水污染控制工程培训课程课件

水污染控制工程唐玉朝安徽建筑工业学院环境科学与工程系E-mail:tangyc@DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,AnhuiUniversityofArchitecture水污染控制工程唐玉朝1第五节活性污泥工艺设计(BOD去除)第五节活性污泥工艺设计(BOD去除)2活性污泥

确定工艺:根据污水水质和水量和处理要求,确定工艺类型,工艺流程.城市污水,BOD/COD值较高,设计流量较大一般可选活性污泥工艺;有无脱N除P方面的要求,若有可选SBR,氧化沟等具有去除N，P功能的工艺;水质要求,若以达标排放为目的,一般经过活性污泥工艺BOD可以去70-85%,若一次处理不达标,可二级处理,若以回用为目的,需要深度处理.确定参数关键。WaterPollutionControlEngineering活性污泥确定工艺:根据污水水质和水量和处理要求,3活性污泥

计算各反应器:曝气池的形状,

数量;初沉淀池,二沉淀池,(中间沉淀池,调节池,匀化池,厌氧池).

计算空气:空气量.

计算回流污泥和剩余污泥:污泥回流比,剩余污泥量，污泥处理流程等.

计算高程：构筑物高程和平面布置,污泥高程.

设备选型:泵,鼓风机或机械曝气设备等.

WaterPollutionControlEngineering活性污泥计算各反应器:曝气池的形状,数4活性污泥1.曝气池设计计算理论方法和经验方法的结合,理论方法所需要的参数可以经过试验确定或根据经验确定;经验方法直接以经验数据,无理论依据.

(A)．有机负荷法(BOD负荷法,污泥负荷法)属于经验方法.污泥负荷：单位时间内单位质量的污泥能够接受的BOD量;容积负荷：单位时间内单位体积曝气池能够接受的BOD量.

WaterPollutionControlEngineering活性污泥1.曝气池设计计算Water5活性污泥①按污泥负荷计算：

②按容积负荷计算：

③按污泥龄计算：

Xv-生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gMLVSS/L);θc-设计污泥泥龄(d)；高负荷时为0.2-2.5，中负荷时为5-15，低负荷时为20-30；Kd-衰减系数,内源代谢系数(d-1)，20℃的数值为0.04-0.075。WaterPollutionControlEngineering活性污泥①按污泥负荷计算： WaterPollu6活性污泥V-生物反应池的容积(m3);So-生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L);Se-生物反应池出水五日生化需氧量(mg/L)(当为完全处理时可不计);Q-生物反应池的设计流量(m3/h);Ls-生物反应池的五日生化需氧量污泥负荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)];X-生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS/L);Lv-生物反应池的五日生化需氧量容积负荷(kgBOD5/m3);Y-污泥产率系数(kgMLVSS/kgBOD5).依据经验确定容积负荷率和污泥负荷率。

WaterPollutionControlEngineering活性污泥V-生物反应池的容积(m3);7活性污泥

关于污泥负荷率Ls：Monod方程可推导底物比降解速率与底物浓度S(劳麦方程)：r=rmax·S/(KS+S)如果考虑微生物浓度：-=rmax·，-为有机物降解速率，Xv为微生物浓度(MLVSS)，当底物浓度S较小时，则：-=·Xv·S=K2·Xv·S，K2=rmax/KSWaterPollutionControlEngineering活性污泥关于污泥负荷率Ls：WaterPo8活性污泥根据物料平衡,在稳态时：QS0+QRSe-(Q+QR)Se+V·=0故：-==K2·Xv·SWaterPollutionControlEngineering活性污泥根据物料平衡,在稳态时：WaterPollutio9活性污泥在完全混合曝气池内Se=S，故：=K2Se

有机物去除率η=(S0-Se)/S0，则S0=，f=MLVSS/MLSS=Xv/X，X=Xv/f，V=Qt，则t=V/Q将S0、X和V/Q=t代入得：Ls=＝＝==

=,各参数可(实验)得到.

