污水处理-污水生物处理法

活性污泥法的概念及净化机理目录1324活性污泥的性质活性污泥的性能指标活性污泥净化反应过程影响活性污泥净化反应的环境因素5活性污泥法的工艺流程活性污泥的性质01知识点1：活性污泥的性质1．活性污泥的形态活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质，在活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体。在微生物群体新陈代谢功能的作用下，使活性污泥具有将有机物转化为稳定的无机物质的活力，故此称之为“活性污泥”。活性污泥又称为“生物絮凝体”，其颗粒尺寸一般介于0.02～0.2mm之间。从整体来看，活性污泥具有较大的表面积，很高的含水率，一般都在99%以上，其比重则因含水率不同而异，介于1.002～1.006之间。知识点1：活性污泥的性质2.活性污泥微生物的组成及其在活性污泥中的作用活性污泥微生物是由细菌类、真菌类、原生动物、后生动物等异种群体所组成的混合培养体，这些微生物群体在活性污泥上形成食物链和相对稳定的小生态系统。图1微生物增长与递变的模式肉足虫类活性污泥的性能指标02知识点2：活性污泥的性能指标1．混合液悬浮固体（MLSS）又称混合液污泥浓度，是指在曝气池单位容积混合液内所含的活性污泥固体物的总量，工程上往往以MLSS作为间接计量活性污泥微生物量的指标。2．污泥沉降比（SV）又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。SV的测定0min15min30minSV=40%知识点2：活性污泥的性能指标

污泥体积指数（SVI），简称“污泥指数”。其物理意义是在曝气池出口处的混合液在静置30min后，1克干污泥所占的容积（以mL计）。

一般情况下，SVI<100时，沉降性好，但灰分多；SVI=100～200时，沉降性一般；SVI>200，沉降性不好，易膨胀。3．污泥体积指数（SVI）知识点2：活性污泥的性能指标4．污泥龄

又称“生物固体平均停留时间”，是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量的比值，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间，单位是d。在运行稳定时，剩余污泥量即为新增长的污泥量。活性污泥净化反应过程03知识点3：活性污泥净化反应过程

1.初期吸附去除在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间内，污水中的有机污染物即被大量去除，出现很高的BOD去除率。知识点3：活性污泥净化反应过程

2.微生物的代谢

存活在曝气池内的活性污泥微生物，不断地从其周围的环境中摄取污水中的有机污染物作为营养加以摄取、吸收。知识点3：活性污泥净化反应过程

3.活性污泥微生物的增殖与活性污泥的增长在曝气池内，活性污泥微生物对污水中有机污染物的降解，其必然结果之一是微生物的增殖，而微生物的增殖，实际上就是活性污泥的增长。有机物量(F)与微生物量(M)的比值是对活性微生物增殖速度产生影响的主要因素，也是BOD去除速度、氧利用速度和活性污泥的凝聚、吸附性能的重要影响因素。影响活性污泥净化反应的环境因素04知识点4：影响活性污泥净化反应的环境因素1.营养物质

活性污泥中微生物细胞是由多种化学成分组成，因此其生长繁殖需要一定比例的营养物质，其中包括碳、氮、磷、硫、微量元素和维生素等。

知识点4：影响活性污泥净化反应的环境因素2.溶解氧含量

参与污水活性污泥处理的是以好氧呼吸的好氧菌为主体的微生物种群。这样，溶解氧不足，必将对微生物的生理活动产生不利影响。当溶解氧过低时，造成活性污泥的恶性膨胀。溶解氧过高，活性污泥宜于结构松散。一般说，溶解氧浓度以不低于2mg/L为宜。

知识点4：影响活性污泥净化反应的环境因素3.pH值对于好氧生物处理，pH值以6.5～9.0为宜。pH值低于6.5，真菌即开始与细菌竞争，降低到4.5时，真菌将完全占优势，而原生动物将全部消失，严重影响沉淀分离和出水水质；pH值超过9.0时，微生物代谢速度受到影响。

知识点4：影响活性污泥净化反应的环境因素4.水温水温是影响微生物生长活动的重要因素。城市污水在夏季处理效果好于冬季，说明水温下降是主要原因。在适宜的温度范围内，水温上升会使微生物活动旺盛，提高反应速度。

知识点4：影响活性污泥净化反应的环境因素5.有毒物质

这里的“有毒物质”是指对微生物生理活动具有抑制作用的某些无机物质及有机物质，会抑制微生物正常的代谢功能，进而影响活性污泥的性能。

活性污泥法的工艺流程05知识点5：活性污泥法的工艺流程清水二沉池剩余污泥曝气池回流污泥空气经预处理后的污水

活性污泥法是以活性污泥为主体的生物处理方法。传统的系统由曝气池、二次沉淀池、供氧装置和污泥回流设备等组成，其基本工艺流程如上图所示。知识点5：活性污泥法的工艺流程清水二沉池剩余污泥曝气池回流污泥空气经预处理后的污水

曝气池：反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖二沉池：1）泥水分离，保证出水水质；

2）浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的污泥浓度

回流系统：1）维持曝气池内的污泥浓度；

2）回流比的改变，可调整曝气池的运行工况剩余污泥：1）去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行供氧系统：为微生物提供溶解氧生物滤池目录1324生物滤池的分类生物滤池的运行方式生物滤池的构造生物滤池的性能生物滤池的分类01知识点1：生物滤池的分类根据有机负荷率，可将生物滤池分为普通生物滤池(低负荷生物滤池)、高负荷生物滤池(回流式生物滤池)和塔式生物滤池三种。

