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三其它好氧生物处理工艺 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，具有曝气和搅拌两个作用，沟中混合液流速约为0.30.6m/s，使活性污泥呈悬浮状态。氧 化 沟 1、氧化沟的工艺流程、氧化沟的工艺流程原废水原废水沉砂池沉砂池格栅格栅二沉池二沉池氧氧 化化 沟沟出水出水回流污泥回流污泥2、氧化沟的工作原理与特征、氧化沟的工作原理与特征与与传统活性污泥法曝气池传统活性污泥法曝气池传统活性污泥法曝气池传统活性污泥法曝气池相比较，氧化沟具有下列相比较，氧化沟具有下列各项特征各项特征各项特征各项特征构造上的特征构造上的特征1）一一般般呈呈环环形形沟沟渠渠状状，平平面面多多为为椭椭圆圆形形或或圆圆形形，总总长长可可达达几几十十米米，甚甚至至百百米米以以上上；池池深深较较浅浅，一一般般在在26m左左右右（取取决决于于曝曝气装置）；气装置）；2）曝气装置多用表面机械曝气器：）曝气装置多用表面机械曝气器：竖轴曝气器，如：低速曝气叶轮；深度竖轴曝气器，如：低速曝气叶轮；深度44.5m之间之间横轴曝气器，如：曝气转刷、曝气转盘；深度横轴曝气器，如：曝气转刷、曝气转盘；深度23.5m之间之间3）进进、出出水水装装置置简简单单单单池池的的进进水水只只要要伸伸入入一一根根进进水水管管即即可可，出出水水采采用用溢溢流流堰堰式式；对对于于多多池池平平行行工工作作的的，进进水水应应设设配配水水井井；对于交替工作系统，进、出水需设自动控制装置。对于交替工作系统，进、出水需设自动控制装置。2、氧化沟的工作原理与特征、氧化沟的工作原理与特征在水流混合方面在水流混合方面的特征的特征1）氧化沟内的流态呈）氧化沟内的流态呈循环混合态（介于完全混合与推流之间）循环混合态（介于完全混合与推流之间）；完完全全混混合合：污污水水的的流流速速平平均均为为0.4m/s，总总长长可可达达100500m，完完成成一一个个循循环环所所需需时时间间约约为为420min，如如水水力力停停留留时时间间为为1d，要要做做72360次次循循环环，因因此此认认为为混混合合液液的的水水质质经经过过多多次次循循环环几几乎乎是是一一致致的的；且且进进水水流流量量与与沟沟内内流流量量相相比比很很小小完完全全混合态；混合态；推推流流：沟沟内内混混合合液液呈呈推推流流式式快快速速流流动动（0.4 0.5m/s）；如如在在曝气装置下游，溶解氧浓度由高向低变动，可能出现缺氧段。曝气装置下游，溶解氧浓度由高向低变动，可能出现缺氧段。流流态态特特征征有有利利于于活活性性污污泥泥的的生生物物凝凝聚聚作作用用，而而且且可可将将沟沟道道分分为好氧区和缺氧区，有利于硝化和反硝化，具有脱氮功能。为好氧区和缺氧区，有利于硝化和反硝化，具有脱氮功能。2、氧化沟的工作原理与特征、氧化沟的工作原理与特征在工艺方面在工艺方面的特征的特征1）可可考考虑虑不不设设初初沉沉池池，有有机机性性悬悬浮浮物物在在氧氧化化沟沟内内能能够够达达到到好好氧氧稳稳定的程度。定的程度。2）有机负荷很低有机负荷很低，具有延时曝气机理，出水水质好；，具有延时曝气机理，出水水质好；3）抗冲击负荷能力强）抗冲击负荷能力强，对水温、水质、水量等的变动有适应性，对水温、水质、水量等的变动有适应性；4）污泥产率低）污泥产率低，剩余污泥产量少；，剩余污泥产量少；污泥龄长污泥龄长，可达，可达15 30d；5）污污泥泥龄龄长长，可可以以生生长长世世代代时时间间长长、繁繁殖殖速速度度慢慢的的微微生生物物，如如硝硝化菌，且好氧区和缺氧区的存在，可具有化菌，且好氧区和缺氧区的存在，可具有生物脱氮生物脱氮的功能。的功能。二、典型的氧化沟工艺二、典型的氧化沟工艺 Carrousel氧化沟氧化沟 Orbal氧化沟氧化沟交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟曝气曝气沉淀一体化氧化沟沉淀一体化氧化沟1、Carrousel 氧化沟氧化沟l60年代末，荷兰年代末，荷兰DHV公司；公司；l卡罗塞尔氧化沟系统是由卡罗塞尔氧化沟系统是由多沟串联氧多沟串联氧化沟化沟及二次沉淀池、污泥回流系统所组及二次沉淀池、污泥回流系统所组成（平行多渠形氧化沟）；成（平行多渠形氧化沟）；l采用竖轴低速表面曝气器；水深采用竖轴低速表面曝气器；水深4 4.5m，沟内流速，沟内流速0.3 