WaterPollutionControlEngineering活性污泥在完全混合曝气池内Se=S，故：10活性污泥

(B).劳伦斯麦卡蒂(Lawrence-McCarty)理论:微生物增长速率：

dX/dt=Y·dS/dt–Kd·XY为合成系数，Kd内源代谢系数生物固体停留时间：θc=VX/(QwXr+(Q-Qw)Xe)Qw剩余污泥排放量；Xr剩余污泥浓度。稳态下物料平衡：V·dX/dt=Q·X0-[QwXr+(Q-Qw)Xe]+V[Y·dS/dt–Kd·X]=流入-排出+合成–内源代谢WaterPollutionControlEngineering活性污泥(B).劳伦斯麦卡蒂(L11根据以(S0-Se)/t=dS/dt代入,并除以VX得到：

式左为污泥龄倒数：污泥浓度：WaterPollutionControlEngineering活性污泥根据WaterPollutionControlEngi12活性污泥曝气池容积V的计算式.Q流量,Y产率系数,S0Se分别表示进水出水BOD浓度,X污泥浓度,以MLVSS计,Kd内源代谢系数,θc污泥龄.WaterPollutionControlEngineering活性污泥WaterPollutionControlEn13活性污泥(3)麦金尼法:通过将活性污泥系统中各物质的数量关系的确定,并建立有机物浓度,微生物浓度的关系,解决计算问题.污水中各类有机物的的组成和生物可降解性能.污水中污染物的转化途径.麦法的核心内容:a:

无机物和不可生物降解的有机物在活性污泥处理过程中,被微生物吸附,量不变;WaterPollutionControlEngineering活性污泥(3)麦金尼法:WaterPol14活性污泥b:

具体代谢产物的数量关系：即33%被氧化分解，80％×2/3=54%左右通过内源呼吸降解，13%左右变成了残物。从上述结果可以看出，污染物的降解主要是通过静止期、衰亡期微生物的内源呼吸进行，并非直接的生物氧化(仅33％)。有机污染物1/32/3无机物+能细胞物质20%80%无机物+能残留物质WaterPollutionControlEngineering活性污泥b:具体代谢产物的数量关系：即33%被氧15活性污泥c:

由于内源代谢产物不可完全生物降解,所以可生物降解有机物的COD(即CODB)与完全生化需氧量(BODU,或BODL)并不相同.WaterPollutionControlEngineering可生物降解有机物,CODB2/3细胞物质1/3氧化分解20%残留物质80%内源代谢BODU=1/3CODB+2/3CODB·80%=0.87CODB若k1=0.1,则BOD5=0.68BODU,代入得到:BOD5=0.58CODB活性污泥c:由于内源代谢产物不可完全生物降解,16活性污泥

d:

各种形态的活性污泥细胞的组成基本相同,可以用C5H9O2.5N或C5H7O2N表示.C5H9O2.5N+5.25O2=5CO2+NH3+3H2O123168因而单位微生物的氧当量为168/123=1.37另外,单位BOD5能合成1.15单位的氧当量细胞物质所以:产率系数(麦氏活性微生物)=1.15/1.37=0.84WaterPollutionControlEngineering活性污泥d:各种形态的活性污泥细胞的组成基本17活性污泥e:

底物降解速率以Monod方程:

因为出水的BOD很低,与Ks比可忽略:

WaterPollutionControlEngineering因为曝气池内浓度均匀,所以代谢速率是均匀的:若Km=K·X/Ks,则Km为代谢速率系数,水温20℃,取15/h活性污泥e:底物降解速率以Monod方程:WaterP18活性污泥污泥的计算:MLSS＝Ma+Me+Mi+Mii。根据物料平衡的关系和有机物的转化数量关系,得到:

WaterPollutionControlEngineeringMio：t小时流入池的MiInfMio：入流的Mii活性污泥污泥的计算:MLSS＝Ma+Me+Mi+19活性污泥需氧量计算:需氧速率:WaterPollutionControlEngineering需氧量=需氧速率×曝气池容积.活性污泥需氧量计算:WaterPollutionCont20活性污泥例题:

