浅谈污水厂曝气量控制
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摘要：
设计单位在污水处理厂的设计过程中，总要考虑城市未来几年或十几年的发展，留有一定的预留能力，这也致使在污水厂刚投产时不能达到设计要求的进水水量、水质，由于以上原因就给污水厂的工艺运行带来了设计与实际之间的差异。为了解决工艺运行问题就必须加强对污水厂的理论计算，下面以西部地区某污水厂运行的实际经验，论述污水厂经济的曝气量计算及控制。
关键词:
污泥负荷曝气量 污染物负荷奥贝尔氧化沟 悬浮物浓度(MLSS)
正文
设计单位在污水处理厂的设计过程中，总要考虑城市未来几年或十几年的发展，留有一定的预留能力，这也致使在污水厂刚投产时不能达到设计要求的进水水量、水质，由于以上原因给污水厂的工艺运行带来了设计与实际之间的差异。污水厂在运行中将很难控制经济合理的曝气时间，但在污水厂的运行中不难进行如下总结。
一、 加强对污水厂实际进出厂水的水量、水质与设计参数进行对比分析
要对污水厂水量、水质数据进行对比分析，就要求在污水厂进行联动试车阶段必须加大污水厂进水环节水质化验的频率，同时调整好污水厂进水流量计，做好水质、水量的分析统计工作，初步得出污水厂进水水质和进水量的规律，为污水厂进行实际控制理论计算提供基础依据。
1、以西部地区某污水厂为例进行分析计算
西部某污水厂拥有处理能力Q=4万m3/d，实际进水量的Q1=3.5万m3/d。
污水厂进出水水质指标统计分析
污染物指标 平均设计进水水质 平均实际进水水质 设计与实际水质之比
CODCr 400 mg/L 255 mg/L 64%
BOD5 200 mg/L 85.2mg/L 42.5%
SS 200 mg/L 377.5 mg/L 180%
NH3-N 25 mg/L 45 mg/L 123%
TP 3 mg/L 3.7mg/L 188.8%
通过上表分析可以看出该进水量和进水中有机物（碳源）污染物负荷远远低于设计值。以上的数据决定了污水厂的初期运行将不能完全按照污水厂设计的工艺运行方式进行，必须对污水厂的重要设计参数进行重新的分析计算，以确定合理的运行方式。
2、对污水厂重要控制参数的理论分析
确定经济、合理的污水厂实际运行方式必须对污水厂重要控制参数进行理论分析，主要是曝气时间进行合理调控，以解决污水厂设计进水情况与实际进水情况存在的差异，
以西部地区某污水厂为例进行分析，该污水厂采取的工艺模式为：
在污水厂连续正常运行(运行时间T=24h)的状况下，取奥贝尔氧化沟污泥负荷Fw=0.078kgBOD5 /kgMLSS*d，则污水厂每天（按处理能力Q=4万m3/d，氧化沟设计的MLSS=4000 mg/L=4kg/ m3，氧化沟容积V=26053 m3）需要BOD5 的总量为
B= Fw×MLSS×V
=0.078kgBOD5 /kgMLSS*d×4 kg/ m3×26053 m3
=8128.5kg/d
污水厂目前实际拥有可削减的BOD5 的总量为：
B1=Q1×(BOD5进水- BOD5出水)
=35000 m3/d×(0.0852kg/ m3-0.0152kg/ m3)
=2450kg/d
奥贝尔氧化沟是以生物处理技术为基础，通过多年的实际运行管理经验，理论BOD5含量为，因此通过以上数据分析，该污水厂的进水有机物量，不能满足污水厂按实际工艺运行所需要即碳源不足，从而决定了污水厂不能够按设计的运行方式进行运行，必须进行适当的调整。
三、解决污水厂的设计运行方式与实际运行之间差别的方法
1、常见解决方法的理论计算
由于污水厂的来水量已经确定，则污水厂的生物处理区的水力停留时间确定，所以解决污水厂的设计运行方式与实际运行之间差别可采取的常见方法有：控制生物处理区的悬浮物浓度（MLSS）和减少污水厂曝气量降低微生物活性两种。微生物种群的生存主要是通过降解水中的有机物来实现，从而污水厂来水的BOD5总量（通过污水厂的实际进水水量、水质可以计算得出）与微生物数量、微生物降解时间能建立起一定的关系。通过分析得出这样公式：（提供关联性依据或下面公示的出处）
T/T1=(B/ B1)/ (MLSS/MLSS1)
其中：T--设计曝气时间T1--实际曝气时间
B--设计日处理BOD5总量B1--实际日削减BOD5总量
MLSS--设计控制值MLSS1--实际处理控制值
污水厂需要的曝气量需要控制在设计量的百分比为A%：
A%==T1/ T×100%
2、实例验证理论计算
通过以上计算公式，西部该污水厂需要的曝气时间T1
(B/ B1)/ (MLSS/MLSS1) 取T=24h（连续运行）,运行中MLSS1控制在2000 mg/L
T1=14.47h，由此计算该污水厂需要的曝气量需要控制在设计量的百分比为A%：
A%=T1/ T×100%=14.47h/24h×100%=60.3%
通过以上计算，当该污水厂每天曝气总量控制在设计曝气总量的60%左右时，按照将进水量进行时间分配，可使该污水厂取得了良好的运行效果。（为什么能取得好的效果）
当然，以上计算能得出污水厂实际运行中的曝气总量，对各种污水厂运行工艺制定具体的运行方式还需要结合污水厂实际构筑物情况，并做好溶解氧控制工作，从而全面降低污水厂运行控制成本。
参考文献：
《中国给水排水设计手册》
《给水排水快速设计手册》
《排水工程》
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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