水的生物处理理论与应用 第二十一章 生物处理新技术 ppt课件

1、终了终了前往前往N无机NNOx-N(硝态氮)TKN(凯氏氮)总N(TN)NO3-NNH3-NNO2-N有机N尿素、氨基酸、蛋白质前往前往HOHNO3/2O：NH2-223亚硝化菌硝化-3-2NO1/2ONO硝酸菌HOHNO2ONH2-323硝化菌3222NHCORCOOHO)COOH：RCH(NH氨化菌氨化-2223-36OHO7H3N5COOH5CH：6NO反硝化菌反硝化-3322275-3240.982NOCO1.881HO1.044HNOH0.021C1.985HCO1.86ONH前往前往前往前往反硝化反响可使有机物得到分解氧化，实际是利用了硝酸盐中的氧，每复原1gNO3N所利用的氧量约

2、2.6g。前往前往氮的氧化还原态氨离子NH4+羟胺NH2OH0+硝酰基NOH+亚硝酸根NO2+硝酸根NO3氮的氧化还原态氨离子NH4+羟胺NH2OH0N2+硝酰基NOH+亚硝酸根NO2+硝酸根NO3前往前往前往前往处 理 水回 流 污 泥反 硝 化反 应 器BOD去 除硝 化 氨 化沉 淀 池碱N3(好 氧 )III回 流 污 泥CH2OH 剩 余 污 泥 剩 余 污 泥回 流 污 泥图 21-1 两 级 生 物 脱 氮 系 统前往前往前往前往回 流 污 泥回 流 污 泥处 理 水内 循 环 （ 硝 化 液 回 流 ）回 流 污 泥反 硝 化反 应 器B OD 去 除 、 硝化 反 应 反 应

3、 器( 缺 氧 )沉 淀 池碱N2( 好 氧 )图 21-3 分 建 式 缺 氧 -好 氧 活 性 污 泥 脱 氮 系 统前往前往硝化BOD去除回流污泥反硝化沉淀池处理水内循环N2内循环原污水空气图 21- 4 合建式缺氧-好氧活性污泥法脱氮系统点击此处观看合建式A1/O工艺过程前往前往氧池的有机物负荷，碱度可弥补需求的一半。n缺陷：n脱氮效率不高，普通N=7080%n好氧池出水含有一定浓度的硝酸盐，如二沉池运转不当，那么会发生反硝化反响，呵斥污泥上浮，使处置水水质恶化。前往前往前往前往前往前往rSVI10X6R)L/mg(XR1RXR%100TNiTNTNeiTK)m(XFKQLV3sa)m

4、(HVS21总)d(WVX)d(ts)d/m(100)P1 (Wq3)d/kg(10050)SS(BVX)CC(aWe0ve0)h(KQVt 前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往）解磷池（）（污水好氧缺氧混合液回流（400%）剩余污泥回流污泥（50%）含磷污泥上清液高磷混凝沉淀石灰出水至初沉池二沉池出水图 24-5 phostrip 工艺流程图点击此处观看Phostrip除磷工艺流程动态过程前往前往前往前往前往前往前往前往进 水厌 氧缺 氧好 氧沉 淀混 合 液 回 流出 水剩 余 污 泥污 泥 回 流图 2 1 -6 AS S S

5、2/ O 工 艺 流程 图前往前往 A2/O合建式工艺中，厌氧、缺氧、好氧三段合建，中间经过隔墙与孔洞相连。厌氧段和缺氧段采用多格串连为混合推流式，好氧段那么不分隔为推流式。第一期工程设两座反响池，每池五个廊道，第一、二廊道分8格，前四格为厌氧段，后四格为缺氧段，均采用水下搅拌器搅拌。第三、四、五廊道不分格为好氧段，采用鼓风曝气 。 126. 0094. 11TKN5 . 1TKNt)T45(TETEs前往前往前往前往前往前往缺氧段：BOD5/NOXN4 5厌氧段进水：P/BOD50.066反响器的污泥浓度MLSS=30004000 mg/L7DO好氧段：DO=2 mg/L,缺氧段：DO 0.