0.4m/s；混合液；混合液在沟内每在沟内每5 20min循环一次；循环一次；l沟内混合液总量是进水量的沟内混合液总量是进水量的30 50倍；倍；lBOD5去除率可达去除率可达95%以上；以上；l靠近曝气器的下游是靠近曝气器的下游是富氧区富氧区富氧区富氧区，上游是，上游是低氧区低氧区低氧区低氧区，外环可能成为，外环可能成为缺氧区缺氧区缺氧区缺氧区，具有生，具有生物脱氮的环境条件，总氮去除率可达物脱氮的环境条件，总氮去除率可达90%；6 6廊道采用表面曝气器廊道采用表面曝气器缺缺氧氧1、Carrousel 氧化沟氧化沟在世界各地应用广泛，规模大小不等，最大规模为在世界各地应用广泛，规模大小不等，最大规模为650000m3/d，BOD的去除率达的去除率达9599%，脱氮效果可达，脱氮效果可达90%，除磷效果在，除磷效果在50%左右；左右；昆明兰花沟污水处理厂昆明兰花沟污水处理厂上海龙华肉联厂上海龙华肉联厂桂林市东区废水厂等桂林市东区废水厂等2、Orbal氧化沟氧化沟工艺流程工艺流程这种氧化沟系统多采用这种氧化沟系统多采用3层沟渠，在运行时应使层沟渠，在运行时应使外、中、内层沟渠外、中、内层沟渠内混合液的溶解氧保持较大的梯度内混合液的溶解氧保持较大的梯度，如分别是，如分别是0，1，2mg/L。这样。这样有利于提高充氧效果，也有可能使沟渠具有脱氮除磷的功能。有利于提高充氧效果，也有可能使沟渠具有脱氮除磷的功能。3、交替工作式氧化沟、交替工作式氧化沟由由丹丹麦麦公公司司所所开开发发的的，有有2池池和和3池池两两种种交交替替工工作作氧化沟系统；氧化沟系统；交交替替工工作作氧氧化化沟沟系系统统中中2池池交交替替用用做做曝曝气气池池和和沉沉淀淀池，无需二沉池和污泥回流装置；池，无需二沉池和污泥回流装置；曝曝气气转转刷刷的的利利用用率率较较低低，D型型二二沟沟只只有有40%，三三沟式则提高到了沟式则提高到了58%；3、交替工作式氧化沟、交替工作式氧化沟三沟交替工作的氧化沟三沟交替工作的氧化沟 l两侧的两侧的A、C二沟分别交替二沟分别交替作为曝气池作为曝气池和沉淀池，而和沉淀池，而B沟沟则一直作为曝气池；则一直作为曝气池；l原废水交替地从原废水交替地从A沟和沟和C沟进入，而出沟进入，而出水则相应地从水则相应地从C沟及沟及A沟流出；沟流出；l曝气器的利用率较高曝气器的利用率较高(58%)；l交替运行的方式，为脱氮创造了条件，交替运行的方式，为脱氮创造了条件，有良好的有良好的BOD去除效果和脱氮效果。这去除效果和脱氮效果。这种系统无需污泥回流系统。种系统无需污泥回流系统。l交替运行的氧化沟系统必须交替运行的氧化沟系统必须安装自动控制系统安装自动控制系统，以控制进、出水，以控制进、出水的方向以及曝气的开动和停止。的方向以及曝气的开动和停止。4、曝气、曝气-沉淀一体化氧化沟沉淀一体化氧化沟 将将沉淀池沉淀池与与氧化沟氧化沟合建，合建，上世纪上世纪80年代由美国公司开发，主要有三种型式：年代由美国公司开发，主要有三种型式：4、曝气、曝气-沉淀一体化氧化沟沉淀一体化氧化沟侧沟型侧沟型4、曝气沉淀一体化氧化沟、曝气沉淀一体化氧化沟沉淀池内置式氧化沟沉淀池内置式氧化沟 第二节第二节 AB法工艺法工艺吸吸附附生生物物降降解解（Adsorption-Biodegradation）工艺，）工艺，德国亚琛大学，德国亚琛大学，Bohnke教授，教授，70年代中期。年代中期。一、一、AB法的工艺流程及特征法的工艺流程及特征1、工艺流程、工艺流程吸附池吸附池曝气池曝气池沉砂池沉砂池格栅格栅废水废水回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥出水出水中间沉淀池中间沉淀池二次沉淀池二次沉淀池A段段B段段2、AB法的主要特点法的主要特点未未设设初初沉沉池池，由由吸吸附附池池和和中中间间沉沉淀淀池池组组成成的的A段段为一级处理系统；为一级处理系统；B段由曝气池和二沉池组成；段由曝气池和二沉池组成；A、B两两段段各各自自拥拥有有独独立立的的污污泥泥回回流流系系统统，两两段段完完全全分分开开，各各自自有有独独特特的的微微生生物物群群体体，有有利利于于功功能稳定。能稳定。