好氧池曝气量计算

一、影响因素

1 营养物组分

有机物、N、P、以及Na、K、Ca、Mg、Fe、Co、Ni等（营养物和污染物只是以数量及其比例相对而言）。比例：进水BOD：N：P＝100:5:1；初次池出水，100:20: (为什么）；对工业废水，上述营养比例一般不满足，甚至缺乏某些微量元素，此时需补充相应组分，尤其是在做小试研究中。

2 DO

据研究当DO高于~L时，单个悬浮细菌的好氧化谢不受DO影响，但对成千上万个细菌粘结而成的絮体，要使其内部DO达到~L时，其混合液中DO浓度应保持不低于2mg/L。

3 pH值

pH值在~最适宜，经驯化后，以~为宜。

4 t（水温）

以20~30℃为宜，超过35℃或低于10℃时，处理效果下降。故宜控制在15℃~35℃，对北方温度低，应考虑将曝气池建于室内。

5 有毒物质

重金属、酚、氰等对微生物有抑制作用，（前面已述）。Na、Al盐，氨等含量超过一定浓度也会有抑制作用。

二、活性污泥处理系统的控制指标与设计，运行操作参数

活性污泥处理系统是一个人工强化与控制的系统，其必须控制进水水量，水质，维持池内活性污泥泥量稳定，保持足够的DO，并充分混合与传质，以维持其稳定运行。

1 微生物量的指标

混合液悬浮固体浓度（MLSS）：在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体的总重量，由Ma+Me+Mi+Mii组成。

混合液挥发固体浓度（MLVSS）：混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度，由MLVSS=Ma+Me+Mi组成。

※MLVSS/MLSS在左右，过高过低能反映其好氧程度，但不同工艺有所差异。如吸附再生工艺~，而A/O工艺~。

2 活性污泥的沉降性能及其评定指标

污泥沉降比SV（%）：混合液在量筒内静置30mm后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。

污泥容积指数SVI：SVI=SV/MLSS。对于生活污水处理厂，一般介于70~100之间。当SVI值过低时，说明絮体细小，无机质含量高，缺乏活性；反之污泥沉降性能不好。为使曝气池混合液污泥浓度和SVI保持在一定范围，需要控制污泥的回流比。此外，活性污泥法SVI值还与BOD污泥负荷有关。当BOD污泥负荷处于~1.5kg/（kg MSSd）之间时，污泥SVI值过高，沉降性能不好，此时应注意避免。

3 泥龄（Sludge age）θc

生物固体平均停留时间或活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，用公式表示：

θc＝VX/⊿X＝VX/QwXr。：

其中：⊿X为曝气池内每日增长的活性污泥量，即要排放的活性污泥量。

Qw为排放的剩余污泥体积。

Xr为剩余污泥浓度，与SVI的关系为

(Xr) max＝106 /SVI

θc是活性污混处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也具重要意义。因为不同泥龄代表不同微生物的组成，泥龄越长，微生物世代长，则微生物增殖慢，但其个体大；反之，增长速度快，个体小，出水水质相对差。θc长短与工艺组合密切相关，不同的工艺微生物的组合、比例、个体特征有所不同。污水处理就是通过控制泥龄或排泥，优选或驯化微生物的组合，实现

污染物的降解和转化。4 负荷BOD污泥负荷：单位重量活性污泥在单位时间内降解到预定程度的有机物量。Ns＝QSa/XV=F/MBOD容积负荷：指单位曝气池容积在单位时间内降解到预定程度的有机物量。Nv＝QSa/VBOD污泥负荷污染物的降解和转化。

4 负荷

BOD污泥负荷：单位重量活性污泥在单位时间内降解到预定程度的有机物量。

Ns＝QSa/XV=F/M

BOD容积负荷：指单位曝气池容积在单位时间内降解到预定程度的有机物量。

Nv＝QSa/V

BOD污泥负荷是活性污泥法设计、运行的一个重要参数。因为负荷与污水处理的技术经济性有关。负荷高则有机物降解速度与污泥增殖量加大，曝气池容积小，投资省，但其泥龄短，

处理出水水质不高，难以满足环境要求；反之若过低则曝气池容积加大，投资加大，曝气量加大，经济性能降低。故应选择适宜的负荷，同时还要避开~kgMLSSd负荷区间。

思考题

能否通过增加污泥浓度，减少构筑物的体积，节省投资

5 污泥产率

（1）实际测试

污水中有机污染物的降解带来微生物的增殖与活性污泥的增长，活性污泥微生物的增殖是生物合成与内源呼吸的差值，即

⊿X=aSa—bX。

其中：⊿X为活性污泥微生物净增殖量，kg/d；

Sr为在活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的有机污染物量

Sr＝Sa－Se；

Sa为进入曝气池污水含有的有机污染物量，kgBOD/d。

Se为经活性污泥处理后出水的有机污染物量，kgBOD/d。

X为混合液活性污泥量，kg。

a为污泥产率（降解单位有机污染物的污染量）。

b为微生物内源代谢的自力氧化率。

（2）理论推导（由试验配水研究）

由于细胞合成与内源代谢同步进行，单位曝气池内活性污泥净增殖速度为：

(dx/dt)g＝(dx/dt)s－(dx/dt)e

其中：(dx/dt)g为净增殖速度；

(dx/dt)s为合成速度；

(dx/dt)e为微生物内源代谢速度。

(dx/dt)s＝Y (dx/dt)u

其中：Y为产率系数，每代谢1kgBOD合成的MLVSS量。

(dx/dt)u为微生物对有机物的降解速度。

(dx/dt)e＝KdXv

其中：Kd微生物自身氧化率d-1，并称衰减系数；

Xv为MLVSS含量。

代入得：

(dx/dt)g＝Y(dx/dt)u－KdXv

⊿X＝Y(Sa－Se)Q－KdVXv

其中：⊿X为日污泥排放量；(Sa－Se)Q为日有机物降解量；Kd VXv 为池内总MLVSS量。

等式两边除以VXv得⊿X/ VXv = Y(Sa－Se)Q / VXv－Kd

由于⊿X/ VXv = 1/ Qc；(Sa－Se)Q / VXv ＝Ns （书中写成NrS）

∴ 1/ Qc ＝Y Ns －Kd

二者的区别：从物理意义上讲，a与Y、b与Kd是一回事，但前者是实测值（a、b）。由于进水水质和进水SS多变，因此a、b是一个实测的经验值。而Y、Kd为理论研究或配水研究的结果，配水试验不仅水质可以恒定，且无SS，当控制θc和NS进行同时多组实验时，可以通过作图求出Y、Kd（P112图4-9）。

6 有机污染物降解与需氧

微生物对有机污染物的降解包括1/3的直接氧化分解，2/3×80%需合成后再内源呼吸降解，故其需氧量为：

O2＝a′QSa＋b′VXv

其中：a′为微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量。

b′为每kg活性污染自身氧化所需要的氧量。

两边同除以VXv得：

O2/ VXv = a′Ns＋b′

两边同除以QSa得O2/ QSa＝a′＋b′1/ Ns

从式中可以看出：