1.普通生物滤池

在较低负荷率下运行的生物滤池叫普通生物滤池。普通生物滤池的水力停留时间长，净化效果好，出水稳定，污泥沉淀性能好，剩余污泥少。知识点1：生物滤池的分类2.高负荷生物滤池在高负荷率下运行的生物滤池叫高负荷生物滤池。在高负荷生物滤池中，微生物营养充足，生物膜增长快。为防止滤料堵塞，需进行出水回流，又叫回流式生物滤池。回流使滤速提高，冲刷作用增强，能防止滤料堵塞。知识点1：生物滤池的分类3.塔式生物滤池

塔式生物滤池的负荷高，生物膜生长快，没有回流，为防止滤料堵塞，采用的滤池面积较小，可获得较高的滤速。滤料体积是一定的，面积缩小使高度增大，而形成塔状结构，称为塔式生物滤池。生物滤池的运行方式02知识点2：生物滤池的运行方式

生物过滤系统基本上由初沉池、生物滤池、二次沉淀池组合而成，其组合形式有单级运行系统和多级运行系统。单级运行系统如图3所示，图3(a)为单级直流系统，多用于低负荷生物滤池；图3(b)、(c)、(d)均为单级回流系统，多用于高负荷生物滤池。

图3生物滤池的单级运行系统知识点2：生物滤池的运行方式

多级运行系统见图4。据实验和分析，第一级生物滤池处理效率可达70%，第二级处理效率可达20％，第三、四级的处理效率很低，在5％左右。所以一般取两级。图4生物池的多级运行系统知识点2：生物滤池的运行方式

图5是二级交流运行系统，每一生物滤池可交替作为一级和二级使用，循环往复，使负荷率比一般二级系统提高2～3倍。图5生物滤池二级交流运行系统生物滤池的构造03知识点3：生物滤池的构造(一)普通生物滤池的构造普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统四部分组成，其构造如图6。图6普通生物滤池构造图知识点3：生物滤池的构造1．池体普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形，四周围以池壁，池壁起围挡滤料的作用，一般用砖石或混凝土筑造。池壁要能承受滤料的压力，池壁高度一般应高出滤池表面0.4～0.5m。

2．滤料滤料是生物滤池的主体，对生物滤池的净化功能有直接的影响。滤料分为工作层和承托层。总厚度为1.5～2.0m。工作层为1.3～1.8m，粒径一般在30～50mm；承托层厚0.2m，粒径为60～100mm。各层滤料粒径应均匀一致，对于有机物浓度较高的废水，应采用粒径较大的滤料，以防止滤料堵塞。知识点3：生物滤池的构造3．布水系统生物滤池布水系统的作用是向滤料表面均匀地布水。普通生物滤池常用的布水系统是固定喷嘴式布水系统。固定喷嘴式布水系统是由投配池、虹吸装置、布水管道和喷嘴四部分所组成。如图7。图7固定喷嘴式布水系统知识点3：生物滤池的构造4．排水系统生物滤池的排水系统设在滤池的底部，其作用为排除处理后的污水，保证滤池有良好的通风条件和支撑滤料。排水系统包括渗水装置、集水沟和排水渠等。知识点3：生物滤池的构造(二)高负荷生物滤池的构造高负荷生物滤池是生物滤池的第二代工艺。它是为解决普通生物滤池在净化功能上和运行中存在的负荷低、易堵塞等问题而开发出来的。知识点3：生物滤池的构造

高负荷生物滤池的有机物容积负荷高，为普通生物滤池的6~8倍，因此池体占地面积小。此外，采用较高的水力负荷(10-30m3/m2·d)能及时地冲刷掉老化的生物膜，促使生物膜更新，保持较高的活，并防止滤池堵塞。

高负荷生物滤池多采用旋转布水器，如图8。

图8旋转布水器知识点3：生物滤池的构造(三)塔式生物滤池的构造塔式生物滤池的构造与一般生物滤池基本相似，主要不同在于采用轻质、高孔隙率的塑料滤料和塔体结构(图9)。主要由塔身、滤料、布水设备、通风装置和排水系统所组成。

图9塔式生物滤池构造1—塔身；2—滤料；3—格栅；4—检修口；5—布水器；6—通风口；7—集水槽

知识点3：生物滤池的构造1.塔身

塔身起围挡滤料的作用，可用钢筋混凝土结构、砖结构、钢结构和钢框架与塑料板面的混合结构。

2.滤料塔滤中所采用的滤料大多为轻质、高孔隙率的塑料滤料。3.布水装置既广泛使用旋转布水器，也采用固定式穿孔管。4.通风装置塔滤一般都采取自然通风或机械通风5.排水系统通过渠道送往沉淀池进行生物膜与水的分离。

生物滤池的性能04知识点4：生物滤池参数设计与活性污泥工艺不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理。生物滤池参数设计05知识点5：生物滤池参数设计(一)普通生物滤池的设计与计算普通生物滤池的个数或分格数不应少于两个，并按同时工作设计，设计流量按平均日污水量计算，当处理城市污水时，在正常气温下，表面水力负荷宜为1~3m3/m2·d;有机物容积负荷宜为0.15~0.3kgBOD5/m3(滤料)·d；

