排水工程(下)重点

排水工程重点知识排水工程重点知识第1篇总论第1章污水的性质与污染指标污水是生活污水、工业废水、被污染的雨水的总称。污水净化后出路：（1）排放水体，作为水体的补给水。（自然归宿）（2）灌溉田地。（充分利用）（3）重复使用。（最合理的出路）【分直接复用、间接复用】直接复用：①循序使用法②循环使用法污水的物理性质及指标：（1）水温：（2）色度：可由悬浮固体，胶体或溶解物质组成。（3）臭味：生活污水主要由有机物腐败产生气体造成；工业废水主要由挥发性化合物造成。（4）固体含量：用总固体量作为（TS）作为指标。①悬浮的（SS）:a.挥发性悬浮固体（VSS）b.飞挥发性悬浮固体（VSS）按固体形态：②胶体的：粒径0.001~0.1um③溶解的：DS污水的化学性质及指标：（1）污染物分类：①化学性质：无机物、有机物。②存在形态：悬浮状态、溶解状态。（2）无机物及指标：①酸碱度：pH见p4.②氮、磷：导致湖泊水库，海湾等缓流水体富营养化主要原因。③硫酸盐及硫化物：④氯化物：含量高对管道及设备有腐蚀作用。⑤非金属无机有毒物质：氰化物、砷化物。⑥重金属离子：有机物：A.可生物降解有机物：①对微生物无毒害或抑制作用（第一类）②对微生物有毒害或抑制作用B.难生物降解有机物：①对微生物无毒害或抑制作用（第二类）②对微生物有毒害或抑制作用有机物污染指标：①生化需氧量（BOD）：在水温为20℃时，由于微生物（主要是细菌）的生活活动将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量。（代表第一类有机物）②化学需氧量（COD）：用强氧化剂（重络酸钾），在酸性条件下将有机物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量。③总需氧量（TOD）:见P10.④理论需氧量（ThOD）:根据化学氧化反应方程式计算出的需氧量。⑤总有机碳（TOC）：表示有机物浓度的综合指标。生活污水：BOD5/COD≈0.4~0.65、BOD5/TOC≈1.0~1.6。工业废水：BOD5/COD比值决定于工业性质，变化极大：>0.3,采用生化处理方法<0.3，难生化处理<0.25，不宜生化处理BOD5缺点：①测定时间需5d，礽嫌太长，难以及时指导生产实践。②如难降解有机物浓度太高，则误差较大。③工业废水不含微生物所需的营养物质，或有抑制微生物生长的有毒有害物质，影响测定结果。COD优点：较精确地表示水中有机物的含量，测定时间短，且不受水质的限制。缺点：①不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。②污水中存在的还原性无机物（如硫化物），被氧化也需要消耗氧，所以COD值也存在一定误差。污水的生物性质及指标：（1）大肠杆菌数与大肠菌群数：大肠杆菌数=1000/大肠菌群数（ml)（2）病毒：（3）细菌总数：第2章水污染与自净水体的自净作用：水体在其环境容量范围内，经过水体的物理、化学、生物等作用，使排入的污染物质的浓度随着时间的推移，在向下游流动的过程中自然降低。（1）物理净化作用：①混合②稀释③扩散④挥发与沉淀说明：①河流流速越大，单位时间通过单位面积的污染物质的量越多。②浓度差异越大，单位时间通过单位面积的污染物质的量越多。③混合系数=Q混/Q.影响因素：河流形状，排污口形式④排放口形式:a.单点岸边排放b.多点岸边排放c.单点中心排放（2）化学净化作用：②氧化还原②酸碱中和③吸附和凝聚（3）生物净化作用：分①好痒②厌氧河流氧垂曲线方程菲里普斯方程：（1）氧垂曲线：水体中有机物分解与DO、BOD浓度变化曲线。见P38、PPT8.（2）分三个阶段：见P38.（其中o点处，溶解氧最低，亏氧量最大，称o点为临界亏氧点或氧垂点）（3）当水中有足够氧且温度不变时，有机物降解速率与有机物量成正比，公式见P38-39.（4）温度对耗氧速率常数K有直接影响。（5）亏氧量D=氧的饱和度C－实际氧含量X。（压力，温度一定条件，溶氧速率与亏氧量成正比。）（6）意义：①分析受有机污染的河水中DO的变化动态，推求河流的自净过程及其环境容量，进一步确定极限排污量。②推算最大缺氧点的位置及到达时间，并以此制定河流水体防护措施。（1）污水处理原则：①力求革新生产工艺,减少废水量.②必须考虑回收利用和循环、循序工艺.③必须从全局出发,对废水进行妥善处理.④开展科学试验,尽量采用先进技术.⑤选择工艺,必须经济合理.（2）污水处理的基本方法：①物理处理法：沉淀法筛滤法气浮法反渗透法过滤法（见PPT16,17）②化学处理法：混凝法中和法吸附法离子交换法氧化还原法电解法（见PPT18,19）③生物处理法:活性污泥法生物膜法稳定塘法（见PPT20,21）（3）污水处理流程：（见PPT22,23）①一级处理(预处理)：去除颗粒较大的悬浮物，对BOD只有30%的去除率，不能达到排放标准。②二级处理：去除水中溶解态的有机污染物，BOD去除率可达到90%，一般可达标排放。③三级处理：脱氮、除磷，进一步去除BOD。水处理反应器：（详见PPT40,41）（1）反应器形式：①间歇反应器②推流反应器③连续流搅拌反应器④任意流反应器⑤填料床反应器⑥流化床反应器（2）理想反应器分类：完全混合间歇式反应器（CMB型）；完全混合连续式反应器（CSTR型）；推流式反应器（PF型）等三种。第2篇城市污水处理第3章污水的物理处理1.格栅：格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。（1）格栅截留的污染物数量的一些参考数据：①当栅条间距为16~25mm时，栅渣截留量为0.10~0.01m3/m3污水；②当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为0.03~0.01m3/m3污水；③被截留的物质称为栅渣，栅渣含水率约为70%~80%，容重约为750Kg/m3.（2）作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。（3）选用格栅间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备。