污水剩余污泥计算公式

1、剩余污泥量计算方法在活性污泥工艺中 ,为维持生物系统的稳定 ,每天需不断有剩余污泥排出。它们主要由两部分构成, 一是由降解有机物BOD所产生的污泥增殖，二是进水中不可降解及惰性悬浮固体的沉积。因此，剩余干污泥量可以用式 (1)计算: X =( Y 1 + Kd 9c ) Q( BODi -BODo )+ fPQ (SSi -SSo )(1)式中AX系统每日产生的剩余污泥量， kgMLSS /d ；Y 污泥增殖率，即微生物每代谢1 kgBOD所合成的MLVSSkg数；Kd污泥自身氧化率,d -1；9c 污泥龄 (生物固体平均停留时间 )，d ；Y 1 + Kd 9c污泥净产率系数，又称表观产率(

2、Yobs )；Q污水流量，m 3/ d ；BODi ，BODo进、出水中有机物BOD浓度，kgBOD /m 3;fP不可生物降解和惰性部分占SSi的百分数；SSi，SSo进、出水中悬浮固体SS浓度，kgSS / m 3。德国排水技术协会(ATV )制订的城市污水设计规范中给出了剩余污泥量的计算表达式1。此式与式(1) 本质相同 ，只是更加细致 ，考虑了活性污泥代谢过程中的惰性残余物 (约占污泥代谢量的 10%左右)及温度 修正。综合污泥产率系数YBOD (以BOD计，包含不可降解及惰性SS沉积项 )写作：YBOD =0 6 >(1+ SSiBODi )-(1- fb ) X0 6 X0

3、08 X %FT 1+0 08 X C XFT (2)FT =1 702( T-15)(3)式中fb微生物内源呼吸形成的不可降解部分，取值0 1；FT温度修正系数。比较(1)，(2)两式,可知在ATV标准中动力学参数Y，Kd分别取值0 .6和0 . 08 d -1,进水中不可降解及惰性悬浮固体(fP部分)占总进水SS的 60%。由于剩余污泥中挥发性部分所占比例与曝气池中MLVS S与MLSS的比值大体相当，因此剩余干污泥量也可以表示成下式：X=YobsQ (BODi -BODo )f(4)式中f =MLVSSMLSS ；其他符号意义同前。式(4)与式(1)是一致的，均需确定Yobso2 Yob

4、s的确定表观产率Yobs =Y 1 + Kd Be具有明确的物理含义，我国室外排水设计规范(GBJ 14-87)第6 . 6. 2条明确规定 在20C，有机物以BOD计时，污泥产率系数Y其常数为0 . 40. 8。如处理系统无初次沉淀池，Y值必须通过试验确定。”同款还规定了Kd 20 C的常数值 0. 040 . 075 d -1。从中可以看出，Y值变化 幅度达100%, Kd的变化幅度达 87 5%。对于不设初沉池的活性污泥系统，常常将已有类似污水处理厂的运行经验，作为设计上的参考。表1是几种典型活性污泥工艺Yobs(或Y ,Kd )取值情况。对于运行中的污水处理厂，可通过长期运行工况参数，

5、如9c , F (污泥负荷，kgBOD /( kgMLVSS -d )求得Yobs实际值，或回归出适用于该厂的Y,Kd值。Yobs用 9c ,F表示为：Yobs =1 9 cF(5) 据实际运行参数并利用式 (5)计算得出的北京市方庄污水处理厂(传统活性污泥工艺 )和酒仙桥污水处理厂(氧化沟工艺 )的污泥净产率系数 ，见表 2。从表 2可见，对于传统活性污泥工艺 ，文献推荐值与实际测定值 非常接近 ；但对于氧化沟 ，二者有明显差距 ，其它不设初沉池的活性污泥工艺亦存在着类似的问题。事实上，由于各个污水处理厂的运行条件千差万别，必然会造成Yobs (或Y ,Kd )不完全相同，有时差别还很大3