知识点5：生物滤池参数设计（1）滤料容积可以根据容积负荷计算：（2）滤池表面积：

（3）用水力负荷校核，水力负荷值应在1～5m3／(m2.d)。

普通生物滤池的优点是处理程度高(一般可达95%以上)，运行稳定、易于管理，节省能量。

但缺点是负荷率低、占地面积大、处理水量较小、滤池易堵塞。知识点5：生物滤池参数设计(二)高负荷生物滤池工艺设计与计算

高负荷生物滤池的设计计算分为两部分：滤池池体和旋转布水器的计算与设计。在高负荷生物滤池计算时，常采用以下负荷：有机物容积负荷一般不大于1200g/m3(滤料)·d；有机物面积负荷(NA)是指每天每平方米滤料表面所能接受的BOD5数量，一般为1100~2000gBOD5/m2(滤料)·d；表面水力负荷一般为l0~30m3/m2(滤料)·d。（1）在进行工艺计算前，首先应确定进入滤池的污水经回流稀释后的BOD5值La以及回流稀释倍数。经处理水稀释后，进入滤池污水的BOD5值为：

式中:La—喷洒向滤池污水的BOD5值，mg／L；

Le—滤池处理后出水的BOD5值，mg／L；（2）回流比可按下式求得：式中：L0—原污水的BOD5值，mg／L；其余符号同前。(3)根据容积负荷计算滤料容积V:式中：Q—原污水日平均流量，m3／d；

NV—容积负荷率，gBOD5／(m3滤料·d)；其余符号同前。知识点5：生物滤池参数设计(4)滤池表面积A：也可以按水力负荷计算，滤池表面积A：式中：qF—滤池表面水力负荷，m3污水／(m2滤料·d)，一般为10～30m3／(m2·d)，其余符号同前。知识点5：生物滤池参数设计【例1】某城镇设计人口60000人，污水量标准250L／(人.d)，排放的BOD5量为30g/(人.d)。镇内有一座工厂，污水量2000m3／d，BOD5值为1000mg／L。混合污水冬季平均温度为150℃，年平均气温100℃。滤料层厚度H=2.0m，采用旋转布水器布水，要求处理后出水BOD5≤30mg／L。知识点5：生物滤池参数设计解：高负荷生物滤池计算1．污水平均日流量2．污水的BOD5浓度3．回流稀释后混合污水浓度因为L0>200mg／L，原污水必须用回流水稀释，回流稀释后混合污水浓度(La)为：

4．回流稀释比

知识点5：生物滤池参数设计5．滤池总面积

取NA=1800gBOD5／(m2·d)6．滤池滤料总体积

7．单个滤池面积采用4个滤池，每个滤池面积：8.滤池直径D9．校核水力负荷知识点5：生物滤池参数设计水力负荷介于10～30m3/(m2.d)，符合要求。经计算，采用4座直径27.5m、高2.0m的高负荷生物滤池。生物膜法的概念及净化机理目录1324生物膜的形成生物膜法的基本流程生物膜法的净化机理生物膜法的分类及特点生物膜的形成01知识点1：生物膜的形成

让含有营养物的污水与载体(固体惰性物质)接触，并提供充足的空气(氧气)，污水中的微生物和悬浮物就吸附在载体表面，微生物利用营养物生长繁殖，在载体表面形成黏液状微生物群落。这层微生物群落进一步吸附分解污水中的悬浮物、胶体和溶解态营养物，不断增殖而形成一定厚度的生物膜。生物膜法的基本流程02知识点2：生物膜法的基本流程

生物膜法的基本流程如图1所示。污水经沉淀池去除悬浮物后进入生物膜反应池，去除有机物。生物膜反应池出水进入二沉池去除脱落的生物体，澄清液排放。污泥浓缩后运走或进一步处置。图1生物膜法的净化机理03知识点3：生物膜法的净化机理图2生物膜结构及其工作示意图

图2是生物膜一小块滤料放大了的示意图。它可以帮助分析理解生物膜对污水的净化作用。从图中可以看出，滤料表面的生物膜可分为厌氧层和好氧层。

生物膜法的分类及特点04知识点4：生物膜法的分类及特点（一）生物膜法的分类按生物膜与污水的接触方式不同，生物膜法可分为充填式和浸没式两类。充填式生物膜法的填料(载体)不被污水淹没，自然通风或强制通风供氧，污水流过填料表面或盘片旋转时才浸过污水，如生物滤池和生物转盘等；浸没式生物膜法的填料完全浸没于水中，一般采用鼓风曝气供氧，如接触氧化等。知识点4：生物膜法的分类及特点（二）生物膜法的特点

1.运行管理方便，耗能较低生物膜法中丝状菌起一定的净化作用，但丝状菌的大量繁殖，会降低污泥或生物膜的密度。在活性污泥法运行管理中，丝状菌增加能导致污泥膨胀，而丝状菌在生物膜法中无不良作用。相对于活性污泥法，生物膜法处理污水的能耗低。知识点4：生物膜法的分类及特点（二）生物膜法的特点

