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如何根据污水排放量做好统计和分析

admin 2021-03-24
南方城市污水处理厂实际运行水质远小于设计值[5]。设计进水水质的确定,一般是实测污水厂服务范围内污水各项水质指标,据此确定污水厂设计进水水质,但是,有时很难得到实测污水厂进水水质,通常情况,设计人员参照邻近地区、类似工业区、居住区的水质或依据《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)给出的按人均每天排入水体的水质指标量、《给排水设计手册》第五册建议典型的生活污水水质等方法确定,但设计规范对有关的调查方法、取得的实测水质数据如何进行处理和分析等则未作明确规定[4] [6]。
南方某污水处理厂工程(以下简称“某污水处理厂”)的设计规模为3×104m3/d,运行水量范围为2.50×104m3/d~4.20×104m3/d,处理效果比设计更好。本文统计了该厂4年多的进水量和进水水质数据,得出的结果,可供类似污水处理厂工程的设计和运行参考。
一、进水量总变化系数
由于居住区生活污水定额是平均值,因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。而实际上流入污水管道的污水量时刻都在变化。污水量的变化程度通常用变化系数表示。
某污水处理厂2005~2008年各年进水最大日所在月的逐日流量变化曲线所示,4年中最大日进水的瞬时变化曲线。由此得出日变化系数Kd=1.31,时变化系数KH=1.25,总变化系数KZ=1.64(Kz = Kd?Kh)。
上述统计结果表明:进水量总变化系数,运行值1.64,跟设计值1.45比较接近,1.64表述了某污水处理厂工程的排水系统为部分带截留设施的合流制,因雨季有一部分雨水进入,所以总变化系数较大。
二、进水水质统计结果与分析
城市污水厂的质量负荷为污水中的组分浓度与污水流量之乘积,在流量已确定的条件下,水质指标浓度值的确定将直接影响质量负荷的大小[7]。城市污水流量变化实际上与水质变化并不同步,因此在设计过程中,流量确定之后,如何按水质变化确定相应的水质指标就显得非常重要。本文采用COD负荷进行分析。
由上述结果可看出:五项指标设计值在运行中出现的频率除COD为66.0%以外,其它均在86%以上,BOD5、SS、 TN、TP的出现频率分别为94.6%、91.8%、86.5%、96.4%。它们的生化(脱碳、脱氮和除磷)比为BOD5/COD=0.58,BOD5/TN=6和BOD5/TP=30。如果85%[4] [6] [8]的水质指标BOD5、COD、SS、 TN、TP(详见表2)分别为124、307、200、25、3.8,生化比为BOD5/COD=0.4,BOD5/TN=5和BOD5/TN=33。因为BOD5与COD比数,前者(0.58)大于后者(0.4),BOD5与TN比数,前者(6.0)大于后者(5.0),所以前者(设计值)的生化条件比后者(85%频率的出现值)好。
旱季和雨季的差异很明显,雨季平均流量比旱季的大了43.0%,虽然值两者较接近,但是旱季COD负荷均值近似是雨季的1.2倍。旱季COD负荷变化范围为122.54~525.03kg?COD/h,平均值为311.5kg?COD/h,雨季COD负荷变化范围为119.01~500kg?COD/h,平均值为261.2kg?COD/h。设计COD负荷为325.0kg?COD/h,介于旱季与雨季平均COD负荷范围之间。
三、结论与建议
(1)某污水处理厂四年运行进水量的总变化系数为1.64,日变化系数1.31和时变化系数1.25。建议可供类似的城镇污水处理厂工程的设计参考,但若已有或能测得进水量实际数据,应由该数据统计得出。关于现行《室外排水设计规范》[9]的表3.1.3,该表系我国自1972年起,先后在北京、长春、广州、郑州和鞍山5座城市进行观测和历史观测资料,共27个观测点的2000个数据,经综合分析后得出。在1987年实行的《室外排水设计规范》(GBJ14-87)里[10],还对总变化系数指出:当有实际生活污水量变化系数值时,按实际资料取值。虽然该表的基础数据来源于我国代表地区的实测数据,但该表距今已达37年,我国居民生活污水量已发生巨大变化,建议国家有关部门应尽快组织修订。
(2)五项设计水质指标(BOD5、COD、SS、TN、TP分别为150mg/l、260mg/l、230 mg/l、25mg/l、5mg/l)在四年运行水质数值中出现的频率分别为BOD594.6%、COD66.0%、SS91.8%、TN86.5%和TP96.4%。若已有(或能测出)一定数量的进水水质实际数值,同时拟用频率确定类似工程的设计进水水质,本工程得出的频率建议可供参考。
(3)从进水量和COD浓度数据的分布示出,旱季和雨季的差异很明显,雨季平均流量比旱季大了43.0%,虽然COD负荷值两者较接近,但是旱季COD负荷均值近似是雨季的1.2倍。旱季平均值为311.5kgCOD/h,雨季平均值为261.2kgCOD/h,旱季比雨季大19.3%。如何在污水处理厂的工程设计中适应或利用这客观规律,待探讨之。其它进水水质负荷指标的分布情况待补充。

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