轻松搞懂如何计算好氧池的尺寸？

好氧池的大小如何计算？

书本上给了很多牛逼 哄哄的参数， 污泥负荷、容积负荷、水力停留时间、污泥浓度、回流比 等等，面对这些概念，初学者一脸懵逼，根本无从下手。

事实上，这些概念并不难懂，只是书写得不行。专业书籍大都写得很生硬，很多都没有交代清各参数的来龙去脉、运用场景、以及相互之间的关联，都不够生动。

所以，水圈给大家详细捋一捋这些参数，我们以传统活性污泥法为例。

污水被处理掉分为3步—— 污水流进来、污水中的污染物被池中的好氧菌吃掉、二沉池泥水分离 （清水流出，污泥一部分回流补充流失的泥，一部分剩余的处理掉）。

 

坦白来讲，不经过计算，只用不断试验的办法也可以找到好氧池的最适尺寸，这就好比盖房子，不经过建筑设计，只通过盖各种尺寸的房子不断尝试也可以找到最适尺寸。

但是，这绝对不是聪明的人类干的事儿，人肯定会在找到最适尺寸后记下来，并且举一反三，探索出一套可以广而行之的方法，科学技术也就是这么来的，水处理技术就是如此。

 

接下来我们把3个步骤分析一下，看看各个参数是怎么用的。

正式分析前我们有必要先做一个有味道的比喻—— 生化法就是一门关于人组织微生物吃屎的学问。 （ 下文会频繁用到这个比喻，不适者请退出。 ）

 

第一步 

污水流进来

 

处理任何水，首先要关心的无非两点：一是有多少污水要处理，也就是 「水量」 ，表示方法是单位时间的水量，从业人员一般的叫法是“每天多少方”，而且常常省去“每天”。

二是污水中有多少屎 （代指各类污染物，如COD、BOD等，本系列所有文章皆同此意） ，也就是 「水质」 ，表示方法是每项污染物的浓度，如生活污水中的COD一般在200-400mg/L。

水质和水量相乘就可以知道单位时间内屎的总量，也就是单位时间内污染物的总量。

 

知道了这两大数据，才能知道组织多大规模的微生物来处理水，才知道配置多大的好氧池，也就是后面的环节，这跟看病一个道理，先问诊再下药。

 

第二步

污水中的污染物被池中的好氧菌吃掉

这就是核心环节了。

 

带了屎的污水进入到好氧池中，不会立刻出去，要在里面停留一会儿，停下来干嘛？停下来等微生物把水中的屎吃掉，这跟人吃饭一样，不管吃得快慢是需要时间的。

污水从进入好氧池到出去，中间的时间就是 「水力停留时间」 ，就好比人吃饭，屎端上来，不对，是饭菜端上来到吃完中间所需要的时间。

水力停留时间在设计和运营中被视为一个处理周期，相当于人的工作周期，我们一般定为7天，而水力停留时间一般为几个小时。

微生物吃屎是一个周而复始，永不停歇的过程。要知道单个的微生物食量是有限的，是有吃饱的时候的，而且也是有生老病死的。这就要求有新的的微生物补充进来，从哪来？从已有的微生物繁衍而来。

这就出现了一个新的知识点 「微生物增殖规律」 ，相当于是池子里面微生物世界的人口增长规律，而且研究发现这个规律主要由屎的供应量控制。

在氧充足、温度适宜、无毒，关键是屎量供应充足的情况下，微生物会呈现爆炸式增殖，大多数微生物在几十分钟内就可繁殖一代，一天之内就可以繁殖出一个微生物帝国。

而在屎供应量和微生物量配比不同的情况下，微生物会呈现出不同的增值规律，在不同的增值规律下活性污泥又会呈现出不同的状态。

这里“屎的供应量”和“微生物量”的配比就是一个专业概念 「 食微比F／M ： F（即“微生物的食物”、或者说“有机物”、又或者说“屎”，都是一回事儿）／M（微生物量）」 。

实际工程中，食微比如果太高，微生物吃屎的速率会很快、繁殖也会很快、好氧池也可以建小一点，但是会有屎吃不干净的问题，这就好比人一旦富裕了就会浪费。

食微比如果太低，微生物吃屎的速度和繁殖的速度都会降低，而池子就要建的大一些，基建成本会升高但是屎会吃得很干净，这就好比人一旦贫穷了就会节省。

这种情况下控制食微比就变得格外重要，而且中间一定有一个最适的情况。

为了更加清楚、准确地表达食微比，更好的利用这一特性，就要用到食物微比的两个表示方法 「污泥负荷率」、「容积负荷率」 ，但本质上这三者的道理是一样的。

 

负荷说白了就是给单位数量的污泥（内含微生物）在单位时间内分配多少数量的屎（一般用BOD表示），污泥负荷率是指单位重量（kg）的活性污泥在单位时间（d）内被设计要吃掉的屎量（kgBOD）；容积负荷率是指单位（立方米）好氧池容积在单位时间（d）内被设计要吃掉的屎量（kgBOD）。

可以发现，污泥负荷率乘以污泥浓度就是容积负荷率。

 

拎出了这些概念、参数，怎么用、怎么算？

 

事实上，这些参数都是根据经验确定或者通过其他参数演算出来的。生化池的设计是一个经验和理论相结合的过程，而且很多时候是经验占主导，当然，理论会规定大致的框架和方法。

 

工程应用中，常用两种方法：

 

第一种：依据负荷计算

需要的设计参数有进水水质（BOD浓度，检测获得）、进水流量（检测或者估算获得）、污泥负荷（设计规范查询，规范是有经验的成分在里面的）、容积负荷（设计规范查询）。

根据这四个值就可以计算好氧池的容积了，其中容积负荷和污泥负荷的确定意味着污泥浓度也确定了。

在这几个参数已知的情况下，水力停留时间也就可以知道了，即容积除以流量。

 

这种方法是合规合理的，因为这种方法符合各参数的确定逻辑，也能够最大可能地保证各项指标数据处在合理范围。严格来讲，在工程设计中只能用这种方法。

 

第二种：依据水力停留时间计算

 

需要的参数有进水流量（检测或估算获得）和水力停留时间（根据设计师经验），这个方法是对水力停留时间计算公式的逆用。

 

这种方法理论上来讲是不合规合理的，是依据经验的粗略估算，计算完成后还要校核其容积负荷、污泥负荷是否符合规范值，这就又返回了第一种。

很多要求不严格的工程通常采用这种方法，而且不对负荷进行验算，事实上这是不靠谱的，因为这种方法会产生较大的偏差。

 

第三步

二沉池泥水分离

 

好氧池的混合液在二沉池泥水分离后，上清液进入后面的工艺或者直接排放，沉淀的污泥一部分成为剩余污泥处理掉，一部分回流补充好氧池的活性污泥。