1.运行管理方便，耗能较低生物膜法中丝状菌起一定的净化作用，但丝状菌的大量繁殖，会降低污泥或生物膜的密度。在活性污泥法运行管理中，丝状菌增加能导致污泥膨胀，而丝状菌在生物膜法中无不良作用。相对于活性污泥法，生物膜法处理污水的能耗低。知识点4：生物膜法的分类及特点（二）生物膜法的特点

2.具有硝化作用，净化效果好在污水中起硝化作用的细菌属自养型细菌，容易生长在固体介质表面上被固定下来，故用生物膜法进行污水的硝化处理，能取得好的效果，且较为经济。知识点4：生物膜法的分类及特点（二）生物膜法的特点

3.抗冲击负荷能力强，处理效果稳定污水的水质、水量时刻在变化，当短时间内变化较大时，即产生了冲击负荷，生物膜法处理污水对冲击负荷的适应能力较强，处理效果较为稳定。有毒物质对微生物有伤害作用，一旦进水水质恢复正常后，生物膜净化污水的功能即可得到恢复。知识点4：生物膜法的分类及特点（二）生物膜法的特点

4.污泥呈块状，沉降脱水性能好 生物膜法产生的污泥主要是从介质表面上脱落下来的老化生物膜，为腐殖污泥，其含水率较低，呈块状，沉降及脱水性能良好，在二沉池内易分离，可得到较好的出水水质。生物同步脱氮除磷技术--A2O法目录132生物脱氮原理生物脱磷原理同步脱氮除磷工艺--A2O法生物脱氮原理01知识点1：生物脱氮原理一、生物脱氮的基本过程：①氨化(ammonification)

——含氮有机物，在生物处理过程中被（好氧或厌氧）异养微生物氧化分解为氨氮；②硝化(nitrification)

——由好氧自养硝化菌将氨氮转化为NO2

和NO3

；③反硝化(denitrification)

——缺氧条件下，在异养反硝化菌的作用下将NO2

和NO3

还原转化为N2。知识点1：生物脱氮原理二、硝化反应

分为两步：由两组自养型硝化菌分步完成：①氨氧化细菌，或亚硝化细菌；②亚硝酸盐氧化细菌，或硝化细菌都是革兰氏阴性、无芽孢的短杆菌和球菌；强烈好氧，不能在酸性条件下生长；无需有机物，以无机含氮化合物为能源，以无机C（CO2或HCO3-）为碳源；化能自养型；生长缓慢，世代时间长。①好氧条件(DO不小于1mg/l)，并能保持一定的碱度以维持稳定的pH值(适宜的pH为8.0~8.4)；②一般要求进水BOD5在15~20mg/l以下；③适宜温度：20~30

C；

<15

C，速率下降；<5

C，完全停止；④污泥龄，须大于其最小世代时间(一般为3~10天)；⑤抑制物质：高浓度的氨氮、（亚）硝酸盐、有机物、重金属离子等硝化反应的环境条件：知识点1：生物脱氮原理知识点1：生物脱氮原理三、反硝化反应1、反硝化反应过程及反硝化菌定义：硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮（N2）的过程；反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，并不是一类专门的细菌，分属近十个不同的属，存在于土壤和污水处理系统中，如变形杆菌、假单胞菌等，土壤微生物中有50%是这一类具有还原硝酸盐能力的细菌；反硝化菌能在缺氧条件下，以NO2-N或NO3-N为电子受体，以有机物为电子供体，而将氮还原；

①同化反硝化，最终产物是有机氮化合物，是菌体的组成部分；②异化反硝化，最终产物为分子态的氮气。知识点1：生物脱氮原理2反硝化反应的影响因素碳源：①废水中有机物；②外加碳源，多为甲醇；③内源呼吸碳源—细菌体内的原生物质及其贮存的有机物适宜pH：6.5~7.5；溶解氧应控制在0.5mg/l以下；适宜温度：20~40

C有机氮NH4+-NNO2

-NNO3

-NNO2

-NN2①氨化作用亚硝化作用硝化作用②硝化作用③反硝化作用O2O2O2或无氧异养细菌氨氧化细菌（自养型）硝化细菌（自养型）有机物有机物反硝化细菌（异养型）反硝化细菌（异养型）好氧或厌氧条件碱度增大，pH值升高绝对好氧条件碱度下降，pH值降低绝对好氧条件碱度和pH值无变化碱度增大，pH值升高缺氧条件生物脱氮原理生物除磷原理02知识点2：生物除磷原理废水中磷的存在形式：无机磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、聚磷酸盐有机磷所有细菌都从环境中摄取磷；磷细菌（也称为聚磷菌、除磷菌），可过量、超出生理需要的摄取磷，以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内；从系统中排出这种高磷污泥，就可达到除磷的目的。知识点2：生物除磷原理厌氧环境中：污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌氧释磷。知识点2：生物除磷原理好氧环境中：进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。知识点2：生物除磷原理生物除磷过程的影响因素①溶解氧：厌氧池内：绝对的厌氧，即使是NO3-等也不允许存在；

好氧池内：充足的溶解氧②污泥龄：剩余污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短，剩余污泥多，除磷效果好③温度：5~30

C④pH值：6~8⑤BOD5负荷：BOD/TP>20；小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强；磷的释放越充分，磷的摄取量也越大⑥硝态氮：硝酸盐应小于2mg/l；当COD/TKN

