污水处理厂如何提高焦化废水处理效率

生物段都排泥：

(35)

生物段都不排泥：

(36)

综上, 本系统只考虑生物段不排泥时段运行总能耗模型.

3.7 泥渣输送系统

污泥输送是指污泥、油渣、浮渣的转移和运输过程, 该系统的动力消耗主要包括泵系统和泥渣转移系统两部分,  其中泵主要有污泥池到浓缩池、浓缩池到压滤机的污泥泵以及生物池的排泥泵, 泥渣转移部分包括隔油池刮渣机、油渣泵, 混凝池刮渣机及吸泥机等.

污泥泵能耗消耗原理与污水输送、提升过程的水泵相似.而泥渣转移系统, 根据工况和耗能因子得到经验公式.实际工程中, 泥渣系统工作时间短, 功率小,  通常设为常数.因此, 泥渣输送系统能耗模型：

(37)

式中, Ws为污泥输送系统能耗(kWh);K4、K5、K6、K7、K8和H4、H5、H6、H7、H8分别为浓缩池泵、压滤机泵,  O1、H、O2池排泥泵的安全系数和水头损失, C3为泥渣转移系统能耗值.

实际过程中泥渣系统1 d运行两次, 每次约10 min, 油渣输送泵功率为2.2 kW, 刮渣机、吸泥机的行走功率为0.55 kW, 吸泥泵功率为2.2  kW, 即C3=1.583.浓缩池泵和压滤机泵功率都大于5.0 kW, k取1.3.模型经参数优化后为：

(38)

3.8 污泥脱水系统

污泥脱水设备主要有箱式压滤机、带式压滤机及离心脱水机, 目前没有相应能耗计算公式.本研究采用经验系数的方法得到污泥脱水系统能耗模型, 计算式为：

(39)

式中, x2为处理每吨湿污泥能耗值(kWh˙m-3).

通常由于带式压滤机管理控制相对简单, 因此在国内焦化废水处理工程中被普遍应用.带式压滤机吨湿污泥能耗值为0.8 kWh˙m-3, 参数优化得到：

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3.9 公用系统

公用系统的能耗是指厂区正常运行和管理设施所消耗的能量, 范围涉及化验室、办公室等附属建筑, 具体包括场地内的照明,  办公楼的照明、冬季取暖、夏季乘凉等各种设施的耗能.公用系统能耗通常受厂区的管理水平、经济水平等影响, 因此, 该单元耗能使用相关系数方法获得,  其计算式为：

(41)

式中, x3为公用系统的耗能系数, 参照城镇污水处理厂设计值, x3取0.007.因此, 优化计算式得出：

(42)

3.10 总能耗模型

焦化废水处理厂的总能耗为8个系统能耗之和：

(43)

从式(43) 可以看出,  焦化废水处理系统总运行能耗为废水量、污泥排放量、好氧池总需氧量的函数.其中总需氧量是由系统水量、好氧池COD去除量、好氧池氨氮及其贡献物的去除量、氨氮转化的氮氧化物形式、硝化液回流比、污泥回流比、溶解氧确定,  水头损失和淹没水头则为固定值.因此模型优化为：

(44)

根据上式得出, 影响焦化废水处理工程能耗的主要因素是水量、污泥量、水质、溶解氧、硝化液回流比.此外, 易欣怡等指出焦化废水中氨氮占总氮比例较大,  约为27.7%, 且废水同时存在大量的硫氰化物、氰化物等含氮无机化合物, 它们在O1池中氨化, 从而影响到氨氮、总氮去除率, 影响水质达标,  进而影响到水处理能耗.因此, 总结得出进水COD和总氮浓度是影响水处理工程能耗的关键水质指标.上述推论结果与Panepinto et  al.对意大利污水处理厂能效分析考虑因素相似,  也与黄源凯等对焦化废水污染指标进行相关性分析得到的影响废水处理达标的水质指标主要是COD类、TN和色度的结果相符.