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好氧池的大小如何計算
書本上給了很多的參數(shù)，污泥負(fù)荷，容積負(fù)荷，水力停留時間，污泥濃度，回流比等等，面對這些概念，初學(xué)者一臉懵，根本無從下手。
事實(shí)上，這些概念并不難懂，只是書寫的不行。
專業(yè)書籍大都寫得很生硬，很多都沒有交代法各參數(shù)的來龍去脈,運(yùn)用場景,以及相互之間的關(guān)聯(lián)，都不夠生動。
所以，水圈給大家詳細(xì)捋一捋這些參數(shù)，我們以傳統(tǒng)活性污泥法為例。
污水被處理掉分為3步--污水流進(jìn)來、污水中的污染物被池中的好氧菌吃掉、二沉池泥水分離(清水流出，污泥一部分回流補(bǔ)充流失的泥，一部分剩余的處理掉)
坦白來講，不經(jīng)過計算，只用不斷試驗(yàn)的辦法也可以找到好氧池的更適尺寸，這就好比蓋房子，不經(jīng)過建筑設(shè)計，只通過蓋各種尺寸的房子不斷嘗試也可以找到更適尺寸。
但是，這不是聰明的人類干的事兒，人肯定會在找到更適尺寸后記下來，并且舉一反三，探索出一套可以廣而行之的方法，科學(xué)技術(shù)也就是這么來的，水處理技術(shù)就是如此。
接下來我們把3個步驟分析一下，看看各個參數(shù)是怎么用的。
正式分析前我們有必要先做一個有味道的比喻--生化法就是一門關(guān)于人組織微生物吃案的學(xué)問。(下文會頻繁用到這個比喻，不適者請退出。圖片)
步 污水流進(jìn)來
處理任何水，首先要關(guān)心的無非兩點(diǎn):一是有多少污水要處理，也就是「水量」，表示方法是單位時間的水量，從業(yè)人員一般的叫法是“每天多少方”，而且常常省去“每天”。
二是污水中有多少屎(代指各類污染物，如 COD、BOD等，本系列所有文章皆同此意)，也就是「水質(zhì)」，表示方法是每項(xiàng)污染物的濃度，如生活污水中的 COD 一般在200-400mg/L。
水質(zhì)和水量相乘就可以知道單位時間內(nèi)屎的總量，也就是單位時間內(nèi)污染物的總量。
知道了這兩大數(shù)據(jù)，才能知道組織多大規(guī)模的微生物來處理水，才知道配置多大的好氧池，也就是后面的環(huán)節(jié)，這跟看病一個道理，先問診再下藥。
第二步 污水中的污染物被池中的好氧菌吃掉
這就是核心環(huán)節(jié)了。帶了屎的污水進(jìn)人到好氧池中，不會立刻出去。要在里面停留一會兒，體下來干嘛?體下來等微生物把永中的屎吃掉，這跟人吃飯一樣，不管吃得快慢是需要時簡的。污水從進(jìn)入好氧池到出去，中間的時間就是「水力停留時間」，就好比人吃飯，屎端上來，不對，是飯菜端上來到吃完中間所需要的時間。
永力停留時間在設(shè)計和運(yùn)營中被視為一個處理周期、相當(dāng)于人的工作周期，我們一般定為7天，而水力停留時間一般為幾個小時。
微生物吃屎是一個周而復(fù)始，永不停歇的過程。要知道單個的微生物食量是有限的，是有吃飽的時候的。而且也是有生老病死的。這就要求有新的的微生物補(bǔ)充進(jìn)來，從哪來?從已有的微生物繁衍而來。
這就出現(xiàn)了一個新的知識點(diǎn)「微生物增殖規(guī)律」，相當(dāng)于是池子里面微生物世界的人口增長規(guī)律，而且研究發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律主要由屎的供應(yīng)量控制。
在氧充足、溫度適宜、無毒，關(guān)鍵是屎量供應(yīng)充足的情況下，微生物會呈現(xiàn)爆炸式增殖，大多數(shù)微生物在幾十分鐘內(nèi)就可繁殖一代，之內(nèi)就可以繁殖出一個微生物帝國。
而在屎供應(yīng)量和微生物量配比不同的情況下，微生物會呈現(xiàn)出不同的增值規(guī)律，在不同的增值規(guī)律下活性污泥又會呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)。這里“屎的供應(yīng)量”和“微生物量”的配比就是一個專業(yè)概念「食微比F/M:F(即“微生物的食物”，或者說“有機(jī)物”，又或者說“屎”，都是一回事兒)/M(微生物量)J。
