曝气池容积计算方法分析

摘要：文中就曝气池容积的计算方法——BOD污泥负荷率法与污泥龄法进行了分析。指出：这两种方法实质上是属于同一个公式，只是考虑的角度不同而引入的两个不同概念而已。如能将考虑的角度有机地结合，将使曝气池容积的设计计算更趋合理。

关键词：曝气池 容积 污泥负荷率 污泥龄 设计与运行管理

曝气池是活性污泥处理系统中的核心构筑物，其容积的大小不仅关系到整个处理系统的净化效果，同时还关系到建造费用的问题。因此，有必要对曝气池容积的计算方法进行分析，从而得到较佳的设计取值。长期以来，曝气池容积的计算，采用较普遍的是按BOD—污泥负荷率法，但近来也有人建议采用污泥龄法。那么，二者之间有何异同，是否有某种内在的联系、可否将二者有机地结合起来呢？本文就此进行如下的分析讨论。

1 BOD—污泥负荷率(Ns)曝气池容积计算法

1.1 BOD—污泥负荷率(Ns)的物理概念

曝气池内单位重量(千克)的活性污泥，在单位时间内能够接受并将其降解到某一规定额数的BOD₅重量值，被称为BOD—污泥负荷率(Ns)。即^[1][2]：

                   ⑴

式中  Ns——BOD—污泥负荷率,

kg BOD₅/kgMLSS·d

Q——污水设计流量，m³/d

Sa——原污水的BOD5值，mg/l

X——曝气池内混合液悬浮固体浓度

(MLSS),mg/l

V——曝气池容积，m³

1.2  曝气池物料平衡方程式

如图1为完全混合活性污泥系统的物料平衡图^[1][4]。

在稳定条件下，对于系统中的有机物进行物料平衡，则有：

     ⑵

整理得：

                ⑶

由莫诺(Monod)方程式的推论知^[1][4] ：

                  ⑷

代入式⑶，并整理得：

             ⑸

或

                ⑹

又

                     ⑺

代入式⑹得：

               ⑻

或

                 ⑼

式中   X_V——曝气池混合液挥发性悬浮固体

浓度(MLVSS),mg/l

S_e——处理水出水有机物浓度，mg/l

——有机物降解速度，

K₂——有机物降解常数。

1.3 曝气池容积计算

由式⑴有：

                    ⑽

将式⑼代入式⑽得：

              ⑾

式⑽即为按BOD—污泥负荷率法计算曝气池容积得计算公式，式⑾为经变换后得计算公式。