活性污泥法2课件

5-6活性污泥法系统设计和运行中的问题探讨5-6-1活性污泥处理系统的投产与活性污泥的培养驯化1.验收

清水试运行，脱氧清水曝气设备性能测定等。2.活性污泥的培养与驯化（1）菌种来源及培养方法（2）处理对象

生活污水可直接培养工业废水需接种，驯化时需逐渐增加工业废水的比重，可按设计流量的10%-20%递增。5-6-1活性污泥处理系统的投产与活性污泥的培养驯化

2.活性污泥的培养与驯化

（3）培养驯化方法

异步培驯法先培养后驯化同步培驯法培养和驯化同时进行或交替进行接种培驯法利于其他污水处理厂的污泥，再进行适当培驯3.试运行目的：确定最佳的运行条件MLSS、曝气量、营养比调节、F/M控制范围、溶解氧等1.污泥膨胀2.污泥解体3.污泥腐化4.污泥上浮5.泡沫问题5-6-3活性污泥处理系统运行中的异常情况

5-7活性污泥法的设计计算5-7-1概述5-7-2曝气池（区）容积的计算5-7-3曝气系统与空气扩散装置的计算与设计☆设计举例1．工艺设计内容1）工艺流程选择2）V曝气池、曝气池工艺尺寸3）需氧量、供气量的计算及曝气系统设计4）回流污泥量（RQ）剩余污泥排放量QW与回流污泥系统的设计5）二沉池的设计计算2．原始资料与数据1）曝气时间t＞6h，曝气池设计流量为Q平均日2）曝气时间t＝2h左右，曝气池设计流量为最大时流量3）曝气时间t＝3～6h，曝气池设计流量为最大日流量3．应确定的主要参数1）NsMLSS（MLVSS）RSVISV2）YKda′b′4．处理工艺流程的确定5-7-1概述式中：K2——0.0168～0.0281工业废水K2值见表4-17对于城市污水：

Ns＝0.3～0.5（kgBOD5/kgMLSS∙d）则η≥90％，SVI＝80～150（4-95）（2）推流式曝气池城市污水可按经验计算式计算

根据Ns值，复核SVI值，生活污水按图4-7复核，工业废水按图4-85复核如果要求进入硝化阶段，则应使θc＞3日

（4-96）（3）二沉池与污泥回流设备的造价X太高，二沉池负荷大，二沉池造价高X太高，RQ回流污泥量大，回流污泥设备的造价与动力费用↑X的计算1）进入二沉池的污泥量应等于从二沉池流出的污泥量：(1+R)QX,SeQ-QwXe,SeQS0X0=0RQ,Xr,SeVX,Se二沉池物料衡算范围完全混合连续流系统物料衡算图Qw，Xr剩余污泥2）按式计算出X在考虑上述三个因素的基础上，参考表4-18，确定X（2）供气量（Gs）计算1）计算Csb5-7-3曝气系统与空气扩散装置的计算与设计2）求曝气设备在标准条件下脱氧清水中的供氧量R0日平均供氧量R0最大时供氧量（R0）max3）求曝气设备供气量Gs平均时供气量（m3/h）最大时供气量（Gs）max（m3/h）2．鼓风曝气系统的计算与设计空气扩散装置（曝气盘）K是长度换算系数表（4-23）（4-102）3）空压机所需压力H估算空压机所需压力P=

1.5mH2O柱4）鼓风机的选择同型号：≤3台备用1台≥4台备用2台3.机械曝气装置的设计（1）选择叶轮型式（2）确定叶轮直径与轴功率

（3）其它要求

2）污泥提升设备的选择与设计①污泥泵（轴流泵）效率高、运行稳定，不会破坏活性污泥絮体。设回流污泥泵站，适用于大、中型污水厂。②空气提升器设在二沉池排泥井或曝气池进口处的回流井内。一座污泥回流井只设一台空气提升器，并只接受一座二沉池污泥斗来的污泥。升液筒在井内的最小淹没水深h1（mm）式中：n——密度系数，一般为2～2.5h2——需提升的高度•空气用量Qu＝（3～5）Qmax提升污泥量，空气压力>h1+3kPa查设计手册（4-107），即h1≥h2（4-109）式中：D——螺旋泵的外缘直径（m）工作转速Vg安装倾角：α＝30°～38°泵体外缘与导槽内壁之间的间隙δ优点与缺点：•效率高，节省能耗•不堵塞，维护管理方便•转速较慢，不会打碎活性污泥絮体•无其它附属设备，直接设在曝气池与二沉池之间，∴应用广泛•缺点是占地较大（4-111）附录9（2）剩余污泥及其处置1)剩余污泥（4-21）（4-112）

