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污水处理技术及工艺流程(MBBR工艺技术设计要点)

污水处理技术及工艺流程(MBBR工艺技术设计要点)(5)搅拌机加装防护网,防止填料被打碎。(4)各反应区过水洞口加装格网,防止填料流失。(1)合理分配悬浮微生物和附着生物的污染物去除负荷。悬浮污泥去除负荷70%左右,附着微生物去除负荷30%左右。(2)生物池容积按活性污泥法工艺计算,填料用量按负荷法计算填料比表面积在650m2/m3左右,填料负荷控制在0.5g/(m2.d)左右。(3)投加填料的反应区要保证填料的充分流化,防止填料聚集在出水口,可采用首尾相连,类似氧化沟的池型。

翻查一些工艺设计规范就会发现MBBR这一块的规范还是比较少。目前也没有一个统一的MBBR设计计算的方法,现阶段大多数环保公司也根据工程的实际经验来做工程设计。

在没具体的设计资料情况下,可以参考以下设计要点要设计参数,设计思路是采用了活性污泥和生物膜两种生物状态共同作用的计算方法。

污水处理技术及工艺流程(MBBR工艺技术设计要点)(1)

城市污水厂

01、设计要点

(1)合理分配悬浮微生物和附着生物的污染物去除负荷。悬浮污泥去除负荷70%左右,附着微生物去除负荷30%左右。

(2)生物池容积按活性污泥法工艺计算,填料用量按负荷法计算填料比表面积在650m2/m3左右,填料负荷控制在0.5g/(m2.d)左右。

(3)投加填料的反应区要保证填料的充分流化,防止填料聚集在出水口,可采用首尾相连,类似氧化沟的池型。

(4)各反应区过水洞口加装格网,防止填料流失。

(5)搅拌机加装防护网,防止填料被打碎。

污水处理技术及工艺流程(MBBR工艺技术设计要点)(2)

生化池

02、设计计算

根据最多城市污水厂在升级改造的应用场景,在一般的后期升级改造中,多投放在AO段,也就是常说的缺氧池和好氧池段。

(1)缺氧段

缺氧简单的计算步骤逻辑如下:

1)首先我们要计算缺氧池需要反硝化的硝态氮的△N1

2)现状缺氧池悬浮活性污泥反硝化去除氮的量△N2

3)MBBR填料需要去除氮的量N3。

4)反硝化需要MBBR填料的量。

5)MBBR填料的填充率。

具体如下所示:

A:计算需要反硝化的硝态氮:

N1=0.001Q(Nk-Nte)-0.12△Xv

△Xv=0.001YQ(So-Se)

式中Q:设计的流量,m3/d;

Nk:进水总凯氏氮浓度,mg/L;

Nte:出水的总氮浓度,mg/L;

△Xv:剩余的微生物的量,kg(MLVSS)/d;

Y:污泥产率系数,取值范围一般在0.4-0.6,看污水类型,如市政类污水一般取0.4;

小知识:非严格意义层面来说凯氏氮=氨氮 有机氮。总氮=有机氮 氨氮 硝氮亚硝氮。因为日常检测中,进水总凯氏氮浓度是比较少检测的,在比较粗计算时,也有人会用进水总氮来代替凯氏氮计算。

切记,粗算有一定的误差,工程应考虑安全系数。

污水处理技术及工艺流程(MBBR工艺技术设计要点)(3)

转刷曝气

B:现状缺氧池悬浮活性污泥反硝化去除氮的量△N2:

N2=(nKde 10XVn)/1000

式中,n:生物池的个数

Kde 10:污水在10°c水温的脱氮速率;

X:生物池的MLSS浓度,mg/L;

Vn:缺氧池的有效容积,m3

小知识:设计水温时的脱氮速率一般以20°c作为标况计算,在20°c时Kde,20取值是0.06kgNO3-N/(kgMLSS.d),具体计算公式可以查找规范。

C:MBBR填料需要去除氮的量N3:

N3=N1-N2,单位kg/d

D:反硝化需要MBBR填料的量:

An=N3/q

式中:An:填料膜面积;

q:MBBR填料的膜面负荷取值,这里可以参考K2型填料,在设计温度下,膜面负荷取0.52gNO3-N/(m2.d),填料比表面积取:e=650m2/m3。

需要的填料体积为:V填料=An/e,单位为m3

E:MBBR填料的填充率:

n=V填料/Vn

式中Vn:缺氧区的容积;

污水处理技术及工艺流程(MBBR工艺技术设计要点)(4)

污水排水管

(2)好氧段

好氧段简单的计算步骤逻辑如下:

1)现有好氧池所能处理最大的污水量。

2)需要MBBR填料生物膜去除氨氮的量计算。

3)反硝化需要悬浮填料的量计算

4)硝化反应需要悬浮填料的量计算。

5)MBBR填料的填充率。

具体如下所示:

A:现有好氧池所能处理最大的污水量:

Q1={nV(1 KdΘ)Xv} / {YΘ(So-Se)}

式中Q1:现好氧池可处理的污水量,m3/d;

n:生物池的个数;

Kd:污泥自身的氧化系数,取0.05(不同工程取值会有所不同);

Θ:泥龄,d;

B:需要MBBR填料生物膜去除氨氮的量计算:

N4=0.001(Q-Q1)(Nk-Nkn)-0.12*0.001Y(Q-Q1)(So-Se)

式中Nke:出水的氨氮,mg/L;

C:反硝化需要悬浮填料的量计算:膜面负荷取q2=0.445,计算公式参考以上缺氧段。

D:硝化反应需要悬浮填料的量计算:有效比表面积为650m2/m3(此次以K2型填料为例),计算公式参考以上缺氧段。

E:MBBR填料的填充率:计算公式参考以上缺氧段。

污水处理技术及工艺流程(MBBR工艺技术设计要点)(5)

污水厂沉淀池

计算的逻辑还是参考是活性污泥法为主,另外考虑生物膜法在其中的影响,总的来说,投加MBBR填料,能使得原有生物池体的处理负荷进一步提高,且耐冲击性也进一步加强。不管是使用了哪一种MBBR填料,在施工过程中应该避免或者降低填料堆积的现象,以确保处理效果。

文献参考:《城市污水厂处理设施设计计算》

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