- 如何計算與控制污泥齡?
- 發布時間: 2022-6-23 點擊次數:1159
從前文中,我們已經基本了解污泥齡(Sludge Retention Time,簡稱SRT),它是活性污泥法處理系統設計和運行的重要參數,能說明活性污泥微生物的狀況,世代時間(所謂世代時間是指微生物繁殖一代所需的時間)長于污泥齡的微生物在曝氣池內不可能繁衍成優勢種屬。
通過調節SRT,可以選擇合理的微生物年齡,使活性污泥既有較強的分解代謝能力,又有良好的沉降性能。傳統活性污泥工藝一般控制SRT在10〜20 天。而永續環境的核心技術HJDL工藝可讓市政污水處理廠污泥齡達到90天,工業污水污泥齡達180天,未發現污泥膨脹現象,在同一進出水指標、同一達標排放標準、同一進水量的情況下,生化段污泥減量可達20-40%,相對可減少污泥處理系統負荷。
這是因為工藝以強化生化反應為核心,通過投加復合微生物菌劑和生物增效載體,在高效厭氧,兼氧,好氧微生物孵化器的獨特造粒功能作用下,全天候、無死角、全時段的在反應池產生具有外部好氧,中部兼氧,內部厭氧特殊結構的顆粒化污泥,給微生物構造了一個優良的生存環境、具有新陳代謝速度快及優勢菌群富集度高的特點,可大幅提高微生物數量種群及活性。
泥齡的長短與污水處理效果有兩方面的關系:
一方面是泥齡越長,微生物在曝氣池中停留時間越長,微生物降解有機污染物的時間越長,對有機污染物降解越徹底,處理效果越好;
另一方面是泥齡長短對微生物種群有選擇性,因為不同種群的微生物有不同的世代周期,如果泥齡小于某種微生物的世代周期,這種微生物還來不及繁殖就排出池外,不可能在池中生存,為了培養繁殖所需要的某種微生物,選定的泥齡必須大于該種微生物的世代周期。最明顯的例子是硝化菌,它是產生硝化作用的微生物,它的世代周期較長,并要求好氧環境,所以在污水進行硝化時須有較長的好氧泥齡。
當污水反硝化時,是反硝化菌在工作,反硝化菌需要缺氧環境,為了進行反硝化,就必須有缺氧段(區段或時段),隨著反硝化氮量的增大,需要的反硝化菌越多,也就是缺氧段和缺氧泥齡要加長。
泥齡是根據理論同時又參照經驗的累積確定的,按照處理要求和處理廠規模的不同而采用不同的泥齡。德國ATV標準中單級活性污泥工藝污水處理廠的最小泥齡數值見下表:
《德國標準中活性污泥工藝的最小泥齡表》中對規模小的污水廠取大值,是考慮到小廠的進水水質變化幅度大,運行工況變化幅度大,因而選用較大的安全系數。
無硝化污水處理廠的最小泥齡選擇4~5 d,是針對生活污水的水質并使處理出水達到BOD=30 mg/L和SS=30 mg/L確定的,這是多年實踐經驗的積累,就像污泥負荷的取值一樣。
有硝化的污水處理廠,泥齡必須大于硝化菌的世代周期,設計通常采用一個安全系數,以確保硝化作用的進行,其計算式為:
θc=F(1/μo)——(1)
式中
θc——滿足硝化要求的設計泥齡,d
F——安全系數,取值范圍2.0~3.0,通常取2.3
1/μo——硝化菌世代周期,d
μo——硝化菌比生長速率,d-1
μo=0.47×1.103(T-15)——(2)
式中
T——設計污水溫度,北方地區通常取10 ℃,南方地區可取11~12 ℃
代入式(2)得:
μo=0.47×1.103(10-15)=0.288/d
再代入式(1)得:
θc=2.3×1/0.288=7.99 d
計算所得數值與《德國標準中活性污泥工藝的最小泥齡表》中的數值相符,它的理論依據和經驗積累具有普遍意義,并不隨水質變化而改變,因此可以在我國設計中應用。
在最新的《室外排水設計規范》2021年版中,對單獨脫氮工藝,最小泥齡為11d,單獨除磷工藝,最小泥齡為3.5d,而對于脫氮除磷工藝來說,最小泥齡為10天,與《德國標準中活性污泥工藝的最小泥齡表》相吻合!
泥齡的控制的手段是通過剩余污泥排放來實現:
系統中總的污泥量MT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
當污水處理廠用SRT控制排泥時,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,更不能忽略Me。
永續環境擁有專業的技術團隊,可以完美計算與控制污泥齡,讓污水處理一直處于良性發展,使得處理效果會越來越好,保留下更多污水處理過程中所需的微生物。
浙江永續環境工程有限公司是一家集研發、設計、施工、運營為一體的污廢水處理******高新技術企業,業務范圍涵蓋市政污水、工業園區污水、大型工業企業污水提標、提量改造及地表水(河道、湖泊)生態治理等。公司于2022年成功入選生態環境部《國家先進污染防治技術目錄(水污染防治領域)》 ;2021 年成功入選品牌強國工程--水處理行業優選成員單位;2020 年浙江省生態修復行業五十強企業;擁有專利 50 余項。公司堅持以事實數據說話為原則,以核心技術解決目前水處理行業中的痛點、難點問題。
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