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什么是污水負(fù)荷?

一、污水負(fù)荷的定義

 

1、負(fù)荷:一般說負(fù)荷有污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷兩種,分別指一定時間(天)內(nèi)一定量污泥(kg)去除cod的量(kg),和一定時間(天)內(nèi)一定反應(yīng)體積(立方米)去除cod的量(kg)。

 

2、沖擊負(fù)荷:在污水處理運(yùn)行當(dāng)中,污泥量一般都會保持在一定水平,反應(yīng)器(曝氣池、厭氧反應(yīng)器等)容積當(dāng)然也不會發(fā)生變化。但是如果進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生很大變化(cod飆升或大幅下降),就會使污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷發(fā)生很大變化,對污泥微生物帶來影響,就是所謂的沖擊負(fù)荷。

 

3、在一些處理工藝中(特別是一些回流量特別大或者完全混合類型的),由于一些水力或其他方面的設(shè)計,使工藝對沖擊負(fù)荷的耐受能力比較強(qiáng)。即使有負(fù)荷升高的現(xiàn)象,也不至于馬上崩潰,并可以比較快恢復(fù)。即抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。

 

二、關(guān)于污水系統(tǒng)負(fù)荷的理解計算

 

1、運(yùn)行負(fù)荷率=每日實(shí)際進(jìn)水量/每日設(shè)計處理量。一般要求運(yùn)行負(fù)荷率不低于60%,2010年,雖然全國城鎮(zhèn)污水處理廠平均運(yùn)行負(fù)荷率已接近80%,有的甚至超過100%,但國家規(guī)定運(yùn)行負(fù)荷率不能超過設(shè)計處理量的120%。

 

2、bod負(fù)荷=(進(jìn)水bod×進(jìn)水量)/(v池容×mlss)這是mlss負(fù)荷bod負(fù)荷=(進(jìn)水bod×進(jìn)水量)/(v池容×mlvss)這是mlvss負(fù)荷。

 

3、污泥體積:濃度為1%的污泥其體積可以認(rèn)為和水一樣1噸/立方米濃度為5%的污泥其體積可以認(rèn)為和水一樣1噸/立方米濃度為1%的污泥是指每噸污泥中有10公斤固體物質(zhì)濃度為5%的污泥是指每噸污泥中有50公斤固體物質(zhì)所以污泥含水率為99%,降低至95%也就是5噸污泥變成一噸污泥. 就是說污泥的體積會減少5倍。

 

含水率為99%的活性污泥,濃縮至含水率97% 其體積將縮小多少?

 

干物質(zhì)守恒,密度近似為1v99×ρ×(1-99%)=v97×ρ×(1-97%)v97/v99=1/3所以體積從3縮到1,大概縮了66%

 

4、沉淀池、出水堰負(fù)荷:沉淀池的表面負(fù)荷和出水堰負(fù)荷屬于水力負(fù)荷,與生物處理沒多大關(guān)系了。都屬于設(shè)計上的一些參數(shù)。沉淀池的表面負(fù)荷:當(dāng)一個顆粒在理論停留時間內(nèi)通過一段恰好等于池深的距離時而沉淀,其沉降速度稱作溢流率或表面負(fù)荷率。量綱為單位時間每平方米若干立方米,即單位時間若干米。沉淀池的效率通常以表面負(fù)荷率為基礎(chǔ),以每平方米水面面積每天流過水量的立方米數(shù)表示。就是水量除以沉淀池面積出水堰負(fù)荷:即一定長度的堰出水流量,即流量除以堰長。

 

5、有機(jī)負(fù)荷率是進(jìn)水有機(jī)物量與反應(yīng)器中污泥量的比值。

 

6、污泥齡是指在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi),微生物從其生成到排出系統(tǒng)的平均停留時間,也就是反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的微生物全部更新一次所需的時間。在穩(wěn)定條件下,就是曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥數(shù)量的比通常污泥齡長,菌種多樣性就多,有機(jī)負(fù)荷率相對可提高。但也不是絕對的。

 