（4）格栅分类：①按形状：a.平面格栅：由栅条和框架组成。b.曲面格栅：分为固定曲面格栅和旋转鼓筒式格栅。②按格栅栅条净间距：a.粗格栅（50~100mm）b.中格栅（10~40mm）c.细格栅（3~10mm）③按清渣方式：a.人工清渣格栅：与水平面倾角45°~60°，设计面积应采用较大的安装系数，一般不小于进水渠道面积的2倍，以免清渣过于频繁。适用于小型污水处理厂。b.机械清渣格栅：过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。当栅渣量大于0.2m3/d时采用。（5）格栅栅条断面形状：圆形：水力条件较方形好，但刚度较差。矩形：目前多采用。方形：过格栅渠道的水流流速：一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部，另一方面截留的污染物不至于冲过格栅。通常采用0.4~0.9m/s.（7）污水过栅条间距的流速：①为防止栅条间隙堵塞一般采用0.6~1.0m/s；②最大流量时可高于1.2~1.4m/s；③渐扩α=20°，沉底大于水头损失。格栅的设计与计算：①栅槽宽度：B=S·(n-1)+e·n<S:栅条宽度;e:栅条净间隙。>②格栅间隙数：<Qmax:最大设计流量；α：格栅倾角><h:栅前水深；v:过栅流速>③过栅水头损失：h1=k·h0<h0：计算水头损失；k:水头损失增大倍数，k=3><g=9.81m/s2;§：阻力系数>④栅槽总高度：H=h+h1+h2<h:栅前水深；h2:栅前渠道超高，一般用0.3m>⑤栅槽总长度：L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tgα<L1:进水渠道渐宽部分长度L1=(B-B1)/2tgα1L2:栅槽与出水渠连接渠渐宽L2=0.5L1；H1:栅前槽高H1=h+h2B1:进水渠道宽度α:进水渠展开角，一般α=20°>⑥每日栅渣量计算：<W1:栅渣量,取0.1~0.01><Kz:即K总：生活污水的总变化系数，P59>破碎机：（1）作用：把污水中较大的悬浮固体破碎成较小的、较均匀的碎块，仍留在污水中，随水流至后续污水处理构筑物进行处理。（2）安装地点：可安装在格栅后，污水泵前，作为格栅的补充，防止污水泵被阻塞并提高与改善后续处理构筑物的处理效能；也可安装在沉砂池之后，使破碎机的磨损减轻。沉淀理论：利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下沉淀除去。（1）根据悬浮物质的性质，浓度及絮凝性能分4种：<Δ详见P61>①自由沉淀：②絮凝沉淀：<或干涉沉淀>③区域沉淀：<或成层沉淀；拥挤沉淀>④压缩沉淀：（2）自由沉淀分析：①假定：A.颗粒为球形；B.沉淀过程中颗粒的大小、形状、重量不变。C.颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他颗粒的影响。D.静水中，因重力作用加速，很短时间后，颗粒重力与水对其产生的阻力平衡时，颗粒即成等速下沉。②斯托克斯公式：<u:颗粒沉速（m/s）；、：颗粒、液体密度><μ：液体动力粘度；d：颗粒的粒径（m）>分析：A.当<时，u是负值，颗粒上浮；当=时，u=0，颗粒在水中悬浮；当>时，u>0，颗粒下沉。B.沉速u与粒径d2成正比，所以增大d，可提高沉淀（或上浮）速度。C.u与μ成反比，u随水温上升而下降，则水温上升，沉速增大。（3）理想沉淀池原理：①假定：A.沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v；B.悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为v；C.在流入区水流中悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；D.颗粒沉到池底即认为被去除。②理想沉淀池分区：流入区、流出区、沉淀区、污泥区。③理想沉淀池总去除量：注：P0为沉速小于u0的颗粒占全部悬浮颗粒的比值(即剩余量)，用去除率表示：说明：A.表面负荷率或溢流率：q=Q/A>意义：在单位时间内通过沉淀池单位表面积流量，其数值等于沉速u0,若需要去除的颗粒的沉速u0确定后，则沉砂池的表面负荷q值同时被确定。B.平流理想沉淀池的去除率仅取决于水面面积A，与沉淀时间、H、v等无关。④实际沉淀池的去除率影响：A.沉淀池深度方向的水平流速分布不均匀，对去除率无影响；B.沉淀池宽度方向的水平流速分布不均匀，是降低去除率的主要原因；C.紊流影响去除率。沉砂池：（1）作用：去除比重较大的无机颗粒<如泥沙、煤渣等，相对密度约2.65，粒径0.2mm以上>（2）安装位置：一般设于泵站，倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污水处理构筑物的处理条件。（3）工作原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。（4）沉砂池的几种形式：①平流式沉砂池②曝气沉砂池③多尔（Doer）沉砂池④竖流式沉砂池⑤旋流式沉砂池（5）设计原则及参数：①平流式沉砂池：参数见P72-73.优点：截留无机颗粒效果好，工作稳定，构造简单，排沉沙较方便。计算：A.长度：L=v·tB.水流断面积：A=Qmax/vC.池总宽度：B=A/h2<h2：设计有效水深>D.沉砂斗容积：或V=N·x2·t`<见P73>E.池总高度：H=h1+h2+h3<h1:超高，0.3m；h2:贮砂斗高度>F.验算：按Vmin≥0.15m/s验算。<n:沉砂池个数；w:工作沉砂池的水流断面面积>②曝气沉砂池：特点：A.沉砂中含有机物的量低于5%（书上为10%）；B.由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气，脱臭，防止污水厌氧分解，除泡作用以及加速污水中油类的分离等作用。构造及设计参数见P74-75.③钟式沉砂池：见P77.