剩余污泥的排放是活性污泥工藝控制中很重要的一項操作,通常有MLSS、F/M、SRT、SV等方法控制排泥量。
1、污泥濃度(MLSS)法
用MLSS控制排泥是指在維持曝氣池混合液污泥濃度恒定的情況下,確定排泥量。首先根據實(shí)際工藝狀況確定一個(gè)合適的MLSS濃度值。常規活性污泥工藝的MLSS一般在1500~3000mg/L之間。當實(shí)際MLSS比要控制的MLSS值高時(shí),應通過(guò)排除剩余污泥降低MLSS值。排泥量可用下式計算:
式中
VW——此時(shí)應排污泥量;
MLSS——實(shí)測值,mg/L;
MLSSo——根據實(shí)際工藝確定的濃度值,mg/L;
V——曝氣池容積,m3(立方米,下同);
RSS——回流污泥濃度,mg/L。
【例題】某廠(chǎng)根據經(jīng)驗將污泥濃度MLSS控制在2000mg/L。曝氣池容積為5000m3。某日實(shí)測曝氣池污泥濃度MLSS為3000mg/L,回流污泥濃度RSS為4000mg/L,試計算此時(shí)應排放的污泥量。
解:將上述數據代入公式
上例僅是說(shuō)明計算過(guò)程,實(shí)際上不可能一次排放1250m3污泥。一般來(lái)說(shuō),活性污泥工藝是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,在控制總排泥量的前提下,應連續多排幾次。
用MLSS法控制排泥量盡量連續排放,或平均排放,該法適合進(jìn)水水質(zhì)變化不大的情況。
2、食微比(F/M)法
F/M中的F是進(jìn)水中的有機污染物負荷,無(wú)法人為控制進(jìn)水中有機污染物負荷波動(dòng),而只能控制M,即曝氣池中的微生物量。
如果不改變曝氣池投運數量,則問(wèn)題就變成控制曝氣池中的污泥濃度,但這種方法不是單純將污泥濃度保持恒定,而是通過(guò)改變污泥濃度,使F/M基本保持恒定。排泥量可由下式計算:
式中
VW——要排放的剩余污泥體積,m3;
MLVSS——曝氣池內的污泥濃度,mg/L;
Va——曝氣池容積,m3;
BODi——進(jìn)曝氣池污水的BOD5,mg/L;
Q——進(jìn)水污水量,m3/d;
F/M——要控制的有機負荷,kgBOD/(kgMLVSS·d);
RSS——回流污泥濃度,mg/L。
【例題】某污水處理廠(chǎng)有機負荷F/M控制在0.3kgBOD5/(kgMLVSS·d)。某日進(jìn)水量為20000m3/d、BODi=150mg/L、MLVSS=2500mg/L、RSS=4000mg/L,該廠(chǎng)曝氣池有效容積Va=5000m3,試計算剩余污泥排放量。
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解:該廠(chǎng)每日應排泥量
該法適用進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大的情況或進(jìn)水中含有較大量工業(yè)廢水的情況。該方法使用的關(guān)鍵是根據污水處理廠(chǎng)的特點(diǎn),確定合適的F/M值。
F/M值可根據污水的溫度做適當的調整,當水溫高時(shí),F/M值可高些,反之可低些。當進(jìn)水的難降解物質(zhì)較多時(shí),F/M應低些,反之可高些。
在實(shí)際運行控制時(shí),一般是控制在一段時(shí)間內的平均F/M值基本恒定,如一周或一月的平均值。計算F/M時(shí),要用到進(jìn)水的BOD5,需要5天才能測出。
為盡快能測得入水的有機負荷采用COD估算法。算出BODi值代入公式。另外計算MLVSS值時(shí)可利用MLSS估算MLVSS。
