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表三:
温度 10° to 12° C 和一般条件下,旱季反硝化设计的标准值(每千克进水BOD5硝
酸盐要除的氮kg)
VD/VAT SNO3,D/CBOD,IAT 设厌氧区的反硝化 (或类似工艺) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.11 0.13 0.14 0.15 0.06 0.09 0.12 0.15 同时或间歇反硝化 当温度为10° to 12° C时建议按表三设计反硝化区。反硝化容积建议不小于VD/VAT = 0.2 或大于VD/VAT = 0.5。
对于各种变法可取设厌氧区的反硝化和同时或间歇反硝化的平均值。
当温度高于12° C时,反硝化池容积可以每1° C增加1%。(by ca. 1 % per 1° C)。
如要用COD来重新计算,则可使用SNO3,D/CCOD,IAT = 0.5·(SNO3,D/CBOD,IAT.)。 当 VD/VAT = 0.1, 重新计算时可取SNO3,D/CBOD,IAT = 0.08对设厌氧区的反硝化,或SNO3,D/CBOD,IAT = 0.03对同时或间歇反硝化。如重新计算结果为 VD/VAT < 0.1则设定SNO3,D/CBOD,IAT = 0 。
如要求的反硝化大于SNO3,D/CBOD = 0.15, 则不建议增加 VD/VAT 值。这时需研究减小一沉池容积或使部分污水绕过一沉池,或设分开的污泥处理系统,来达到目标。再一个方案是设计外部碳源。
增加外部碳源时,反硝化每公斤硝酸盐氮需要5 kg COD:
SCOD,Ext?5?SNO3,D,Ext [mg/l]
(5-8)
购买的碳的 成分的COD应如 表4。其他的碳源的COD,如果需要,反硝化能力应提前确定。应指出的是甲醇只是适合于必需使用的特殊反硝化的长期使用
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表四 外部碳源 参数 密度 COD COD 单位 kg/m3 kg/kg kg/L 5.2.3 磷的去除
磷可以通过生物及同时沉淀去除,也可将同时沉淀和预、后沉淀结合。(参见[1], 5.2.6 及7.4)
生物脱磷混合池的最小接触时间为0.5 到 0.75 小时, 按最大旱季进水量加污泥回流量(QDW,h + QRS)计。脱磷不仅与接触时间有关,在更大程度上取决于易降解有机物浓度与磷浓度的比值。在冬季厌氧池常用来反硝化,这时磷的去除量就有限了。
为确定脱磷的量,需作磷的物料平衡:
XP,Prec?CP,IAT?CP,EST?XP,BM?XP,BioP [mg/l]
甲醇 790 1.50 1.185 烷Ethanol 780 2.09 1.630 乙酸 1,060 1.07 1.135 (5-9)
CP,IAT 是生物反应池进水的总磷。
CP,EST 出水中的磷按允许的浓度(CP,ER),可取CP,EST = 0.6 ~ 0.7 CP,ER. XP,BM 为异养菌所含的磷,可取0.01 CBOD,IAT 或 0.005 CCOD,IAT XP,BioP生物除磷浓度,对于通常市政污水:
XP,BioP = 0.01 - 0.015 CBOD,IAT 或 0.005 - 0.007 CCOD,IAT ,为上游厌氧池的进水浓度 低温下, SNO3,EST ? 15 mg/l时可假定 XP,BioP = 0.005 - 0.01 CBOD,IAT 或 0.0025 to 0.005 CCOD,IAT
对没有厌氧区只设缺氧区或阶段进料的反硝化工艺可假定XP,BioP ? 0.005 CBOD,IAT 或 0.002 CCOD,IAT
低温,缺氧区的内回流排入厌氧池时,可设定XP,BioP ? 0.005 CBOD,IAT 或 0.002 CCOD,IAT
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平均除磷的需药量为 1.5 mol Me3+/mol XP,Prec,可换算为下列数值: 用铁盐时 用铝盐时
2.7 kg Fe/kg PPrec 1.3 kg Al/kg PPrec
使用石灰进行同时沉淀时,石灰乳液应投加到二沉池进水中,以提高pH值使磷沉淀。石灰需要量与碱度有关。任何情况下多应作试验。 (见 ATV 标准 ATV-A 202)。(英文版还没有)
如CP,ER < 1.0 mg/l, (即 CP,ER = 0.8 mg/l 用任意取样方法时),单级的活性污泥法无法达到。只在非常有利条件下才能达到CP,EST = < 1.0 mg/l 。
