活性污泥法二沉池表面面积计算方法

第25卷第1期Vo1．25No．12004青岛建筑工程学院学报JournalofQingdaoInstituteofArchitectureandEngineering活性污泥法二沉池表面面积计算方法毕学军，宋军英，封永红。(1．青岛建筑工程学院，青岛266033；2．青岛市排水管理处，青岛266071；3．中国建设银行青岛市李沧区支行，青岛266100)摘要：介绍了一种利用固体通量理论进行活性污泥法二沉池表面面积的计算方法，该方法利用水力负荷与固体负荷进行二沉池表面面积的计算，不仅计算公式简单，而且克服了利用传统负荷法进行二沉池设计计算的缺点，是非常简单实用的进行二沉池设计计算的方法．关键词：活性污泥法，二沉池，固体通量理论，水力负荷，固体负荷中图分类号：X703．1二次沉淀池是活性污泥系统重要的组成部分，其作用是进行泥水分离，使混合液得到澄清、污泥得到浓缩，保证正常的活性污泥回流．二沉池的工作性能直接影响活性污泥法系统的出水水质和回流污泥浓度．在传统的以去除含碳物质为主要目标的污水生物处理过程的最终出水中有机物(COD)主要以悬浮固体形式存在，其与出水中悬浮固体(ss)密切相关，通常lmg／L的ss相当于0．3～1．Omg／L的BOD或0．8～1．6mg／L的COD．而以去除氮磷等营养物质为目标的污水生物处理系统则对二沉池的工作性能提出了更高的要求，因为lmg／'L的ss亦相当于0．08～0．10mg／L的TN和0．02～0．04mg／L的TP，为保证出水水质，应尽量降低出水中的ss数量．因此，在活性污泥系统设计中，二沉池设计是至关重要的．1二沉池设计原理二沉池设计的主要内容包括：(1)池型选择；(2)二沉池(澄清区)表面面积、有效水深和污泥区容积的计算．其中二沉池表面面积的确定是二沉池设计的关键．为了保证活性污泥系统的出水水质与生物处理系统的正常工作，二沉池必须同时满足混合液澄清与污泥浓缩要求[1]，因此，二沉池表面面积通常分别按照水力负荷(HLR)与固体负荷(SLR)进行计算．按照澄清要求：二沉池水力负荷必须小于污泥成层沉降速率HLR—Q／A≤式中Q为处理系统进水流量(m。／h)；A为沉淀池表面积(m)；为污泥成层沉降速率(m／h)按照浓缩要求：二沉池固体负荷必须小于极限固体通量SLR一(Q+Q)·C0／A一(1+R)Q·C0／A≤GL(2)式中G为极限固体通量(kg／rn·h)；C。为进入沉淀池的悬浮固体浓度(kg／rn。)；Q，为回流污泥流量(m。／h)2固体通量理论的应用固体通量理论是二沉池设计与控制的理论基础，目前，通常采用的固体通量理论的简化公式i-为：收稿日期：2003—03—07维普资讯http://www.cqvip.com46青岛建筑工程学院学报第25卷G一·[Q／A]”一·[-RQ／A](3)(4)式中VO为参数(m／h)；K为参数(m。／kg)；c为悬浮固体浓度(kg／m。)；、，2为参数；R为污泥回流比；其它同前在固体通量理论简化公式中，表征泥水界面沉降速率(成层沉降速率)的参数(。和K)是非常重要的，然而由于不可预知的缘故，无法确定参数VO和K，因此，使固体通量理论的实际应用受到限制．因而在二沉池设计中，二沉池水力负荷与固体负荷一般由设计者根据经验确定，目前在二沉池设计中广泛采用的水力负荷率与固体负荷率如表1所示．由于根据设计者的经验对二沉池水力负荷率与固体负荷率取值进行二沉池设计计算，可能会造成计算结果与实际的差别，特别忽略了不同污泥回流比对二沉池沉降性能的影响，这些都有可能带来严重的后果．表1传统活性污泥系统二沉池水力负荷率与固体负荷率为了提高固体通量理论的实用性，大量研究试图利用比较容易获得或假定的可以反映污泥沉降性能的参数(如污泥体积指数SVI)来确定固体通量理论公式中的各项参数(口。、K、、)，如果这些参数得到确定，固体通量理论在二沉池的设计与控制中则变得容易了．Macros等人[3]总结提出了非常简洁的与G的计算方法，其按照污泥沉降性能对污泥进行分类，然后给出不同沉降性能下的固体通量理论公式中的参数。、K、、，z值，见表2．表2不同沉淀性能的污泥的经验参数值污泥沉降性能污泥指数SVI值很好好一般差很差因此，根据公式(1)与公式(3)、公式(2)与公式(4)可以分别按照水力负荷与固体负荷进行非常简便的二沉池表面面积的计算，即：Q／A≤0·e—CoQ／A≤·ER·0·e(-KCo]／(R+1)·C0(5)(6)在二沉池设计中，只要确定二沉池设计过流量(Q)与较为合理的活性污泥浓度(MLSS)、污泥回流比(R)以及表征污泥沉降性能的参数(5)，就可以利用公式(5)、公式(6)以及表2分别按照澄清与浓缩要求进行二沉池表面面积(A)i-[-~i，最终取二者中较大值作为设计值．在二沉池设计中，