氧化沟工艺中曝气池体积计算方法的讨论

第14卷第2期VoL．14No．2鄂州大学学报JoumatofEzhouUniversity2007年3月Mar．20o7氧化沟工艺中曝气池体积计算方法的讨论马凌军(鄂州大学建筑工程系，湖北鄂州436000)摘要：近几年，随着我国经济的飞速发展，环境问题日益突出，面对日益恶劣的环境状况，我国政府提出了建设资源节约型和环境友好型社会的要求。兴建污水处理厂是解决水污染问题的主要方法，通过合理的设计充分发挥工艺优势。该文讨论曝气池体积计算方法，建议在采用德国ATv标准的基础上作适当修正。关键词：氧化沟工艺；曝气池体积；计算方法中图分类号~X703文献标识码：A文章编号：1008—9004(2007)02—0041—03随着经济的快速发展，我国正面I临着许多发达资本主义国家曾经经历过的环境问题，环境保护成为一项基本国策，各级地方政府高度重视环境保护及治理工作，尤其是污水处理问题。兴建污水处理厂是解决当前水污染问题的主要手段。国家建设部、国家环保总局出台以提高水价为主要内容的相关政策，一方面限制对水资源的过度开发，另一方面为污水处理提供资金和政策保障。污水治理方法很多，包括：物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、组合工艺处理法、生物处理法等等。生物处理法中活性污泥工艺具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点，成为当今污水处理工艺的首选LlJ。在活性污泥工艺中，曝气池体积的计算与设计是决定污水处理效果好坏的核心。曝气池容积的计算方法有三种：污泥负荷法、泥龄法、数学模型法。三种方法在操作上难易程度不同，计算结果的精确度也不同，所以它直接关系到设计水平、基建投资和污水处理的可靠性。下面对三种方法进行比较和取舍分析。1污泥负荷法污泥负荷法是目前国内外最流行的设计计算方法。我国的规范手册，美、英、日等国目前也采用此法。几十年来世界各国运用污泥负荷法设计了成千上万的污水处理厂，充分说明了它的正确性和适用性。污泥负荷法的计算公式为：V=24Q／1000FNw=24Q／1000Fr(1)：曝气池容积(m)Q：曝气池设计流量(m／d,时)厶：曝气池进水BOD(生化需氧量)浓度(mg／Z)F：曝气池污泥负荷(kgBOD／kgMLSS·天)(即MLSS)：曝气池混合液悬浮固体平均浓度(培／m’)F，：曝气池容积负荷(kgBO0／llt池容·天)污泥负荷法存在一些问题，甚至是比较严重的缺陷，影响了设计的精确性和可操作性。这种方法是一种经验计算法，它的最基本参数F和F是根据曝气的类别按以往的经验设定，由于水质千差万别和处理要求不同，这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围，我国规范对普通曝气推荐值为：F=0．2—0．4kgBOD／kgMLSS·天F，=0．4—0．9kgBOD／m池容·天可以看出最大值比最小值大一倍以上，幅度很宽。如果其他条件不变，选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍以上。基建投资相差很多，污水处理有很大差异，在这个范收稿日期：2006—09—11作者简介：马凌军(1969一)，男，湖北仙桃人，鄂州大学建筑工程系讲师，硕士，主要研究方向：环境工程。维普资讯http://www.cqvip.com42鄂州大学学报第l4卷围取值完全凭经验，对于经验少的设计者来说很难操作J。一另外，我国已将污水脱氮作为污水排放的一次指标，当污水要求硝化、反硝化时，、，取多少合适?这给设计者增加了难度，影响了精确度与可靠性。2数学模型法国际水质污染与控制协会(／AWQ)组织各国家于1986年首次推出活性污泥一号模型(ASM，)。1995年，该协会又推出活性污泥二号模型()。1999年，IaC／q专家组经过对一号模型应用中问题的修正，推出活性污泥三号模型(ASM3)。数学模型法的理论依据是：活性污泥工艺是污水生物处理过程，遵循有机物降解和微生物生长动力学原理，而目前在这方面有相当深人的研究和较完善的理论体系。如果运用生物反应动力学公式，模拟污水处理厂的真实情况，给出必要的前提条件及假设，建立数学矩阵，设计时只需确定与该工程相吻合的动力学系数和化学常数，就可解数学方程，得出各种所需的设计参数。很显然，采用这种方法不仅能优化设计，提高设计水平和效率，还可优化已建成的污水厂的运行管理，开发新的工艺，这是污水处理的本质飞跃。数学模型法在理论上是比较完美的，但在具体应用中存在不少问题，这主要是由于污水和污水处理的复杂性和多样性，即使是简化了的数学模型，应用起来也相当困难，从而阻碍了其推广和应用，运用的困难程度此不赘述。因此，此法在国3泥龄法及其修正在不具备运用数学模型法条件的情况下，一种比污泥负荷法更简洁、科学，符合中国国情的方法就是泥龄法。在我国规范中也提出了按泥龄计算曝气池体积的计算公式，但各系数取值范围宽，变