干貨|污水處理中各種負(fù)荷的定義及計(jì)算

一、負(fù)荷定義：

1、負(fù)荷：一般說(shuō)負(fù)荷有污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷兩種，分別指一定時(shí)間（天）內(nèi)一定量污泥（kg）去除COD的量（kg），和一定時(shí)間（天）內(nèi)一定反應(yīng)體積（立方米）去除COD的量（kg）。

2、沖擊負(fù)荷：在污水處理運(yùn)行當(dāng)中，污泥量一般都會(huì)保持在一定水平，反應(yīng)器（曝氣池、厭氧反應(yīng)器等）容積當(dāng)然也不會(huì)發(fā)生變化。但是如果進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生很大變化（COD飆升或大幅下降），就會(huì)使污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷發(fā)生很大變化，對(duì)污泥微生物帶來(lái)影響，就是所謂的沖擊負(fù)荷。

3、在一些處理工藝中（特別是一些回流量特別大或者完全混合類(lèi)型的），由于一些水力或其他方面的設(shè)計(jì)，使工藝對(duì)沖擊負(fù)荷的耐受能力比較強(qiáng)。即使有負(fù)荷升高的現(xiàn)象，也不至于馬上崩潰，并可以比較快恢復(fù)。即抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。

二、關(guān)于污水系統(tǒng)負(fù)荷的理解計(jì)算

1、運(yùn)行負(fù)荷率=每日實(shí)際進(jìn)水量/每日設(shè)計(jì)處理量。一般要求運(yùn)行負(fù)荷率不低于60%，2010年,雖然全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠平均運(yùn)行負(fù)荷率已接近80%，有的甚至超過(guò)1 0 0 %，但國(guó)家規(guī)定運(yùn)行負(fù)荷率不能超過(guò)設(shè)計(jì)處理量的120%。

2、BOD負(fù)荷=（進(jìn)水BOD×進(jìn)水量）／（V池容×MLSS）這是MLSS負(fù)荷BOD負(fù)荷=（進(jìn)水BOD×進(jìn)水量）／（V池容×MLVSS）這是MLVSS負(fù)荷。

3、污泥體積：濃度為1%的污泥其體積可以認(rèn)為和水一樣1噸/立方米濃度為5%的污泥其體積可以認(rèn)為和水一樣1噸/立方米濃度為1%的污泥是指每噸污泥中有10公斤固體物質(zhì)濃度為5%的污泥是指每噸污泥中有50公斤固體物質(zhì)所以污泥含水率為99％，降低至95％也就是5噸污泥變成一噸污泥. 就是說(shuō)污泥的體積會(huì)減少5倍。

含水率為99％的活性污泥，濃縮至含水率97% 其體積將縮小多少？

干物質(zhì)守恒，密度近似為1V99×ρ×（1-99%）=V97×ρ×（1-97%）V97/V99=1/3所以體積從3縮到1，大概縮了66%

4、沉淀池、出水堰負(fù)荷：沉淀池的表面負(fù)荷和出水堰負(fù)荷屬于水力負(fù)荷，與生物處理沒(méi)多大關(guān)系了。都屬于設(shè)計(jì)上的一些參數(shù)。沉淀池的表面負(fù)荷：當(dāng)一個(gè)顆粒在理論停留時(shí)間內(nèi)通過(guò)一段恰好等于池深的距離時(shí)而沉淀，其沉降

速度稱作溢流率或表面負(fù)荷率。量綱為單位時(shí)間每平方米若干立方米，即單位時(shí)間若干米。沉淀池的效率通常以表面負(fù)荷率為基礎(chǔ)，以每平方米水面面積每天流過(guò)水量的立方米數(shù)表示。就是水量除以沉淀池面積出水堰負(fù)荷：即一

定長(zhǎng)度的堰出水流量，即流量除以堰長(zhǎng)。

5、有機(jī)負(fù)荷率是進(jìn)水有機(jī)物量與反應(yīng)器中污泥量的比值。

6、污泥齡是指在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，微生物從其生成到排出系統(tǒng)的平均停留時(shí)間，也就是反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的微生物全部更新一次所需的時(shí)間。在穩(wěn)定條件下，就是曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥數(shù)量的比通常污泥齡

長(zhǎng)，菌種多樣性就多，有機(jī)負(fù)荷率相對(duì)可提高。但也不是絕 對(duì) 的。

從動(dòng)力學(xué)的角度講，保持池內(nèi)生物量濃度MLVSS、進(jìn)水流量、不變的前提下（請(qǐng)注意這個(gè)前提條件），負(fù)荷升高（提高進(jìn)水COD濃度）會(huì)導(dǎo)致出水COD濃度的提高，污泥生長(zhǎng)變快，為保持MLVSS，排泥更快，即泥齡變小。反之