沉淀池：（1）按工艺布置分：（使用功能）①初次沉淀池：生物处理法中的预处理，去除约30%的BOD5，55%的悬浮物。②二次沉淀池：设在生物处理构筑物后，是生物处理工艺的重要组成成分。（2）按水流方向分：①平流式：长方形，一端进水，另一端出水，贮泥斗在池进口。②竖流式：多为圆形，池内水流由下向上，池中央进水，池四周出水，贮泥斗在池中央。③辐流式：多为圆形，池内水流向四周辐流，池中央进水，池四周出水，贮泥斗在池中央。（3）池的特点与使用条件：见PPT41.（4）组成：进水区、出水区、沉淀区、缓冲区、污泥区（5）运行方式：①间歇式：进水>静止（沉砂）>排水②连续式：污水连续不断的流入与排出。（6）设计参数：见PPT44-45.平流式沉淀池：（1）构造及工作特点：见PPT46-47.（2）设计计算：①沉淀区有效水深h2:h2=qt<h2一般取2-4m><q:表面水力负荷；t：沉淀时间，初沉池1-2h，二沉池1.5-2.5h>②沉淀区水面积A:A=Qmax/q<Qmax:最大设计流量>③沉淀区有效容积V1：V1=Ah2④沉淀区长度L：L=3.6v·t<v：最大设计流速，一般不大于5mm/s>⑤沉淀区总宽度B:B=A/L⑥沉淀池座数n：n=B/b<b:每只沉淀池宽度>注：为保证污水在池内分布均匀，沉淀区长度一般采用30-50m，长宽比不小于4.⑦污泥计算：W=SNt/1000<w:每日污泥量><S:没人每日产生污泥量L/(p·d);N:设计人口数；t：两次排泥时间间隔>⑧沉淀池总高度H：H=h1+h2+h3+h4<h1:超高，采用0.3m；h2：沉淀区高度，m；h4:污泥区高度；><h3:缓冲区高度，无刮泥机时取0.5m；有刮泥机时，其上缘应高出刮板0.3m。>（3）①沉淀池数目：不少于两座。②沉淀池出水堰最大负荷：初次沉淀池不宜大于2.9L/(m·s);二次沉淀池不宜大于1.7L/(m.s)。竖流式沉淀池：（1）工作原理：<详见PPT51>注：竖流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池要低。（2）概述<设计说明><详见PPT52>（3）构造：①竖流式沉淀池的平面可为圆形，正方形或多角形；②竖流式沉淀池深、宽（径）比一班不大于3，通常取2；③中心管：<详见PPT54-55><中心流速：无反射板：30mm/s;有反射板：100mm/s；流出流速：<20mm/s.>④特点：水流由下向上流动，池体直径小，池埋深大，处理水量小。辐流式沉淀池：（1）构造及特点：<详见P84或PPT56-57；PPT58-62图>（2）向心辐流式沉淀池：①普通辐流式沉淀池缺点：中间进水区过水断面最小，水流流速最大，影响处理效果。②向心辐流式沉淀池优点：周边进水，进水，出水断面最大，流速最小，可以提高处理能力。③构造:<详见P87或PPT64>斜板（管）沉淀池：（1）原理：浅池沉降原理：将沉降区分为n层，分隔层数n越多，沉降效率E值提高越多（可提高n倍）<详见P91-92或PPT66>（2）特点：在沉淀池里安装斜板或斜管，斜板上面为出流区，斜板区域为沉降区，斜板以下依次为入流区和污泥区。（3）构造：<详见PPT69-71>（4）分类：①按沉降区内水流与污泥的相对运动方向：分异向流、同向流和横向流三种。②按斜板或斜管间水流域污泥的相对运动方向：分同向流和异向流两种。污水处理中常采用升流式异向流斜流沉淀池。（5）优点：斜流沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。应用：①已有的污水处理厂挖潜或扩大处理能力时采用；②当受到污水处理厂占地面积的限制时，作为初沉池使用。（6）斜板（管）沉淀池不宜用作二沉池：原因①活性污泥的黏度较大，容易黏附于斜板（管）上，影响沉淀效果甚至引起堵塞。②在厌氧情况下经消化产生的气体上升时会干扰污泥的沉淀，并把从板（管）上脱落下来的污泥带至水面结成污泥层。污水的生物处理（一）活性污泥法一．活性污泥法的基本原理1.生物处理法：（1）好氧生物处理：必须有O2的供应，降解效率高，适用广泛（2）活性污泥法：水体自净的人工化（3）生物膜法：土壤自净的人工化土壤自净的人工化：保证无氧环境自然生物处理：稳定塘2.初沉池生物反应器二沉池生物处理基本工艺流程初沉池生物反应器二沉池进水出水①初沉池：去除原水中的悬浮物，减轻后续构筑物负荷。②生物反应器：利用生物作用去除污水中呈溶解或胶体态的有机污染物。③二沉池：使从生物反应器出水携带出的生物污泥与水分离，稳定出水水质。3.活性污泥法在污水处理中的重要作用：（1）活性污泥法是目前去除有机污染物最有效的方法之一；目前国内外95%以上的城市污水处理和50%左右的工业废水处理都采用活性污泥法。（2）具有很强的净化功能，去除BOD、SS的效率高，均可达到95%以上。（3）广泛的普适性：适于各种有机废水，大中小型污水处理厂，高中低负荷。（4）由于是依靠微生物的处理，运行费用较低。（5）可实现生物“脱氮除磷”。4.（1）活性污泥：向生活污水中注入空气进行曝气,并持续一段时间后,污水中即生成一种絮凝体,这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成,它易于沉淀分离,并使污水得到澄清,这就是“活性污泥”.（2）活性污泥法：利用污水中的有机物为基质,在DO存在的条件下,经过混合的微生物群的连续培养，后经凝聚、吸附、氧化、沉淀等作用使污水净化的一种方法。①．回流污泥以保证曝气池内有足够的活性污泥（微生物）②．排放剩余污泥以保证系统的正常运行③运行条件：①良好的活性污泥、②充足的氧。5.活性污泥的形态、组成及评价指标（1）形态：黄褐色的絮绒颗粒状，又称之为生物絮凝体。特点：a:具有较大的比表面面积20~100cm2/mlb:具有较高的含水率99%以上（2）组成：活性污泥=Ma+Me+Mi+MiiMa：活性微生物(细菌)Me：自身代谢的产物Mi：吸附的不可生物降解的有机物Mii：吸附的无机物Ma=细菌+真菌+原生动物+后生动物6.活性污泥的生长模式①．适应期：亦称延迟期或调整期，是微生物培养的最初阶段，是微生物细胞内各种酶系统对新培养基环境的适应过程。②．