A段的特征段的特征不不设设初初沉沉池池，原原废废水水中中的的微微生生物物全全部部进进入入吸吸附附池池，A段段是一个开放性的生物反应器；是一个开放性的生物反应器；污污泥泥负负荷荷很很高高，有有利利于于增增殖殖速速度度快快、适适应应能能力力强强的的微微生物生长；生物生长；BOD去去除除率率为为40 70%，出出水水可可生生化化性性有有所所提提高高，有有利于利于B段的继续降解；段的继续降解；污泥产率较高，吸附能力强；污泥产率较高，吸附能力强；对对有有机机物物的的去去除除，以以吸吸附附作作用用为为主主，生生物物降降解解占占1/3左左右。右。B段的特征段的特征来水为来水为A段出水，水质、水量较稳定；段出水，水质、水量较稳定；负荷率为总负荷率的负荷率为总负荷率的30 60%；污泥龄较长，有利于硝化反应。污泥龄较长，有利于硝化反应。一、一、SBR的工作原理的工作原理 SBR的的主主要要反反应应器器只只有有一一个个曝曝气气池池，同同时时完完成成曝曝气气、沉淀等的功能，其运行可以分为五个工序：沉淀等的功能，其运行可以分为五个工序：进水进水曝气曝气反应反应沉淀沉淀排水排水等待等待进水进水出水出水停止进水停止进水曝气反应曝气反应静止曝气静止曝气进行沉淀进行沉淀典型序批反应典型序批反应(SBR)活性污泥法工艺示意图活性污泥法工艺示意图进水进水出水出水排泥排泥操作步骤操作步骤二、二、SBR的工艺流程与特征的工艺流程与特征 1、工艺流程、工艺流程原废水原废水格栅格栅沉砂池沉砂池初沉池初沉池SBR池池出水出水二、二、SBR的工艺流程与特征的工艺流程与特征1）主要特征：）主要特征：从时间角度来看，是一种较理想的推流式曝气池；从时间角度来看，是一种较理想的推流式曝气池；不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能；不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能；不设污泥回流设备；不设污泥回流设备；在多数情况下，无需设置调节池；在多数情况下，无需设置调节池；SVI值较低，污泥易沉淀，污泥膨胀现象较少；值较低，污泥易沉淀，污泥膨胀现象较少；易于维护管理，出水水质优于连续式；易于维护管理，出水水质优于连续式；通过调节，可在单一曝气池内完成脱氮和除磷；通过调节，可在单一曝气池内完成脱氮和除磷；易于实现自动化控制。易于实现自动化控制。第四节第四节 膜生物反应器膜生物反应器 Membrane Biological Reactor 一、膜生物反应器的工作原理一、膜生物反应器的工作原理膜膜生生物物反反应应器器是是由由膜膜分分离离技技术术与与生生物物反反应应器器相相结结合合的的生生化化反应系统；反应系统；最早出现在酶制剂工业中（最早出现在酶制剂工业中（60年代）；年代）；在水处理中应用膜生物反应器技术开始于在水处理中应用膜生物反应器技术开始于70年代初期；年代初期；80年代中期膜生物反应器应用于水处理有了很大的进展。年代中期膜生物反应器应用于水处理有了很大的进展。原废水生物反应器 膜分离组件出水二、膜生物反应器的主要类型二、膜生物反应器的主要类型一体式系统一体式系统膜组件浸没在生物反应器中；膜组件浸没在生物反应器中；出水通过负压抽吸经过膜单元后排出；出水通过负压抽吸经过膜单元后排出；优点：体积小、整体性强、工作压力小、节能、不优点：体积小、整体性强、工作压力小、节能、不易堵塞等；易堵塞等；缺点：膜表面流速小、易污染、出水不连续等。缺点：膜表面流速小、易污染、出水不连续等。二、膜生物反应器的主要类型二、膜生物反应器的主要类型分离式系统分离式系统生物反应器与膜单元相对独立；生物反应器与膜单元相对独立；生物反应器与膜分离装置相互干扰小。生物反应器与膜分离装置相互干扰小。二、膜生物反应器的主要类型二、膜生物反应器的主要类型隔离式系统隔离式系统选择性萃取膜将污水与生物反应器隔开；选择性萃取膜将污水与生物反应器隔开；膜只容许目标污染物透过，进入生物反应器而被降解；膜只容许目标污染物透过，进入生物反应器而被降解；有毒有害物质不能进入生物反应器。有毒有害物质不能进入生物反应器。膜组件膜组件混合液循环混合液循环萃取膜萃取膜进水进水 萃取膜生物反应器的示意图萃取膜生物反应器的示意图生物反应器生物反应器出水出水循环泵循环泵三、膜生物反应器的主要特点三、膜生物反应器的主要特点SRT与与HRT完完全全分分开开，在在维维持持较较短短HRT的的同同时时，又又可保持极长的可保持极长的SRT；膜膜截截流流的的高高效效性性可可使使世世代代时时间间长长的的硝硝化化菌菌等等在在生生物物反应器内生长，因此脱氮效果较好；反应器内生长，因此脱氮效果较好；可维持很高的可维持很高的MLSS；膜膜分分离离可可使使大大分分子子颗颗粒粒状状难难降降解解物物质质在在反反应应器器内内停停留较长时间，最终得以去除；留较长时间，最终得以去除；可可溶溶性性大大分分子子化化合合物物也也可可被被截截留留下下来来，不不会会影影响响出出水水质，最终也可被降解；水水质，最终也可被降解；膜的高效截留作用可使出水悬浮物浓度极低。