CN104628129A - 废水好氧处理系统的有机化学品暴露水平预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废水好氧处理系统(简称STP(O))的化学品暴露预测方法。以废水好氧生化处理系统为基本工艺，根据气、水、悬浮固体、污泥环境介质共存关系及化学品的质量流过程，构建了STP(O)概念模型，通过默认环境暴露场景参数，仅需输入化学品分子量、蒸汽压(P)、水溶解度(S)、好氧生物降解速率(k₅)、吸附系数(K_oc)和排放量(ERC)即可完成暴露水平预测。预测方法简单可行、实测参数较少、预测准确度较高，对化学品暴露风险评估具有重要意义。

Description

废水好氧处理系统的有机化学品暴露水平预测方法

技术领域

本发明涉及化学品环境风险评估领域，涉及一种有机化学品废水好氧处理系统的暴露预测方法。

背景技术

我国是化学品研发、生产、使用大国，除了4.5万多种现有化学物质外，每年还有上千种新化学物质投入使用。污水处理厂(Sewagetreatment plant，STP)是化学品进入环境的关键环节，易降解化学品在STP中基本可以完全去除，但是难降解化学品经过STP处理后难以发生降解，部分挥发进入大气、被污泥吸附，残留化学品随二级出水排放进入受纳水体，对生态环境尤其是水生生态系统存在潜在的生态毒性影响。

目前，我国已经建立了以风险评价为依据的化学品环境风险管理制度。为了防控化学品的风险，欧盟、美国和中国都发布了化学品的管理法规，要求新化学物质在首次生产或进口前必须开展危害评估和暴露评估相结合的风险评估，依据风险评估的结果开展相应的管理。暴露评估主要研究化学品的排放过程以及在环境中归趋和分布，其中STP中化学品的归趋过程和处理效率是风险评估的重要内容，决定了化学品的暴露浓度和风险水平。因此STP暴露预测是化学品环境暴露预测的重要内容，也是开展化学品环境风险评估的重要基础。由于化学品数量巨大，且新化学物质尚未在国内生产和使用，化学品在STP中的归趋过程和去除效率评估主要采用模型预测。

STP中活性污泥好氧处理工艺(O型工艺)，主要由初沉池、曝气池和二沉池组成，O型工艺主要处理构筑物为初沉池、曝气池、二沉池。化学品从含有悬浮颗粒的废水流入初沉池，停留一段时间后，一部分悬浮颗粒通过重力自然沉降为污泥并被排出其余化学品在悬浮颗粒和水中达到分配平衡后流入曝气池；在曝气池，污染物由于降解需要消耗大量氧气，因此曝气池通常都要进行曝气通入充足的氧气，在曝气池化学品可能发生降解，也可能因为曝气而挥发进入大气；化学品流入二沉池后，通过重力沉降后固液分离，沉降的污泥一部分排出系统，一部分回流至曝气池以保持曝气池的污泥浓度；未去除完全的化学品从上层清液即二级出水中流出并排入受纳水体。O型工艺已有近90年的历史，该工艺有机污染物去除率高、污泥负荷高、池容积小、运行费用低、稳定可靠，是我国STP工艺的重要工艺。但是O型工艺存在诸多缺陷，只能除去污染物中的碳，对氮、磷没有明显的去除效果，且很多有机化学品在好氧条件下很难降解，经STP处理后，重新转移到环境中。因此构建以O型型工艺为基础的化学品STP暴露预测方法和模拟系统，对化学品暴露评估具有重要意义。

