文档介绍：活性污泥法中污泥产率的计算
吴凡松彭永臻
(中国市政工程华北设计研究院)(北京工业大学环境与能源工程学院)
提要:根据IAWQ活性污泥模型确定的原理,推导出活性污泥系统中污泥产率的计算公式,并通过实例验证,当系统中设置初沉池或不设初沉池时应采用不同的计算公式。
关键词:IAWQ活性污泥模型 ATV A131标准污泥产率初沉池
引言
文中的污泥产率是指污泥的净产率,而非表观产率,它是生物处理系统产生的污泥量(MLSS)与进入生物系统的BOD5数量的比值。对于按泥龄法设计的活性污泥系统,污泥产率是最重要的设计参数之一。在泥龄和MLSS浓度确定的情况下,按照以下公式即可计算出生物池容积:
V=Q·BOD5·Yt·θc/X
式中: Q——生物处理系统设计流量,m3/d;
BOD5—进入生物处理系统的BOD5浓度,kg/m3;
Yt——污泥产率,kgMLSS/kgBOD5;
θc——泥龄,d;
X——混合液悬浮固体(MLSS)浓度,g/L;
设计中污泥产率通常按公式法求算,有时也可按经验选取。
1 污泥产率公式的推导
关于活性污泥产率的计算方法,可依据IAWQ活性污泥模型进行推导。该模型中有机物和污泥挥发性组分均采用COD作为计量参数,考虑到习惯性问题和实用化,这里仍采用BOD5作为可生物降解有机物的计量参数,采用SS或VSS作为污泥的计量参数。对于特定污水,这些参数与COD之间存在定量换算关系。
(1)根据IAWQ活性污泥模型确定的原理,来自进水中的固定性悬浮固体(FSS)和不可生物降解VSS将全部截留在活性污泥絮体内,由此产生的污泥量(XI)可由下式求得:
XI=Q·SS·(1-fV+fV·fNV) (1)
式中: fV——进水SS中挥发份所占比例,~;
fNV——进水VSS中不可好氧生物降解部分所占比例,~。
SS——进入生物处理系统的SS 浓度,kg/m3;
(2)活性污泥中的活性部分包括异养微生物和自养微生物。异养微生物(XB·H)由可生物降解有机物转化而来,其产生量为:
XB·H=Q·BOD5·YH/(1+Θc·bH) (2)
式中:YH——异养微生物产率系数kgVSS/kgBOD5,~
bH——异养微生物内源衰减系数,15℃-1,。
如有硝化发生,可用下式求算硝化菌量(自养菌XB·A)
XB·A=Q·TKN·YA/(1+Θc·bA) (kgVSS/d) (3)
式中:TKN——在生物处理系统中,通过硝化作用去除的TKN浓度,kg/m3。
YA——硝化菌的产率系数,-N
bA
——硝化菌衰减系数,20℃-1,
(3)微生物进入内源呼吸状态后产生的内源衰减残留物含量(XP),由下式求得:
Xp= fp·bHΘc·XB·H (kg VSS/d) (4)
式中:fp——微生物体不可生物降解部分所占比例
忽略微生物体的无机成份含量和硝化菌的内源残留物含量,生物处理系统的活性污泥产量XT为:
XT=XI+XB·H+XB·A+XP (5)
由于X