膜的高效截留作用可使出水悬浮物浓度极低。曝气系统曝气系统空气反冲空气反冲水反冲水反冲原废水原废水粒状填料粒状填料处理水处理水反反冲冲水水池池曝气生物滤池示意图曝气生物滤池示意图第五节第五节 曝气生物滤池工艺曝气生物滤池工艺第第六节六节 活性污泥法处理系统的工艺设计活性污泥法处理系统的工艺设计1.活性污泥法系统设计计算的主要内容活性污泥法系统设计计算的主要内容 活活性性污污泥泥系系统统由由曝曝气气池池、曝曝气气系系统统、二二沉沉池池及及污污泥泥回回流流系系统统等单元组成。等单元组成。设计计算主要包括：设计计算主要包括：l工艺流程的选择；工艺流程的选择；l曝气池容积的计算及构筑物尺寸设计计算；曝气池容积的计算及构筑物尺寸设计计算；l计算需氧量、供气量以及曝气系统的设计计算；计算需氧量、供气量以及曝气系统的设计计算；l二沉池的设计计算；二沉池的设计计算；l计算回流污泥量、剩余污泥量与污泥回流系统设计。计算回流污泥量、剩余污泥量与污泥回流系统设计。l工艺设计的主要依据：首先应比较充分掌握与污水、污泥有关的原始资料与基础资料活性污泥系统的工艺设计活性污泥系统的工艺设计一、工艺设计的原始资料和基础资料一、工艺设计的原始资料和基础资料二、工艺流程的选择与确定二、工艺流程的选择与确定三、曝气池的工艺设计三、曝气池的工艺设计四、四、曝气系统的工艺设计曝气系统的工艺设计五、污泥回流系统的设计与剩余污泥的处置五、污泥回流系统的设计与剩余污泥的处置六、二沉池的工艺设计六、二沉池的工艺设计一、工艺设计的原始资料与基础资料一、工艺设计的原始资料与基础资料A.设计所需要的原始资料设计所需要的原始资料原废水的原废水的水量及其变化规律水量及其变化规律；1）曝气时间曝气时间t6h，曝气池设计流量为，曝气池设计流量为平均日流量；平均日流量；2）曝气时间曝气时间t2h，曝气池设计流量为，曝气池设计流量为最大时流量（进水管）。最大时流量（进水管）。原污水和经一级处理工艺处理后的原污水和经一级处理工艺处理后的主要各项水质指标主要各项水质指标BOD5、COD、SS、总固体、氮、磷等指标。、总固体、氮、磷等指标。处理水的出路及处理后出水的水质要求；处理水的出路及处理后出水的水质要求；主要是主要是BOD去除率及处理水浓度。去除率及处理水浓度。对处理中产生的污泥的处理和处置的要求；对处理中产生的污泥的处理和处置的要求；原原污污水水中中所所含含有有的的有有毒毒有有害害物物质质浓浓度度，微微生生物物对对其其有有无无驯驯化化的可能性。的可能性。B.设计所需的基础资料设计所需的基础资料C.进行活性污泥系统的工艺设计，应确定的主要设计参数进行活性污泥系统的工艺设计，应确定的主要设计参数有：有：1）Ns；MLSS（MLVSS）；R ；SVI ；SV2）Kz Y Kd（a，b）a b l生活污水或以生活污水为主体的城市污水生活污水或以生活污水为主体的城市污水设计规范设计规范l工业废水或工业废水占比重较大的城市污水工业废水或工业废水占比重较大的城市污水实验和实验和现场实测确定设计参数。现场实测确定设计参数。一、工艺设计的原始资料与基础资料一、工艺设计的原始资料与基础资料二、工艺流程的选择与确定二、工艺流程的选择与确定 废水的水量、水质及变化规律废水的水量、水质及变化规律对处理后出水的水质要求对处理后出水的水质要求对处理中所产生的污泥的处理要求对处理中所产生的污泥的处理要求工艺设计的原始资料工艺设计的原始资料当地的地理位置、地质条件、气候条件等当地的地理位置、地质条件、气候条件等当地的施工水平及运行管理人员的技术水平等当地的施工水平及运行管理人员的技术水平等工期要求以及限期达标的要求工期要求以及限期达标的要求综综合合分分析析所所选选工工艺艺在在技技术术上上的的可可行行性性、先先进进性性以以及及经经济济上上的的合理性等。必要时要进行多种工艺流程的技术经济比较。合理性等。必要时要进行多种工艺流程的技术经济比较。工艺流程选择是活性污泥设计中的首要问题，关系到日后运工艺流程选择是活性污泥设计中的首要问题，关系到日后运转的稳定可靠以及经济和环境效益，必须在详尽调查的基础上转的稳定可靠以及经济和环境效益，必须在详尽调查的基础上进行技术、经济比较，以得到先进合理的流程。