经广泛检索中国、欧盟、美国等专利机构，均未发现针对化学品好氧处理工艺的STP暴露预测方法。申请号为CN201310028172，公开号为CN 103043784B的中国专利(一种活性污泥污水处理的多维、多相、多过程耦合模拟方法)，公开了一种活性污泥体系中污水处理的多维、多相、多过程耦合模拟方法，能准确预测溶解氧的分布特征、污染物的迁移转化特征以及相间的生化作用特征，可定量预测不同工况条件下的出水水质状况，该模型主要侧重COD、总磷、总氮等总量污染物的模拟。国际水协已经建立STP中预测碳、氮和磷归趋的活性污泥数学模型(Gujer,W,Henze,M),Mino,T.Activated SludgeModel No.3[J].Water Science and Technology,1999,39(1):183-193)。Urase构建了活性污泥处理过程中药物的归趋动态预测模型(Urase T,Kikuta T.Separate estimation of adsorption and degradation ofpharmaceutical substances and estrogens in the activated sludge process.Water Res.,2005,39(7):1289-1300.)；Plosz(Plosz B G,Leknes H,Thomas K V.Impacts of competitive inhibition,parent compoundformation and partitioning behavior on the removal of antibiotics inmunicipal wastewater treatment[J].Environ.Sci.Technol 2010,44(2):734-42.)构建了抗生素的归趋动态模型；Cloutier(Cloutier F,Jalby G,Lessard P,Vanrolleghem PA.Dynamic modelling of heavymetals behavior in wastewater treatment plants[J].J.Water Sci.,2008,22(4):461-71.)构建重金属的归趋动态预测模型；

Byrns构建了外源性化学品在STP中的归趋静态预测模型，该模型采用的初沉-曝气工艺，不包含二沉池，且在化学品归趋模拟比较简单，没有考虑曝气挥发等过程(Byrns G.The fate of xenobioticorganic compounds in wastewater treatment plants.Water Research,2001,35(10):2523-33.)。Mackey构建了有机化学品在STP中的归趋预测模型，该模型也未考虑曝气池的曝气过程对化学品的挥发影响(ClarkB,Henry J G,Mackay D.Fugacity analysis and model of organicchemical fate in a sewage treatment plant[J].Environ.Sci.Technol.,1995,29:1488-1494)。此外，上述模型都使用正辛醇/水分配系数(Kow)描述化学品的吸附过程时，而事实上，最能描述吸附过程的化学品固有特性参数为污泥/水吸附系数(Koc)，该数据也是我国新化学物质申报登记要求提交的基础数据，使用Koc可使模型的预测性能更加准确。

化学品STP暴露评估通常需要一种筛选水平的模型，能模拟化学品在STP中的归趋，预测废水中化学品经STP处理后向大气、污泥、水体的转移或排放系数。模型应该简单、清晰、稳健，只需输入少数化学品理化性质参数，就能获得评估所需的排放系数。STP暴露评估并不关心生化反应机理及COD、氮、磷的去除过程。针对以上特点，本发明重点关注化学品在废水O型处理系统中所涉及的环境介质，以分子量、蒸汽压(P)、水溶解度(S)、好氧生物降解速率(k₅)、吸附系数(K_oc)5个我国新化学物质申报登记要求提交的基础数据为模型输入参数，以及挥发、吸附、降解等归趋过程，通过构建STP(O型)概念模型图和各箱体质量守恒方程，建立了输入的化学品性质数据较少、准确度较高、且符合我国化学品风险评估数据要求的STP(O型)预测模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机化学品在好氧处理工艺的污水处理厂(简写为STP(O))中的暴露水平预测方法，估算有机化学品经STP(O)处理后，向大气、污泥、水体的排放系数和排放浓度，为化学品的暴露评估提供数据资料。

为实现上述目的，本发明提供一种依照本发明实施的有机化学品在STP(O型)中暴露水平预测方法，包括以下步骤：

(1)获取待研究废水好氧处理系统的暴露场景资料和化学品理化性质参数，根据已知资料中的参数计算未知参数和质量流；(2)依据所述废水好氧处理系统的初沉、好氧、二沉基本流程，及化学品在所述废水好氧处理系统中吸附、表面挥发、曝气挥发所涉及的大气、水、悬浮固体、沉积污泥4种环境介质，构建废水好氧处理系统的概念模型图，基于质量守恒方法建立9箱预测模型；(3)根据各箱中化学品浓度和环境介质平流流速和扩散流速，计算化学品在废水好氧处理系统中的降解率，及向各环境介质中的排放浓度、排放系数，进而预测所述废水好氧处理系统的有机化学品暴露水平。