10，硝酸盐的影响就减弱了知识点2：生物除磷原理I——PHB（聚羟基丁酸）S——聚合磷酸盐厌氧条件下，除磷菌将磷释放好氧条件下，除磷菌过量摄取磷高含磷污泥的排出同步脱氮除磷工艺--A2O法03知识点3：同步脱氮除磷工艺--A2O法进水沉淀池厌氧池缺氧池好氧池剩余污泥内回流污泥回流进气管作用：释磷提供能量氨化作用：反硝化脱氮作用：氨氮硝化；吸收磷去除BOD知识点3：同步脱氮除磷工艺--A2O法A2/O工艺的主要特点流程的总水力停留时间小于其他同类工艺，运行稳定，出水水质可保证厌氧/好氧交替运行，不易于丝状菌繁殖，不存在污泥膨胀问题反硝化不需要添加碳源，硝化过程消耗的碱度由缺氧过程提供生物转盘法目录132生物转盘的构造与工作原理生物转盘的工艺流程与运行特点生物转盘的工艺设计与计算

生物转盘又名转盘式生物滤池，是在生物滤池的基础上发展起来的一种高效、经济的污水生物处理设备，属于充填式生物膜法。它具有结构简单、运转安全、电耗低、抗冲击负荷能力强、运行费用低、接触反应时间短、产生的污泥量少、噪声低、无不良气味、能除磷、不发生堵塞等优点。目前在我国化纤、造纸和城市生活污水处理充分运用。

图10生物转盘的一般构造生物转盘的构造与工作原理01知识点1：生物转盘的构造与工作原理

如图10所示，生物转盘反应器由垂直固定在水平轴上的一组盘片(圆形或多边形)及与之配套的氧化水槽组成。氧化水槽的断面为半圆形、矩形或梯形。盘片一般用塑料、玻璃钢等材料制成，要求轻质、耐腐蚀和不变形。盘片为平板、波纹板等，或是平板和波纹板的复合。生物转盘上生长着生物膜，靠生物膜的吸附稳定作用去除有机物。生物转盘常多级串联，以提高处理效率。级数一般不超过4级，级数过多，处理效率提高不大。氧化水槽底部设有排泥管和放空管，以控制槽内悬浮物浓度。生物转盘的工艺流程与运行特点02知识点2：生物转盘的工艺流程与运行特点

城市污水常规处理流程如图11所示。图11生物转盘处理流程知识点2：生物转盘的工艺流程与运行特点根据转轴和盘片的布置形式，生物转盘可分为单轴单级(图10)、单轴多级（图12）和多轴多级式（图13）。

图12单轴四级生物转盘

图13多轴多级生物转盘生物转盘的工艺设计与计算03知识点3：生物转盘的工艺设计与计算生物转盘设计与计算主要内容包括：求出所需转盘的总面积，盘片总片数，接触氧化槽总容积，转轴长度及污水在接触氧化槽的停留时间等。通常盘片直径采用2~3m，盘片厚度根据材料不同而宜，一般为l~1.5mm；盘片间净距进水段一般为25~35mm，出水段一般取l0~20mm。转盘与氧化槽表面净距不宜小于150mm。转轴中心距氧化槽水面距离不宜小于150mm。转盘的转数一般为0.8~3.0r/min，线速度为15~18m/min。转盘在水中浸没面积为总面积的20％~40％。转盘级数一般不少于3级。知识点3：生物转盘的工艺设计与计算(一)转盘总面积A

转盘总面积的确定通常采用负荷法。生物转盘常用的负荷参数有BOD5、面积负荷NA和水力负荷率Nq。面积负荷率NA是指单位盘片表面积在1d内能承受的并使转盘达到预期处理效果的BOD5的量，单位以gBOD5／(m2.d)表示；水力负荷率Nq则是指单位盘片表面积在1d内能够接收并使转盘达到预期处理效果的污水量，单位以m3／(m2·d)表示。知识点3：生物转盘的工艺设计与计算式中：Q——平均日污水量，m3／d；

L0——原污水的BOD5值，mg／L；

A——盘片总面积，m2。

生物转盘处理城市污水时，BOD5值面积负荷率5～20gBOD5／(m2·d)，首级转盘的负荷率不宜超过40～50gBOD5／(m2.d)。国外根据对处理水水质的要求不同采用BOD5面积负荷率分别为20～40gBOD5／(m2.d)(处理水BOD560mg／L)和10～20gBOD5／(m2.d)(处理水BOD530mg／L)。水力负荷Nq在很大程度上取决于原污水的BOD5值，对于一般城市污水，此值多在0.08～0.2m3／(m2.d)。

确定了负荷率后，转盘总面积可确定如下：或知识点3：生物转盘的工艺设计与计算(二)转盘的总片数M

转盘的总片数M可由下面公式求得，当圆形转盘直径为D，盘片数：

当转盘为多边形，单片转盘面积为a，盘片数：

式中：分母中的2是考虑盘片双面均为有效面积。知识点3：生物转盘的工艺设计与计算(三)转盘的转轴长度L

假定采用n级(台)转盘，则每级转盘的盘片数m=M/n。由m可进一步求得每级转盘的转轴长度：知识点3：生物转盘的工艺设计与计算(四)接触反应槽的容积V

接触反应槽的容积与槽的断面形式有关，当采用半圆形接触反应槽时，其总有效容积V(m3)和净有效容积V′(m3)分别为：式中：——盘片边缘与接触反应槽内壁之间的净间距，m；