进行技术、经济比较，以得到先进合理的流程。三、曝气池的工艺设计三、曝气池的工艺设计 1、曝气池的、曝气池的运行方式运行方式；2、曝气池的类型；、曝气池的类型；3、曝气池体积的计算；、曝气池体积的计算；4、曝气池池体的设计计算、曝气池池体的设计计算有机物负荷率的两种表示方法活性污泥负荷率NS（简称污泥负荷）曝气区容积负荷率NV（简称容积负荷）根据上面任何一式可计算曝气池的体积，即:污泥负荷率法应用更为方便，具有微生物对有机物代谢方面的含义，有着一定的理论意义；而容积负荷率则纯属经验数据。Sa和Q是已知的，正确、合理的确定X和Ns是正确确定曝气池容积的关键。1 1Ns的确定的确定1 1）完全混合式曝气池）完全混合式曝气池 式中：K20.01680.0281（城市污水）对于城市污水：Ns0.30.5（kgBOD5/kgMLSSd）则90，SVI801502 2）推流式曝气池）推流式曝气池按经验计算式计算按经验计算式计算 2混合液污泥浓度（混合液污泥浓度（X）的确定）的确定 X高，高，V小，但小，但X不能太高，应考虑以下三个因素：不能太高，应考虑以下三个因素：1 1）供氧的经济性与可能性）供氧的经济性与可能性X太高，粘滞性太高，粘滞性，O2的扩散阻力增大，氧的利用率下降，的扩散阻力增大，氧的利用率下降，扩散器的动力费用方面是不经济的。扩散器的动力费用方面是不经济的。X太高，需氧量太大，扩散器的供氧满足不了活性污泥对太高，需氧量太大，扩散器的供氧满足不了活性污泥对氧的需要。对空气曝气而言，要求供氧量太大则为不可能。氧的需要。对空气曝气而言，要求供氧量太大则为不可能。X太高，即不经济也不可能太高，即不经济也不可能2）活性污泥的凝聚沉淀性能）活性污泥的凝聚沉淀性能 XXr，而，而Xr与活性污泥的沉淀性能、浓缩时间有关与活性污泥的沉淀性能、浓缩时间有关 Xr与与SVI成反比，当成反比，当SVI100，则，则Xr在在800012000mg/L 3 3）污泥回流设备的造价）污泥回流设备的造价X太高，太高，RQ回流污泥量大，回流污泥设备的造价与动力费用回流污泥量大，回流污泥设备的造价与动力费用X的确定的确定（1 1）对曝气池进出的污泥量进行物料平衡对曝气池进出的污泥量进行物料平衡:按上式估算出按上式估算出X，在考虑上述三个因素的基础上，参考（不同，在考虑上述三个因素的基础上，参考（不同运行方式活性污泥系统常采用的混合液污泥浓度值）表，以确定运行方式活性污泥系统常采用的混合液污泥浓度值）表，以确定X。4、曝气池池体的设计计算、曝气池池体的设计计算确定曝气池各部位尺寸：确定曝气池各部位尺寸：单元数（曝气池的组数）：不小于单元数（曝气池的组数）：不小于2组；组；单组曝气池其单组曝气池其廊道的长、宽、高：廊道的长、宽、高：深度为深度为4 5米，超高米，超高0.5米，宽米，宽=（12）深，长）深，长=(5 10)宽。宽。进出水及污泥回流方式的设计；进出水及污泥回流方式的设计；曝气装置的安装方式与位置；曝气装置的安装方式与位置；1 1 1 1活性污泥需氧量（活性污泥需氧量（活性污泥需氧量（活性污泥需氧量（R ROO2 2）与曝气设备供气量（）与曝气设备供气量（）与曝气设备供气量（）与曝气设备供气量（GGs s）的计算）的计算）的计算）的计算 1 1）需氧量计算）需氧量计算 （1）日平均需氧量日平均需氧量R R（2）最大时最大时需氧量（需氧量（O2）max四、曝气系统与空气扩散装置的计算与设计四、曝气系统与空气扩散装置的计算与设计（kgO2/d）（kgO2/h）2 2）供气量（）供气量（Gs）计算）计算 供气量应按鼓风曝气或机械曝气两种情况分别求定。供气量应按鼓风曝气或机械曝气两种情况分别求定。（1 1）计算计算sm（鼓风曝气系统）（鼓风曝气系统）但应注意：但应注意：日平均供气量日平均供气量(Gs)；最大时供气量最大时供气量(Gs)max：(O2)max (R0)max (Gs)max；最小时供气量最小时供气量(Gs)min：一般：一般(Gs)min=0.5Gs；（2）求曝气设备在标准条件下脱氧清水中的供氧量求曝气设备在标准条件下脱氧清水中的供氧量R0 日平均供氧量日平均供氧量R0（对应于日平均需氧量）（对应于日平均需氧量）最大时供氧量最大时供氧量R0（对应于最大时需氧量对应于最大时需氧量）（3）求曝气设备供气量求曝气设备供气量Gs 日平均供气量日平均供气量Gs（m3/d）最大时供气量最大时供气量（Gs）max（m3/h）鼓风曝气系统设计内容：鼓风曝气系统设计内容：1.