（4-113）2)剩余污泥处置①将含水率为99％的剩余污泥送入浓缩池浓缩（96～97）％含水率的污泥再与初沉池污泥一起去进行厌氧消化

②将含水率为99％的剩余污泥→初沉池，起生物絮凝作用，提高初沉池去除效果。但是增大了初沉池负荷，提高了进入曝气池的BOD浓度，增加了曝气池负荷③剩余污泥（ρ＝99％）→浓缩→与初沉池污泥相混合，并投加混凝剂后采用机械脱水。5.二沉池（2）特点1)同时具有泥水分离和污泥浓缩的二种功能，要求池表面积A较大2)进入的混合液污泥浓度高，且具有絮凝性，属于成层沉淀3)因为活性污泥质轻，出流堰负荷比初沉池小，为≤1.7L/m•s，初沉池为≤2.9L/m•s（1）同时＝5mm/s7mm/s4)静水压力排泥的静水头≥0.9mH2O柱（3）1)沉淀池表面积A式中：u——沉速，mm/s2)澄清区水深H1式中：t——水力停留时间（h），一般为1～1.5h表4-253)污泥区容积V设计二沉池贮泥时间为2h式中：Q—设计水量（m3/h）曝气沉淀池各部分尺寸的确定

（1）池体受搅拌器的限制：

1）D≤20m，∵受充氧能力和搅拌能力的限制，D不能过大

2）H水深≤5m，太深，搅拌不好，池底易积泥结构尺寸的要求：

3）h3（沉淀区水深）＝1～2m，过小就会影响上升水流的稳定

4）曝气筒保护高度h2=0.8～1.20m5）曝气筒直壁段高度h2＞导流区高度h1

且（h2－h1）≥0.414B（B为导流区宽度）

6）池底斜壁与水平呈45°。V3（2）回流窗回流窗总长度为曝气筒周长的30％左右，其调节高度为50～150mm（3）导流区

（4）确定回流缝的宽度b，b一般取值为150～300mm，顺流圈长度L＝0.4～0.6m。由回流缝流速V4＝20～40mm/s校核，该结构形式为防止曝气区混合液和气泡窜入污泥回流区，干扰沉淀；同时要使回流污泥顺利回流入曝气区。式中：Q—设计水量（m3/h）（5）结构容积系数为（3～5）％

※回流缝设计：先确定回流缝的宽度b（150～300mm）确定顺流圈长度L＝0.4～0.6m校核回流缝内污水的流速V4（20～40mm/s）则

例题4-3：已知Q=30000m3/d，Kh=1.4，S0=225mg/L，Se=25mg/L，一级处理的ηBOD5=25%要求：•计算确定曝气池工艺尺寸•计算设计鼓风曝气系统☆设计举例解：一、曝气池各主要部位尺寸的计算与确定1．处理程度η的确定1〉进入曝气池污水

mg/L

mg/L处理水：BOD5（总）＝Se

+BOD5

=Se+7.1bXaCe×溶解性非溶解性↓↓

25mg/L18.6mg/L+6.4mg/L2〉出水中非溶解性BOD5=7.1bXaSe3〉4〉

2．运行方式以传统活性污泥法为基础，按阶段曝气活性污泥法和再生曝气活性污泥法运行集中从池首进水沿曝气池多点进水沿曝气池某点进水和回流污泥从池首回流污泥从池首回流污泥3．曝气池计算与设计1〉Ns的确定由下式计算2〉确定X由Ns查图4-7得出SVI值为100～120，取120，并取R＝50％，计算X取整X＝3300mg/L

〈3〉确定曝气池容积V〈4〉确定曝气池各部位尺寸

取超高0.5m，池总高＝水深+超高＝4.2+0.5＝4.7m具体布置见图4-38二、曝气系统的计算与设计1．平均需氧量O2

2．最大时需氧量(O2)max每日去除的BOD5值：去除每千克BOD5的需氧量△O23．供气量Gs确定用网状膜中微孔空气扩散器，其EA＝12％，距池底0.2m，淹没水深4.0m，查附录一得出：Cs（20）＝9.17mg/L，Cs（30）＝7.63mg/L，设计水温定为30℃（以最不利温度设计）。•平均供气量Gs•最大时供气量(Gs)max•去除每千克BOD5的供气量为：•每m3污水供气量为：•提升污泥的空气量：•总需气量GsT＝8418+3750＝12168m3/h4．空气管路计算空气管的布置曝气池面积F＝27×45＝1215m2

