独立分格推流式活性污泥法的动力学分析

●第13卷第3期l993年9月环境科学学报ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTLEVo1．13．No．3September，1993独立分格推流式活性污泥法的一纠动力学／分析皇查釜董方华王淑莹摘要>f7在严格拦澍试验条件的基础上，对独立舟格式活性污泥法进行了定量的试验研究与动力学舟析．结果表明，底街上B陴解速率常数K值并不是常暂，面是随着易辟鸯}底物的降鸯}去除逐讳i变小·据此修正了该秉统的传统动力学公式显相应的设计计算方法#培出了工艺设计时曝气池舟格敷的蝴舟及其窖祝确定的基本原则．关键词一苎皇兰兰墼!!：，．表I￡髦j忽独立分格推流式活性污泥法(PlugFlowCompartmentalizedReactorActivatedSludgeProcess，以下简称分格推流式)的曝气池可以看作由若干个完全混合式曝气池串联而成{也可看作普通廊道式曝气池中横向设置若干个有小孔相通的隔板(墙)，将其分成着干个相通的完全混合式独立分格曝气池．后者是经常采用的形式．图1为这种系统的工作示意图．虽然按曝气池中混合液的流恋可分为推流式与完全混合式两类，但这两种形式的理想状态是不存在的．实际上，长宽比不大的普通廊道式曝气池中的流态也接近于完全混合”．0仆·S．图1分格推流式活性污泥法流程图Fig．1Flowschemeforaplugflowcompartmentalizedreactoractivatedsludgeprocess理想推流式的优缺点正好与完全混合式相反，它虽然耐冲击负荷能力差，但生化反应推动力与反应速率大，效率高，适用于处理城市污水与易降解的工业废水等．由于曝气作用，实际的曝气池中纵向混合(即返混现象)很严重，连近似的推流状态也难以维持，这就大大降低了其生化反应推动力及处理效率．为了解决这～问题，尽可能强化推流过程，在普通廊道式曝气池中横向设置若干个相通的隔板，使之变成独立分格的推流式曝气池．分÷现在武霞城市建设学硫河南舟院工作．．|D维普资讯http://www.cqvip.com环境科学学报l3卷格数越多越接近推流式，越少越易形成完全混合式．应当根据废水的浓度与性质来决定分格数，可以通过增加分格数米强化推流，也可：均等确定曝气池中各分格的容稆．例如，前面几个分梧的容积大，后面分格的容积小，使之兼有完垒混合式和推流式两者的优点．完全混台式活性污泥法有较成熟的动力学公式，在工程设计上普通廊道式曝气池一般也采用完垒混台法的公式．而分格推流式中的底物浓度在各个分格里是变化的，前后相连两个分格的输入输出有密切关系，目前还设有很成熟的动力学公式．我们试验为基础，对独立分格推流式活性污泥怯的动力学模型及动力学常数进行了初步的探讨．一、试验方法与动力学基础本试验采用的独立分格曝气池为二廊道，共分8个独立分格，每格有效容积为6L，其轴侧图与流程见图2．试验用水是啤酒废水并投加少量啤酒与氮、磷等营养物，使其COD浓度在1000mg／L左右并维持营养平衡．废水一经充分沉淀后基本无悬浮固体，它同回流污泥一起依次进入各分格．混台液从第8个分格流出进入竖流式二沉池，经泥水分离，出水排至集水瓶J污泥回流至曝气池．每个分格曝气池(以下简称分格)设一穿孔管曝气．具有8十独立分格的曝气池轴擤j圈回流污b，试验流程示意圈空气图2曝气池轴键图与试验渡程示意图一Fig．2AxOnometricdrawingoftheaerationtankandflowscheme啤酒及其废水都是易降解的，进入曝气池废水的BOD与COD比值为0．7左右．曝气池混合液中的MLVSS与MLSS的比值一直很稳定．进水COD浓度和曝气池中的平●维普资讯http://www.cqvip.com●3期彭永臻等：独立分格推流式活性污泥法的动力学分析327均MLS$浓度一般都维持在1000mg／L和2500mg／L左右．因此，本试验以COD~MLSS分别作为有机物(底物)和污泥浓度的主要指标．在试验中也不定期地测定BOD、氨氨、硝酸盐氮、总磷等．常规测定分析项目有pH值、碱度与SVI等．为了尽可能减少各种误差，在整个试验过程中采取以下控制措施t控制曝气池中的水温始终为20±O．5℃；每分格的混合液中的溶解氧都在2mg／L左右}采用定量配水，同时使二沉池的出水再进入带有刻度的集水瓶，以便进一步校核处理水量；每日每2h排放一次少量的剩余污泥，以便尽量维持曝气池中的污泥浓度基本不变．完全混合式曝气池中底物降解可看成其底物浓度的一级反应t=KS(1)式中，底物比降解速率，h-，——底物比降解速率常数，L／(h·rag)，s——曝气池中的底物浓度，mg／L．传统的观点认为[1j2]，在图1所示的完全混合式曝气池的串联系统中，各个分格中的底物比降解速率常数K(表示分格曝气池的序号，以下同)与污泥