对数增殖期：又称增殖旺盛期，本期内一项必备的条件是营养物质（有机污染物）非常充分，不成为微生物增殖的控制因素。③．减速增殖期：又称平衡期和稳定期，微生物的增殖，繁衍使培养液中的营养物质被大量消耗，营养物质逐步成为微生物增殖的控制因素，增值速度减慢，微生物活体数达到最高水平，趋于平稳。④．内源呼吸（代谢）期：又称衰亡期，营养物质下降，微生物得不到充足营养而开始利用自身储存的物质或衰死细菌体，进行内源代谢以营生理活动。7.活性污泥法的净化反应过程与机理在活性污泥处理系统中，有机污染物从污水中被去除过程的实质就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程。这一过程的结果是污水得到净化，微生物获得能量并合成新的细胞，使活性污泥得到增长。这一过程是比较复杂的，它是由物理、化学、物理化学以及生物化学等反应过程所组成。（1）初期去除现象与吸附作用在活性污泥系统中,当污水与污泥接触很短时间（5~10min）,即出现很高去除率（20%~70%）的现象。这是由于吸附作用引起的。原因:a活性污泥表面积大b表面具有多糖类粘质层c吸附对象是悬浮物及胶体态的有机物再扩散现象:由于微生物作用将固态的有机物转化为溶解态有机物而使混合液中BOD升高的现象.（2）微生物的代谢作用①降解过程CO2+H2O+NH3+…微生物污水中的有机物+O2CO2+H2O+NH3(C.H.O.N)新细胞+O2残留物组成:(1)有机物的氧化分解(2)氧的消耗(3)微生物细胞的合成②活性污泥的生长模式(见书P97)麦金尼含能说:有机物水平高，污泥活性大，处于分散状态，沉降性差；有机物水平低，污泥活性差，处于絮凝状态，沉降性好。二．影响因素、主要设计运行参数1.对活性污泥的影响因素（1）营养物质:碳源,氮源,磷源,其他营养(硫、钠、钾、钙、镁、铁等)BOD负荷率:Ns=F/M=QSa/XVQ:污水流量m3/dSa：原污水中BOD量mg/LV:反应器（曝气池）容积m3X：MLSSmg/LNs高:有机物降解与污泥增长速率较快，曝气池体积减小。同时，有机物降解效率低，出水水质差。(高负荷活性污泥法)Ns低:有机物降解与污泥增长速率减慢，曝气池体积变大。但是，有机物的降解效率高，出水水质好。(延时曝气法)营养物平衡:BOD:N:P=100:5:1(生活污水：营养较全面工业废水：需人为投加)（2）水温(15~25℃)水温高影响:①微生物活动旺盛，降解效率高;②有利于混合、搅拌、沉淀等过程;③不利于氧的转移.（3）DO(2mg/L)（4）pH值(6.5~9.0)（5）有毒物质：有机性:酚醛等无机性:H2S氰重金属等措施：a培养特定细菌。b驯化能适应特种废水的活性污泥。2.表示活性污泥数量的评价指标（1）混合液悬浮固体浓度：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii(mg/L)（2）混合液挥发性悬浮固体浓度：MLVSS=Ma+Me+Mi(mg/L)城市污水：（挥发分数）3.活性污泥的沉降性能评价指标（1）性能:①具有很强的吸附氧化有机物的能力；②良好的活性污泥，易于固液分离，即具有良好的凝聚、沉降功能。（2）评价指标:①污泥沉降比：SV%(30min沉降率）指曝气池混合液经30min沉降后,污泥体积与混合液体积之比.用途：a.可控制剩余污泥的排放.b.及时反映污泥膨胀现象,以便采取措施进行治理.②污泥指数:SVI指曝气池混合液经30min沉降,1g干污泥所占的体积.单位：mL/g用途：a.反映污泥性能.b.反映污泥膨胀现象.SVI值一般介于70~100之间.a.若过低,说明泥粒细小,无机物含量高,缺乏活性；b.若过高,说明污泥沉降性能不好并且已有产生膨胀现象的可能.③SV与SVI的关系：SVI=SV/MLSS4.活性污泥的活性评定指标：活性污泥的比耗氧速率简称SOUR5.活性污泥法的设计与运行参数（1）BOD污泥负荷率（见上）：单位重量的污泥在单位时间内所能承受的有机物的量。（2）BOD容积负荷率:单位曝气池容积（m3），在单位时间（d）内接受的有机物量。Ns值与Nv值之间的关系为:Nv=Ns*X（3）污泥龄θc:指在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。意义：能够说明活性污泥微生物的状况，世代时间长于污泥龄的微生物在曝气池内不可能繁衍成优势种属。（4）污泥回流比：污泥回流比（R）是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量QR与污水流量Q之比，常用％表示。（5）曝气时间t（或平均水力停留时间HRT）（6）污泥产率：污水中有机污染物的降解带来微生物的增殖与活性污泥的增长，活性污泥微生物的增殖是生物合成与内源呼吸的差值，即⊿X=aSr—bX。式中⊿X：活性污泥微生物净增殖量，kg/d；Sr：在活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的有机污染物量，Sr＝Sa－Se；Sa：进入曝气池污水含有的有机污染物量，kgBOD/d。Se：经活性污泥处理后出水的有机污染物量，kgBOD/d。X：混合液活性污泥量，kg。a、污泥产率（降解单位有机污染物的污泥转换量）。b、微生物内源代谢的自身氧化率。图解法见P111-113三、活性污泥反应动力学基础：1.目的：-确定有机底物降解速率与有机底物浓度和微生物量之间的关系.（1）微生物增殖动力学:.Monod关系式:微生物的比增殖速度t-1微生物最大比增殖速度t-1有机底物浓度饱和常数有机底物降解动力学:米-门方程:以酶促反应为基础有机底物的比降解速率有机底物最大的比降解速率饱和常数有机底物浓度推论：(1)在高有机物浓度时,即S>>Ks时,Ks可忽略不计.则令即零级反应动力学方程（2）在低有机物浓度时,即S<<Ks时,S可忽略不计.一级动力学方程Monod方程的应用（见书P114）完全混合曝气池系统的物料平衡方程二沉池曝气池进水QQ+RQQ-Qw处理水二沉池曝气池SaSeXSeRQSeXr回流污泥QwXr剩余污泥两个概念(1).