具体地，所述废水好氧处理系统的概念模型图包含：

9箱，分别为0外部环境、1上方空气、2初沉池水体、3初沉池悬浮固体、4初沉池污泥、5曝气池水体、6曝气池悬浮固体、7二沉池水体、8二沉池悬浮固体、9二沉池污泥；

1种生物降解方式，好氧生物降解性；

15个平流过程，分别为STP上方空气流入、STP上方空气流出、原水溶解态化学品流入初沉池、原水吸附态化学品流入初沉池、初沉池溶解态化学品曝气池、初沉池吸附态化学品流入曝气池、曝气池溶解态化学品流入二沉池、曝气池吸附态化学品流入二沉池、二沉池溶解态化学品流出、二沉池吸附态化学品流出、初沉池悬浮固体沉降为污泥、初沉池污泥的排出、二沉池悬浮固体沉降为污泥、剩余污泥的排出、二沉池污泥回流至曝气池。

6个扩散过程，分别为初沉池挥发、曝气池挥发、二沉池挥发、初沉池污泥吸附、曝气池污泥吸附、二沉池污泥吸附。

所述待研究废水好氧处理系统的暴露场景资料包括环境条件参数、池体容积参数、废水水质参数、污泥参数。

所述化学品的理化性质参数包括分子量(MW)、蒸汽压(P)、水溶解度(S)、好氧生物降解速率(k₅)和吸附系数(K_oc)，排放量(ERC)。

环境条件参数包括：空气温度(T_air)、水温(T_water)、空气高度(h_air)、风速(Windspeed)

污水处理厂一般参数包括日处理能力(Q)、服务人口(NI)、人均污水每日产生量(Sewage_flow)、各池(初沉池标识为_ps、好氧池标识为_O、二沉池标记为_SLS)池高(h)、池面积(Area)、池体积(Volume)、各箱体积(V)、水力停留时间(HRT)；

废水水质参数包括原水BOD₅(BOD_in)、原水悬浮固体浓度(ss_in)。

污泥性质参数包括：原水(下标为_RS)及各池污泥密度(RHO)、污泥有机碳含量(foc)、悬浮固体浓度(SS)、污泥吸附平衡半衰期(t_1/2)、悬浮混合液浓度(MLSS)。

其他参数包括BOD₅去除率(F_BOD)、污泥回流比(Cycle_sludge)、硝化混合液回流比(Cycle_NitriMix)、污泥负荷(k_SLR)、曝气速率(Aeration_rate)、污泥增长率(Y_sludge)、空气和水质量迁移系数。

未知参数包括亨利常数(H)、污泥-水分配系数(K_p)、气-水分配系数(K_H)、剩余污泥量(Surplus_sludge)、进水化学品浓度(C(0,2)和C(0,3))。计算方法如下：

亨利常数：H＝P/S

原水及各池污泥-水分配系数：

K_{p(RS,PS,O,SLS)}＝f_{oc(RS,PS,O,SLS)}×K_oc

气-水分配系数：K_H＝H/(R×T_air)

每日产生的剩余污泥量：

Surplus_sludge＝(BOD_RS/1000×F_BOD×Y_sludge)+2/3×SS_RS-

Sewage_flow×SS_SLS

STP输入浓度主要为原水中化学品向初沉池的流入，化学品一部分溶解在水中，一部分吸附在悬浮物中。其中，进入初沉池水相的浓度公式：

$C\left(\mathrm{0,2}\right)=C_{\mathrm{in}}\frac{1}{1+\frac{K_p}{1000}\×\mathrm{MLSS}}$