6、5mg/L,厌氧段：DO 0.2mg/L, NOXO=0 mg/L,8需氧量计算与A1/O工艺一样，曝气系统布置与普通活性污泥法一样9剩余活性污泥计算与A1/O工艺一样2. 设计计算前往前往前往前往前往前往前往前往图 8 - 1 U C T 工艺流程图好氧污泥外回流混合液回流厌氧进水缺氧剩余污泥二沉池出水（）（混合液回流）（图 8 - 2 M U C T 工 艺 流 程 图缺 氧 进 水厌 氧剩 余 污 泥好 氧二 沉 池出 水缺 氧 ）（混 合 液 回 流 污 泥 外 回 流）（混 合 液 回 流 ）（ 为了抑制UCT工艺图二套混合液内回流交叉，导致缺氧段的水力停留时间不易控制的缺陷，同时防

7、止好氧段出流的一部分混合液中的DO经缺氧段进入厌氧段而干扰磷的释放，MUCT工艺将UCT工艺的缺氧段一分为二，使之构成二套独立的混合液内回流系统，从而有效的抑制了UCT工艺的缺陷。 前往前往前往前往进水初沉池图 8-5 OWASA 工艺流程图污泥外回流剩余污泥缺氧厌氧好氧二沉池出水发酵清液混合液内回流污泥排至污泥处理区前往前往前往前往压空压空混合液污泥泵混合液污泥泵滗水器剩余污泥泵污水导流墙上部出流下部出流混合液回流混合液回流DATIAT导流区图 8-10 DAT-IAT反应池平面布置图表21-3 DATIAT反响池周期运转过程 反应池运行时段反应池进水口DAT池IAT池滗水器状态反应池内水位

8、DATIAT1进水曝气进水停止设计水位水位上升2进水曝气曝气停止设计水位水位上升3进水曝气沉淀停止设计水位水位上升4进水曝气排水启动停止设计水位最高水位最低水位5进水曝气待机滗水停止设计水位最低水位注：DAT池为延续曝气，也可间歇曝气，使之处于缺氧、厌氧外形，以加强该工艺的脱氮除磷才干。 前往前往前往前往前往前往前往前往图 8-12 平 面 布 置 示 意 图池剩 余 污 泥池池池池出 水缺氧氧好氧氧厌缺缩浓出 水剩 余 污 泥底部穿孔挡板底部穿孔挡板混 合 液回 流上 清 液 去 好 氧 池污 水前往前往图 8 - 1 3 M S B R 工 艺 原 理 图浓缩池1 . 5 Q池池缺氧池厌氧

9、池缺氧池出 水( 第 一 个 半 周 期 )回流污泥1 . 5 Q回 流 污 泥0 . 5 Q( 第 二 个 半 周 期 )出 水进 水( 第 二 个 半 周 期 )( 第 一 个 半 周 期 )1 . 0 Q3 . 0 Q1 . 5 Q( 第 一 个 半 周 期 )( 第 二 个 半 周 期 )好 氧 池回流污泥上 清 液1 . 0 Q1 . 5 Q1 . 0 Q前往前往表21-4 MSBR工艺运转方式 周期时段时间（min）MSBR各单元的工作状态MSBR的污泥回流MSBR的混合液回流途径MSBR的出水单元SBR1单元浓缩池单元缺氧池单元厌氧池单元缺氧池单元好氧池单元SBR2回流种类回流途

10、径第一个半周期（120min）140搅拌浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀浓缩污泥回流1234561656单元SBR-2出水上清液回流1261250曝气浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀浓缩污泥回流1234561656上清液回流1261330预沉浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀浓缩污泥回流无回流656上清液回流无回流第二个半周期（120min）440沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气搅拌浓缩污泥回流7234567656单元SBR-1出水上清液回流7267550沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气曝气浓缩污泥回流7234567656上清液回流7267630沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气预沉浓缩污泥回流无回流656上清液回流无回流前往前往前往前往前往前