污泥负荷率Nrs:单位重量的污泥在单位时间内所能降解的有机物的量。（2）.容积负荷率Nrv:单位曝气池容积，在单位时间内所能降解的有机物量。（3）.有机物降解效率Q污水流量V曝气时间T反应时间Q/V4.参数的确定（见书P118)四、活性污泥法的运行方式与曝气池工艺参数：1.传统的活性污泥法.（P123）特点：①．处理效率高（BOD去除率可达90%以上。）②．抗冲击能力差（运行效果易受水质、水量变化的影响。）③．耗氧不平衡（前段：供氧不足；后段：供氧过剩。）④．曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高⑤．基建费用高Nrv低,一般为0.3~0.6kgBOD5/m3d2.渐减曝气活性污泥法3.阶段曝气活性污泥法特点：①．耗氧与供氧较均匀②．抗冲击能力较好.③．Nrv高,0.6~1.0kgBOD5/m3d4.吸附--再生活性污泥法（生物吸附法/接触稳定法）（分类：分建式、合建式）特点：①．污泥的吸附和再生可分开进行,也可在同一构筑物的两部分进行②．适用于处理含ss及胶体较多的有机废水③．回流污泥量大④．需氧率较均匀⑤．承受冲击能力强⑥．去除率较低⑦．不宜处理溶解性有机物含量较高的污水5.延时曝气法（完全氧化活性污泥法）特点：①．曝气反应时间长，使微生物处于内源呼吸阶段，一般在24h以上②．产泥量少，且稳定③．曝气时间长，池容大，基建费用及运行费用都较高，占地面积大。④．处理效率高,适用于对水质要求较高的污水处理.6.高负荷活性污泥法特点：①．曝气时间短,处理效率低（一般BOD去除率为70%~75%)②．适用于对水质要求不高的的废水处理.7.完全混合活性污泥法：（1）①鼓风曝气完全混合式曝气池②机械曝气完全混合式曝气池（2）①．池内各点水质完全相同,可将池内的运行状况控制在最佳状态.②．抗冲击能力强.③．氧的利用率均匀.④．易产生污泥膨胀现象.⑤．由于连续进出水,易产生短流现象,影响出水水质.8.多级活性污泥法系统特点：①．每级都是独立的处理系统②．有利于回流污泥对污水的适应与接种③．处理水质量高④．建设费用和运行费用高9.深水曝气法:（1）特点：①．占地面积小②．氧利用率高③．由于微气泡的影响使污泥沉降困难（2）类型：①．深水中层曝气池：水深10m，水面下4m处曝气。②．深水底层曝气池：水深10m，池底曝气。③．深井曝气池：直径介于1~6m，深度可达50~100m。10浅层曝气法:气泡在形成与破碎的瞬间氧的转移率一般较高.特点：能耗低11纯氧曝气法特点：①氧转移率，可达80%～90%，而鼓风曝气系统仅为10%左右②使MLSS维持在较高水平：4000～7000mg/L③SVI低，很少产生污泥膨胀现象④剩余污泥量少12.选择器活性污泥法：（1）功能：用于防止与控制丝状菌型污泥膨胀的活性污泥处理工艺。（2）结构：在曝气池前加一个水力停留时间很短的小反应器。（3）选择器控制污泥膨胀的主要原理：①好氧选择器：防止污泥膨胀的机理是提供DO适宜、底物充足的高负荷区，让菌胶团细菌优先利用有机物,从而抑制丝状菌的过量繁殖。②缺氧选择器：控制污泥膨胀的主要机理是绝大部分菌胶团细菌能利用选择器内硝酸盐中的化合态氧作为电子受体，进行生长繁殖，而丝状菌（球衣菌）没有这个功能，因而在选择器内受到抑制，增殖速率大大落后于菌胶团细菌，大大降低了丝状菌膨胀发生的可能。③厌氧选择器：控制污泥膨胀的主要原理是绝大部分种类的丝状菌(球衣菌)都是绝对好氧的，在绝对厌氧状态下将受到抑制。而绝大部分的菌胶团细菌为兼性菌，在厌氧状态下将进行厌氧代谢，继续增殖。但是,厌氧选择器的设置，会导致产生丝硫菌污泥膨胀的可能性，因为菌胶团细菌的厌氧代谢会产生出硫化氢，从而为丝硫菌的繁殖提供条件。因此，厌氧选择器的水力停留时间不宜太长。13.几种活性污泥系统设计与运行参数见书P131五．活性污泥处理系统新工艺：1.氧化沟(循环曝气池)（1）特点：①．氧化沟中形成富氧区和缺氧区，可以脱氮除磷；②．池型较大，占地面积较大，多在室外；③．负荷低，处理效果好、产泥量少；④．抗冲击负荷能力强；⑤．常不初沉池。（2）氧化沟构造和流态：环形沟渠结构，水流流态循环混合式，介于推流式和完全混合式之间。（3）氧化沟技术参数①.污泥负荷0.07～0.4kgBOD5/kgMLSSd·d②.容积负荷0.28～2.4kgBOD5/m3·d，③.泥龄15～30d，④.产泥率0.6～1.2kgss/kgBOD5⑤.MLSS3000～6000mg/L⑥.HRT14～24h2.间歇式活性污泥法（SBR法）（1）SBR法运行方式:进水、曝气反应、沉淀、排水、待机（闲置）五个阶段。（2）SBR工艺特点①.工艺简单，可省略二沉池和污泥回流设备②.反应推动力大，效率高③.沉淀效果好④.不易发生污尼膨胀⑤.通过运行方式调节(前加缺氧，厌氧时间)可脱N除P⑥.便于自动控制(时间参数)⑦.适用于中小型污水处理装置3.AB法废水处理工艺（1）AB法特点：①.无初沉池②.A，B段各拥有自己的回流系统，两段分开，有各自的微生物群体③.由于A段的负荷高，有效好的抗冲击负荷能力④.可以分期建设，条件成熟建二级。（2）AB法工艺(见书P141）A.B段水解－好氧工艺概述：水解酸化--好氧活性污泥在传统活性污泥法的基础上，用水解池取代传统的初沉池。特点：①．集生物降解，物理吸附为一体，有机物去除效果显著高于初沉池，并能将水中难降大分子有机分转化为小分子有机物，提高污水可生物性。②．是固体物被水解可溶物质，降低污泥产量，使污水污泥一次性处理。③．能耗低④．停留时间短⑤．产泥少⑥．可用于工业废水处理和含有较多难生物降解物质的城市污水处理六．曝气的理论基础1.曝气作用：供氧、混合搅拌。曝气方式：鼓风曝气（深层曝气）、机械曝气（表面曝气）、鼓风——机械曝气。2..氧转移原理：（1）Fick定律：通过曝气，使氧从高浓度区扩散到低浓度区。（详见PPT3）扩散（2）双膜理论：扩散气膜，液膜气相主体>液相主体气膜，液膜阻力来自于双膜，决定性阻力来自液膜推动力：气膜中：分压梯度液膜中：浓度梯度（见P143-145或PPT4-7）（3）标准条件下氧的转移速率公式：KLa：氧转移系数；Cs：界面处的溶解氧浓度。注：1/KLa意义：表示曝气池中溶解氧浓度从C提高到Cs所需要的时间。