CN116227742B - 基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水bod预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，包括如下步骤：步骤S1、获取污水处理厂服务范围内各类非生活污水的日排入量Qi；步骤S2、测定污水处理厂服务范围内居民人均日生活污水排放量q、生活污水BOD排放浓度C0；步骤S3、测算服务区域每天产生排放的居民生活污水量Q0；步骤S4、分别计算各非生活污水的掺混比例δ i；步骤S5、试验确定掺混比例δ i条件下各非生活污水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的衰减影响因子w i；步骤S6、核算非生活污水掺混影响下污水处理厂进水BOD浓度的理论值C。本发明适用于非生活污水入流、入渗污水收集管道后污水处理厂进水BOD浓度的预测，具有方法科学、可操作性强的优点。
Description
技术领域
本发明属于城镇排水与污水处理技术领域，具体涉及一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法。
背景技术
河湖地表水、工业企业废水、施工降水、山泉水、山溪水等非生活污水入流掺混污水收集管网已经成为导致城镇污水处理厂进水污染物浓度偏低的主要原因。然而，非生活污水对生活污水BOD（Biochemical oxygen demand，生化需氧量，简称BOD）浓度衰减的贡献权重尚不清晰，国内外相关研究仍为空白，科学评价非生活污水入流掺混后对生活污水BOD浓度的影响，准确预测污水处理厂进水BOD浓度，对于各地污水处理提质增效工作的开展至关重要。
研究发现，河湖地表水、工业企业废水、施工降水、山泉山溪水等非生活污水均表现出一定的氧化性，进入污水收集管道后，与呈还原性的生活污水会快速发生反应，不仅会对污染物浓度形成稀释影响，还会由于氧化还原反应导致BOD浓度进一步衰减，因此，基于不同种类非生活污水的掺混衰减影响，进行城镇污水处理厂进水BOD浓度预测成为亟需和可能，对于合理确定城市污水处理提质增效目标，科学制定低浓度城镇污水处理厂“一厂一策”方案，有序开展非生活污水清退治理工作具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，通过获取污水处理厂服务范围内源头居民生活污水排放量和BOD排放浓度，通过试验得到不同非生活污水掺混稀释和氧化影响下BOD浓度的衰减因子，进而准确测算污水处理厂进水BOD浓度，具有方法科学、可操作性强的优点。
为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：
一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，步骤如下：
步骤S1. 排查确定污水处理厂服务范围内排入的非生活污水种类，获取各种非生活污水的日排入量Qi；
步骤S2. 依据T/CUWA 10101-2021《城镇居民生活污水污染物产生量测定》，测定污水处理厂服务范围内居民人均日生活污水排放量q、生活污水BOD排放浓度C0；
步骤S3. 根据污水处理厂服务人口m、人均日生活污水排放量q，测算服务区域每天产生排放的居民生活污水量Q0；
步骤S4. 根据污水处理厂服务范围内非生活污水的日排入量Qi、居民生活污水量Q0，分别计算各种非生活污水的掺混比例δ i = Qi/（Qi+ Q0）；
步骤S5. 试验确定掺混比例δ i条件下各种非生活污水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的掺混衰减影响因子w i；
步骤S6. 根据步骤S1 ~ S5所获取的数据，核算非生活污水掺混影响下污水处理厂进水BOD浓度的理论值C。
进一步地，步骤S1中所述非生活污水包括河湖地表水、工业企业废水、施工降水、山泉水及山溪水中的一种或多种。
进一步地，步骤S1中所述非生活污水的日排入量Qi通过流量计测量得到，或通过水质水量平衡关系核算得到。
进一步地，步骤S2中所述居民人均日生活污水排放量q和生活污水BOD排放浓度C0通过至少1个居民楼宇不同季节测定结果的算数平均值得到。
进一步地，步骤S5中所述掺混衰减影响因子w i不包括生活污水收集转输过程中BOD的自然衰减影响因子y。
进一步地，步骤S6中所述非生活污水掺混影响下污水处理厂进水BOD浓度的理论值C的计算公式为：
。
本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
（1）本发明基于非生活污水掺混对生活污水BOD浓度的影响，解决了国内大部分城市普遍存在的非生活污水入流入渗影响下的污水处理厂进水BOD浓度测算的难题，填补了该领域的空白。