11、往前往前往前往前往去除有机物与脱氮除磷的UNITANK工艺运转过程见以以下图：图 8-15 设有水下搅拌器交替式UNITANK运行过程剩余污泥出水进水由右至左T时后由左至由进水剩余污泥出水T时后前往前往前往前往前往前往前往前往原污水转刷曝气器表面曝 气器处理水(去二沉池)原污水转刷二沉池处理水回流污泥污泥泵房干化设备图 21-1 氧化沟平面图图 21-2 以氧化沟为生物处理单元的污水处理流程前往前往点击此处查看其运转工况1146523354132 图 21-4 卡 罗 塞 氧 化 沟 系 统 (二 )1-来 自 经 过 预 处 理 的 污 水 (或 不 经 预 处 理 )；2-氧 化 沟 ；

12、3-表 面 机 械 曝 气 器 ； 4-导 向 隔 墙 ； 5-处 理 水 去 往 二 次 沉 淀 池 图 21-3 卡 罗 塞 氧 化 沟 系 统 （ 一 ）1-污 水 泵 站 ； 1-回 流 污 泥 泵 站 ； 2-氧 化沟 ； 3-转 刷 曝 气 器 ； 4-剩 余 污 泥 排 放； 5- 处 理 水 排 放 ； 6-二 次 沉 淀 池前往前往D NAFEDCBNNNNNNNND N102 3 4 5 6 7 8AB CDE FD NNNN NNN ND NN图 2 1 - 5 三 沟 式 氧 化 沟 的 基 本 运 行 方 式阶 段槽 3槽 2槽 1进 水处 理 后 出 水曝 气沉 淀

13、进 水出 水D N = 反 硝 化 缺 氧N = 硝 化 好 氧小 时前往前往点击此处查看三沟式氧化沟运转情况特点：流程简单，无需设置初沉池、二沉池和污泥回流设备；处置效果稳定、管理方便；基建费用低、占地少；具有脱氮除磷功能。图 21-6 奥 巴 勒 型 氧 化 沟 中 央 岛污 水 进 口污 泥 回 流二 沉 池回 流 污 泥012前往前往点击此处查看实物照片污水来自 预处理曝气区沉淀区处理水集水管隔墙集水管隔墙曝气区沉淀区图 21-7 曝气-沉淀一体化氧化沟剖面 A - A前往前往特点：1将二沉池建在氧化沟内，完成曝气沉淀二个功能2隔墙、三角形导流板、集水管3机械表曝4占地省，不要污泥回流

14、系统，节省基建费用和运转费用 污泥排出口浮渣出口浮渣隔板溢流槽浮渣回流浮渣回流污泥排出口浮渣出口v1v1v2图 21-8 船形一体化氧化沟注：槽内流速v1为船式沉淀池部流速v2的60%前往前往图 21-9 二次沉淀池交替运行氧化沟系统处理水污水来自预处理出水曝气器二次沉淀池前往前往8.0m，国内氧化沟水深普通在3.55.2m前往前往前往前往前往前往Xt)LeL(YQVsO)LeLo(YQVXXVXts式中：Q污程度均日流量m3/sY污泥净增长系数：KgMLSS/KgBOD5Lo,Le分别为进、出水BOD5浓度ts污泥龄日：X混合液悬浮固体浓度MLSS,(g/m3)普通为25005000mg/L