實(shí)際工程中，食微比如果太高，微生物吃屎的速率會很快、繁殖也會很快、好氧池也可以建小一點(diǎn)，但是會有屎吃不干凈的問題，這就好比人一旦富裕了就會浪費(fèi)。
食微比如果太低，微生物吃屎的速度和繁殖的速度都會降低，而池子就要建的大一些，基建成本會升高但是屎會吃得很干凈，這就好比人一旦貧窮了就會節(jié)省。
這種情況下控制食微比就變得格外重要，而且中間一定有一個更適的情況。
為了更加清楚、準(zhǔn)確地表達(dá)食微比，更好的利用這一特性，就要用到食物微比的兩個表示方法「污泥負(fù)荷率】、「容積負(fù)荷率」，但本質(zhì)上這三者的道理是一樣的。負(fù)荷說白了就是給單位數(shù)量的污泥(內(nèi)含微生物)在單位時間內(nèi)分配多少數(shù)量的屎(一般用 BOD表示)，污泥負(fù)荷率是指單位重量(kg)的活性污泥在單位時間(d)內(nèi)被設(shè)計要吃掉的屎量(kgBOD)，容積負(fù)荷率是指單位(立方米)好氧池容積在單位時間(d)內(nèi)被設(shè)計要吃掉的屎量(kgBOD)。
可以發(fā)現(xiàn)，污泥負(fù)荷率乘以污泥濃度就是容積負(fù)荷率。拎出了這些概念、參數(shù)，怎么用、怎么算?
事實(shí)上，這些參數(shù)都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定或者通過其他參數(shù)演算出來的。生化池的設(shè)計是一個經(jīng)驗(yàn)和理論相結(jié)合的過程，而且很多時候是經(jīng)驗(yàn)占主導(dǎo)，當(dāng)然，理論會規(guī)定大致的框架和方法。
工程應(yīng)用中，常用兩種方法:
種:依據(jù)負(fù)荷計算
需要的設(shè)計參數(shù)有進(jìn)水水質(zhì)(BOD 濃度，檢測獲得)、進(jìn)水流量(檢測或者估算獲得)、污泥負(fù)荷(設(shè)計規(guī)范查詢，規(guī)范是有經(jīng)驗(yàn)的成分在里面的)、容積負(fù)荷(設(shè)計規(guī)范查詢)。
根據(jù)這四個值就可以計算好氧池的容積了，其中容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷的確定意味著污泥濃度也確定了。
在這幾個參數(shù)已知的情況下，水力停留時間也就可以知道了，即容積除以流量。
這種方法是合規(guī)合理的，因?yàn)檫@種方法符合各參數(shù)的確定邏輯，也能夠更大可能地保證各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)處在合理范圍。嚴(yán)格來講，在工程設(shè)計中只能用這種方法。
第二種:依據(jù)水力停留時間計算
需要的參數(shù)有進(jìn)水流量(檢測或估算獲得)和水力停留時間(根據(jù)設(shè)計師經(jīng)驗(yàn))，這個方法是對水力停留時間計算公式的逆用。這種方法理論上來講是不合規(guī)合理的，是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的粗略估算，計算完成后還要校核其容積負(fù)荷、污泥負(fù)荷是否符合規(guī)范值，這就又返回了種。很多要求不嚴(yán)格的工程通常采用這種方法，而且不對負(fù)荷進(jìn)行驗(yàn)算，事實(shí)上這是不靠譜的，因?yàn)檫@種方法會產(chǎn)生較大的偏差。
第三步 二沉池泥水分離
好氧池的混合液在二沉池泥水分離后，上清液進(jìn)人后面的工藝或者直接排放，沉淀的污泥一部分成為剩余污泥處理掉，一部分回流補(bǔ)充好氧池的活性污泥。
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