进入初沉池悬浮固体中的化学品浓度：

C(0,3)＝C(0,2)×K_p×RHO_RS

所述的基于质量守恒方法建立污水处理系统的9箱预测模型为9元1次线性方程，如下表所示：

其中：C_i——i箱中化学品的浓度，g/m³；

A(i,j)——i箱到j箱环境介质的平流流速，m³·s^-1；

X(i,j)——i箱到j箱环境介质的扩散流速，m³·h^-1；

k_i——第i箱中生物降解一级动力学常数，s^-1；

V_i——第i箱的体积，m³；

C(0,2)——STP进水中化学品溶解态浓度，g/m³；

C(0,3)——STP进水中化学品吸附态浓度g/m³。

各箱体环境介质平流流速ADV计算如下：

$A\left(\mathrm{0,1}\right)=\sqrt{\mathrm{Area}\_\mathrm{STP}\×\mathrm{NI}}\×h\_\mathrm{air}\×\mathrm{Windspeed}$

$A\left(\mathrm{1,0}\right)=\sqrt{\mathrm{Area}\_\mathrm{STP}\×\mathrm{NI}}\×h\_\mathrm{air}\×\mathrm{Windspeed}$

$A\left(\mathrm{0,2}\right)=A\left(\mathrm{2,5}\right)=A\left(\mathrm{5,7}\right)=A\left(\mathrm{7,0}\right)=\frac{Q}{24\×3600}$

A(5,7)＝A(0,2)

$A\left(\mathrm{0,3}\right)=\frac{\mathrm{Input}\_\mathrm{solids}\_\mathrm{RS}\×\mathrm{NI}}{\mathrm{RHO}\_\mathrm{RS}\×1000\×24\×3600}$

A(3,4)＝A(4,0)＝2/3 A(0,3)

A(3,6)＝1/3 A(0,3)

$A\left(\mathrm{6,8}\right)=\frac{Q}{24\×3600}\×\frac{\mathrm{MLSS}\_O}{\mathrm{RHO}\_O\×1000}$

A(8,9)＝A(6,8)-A(8,0)

A(9,6)＝A(8,9)-A(9,0)

$A\left(\mathrm{9,0}\right)=\frac{\mathrm{Surplus}\_\mathrm{sludge}\×\mathrm{NI}}{24\×3600\×1000\×\mathrm{RHO}\_\mathrm{SLS}}$

$A\left(\mathrm{8,0}\right)=\frac{Q}{24\×3600}\×\frac{\mathrm{MLSS}\_\mathrm{SLS}}{\mathrm{RHO}\_\mathrm{SLS}\×1000}$

利用逸度理论分别计算环境介质扩散流速X(i,j)(表面挥发、曝气挥发、吸附)：

$X(i,j)=\frac{D(i,j)}{Z_i}$

其中，迁移参数D(i,j)值采用惠特曼双阻力原理，计算公式为：

$D\left(\mathrm{1,2}\right)=D\left(\mathrm{2,1}\right)=\frac{\mathrm{Area}\_\mathrm{PS}\×\mathrm{NI}}{\frac{1}{K\_\mathrm{air}\×Z_1}+\frac{1}{K\_\mathrm{water}\×Z_2}}$

$D\left(\mathrm{1,7}\right)=D\left(\mathrm{7,1}\right)=\frac{\mathrm{Area}\_\mathrm{SLS}\×\mathrm{NI}}{\frac{1}{K\_\mathrm{air}\×Z_1}+\frac{1}{K\_\mathrm{water}\×Z_7}}$

$D\left(\mathrm{1,5}\right)=D\left(\mathrm{5,1}\right)=\frac{k\_\mathrm{aerator}}{\frac{1}{V_1\×\frac{\mathrm{Area}\_O}{\mathrm{Area}\_\mathrm{STP}}\×Z_1}+\frac{1}{V_5\×Z_5}}$

对于曝气池，挥发速率常数(k_aerator)是表面挥发速率(k_sur)和曝气挥发速率(k_strip)两部分之和k_aerator＝k_surf+k_bubble。这意味着化学品在曝气池中的损失大部分来自于气提而非表面挥发。k_surf和k_bubble计算公式分别为：