15、前往前往QSSVWQNNSSVWLLQGNOssxeossxe36 . 256. 0)(57. 442. 168. 0068. 00eLLQQNNeo)(57. 4SSVWssx42. 1QNO36 . 2%1257. 456. 0SSVWSSVWssxssx75. 0SSVssNeNo,G是以下部分的代数和降解BOD5的需氧量：硝化需氧量：排放剩余活性污泥Wx所呵斥减少的BOD5量，因此部分BOD5并未耗氧，应予以扣除：反硝化过程的产氧量：排放剩余活性污泥Wx所呵斥减少的NH3-N,由于此部分NH3-N不耗氧，应予以扣除：式中：Q污水设计流量m3/dWx剩余活性污泥排放量Kg/d分别为进、出

16、水氨氮浓度mg/L、g/m3NO3复原的NO3浓度mg/L、g/m3将G折算成规范外形下的需氧量，再来选曝气设备前往前往推导：1/ts=aNrs-b即1/c=YNrs-Kd)d/kg(bts1aQLr)v(WxaQLr)v(Wx)bts1 ()v(WxaQLr)v(WxVXvVXvQLrabts1btstsVXvaQLr1bVXvaQLrts1式中：Q设计污水流量m3/dLr(Lo-Le),去除的BOD5浓度mg/Lts污泥龄da污泥产率系数：KgMLSS/KgBOD5，对于城市污水，a普通为0.50.65b污泥本身氧化率d-1,对于城市污水，b普通为0.050.1d-1前往前往t=V/Q 前

17、往前往R=X/(XR-X)100式中：X氧化沟混合液污泥浓度mg/LXR二沉池底流污泥浓度mg/L前往前往veOsVXLLQN)(KgBOD5/KgMLVSS.d前往前往前往前往前往前往XYQLrtVs1)QC124. 0YQLrQCWe(TN)O(TN)CCe(TN),O(TN)Kg(VWGDN1氧化沟总容积的计算a.有机碳氧化、氨氮硝化所需容积V1式中：Q污程度均日流量Lr=Co-Ce;Co-Ce分别为进出水BOD5浓度ts污泥龄d，普通为1020dX氧化沟MLSS浓度(g/m3)Y污泥净增长系数KgMLSS/KgBOD5b.缺氧反硝化区容积V2反硝化区脱氮量W(KgN/d)的计算式中：Q

18、污程度均日流量(m3/d)分别为进出水中总氮浓度(KgN/d)Y污泥净产率系数Lr=Co-Ce; Co、Ce分别为进出水BOD5浓度Kg BOD5/m3 0.124微生物细胞分子式C5H7NO2中N占12.4反硝化区需求的污泥量G(Kg)式中：W反硝化区脱氮量(KgN/d)VDN反硝化速率，当水温8，氧化沟中X为4000mg/L时，VDN0.026gNO3-_N/(gMLSS.d)0.026KgNO3-_N/(KgMLSS.d)反硝化区容积V2(m3)V2=G/X (m3) 式中：X硝化污泥浓度，普通取4 (g/L)c. 廓清沉淀区容积三沟式氧化沟的二条边沟时轮换作廓清沉淀用的当三条沟平均污泥

19、浓度取4 g/L，义务周期8h，假设在廓清沉淀过程中活性污泥无活性，由此推算出具有活性作用的污泥占总污泥量的比例，K普通取0.55 比例K(V1+ V2)/V=0.55 V: 总污泥所占容积V1+ V2：具有活性作用的污泥所占容积d. 氧化沟总容积V(m3) V=(V1+ V2)/K(m3) 当分成两组三沟式氧化沟，那么每组沟容积为V/2，取水深H33.5m，那么每组平面面积为V/2.H,那么每条沟的平面面积为V/2H3 (m3)2需氧量O2的计算 其计算方法与计算公式与前面其他氧化沟计算一样3供氧量RO计算与前一样为保证氧化沟五年不堆积，曝气转刷输入能量为平安见，为10W/m3 前往前往前往

