一、污水負荷的定義
1、負荷:一般說(shuō)負荷有污泥負荷和容積負荷兩種,分別指一定時(shí)間(天)內一定量污泥(kg)去除COD的量(kg),和一定時(shí)間(天)內一定反應體積(立方米)去除COD的量(kg)。
2、沖擊負荷:在污水處理運行當中,污泥量一般都會(huì )保持在一定水平,反應器(曝氣池、厭氧反應器等)容積當然也不會(huì )發(fā)生變化。但是如果進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生很大變化(COD飆升或大幅下降),就會(huì )使污泥負荷和容積負荷發(fā)生很大變化,對污泥微生物帶來(lái)影響,就是所謂的沖擊負荷。
3、在一些處理工藝中(特別是一些回流量特別大或者完全混合類(lèi)型的),由于一些水力或其他方面的設計,使工藝對沖擊負荷的耐受能力比較強。即使有負荷升高的現象,也不至于馬上崩潰,并可以比較快恢復。即抗沖擊負荷能力強。
二、關(guān)于污水系統負荷的理解計算
1、運行負荷率=每日實(shí)際進(jìn)水量/每日設計處理量。一般要求運行負荷率不低于60%,2010年,雖然全國城鎮污水處理廠(chǎng)平均運行負荷率已接近80%,有的甚至超過(guò)100%,但國家規定運行負荷率不能超過(guò)設計處理量的120%。
2、BOD負荷=(進(jìn)水BOD×進(jìn)水量)/(V池容×MLSS)這是MLSS負荷BOD負荷=(進(jìn)水BOD×進(jìn)水量)/(V池容×MLVSS)這是MLVSS負荷。
3、污泥體積:濃度為1%的污泥其體積可以認為和水一樣1噸/立方米濃度為5%的污泥其體積可以認為和水一樣1噸/立方米濃度為1%的污泥是指每噸污泥中有10公斤固體物質(zhì)濃度為5%的污泥是指每噸污泥中有50公斤固體物質(zhì)所以污泥含水率為99%,降低至95%也就是5噸污泥變成一噸污泥. 就是說(shuō)污泥的體積會(huì )減少5倍。
含水率為99%的活性污泥,濃縮至含水率97% 其體積將縮小多少?
干物質(zhì)守恒,密度近似為1V99×ρ×(1-99%)=V97×ρ×(1-97%)V97/V99=1/3所以體積從3縮到1,大概縮了66%
4、沉淀池、出水堰負荷:沉淀池的表面負荷和出水堰負荷屬于水力負荷,與生物處理沒(méi)多大關(guān)系了。都屬于設計上的一些參數。沉淀池的表面負荷:當一個(gè)顆粒在理論停留時(shí)間內通過(guò)一段恰好等于池深的距離時(shí)而沉淀,其沉降速度稱(chēng)作溢流率或表面負荷率。量綱為單位時(shí)間每平方米若干立方米,即單位時(shí)間若干米。沉淀池的效率通常以表面負荷率為基礎,以每平方米水面面積每天流過(guò)水量的立方米數表示。就是水量除以沉淀池面積出水堰負荷:即一定長(cháng)度的堰出水流量,即流量除以堰長(cháng)。
5、有機負荷率是進(jìn)水有機物量與反應器中污泥量的比值。
6、污泥齡是指在反應系統內,微生物從其生成到排出系統的平均停留時(shí)間,也就是反應系統內的微生物全部更新一次所需的時(shí)間。在穩定條件下,就是曝氣池中工作著(zhù)的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥數量的比通常污泥齡長(cháng),菌種多樣性就多,有機負荷率相對可提高。但也不是絕對的。
從動(dòng)力學(xué)的角度講,保持池內生物量濃度MLVSS、進(jìn)水流量、不變的前提下(請注意這個(gè)前提條件),負荷升高(提高進(jìn)水COD濃度)會(huì )導致出水COD濃度的提高,污泥生長(cháng)變快,為保持MLVSS,排泥更快,即泥齡變小。反之亦然。但是這個(gè)動(dòng)力學(xué)反應有一個(gè)范圍的。
依據的反應如下:u=1/SRT=umax*Se/(Se+Ks)------MonodNs=Q*So/(V*X)-----有機負荷 對于實(shí)際工程中進(jìn)水負荷增加及應對措施以及樓上engineerxia所言“有機負荷率相對可提高。但也不是絕對的?!笨梢赃@樣分析:對于一個(gè)已有的系統而言,調節停留時(shí)間、改變構筑物大都是行不通的,能夠改變的就是污泥濃度、排泥量控制。為了保證出水水質(zhì)(Se不變的情況下,單位微生物生長(cháng)和吸收污染物的速度是不變的),勢必需要提高M(jìn)LVSS來(lái)實(shí)現增加負荷的吸收,實(shí)際的操作是減少排泥量,然后MLVSS提高,出水達標后,逐步增加排泥量,最終的平衡是MLVSS比負荷增加前要大,絕對排泥量也增大的。最后穩定的條件下,Ns并沒(méi)有變化,SRT也沒(méi)變化,只是形成了一個(gè)新的平衡點(diǎn)!
7、表面負荷單位時(shí)間內通過(guò)沉淀池單位表面積的流量,稱(chēng)為表面負荷或溢流率,常用q表示,q=Q/A(即流量與表面積的比值)
8、污泥負荷曝氣池內每公斤活性污泥單位時(shí)間負擔的五日生化需氧量公斤數。其計量單位 通常以kg/(kg·d)表示。
污泥負荷(Ns)是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時(shí)間內所去除的污染物的量。污泥負荷在微生物代謝方面的含義就是F/M比值,單位kgCOD(BOD)/(kg污泥.d)
在污泥增長(cháng)的不同階段,污泥負荷各不相同,凈化效果也不一樣,因此污泥負荷是活性污泥法設計和運行的主要參數之一。一般來(lái)說(shuō),污泥負荷在0.3~0.5kg/(kg.d)范圍內時(shí),BOD5去除率可達90%以上,SVI為80-150,污泥的吸附性能和沉淀性能都較好。
污泥負荷的計算方法:
Ns=F/M=QS/(VX)
式中:
Ns ——污泥負荷,kgCOD(BOD)/(kg污泥.d);
Q ——每天進(jìn)水量,m3/d;
S ——COD(BOD)濃度,mg/L;
V ——曝氣池有效容積,m3;
X ——污泥濃度,mg/L。
9、滿(mǎn)負荷污水的處理負荷一般是指污水處理系統對于進(jìn)入的污水能夠穩定達標的前提下,所處理的污水量,或污染物的總量。譬如某污水廠(chǎng)設計2000m3/d,進(jìn)水COD1000mg/L,而實(shí)際上來(lái)水是1000m3,來(lái)水COD2000多,如果處理出水穩定達標,也可以說(shuō)該系統已達到了滿(mǎn)負荷。當然這個(gè)滿(mǎn)負荷是相對的,設計人員設計說(shuō)明上會(huì )提一下污水處理單元中微生物的有機負荷是多少,池內微生物的濃度是多少,如果你在運行中,通過(guò)管理,提高了池內的生物量,提高了它的處理能力,也完全可以超負荷運轉。一般的設計指標都是運行比較穩定的參數,再高或者低一些,也未嘗不可。在負荷的提高過(guò)程中,逐漸提高生物量,以及單元去除能力,逐漸增加處理污水量,這個(gè)過(guò)程就是調試的過(guò)程。這個(gè)調試的指標是出水水質(zhì)合格,出水穩定,就可以慢慢增加污水負荷,直到滿(mǎn)負荷運轉。