發(fā)布者：qingdao 發(fā)布時(shí)間：2024-12-13 03:10:50 信息編號(hào)：755
水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水生物反應(yīng)池中氨氮濃度，應(yīng)該怎么取
“水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水生物反應(yīng)池中氨氮濃度，應(yīng)該怎么取？”
咋回事兒呢？
原來(lái)《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50014-2021中，關(guān)于AO工藝中O池的計(jì)算，有三個(gè)公式，分別如下所示：
Vo=QYt(S0-Se)θc/1000X
θc=F/μ
μ=0.47Na·e⁰˙⁰⁹⁸⁽ᵀ⁻¹⁵⁾/(Kn+Na)
其中：
Vo-好氧池容積，m³；Q-處理水量，m³/h；Yt-污泥總產(chǎn)率系數(shù)，kgMLSS/(kgBOD5·d)，有初沉池時(shí)取0.3~0.6，無(wú)初沉池時(shí)取0.8~1.2；X-污泥濃度，mg/L；
θc-污泥齡，d；S0-進(jìn)水BOD5，mg/L；Se-出水BOD5，mg/L；F-安全系數(shù)，1.5~3；μ-硝化細(xì)菌
比生長(zhǎng)速度，d⁻¹；Na-生物反應(yīng)池中的氨氮濃度，mg/L；T-水溫，℃；Kn-
硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L；
0.47-15℃時(shí)硝化菌的最大
比生長(zhǎng)速率，d⁻¹。
水友的問(wèn)題，就出在Na上，也就是生物反應(yīng)池中的氨氮濃度，應(yīng)該取多少？有人認(rèn)為應(yīng)該是原水氨氮的濃度，有人認(rèn)為應(yīng)該是好氧池中氨氮的平均濃度，也有人認(rèn)為是出水氨氮濃度。
到底應(yīng)該是哪個(gè)呢？
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，咱們不妨參考下崔玉川老師編寫的《城鎮(zhèn)污水污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算》，也就是下面這本書(shū)。
在這本書(shū)的第65頁(yè)，崔老師舉了一個(gè)計(jì)算實(shí)例，如下所示：
某污水處理廠，計(jì)劃設(shè)計(jì)流量Q=30000m³/d，總變化系數(shù)Kz=1.45。進(jìn)水BOD5=160mg/L，TN=40mg/L，氨氮=25mg/L，原水TSS=180mg/L，有機(jī)部分VSS=126mg/L。設(shè)計(jì)要求的最低水溫12℃，最高水溫25℃，設(shè)計(jì)污泥濃度=4000mg/L，其中VSS/SS=0.7。且出水BOD5=20mg/L，TSS=20mg/L，TN=15mg/L，氨氮=8mg/L。在計(jì)算這個(gè)案例時(shí)，崔老師就是用的就是《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中給出的公式，不過(guò)形式又略有不同，如下所示：
Vo=YθcQ(S0-Se)/[Xv(1+Kdθc)]關(guān)于這個(gè)式子，和規(guī)范給的麻煩了點(diǎn)，但其實(shí)意思是一樣的，無(wú)非產(chǎn)率系數(shù)有所區(qū)別，規(guī)范給的是總產(chǎn)率系數(shù)，而這里是表觀產(chǎn)率系數(shù)。兩個(gè)產(chǎn)率系數(shù)的關(guān)系如下所示：
Yt=Y/(1+Kdθc)其中：Kd-污泥自身氧化系數(shù)，d⁻¹，典型值為0.05。還有就是出水BOD5值。這里面有一個(gè)概念，那就是出水的BOD5包括了兩部分：溶解態(tài)BOD5值和總的BOD5值。而在計(jì)算好氧池容Vo的時(shí)候，Se用的是出水溶解態(tài)BOD5值，而設(shè)計(jì)出水BOD5值，也就是20mg/L，指的則是總BOD5值。因此，需要首先計(jì)算出溶解態(tài)的BOD5值，才能往上一個(gè)公式里面帶入。那怎么根據(jù)出水總BOD5值，計(jì)算溶解態(tài)BOD5值呢？
崔老師用了這樣一個(gè)公式計(jì)算：
Se=SBOD-1.42VSS/TSS×SSe×(1-e⁻ᵏᵗ)其中：
