污水廠中(zhōng)停留時間的探讨（中(zhōng)）

上一(yī)篇公衆号讨論了運行中(zhōng)的污泥濃度的确定途徑，這一(yī)篇來深入的讨論運行中(zhōng)的污泥濃度計算方法。從設計的方式來進行反向運算是現階段運營人員(yuán)采取的較爲準确的一(yī)種污泥濃度的計算方法，對于曝氣池的設計計算中(zhōng)，有采用污泥負荷的，有采用污泥齡的幾種計算方式，由于運營人員(yuán)更關注污泥濃度的多少，這樣就比較适用于污泥負荷的計算，下(xià)面就來看基于污泥負荷計算的公式。

根據給排水設計手冊第五冊《城鎮排水》第六章的常規曝氣池計算公式：

這個公式中(zhōng)，對于污水廠的運營管理人員(yuán)來說，曝氣池的體(tǐ)積是已經設計施工(gōng)完成了，體(tǐ)積是固定的，可以從竣工(gōng)圖紙(zhǐ)中(zhōng)查到，不需要進行計算，而需要了解的是污泥濃度的，這樣公式就變爲：

在這個公式（2）中(zhōng)，其中(zhōng)進水的BOD５可以通過日常的檢測來得出，出水的BOD一(yī)般直接采用排放(fàng)的國标标準就可以了，當然爲了運行有一(yī)定的緩沖能力和保險系數，實際中(zhōng)會采用比較低的數值，比如采用8mg/L，也就是0.01~0.008kg/m3作爲一(yī)個區間來進行計算，這樣會有一(yī)個比較保險的污泥濃度數值。

Fw是污泥負荷，污泥負荷的取值範圍較大(dà)，對污泥濃度的計算也會産生(shēng)很大(dà)的偏差，一(yī)般的選值從0.1~0.5KgBOD５／（kgMLVSS·ｄ）都有采用，污水廠如果運行了較長時間以後，會積累比較多的運行數據，根據運行數據的進出水BOD和MLVSS濃度的比值就可以确定适合本廠的一(yī)個Fw值，在沒有充足的運行資(zī)料的情況下(xià)，兼顧硝化反應，可以以0.15 KgBOD５／（kgMLVSS·ｄ）的較低的污泥負荷來進行計算，然後根據計算結果進行實際運行控制的反饋情況，進行調整計算。

通過這樣計算出來的是MLVSS，實際中(zhōng)很多污水廠并不檢測MLVSS，通常檢測的是MLSS，這就需要在污水廠中(zhōng)定期的進行MLVSS的檢測，相互比對，得出一(yī)個MLVSS/MLSS的數值，根據這個比值，最後換算成MLSS，也就是污水廠日常檢測的污泥濃度的數值。

這個公式是一(yī)個比較簡單的計算公式，一(yī)般的設計水質和實際進水水質往往有很大(dà)的出入的時候，通過這個公式可以重新校核污水廠生(shēng)物(wù)池污泥濃度是否能夠滿足現有的進水水質的情況，要注意這個污泥濃度是以基本的曝氣池來進行計算的，現有的A2O工(gōng)藝的去(qù)除BOD的區域主要在好氧區，計算的時候就是以好氧區的容積來進行的。

這樣計算出來的是污水廠在已有構築物(wù)的情況下(xià)，保證出水BOD/COD達标排放(fàng)的一(yī)個污泥濃度的數值，但實際上污水廠不僅僅要保證BOD/COD的達标排放(fàng)，更困難的是要保證氨氮和總氮的達标排放(fàng)，這就需要我(wǒ)們不僅僅要計算BOD的負荷，還要計算氨氮和總氮的負荷，才能保證出水水質的全部達标。也就是說，除了這個計算以外(wài)，還要進行氨氮和總氮的校核計算。總氮的去(qù)除依賴于硝化菌和反硝化菌在生(shēng)物(wù)池内的反應，而硝化菌和反硝化菌的硝化和反硝化速率受到溫度的影響很大(dà)，在理論計算中(zhōng)，要把溫度的變化進行校正，這也是爲什麽在季節變化明顯的污水廠中(zhōng)，不同的季節需要不同的污泥濃度來保持出水水質的穩定達标的原因。下(xià)面以脫氮反應中(zhōng)的反硝化速率來進行污泥濃度的溫度核算：

  常溫下(xià)20℃時候，反硝化速率可以根據BOD負荷率來進行推算，反硝化速率根據BOD負荷率的計算公式爲：

根據廠内的實際運行的污泥負荷，可以計算出在20℃時的反硝化速率，也可以取值進行計算，要注意這裏的取值和上面的的計算取值要求一(yī)緻。這個是20℃時的反硝化速率值，這個值将作爲一(yī)個基準值來進行後續的溫度校核的運算。

不同溫度下(xià)的反硝化速率的計算公式爲：

通過公式（3）、（4）确定了不同溫度下(xià)的反硝化速率以後，就可以核算生(shēng)物(wù)池内的活性污泥濃度在不同溫度下(xià)面的控制數值了，計算公式如下(xià)：

在理想狀态下(xià)，進、出水的有機氮，氨氮都能轉化爲硝酸鹽氮，總氮的檢測包含了氨氮和硝酸鹽氮，因此結合污水廠的實際運行情況，可以把公式（5）中(zhōng)的硝酸鹽氮簡化爲進出水的總氮，這樣公式（5）就可以簡化爲

通過這樣的簡化計算，可以核算生(shēng)物(wù)池在各個溫度下(xià)所需的生(shēng)物(wù)脫氮的最低的污泥濃度MLVSS，要注意實際計算還要根據實測的數值再換算成MLSS，才是污水廠經常使用的污泥濃度的數值。要注意這個計算簡化了生(shēng)物(wù)脫氮的兩步反應，同時也忽略了微生(shēng)物(wù)在生(shēng)長過程中(zhōng)的自身所需的氮的含量，也就是同化作用脫氮的數量，因此數值計算出來要略大(dà)于實際的污泥濃度，但是從實際運行中(zhōng)，運營人員(yuán)是要采用具有一(yī)定的保險系數的污泥濃度才能保證出水的穩定，因此采用這樣粗略計算，可以填補保險系數。

通過公式（１）～（6），污水廠通過實測進水的BOD濃度計算出需要控制的污泥濃度，然後根據脫氮反硝化的要求校核出生(shēng)物(wù)脫氮所需的污泥濃度，這就是通過理論計算來得出運營中(zhōng)控制的污泥濃度，在實際中(zhōng)這樣計算出來的污泥濃度能否滿足生(shēng)産需要呢？下(xià)一(yī)篇将進行運行實例的計算和探讨，歡迎大(dà)家持續關注并嘗試自己計算下(xià)廠内的實際污泥濃度來進行談論。