亦然。但是這個(gè)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)有一個(gè)范圍的。

依據(jù)的反應(yīng)如下：u=1/SRT=umax*Se/(Se+Ks)------MonodNs=Q*So/(V*X)-----有機(jī)負(fù)荷 對(duì)于實(shí)際工程中進(jìn)水負(fù)荷增加及應(yīng)對(duì)措施以及樓上engineerxia所言“有機(jī)負(fù)荷率相對(duì)可提高。但也不是絕  對(duì) 的。”可以這樣分析：

對(duì)于一個(gè)已有的系統(tǒng)而言，調(diào)節(jié)停留時(shí)間、改變構(gòu)筑物大都是行不通的，能夠改變的就是污泥濃度、排泥量控制。為了保證出水水質(zhì)（Se不變的情況下，單位微生物生長(zhǎng)和吸收污染物的速度是不變的），勢(shì)必需要提高M(jìn)LVSS來(lái)

實(shí)現(xiàn)增加負(fù)荷的吸收，實(shí)際的操作是減少排泥量，然后MLVSS提高，出水達(dá)標(biāo)后，逐步增加排泥量，zui終的平衡是MLVSS比負(fù)荷增加前要大，絕 對(duì)  排泥量也 增 大 的。zui后穩(wěn) 定 的條件下，Ns并沒(méi)有變化，SRT也沒(méi)變化，只 

是形成了一個(gè)新的平衡點(diǎn)！

7、表面負(fù)荷單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的流量，稱為表面負(fù)荷或溢流率，常用q表示，q=Q/A（即流量與表面積的比值）

8、污泥負(fù)荷曝氣池內(nèi)每公斤活性污泥單位時(shí)間負(fù)擔(dān)的五日生化需氧量公斤數(shù)。其計(jì)量單位 通常以kg/(kg·d)表示。

污泥負(fù)荷（Ns）是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所去除的污染物的量。污泥負(fù)荷在微生物代謝方面的含義就是F/M比值，單位kgCOD(BOD)/(kg污泥.d)

在污泥增長(zhǎng)的不同階段，污泥負(fù)荷各不相同，凈化效果也不一樣，因此污泥負(fù)荷是活性污泥法設(shè)計(jì)和運(yùn)行的主要參數(shù)之一。一般來(lái)說(shuō)，污泥負(fù)荷在0.3～0.5kg/(kg.d)范圍內(nèi)時(shí)，BOD5去除率可達(dá)90％以上，SVI為80-150，污泥

的吸附性能和沉淀性能都較好。

污泥負(fù)荷的計(jì)算方法：

Ns＝F/M＝QS/（VX） 

式中：

Ns ——污泥負(fù)荷，kgCOD(BOD)/(kg污泥.d)；

Q ——每天進(jìn)水量，m3/d；

S ——COD(BOD)濃度，mg/L；

V ——曝氣池有效容積，m3；

X ——污泥濃度，mg/L。

9、滿負(fù)荷污水的處理負(fù)荷一般是指污水處理系統(tǒng)對(duì)于進(jìn)入的污水能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下，所處理的污水量，或污染物的總量。譬如某污水廠設(shè)計(jì)2000m3/d，進(jìn)水COD1000mg/L，而實(shí)際上來(lái)水是1000m3，來(lái)水COD2000

多，如果處理出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，也可以說(shuō)該系統(tǒng)已達(dá)到了滿負(fù)荷。當(dāng)然這個(gè)滿負(fù)荷是相對(duì)的，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)說(shuō)明上會(huì)提一下污水處理單元中微生物的有機(jī)負(fù)荷是多少，池內(nèi)微生物的濃度是多少，如果你在運(yùn)行中，通過(guò)管理，提高了

池內(nèi)的生物量，提高了它的處理能力，也完全可以超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。一般的設(shè)計(jì)指標(biāo)都是運(yùn)行比較穩(wěn) 定 的參數(shù)，再高或者低一些，也未嘗不可。在負(fù)荷的提高過(guò)程中，逐漸提高生物量，以及單元去除能力，逐漸增加處理污水量，這

個(gè)過(guò)程就是調(diào)試的過(guò)程。這個(gè)調(diào)試的指標(biāo)是出水水質(zhì) 合 格，出水穩(wěn)定，就可以慢慢增加污水負(fù)荷，直到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。