空空气气扩扩散散装装置置（曝曝气气装装置置）选选择择曝曝气气装装置置，并并对其进行布置；对其进行布置；2.空气输送管道空气输送管道计算空气管道；计算空气管道；3.鼓风机鼓风机确定鼓风机的型号及台数；确定鼓风机的型号及台数；2鼓风曝气系统的计算与设计鼓风曝气系统的计算与设计1）曝气装置的选定及布置：）曝气装置的选定及布置：a、一般要求：、一般要求：具有较高的氧利用率（具有较高的氧利用率（EA）和动力效率（）和动力效率（Ep），节能效果好；），节能效果好；不易堵塞和破损，出现故障时易于排除，便于维护管理；不易堵塞和破损，出现故障时易于排除，便于维护管理；结构简单，工程造价低。结构简单，工程造价低。还应考虑：废水水质、地区条件及曝气池的池型、水深等。还应考虑：废水水质、地区条件及曝气池的池型、水深等。2鼓风曝气系统的计算与设计鼓风曝气系统的计算与设计b.计算所需曝气装置的数量：计算所需曝气装置的数量：根根据据总总供供气气量量以以及及每每个个曝曝气气装装置置的的通通气气量量、服服务务面面积积以及曝气池的池底总面积，即可求得。以及曝气池的池底总面积，即可求得。c.曝气装置的布置：曝气装置的布置：沿池壁的一侧布置；沿池壁的一侧布置；相互垂直呈正交式布置；相互垂直呈正交式布置；呈梅花形交错布置。呈梅花形交错布置。2鼓风曝气系统的计算与设计鼓风曝气系统的计算与设计2.空气管道的计算与设计空气管道的计算与设计a.一般规定：一般规定：小小型型废废水水处处理理站站的的空空气气管管道道系系统统一一般般为为枝枝状状管管网网，而而大大、中型废水处理厂则宜采用环状管网，以保证安全供气；中型废水处理厂则宜采用环状管网，以保证安全供气；空空气气管管道道可可敷敷设设在在地地面面上上，接接入入曝曝气气池池的的管管道道应应高高出出池池水面水面0.5m，以免发生回水现象；，以免发生回水现象；空空气气管管道道的的设设计计流流速速，主主干干管管、干干管管为为10 15m/s，竖竖管管、支管为支管为4 5m/s。2鼓风曝气系统的计算与设计鼓风曝气系统的计算与设计2.空气管道的计算与设计空气管道的计算与设计b.空气管道的计算步骤：空气管道的计算步骤：根据流量根据流量(Q)、流速、流速(v)选定管径选定管径(D)（查表）（查表）计算和校核压力损失；计算和校核压力损失；再调整管径；再调整管径；重复上述步骤。重复上述步骤。四、曝气系统与空气扩散装置的计算与设计四、曝气系统与空气扩散装置的计算与设计1 1）污泥回流系统的设计）污泥回流系统的设计（1 1）回流污泥量的计算（）回流污泥量的计算（Qr）五、五、污泥回流系统的设计与剩余污泥处置污泥回流系统的设计与剩余污泥处置根据曝气池泥量平衡推导根据曝气池泥量平衡推导由上式可见，回流比由上式可见，回流比R值取决于X 和Xr，而Xr 与SVI有关，因有关，因此可以推算出此可以推算出随随SVI值和值和X值而变化的回流污泥浓度值而变化的回流污泥浓度Xr，最后求，最后求出污泥回流比值。出污泥回流比值。（2）污泥提升设备的选择与设计污泥提升设备的选择与设计 污泥泵（轴流泵）污泥泵（轴流泵）空气提升器空气提升器 潜污泵潜污泵 螺螺旋泵旋泵 常用的污泥提升设备是污泥泵；常用的污泥提升设备是污泥泵；大、中型厂，一般采用螺旋泵或轴流式污泥泵；大、中型厂，一般采用螺旋泵或轴流式污泥泵；小型厂，一般采用小型潜污泵或空气提升器。小型厂，一般采用小型潜污泵或空气提升器。对于分建式曝气池，污泥回流系统包括污泥提升装置对于分建式曝气池，污泥回流系统包括污泥提升装置和污泥输送的管渠系统。和污泥输送的管渠系统。五、五、污泥回流系统的设计与剩余污泥处置污泥回流系统的设计与剩余污泥处置2 2）剩余污泥及其处置）剩余污泥及其处置(1)(1)剩余污泥量的计算剩余污泥量的计算 (2)(2)剩余污泥的处置方式剩余污泥的处置方式 大、中型污水处理厂大、中型污水处理厂将含水率为将含水率为99的剩余污泥送入浓的剩余污泥送入浓缩池浓缩，使其含水率由缩池浓缩，使其含水率由99%降至降至（9697），），然后再与初沉然后再与初沉池污泥一起去进行厌氧消化。池污泥一起去进行厌氧消化。小型污水处理厂小型污水处理厂将含水率为将含水率为99的剩余污泥回流到初沉的剩余污泥回流到初沉池，起生物絮凝作用，提高初沉池去除效果。缺点是增大了初沉池，起生物絮凝作用，提高初沉池去除效果。