從動力學(xué)的角度講,保持池內(nèi)生物量濃度mlvss、進(jìn)水流量、不變的前提下(請注意這個前提條件),負(fù)荷升高(提高進(jìn)水cod濃度)會導(dǎo)致出水cod濃度的提高,污泥生長變快,為保持mlvss,排泥更快,即泥齡變小。反之亦然。但是這個動力學(xué)反應(yīng)有一個范圍的。

 

依據(jù)的反應(yīng)如下:u=1/srt=umax*se/(se+ks)——monodns=q*so/(v*x)—–有機(jī)負(fù)荷 對于實(shí)際工程中進(jìn)水負(fù)荷增加及應(yīng)對措施以及樓上engineerxia所言“有機(jī)負(fù)荷率相對可提高。但也不是絕對的?!笨梢赃@樣分析:對于一個已有的系統(tǒng)而言,調(diào)節(jié)停留時間、改變構(gòu)筑物大都是行不通的,能夠改變的就是污泥濃度、排泥量控制。為了保證出水水質(zhì)(se不變的情況下,單位微生物生長和吸收污染物的速度是不變的),勢必需要提高mlvss來實(shí)現(xiàn)增加負(fù)荷的吸收,實(shí)際的操作是減少排泥量,然后mlvss提高,出水達(dá)標(biāo)后,逐步增加排泥量,最終的平衡是mlvss比負(fù)荷增加前要大,絕對排泥量也增大的。最后穩(wěn)定的條件下,ns并沒有變化,srt也沒變化,只是形成了一個新的平衡點(diǎn)!

 

7、表面負(fù)荷單位時間內(nèi)通過沉淀池單位表面積的流量,稱為表面負(fù)荷或溢流率,常用q表示,q=q/a(即流量與表面積的比值)

 

8、污泥負(fù)荷曝氣池內(nèi)每公斤活性污泥單位時間負(fù)擔(dān)的五日生化需氧量公斤數(shù)。其計量單位 通常以kg/(kg·d)表示。

 

污泥負(fù)荷(ns)是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時間內(nèi)所去除的污染物的量。污泥負(fù)荷在微生物代謝方面的含義就是f/m比值,單位kgcod(bod)/(kg污泥.d)

 

在污泥增長的不同階段,污泥負(fù)荷各不相同,凈化效果也不一樣,因此污泥負(fù)荷是活性污泥法設(shè)計和運(yùn)行的主要參數(shù)之一。一般來說,污泥負(fù)荷在0.3~0.5kg/(kg.d)范圍內(nèi)時,bod5去除率可達(dá)90%以上,svi為80-150,污泥的吸附性能和沉淀性能都較好。

 

污泥負(fù)荷的計算方法:

 

ns=f/m=qs/(vx)

 

式中:

 

ns ——污泥負(fù)荷,kgcod(bod)/(kg污泥.d);

 

q ——每天進(jìn)水量,m3/d;

 

s ——cod(bod)濃度,mg/l;

 

v ——曝氣池有效容積,m3;

 

x ——污泥濃度,mg/l。

 

9、滿負(fù)荷污水的處理負(fù)荷一般是指污水處理系統(tǒng)對于進(jìn)入的污水能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下,所處理的污水量,或污染物的總量。譬如某污水廠設(shè)計2000m3/d,進(jìn)水cod1000mg/l,而實(shí)際上來水是1000m3,來水cod2000多,如果處理出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),也可以說該系統(tǒng)已達(dá)到了滿負(fù)荷。當(dāng)然這個滿負(fù)荷是相對的,設(shè)計人員設(shè)計說明上會提一下污水處理單元中微生物的有機(jī)負(fù)荷是多少,池內(nèi)微生物的濃度是多少,如果你在運(yùn)行中,通過管理,提高了池內(nèi)的生物量,提高了它的處理能力,也完全可以超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。一般的設(shè)計指標(biāo)都是運(yùn)行比較穩(wěn)定的參數(shù),再高或者低一些,也未嘗不可。在負(fù)荷的提高過程中,逐漸提高生物量,以及單元去除能力,逐漸增加處理污水量,這個過程就是調(diào)試的過程。這個調(diào)試的指標(biāo)是出水水質(zhì)合格,出水穩(wěn)定,就可以慢慢增加污水負(fù)荷,直到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

文章來源:環(huán)保工程師

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