（2）本发明依据源头居民生活污水排放量与BOD排放浓度，以及实际掺混比例条件下稀释和氧化还原作用影响的BOD衰减因子，具有数据来源可靠、准确等优点。
（3）本发明针对性和可操作性强，有利于科学预测各类非生活污水影响下的污水处理厂进水BOD浓度水平，对于合理确定城市污水处理提质增效目标，科学制定低浓度城镇污水处理厂“一厂一策”方案，有序开展非生活污水清退治理工作具有重要支撑作用。
具体实施方式
一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，包括如下步骤：
步骤S1. 排查确定污水处理厂服务范围内排入的非生活污水种类，获取各种非生活污水的日排入量Qi；
其中非生活污水包括河湖地表水、工业企业废水、施工降水、山泉水及山溪水中的一种或多种，非生活污水的日排入量Qi通过流量计等仪器仪表计量得到，或通过水质水量平衡关系核算得到；
步骤S2. 依据T/CUWA 10101-2021《城镇居民生活污水污染物产生量测定》，测定污水处理厂服务范围内居民人均日生活污水排放量q、生活污水BOD排放浓度C0；
居民人均日生活污水排放量q和生活污水BOD排放浓度C0通过至少1个居民楼宇不同季节测定结果的算数平均得到；
步骤S3. 根据污水处理厂服务人口m、人均日生活污水排放量q，测算服务区域每天产生排放的居民生活污水量Q0；
步骤S4. 根据污水处理厂服务范围内非生活污水的日排入量Qi、居民生活污水量Q0，分别计算各非生活污水的掺混比例δ i = Qi/（Qi+ Q0）；
步骤S5. 试验确定掺混比例δ i条件下各非生活污水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的掺混衰减影响因子w i；
其中衰减影响因子w i不包括生活污水收集转输过程中BOD的自然衰减影响因子y；
步骤S6. 根据步骤S1 ~ S5所获取的数据，核算非生活污水掺混影响下污水处理厂进水的BOD浓度理论值C，所述的非生活污水掺混影响下污水处理厂进水BOD浓度的理论值C的计算公式为：
。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，包括以下步骤：
步骤S1. 排查确定北方某城镇污水处理厂服务范围内排入的非生活污水有施工降水和河水两种，通过流量计测量得到施工降水的日排入量Q1为0.5万吨，河水的日排入量Q2为2万吨；
步骤S2. 依据T/CUWA 10101-2021《城镇居民生活污水污染物产生量测定》，测定污水处理厂服务范围内1个楼宇不同季节的居民人均日生活污水排放量平均值q为180 L/（人·d）、生活污水BOD排放浓度平均值C0为225 mg/L；
步骤S3. 根据污水处理厂服务人口m = 100万、人均日生活污水排放量q =180 L/（人·d），测算服务区域每天产生排放的居民生活污水量Q0=18万吨；
步骤S4. 根据污水处理厂服务范围内非生活污水的日排入量Q1=0.5万吨、Q2=2万吨、Q0=18万吨，根据公式δi = Qi/（Qi+ Q0）计算各种非生活污水的掺混比例，计算得到施工降水的掺混比例δ 1 = 2.7%，河水的掺混比例δ 2 = 10%；
步骤S5. 通过取自上述居民楼宇化粪池的出水与本地施工降水按照掺混比例δ 1=2.7%进行混合（称为原水，BOD浓度记为c1），20 r/min搅拌转速下反应12小时后（称为反应后出水，BOD浓度记为c2），检测原水与反应后出水的BOD浓度c1、c2，同时设置居民楼宇化粪池出水作为空白样测定原水与反应12小时后出水的BOD浓度c3、c4，确定施工降水掺混比例δ 1=2.7%条件下施工降水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的衰减影响因子w 1=（c1- c2）/ c1=0.005；采用上述相同的试验方法确定河水掺混比例δ 2 = 10%条件下河水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的衰减影响因子w 2为0.023；同时，通过空白样中BOD浓度的衰减变化确定生活污水收集转输过程中BOD的自然衰减影响因子y=（c3- c4）/ c3=0.15；
步骤S6. 根据步骤S1 ~ S5所获取的数据，根据以下公式：
，
核算得到非生活污水掺混影响下该污水处理厂进水BOD浓度的理论值C为162 mg/L。
实施例2：一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，包括以下步骤：