•选择最远最长的管路作为计算管路，列空气管路计算表进行计算，得出管道系统的总压力损失：•网状膜扩散器的压力损失为5.88kPa，设计取9.8kPa

5．空气机的选择•所需压力P＝（4.2-0.2+1）×9.8＝49kPa•空气流量：最大时：8418+3750＝12168m3/h＝202.8m3/min平均时：6946+3750＝10696m3/h＝178.3m3/min•选LG60，5台，P＝50KPa，Q＝60m3/min。3用2备；4用1备自学例题【4-4】P191（曝气沉淀池设计计算）

5-8曝气系统与空气扩散装置1．曝气系统（1）两种曝气方式：鼓风曝气：空气加压设备（鼓风机）→管道系统→扩散装置（曝气器）机械曝气：曝气叶轮曝气转刷两种曝气方式示意图机械曝气式（2）曝气器的作用（3）曝气器的主要指标1）动力效率EP：（kgO2/kW•h）2）氧利用效率EA（氧转移效率）3）充氧能力EL：（kgO2/h）对鼓风曝气性能以EP、EA来评定对机械曝气性能以EP、EL来评定。无法用EA来评定充氧搅拌混合2．鼓风曝气空气扩散装置（曝气器）新型高效曝气器鼓风曝气系统的空气扩散装置主要分为：微气泡、中气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击及空气升液等类型。1）微气泡空气扩散装置（EA＞10％，气泡直径＜1.5mm）(1)300×300×35（mm）（7～14）％1.8～2.5(2)扩散管：组成扩散管组（10～13）％2.0φ60～100mm；L＝500～600mm；8-12根管组装成一个管组。(3)固定式平板型微孔空气扩散器图（20～25）％4～6(4)固定式钟罩型微孔空气扩散器图（20～25）％4～6EAEP（kgO2/kW•h）上述微孔空气扩散器多采用如陶瓷等刚性材料制造，氧利用率和动力效率较高，但具有易被堵塞，空气需要净化等缺点。(5)膜片式微孔空气扩散器图（27～38）％

(7)曝气软管（25.3～32.5）％4.5～8.6(6)摇臂式微孔空气扩散器（图4-53）（18～30）％EAEP（kgO2/kW∙h）2）中气泡空气扩散装置（气泡直径1.5～3.0mm）(2)WM－180型网状膜空气扩散装置图4-55

（12～15）％2.7～3.7(1)穿孔管（单管，双管，栅状）（4～6）％1.0EAEP（kgO2/kW•h）3）水力剪切式空气扩散装置EAEP（kgO2/kW•h）(1)倒盆式空气扩散装置图4-56

（6.5～8.8）％1.75～2.88(2)固定螺旋空气扩散装置图4-57

10％±2±(3)金山Ⅰ型空气扩散装置图4-608％EL＝0.41（kgO2/h）4）水力冲击式空气扩散装置(1)密集多喷嘴空气扩散装置图4-61(2)射流式空气扩散装置＞20％图4-625）水下空气扩散装置：充氧、搅拌(1)上流式水下空气扩散装置：图4-63(2)下流式水下空气扩散装置：图4-643．机械曝气装置三项作用：曝气器转动，污水不断地以水幕状由曝气器周边抛向四周，形成水跃，液面剧烈搅动，卷入空气；

曝气器转动，具有提升液体的作用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液接触界面不断更新；曝气器转动，其后侧形成负压区，能吸入部分空气。1）竖轴式机械曝气装置(1)泵型叶轮曝气器图4-66、4-67(2)K型叶轮曝气器图

4-68(3)倒伞型叶轮曝气器图4-69(4)平板型叶轮曝气器图4-702）卧轴式机械曝气装置曝气转刷图4-72∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙曝气转刷高效机械曝气器作业题

某污水处理厂处理规模25000m3/d，经预处理沉淀后BOD5为200mg/L，希望经过生物处理后的出水BOD5小于20mg/L,进水氨氮浓度为50mg/L、出水氨氮浓度10mg/L。该地区大气压为1.013×105Pa，要求选择一种活性污泥法进行设计。

（1）计算、确定曝气池主要部位尺寸（2）计算、设计鼓风曝气系统（附简图）

已知参数：f=MLVSS/MLSS=0.8；回流污泥悬浮固体浓度取10000mg/L；曝气池中MLSS取3000mg/L；污泥龄取10d。思考题1.根据微生物的集聚状态生化处理可分为哪两类？污水的好氧生物处理法由此可分为哪两类典型处理工艺？2.如何根据活性污泥的形态和微生物种类判断活性污泥法的运行是否良好？。3.微生物的生长分为哪四个阶段？各有什么特点？4.简述活性污泥法的净化过程。