HJ 2024—2012问题探讨

孙月驰，肖 宁，张亚琳，杜 昱

（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津 300074）

环境保护部于2012年发布了HJ 2024—2012完全混合式厌氧反应池废水处理工程技术规范，并于2013年3月1日实施。该规范的实施，在一定程度上填补了我国在完全混合式厌氧反应池建设方面的空白，对高浓度有机废水处理的设计、施工及运行管理等起到了重要的指导作用，对完全混合式厌氧反应池的广泛推广与应用起到的促进、推动作用。总体来说，该规范内容全面、准确，能够作为高浓度有机废水处理设计、施工、运行维护等的技术依据，但在规范中仍有一些问题值得商榷、探讨。

1 无污泥回流的完全混合式厌氧反应池废水处理工艺

任何一种厌氧反应池，在稳定运行的情况下，厌氧池内的混合液浓度一般是不变的，微生物总量也是不变的，在这种情况下，系统内产生的剩余污泥随出水排出厌氧反应池。

对于一个运行稳定的完全混合式厌氧反应池来说，在进水流量、进水水质基本不变的条件下，系统产生的剩余物质量是固定的，也就是说在没有污泥回流的情况下，随出水（混合液）排出的污泥量等于剩余污泥量，剩余污泥量可用公式（1） 计算：

式中：△X为剩余污泥量（kg/d）；Q为厌氧反应池进水流量（m3/d）；Xv为厌氧反应池内污泥浓度 （mg/L）。

由公式（1）可以看出，厌氧反应池内污泥浓度与剩余污泥量和厌氧反应池进水流量有关，而在后二者不变的情况下，厌氧反应池内污泥浓度也是不变的，一般情况下，厌氧系统污泥产率较低，剩余污泥量也较少，因此在无污泥回流的完全混合厌氧反应池内的污泥浓度是很低的。实际上如果厌氧池内污泥浓度太低，池容积需要增大很多，处理效率也会大大降低，在实际工程当中是很难实现的。

2 污泥产率系数

有污泥回流的完全混合式厌氧反应池容积根据动力学系数设计时，按下式计算：

式中：V为有污泥回流的完全混合式厌氧反应池容积（m3）；θc为污泥龄（d）；Q为有污泥回流的完全混合式厌氧反应池设计流量（m3/d）；C0为有污泥回流的完全混合式厌氧反应池进水CODCr浓度（mg/L）；Ce为有污泥回流的完全混合式厌氧反应池出水CODCr浓度（mg/L）；Y为污泥产率系数 （MLVSS（kg）/BOD5（kg））；X为有污泥回流的完全混合式厌氧反应池中污泥浓度（mg/L）；b为内源呼吸系数。

从公式（2）可以看出，有污泥回流的完全混合式厌氧反应池容积按照进水CODCr浓度计算，相应的污泥产率也应该按照CODCr进行计算。

对于污泥产率系数，规范规定低脂型废水参考取值为0.004 4，高脂型废水参考取值为0.040。对于高浓度有机废水来讲，CODCr和BOD5是有较大差别的，一般CODCr较BOD5大许多，因此，在计算有污泥回流的完全混合式厌氧反应池容积时，应统一采用CODCr进行计算。

3 污泥回流比

在普通的完全混合式厌氧反应系统中，在厌氧反应池后设置沉淀池，沉淀池排出的污泥一部分进行污泥脱水，另一部分以液体的形态回流至厌氧反应池，确保厌氧反应池内保持较高的污泥浓度。在这个系统中，污泥回流比可以真实地反映污泥回流量的大小，准确地控制厌氧系统的污泥回流量。

但在一些特殊的情况下，例如采用完全混合式厌氧反应系统处理餐厨垃圾，厌氧反应池进料含固率非常高，一般厌氧反应池内含固率控制在5%～6%，由于厌氧反应池排出的混合液含固率高，导致这类混合液无法采用沉淀方式进行固液分离，一般都是采用直接脱水的固液分离方式。在这种情况下，回流污泥是以泥饼的形态回流到厌氧池中，而泥饼的体积与混合液有较大的差别，应以污泥的含水率和质量来控制污泥回流量。

4 沉淀池表面积计算

在以沉淀池进行固液分离的完全混合式厌氧反应系统中，由于厌氧反应池内污泥浓度一般高达10～20 g/L，在这种条件下，沉淀池的污泥回流比可达3～4，高回流比导致沉淀池实际进水流量增加。

对于沉淀池面积计算，规范规定按照设计流量进行计算，但在实际运行过程中，沉淀池实际进水流量远远大于设计流量，如果仍按照设计流量进行计算，会导致沉淀池处理效果下降。二沉池的回流量高于100%，而达到150%～200%、甚至达到300%时，应按实际进水量相应修正名义表面水力负荷［1］，因此在完全混合式厌氧反应沉淀池计算中，沉淀池表面积应该按照实际进水流量进行计算。

5 温度对完全混合式厌氧反应的影响

厌氧分为常温厌氧、中温厌氧和高温厌氧，温度越高，厌氧效率也越高，但高温厌氧需要对污水进行加热，运行成本大幅增加。随着厌氧技术的发展，温度对厌氧消化的影响由于生物量的增加而变得不再显著和严重，因此常温条件（20～25℃） 下的厌氧应用比较普遍［2］。

但有些厌氧反应对温度的要求很高，且温度对完全混合厌氧的影响最大［3］，在处理城市垃圾方面，采用高温厌氧（55℃）效果最佳。

不同的废水，对温度的要求是不同的，规范只是规定了各种厌氧的温度，但对各种厌氧的具体适用条件没有提及，应补充这方面的内容。

6 结论

1）无污泥回流的完全混合式厌氧反应池废水处理工艺在实际工程当中很难实现。

2） 完全混合式厌氧反应池容积应以CODCr进行计算。

3）在以污泥脱水作为固液分离手段时，应以污泥含水率和回流污泥量（质量）控制污泥回流量。

4）沉淀池的表面积应以实际进水量来计算。

5）应给出不同温度下各种厌氧反应的最佳适用条件。

［1］胡大锵.周进周出辐流式二沉池平面设计改进水力计算探讨［J］.给水排水，2011，37（11）：45-48.

［2］杜昱，孙月驰，王进.厌氧处理工艺在垃圾渗沥液处理中的应用［J］.环境卫生工程，2011，19（5）：49-50.

［3］曾光明，乔玮，袁兴中.完全混合厌氧消化处理城市垃圾的特性研究［J］.湖南大学学报：自然科学版，2003，30（5）：51-54.