6、fP和f的取值由式(1)可知，为正确估计和计算活性污泥工艺中的剩余污泥量，合理确定不可降解及惰性部分占总进水SS的比例是关键。大量的实践表明，进入曝气池的悬浮颗粒物质除部分有机物质发生水解而液化外，仍有40%60%将以剩余污泥的形式排出系统8。对一般城市污水而言，由这部分物质所引起的剩余污泥量在排 出的总剩余污泥量中占相当的比例，是不能忽略的。进水SS中不可降解及惰性（无机）部分所占的比例，在德国ATV标准中取 0. 6。根据我国污水处理厂 的经验，此值略高，因此我国大部分设计中取值 0 5。根据酒仙桥厂运行参数计算得的fP值为0 42（见表3）。若系统存在初沉池，经过初次沉淀后的出水,fP值

7、会有所降低，通常为0 3左右（见表4）。曝气池的混合液中，挥发性悬浮固体（MLVSS ）与总悬浮固体（MLSS ）的比值f ,受系统运行条件的 影响明显。对有初沉池的系统，此值通常保持在 0 70 8之间;若不设初沉池，f值降低，变化的范围也更大， 一般为0. 50 . 8,有时甚至低至0. 4。一般说来，氧化沟可保持较高的f值，如酒仙桥厂的f值为 0. 63。 SBR则通常稳定在 0. 5左右10。4 Yobs存在较大差异的原因从本质上讲，在一个保持动态稳定的活性污泥系统中，污泥龄9c （通过排泥控制）决定了可能存在的优势菌群;而有机物的多寡，营养的平衡（在MLVSS一定时，受进水水质影响）

8、则决定了微生物总体的生长水平。f值作为表征活性污泥系统实际运行状态的参数，既与9c，MLVSS密切关联，又受到进水水质的影响，可以用来解释Yobs的变化。由于前述式（1）与式（4）是等同的，忽略SSo ，BODo （符号意义同前），则有：Yobs + fPSSiBO Di =Yobsf，从而可建立起Yobs与fP ，SSiBODi以及f之间的关联：Yobs = fP XSSiBODi Xf 1- f （6）式（6）中，fP与SSiBODi体现了进水水质差异对污泥产率的影响，有无初沉池是关键因素，f则与运行工况紧密联系。根据表4所列城市污水的代表性fP和SSiBODi值，通过式（6）绘制Yobs

9、f的关系曲线 ，见图 1。从图1可以看出，对无初沉池的活性污泥系统，f的微小变化，会带来Yobs的较大改变，特别是当f >0 6时。排泥是污水处理厂的关键操作 ，因对污泥排放量的控制不同，加之进水水质的变化，使得f值可能在 0 40 7甚至更大的范围内变动，相应的污泥产率系数Yobs可能低至 0 . 3,也可能超过1 . 0,可见排泥过 程对污泥产率的影响极大。对同一污水处理厂 ，其运行条件是复杂多变的 ，而设计只是满足了某种特定状况，必然造成实际污泥产率与设计存在较大差距 ;对不同污水处理厂 ，即使它们的工艺设计完全相同，由于实际运行控制参数及来水水质不同，因此Yobs也会有不同。就一

10、般城市污水而言，进水SS与BOD浓度大致相同，若不设初沉池，通常要求f值控制在0 6以下（f >0 6以后Yobs变化显著，不利系统运行），此时Yobs介于 0 30 6之间，这 也是大多数污水处理厂污泥产率系数的设计取值范围。5 结语（1）在活性污泥工艺设计中 ，正确估算剩余污泥量非常重要 ，为此需解决两方面的问题 ：一是确定污泥产率 系数Yobs ；另一是确定进水SS中不可降解及惰性悬浮固体的比例。（2）对传统活性污泥法，可根据已有规范及资料给定的Y ,Kd值，计算Yobs ；对不设初沉池的活性污 泥变型工艺,Yobs会随MLVSS /MLSS比值显著变化，变化范围为0 31 0。可