城市污水厂进水BOD5=200mg/L,SS=200mg/L,SS中80为VSS,VSS中40%是生物不可降解的.污水经过初沉淀池后,BOD5可以去除30%,SS可以去除60%,污水设计最大流量为420m3/h,要求处理水的SS为小于20mg/L,BOD5小于10mg/L,计算曝气池容积和污泥浓度,以及需氧量.WaterPollutionControlEngineering活性污泥例题:WaterPollutionContro21活性污泥曝气池容积:根据水力停留时间来确定,先计算进入和流出曝气池的有机物浓度.S0=200mg/L×0.7=140mg/L先假设出水全部BOD为7,则溶解性BOD:Se=7-20×0.35×0.8=1.5mg/L代入:t=(140-1.5)/15×1.5≈6h曝气池容积=6h×420m3/h=2520m3WaterPollutionControlEngineering活性污泥曝气池容积:根据水力停留时间来确定,先计算进入和流出22活性污泥污泥计算:内源代谢取0.02/h,污泥龄取120hWaterPollutionControlEngineering活性污泥污泥计算:内源代谢取0.02/h,污泥龄取120h23活性污泥需氧速率:WaterPollutionControlEngineering需氧量=28.23mg/L·h×2520m3

=71.14kg/h=1707kg/d活性污泥需氧速率:WaterPollutionContr24活性污泥

2.剩余污泥计算：剩余污泥P：P·θc=VX，根据计算曝气池容积公式，代入得P=

或者微生物增长速率乘以V，剩余污泥：P=V[Y·dS/dt–Kd·X]计算，P=Y·Q·(S0-Se)-Kd·V·Xv可得到同样结果。

WaterPollutionControlEngineering活性污泥2.剩余污泥计算25活性污泥

3.需要空气量计算以有机物完全降解计算。当耗氧速率常数为0.1d-1时，根据公式：BODt=BODu(1-10-k1t),BODt为t时刻BOD值，BOD5=0.684BODu剩余污泥存在的有机物不消耗氧数值为：1.42P

O2=1.46Q(S0-Se)-1.42PO2=Q(S0-Se)[1.46-Y/(1+θc·Kd·)]计算空气注意空气中氧含量、氧利用率和安全因素。WaterPollutionControlEngineering活性污泥3.需要空气量计算WaterPo26活性污泥例题1.教材p145。设计流量：Q＝21600m3/d，沉淀后BOD5为200mg/L，处理后出水总BOD5为20mg/L，f＝0.8，回污泥SS＝10g/L，曝气池污泥浓度(以MLSS计)3000mg/L,θc=10d，产率系数Y＝0.6，Kd＝0.08d-1，出水含生物固体(污泥)浓度为12mg/L,其中65％可生化。

WaterPollutionControlEngineering活性污泥例题1.教材p145。Water27活性污泥

(1)参数确定(Se)出水SS中，可生物降解部分：65％×12mg/L＝7.8mg/L生物降解SS中的BODu＝7.8mg/L×1.42=11mg/L生物降解SS的BOD5＝11mg/L×0.68=7.5mg/L出水的Se为：20-7.5mg/L＝12.5mg/L(设计允许浓度)注意与下式区别Se＝WaterPollutionControlEngineering活性污泥(1)参数确定(Se)WaterPollut28活性污泥

(2)曝气池容积:(污泥龄)V＝21600m3d-1·10d·0.6(200-12.5)gm-3÷2400gm-3(1+0.08·10)＝5625m3(污泥负荷)V＝21600m3d-1(200-12.5)gm-3/0.25·3000=5400m3(3)剩余污泥:P==＝1350kg剩余污泥:P=YQ(S0-Se)-Kd·V·XV＝21600m3d-1·0.6(200-12.5)gm-3－0.08·5625m3·2400gm-3＝2430kg-1080kg＝1350kgWaterPollutionControlEngineering活性污泥(2)曝气池容积:WaterP29活性污泥排放的剩余污泥(以SS计):P(ss)=P/f=1350/0.8=1688kg/d曝气池内污泥浓度MLVSS:2400mg/L;回流污泥浓度VSS:10g/L·f=8000mg/L,曝气池污泥浓度X与回流污泥浓度Xr关系:X=r/(1+r)Xr回流比r=X/(Xr-X)=2400/5600=0.43WaterPollutionControlEngineering活性污泥排放的剩余污泥(以SS计):WaterPollut30(4)需氧量计算(K1为0.1/d)O2＝1.46Q(S0－Se)－1.42△Xv＝1.46·21600m3d－1·187.5mg/L－1.42·1350kg/d＝5913kg/d－1917kg/d＝3996kg/d(4039)活性污泥WaterPollutionControlEngineering1.46含义。1.42含义。(4)需氧量计算(K1为0.1/d)活性污泥WaterPo31活性污泥