0.294～0.335——系数，取决于转轴中心距水面高度r(一般为0.15～0.30m)与盘片直径D之比，当r／D=0.1时，可取值0.294；当r／D=0.06时，可取值0.335。知识点3：生物转盘的工艺设计与计算(五)接触时间

污水在氧化槽内的平均接触时间(停留时间)为：式中：ta——平均接触时间，h；

V——氧化槽有效容积，m3；

Q——污水流量，m3/d。知识点3：生物转盘的工艺设计与计算【例2】某住宅小区人口10000人，排水量标准100L／(人.d)，经沉淀处理后BOD5值为135mg／L，处理水的BOD5值不得大于15mg／L。拟采用生物转盘处理，试进行生物转盘设计。1．确定设计参数

①平均日污水量10000×0.1=1000m3／d

②对处理水要求达到的BOD5去除率

面积负荷率水力负荷率

知识点3：生物转盘的工艺设计与计算2．转盘计算

①盘片总面积按面积负荷率计算：按水力负荷率计算：

两者所得数值接近，为稳妥计，采用较大的数据即12273m2。

②当采用直径3.2m的盘片时，求盘片总片数知识点3：生物转盘的工艺设计与计算③按5台转盘考虑，每台盘片数为153，m值按155片设计。每台转盘按单轴4级设计，首级转盘45片，第二级40片，第三、四级各35片。④接触氧化槽的有效长度，盘片间距d值取25mm，采用硬聚氯乙烯盘片，b值为4mm，⑤接触氧化槽有效容积，按公式计算，采用半圆形接触氧化槽。r值取200mm，

r／D为0.0625，系数取0.294与0.335的中间值，即0.33，δ值取200mm。⑥污水在接触氧化槽内的停留时间⑤接触氧化槽有效容积，按公式计算，采用半圆形接触氧化槽。r值取200mm，r／D为0.0625，系数取0.294与0.335的中间值，即0.33，δ值取200mm。知识点3：生物转盘的工艺设计与计算污泥处理--概述目录1324污泥的来源及分类表示污泥性质的指标污泥处理方法污泥的调节污泥的来源及分类01知识点1：污泥的来源及分类1．污泥的来源在水处理过程中，产生一定数量的污泥，它来自于原水中的杂质和在处理中投加的物质，其成分与原水及处理方法有关。2.污泥的分类根据污泥中物质的成分，可分为有机污泥和无机污泥两大类。根据污泥的来源，可分为初次沉淀污泥、剩余活性污泥、腐殖污泥、熟污泥与化学污泥。表示污泥性质的指标02知识点2：表示污泥性质的指标1.污泥含水率和含固率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。

p1，V1，W1，C1--污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体浓度；p2，V2，W2，C2--污泥含水率为p2时的污泥体积、重量与固体浓度。知识点2：表示污泥性质的指标2.挥发性固体(用VSS表示)：是指污泥中在600℃的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体，挥发性固体近似地等于有机物含量，常用mg/L表示。3.可消化程度：污泥中的有机物是消化处理的对象，一部分是可被消化降解的。用可消化程度表示污泥中可被消化降解的有机物数量。知识点2：表示污泥性质的指标4.湿污泥比重与干污泥比重：湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和，湿污泥比重等于湿污泥与同体积的水重量之比值。5.污泥肥分：污泥中含有大量植物生长所需要的肥分（氮、磷、钾）、微量元素及土壤改良剂6.污泥重金属离子含量：污泥中重金属离子含量，决定于城市污水中工业废水的性质。

7.污泥的燃烧值：污泥的主要成分是有机物，可以燃烧，回收热值。污泥处理方法03知识点3：污泥处理方法污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的占20%~50%，甚至70%。所以污泥处理是污水处理系统的重要组成部分，必须予以充分重视。知识点3：活性污泥净化反应过程

污泥处理可供选择的方案大致有：（1）生污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处置（2）生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处置（3）生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置（4）生污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处置（5）生污泥→湿污泥池→最终处置（6）生污泥→浓缩→消化→最终处置上述生污泥处理方案中第（1）、（3）、（6）方案，以消化处理为主体，第（2）、（5）方案以堆肥、农用为主污泥的调节04知识点4：污泥的调节（一）污泥中的水分污泥中所含水分大致分4类：颗粒间的间隙水，约占总水分的70%；毛细水，即颗粒间毛细管内的水，约占20%；污泥颗粒吸附水；颗粒内部水。

约占10%知识点4：污泥的调节（二）污泥调节方法化学调节：在污泥中投加混凝剂、助凝剂一类的化学药剂，使污泥颗粒产生絮凝作用，改善脱水性能。淘洗调节：通过淘洗降低污泥中液相的浓度，以达到节省调节剂的用量，降低机械脱水的运行费用的目的。热处理调节：在高压下加热污泥，以破坏结合水与污泥颗粒间的联系，并使污泥颗粒在高温高压下溶解或水解，从而破坏细胞并释放细胞内的水分，改善脱水性能。