提高dC/dt值：提高KLa值：加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气、液界面更新增大气、液接触面积。提高Cs值：提高气相中氧分压。纯氧曝气、深井曝气。3.氧转移影响因素：（1）污水水质；（2）水温：水温降低有利于氧转移，最适宜水温15~30℃，最不利情况30~35℃。（3）氧分压：与大气压和氧浓度有关。（4）气泡的大小：一般情况下，气泡越小，越有利于氧的转移。（5）液体的紊流程度与气液接触时间。4.氧转移速率与供气量计算。（P148~150）七．曝气系统与空气扩散装置1.空气扩散装置在曝气池中的主要作用：（1）充氧（2）混合、搅拌。2.表示空气扩散装置的技术性能指标：（1）动力效率Ep:每消耗1KWh电能转移到混合液中的氧量。kgO2/kWh（2）氧的利用效率EA：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量，占总供氧量的百分比（%）（3）养的转移效率EI:充氧能力，通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液中的氧量。kgO2/h3鼓风曝气系统：（详见PPT15）组成：①空压机：②空气扩散装置（气泡越小，气液接触面越大，氧利用率越高，但气压损失大，易堵）③连接的管道系统。4.机械曝气系统：（1）充氧过程:曝气装置转动时,使池内液体不断循环流动,不断更新气液界面,不断吸氧；

曝气装置旋转时,形成明显的水跃,而卷入空气；曝气装置转动时,后侧形成负压区而吸氧.（2）充氧能力：D（直径）,v（转速）.若v过大,使絮凝体破碎,出水水质差.若v过小,供氧不足浸没深度h。（3）按传动轴的安装方向，机械曝气器可分为：①竖轴（纵轴）式机械曝气器：泵形叶轮曝气器、倒伞形叶轮曝气器。②卧轴（横轴）式机械曝气器：主要用于氧化沟，具有结构简单、安装维修管理容易、动力效率高等优点。（现在应用的卧轴式机械曝气器主要是转刷曝气器和盘式曝气器。）八．活性污泥反应器--曝气池1.曝气池的分类：（1）混合液流动形态：推流式、完全混合式、循环混合式；（2）平面形状：长方廊道形、圆形、方形、环状跑道形；（3）曝气方法：鼓风曝气池、机械曝气池、机械鼓风曝气池；（4)与二次沉淀池关系：合建式、分建式。2.推流式曝气池：

（1）几何尺寸要求：L/B>4或5甚至10→防止短流

B/H<21.0~1.5之间→形成有效旋流

H=3~5m（2）进口布置：淹没式布置；出口布置：溢流堰式。（3）超高:鼓风曝气0.5~1m；机械曝气稍高。（4）其它：放空管：H处，以备池子检修放空；半空管：1/2H处，以备池子间歇运行。（5）适用于大中型污水厂。3.完全混合式曝气池（详见P166-167）九．活性污泥处理系统的工艺设计：（不要求，课程设计用）十．活性污泥处理系统的运行管理1.活性污泥的培养和驯化（1）分类：异步培驯法：（先培养后驯化）水质特点：该废水缺乏转性菌种和足够营养。适用范围：工业废水或以工业废水为主的城市污水。方法：在投产时先可用含有多菌种及充足营养物质的粪便水或生活污水培养出足量的活性污泥，然后对所培养的活性污泥进行驯化。同步培驯法：适用范围：生活污水或以生活污水为主的城市污水。方法及目的：为了缩短培养和驯化的时间，也可以把培养和驯化这两个阶段合并进行，即在培养开始就加入少量工业废水，并在培养过程中逐渐增加比重，使活性污泥在增长的过程中，逐渐适应工业废水并具有处理它的能力。缺点：在缺乏经验的情况下不够稳妥可靠，出现问题时不易确定是培养上的问题还是驯化上的问题。

接种培驯法：方法：在有条件的地方，可直接从附近污水处理厂引入剩余污泥，作为种泥进行曝气培养。优点：提高驯化效果，缩短时间。（2）培养条件：菌种、培养环境。为补充营养和排除对微生物增长有害的代谢产物，要及时换水，换水方式分为连续换水和间歇换水两种。对工业废水，如缺乏氮、磷等营养物质，还要及时将这些物投加入曝气池。（3）城市污水处理厂常用污泥培养方法：循环进行闷曝（只曝气不进水）、静沉和进水三个过程，每次进水量应比上次有所增加，每次闷曝时间应比上次缩短，即进水次数增加间歇培养循环进行闷曝（只曝气不进水）、静沉和进水三个过程，每次进水量应比上次有所增加，每次闷曝时间应比上次缩短，即进水次数增加闷曝2~3天后，停止曝气，静沉1h，排走部分上清液，然后进入部分新鲜污水将曝气池注满污水，然后停止进水，开始曝气闷曝2~3天后，停止曝气，静沉1h，排走部分上清液，然后进入部分新鲜污水将曝气池注满污水，然后停止进水，开始曝气——>——>经过15天左右即可使曝气池中的MLSS超过1000mg/L.此时可停止闷曝，连续进水连续曝气，并开始污泥回流，最初的回流比不要太大。经过15天左右即可使曝气池中的MLSS超过1000mg/L.此时可停止闷曝，连续进水连续曝气，并开始污泥回流，最初的回流比不要太大。——>MLSS超过1000mg/L时，开始按设计流量进水，ＭＬＳＳ至设计值时，开始以设计回流比回流，并开始排放剩余污泥然后连续进水连续曝气，进水量控制在设计水量的1/5或更低，同时开始回流，逐步增加进水量低负荷连续培养MLSS超过1000mg/L时，开始按设计流量进水，ＭＬＳＳ至设计值时，开始以设计回流比回流，并开始排放剩余污泥然后连续进水连续曝气，进水量控制在设计水量的1/5或更低，同时开始回流，逐步增加进水量将曝气池注满污水，然后停止进水，闷曝1d将曝气池注满污水，然后停止进水，闷曝1d——>——>接种培养：将曝气池注满污水，然后大量投入其它处理厂的正常污泥，开始满负荷连续培养。特点：该法能大大缩短污泥培养时间，但受实际情况的制约，如其它处理厂离该厂的距离、运输工具等。适用范围：该法一般仅适于小处理厂，大型处理厂需要的接种量非常大，运输费用高，经济上不合算。