$k_{\mathrm{surf}}=\frac{K_H/h_{\_O}+1/h_{\_\mathrm{air}}}{K_H/K_{\mathrm{water}}+1/K_{\mathrm{air}}}$

$k_{\mathrm{bubble}}=8.9\×{10}^{-4}\×\frac{\mathrm{Aeration}\_\mathrm{rate}}{V\_O}{H}^{1.04}$

根据惠特曼双阻力公式，假定化学品在水相和悬浮固体相中达到了吸附平衡，污泥-水之间的D值由吸附速率k_abs决定，k_abs＝ln2/t_1/2。其中t_1/2为污泥吸附解析平衡一般所用的时间。由于曝气加剧了吸附解析的速度，可以认为曝气池t_1/2为360s，初沉池、厌氧池、缺氧池和二沉池为t_1/2为3600s。则吸附D值计算公式为：

$D\left(\mathrm{2,3}\right)=D\left(\mathrm{3,2}\right)=\frac{k_{\mathrm{abs}\_\mathrm{PS}}}{1/\left(V_2{Z}_2\right)+1/\left(V_3{Z}_3\right)}$

$D\left(\mathrm{5,6}\right)=D\left(\mathrm{6,5}\right)=\frac{k_{\mathrm{abs}\_O}}{1/\left(V_2{Z}_2\right)+1/\left(V_3{Z}_3\right)}$

$D\left(\mathrm{7,8}\right)=D\left(\mathrm{8,7}\right)=\frac{k_{\mathrm{abs}\_\mathrm{PS}}}{1/\left(V_2{Z}_2\right)+1/\left(V_3{Z}_3\right)}$

各箱体的逸度容量Z主要与环境介质有关，气相Z₁，水相Z_(2、5、7)，固相Z_{(3、4、6、8、9)}计算公式分别为：

$Z_1=\frac{1}{R\×T\_\mathrm{air}}$

Z₂＝Z₅＝Z₇＝1/H

$Z_3=Z_4=\frac{\mathrm{RHO}\_\mathrm{PS}\×\mathrm{Kp}\_\mathrm{PS}}{H}$

$Z_6=\frac{\mathrm{RHO}\_O\×\mathrm{Kp}\_O}{H}$

$Z_8=Z_9=\frac{\mathrm{RHO}\_\mathrm{SLS}\×\mathrm{Kp}\_\mathrm{SLS}}{H}$

最后将计算得到的A(i,j)、X(i,j)值带入质量守恒方程，用matlab或excel等软件求解得到各箱体中化学品浓度C_i；

根据各箱中化学品浓度C_i和环境介质平流流速和扩散流速，计算化学品在STP(O型)系统中的化学品降解率，及向各环境介质(大气、二级出水、污泥)中的排放浓度、排放系数。

化学品向STP的总排放量为：

N_in＝A(0,2)×C(0,2)+A(0,3)×C(0,3)

向空气的排放比例：

$F\_\mathrm{air}=\frac{C_1\×A\left(\mathrm{1,0}\right)}{N\_\mathrm{in}}\×100$

向水的排放比例：

$F\_\mathrm{water}=\frac{C_7\×A\left(\mathrm{7,0}\right)+C_8\×A\left(\mathrm{8,0}\right)}{N\_\mathrm{in}}\×100$

向污泥的排放比例：

$F\_\mathrm{sludge}=\frac{C_4\×A\left(\mathrm{4,0}\right)-C_9\×A\left(\mathrm{9,0}\right)}{N\_\mathrm{in}}\×100$

生物降解去除率：

$F\_\mathrm{bio}=\frac{k_5\×V_5\×C_5}{N\_\mathrm{in}}\×100$

向空气中排放浓度：

C_air＝C₁

向水中排放浓度：

$C\_\mathrm{water}=C_7+C_8\×\frac{\mathrm{MLSS}\_\mathrm{SLS}}{\mathrm{RHO}\_\mathrm{SLS}\×1000}$