污泥的浓缩、脱水与干化目录132污泥的浓缩污泥的脱水污泥的干化污泥的浓缩01知识点1：污泥的浓缩处理对象：空隙水目的：减少污泥的体积，减少后续构筑物或处理

单元的压力

含水率从99%降至96%，污泥体积可减少3/4

含水率从97.5%降至95%，污泥体积可减少1/2方法：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩

机浓缩和转鼓机械浓缩等知识点1：污泥的浓缩①重力浓缩原理：利用污泥中的固体颗粒与水之间的相对密度差来实现泥水分离分类：

连续式、间歇式优点：维修管理及动力费用低缺点：占地面积大卫生条件差浓缩效果较差富磷污泥在浓缩中释磷知识点1：污泥的浓缩知识点1：污泥的浓缩间歇式浓缩池示意图知识点1：污泥的浓缩②

气浮浓缩原理：微小气泡污泥颗粒的表面使污泥颗粒的相对密度降低上浮实现泥水分离的目的适用：密度接近于1的污泥疏水的污泥易发生污泥膨胀的污泥分类：压力溶气气浮涡凹气浮知识点1：污泥的浓缩③离心浓缩原理：利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同的离心力使两者分离，达到浓缩的目的效果指标出泥含固率固体回收率离心浓缩机类型主要有连续式离心机、间歇式离心机、转筒式、盘式和篮式离心机等。污泥的脱水02知识点2：污泥的脱水目的：进一步减少污泥的体积，便于后续处理、处置和利用处理对象：毛细水和吸附水分类：自然干化脱水和机械脱水知识点2：污泥的脱水自然干化脱水适用于：气候比较干燥、土地使用不紧张、卫生条件允许的地区影响因素：气候条件、污泥性质及污泥调理干化场知识点2：污泥的脱水机械脱水及其设备脱水机械转筒离心机板框压滤机带式压滤机真空过滤机知识点2：污泥的脱水①板框压滤机脱水效果好，含水率可达65%以下。操作不能连续运行，脱水泥饼产率低。板框压滤机知识点2：污泥的脱水②带式压滤机滤带可以回旋，脱水效率高，噪声小，能源消耗省，动力消耗少，附属设备少，可以连续生产

带式压滤机知识点2：污泥的脱水③离心脱水机原理：与离心分离、离心浓缩相同，即利用转动使污泥中的固体和液体分离离心脱水机知识点2：污泥的脱水④真空过滤机原理

利用抽真空的方法造成过滤介质两侧的压力差，从而造成脱水推动力进行脱水

转鼓真空过滤机知识点2：污泥的脱水⑤污泥浓缩脱水一体机

带式污泥浓缩脱水一体机污泥的干化03知识点3：污泥的干化污泥以建筑材料综合利用为处置方式时，可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式。污泥热干化：利用污泥厌氧消化过程中产生的沼气热能、垃圾和污泥焚烧余热、发电厂余热或其他余热作为污泥干化处理的热源；不宜采用优质一次能源作为主要干化热源。知识点3：污泥的干化污泥焚烧：经济较为发达的大中城市，可采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率；在有条件的地区，污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。污泥焚烧的烟气应进行处理，并满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）等有关规定。污泥焚烧的炉渣和除尘设备收集的飞灰应分别收集、储存、运输。对符合要求的炉渣进行综合利用，飞灰需经鉴别后妥善处置。知识点3：污泥的干化

常用的污泥干燥设备有回转圆筒干燥机、急骤干燥器和带式干燥器。回转圆筒式干燥器工艺流程知识点3：污泥的干化带式干燥器污泥的消化与处置目录12污泥的消化污泥的处置污泥的消化01知识点1：污泥的消化污泥消化的分类：厌氧消化法1.消化法好氧消化法

氯化氧化法2.化学消化法石灰稳定法3.热处理方法知识点1：污泥的消化厌氧消化是对有机污泥进行稳定处理的最常用的方法。一般认为，当污泥中的挥发性固体的量降低40％左右即可认为已达到污泥的稳定。好氧消化法类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气时间长达10～20d左右，依靠有机物的好氧代谢和微生物的内源代谢稳定污泥中的有机组成。知识点1：污泥的消化氯气氧化法在密闭容器中完成，向污泥投加大剂量氯气，接触时间不长；实质上主要是消毒，杀灭微生物以稳定污泥。石灰稳定法中，向污泥投加足量石灰，使污泥的pH值高于12，抑制微生物的生长。热处理法既可杀死微生物借以稳定污泥，还能破坏泥粒间的胶状性能改善污泥的脱水性能。知识点1：污泥的消化1.污泥的厌氧消化①污泥厌氧消化法的分类根据操作温度，污泥厌氧消化分为中温消化和高温消化等

根据负荷率，又可分为低负荷率和高负荷率两种

知识点1：污泥的消化低负荷率消化池是一个不设加热，搅拌设备的密闭的池子，池液分层。它的负荷率低，一般为0.5～1.6kgVSS／m3·d，消化速度慢，消化期长，停留时间30～60d。