缺点是增大了初沉池负荷，提高了进入曝气池的池负荷，提高了进入曝气池的BOD浓度，增加了曝气池负荷。浓度，增加了曝气池负荷。剩余污泥经浓缩（或不经浓缩），与初沉池污泥相混合，并剩余污泥经浓缩（或不经浓缩），与初沉池污泥相混合，并投加混凝剂后采用机械脱水，混合污泥的含水率能降到投加混凝剂后采用机械脱水，混合污泥的含水率能降到70%80%。六、二沉池的计算与设计六、二沉池的计算与设计二沉池的功能：二沉池的功能：泥水分离，上清液澄清泥水分离，上清液澄清 得到浓缩污泥得到浓缩污泥保证出水水质保证出水水质保证回流污泥的浓度保证回流污泥的浓度五、二沉池的计算与设计五、二沉池的计算与设计与初沉池相比，二沉池的特点：与初沉池相比，二沉池的特点：活活性性污污泥泥混混合合液液的的浓浓度度较较高高（20004000mg/L），且且具具有有絮凝性能，其沉降属于成层沉淀；絮凝性能，其沉降属于成层沉淀；活性污泥的质轻，易被出水带走，并易产生二次流，因活性污泥的质轻，易被出水带走，并易产生二次流，因此，其最大允许的水平流速要比初沉池的小一半，出流此，其最大允许的水平流速要比初沉池的小一半，出流堰负荷比初沉池小，堰负荷比初沉池小，1.7L/ms，初沉池为，初沉池为2.9L/ms；由由于于二二沉沉池池还还起起着着污污泥泥浓浓缩缩的的作作用用，所所以以需需要要适适当当增增大大污泥区的容积。污泥区的容积。五、二沉池的计算与设计五、二沉池的计算与设计二沉池池型的选择：二沉池池型的选择：平流式、竖流式、辐流式；平流式、竖流式、辐流式；斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池原则上不建议采用；原则上不建议采用；带带有有机机械械吸吸泥泥及及排排泥泥设设施施的的辐辐流流式式沉沉淀淀池池，比比较较适适合合于于大型污水厂；大型污水厂；方形多斗辐流式沉淀池常用于中型污水厂；方形多斗辐流式沉淀池常用于中型污水厂；竖流式或多斗式平流式沉淀池，则多用于小型污水厂。竖流式或多斗式平流式沉淀池，则多用于小型污水厂。3)(1)(1)沉淀池表面积沉淀池表面积A式中：式中：u成层沉淀之沉速，成层沉淀之沉速，0.20.5mm/s(2)(2)澄清区水深澄清区水深H1式中：式中：t水力停留时间水力停留时间（h），），一般为一般为11.5h(3)(3)污泥区容积污泥区容积V设计二沉池贮泥时间为设计二沉池贮泥时间为2h第六节第六节活性污泥法的运行管活性污泥法的运行管理理一、活性污泥法的启动与试运行一、活性污泥法的启动与试运行 二、活性污泥法的运行与管理二、活性污泥法的运行与管理 三、活性污泥法的常见问题与对策三、活性污泥法的常见问题与对策 一、启动与试运行一、启动与试运行在在活活性性污污泥泥处处理理系系统统准准备备投投产产运运行行前前，对对于于城城市市污污水水和和性性质质与与其其类类似似的的工工业业废废水水，首首先先需需要要进进行行的的是是培培养养活活性性污污泥泥；对对于于其其他他工工业业废废水水，除除培培养养活活性性污污泥泥外外，还还需需要要使使活活性性污污泥泥适适应所处理废水的特点，对其进行驯化。应所处理废水的特点，对其进行驯化。(1)(1)活性污泥的培养与驯化活性污泥的培养与驯化 活性污泥的培养和驯化方法：活性污泥的培养和驯化方法：对于不同的污水，应采用不同的活性污泥的培养和驯化：对于不同的污水，应采用不同的活性污泥的培养和驯化：异步驯化法：先培养后驯化异步驯化法：先培养后驯化工业废水工业废水 同同步步驯驯化化法法：培培养养和和驯驯化化同同时时进进行行或或交交替替进进行行城城市市污水污水 接接种种驯驯化化法法：利利用用其其他他污污水水处处理理厂厂的的剩剩余余污污泥泥，进进行行培培养驯化养驯化 城市污水或工业废水城市污水或工业废水 (1)(1)活性污泥的培养与驯化活性污泥的培养与驯化城城市市污污水水：污污水水中中同同时时具具备备菌菌种种和和营营养养物物，不不需需要要另另外外投投加加菌种，可直接培养；菌种，可直接培养；培培养养方方法法：先先将将污污水水引引入入曝曝气气池池进进行行充充分分曝曝气气，并并开开动动污污泥泥回回流流设设备备，使使曝曝气气池池和和二二沉沉池池接接通通循循环环，曝曝气气12d d后后，曝曝气气池池内内会会出出现现絮絮凝凝体体，同同时时为为了了补补充充营营养养和和排排除除代代谢谢产产物物，要要及及时时换换水水，即即排排走走部部分分污污水水，同同时时补补入入新新鲜鲜污污水水。换换水水可可间歇换水，也可以连续换水。间歇换水，也可以连续换水。