污泥中的化学品浓度：

$F\_\mathrm{sludge}=\frac{C_4\×A\left(\mathrm{4,0}\right)+C_9\×A\left(\mathrm{9,0}\right)}{A\left(\mathrm{4,0}\right)\×\mathrm{RHO}\_\mathrm{PS}+A\left(\mathrm{9,0}\right)\×\mathrm{RHO}\_\mathrm{SLS}}$

本发明的有益效果在于：

(1)本发明结合我国的STP处理情况，提供了一种化学品STP(O)暴露预测方法，可用于研究化学品在O型型工艺的STP中降解、挥发、吸附、排放等归趋行为规律，确定目标化学品在STP(O)中的主要归趋介质，预测目标化学品经STP(O)处理后的排放因子和排放浓度，为实现对目标化学品的环境风险管理提供依据。

(2)仅需输入6种化学品基本理化性质参数及排放量，即可完成目标化学品的排放因子和排放浓度预测。采用的污水处理厂暴露场景参数都比较容易获取，通过查阅资料(本文已给出推荐值)即可得到。

(3)依据STP(O)的工艺流程(初沉、好氧、二沉)和3种环境介质(水、悬浮固体、沉积污泥)、好氧生物降解方式，构造了9箱概念模型图，包含15个平流过程、6个扩散过程、1个生物降解过程。该模型完整的界定了STP(O)中环境介质和化学品的基本过程，机理科学、清晰、明确。

(4)根据所建模型灵敏度分析，化学品在STP(O)模型中的归趋最为相关的9个参数为：好氧生物降解性、吸附系数、亨利常数、原水BOD₅、原水SS、出水BOD₅、污泥产生量、污泥有机碳含量、化学品日排放量。其中影响降解的参数为厌氧生物降解性、缺氧生物降解性、好氧生物降解性，影响污泥吸附的参数为吸附系数、原水BOD₅、原水SS、出水BOD₅、污泥产生量、污泥有机碳含量，影响挥发的参数为亨利常数，影响排放浓度的参数为化学品日排放量。

附图说明

图1为STP(O)基本工艺流程；

图2为STP(O)化学品暴露评估概念模型，其中0外部环境，1上方空气，2初沉池水体，3初沉池悬浮固体，4初沉池污泥，5曝气池水体，6曝气池悬浮固体，7二沉池水体，8二沉池悬浮固体，9二沉池污泥。

具体实施方式

结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

选择联苯作为待评估化学品，收集联苯的8项基本理化性质数据，分别为分子量MW＝154.21g.mol^-1，蒸汽压P＝1261Pa，水溶性S＝7.5mg.L^-1，吸附系数lgK_oc＝3.27，好氧生物降解速率k₅＝1h^-1，化学品日排放量ERC＝10kg.d^-1。

收集或计算废水好氧生化处理系统的暴露场景资料，见表1。污水处理厂的暴露场景参数可以查阅设计参数、相关工艺技术规范获取，各箱体的体积可以根据水力停留时间、悬浮固体浓度、悬浮固体密度、沉积污泥厚度、STP总面积等进行计算。本例中给出的暴露场景参数是一种标准的、默认值。

表1 废水好氧生化处理系统的暴露场景资料

计算各质量流过程的环境介质平流流量ADV、环境逸度容量Z、环境介质迁移系数D。并用D值和Z值计算扩散流量XCH。

利用excel求解线性方程，得到各箱中化学品浓度C_i。计算得到联苯向空气挥发比例为49.1％，二级出水排放比例为5.1％，污泥中比例为4.4％，降解率为41.3％，空气中浓度为3.06×10^-5g·m^-3，污泥中浓度为37.3mg·kg^-1，二级出水中浓度为0.01178mg/L。用实验室模拟处理装置实测结果显示，联苯向空气挥发比例为44.6％，二级出水排放比例为7.31％，污泥中比例为7.43％，误差在5％以内。该结果表明，联苯经过污水处理后最大的环境暴露介质为空气，在后续评估中要重点关注空气中的风险。