步骤S1. 排查确定南方某城镇污水处理厂服务范围内排入的非生活污水有工业企业废水、河水、山泉水3种，通过水质水量平衡关系核算得到工业企业废水的日排入量Q1为1.8万吨，河水的日排入量Q2为3万吨，山泉水的排入量Q3为2.5万吨；
步骤S2. 依据T/CUWA 10101-2021《城镇居民生活污水污染物产生量测定》，测定污水处理厂服务范围内2个楼宇不同季节的居民人均日生活污水排放量平均值q为210 L/（人·d）、生活污水BOD排放浓度平均值C0为213 mg/L；
步骤S3. 根据污水处理厂服务人口m = 130万、人均日生活污水排放量q =210 L/（人·d），测算服务区域每天产生排放的居民生活污水量Q0=27.3万吨；
步骤S4. 根据污水处理厂服务范围内非生活污水的日排入量Q1=1.8万吨、Q2=3万吨、Q3=2.5万吨、Q0=27.3万吨，根据公式δi = Qi/（Qi+ Q0）计算各种非生活污水的掺混比例，计算得到工业企业废水、河水、山泉水的掺混比例分别为δ 1 = 6.2%、δ 2 = 9.9%、δ 3 = 8.4%；
步骤S5. 通过取自上述某一居民楼宇化粪池的出水与本地工业企业废水按照掺混比例δ 1=6.2%进行混合（称为原水，BOD浓度记为c1），20 r/min搅拌转速下反应12小时后（称为反应后出水，BOD浓度记为c2），检测原水与反应后出水的BOD浓度c1、c2，同时设置居民楼宇化粪池出水作为空白样测定原水与反应12小时后出水的BOD浓度c3、c4，确定工业企业废水掺混比例δ 1=6.2%条件下，工业企业废水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的衰减影响因子w 1=（c1- c2）/ c1=0.001；采用上述相同的试验方法确定河水掺混比例δ 2 = 9.9%条件下河水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的衰减影响因子w 2为0.019，山泉水掺混比例δ 3 =8.4%条件下山泉水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的衰减影响因子w 3为0.008；同时，通过空白样中BOD浓度的衰减变化确定生活污水收集转输过程中BOD的自然衰减影响因子y=（c3- c4）/ c3= 0.2；
步骤S6. 根据步骤S1 ~ S5所获取的数据，根据以下公式：
，
核算得到非生活污水掺混影响下该污水处理厂进水BOD浓度的理论值C为130 mg/L。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1. 排查确定污水处理厂服务范围内排入的非生活污水种类，获取各种非生活污水的日排入量Qi，其中Qi中的i是非生活污水的种类；
步骤S2. 依据T/CUWA 10101-2021《城镇居民生活污水污染物产生量测定》，测定污水处理厂服务范围内居民人均日生活污水排放量q、生活污水BOD排放浓度C0；
步骤S3. 根据污水处理厂服务人口m、人均日生活污水排放量q，测算服务区域每天产生排放的居民生活污水量Q0；
步骤S4. 根据污水处理厂服务范围内非生活污水的日排入量Qi、居民生活污水产生量Q0，分别计算各种非生活污水的掺混比例δ i = Qi/（Qi+ Q0），其中δ i中的i是非生活污水的种类；
步骤S5. 试验确定掺混比例δ i条件下各种非生活污水的氧化还原性对生活污水BOD浓度的掺混衰减影响因子w i，其中w i中的i是非生活污水的种类；
所述掺混衰减影响因子w i不包括生活污水收集转输过程中BOD的自然衰减影响因子y；
步骤S6. 根据步骤S1 ~ S5所获取的数据，核算非生活污水掺混影响下污水处理厂进水BOD浓度的理论值C；
步骤S6中所述非生活污水掺混影响下污水处理厂进水BOD浓度的理论值C的计算公式为：
。
2.如权利要求1所述的基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，其特征在于，步骤S1中所述非生活污水包括河湖地表水、工业企业废水、施工降水、山泉水及山溪水中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，其特征在于，步骤S1中所述非生活污水的日排入量Qi通过流量计测量得到，或通过水质水量平衡关系核算得到。
4.如权利要求1所述的基于非生活污水掺混影响的污水处理厂进水BOD预测方法，其特征在于，步骤S2中所述居民人均日生活污水排放量q和生活污水BOD排放浓度C0通过至少1个居民楼宇不同季节测定结果的算数平均值得到。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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