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如何根據污水排放量做好統計和分析

2017-04-19

 如何根據污水排放量做好統計和分析

南方城市污水處理廠實際運行水質遠小于設計值[5]。設計進水水質的確定,一般是實測污水廠服務范圍內污水各項水質指標,據此確定污水廠設計進水水質,但是,有時很難得到實測污水廠進水水質,通常情況,設計人員參照鄰近地區、類似工業區、居住區的水質或依據《室外排水設計規范》(GB 50014—2006)給出的按人均每天排入水體的水質指標量、《給排水設計手冊》第五冊建議典型的生活污水水質等方法確定,但設計規范對有關的調查方法、取得的實測水質數據如何進行處理和分析等則未作明確規定[4] [6]。

南方某污水處理廠工程(以下簡稱“某污水處理廠”)的設計規模為3×104m3/d,運行水量范圍為2.50×104m3/d~4.20×104m3/d,處理效果比設計更好。本文統計了該廠4年多的進水量和進水水質數據,得出的結果,可供類似污水處理廠工程的設計和運行參考。

一、進水量總變化系數

由于居住區生活污水定額是平均值,因此根據設計人口和生活污水定額計算所得的是污水平均流量。而實際上流入污水管道的污水量時刻都在變化。污水量的變化程度通常用變化系數表示。

某污水處理廠2005~2008年各年進水最大日所在月的逐日流量變化曲線所示,4年中最大日進水的瞬時變化曲線。由此得出日變化系數Kd=1.31,時變化系數KH=1.25,總變化系數KZ=1.64(Kz = Kd?Kh)。

上述統計結果表明:進水量總變化系數,運行值1.64,跟設計值1.45比較接近,1.64表述了某污水處理廠工程的排水系統為部分帶截留設施的合流制,因雨季有一部分雨水進入,所以總變化系數較大。

二、進水水質統計結果與分析

城市污水廠的質量負荷為污水中的組分濃度與污水流量之乘積,在流量已確定的條件下,水質指標濃度值的確定將直接影響質量負荷的大小[7]。城市污水流量變化實際上與水質變化并不同步,因此在設計過程中,流量確定之后,如何按水質變化確定相應的水質指標就顯得非常重要。本文采用COD負荷進行分析。

由上述結果可看出:五項指標設計值在運行中出現的頻率除COD為66.0%以外,其它均在86%以上,BOD5、SS、 TN、TP的出現頻率分別為94.6%、91.8%、86.5%、96.4%。它們的生化(脫碳、脫氮和除磷)比為BOD5/COD=0.58,BOD5/TN=6和BOD5/TP=30。如果85%[4] [6] [8]的水質指標BOD5、COD、SS、 TN、TP(詳見表2)分別為124、307、200、25、3.8,生化比為BOD5/COD=0.4,BOD5/TN=5和BOD5/TN=33。因為BOD5與COD比數,前者(0.58)大于后者(0.4),BOD5與TN比數,前者(6.0)大于后者(5.0),所以前者(設計值)的生化條件比后者(85%頻率的出現值)好。

旱季和雨季的差異很明顯,雨季平均流量比旱季的大了43.0%,雖然值兩者較接近,但是旱季COD負荷均值近似是雨季的1.2倍。旱季COD負荷變化范圍為122.54~525.03kg?COD/h,平均值為311.5kg?COD/h,雨季COD負荷變化范圍為119.01~500kg?COD/h,平均值為261.2kg?COD/h。設計COD負荷為325.0kg?COD/h,介于旱季與雨季平均COD負荷范圍之間。

三、結論與建議

1)某污水處理廠四年運行進水量的總變化系數為1.64,日變化系數1.31和時變化系數1.25。建議可供類似的城鎮污水處理廠工程的設計參考,但若已有或能測得進水量實際數據,應由該數據統計得出。關于現行《室外排水設計規范》[9]的表3.1.3,該表系我國自1972年起,先后在北京、長春、廣州、鄭州和鞍山5座城市進行觀測和歷史觀測資料,共27個觀測點的2000個數據,經綜合分析后得出。在1987年實行的《室外排水設計規范》(GBJ14-87)里[10],還對總變化系數指出:當有實際生活污水量變化系數值時,按實際資料取值。雖然該表的基礎數據來源于我國代表地區的實測數據,但該表距今已達37年,我國居民生活污水量已發生巨大變化,建議國家有關部門應盡快組織修訂。

2)五項設計水質指標(BOD5、COD、SS、TN、TP分別為150mg/l、260mg/l、230 mg/l、25mg/l、5mg/l)在四年運行水質數值中出現的頻率分別為BOD594.6%、COD66.0%、SS91.8%、TN86.5%和TP96.4%。若已有(或能測出)一定數量的進水水質實際數值,同時擬用頻率確定類似工程的設計進水水質,本工程得出的頻率建議可供參考。

3)從進水量和COD濃度數據的分布示出,旱季和雨季的差異很明顯,雨季平均流量比旱季大了43.0%,雖然COD負荷值兩者較接近,但是旱季COD負荷均值近似是雨季的1.2倍。旱季平均值為311.5kgCOD/h,雨季平均值為261.2kgCOD/h,旱季比雨季大19.3%。如何在污水處理廠的工程設計中適應或利用這客觀規律,待探討之。其它進水水質負荷指標的分布情況待補充。

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