Claims (11)

1.一种废水好氧处理系统的有机化学品暴露水平预测方法，其特征在于包括以下步骤：

获取待研究废水好氧处理系统的暴露场景资料，根据已知资料中的参数计算未知参数和质量流；依据所述废水好氧处理系统的初沉、好氧、二沉基本流程，及化学品在所述废水好氧处理系统中吸附、表面挥发、曝气挥发所涉及的大气、水、悬浮固体、沉积污泥4种环境介质，构建废水好氧处理系统的概念模型图，再基于质量守恒方法建立9箱预测模型，根据各箱中化学品浓度和环境介质平流流速和扩散流速，计算化学品在废水好氧处理系统中的降解率，及向各环境介质中的排放浓度、排放系数，进而预测所述废水好氧处理系统的有机化学品暴露水平。

2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述废水好氧处理系统的概念模型图包含：

9箱，分别为(0)外部环境、(1)上方空气、(2)初沉池水体、(3)初沉池悬浮固体、(4)初沉池污泥、(5)曝气池水体、(6)曝气池悬浮固体、(7)二沉池水体、(8)二沉池悬浮固体、(9)二沉池污泥；

1种生物降解方式，为好氧生物降解性；

15个平流过程，分别为STP上方空气流入、STP上方空气流出、原水溶解态化学品流入初沉池、原水吸附态化学品流入初沉池、初沉池溶解态化学品曝气池、初沉池吸附态化学品流入曝气池、曝气池溶解态化学品流入二沉池、曝气池吸附态化学品流入二沉池、二沉池溶解态化学品流出、二沉池吸附态化学品流出、初沉池悬浮固体沉降为污泥、初沉池污泥的排出、二沉池悬浮固体沉降为污泥、剩余污泥的排出、二沉池污泥回流至曝气池。

6个扩散过程，分别为初沉池挥发、曝气池挥发、二沉池挥发、初沉池污泥吸附、曝气池污泥吸附、二沉池污泥吸附。

3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述9箱预测模型为9元1次线性方程：

其中A(i,j)指i箱到j箱环境介质的平流流速，单位为m³.s^-1；X(i,j)指i箱到j箱环境介质的扩散流速，单位为m³.h^-1；k_i指第i箱中生物降解一级动力学常数，单位为s^-1；V_i指第i箱的体积，单位为m³；C(0,2)值STP进水中化学品溶解态浓度，单位为g/m³；C(0,3)——STP进水中化学品吸附态浓度，单位为g/m³。C_i为各箱化学品浓度，单位为mol.m^-3。

计算各箱体平流流速A(i,j)，同时利用逸度理论分别计算各环境介质扩散流速X(i,j)，最后用matlab或excel软件求解得到各箱体中化学品浓度C_i，进而可计算出化学品的排放比例和环境浓度。

4.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述待研究废水好氧处理系统的暴露场景资料包括环境条件参数、池体容积参数、废水水质参数、污泥参数、化学品的理化性质参数、其他参数和计算参数。

5.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，所述环境条件参数包括空气温度、水温、空气高度、风速。

6.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，所述池体容积参数包括池高、池面积、池体积、箱体积、日处理能力、服务人口、人均污水每日产生量、水力停留时间。

7.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，所述废水水质参数包括原水BOD₅、原水悬浮固体浓度。

8.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，所述污泥参数包括污泥密度、污泥有机碳含量、悬浮固体含量、悬浮混合液浓度、污泥吸附平衡半衰期。

9.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，所述化学品的理化性质参数包括分子量、蒸汽压、水溶解度、好氧生物降解速率和吸附系数、排放量。

10.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，其他参数包括BOD₅去除率、污泥回流比、污泥负荷(k_SLR)、曝气速率、污泥增长率、空气和水质量迁移系数。

11.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述未知参数包括亨利常数、污泥-水分配系数、气-水分配系数、污泥产量、剩余污泥量、进水化学品浓度。