北方寒冷地区SBR设计参数的修正及其探讨

84环境工程2006年4月第24卷第2期北方枣冷地区SBR设计蚕数帕修正及其捻讨。韩洪军梁杰马文成(哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090)摘要在城市污水处理系统中，通常的sBR工艺设计参数多适用于常温的环境即15～30℃。而我国北方寒冷地区，冬季水温一般在6—10℃，如果仍按照常规参数进行工程设计，在一定程度上不能满足北方城市污水处理系统的实际情况，出水水质很难达到排放要求。因此，应把温度参数与反应动力学联系起来，通过试验和工程实例对SBR的常规设计参数进行低温下的修正，以适应北方寒冷地区的城市污水处理厂的设计要求。关键词sBR低温设计参数修正O引言常规SBR的设计参数和计算方法，都是在常温或中温的条件推导和经验估算得到的，而且其选定范围也比较大。众多资料表明，冬季时寒冷的气候条件致使污水处理系统中微生物数量的大量减少和活性降低，这对污水的生物净化极为不利，导致冬季低温条件下污水生物处理效果大为降低¨’2o，如果仍按照常规参数进行SBR法的工程设计，在一定程度上不能适应北方城市处理系统的实际情况，出水水质很难达到排放要求。因此，把温度这个参数与反应动力学联系起来，通过试验和工程实例，对sBR的常规设计参数(B0职污泥负荷，污泥产量，需氧量、表面负荷等)引入温度影响系数，进行低温下的修正和校核，以适应北方寒冷地区的城市污水处理厂的设计要求，并且经修正的设计参数在实验室小试和现场中试中得到了很好的实际印证。1BOD5污泥负荷的修正BOD，污泥负荷率是影响有机物降解、活性污泥增长的重要因素之一。北极环境研究室在阿拉斯加州尔班克斯附近实验得到的结果b。：曝气系统在低温条件下运行时，有机负荷是影响最大的参数。在温度低于10℃条件下，延时曝气污水处理厂的BO耿污泥负荷不能超过0．08kg／(kg·d)。在常温下，负荷可达0．11kg／(kg·d)，有些污水处理厂负荷接近0．2kg／(kg·d)仍有效地运行。实验研究还指出，在常温条件下，随污泥负荷的增加，BOD；的去除率的降低并不是很明显，而在低温下，增加污泥负荷，BOD，去除率将迅速降低。*国家高技术研究发展专项经费资助(2003AA601090)对沈阳城市污水试验表明，其低温的温度变化的范围是7～9℃，中温为17～19℃。试验证明，只要将BOD，污泥负荷控制在0．11k∥(kg·d)以下，低温运行时BOD，及cOD。，的去除效果，能够在相同负荷条件下与中温运行的效果保持一致，在连续低温条件下运行，净化效果仍然良好。试验结果还表明，当BOD，污泥负荷提高到o．20kg／(kg·d)以上时，BoD，及c0D。，的去除效果将有降低，而当提高到0．30kg／(kg·d)时，BOD5去除率降低至70％，如进一步提高到0．45k∥(kg·d)，去除率将降低至35％。在呼和浩特的低温试验，采取人工降温的措施，水温降至2℃，试验结果表明，在4．2—7．7℃的低温条件下，只要采取低值的BOD；污泥负荷(0．1kg／(kg·d))，仍可维持较好的去除效果，BOD，去除率77％～90％，cOD。，去除率56％～60％，出水水质较好bJ。sBR法低温运行时的污泥负荷的选取，除了以各地的经验数据作为参照外，当污水温度低于10℃时，污泥负荷还可以按斯特里特、菲尔普斯公式进行修正。Ⅳ。：茎!：兰!：』(1)。叩式中Ⅳ。——污水温度r℃时的BOD，污泥负荷kg／(kg’d)；K，——污水温度r℃时的BOD5降解速率L，d，可通过试验确定；s。——出水5日生化需氧量r119／L；卜曝气池混合液MLVSs／MLSs之比，一般取0．70～0．75；万方数据环境工程2006年4月第24卷第2期85刁——5日生化需氧量去除率，低温季节一般取0．85～0．90。对于sBR法的污水温度为r℃时，BOD，降解瞄应按下列公式计算：群=如·口。“(2)K∞——污水温度为20℃时5日生化需氧量降解速率，应通过试验求得，无试验资料时可取0．013～O．019；口——温度系数，无量纲，其值与污水的温度范围、水质和处理条件有关。用温度系数表示温度的影响程度大小是简便的，而且具有一定的理论意义。温度系数值越大，表明温度对反应过程影响就越大。从9值的变化可以看出，温度的影响作用不均衡。常温条件下，温度即使在较大范围内变化，口值变化幅度也很小。而低温时，尤其5～7℃以下，温度越低，温度影响也越强烈。我国各地通过试验求得的咿值列于表l。表l温度系数表地点曝气池型式温度范围，℃温度系数口值因此，在北方寒冷地区sBR活性污泥法的污泥负荷必须进行修正，使BOD，污泥负荷保持在0．11kg／(kg·d)以下，同时根据试验或参考经验参数合理的选择BOD5降解速率K：。以及温度系数p，使其能够满足寒冷地区冬季的设计要求和日常的运行。2低温下污泥产率△