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污水处理设备 污水处理厂电量消耗的分布及计算方法，涂山环保( 二 )


鼓风曝气：
表面曝气：

式中：α=0.8~0.85；β=0.9~0.97；

EA为氧转化效率；
R为任意状态下的需氧量 ， m3/h 。
式（3）和式（4）简化了繁琐的计算环节 。 在混合液温度为15~30℃时 ， 采用上述公式比较简单 ， 且可使混合液溶解氧浓度保持在1.5~2.0mg/L 。
2）然而 ， 对于其他条件下供气量的计算不适用 。 鉴于上述公式的条件限制 ， 综合表面曝气和鼓风曝气装置竖向位置不同带来的影响 ， 《给水排水设计手册》给出了实际传氧速率N的换算公式：
鼓风曝气：

表面曝气：


式中：N0为标准传氧速率 ， kg/h；

CO为混合液剩余DO值 ， 一般用2mg/L；
T为混合液温度 ， 一般为5~30℃；
Csm是清水平均溶解氧值 ， mg/L；
Csw是清水表面处饱和溶解氧 ， mg/L；
Csm和Csw可以相互换算：

式中：Qt为曝气池逸出气体中含氧量百分率；

Pb为装曝气装置处的绝对压力 ， kg/cm2 。
该公式的精度较低 ， 适用于准确度要求不高的工程计算 。
（7）的修正公式为：

采用式（7）计算时 ， 鼓风机功率及曝气装置数量均大于采用式（8）的计算值 ， 将造成工程投资及运行费用的增加 。 采用修正后的计算公式 ， 大大降低了工程投资及运行费用 。

实际工程设计中可根据供气量和风压值计算鼓风机功率：
式中：Qt为曝气池逸出气体中含氧量百分率；

Pb为装曝气装置处的绝对压力 ， kg/cm2；
Pa为当地大气压力 ， kg/cm2；
P为鼓风机计算功率 ， kW；
n为风机效率 ， 一般取0.7~0.8；
P′为鼓风机出日计算升压 ， kg/cm2；
W为鼓风机消耗的电能 ， kWh；
t为鼓风机工作的时间 ， h 。
公式（8）对于平原地区的工程计算是通用的 ， 应用也较为广泛 。
平原地区和高原地区的（标准大气压）供气量计算式：
平原地区：
高原地区：


式中：GS为供气量 ， m3/h；

R0为20℃条件下脱氧清水的充氧量 ， kg/h；
EA为氧转移效率 。
通过供气量计算公式可以看出 ， 供气量的计算原理相差不大 ， 但在不同工程中的计算效率和准确度却不同 。 在实际工程设计和测量中 ， 需根据实际情况选择合适的公式 。
3、污泥处理单元
污泥处理是污水处理厂过程中的最后一个单元 。 该阶段耗能大约占污水厂运行全部能耗的11% ， 其能耗主要体现在污泥、药和设备三个方面 。 因而 ， 该部分的耗能不容忽视 ， 其能耗的大小主要由污泥产量的多少决定 。
1）每日增长的挥发性污泥量的计算式：

式中：ΔX为每日增长的挥发性污泥量 ， kg/d；

【污水处理设备|污水处理厂电量消耗的分布及计算方法，涂山环保】Y为产率系数；
Kd为衰减系数 ， d-1；
Q为每日处理污水量 ， m3/d；Sa为进入曝气池的污水中含有有机污染物的浓度 ， kg/m3；
Se为经生化处理后水中残留的有机污染物的浓度 ， kg/m3；
V为生化池的有效容积 ， m3；Xv为混合液中挥发性悬浮固体量 ， kg/m3 。
系统剩余污泥量的计算式：

式中：YH为异养微生物的增殖率 ， 取0.5~0.6；
bH为异养微生物的内源呼吸速率 ， bH=0.08d-1；
fTH为温度修正系数；
YSS为不能水解的悬浮固体率；
Sin和Sout分别为反应池进水和出水的悬浮固体浓度 。
式（13）和式（14）计算详细 ， 准确度高 。 然而由于公式中的变量较多 ， 且中间系数不易取得 ， 应用范围受到限制 。
2）为了更好地计算污泥量 ， 可以采用干污泥量计算公式：
式中：S为干泥量 ， t/h；

C0为原水浊度设计取值 ， NTU；
K1为原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L的换算系数 ， 应经过实测确定；
D为药剂投加量 ， mg/L；
K2为药剂转化成泥量的系数 。
式（15）计算准确、简便 ， 应用较多 ， 尤其适用于污水厂排泥系统的设计应用 。 污泥脱水作为污泥处理的关键技术 ， 其电耗计算式为：
式中：W为水泵及电机节约电耗 ， kWh；

tds为脱水的干固体重量 ， t/h；t3为脱水机每天工作时间 ， h；
b为比能耗 ， kWh/tds 。
式（16）计算简便 ， 变量少且易于取得 ， 应用起来较为方便 ， 更适合污泥处理阶段电能的估算 。
三、实际案例
以某污水处理厂数据为例 ， 根据参数采集情况 ， 选择适合的前述公式进行能耗计算 。 该污水处理厂一期工程2010年开始投入使用 ， 采用A/O工艺对污水进行生物处理后再经人工湿地生态处理 。 处理污水主要来源于综合生活污水和部分工业废水 。 日处理规模为1.5万m3/d 。

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