第五節(jié) 活性污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),原理：活性污泥、微生物學(xué)機(jī)理、動(dòng)力學(xué)模型、工藝流程,應(yīng)用：設(shè)計(jì)、運(yùn)行與調(diào)試、管理,理論分析、地理位置、氣候條件、地區(qū)條件、施工水平等,類型、容積,需氧量、曝氣設(shè)備、管網(wǎng),污泥量、回流比,表面積、水深、泥斗,一、設(shè)計(jì)的內(nèi)容,二、所需的資料,資料,廢水量及性質(zhì) 日平均流量、最大時(shí)流量、最小時(shí)流量、BOD濃度、COD濃度,處理水出路及要求 排入水體、回用,污泥處理的要求 填埋、厭氧制氣,其它關(guān)鍵參數(shù) 污泥齡、回流比、MLSS、MLVSS,三、獲取資料的方法,四、曝氣池設(shè)計(jì),方形、圓形 （適應(yīng)性好、出水水質(zhì)差）,（1）綜合考慮多種因素：進(jìn)水負(fù)荷、曝氣設(shè)備、場地等。 （2）留有余地：既能按推流方式運(yùn)行，也能按其它方式運(yùn)行，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行確定恰當(dāng)方式。,室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范,2、曝氣池容積的計(jì)算,有機(jī)物負(fù)荷法,微生物生長階段取 決于基質(zhì)量（F） 和微生物量（M）， 活性污泥負(fù)荷,有機(jī)負(fù)荷法依據(jù) 工程實(shí)踐，污泥泥 齡法從生化反應(yīng) 動(dòng)力學(xué)角度計(jì)算 曝氣池容積,活性污泥負(fù)荷 （污泥負(fù)荷）,污泥泥齡法,單位容積曝氣池 在單位時(shí)間所能 接納的BOD5量,曝氣池容積負(fù)荷 （容積負(fù)荷）,五、剩余污泥量計(jì)算,1、按污泥齡計(jì)算,2、按污泥產(chǎn)率系數(shù),3、按表觀產(chǎn)率系數(shù),六、需氧量計(jì)算,1、有機(jī)物降解需氧率和內(nèi)源代謝需氧率,氧化、分解有機(jī)物的需氧量,微生物內(nèi)源代謝需氧量,a、b 值的確定,經(jīng)驗(yàn)、類比,a、b 值的確定,實(shí)測,a,b,六、需氧量計(jì)算,2、微生物對有機(jī)物的氧化分解需氧量,全部被轉(zhuǎn)化有機(jī)物的需氧量,實(shí)際：可生物降解COD一部分被氧化分解，一部分用于合成細(xì)胞,耗氧,不耗氧,以C5H7NO2表示細(xì)胞分子，氧化一單位需1.42單位氧,假設(shè) （1）用BOD5作為污水中可生物降解有機(jī)物濃度； （2）以BODL代替bCOD （3）20，K1=0.1 BOD5=0.68BODL,例：某污水處理廠處理規(guī)模為21600m3/d，經(jīng)預(yù)處理沉淀后BOD5為200mg/L，希望經(jīng)過生物處理后出水BOD5小于20mg/L。設(shè)計(jì)曝氣池的體積、剩余污泥量和需氧量。相關(guān)參數(shù)： （1）曝氣池污水溫度為20； （2）MLVSS/MLSS=0.8； （3）回流污泥懸浮固體濃度取10000mg/L； （4）曝氣池中的MLSS取3000mg/L； （5）污泥齡取10天； （6）二沉池出水中含有12mg/L總懸浮固體（TSS），其中VSS占65%； （7）污水中含有足夠的生化反應(yīng)所需的氮、磷和其它微量元素。,思路 （1）根據(jù)已知條件選擇簡單的計(jì)算方法； （2）多種方法可相互驗(yàn)證； （3）把公式列出來，找參數(shù)值。,例：某污水處理廠處理規(guī)模為21600m3/d，經(jīng)預(yù)處理沉淀后BOD5為200mg/L，希望經(jīng)過生物處理后出水BOD5小于20mg/L。要求設(shè)計(jì)曝氣池的體積、剩余污泥量和需氧量。 相關(guān)參數(shù)： （1）曝氣池污水溫度為20； （2）MLVSS/MLSS=0.8； （3）回流污泥懸浮固體濃度取10000mg/L； （4）曝氣池中的MLSS取3000mg/L； （5）污泥齡取10天； （6）二沉池出水中含有12mg/L總懸浮固體（TSS），其中VSS占65%； （7）污水中含有足夠的生化反應(yīng)所需的氮、磷和其它微量元素。,1、曝氣池容積,MLSS=3000,LS=0.25 kgBOD5/(kg MLSSd) LV=1 kgBOD5/(m3d),LS 、LV表12-1,二沉池出水中含有12mg/L總懸浮固體（TSS），其中VSS占65%；出水BOD5小于20mg/L。,可生物降解,Se,BODL,120.65=7.8mg/L,7.81.42=11mg/L,BOD5,110.68=7.5mg/L,7.5+Se20, Se12.5mg/L,溶解性有機(jī)物（Se）+懸浮固體中的可生物降解有機(jī)物20mg/L,表12-2，20,Y=0.6kgMLVSS/kgBOD5 Kd=0.08d-1,為保證足夠空間，取大 V=5760m3,2、水力停留時(shí)間,3、剩余污泥量,3、剩余污泥量,?,排泥設(shè)施按最 大污泥量設(shè)計(jì),數(shù)值接近，方 法、結(jié)果可靠,實(shí)際排泥量按污水 污泥處理情況定,濕污泥量,剩余污泥含水率99%,4、污泥回流比,依據(jù)：物料平衡（進(jìn)出曝氣池的懸浮固體相等）,曝氣池,二沉池,出水,排泥,污水（Q）,回流污泥（QR）,（Q+QR）MLSS,QR 回流污泥懸浮固體濃度,5、需氧量,為保證足夠曝氣量，取大 4100kg/d,七、二次沉淀池的設(shè)計(jì),（二）基本原理,一,懸浮顆粒沉淀的類型,自由沉淀,絮凝沉淀,成層沉淀,壓縮沉淀,二,三,四,顆粒性質(zhì)不變,顆粒凝聚,成層整體,顆粒擠壓,SS濃度不高,SS濃度不高,SS濃度較高,SS濃度很高,（三）構(gòu)造,四區(qū)兩面,絮凝區(qū)：進(jìn)水被池水稀釋， 固體濃度大大降低,清水區(qū)：最上層,泥水界面,成層沉降區(qū)：固體濃度和沉速 基本不變,壓縮界面,污泥壓縮區(qū)：固體濃度最高,二沉池與初沉池結(jié)構(gòu)相似，但 有自身特點(diǎn)，原因是存在活性污泥,二沉池,構(gòu)造 特點(diǎn),（四）二沉池設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的內(nèi)容,1、選型,按水流方向分：平流式、豎流式、輻流式,適應(yīng)能力強(qiáng)，排泥不便。適用于地下水位較 高、地質(zhì)較差的地區(qū)；大、中、小型污水廠,排泥方便，適應(yīng)能力差。適用于小型污水廠,排泥方便，效果較差。適用于地下水位較 高地區(qū)；大、中型污水廠,怎么選？,根據(jù)優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件,I see,2、沉淀池表面積計(jì)算,表面負(fù)荷法,3、二沉池有效水深,兩種方法,4、二沉池污泥區(qū)容積,5、二沉池常用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),