成熟的活性污泥：①良好的凝聚沉降性能sv%=15-20%②含有大量的菌胶团及原生动物等③对BOD5去除率达到90%以上2.试运行：目的：确定活性污泥运行的最佳条件。3.活性污泥处理系统的运行效果的检测：检测项目：反映水质BOD、COD、ss反映污泥量、性能X、SV%、SVI反映营养环境N、P反映其它环境T、PH、DO4.活性污泥系统运行中的异常现象：（1）污泥膨胀：污泥变质,含水率上升,澄清液减少,体积膨胀,不易沉降。SVI在100左右时，沉降性能最佳。SVI超过150时，预示活性污泥即将或已经处于膨胀状态。丝状膨胀：系活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖导致的膨胀非丝状膨胀：菌胶团细菌本身生理活动异常，致使细菌大量积累高粘性多糖类物质，污泥中结合水异常增多，比重减轻，压缩性能恶化而引起的膨胀。易发生污泥膨胀的情况：⑴污泥龄过长及有机负荷过低，营养物不足；⑵混合液中溶解氧浓度太低；⑶氮、磷含量不平衡的废水；⑷高pH值或低pH值废水；⑸含有有毒物质的废水；⑹腐化或早期消化的废水，硫化氢含量高的废水；⑺缺乏一些微量元素的废水；⑻曝气池混合液受到冲击负荷；⑼碳水化合物含量高或可溶性有机物含量多的污水；⑽高有机负荷，且缺氧的情况;⑾水温过高或过低。

污泥膨胀控制：临时控制措施、工艺运行调节控制措施（污泥助沉法、灭菌法）、环境调控控制。（2）污泥解体：当活性污泥处理系统的处理水质浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等则为污泥解体现象。（详见PPT17）（3）污泥腐化：污泥腐化是二沉池污泥长期滞留而厌氧发酵产生H2S、CH4等气体，致使大块污泥上浮。污泥腐化上浮与污泥脱氮上浮不同，腐化的污泥颜色变黑，并伴有恶臭。（详见PPT18）（4）污泥上浮：污泥(脱氮)上浮是由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高(—般硝酸盐达5mg/l以上)，污泥在二沉池底部产生反硝化，硝酸盐成为电子受体被还原，产生的氮气附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。（详见PPT19）（5）泡沫问题：泡沫可在曝气池上堆积很高，并进入二沉池随水流走，产生一系列卫生问题。（详见PPT20-21）（6）异常生物相：在工艺控制不当或入流水质水量突变时，会造成生物相异常。在正常运行的传统活性污泥工艺系统中，存在的微型动物绝大部分为钟虫。认真观察钟虫数量及生物特征的变化，可以有效地预测活性污泥的状态及发展趋势。造成原因：（1）DO过高或过低；（2）水中含有难降解物质或有毒物质；（3）进水的pH发生突变。第5章污水的生物处理（二）生物膜法一、概述1.生物膜法实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上，并在其上形成膜状生物污泥生物膜2.活性污泥法中的微生物是呈悬浮状态的，属于悬浮生长体系；而生物膜法中的生物呈附着膜状，属于附着生长系统或固定膜工艺3.生物膜法的基本流程：初沉池作用：去除大部分悬浮固体物质，防止生物膜反应器堵塞，尤其对空隙小的填料是非常必要的。出水回流作用：提高生物膜反应器的水力负荷，加大水流对生物膜的冲刷作用，更新生物膜，避免生物膜的过量累积，从而维持良好的生物膜活性和合适膜厚度。二沉池作用：去除脱落的生物膜，提高出水水质生物膜的结构：从外面到里面的顺序为污水、流动水层、附着水层、生物膜（分为好氧层和厌氧层）、滤料。挂膜：污水流经滤料，污水和细菌附着在有机物被分解形成生物膜并逐渐成熟。生物膜成熟标志：真正生态系组成及对有机物的降解功能都达到了平衡状态生物膜生长阶段：潜伏期、生长期。一般要20到30天左右。生物膜净化污水的机理及优势生物膜的形成：当污水均匀地淋洒在介质表面上，在充分供氧的条件下，介质表面的微生物吸附污水中的有机物，迅速进行降解有机物，逐渐在介质表面形成黏液状的生长有极多微生物的膜，即称之为生物膜。有机物主要是在好氧层内进行。生物膜中物质的迁移但供氧充足时，可以加快好氧膜的更新，使生物膜不集中脱落生物膜的载体：（1）填料：为生物膜提供附着生长固定的材料。（2）分类：无机类填料和有机类填料两大类选择生物膜载体的基本原则：（1）选择滤料时应该从以下方面考虑：1.足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切力的作用；2.优良的稳定性，生物稳定性、化学稳定性、热力学稳定性。3.亲疏水性及良好的表面带电特性，微生物在通常为带负电的，载体要是带正电荷的，容易结合。4.有毒性或抑制性。5.良好的物理性状6.就地取材，价格合理。（2）在生物膜法中应用的载体应满足如下条件：1.易流化，但不易流失；2.易成膜，但无毒害作用；3.能提供大的比表面积，以增加生物附着量；4.价格低廉，容易取材。生物膜法与活性污泥法相比，生物膜法具有以下优点：生物膜体积小、微生物量高、水力停留时间较短、生物相相对稳定、对毒物和冲击负荷抵抗性强、处理效果高、操作方便、剩余污泥少，适用于小型污水处理厂缺点：a.需要较多的填料和支撑结构，基建投资高。b.出水常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小的悬浮物分散在水中使处理水的澄清度降低c.活性生物量难控制，在运行方面灵活性差生物膜法的微生物相方面的特征：a.微生物的多样化b.生物的食物链长c.能够存活世代时间长的微生物d.分段运行与优势菌种：分多段运行，每段繁衍于本段水质相适应的微生物.15.生物膜法处理工艺方面的特征：a.对水质、水量变动有较强的适应性：一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复b.污泥沉淀性良好：污泥比重较大c.能够处理低浓度废水：活性污泥：不适合处理低浓度的污水，若BOD长期低于50-60mg/l,会影响污泥絮体的形成。生物膜：20-30mg/L时，能降解到5-10mg/ld.易于维护运行，节能，动力费用低生物膜的增长过程：<见P200-201>（1）潜伏期或适应期：（2）对数期或动力学增长期：（3）线性增长期：（4）减数增长期：（5）生物膜稳定期：（6）脱落期：生物膜的比增长速率：它反映了微生物增长的活性。