(5)需空气量计算相关参数：α-0.7;β-0.95;水深6m,堵塞系数0.8;氧利用率18%;扩散器上静水压5.8m，扩散器压力损失4kPa，管路压力损失5.5kPa，饱和溶解氧浓度9.17mg/L，曝气池内溶解氧浓度为2mg/L。O2为4039kg/d，计算：实际氧：O2＝αKLa(20)·1.024(T-20)·(β·ρ·(T)-C)·F·V标准曝气的空气中供氧为OS:OS＝KLa(20)·CS·VWaterPollutionControlEngineering活性污泥(5)需空气量计算WaterPollutio32活性污泥实际有效供氧O2和标准状态下供氧OS的比：WaterPollutionControlEngineering活性污泥实际有效供氧O2和标准状态下供氧OS的比：Water33活性污泥WaterPollutionControlEngineering平均饱和溶解氧浓度：Pd为扩散器出口的压力，Pa；Pd＝P+9.8×103H,H水深。Pd＝P+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×5.8=1.58×105

Paφ0是气泡在表面破裂时的氧体积分数％。φ0＝EA空气扩散的氧转移效率活性污泥WaterPollutionControlEn34活性污泥=4.585(1.560+0.852)=11.06mg/LWaterPollutionControlEngineering活性污泥=4.585(1.560+0.852)=11.06m35活性污泥＝7774kg/d

供应空气中含氧量：

S＝OS/EA=7774kg/d÷0.18=43191kg/d

供应空气量GS:GS·21%·1.331kg/m3=43191kg/d

GS=154526m3/d=6438m3/hWaterPollutionControlEngineering活性污泥＝7774kg/dWaterPollutionC36活性污泥例题2.某城市污水，处理规模50000m3/d，经过初沉池后BOD5240mg/l，要求出水BOD5为30mg/l以下。经过实验研究和查相关设计参数，确立：合成系数为0.55mgVSS/mgBOD5，内源代谢系数为0.058，污泥龄为10d，曝气池内挥发污泥浓度为2800mg/l，耗氧速率常数K1=0.1d-1，求曝气池有效容积、剩余污泥和需要氧气量。V===13054m3WaterPollutionControlEngineering活性污泥例题2.某城市污水，处理规模5000037活性污泥剩余污泥P===3655kg/d需要氧气量:O2=1.46Q(S0-Se)-1.42P=1.46·50000m3/d·210mg/L-1.42·3655kg/d=15330-5190=10140kg/dWaterPollutionControlEngineering活性污泥剩余污泥P=38作业1.某城市污水,流量86000m3/d,原污水BOD5为300mg/l,经过初沉池后BOD5可以去除25%,要求出水BOD5为30mg/l.经过实验研究和查相关设计参数，确立:合成系数为0.60mgMLVSS/mgBOD5,内源代谢系数为0.060,污泥龄为9.0d,曝气池内污泥浓度为2600mg/l,以劳伦斯麦卡蒂法求曝气池有效容积,剩余污泥和需要氧气量.(V=)WaterPollutionControlEngineering作业1.某城市污水,流量86000m3/d,原污水BOD5为39作业2.城市污水设计流量:Q＝46000m3/d,沉淀后BOD为220mg/L,处理后出水BOD为30mg/L,f＝0.76,回流污泥SS＝10g/L,曝气池污泥浓度3180mg/L,θc=10d,产率系数Y＝0.53,Kd＝0.06d-1,劳麦法设计计算活性污泥工艺.3.城市污水设计数据同第1题，若MLVSS为1860mg/l，实验确定表观反应速率常数K2(=rmax/Ks)=0.012，分别以污泥负荷法和容积负荷法计算暴气池有效容积，容积负荷率取0.80kgBOD5/m3·d.(Ls=,).

WaterPollutionControlEngineering作业2.城市污水设计流量:Q＝46000m3/d,沉淀后BO40演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！41水污染控制工程唐玉朝安徽建筑工业学院环境科学与工程系E-mail:tangyc@DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,AnhuiUniversityofArchitecture水污染控制工程唐玉朝42第五节活性污泥工艺设计(BOD去除)第五节活性污泥工艺设计(BOD去除)43活性污泥

确定工艺:根据污水水质和水量和处理要求,确定工艺类型,工艺流程.城市污水,BOD/COD值较高,设计流量较大一般可选活性污泥工艺;有无脱N除P方面的要求,若有可选SBR,氧化沟等具有去除N，P功能的工艺;水质要求,若以达标排放为目的,一般经过活性污泥工艺BOD可以去70-85%,若一次处理不达标,可二级处理,若以回用为目的,需要深度处理.确定参数关键。WaterPollutionControlEngineering活性污泥确定工艺:根据污水水质和水量和处理要求,44活性污泥

计算各反应器:曝气池的形状,

数量;初沉淀池,二沉淀池,(中间沉淀池,调节池,匀化池,厌氧池).