20、前往前往前往市政管网排水沉淀曝气沉淀吸附沉沙格栅出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥A段B段图 21-25 A-B法工艺流程前往前往前往前往前往前往nNs=0.150.30 KgBOD5/KgMLSSdnT停留=23hn污泥龄ts=1520dnDO=12mg/LnR=(50100)%n二沉池沉淀时间24hn汽水比710：1a. 曝气池容积A段：VA=24Qlo/FS(A)X(A)(m3) FS(A)=24Qlo/V(A)X(A)式中：Q设计流量m3/hLo进入A段BOD5浓度，Kg/ m3FS(A)34 KgBOD5/KgMLSSdX(A)20003000 mg/L 23 Kg/ m3B段：V

21、B=24Qla/FS(B)X(B)(m3) FS(B)=24Qla/V(B)X(B)Q设计流量m3/hLa进入A段BOD5浓度，Kg/ m3FS(B)0.3KgBOD5/KgMLSSdX(B)34 Kg/ m3总容积V=VA+VB校核A.B段的水利停留时间t=V/Qb. 曝气池的布置对大、中型污水厂，普通为推流式，其工艺尺寸确实定与普通活性污泥法一样。c. 需氧量O2Kg/hA段：O2(A)=aQLr (Kg/h) 式中：Q设计流量m3/h a需氧量系数，普通为0.40.6KgO2/KgBOD5 Lr=LoLa，去除的BOD5量KgBOD5/ m3B段：O2(B)=aQLr+bQNr (Kg/

22、h) 式中：Q设计流量m3/h a需氧量系数，B段普通为1.23KgO2/KgBOD5 Lr=LaLe，为B段曝气池去除BOD5浓度：KgBOD5/ m3 b去除每千克NO3N所需氧千克数 b为4.57 KgO2/KgNO3N Nr=NaNe，为B段NO3N的去除浓度 总需氧量O2= O2(A)+ O2(B)供气量的计算和曝气系统的设计与普通活性污泥法一样。 )d(Na1)A( sd74. 0d36. 11dKgMLSSKgBOD4KgBODKgMLSS34. 0155d3 .13d075. 01dKgMLSSKgBOD15. 0KgBODKgMLSS5 . 0155)B( sNx1d.沉淀池

23、的计算确定中沉池、二沉池的外表负荷q，求出各自的沉淀池的外表积A沉淀池有效水深取24m，普通为3.5m求各段沉淀池的有效容积，校核HRT=V/Q的水利停留时间e.剩余污泥量W(Kg/d)和污泥龄ts(d)A段剩余污泥量WA=QSr+aQLrKg/d式中：Sr=SoSe，A段SS的去除浓度Kg/m3Q设计流量m3/hLr=LoLa，去除BOD5浓度：Kg/m3A污泥净增长系数，普通为0.34Kg/KgBOD5污泥龄ts(A)=式中：Ns(A)A段污泥负荷率KgBOD5/KgMLSSd，普通为34ts(A)=ts(B)=B段剩余污泥量WB=xQLrKg/d式中：x去除每千克BOD5产泥量，普通为0

24、.5Kg/KgBOD5Q设计流量m3/hLr=LaLe，去除BOD5浓度：Kg/m3污泥龄ts(B)=式中：Ns(B)B段污泥负荷率KgBOD5/KgMLSSd，Ns(B)0.3KgBOD5/KgMLSSd前往前往前往前往原 废 水初 次 沉 淀 池曝 气 池间 歇 曝 气处 理 水图 2 1 - 1 1 间 歇 式 活 性 污 泥 法 工 艺处 理 水 排 水 工 序 污 水 流 入 工 序污 水 排 泥 待 机 工 序剩 余 污 泥 沉 淀 工 序 曝 气 反 应 工 序图 12-12 SBR工 艺 的 典 型 运 行 工 序前往前往前往前往)m(N24QTQ3O)m(1000NvCnQV3O有效有效V10MLSSSVIV6min有效V)10MLSSSVI1 (Q6O1计算周期进水量QO(m3)式中：Q平均日污水量m3/dT义务周期hN反响池池数N22反响池有效容积V有效(m3)式中