-活性污泥中異養(yǎng)菌所占比例，其值為： Z=B-（B2-8.33Ns·1.072(15-T)）0.5 (15) B=0.555+4.167(1+TS0/BOD5)Ns·1.072(15-T) (16) Ns=1/a·tT·S (17) 式中a-產(chǎn)泥系數(shù)，即單位BOD5所產(chǎn)生的剩余污泥量，kgMLSS/kgBOD5，其值為： a=0.6(TS0/BOD5+1)-0.6×0.072×1.072(T-15)1/tT·S+0.08×1.072(T-15) (18) 式中TS、BOD5-分別為進(jìn)水中懸浮固體濃度及BOD 5濃度，kg/m3 T-污水水溫， 由式(9)計算之Vmin系為同時滿足活性污