计算空气:空气量.

计算回流污泥和剩余污泥:污泥回流比,剩余污泥量，污泥处理流程等.

计算高程：构筑物高程和平面布置,污泥高程.

设备选型:泵,鼓风机或机械曝气设备等.

WaterPollutionControlEngineering活性污泥计算各反应器:曝气池的形状,数45活性污泥1.曝气池设计计算理论方法和经验方法的结合,理论方法所需要的参数可以经过试验确定或根据经验确定;经验方法直接以经验数据,无理论依据.

(A)．有机负荷法(BOD负荷法,污泥负荷法)属于经验方法.污泥负荷：单位时间内单位质量的污泥能够接受的BOD量;容积负荷：单位时间内单位体积曝气池能够接受的BOD量.

WaterPollutionControlEngineering活性污泥1.曝气池设计计算Water46活性污泥①按污泥负荷计算：

②按容积负荷计算：

③按污泥龄计算：

Xv-生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gMLVSS/L);θc-设计污泥泥龄(d)；高负荷时为0.2-2.5，中负荷时为5-15，低负荷时为20-30；Kd-衰减系数,内源代谢系数(d-1)，20℃的数值为0.04-0.075。WaterPollutionControlEngineering活性污泥①按污泥负荷计算： WaterPollu47活性污泥V-生物反应池的容积(m3);So-生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L);Se-生物反应池出水五日生化需氧量(mg/L)(当为完全处理时可不计);Q-生物反应池的设计流量(m3/h);Ls-生物反应池的五日生化需氧量污泥负荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)];X-生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS/L);Lv-生物反应池的五日生化需氧量容积负荷(kgBOD5/m3);Y-污泥产率系数(kgMLVSS/kgBOD5).依据经验确定容积负荷率和污泥负荷率。

WaterPollutionControlEngineering活性污泥V-生物反应池的容积(m3);48活性污泥

关于污泥负荷率Ls：Monod方程可推导底物比降解速率与底物浓度S(劳麦方程)：r=rmax·S/(KS+S)如果考虑微生物浓度：-=rmax·，-为有机物降解速率，Xv为微生物浓度(MLVSS)，当底物浓度S较小时，则：-=·Xv·S=K2·Xv·S，K2=rmax/KSWaterPollutionControlEngineering活性污泥关于污泥负荷率Ls：WaterPo49活性污泥根据物料平衡,在稳态时：QS0+QRSe-(Q+QR)Se+V·=0故：-==K2·Xv·SWaterPollutionControlEngineering活性污泥根据物料平衡,在稳态时：WaterPollutio50活性污泥在完全混合曝气池内Se=S，故：=K2Se

有机物去除率η=(S0-Se)/S0，则S0=，f=MLVSS/MLSS=Xv/X，X=Xv/f，V=Qt，则t=V/Q将S0、X和V/Q=t代入得：Ls=＝＝==

=,各参数可(实验)得到.

WaterPollutionControlEngineering活性污泥在完全混合曝气池内Se=S，故：51活性污泥

(B).劳伦斯麦卡蒂(Lawrence-McCarty)理论:微生物增长速率：

dX/dt=Y·dS/dt–Kd·XY为合成系数，Kd内源代谢系数生物固体停留时间：θc=VX/(QwXr+(Q-Qw)Xe)Qw剩余污泥排放量；Xr剩余污泥浓度。稳态下物料平衡：V·dX/dt=Q·X0-[QwXr+(Q-Qw)Xe]+V[Y·dS/dt–Kd·X]=流入-排出+合成–内源代谢WaterPollutionControlEngineering活性污泥(B).劳伦斯麦卡蒂(L52根据以(S0-Se)/t=dS/dt代入,并除以VX得到：