5.2.4 污泥产量计算
活性污泥法产生的污泥由降解产生的有机物和储存的固体物及除磷产生的污泥组成:
SPd?SPd,C?SPd,P [kg/d]
(5-10)
污泥产量和泥龄的关系式如下:
tSS?MSS,ATVAT?SSATVAT?SSAT?? [d] SPdSPdQWS,d?SSWS?Qd?XSS,EST(5-11)
TSS 与VAT有关的污泥泥龄
Qd·XSS,EST 二沉池出水可过滤物质负荷,一般可略去不计 SPd 污泥产量
QWS,d·SSWS 剩余污泥量 SSAT 生物池的MLSS (kg/m3)
可用下列经验公式和Hartwig系数来计算污泥产量:
SPd,C?Bd,BOD?(0.75?0.6?XSS,IATCBOD,IAT?(1?0.2)?0.17?0.75tSS?FT) [kg/d] (5-12)
1?0.17?tSS?FTSPd,C 除碳的污泥产量
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Bd,BOD 日BOD负荷 XSS,IAT 进水SS浓度 CBOD,IAT 进水BOD浓度 内源消化的温度系数(FT):
FT?1.072(T?15) [-]
(5-13)
如为改进反硝化经常投加外来碳源,当SCOD,Ext (外来碳源的溶解性COD)? 10 mg/l, (SNO3,D,Ext (用外来碳源反硝化的NO3)? 2 mg/l) 使用式5-12(简化), Bd,BOD 要增加 Qd·0.5·SCOD,Ext/1000 表五中的 CBOD,IAT 也增加 0.5·SCOD,Ext。当SCOD,Ext ? 10 mg/l 增加的污泥产量可略去不计。
表五中的数值为使用公式化5-12按温度T = 10° C and 12° C计算的平均值。 表五: 温度 10° - 12° C时的比污泥产量 SPC,BOD [kg SS/kg BOD5]. XSS,IAT/ CBOD,IAT 4 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.79 0.91 1.03 1.15 1.27 8 0.69 0.81 0.93 1.05 1.17 10 0.65 0.77 0.89 1.01 1.13 15 0.59 0.71 0.83 0.95 1.07 20 0.56 0.68 0.80 0.92 1.04 25 0.53 0.65 0.77 0.89 1.01 泥龄 除磷时的污泥产量由二部分组成,生物脱磷产生的和同时沉淀产生的。
生物脱磷产生的污泥可定为3 g SS / g 生物脱磷。 同时沉淀产生的污泥取决于药剂的类型和剂量,可定为: 2.5 kg SS / kg 铁盐和 4 kg SS / kg 铝盐。除磷产生的污泥(SPd,P)可用下式表示:
SPd,P?Qd?(3?XP,BioP?6.8?XP,Prec,Fe?5.3?XP,Prec,Al)/1000 [kg/d]
(5-14)
如使用石脱磷则为 1.35 kg SS / kg (Ca(OH)2)。 2013-7-26
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5.2.5 SVI和MLSS浓度的假定
泥体积指数SVI取决于污水的成分及曝气池中的搅拌特性。易降解有机物比重大(在某些工业和商业污水中),可导致高的SVI。
正确假定SVI对于设计工作是很重要的。如仅扩建二沉池不改造曝气池,则可以依据不利季节或85%情况的记录数据。即使改造曝气池,运行记录加上表六的数值对于估算SVI也很有帮助。如过去有SVI > 180 l/kg的记录,则必须采取减少的措施。
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如经半小时沉淀污泥体积超过250 ml/l ,混合液可以用二级出水稀释使其处在100和250 ml/l 之间。 根据稀释倍数可以的到稀释污泥的体积DSV。
****************************************************************** 表六: 处理目标 SVI 工业/商业进水 有利的 无硝化 硝(及反硝化) 污泥稳定 如没有有用的资料,表六的数值可采用,同时要考虑不利的运行条件。 在下列情况下可以采用SVI的低值: 没有一沉池,
前面设有选择池或厌氧池,
75 - 120 120 - 150 化 100 - 150 100 - 150 不利的 120 - 180 120 - 180 污泥体积指数的标准值
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