水处理技术:一、运行调度
1、活性污泥系统的运行调度
在运行管理中,经常要进行运行调度,对一定水质水量的污水,确定投运几条曝气池、几座二沉池、几台,以及多大的回流能力,每天要排放多少污泥。运行调度方案可按以下程序编制:
(1)确定水量和水质 即准确测定污水流量Q,入流污水的BOD5及有机污染物的大体组成。
(2)确定有机负荷F/M 应结合本厂的运行实践,借助一些实验手段,选择最佳的F/M值。一般来说,污水温度较高时,F/M可高一些。反之,温度较低时,F/M应低一些。对出水水质要求较高时,F/M应低一些,反之,可高一些。传统活性污泥工艺的F/M一般在0.2-0.5kgBOD5/(kgMLVSS·d)范围内。
(3)确定混合液污泥浓度MLVSS MLVSS值取决于曝气系统的供氧能力,以及二沉池的泥水分离能力。从降解污染物质的角度来看,MLVSS应进量高一些,但当MLVSS太高时,要求混合液的DO值也就越高,前已述及,在同样的供氧能力时,维持较高的DO值需要较多的空气量,而一些处理厂的曝气系统难以达到要求。另外,当MLVSS 太高时,要求二沉池又叫强的泥水分离能力,一些处理厂的二沉池表面积相对较小,难以提供充足的泥水分离能力。因此,应根据处理厂的实际情况,确定一个最大MLVSS 值,一般在1500-3000mg/L之间。
(4)确定曝气池的投运数量 可用下式计算:
n=QBODi/F/MMLVSSVa
式中 n —- 曝气池数量,个;
Q ―― 污水处理量,m3/d;
BODi――污水原BOD浓度,g/L;
F/M ――污泥负荷,kgBOD/(kgVSS·d);
MLVSS――混合液挥发固体浓度;
Va――每条曝气池的有效容积。
从式中可以看出,有机负荷F/M值越低,投运曝气池的数量就越多。同样,MLVSS越低,需要投运曝气池数也越多。
(5)核算曝气时间Ta 曝气时间,即污水在曝气池内的名义停留时间,不能太短,否则,难以保证处理效果。对于一定水质水量的污水,当控制F/M在某一定值时,采用较高的。MLVSS运行,往往会出现Ta太短的现象。如Ta太短,即污水没有充足的曝气时间,污水中的污染物质没有充足的时间被活性污泥吸附降解,即使F/M很低,MLVSS很高,也不会得到很好的处理效果。因此,运行中应核算Ta值,使其大于允许的最小值。当然,Ta一般情况下也没有必要太大。传统活性污泥工艺一般控制Ta在6~9h之间,最低不能小于5h。Ta用下式计算:
Ta=Va·n/Q
式中 n--投运曝气池的数量。
当Ta太小时,可以降低MLVSS值,增加投运池数。
(6)确定投运台数 可用下式计算:
n=fo·Q·BODi/300Ea·Qa
式中 Qa--单台的日供风量;
fo--耗氧系数,kgO2/kgBOD;
Ea--空气扩散器充氧效率,%。
(7)确定二沉池的水力表面负荷qh qh越小,泥水分离效果越好,一般控制qh不大于1.5m3/(m2·h)。
(8)确定二沉池投运数量 可用下式计算:
n=Q/qh·Ac
式中 Ac--单座二沉池的表面积。
(9)确定回流比R 回流比R是运行过程中的一个调节参数,前已述及,R应在运行过程中根据需要加以调节,但R的最大值受二沉池泥水分离能力的限制,另外,R太大,会增大二沉池的底流流速,干扰沉降。在运行调度中,应确定一个最大回流比R,以此作为调度的基础。传统的活性污泥工艺的最大回流比可按100%考虑。
(10)核算二沉池的固体表面负荷qs 每座二沉池的qs可用下式计算:
qs=(1+R)·Q·MLSS/Ac·n
式中 n--二沉池投运数量。
在运行中,当固体表面负荷超过最大允许值时,将会使二沉池泥水分离困难,也难以得到较好的浓缩效果。传统活性污泥工艺一般控制qs不大于100kg/(m2·d),否则应降低回流比R,或降低MLSS,也可以增加投运的二沉池数量。
(11)核算二沉池出水堰板溢流负荷qw 可用下式计算:
qw=Q/Lw·n
式中 n--二沉池投运数量;
Lw--每座二沉池出水堰板的总长度。
当传统活性污泥工艺的二沉池采用三角堰板出时,一般控制qw不大于10m3/(m·h)。否则,应增加二沉池投运数量。。对于辅流式二沉池来说,在控制qh满足要求的前提下,二沉池直径较大时,qw一般都远小于10m3/(m·h)。