式左为污泥龄倒数：污泥浓度：WaterPollutionControlEngineering活性污泥根据WaterPollutionControlEngi53活性污泥曝气池容积V的计算式.Q流量,Y产率系数,S0Se分别表示进水出水BOD浓度,X污泥浓度,以MLVSS计,Kd内源代谢系数,θc污泥龄.WaterPollutionControlEngineering活性污泥WaterPollutionControlEn54活性污泥(3)麦金尼法:通过将活性污泥系统中各物质的数量关系的确定,并建立有机物浓度,微生物浓度的关系,解决计算问题.污水中各类有机物的的组成和生物可降解性能.污水中污染物的转化途径.麦法的核心内容:a:

无机物和不可生物降解的有机物在活性污泥处理过程中,被微生物吸附,量不变;WaterPollutionControlEngineering活性污泥(3)麦金尼法:WaterPol55活性污泥b:

具体代谢产物的数量关系：即33%被氧化分解，80％×2/3=54%左右通过内源呼吸降解，13%左右变成了残物。从上述结果可以看出，污染物的降解主要是通过静止期、衰亡期微生物的内源呼吸进行，并非直接的生物氧化(仅33％)。有机污染物1/32/3无机物+能细胞物质20%80%无机物+能残留物质WaterPollutionControlEngineering活性污泥b:具体代谢产物的数量关系：即33%被氧56活性污泥c:

由于内源代谢产物不可完全生物降解,所以可生物降解有机物的COD(即CODB)与完全生化需氧量(BODU,或BODL)并不相同.WaterPollutionControlEngineering可生物降解有机物,CODB2/3细胞物质1/3氧化分解20%残留物质80%内源代谢BODU=1/3CODB+2/3CODB·80%=0.87CODB若k1=0.1,则BOD5=0.68BODU,代入得到:BOD5=0.58CODB活性污泥c:由于内源代谢产物不可完全生物降解,57活性污泥

d:

各种形态的活性污泥细胞的组成基本相同,可以用C5H9O2.5N或C5H7O2N表示.C5H9O2.5N+5.25O2=5CO2+NH3+3H2O123168因而单位微生物的氧当量为168/123=1.37另外,单位BOD5能合成1.15单位的氧当量细胞物质所以:产率系数(麦氏活性微生物)=1.15/1.37=0.84WaterPollutionControlEngineering活性污泥d:各种形态的活性污泥细胞的组成基本58活性污泥e:

底物降解速率以Monod方程:

因为出水的BOD很低,与Ks比可忽略:

WaterPollutionControlEngineering因为曝气池内浓度均匀,所以代谢速率是均匀的:若Km=K·X/Ks,则Km为代谢速率系数,水温20℃,取15/h活性污泥e:底物降解速率以Monod方程:WaterP59活性污泥污泥的计算:MLSS＝Ma+Me+Mi+Mii。根据物料平衡的关系和有机物的转化数量关系,得到:

WaterPollutionControlEngineeringMio：t小时流入池的MiInfMio：入流的Mii活性污泥污泥的计算:MLSS＝Ma+Me+Mi+60活性污泥需氧量计算:需氧速率:WaterPollutionControlEngineering需氧量=需氧速率×曝气池容积.活性污泥需氧量计算:WaterPollutionCont61活性污泥例题:

城市污水厂进水BOD5=200mg/L,SS=200mg/L,SS中80为VSS,VSS中40%是生物不可降解的.污水经过初沉淀池后,BOD5可以去除30%,SS可以去除60%,污水设计最大流量为420m3/h,要求处理水的SS为小于20mg/L,BOD5小于10mg/L,计算曝气池容积和污泥浓度,以及需氧量.WaterPollutionControlEngineering活性污泥例题:WaterPollutionContro62活性污泥曝气池容积:根据水力停留时间来确定,先计算进入和流出曝气池的有机物浓度.S0=200mg/L×0.7=140mg/L先假设出水全部BOD为7,则溶解性BOD:Se=7-20×0.35×0.8=1.5mg/L代入:t=(140-1.5)/15×1.5≈6h曝气池容积=6h×420m3/h=2520m3WaterPollutionControlEngineering活性污泥曝气池容积:根据水力停留时间来确定,先计算进入和流出63活性污泥污泥计算:内源代谢取0.02/h,污泥龄取120hWaterPollutionControlEngineering活性污泥污泥计算:内源代谢取0.02/h,污泥龄取120h64活性污泥需氧速率:WaterPollutionControlEngineering需氧量=28.23mg/L·h×2520m3

