生化系统中外加碳源计算公式汇总

本网编辑 2022-08-24

多段活性污泥法脱氮工艺将氧化去除BOD5､硝化､反硝化分别在几段反应池中单独进行。

多段活性污泥法脱氮工艺将氧化去除BOD5､硝化､反硝化分别在几段反应池中单独进行。先氧化去除BOD5，再进行硝化反应，最后进行反硝化反应。每一段有自己单独的反应池和沉淀池，有单独的回流污泥和菌种，功能单一，便于调节到最佳工况，获得最高的反应速率。但其构筑物多，投资大，污水中的碳源不能利用于脱氮，药耗､能耗大，运行费用高，所以逐渐被单段活性污泥法脱氮工艺所取代｡

多段活性污泥法甲醇投量计算公式为：

这个计算式存在以下局限性：

(1)式(1)中的系数2.47和1.53(以COD表示时为3.7和2.3)是根据反硝化反应式理论计算得出，见式(2)､式(3)，而在实际污水处理过程中，情况要复杂得多，不仅污水中有很多对反硝化有利和不利的物质，同时工艺过程也受工程环境条件的限制，很难达到理想的反应条件，这种理论和工程实践的差异如果不予考虑，将会造成较大的误差｡

(2)式(1)是在多段活性污泥法脱氮流程中得出的，而当前的主流工艺是单段活性污泥脱氮工艺，其生态系统更为复杂，影响因素更多，如果生搬硬套多段活性污泥脱氮工艺的数据，也会出现明显的误差｡

(3)式(1)中有需要反硝化的硝态氮浓度[NO3-N]和亚硝态氮浓度[NO2-N]两个参数对于多段活性污泥脱氮工艺来说，可以通过监测反硝化池进水中的NO3-N和NO2-N得到。但对于单段活性污泥脱氮系统来说，情况就要复杂得多｡如果测量前置缺氧池进水中的NO3-N和NO2-N，代入式(1)中得到的不仅是外部碳源，还包含原污水中的内部碳源，计算起来相当麻烦，很难操作。

式(1)的局限性使其很难应用于单段活性污泥脱氮工艺实际工程｡为此本文参照德国ATV标准，修正式(1)的局限性，推荐一种适用于单段活性污泥脱氮流程的外加碳源简易计算方法｡

需用外部碳源反硝化去除的氮量计算

1、已经运行的污水处理厂

2、设计中的污水处理厂

Ne计需通过建立氮平衡方程计算，生化反应系统的氮平衡见图1｡

图1中氮平衡是将整个系统看成一个封闭系统，进入这个系统的氮等于排出这个系统的氮，质量守恒，而系统内的内回流因为不涉及进出系统，所以一概不考虑，从而简化计算。同化作用进入污泥中的氮按BOD5去除量的5%计，即0.05(Si-Se)，Si､Se分别为进水和出水的BOD5浓度｡

进水总氮和出水总氮均包括各种形态的氮。进水总氮主要是氨氮和有机氮，出水总氮主要是硝态氮和有机氮反硝化作用去除的氮与反硝化工艺缺氧池容大小和进水BOD5浓度有关｡

德国ATV-A131E中提出了反硝化设计参数的概念，将其定义为反硝化的硝态氮浓度与进水BOD5浓度之比，表示为Kde(kgNO-3—N/kgBOD5)，由此可算出反硝化去除的硝态氮[NO-3-N]=KdeSi｡从理论上讲，消耗2.86kgBOD5可反硝化1kg硝态氮，即Kde=1/2.86=0.35(kgNO-3—N/kgBOD5)，但在实际工程中，进入缺氧池的BOD5不可能都被反硝化菌利用，能被利用的只有几分之一，实际Kde远小于0.35｡

ATV-A131E标准通过总结实际工程的数据，提出了可实际应用的反硝化设计参数表，见表2｡