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。
01.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(jù)實際工藝狀況確定一個合適的MLSS濃度值。常規(guī)活性污泥工藝的MLSS一般在1500~3000mg/L之間。當(dāng)實際MLSS比要控制的MLSS值高時,應(yīng)通過排除剩余污泥降低MLSS值。排泥量可用下式計算:
圖片
式中 :
VW——此時應(yīng)排污泥量;
MLSS——實測值,mg/L;
MLSSo——根據(jù)實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】某廠根據(jù)經(jīng)驗將污泥濃度MLSS控制在2000mg/L。曝氣池容積為5000m3。某日實測曝氣池污泥濃度MLSS為3000mg/L,回流污泥濃度RSS為4000mg/L,試計算此時應(yīng)排放的污泥量。
解:將上述數(shù)據(jù)代入公式
圖片
上例僅是說明計算過程,實際上不可能一次排放1250m3污泥。一般來說,活性污泥工藝是一個漸進的過程,在控制總排泥量的前提下,應(yīng)連續(xù)多排幾次。用MLSS法控制排泥量盡量連續(xù)排放,或平均排放,該法適合進水水質(zhì)變化不大的情況。
02.食微比(F/M)法
F/M中的F是進水中的有機污染物負(fù)荷,無法人為控制進水中有機污染物負(fù)荷波動,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(shù)量,則問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(nèi)的污泥濃度,mg/L;
Va——曝氣池容積,m3;
BODi——進曝氣池污水的BOD5,mg/L;
Q——進水污水量,m3/d;
F/M——要控制的有機負(fù)荷,kgBOD/(kgMLVSS·d);
RSS——回流污泥濃度,mg/L。
【例題】某污水處理廠有機負(fù)荷F/M控制在0.3kgBOD5/(kgMLVSS·d)。某日進水量為20000m3/d、BODi=150mg/L、MLVSS=2500mg/L、RSS=4000mg/L,該廠曝氣池有效容積Va=5000m3,試計算剩余污泥排放量。
解:該廠每日應(yīng)排泥量該法適用進水水質(zhì)波動較大的情況或進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(jù)污水處理廠的特點,確定合適的F/M值。
F/M值可根據(jù)污水的溫度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,當(dāng)水溫高時,F(xiàn)/M值可高些,反之可低些。當(dāng)進水的難降解物質(zhì)較多時,F(xiàn)/M應(yīng)低些,反之可高些。
在實際運行控制時,一般是控制在一段時間內(nèi)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,要用到進水的BOD5,需要5天才能測出。為盡快能測得入水的有機負(fù)荷采用COD估算法。算出BODi值代入公式。另外計算MLVSS值時可利用MLSS估算MLVSS。
03.污泥齡(SRT)法
用SRT控制法控制排泥被認(rèn)為是一種準(zhǔn)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(zhǔn)確地計算系統(tǒng)內(nèi)的污泥總量MT。
一般來說,處理效率要求越高,水質(zhì)越嚴(yán)格,SRT應(yīng)控制大一些,反之可小一些。在滿足要求的處理效果下溫度高時,SRT可小些,反之則應(yīng)大一些。當(dāng)污泥的可沉性能較差時,有可能是由于泥齡SRT太小。
應(yīng)該說系統(tǒng)中總的污泥量MT應(yīng)包括曝氣池內(nèi)的污泥量Ma,二沉池內(nèi)的污泥量Mc和回流系統(tǒng)內(nèi)的污泥量MR,即:MT=Ma+Mc+MR
當(dāng)污水處理廠用SRT控制排泥時,可僅考慮曝氣池內(nèi)的污泥量,即MT=Ma。則
如果從回流系統(tǒng)排泥,則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(dāng)出水SS超標(biāo)時,更不能忽略Me。
【例題】某污水處理廠將SRT控制在5天左右,該廠曝氣池容積Va為5000m3,試計算當(dāng)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,該廠每天應(yīng)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(yīng)排剩余污泥量
這種計算簡單,使用方便。適應(yīng)進水流量波動不大的情況。當(dāng)進水流量發(fā)生變動時,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處于動態(tài)分配,此時的MT計算應(yīng)考慮二沉池內(nèi)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,m2(平方米,下同);Hs——二沉池內(nèi)污泥層厚度,m。則每日排放剩余污泥量為:
【例題】某廠曝氣池有效容積Va=5000m3,二沉池表面積為625m2(平方米),泥齡SRT=5天,試計算當(dāng)MLSS=2500mg/L,RSS=4000mg/L,二沉池內(nèi)污泥層厚度Hs=0.9m,進水流量Q=20000m3/d,出水SS=30mg/L時,該廠每天應(yīng)排放的排泥量?
解:將上述數(shù)據(jù)代入公式
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(dāng)沉降性能較好時,SV較小,反之較高。
當(dāng)污泥濃度較高時,SV較大,反之則較小。當(dāng)測得污泥SV較高時,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(yīng)及時排泥,降低SV值,采用該法排泥時,應(yīng)逐漸緩慢地進行,一天內(nèi)排泥不能太多。
例如通過排泥要將SV由50%降至30%時,可利用3~5天逐漸實現(xiàn)每天排出的污泥均勻地增加,切不可忽大忽小,避免造成整個活性污泥系統(tǒng)被破壞或者能力下降。
上述幾個剩余污泥排放系統(tǒng)的控制方法是常用的幾個,它們各有利弊,都有其特殊的適應(yīng)條件。實際運行中,可根據(jù)污水處理廠的實際狀況選擇以一種方法為主其它方法輔助核算。