=71.14kg/h=1707kg/d活性污泥需氧速率:WaterPollutionContr65活性污泥

2.剩余污泥计算：剩余污泥P：P·θc=VX，根据计算曝气池容积公式，代入得P=

或者微生物增长速率乘以V，剩余污泥：P=V[Y·dS/dt–Kd·X]计算，P=Y·Q·(S0-Se)-Kd·V·Xv可得到同样结果。

WaterPollutionControlEngineering活性污泥2.剩余污泥计算66活性污泥

3.需要空气量计算以有机物完全降解计算。当耗氧速率常数为0.1d-1时，根据公式：BODt=BODu(1-10-k1t),BODt为t时刻BOD值，BOD5=0.684BODu剩余污泥存在的有机物不消耗氧数值为：1.42P

O2=1.46Q(S0-Se)-1.42PO2=Q(S0-Se)[1.46-Y/(1+θc·Kd·)]计算空气注意空气中氧含量、氧利用率和安全因素。WaterPollutionControlEngineering活性污泥3.需要空气量计算WaterPo67活性污泥例题1.教材p145。设计流量：Q＝21600m3/d，沉淀后BOD5为200mg/L，处理后出水总BOD5为20mg/L，f＝0.8，回污泥SS＝10g/L，曝气池污泥浓度(以MLSS计)3000mg/L,θc=10d，产率系数Y＝0.6，Kd＝0.08d-1，出水含生物固体(污泥)浓度为12mg/L,其中65％可生化。

WaterPollutionControlEngineering活性污泥例题1.教材p145。Water68活性污泥

(1)参数确定(Se)出水SS中，可生物降解部分：65％×12mg/L＝7.8mg/L生物降解SS中的BODu＝7.8mg/L×1.42=11mg/L生物降解SS的BOD5＝11mg/L×0.68=7.5mg/L出水的Se为：20-7.5mg/L＝12.5mg/L(设计允许浓度)注意与下式区别Se＝WaterPollutionControlEngineering活性污泥(1)参数确定(Se)WaterPollut69活性污泥

(2)曝气池容积:(污泥龄)V＝21600m3d-1·10d·0.6(200-12.5)gm-3÷2400gm-3(1+0.08·10)＝5625m3(污泥负荷)V＝21600m3d-1(200-12.5)gm-3/0.25·3000=5400m3(3)剩余污泥:P==＝1350kg剩余污泥:P=YQ(S0-Se)-Kd·V·XV＝21600m3d-1·0.6(200-12.5)gm-3－0.08·5625m3·2400gm-3＝2430kg-1080kg＝1350kgWaterPollutionControlEngineering活性污泥(2)曝气池容积:WaterP70活性污泥排放的剩余污泥(以SS计):P(ss)=P/f=1350/0.8=1688kg/d曝气池内污泥浓度MLVSS:2400mg/L;回流污泥浓度VSS:10g/L·f=8000mg/L,曝气池污泥浓度X与回流污泥浓度Xr关系:X=r/(1+r)Xr回流比r=X/(Xr-X)=2400/5600=0.43WaterPollutionControlEngineering活性污泥排放的剩余污泥(以SS计):WaterPollut71(4)需氧量计算(K1为0.1/d)O2＝1.46Q(S0－Se)－1.42△Xv＝1.46·21600m3d－1·187.5mg/L－1.42·1350kg/d＝5913kg/d－1917kg/d＝3996kg/d(4039)活性污泥WaterPollutionControlEngineering1.46含义。1.42含义。(4)需氧量计算(K1为0.1/d)活性污泥WaterPo72活性污泥

(5)需空气量计算相关参数：α-0.7;β-0.95;水深6m,堵塞系数0.8;氧利用率18%;扩散器上静水压5.8m，扩散器压力损失4kPa，管路压力损失5.5kPa，饱和溶解氧浓度9.17mg/L，曝气池内溶解氧浓度为2mg/L。O2为4039kg/d，计算：实际氧：O2＝αKLa(20)·1.024(T-20)·(β·ρ·(T)-C)·F·V标准曝气的空气中供氧为OS:OS＝KLa(20)·CS·VWaterPollutionControlEngineerin