運行中如何選擇合理的污泥濃度？（下）

  在進行后續的討論之前，先來把上期公眾號遺留下來的幾個問題解決一下。首先是上期提到的公式5，公式6，上期文章中，公式5，6為：

  在這兩個公式中，沒有計算體積，因此這兩個公式計算出來的并不是污泥濃度，而是污泥總量，在實際的運行中，很少用污泥總量來衡量日常的運行，而且化驗室也主要做污泥濃度而不是污泥總量，因此需要把這個計算成污泥濃

度，需要再進一步的計算，就是除以相應的生物池體積。

   在選擇生物池體積的時候，需要注意的是，這里應該選擇生物池的那一部分體積來進行計算，由于這個公式主要計算的是硝態氮轉化為氮氣的反硝化過程，在生物池內這個過程主要發生在缺氧區，因此這個體積就主要是指反硝化區的體積。如果廠內的工藝是A２O以及改良型A２O工藝的話，主要就是指缺氧區的體積；如果是硝化反硝化交替進行的工藝，就要以整體的體積進行計算，比如氧化溝，CASS等工藝。

   所以最終的計算公式就會變成：

公式全部推導完成后，來簡單舉一個例子進行一下實例的計算。

  案例分析：北方某地污水廠，設計處理能力為２萬噸，設計小時流量為833m3/h，實際處理能力為１.５萬噸，處理工藝采用的A２O工藝＋高效沉淀池＋轉盤過濾的工藝。生物池體積分別為：厭氧池1666ｍ３，設計停留時間HRT為2小時，缺氧池4165ｍ３，設計停留時間HRT為5小時，好氧池12500ｍ３，設計停留時間15小時，實測生物池內的MLVSS/MLSS大約在55~60%之間，年平均進水水質COD370mg/L，BOD為175mg/L，進水總氮為58mg/L，生物池各個月度實測溫度為下表：

   運營人員在具備這些數據以后，在１.５萬噸進水量的情況下，計算在各個月度的溫度下，應該控制的污泥濃度。

   首先需要計算的是在當前的水量下，生物池內各個處理段的實際停留時間：

   在當前處理水量下的小時平均流量：

  來計算保證出水BOD達標的情況下的最低的揮發性污泥濃度，BOD的去除在上文提到，主要認為在好氧池進行，對于其他的去除量為了計算方便忽略不計，因此使用公式

   也就是說為了保證BOD達到10mg/L的達標出水指標，需要保持好氧池內1320mg/L的MLVSS濃度。廠內實測的污泥有機份MLVSS/MLSS在55~60%之間，因此可以計算出MLSS濃度為：

   MLSS=1320÷55%=2400mg/L

   因此在實際控制中，生物池為了保證BOD達標需要保持MLSS為2400mg/L。

   再來繼續看脫氮反應的污泥濃度，首先來看各個月份的檢測溫度表：

  從年度的平均檢測的溫度可以看到溫度大體可以分為幾個溫度區間，冬季12~3月份在10℃左右，春秋兩季在15℃左右，夏季在20℃左右，這樣在工藝控制中，就以這三個溫度進行控制，由于水溫是一個逐步變化的過程，污泥濃度的工藝控制也需要一個比較漫長的過程，所以我們一般選擇春秋兩季為工藝調試階段，在這兩個季節運行人員可以進行濃度的調控。要注意溫度逐步變化，但是調控不可能精準調整，因此我們就選擇幾個平均數值，通過平均值計算可以得出冬季的10℃，春秋的15℃，夏季的20℃。因此我們就計算這三個溫度下的脫氮污泥濃度，出水總氮為了保證有一定的緩沖，采用12mg/L為計算值（一級A排放標準為15mg/L）。

  首先用公式（3）來計算20℃下的反硝化速率：

　　也就是說在20℃下，系統保持出水總氮達標反硝化的污泥濃度MLSS需要達到4072mg/L。

　　再來看15℃的情況：

　　也就是說在15℃下，系統保持出水總氮達標反硝化的污泥濃度MLSS需要達到5200mg/L。

　　最后來看10℃的情況：

也就是說在10℃下，系統保持出水總氮達標反硝化的污泥濃度MLSS需要達到6630mg/L。

  通過這一系列的計算，就可以得出污水廠在現階段的進水條件下，為了達到BOD/COD達標出水需要保持曝氣池里的MLSS濃度為2400mg/L，為了保證出水總氮達標需要保持的污泥濃度MLSS為：20℃時為4072mg/L，也就是4100mg/L，15℃時為5200mg/L，10℃時為6630mg/L。

  注意這些濃度都比BOD降解的污泥濃度要高，這是由于反硝化的速率明顯低于異養菌降解BOD的速率造成的，為了保證出水的總氮達標，因此要優先考慮總氮的去除，也就是選用的污泥濃度為脫氮的污泥濃度。轉化成季節性的統計也就是夏季保持在4100mg/L，春秋兩季為5200mg/L，冬季為6630mg/L。所以這樣也從理論計算上說明了四季分明的污水廠，在不同的季節需要控制不同的污泥濃度的原因。當然這些計算基于很多理想狀態下的數據，可能和實際運行有一定的出入。

  實際運行人員采集的實際運行數據越多，越真實的反應水質情況，工藝運行情況的時候，這個數據計算出來的也就越準確，運行數據的計算是一個無限逼近真實值的過程，在實際運行中，大家也可以以計算數據為基準進行調控，進行計算后調控，然后根據實際的情況不斷修正計算值，最終達到最佳的控制參數范圍。