3、污泥齡(SRT)法
用SRT控制法控制排泥被認為是一種準確可靠的排泥方法,但這種方法的關(guān)鍵是正確選擇泥齡SRT和準確地計算系統內的污泥總量MT。
一般來(lái)說(shuō),處理效率要求越高,水質(zhì)越嚴格,SRT應控制大一些,反之可小一些。在滿(mǎn)足要求的處理效果下溫度高時(shí),SRT可小些,反之則應大一些。當污泥的可沉性能較差時(shí),有可能是由于泥齡SRT太小。
應該說(shuō)系統中總的污泥量MT應包括曝氣池內的污泥量Ma,二沉池內的污泥量Mc和回流系統內的污泥量MR,即:MT=Ma+Mc+MR
當污水處理廠(chǎng)用SRT控制排泥時(shí),可僅考慮曝氣池內的污泥量,即MT=Ma。則
如果從回流系統排泥,則剩余污泥排放量MW=RSS·QW。
式中
QW——每天排放的污泥體積量,m3;
RSS——回流污泥的濃度,mg/L;
Me——二沉池出水每天帶走的干污泥量,Me=SSe·Q;
SSe——二沉池出水的懸浮物;
Q——入流污水量。綜合上式,每天的排污泥量
綜合上式,每天的排污泥量
有人不考慮二沉池的水帶走的污泥量Me。實(shí)際上,這部分污泥量占排泥量的比例不容忽視,尤其當出水SS超標時(shí),更不能忽略Me。
【例題】某污水處理廠(chǎng)將SRT控制在5天左右,該廠(chǎng)曝氣池容積Va為5000m3,試計算當天回流污泥濃度RSS為4000mg/L,混合液濃度為2500mg/L,出水SSe為30mg/L,入流污水量Q為20000m3/d時(shí),該廠(chǎng)每天應排放的剩余污泥量。
解:將Q=20000m3/d,Va=5000m3,MLSS=2500mg/L,RSS=4000mg/L,SRT=5d代入式中,則每天應排剩余污泥量
這種計算簡(jiǎn)單,使用方便。適應進(jìn)水流量波動(dòng)不大的情況。當進(jìn)水流量發(fā)生變動(dòng)時(shí),如果回流比保持恒定,則污泥量將在曝氣池和二沉池中隨水量的波動(dòng)處于動(dòng)態(tài)分配,此時(shí)的MT計算應考慮二沉池內的污泥量,即:
MT=Ma+Mc
泥齡SRT的計算公式為
Mc可用下式計算
式中 A——二沉池的表面積,㎡(平方米,下同);Hs——二沉池內污泥層厚度,m。則每日排放剩余污泥量為
【例題】某廠(chǎng)曝氣池有效容積Va=5000m3,二沉池表面積為625㎡(平方米),泥齡SRT=5天,試計算當MLSS=2500mg/L,RSS=4000mg/L,二沉池內污泥層厚度Hs=0.9m,進(jìn)水流量Q=20000m3/d,出水SS=30mg/L時(shí),該廠(chǎng)每天應排放的排泥量?
解:將上述數據代入公式
4、污泥沉降比(SV)法
SV在一定程度上既反映污泥的沉降濃縮性能,又反映污泥濃度的大小,當沉降性能較好時(shí),SV較小,反之較高。
當污泥濃度較高時(shí),SV較大,反之則較小。當測得污泥SV較高時(shí),可能是污泥濃度增大,也可能是沉降性能惡化,不管是哪種原因,都應及時(shí)排泥,降低SV值,采用該法排泥時(shí),應逐漸緩慢地進(jìn)行,一天內排泥不能太多。
例如通過(guò)排泥要將SV由50%降至30%時(shí),可利用3~5天逐漸實(shí)現每天排出的污泥均勻地增加,切不可忽大忽小,避免造成整個(gè)活性污泥系統被破壞或者能力下降。
上述幾個(gè)剩余污泥排放系統的控制方法是常用的幾個(gè),它們各有利弊,都有其特殊的適應條件。實(shí)際運行中,可根據污水處理廠(chǎng)的實(shí)際狀況選擇以一種方法為主其它方法輔助核算。