低负荷率厌氧消化池知识点1：污泥的消化高负荷率消化池的负荷率达1.6-6.4kgVSS／m3·d或更高，与低负荷率池的区别在于连续运行，设有加热、搅拌设备；连续进料和出料；最少停留10-15d；整个池液处于混合状态，不分层；浓度比入流污泥低。高负荷率消化池常设两级，第二级不设搅拌设备，作泥水分离和缩减泥量之用。两级高负荷率厌氧消化池知识点1：污泥的消化②污泥厌氧消化具有如下优点：(1)产生能量(甲烷)，有时超过废水处理过程所需能量；(2)使最终需处置的污泥体积减少30%～50%；(3)消化完全时，可以消除恶臭：(4)杀死病原微生物，特别是高温消化时；(5)消化污泥容易脱水，含有有机肥效成分，适用改良土壤。知识点1：污泥的消化2

污泥的好氧消化好氧消化，即在不投加底物的条件下，对污泥进行较长时间的曝气，使污泥中微生物处于内源呼吸阶段进行自身氧化。因此微生物机体的可生物降解部分被氧化去除，消化程度高，剩余消化污泥量少。在好氧消化中，氨氮被氧化为NO3-，pH值将降低，故需要有足够的碱度来调节，以便使好氧消化池内的pH值维持在7左右。池内溶解氧不得低于2mg/L，并应使污泥保持悬浮状态，因此要有搅拌，污泥的含水率在95%左右。污泥处置技术02知识点2：污泥处置技术综合考虑污泥泥质特征、地理位置、环境条件和经济社会发展水平等因素，因地制宜地确定污泥处置方式。污泥处置：指处理后污泥的消纳过程。处置方式：土地利用；建筑材料综合利用；填埋知识点2：污泥处置技术1污泥的土地利用污泥土地利用应符合国家及地方的标准和规定，污泥土地利用主要包括土地改良、园林绿化、农用等。污泥土壤表面或土壤中改善土壤条件或提高土壤肥力覆盖、喷洒、注射、合并等方式知识点2：污泥处置技术①园林绿化利用

污泥用于园林绿化时，泥质应满足《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(CJ248-2007)的规定和有关标准要求污泥必须首先进行稳定化和无害化处理，并根据不同地域的土质和植物习性等，确定合理的施用范围、施用量、施用方法和施用时间

知识点2：污泥处置技术污泥园林绿化利用时，宜根据污泥使用地点的面积、土壤污染物本底值和植物的需氮量，合理确定污泥使用量污泥园林绿化利用时，应控制污泥中的盐分，避免对园林植物造成损害。污泥施用到绿地后，EC值宜小于1.5mS/cm污泥使用后，有关部门应进行跟踪监测。为了防止对地下水的污染，在地下水水位较高的地点不应使用污泥园林绿化，在饮用水水源保护地带严禁使用污泥园林绿化。知识点2：污泥处置技术②

土地改良利用污泥用于盐碱地、沙化地和废弃矿场等土地改良时，泥质应符合《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良泥质》（CJ/T291-2008）的规定应根据当地实际，进行环境影响评价，经有关主管部门批准后实施

知识点2：污泥处置技术城镇污水处理厂污泥用于土地改良时必须经过稳定化处理在饮水水源保护区和地下水位较高处不宜将污泥用于土地改良在污泥用于土地改良后，其施用地的土壤和地下水相关指标应符合GB15618和GB/T14848中的相关规定污泥施用频率:每年每万平方米土地施用于污泥量不大于3万kg知识点2：污泥处置技术③污泥的农田利用污泥农用时，必须进行稳定化和无害化处理，并达到《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）等国家和地方现行的有关农用标准和规定。《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》（CJ/T309-2009）

污泥农用应严格控制施用量和施用期限

知识点2：污泥处置技术一般每年每亩用量不超过2000kg（以干污泥计）。污泥中任何一项无机化合物含量接近本标准时，连续在同一块土壤上施用，不得超过20年。为了防止对地下水的污染，在沙质土壤和地下水位较高的农田上不宜施用污泥；在饮水水源保护地带不得施用污泥。生污泥须经高温堆腐或消化处理后才能施用于农田。污泥可在农田、园林和花卉地上施用，在蔬菜地和当年放牧的草地上不宜施用。知识点2：污泥处置技术2污泥的建筑材料综合利用有条件的地区，应积极推广污泥建筑材料综合利用污泥建筑材料综合利用：指污泥的无机化处理，用于制作水泥添加料、制砖、制玻璃、制轻质骨料和路基材料等污泥建筑材料利用应符合国家和地方的相关标准和规范要求，并严格防范在生产和使用中造成二次污染知识点2：污泥处置技术3污泥的填埋不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥，可采用填埋处置。国家将逐步限制未经无机化处理的污泥在垃圾填埋场填埋。污泥填埋应满足《城镇污水处理厂污泥处置-混合填埋泥质》（CJ/T249-2007）的规定；填埋前的污泥需进行稳定化处理；横向剪切强度应大于25kN/m2。填埋场应有沼气利用系统，渗滤液能达标排放。严禁将未做稳定化处理的湿污泥随意简单填埋。污泥处置技术氧化沟目录132氧化沟的定义氧化沟的特征氧化沟主要形式氧化沟的定义01知识点1：氧化沟的定义氧化沟（oxidationditch）是活性污泥法一种变形工艺，一般不需要初沉池，并且通常采用延迟曝气，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”或“氧化渠”，又称“连续循环曝气池”。氧化沟的特征02知识点2：氧化沟的特征水流混合特征具有完全的混合式特征，同时在某些段内又具有某些推流式特征。存在着好氧区、缺氧区、甚至是厌氧区，有利于生物脱氮除