SBOD-設(shè)計(jì)出水總BOD5值，mg/L；
VSS-原水中有機(jī)懸浮物濃度值，mg/L；
TSS-原水中
總懸浮物濃度值，mg/L；SSe-設(shè)計(jì)出水SS值，mg/L；t-BOD5實(shí)驗(yàn)時(shí)間，5d；
k-BOD5分解速度常數(shù)，d⁻¹，典型值為0.23。根據(jù)已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算得出Se值，如下所示：
Se=20-1.42×0.7×20×(1-e⁻⁰˙²³ᕽ⁵)=6.41mg/L污泥齡的計(jì)算公式和規(guī)范一致，均為如下所示：
θc=K/μ但硝化細(xì)菌比生長(zhǎng)速率μ的計(jì)算，又有所不同，如下所示：
μ=0.47e⁰˙⁰⁹⁸⁽ᵀ⁻¹⁵⁾×Ne/(Ne+10⁽⁰˙⁰⁵ᵀ⁻¹˙¹⁵⁸⁾)×O₂/(KO₂+O₂)×[1-0.833×(7.2-pH)]這個(gè)和規(guī)范給出的公式相比，更加精細(xì)，引入了溶解氧、氧的半速率常數(shù)（KO2，典型值1.3mg/L）和pH值3個(gè)新參數(shù)。
而且在這個(gè)公式中，崔老師明確了，參數(shù)Ne就是出水氨氮的濃度，也即應(yīng)取值為8mg/L。按照已知參數(shù)計(jì)算，μ值如下所示：
μ=0.47e⁰˙⁰⁹⁸ˣ⁽¹²⁻¹⁵⁾×8/(8+10⁽⁰˙⁰⁵ˣ¹²⁻¹˙¹⁵⁸⁾)×2/(1.3+2)×[1-0.833×(7.2-7.2)]=0.23d⁻¹Ps：污水的pH值取7.2，溶解氧取2mg/L，并且由于冬季硝化菌增值慢，因此按照最不利溫度考慮，也即T=12℃。進(jìn)而可得θc：
θc=3÷0.23=13.04d全部帶入Vo計(jì)算公式，可得Vo如下所示：
Vo=0.6×13.04×30000×(160-6.41)÷[4000×0.7×(1+0.05×13.04)]=7793.72m³折算好氧池停留時(shí)間如下所示：
HRT=7793.72÷30000×24=6.23h也許有人說(shuō)了：“胖哥，關(guān)于這兩個(gè)公式中，硝化細(xì)菌比生長(zhǎng)速率μ的計(jì)算公式，畢竟是不同的，所以很難說(shuō)在崔老師計(jì)算過(guò)程中，使用的出水氨氮濃度，到了規(guī)范上也是！”這里咱也不抬杠了，先來(lái)看看兩個(gè)氨氮值，也即進(jìn)水氨氮值和出水氨氮值，分別帶入計(jì)算時(shí)，最終結(jié)果的差別吧！當(dāng)Ne=8時(shí)，μ的計(jì)算過(guò)程如下所示：
μ=0.47e⁰˙⁰⁹⁸ˣ⁽¹²⁻¹⁵⁾×8/(8+10⁽⁰˙⁰⁵ˣ¹²⁻¹˙¹⁵⁸⁾)×2/(1.3+2)×[1-0.833×(7.2-7.2)]=0.23d⁻¹當(dāng)Ne=25時(shí)，μ的計(jì)算過(guò)程如下所示：
μ=0.47e⁰˙⁰⁹⁸ˣ⁽¹²⁻¹⁵⁾×25/(25+10⁽⁰˙⁰⁵ˣ¹²⁻¹˙¹⁵⁸⁾)×2/(1.3+2)×[1-0.833×(7.2-7.2)]=0.21d⁻¹最后算出來(lái)的Vo，前者是7793.72m³，后者是8229.48m³，兩者相差，僅有5.6%。這點(diǎn)差距，無(wú)所謂了都......其實(shí)要我來(lái)說(shuō)，我都懶得這么精細(xì)的計(jì)算，直接把
AO系統(tǒng)的常用污泥齡往里一代就完了，例如15d，或者保險(xiǎn)點(diǎn)，來(lái)個(gè)20d。最后一算結(jié)果，Vo介于8500~9800m³，HRT=6.8~7.8h，也沒(méi)差太多吧？話又說(shuō)回來(lái)，為啥在這個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算中，生物反應(yīng)池的氨氮濃度，要選擇排放水的氨氮濃度呢？我估計(jì)這里面有兩點(diǎn)原因：（1）反應(yīng)器設(shè)計(jì)參考了全混型的特點(diǎn)，尤其是大比例循環(huán)時(shí)，可以將其看做是池內(nèi)各處的水質(zhì)都是一樣的，因此池中氨氮就等于出水氨氮；（2）就算是推流式設(shè)計(jì)的廊道式構(gòu)筑物，因?yàn)榻?jīng)歷了內(nèi)外回流稀釋后，進(jìn)入到好氧池的氨氮本底值也不高了，幾乎接近于出水，所以硝化速度很快，不一會(huì)兒就到出水的濃度值了。基于以上兩點(diǎn)原因的考量，因此在設(shè)計(jì)好氧池容時(shí)，就把出水氨氮濃度當(dāng)做池內(nèi)平均氨氮濃度來(lái)用了。
