摘要：德国是世界上环境保护工作开展较好的国家，在污水处理的脱氮除磷方面积累了很多值得借鉴的经验。现将德国排水技术协会(ATV)最新制定的城市污水设计规范A131中关于生物脱氮(硝化和反硝化)的曝气池设计方法介绍给大家，以供参考。 关键词：生物脱氮 曝气池 脱氮除磷 A131的应用条件：① 进水的COD/BOD5≈2，TKN/BOD5≤0.25；② 出水达到废水规范VwV的规定。对于具有硝化和反硝化功能的污水处理过程，其反硝化部分的大小主要取决于：① 希望达到的脱氮效果；② 曝气池进水中硝酸盐氮NO－3－N和BOD5的比值；③ 曝气池进水中易降解BOD5占的比例；④ 泥龄ｔs；⑤ 曝气池中的悬浮固体浓度X；⑥ 污水温度。图1为前置反硝化系统流程。 1 计算NDN/BOD5和VDN/VT NDN表示需经反硝化去除的氮，它与进水的BOD5之比决定了反硝化区体积VDN占总体积VT的大小。由氮平衡计算NDN/BOD5：NDN=TKNi-Noe-Nme-Ns式中 TKNi——进水总凯氏氮，mg/L Noe——出水中有机氮，一般取1～2mg/LNme——出水中无机氮之和，包括氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，是排放控制值。按德国标准控制在18mg/L以下，则设计时取0.67×18＝12mg/L Ns——剩余污泥排出的氮，等于进水BOD5的0.05倍，mg/L由此可计算NDN/BOD5之值，然后从表1查得VDN/VT。 表1 晴天和一般情况下反硝化设计参考值 反硝化 前置 周步 VDN/VT 反硝化能力，以kgNDN/kgBOD5计，（t=10℃） 0.20 0.70 0.05 0.30 0.10 0.08 0.40 0.12 0.11 0.50 0.14 0.14 2泥龄 泥龄ts是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，即 ts=曝气池中的活性污泥量/每天从曝气池系统排出的剩余污泥量tS＝（X×VT）/（QS×XR＋Q×XE）式中 tS——泥龄，dX——曝气池中的活性污泥浓度，即MLSS，kg/m3VT——曝气池总体积，m3QS——每天排出的剩余污泥体积，m3/dXR——剩余污泥浓度，kg/m3Q——设计污水流量，m3/dXE——二沉池出水的悬浮固体浓度，kg/m3 根据要求达到的处理程度和污水处理厂的规模，从表2选取应保证的最小泥龄。 表2 处理程度及处理厂规模和最小泥龄的关系 处理程度 污水处理厂规模 ≤2万人口当量 ≤10万人口当量 无硝化的污水处理 5 4 有硝化的污水处理（设计温度10℃） 10 8 硝化/反硝化的污水处理（设计温度10℃）VDN/VT=0.2=0.3=0.4=0.5 12131518 10111316 硝化/反硝化和污泥稳定稳定的污水处理 25 不推荐 注 12℃时达到稳定硝化需按10℃设计 3 剩余污泥量 污泥比产率 Y＝YBOD5＋YP 式中Y——污泥产率，kg干固体/kgBOD5YBOD5——剩余污泥产率，kg干固体/kgBOD5YP——同步沉淀的化学污泥产率(当未投加化学混凝剂除磷时无此项)，kg干固体/kgBOD5剩余污泥产率YBOD5与泥龄、进水SS和BOD5的比例、温度等有关，约为0.52～1.22 kg干固体/kgBOD5，可从表3中选取。 表3 YBOD5与泥龄、进水SS和BOD5的比例之关系 SSi/（BOD5）i 泥龄（d） 4 6 8 10 15 25 0.4 0.74 0.70 0.67 0.64 0.59 0.52 0.6 0.86 0.82 0.79 0.76 0.71 0.64 0.8 0.98 0.94 0.91 0.88 0.83 0.76 1.0 1.10 1.06 1.03 1.00 0.95 0.88 1.2 1.22 1.18 1.15 1.12 1.07 1.00
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