则微生物比增长速率的定义式为：X微生物浓度μ—微生物比增长速率。生物膜的底物去除速率：反映了生物膜群体的活性，底物的去除速率越高，说明生物膜生化反应活性越高。qobs——底物比去除速率Q——进水流量So——进水底物浓度S——出水底物浓度Ao——载体表面积生物滤池1.概述：以土壤自净原理为根据，在污水灌溉的实践基础上发展；（需要有预处理及二沉池）（1）早期生物滤池（普通生物滤池）：水量负荷低，（1-4m³/m².d）；BOD负荷0.1-0.4kg³.d（2）高负荷生物滤池、塔式生物滤池：①限制进水BOD浓度〈200mg/l），常常采用回流水稀释。②水量负荷提高3.0倍至40m³/m².d;BOD负荷上升至0.5-2.5kg/m³.d。③径高比1：6～1：8，H=26米，通风良好，解决占地，④水量80-200m³/m².d．BOD负荷2-3kg/m³.d。生物滤池的工作原理：含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并进一步降解，使得废水得以净化；主要的净化功能是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用。3.影响生物滤池功能的主要因素：(PPT24-26)1、滤床的比表面积和孔隙率：2、滤床的高度：3、有机负荷与水力负荷：4、回流：5、供氧:3.普通生物滤池：（1）构造：①普通生物滤池池体：在平面上多为方形、矩形或圆形，高出滤池1.5－0.9m。池壁：围护填料，应该能承受压力，分为有孔池壁和无孔池壁。池底：支撑滤料和排除处理后的水，池底四周设置通风口②普通生物滤池滤料：一般为实心拳状滤料③普通生物滤池布水装置：目的是将废水均匀地喷洒在滤料上分类：固定式布水装置、旋转式布水装置；④普通生物滤池的排水系统：排水系统处于滤床的底部，其作用是收集、排出处理后的废水和保证良好的通风。不淤流速≮0.7m/s渗水装置：与池底距离≮0.4m。普通生物滤池的设计与计算：（见PPT31-32）4.高负荷生物滤池:（1）构造：池体:平面上多为圆形。滤料层高一般为2m。布水：多使用旋转式布水器滤料：见（PPT34）（2）适用范围及特点①适用：处理浓度和流量变化浓度比较大的水。进水水质要求：BOD5<200mg/L，否则原水需稀释。②高负荷生物滤池通常采用处理水回流稀释。其效果主要表现在：a.均化与稳定进水水质；b.加大水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速生物膜的更新，抑制厌氧层发育，保持物膜较高的活性；c.抑制滤蝇的过度滋生；d.减轻散发的臭气。③特点：滤料粒径比普通生物滤池大，有较高的空隙率。高负荷生物滤池选用旋转式的布水装置。（3）工艺设计与计算：①设计内容：滤池池体的工艺计算使用广泛的是负荷率法，按日平均污水量计算，进水BOD5必须低于200mg/l，常用的负荷率有：BOD容积负荷率：一般小于1200gBOD5/m³.dBOD面积负荷率：一般取1100--2200gBOD5/m2.d②设计参数：PPT38③稀释后进入滤池的BOD5值Sa：Sa=a×SeSe——滤池处理后的出水(mg/l)a——系数，按滤层高度和污水冬季平均温度及年平均气温查表选取。回流稀释倍数n：S0——原污水的BOD值④滤料滤池计算：（见PPT40）⑤需氧量与供氧量的计算：a.需氧量：O2=a·BODr+b·p（kg/m3滤料）a——每公斤BOD完全降解所需要的氧量（kg）；BODr——去除的BOD的量；b——单位重量活性生物膜的需氧量。p——每m³滤料上的活性生物膜量（kg/m3滤料）b.供氧量：氧是在自然条件下，通过池内外空气的流通转移到水中，进而通过扩散传递到生物膜内部的。塔式生物滤池：构造：①池体：塔高8-24m，直径1-3.5m；径高比：1：6-1：8；滤料层高一般为2m。②布水：①旋转式布水器②固定式布水器。③滤料：比表面积为100220m2/m3，孔隙率一般大于94%④通风：自然风（0.4-0.6m的塔底空间）机械通风（上部吸风，下部鼓风）（2）工艺特点：①塔身高，占地小，

②属于高负荷生物滤池:水力负荷高达80～200m2/m2(滤料)·d

有机负荷可达1000～2000gBOD5/m3(滤料)·d

③高落差，使用旋转布水器，废水淋洗的冲力使老化的生物膜脱落更新快。

④滤层内部的分层：微生物的优势菌种。塔的高度使塔内生长不同种的微生物群。⑤能够抵御较高的冲击负荷

⑥一般规模上不超过10000m3/d（工业、生活污水均可）⑦供氧不如曝气池充足，易产生厌氧设计与计算：（见P219-220，PPT46-47）普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池对比()6.曝气生物滤池：（1）构造:①分区：缓冲配水区、承托层及滤料层、出水区②池体:圆形、方形、矩形。③滤料：④布水系统：配水室和滤板上的配水滤头，或者采用管式大阻力配水系统⑤配水室：缓冲配水区和滤板组成；⑥布气系统：正常运行曝气和反冲洗时曝气；⑦反冲洗系统：采用气水联合反冲洗；⑧出水系统：周边出水和单侧堰出水等；⑨管道和自控系统组成：采用PL控制系统。（2）工作原理：（PPT51）上向流曝气生物滤池的优势：a.强制鼓风曝气，水气极好的均分，防止了气泡在滤料中的凝结；b.在整个滤池高度上提供正压条件,可以避免沟流和短流；c空气能将污水中的固体物质带入滤床深处，延长反洗周期，减少清洗时间和水、气量。（3）工艺特点:a..采用气水平行上向流，使得气水进行极好均分，防止了气泡在滤料b..滤料层对气泡的切割作用事使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率；池内生物量大，可达8000-23000mg/l（折算成MLVSS）c..由于滤池极好的截污能力，使得BAF后面不需再设二次沉淀池；

d.三相接触，有机物容积负荷高，水力停留时间短、基建投资少、O2的转移效率高，曝气量低，供氧动力消耗低。e.可截留SS，脱落的生物膜，勿需沉淀池，占地少f.勿需污泥回流，无污泥膨胀，污泥易处理g.具有占地面积小，基建投资省;h.