p间歇换水一般适用于生活污水所占比重不太大的城市污水处理厂；间歇换水一般适用于生活污水所占比重不太大的城市污水处理厂；p连续换水适应于以生活污水为主的城市污水或纯生活污水。连续换水适应于以生活污水为主的城市污水或纯生活污水。在在一一般般的的污污水水浓浓度度和和水水温温在在15度度的的条条件件下下，经经过过710d便便可可大致培养成为成熟的活性污泥。大致培养成为成熟的活性污泥。工业废水：工业废水：对于工业废水或以工业废水为主的城市污水，由于缺乏专性对于工业废水或以工业废水为主的城市污水，由于缺乏专性菌种和足够的营养，因此除了用一般菌种和所需要营养培养菌种和足够的营养，因此除了用一般菌种和所需要营养培养足够的活性污泥外，还应对所培养的活性污泥进行驯化，使足够的活性污泥外，还应对所培养的活性污泥进行驯化，使逐渐形成具有代谢特定工业废水的酶系统年，具有专性。逐渐形成具有代谢特定工业废水的酶系统年，具有专性。培养方法：可先用粪便水或生活污水培养活性污泥，培养方法：可先用粪便水或生活污水培养活性污泥，或化粪池和排泥沟的污泥、初沉池或消化池的污泥。或化粪池和排泥沟的污泥、初沉池或消化池的污泥。当活性污泥培养成熟，即可在进水中加入并逐渐增加工业废当活性污泥培养成熟，即可在进水中加入并逐渐增加工业废水的比重，使微生物在逐渐适应新的生活条件下得到驯化。水的比重，使微生物在逐渐适应新的生活条件下得到驯化。工业废水的投加量可逐渐增加，在驯化过程中，能分解工业工业废水的投加量可逐渐增加，在驯化过程中，能分解工业废水的微生物达到发展繁殖，适者生存，从而使驯化过的活废水的微生物达到发展繁殖，适者生存，从而使驯化过的活性污泥具有处理该工业废水的能力。性污泥具有处理该工业废水的能力。异步培驯法异步培驯法(1)活性污泥的培养与驯化活性污泥的培养与驯化在有条件的地方，可直接从附近污水处理厂引在有条件的地方，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，这样能入剩余污泥，作为种泥进行曝气培养，这样能够缩短培养时间，如能从性质相同的废水处理够缩短培养时间，如能从性质相同的废水处理站引入活性污泥，更能提高驯化效果，缩短时站引入活性污泥，更能提高驯化效果，缩短时间。间。接种培驯法接种培驯法（1）活性污泥的培养与驯化活性污泥的培养与驯化一、启动与试运行一、启动与试运行(2)活性污泥系统的试运行活性污泥系统的试运行活性污泥培养驯化成熟后，就开始试运行。活性污泥培养驯化成熟后，就开始试运行。试运行的目的是确定最佳的运行条件；试运行的目的是确定最佳的运行条件；作为变数考虑的因素：作为变数考虑的因素：MLSS、空气量、废水注入方式；、空气量、废水注入方式；N、P的投加；的投加；如如是是再再生生曝曝气气系系统统，需需要要初初步步确确定定回回流流污污泥泥再再生生池池所所占占的比例。的比例。采用曝气沉淀池则需要确定回流窗孔开启高度。等等采用曝气沉淀池则需要确定回流窗孔开启高度。等等根据上述各种参数的组合运行结果，找出最佳运行条件。根据上述各种参数的组合运行结果，找出最佳运行条件。二、运行与管理二、运行与管理1、曝气池的运行管理、曝气池的运行管理(1)曝气池的常规监测项目：曝气池的常规监测项目：水水温温：15 30 C，一一般般要要求求不不高高于于35 C或或低低于于10 C；pH值：值：6.5 8.5，最佳，最佳7.2 7.4，一般不能，一般不能9.5和和4.0；DO：入口处不低于：入口处不低于0.5mg/L，出口处应高于，出口处应高于2.0mg/L；SV：MLSS、MLVSS：Xr：用于确定回流和剩余污泥量，约：用于确定回流和剩余污泥量，约7000 12000mg/L；SVI：评价沉降性能，：评价沉降性能，50 150；Ns和和Nv：污泥龄（污泥龄（c）：）：HRT：1、曝气池的运行管理、曝气池的运行管理(2)对活性污泥进行镜检观察：对活性污泥进行镜检观察：主要镜检对象是原、后生动物主要镜检对象是原、后生动物指示性生物。指示性生物。活活性性污污泥泥生生长长正正常常、净净化化功功能能强强，出出水水水水质质良良好好时时，主主要是固着型的纤毛虫，如钟虫等；要是固着型的纤毛虫，如钟虫等；活活性性污污泥泥生生长长不不好好、有有机机负负荷荷高高，DO含含量量低低，细细菌菌多多以以游游离离状状态态存存在在时时，出出现现的的原原生生动动物物则则主主要要是是游游泳泳型型的的纤纤毛虫，如草履虫、肾形虫等；毛虫，如草履虫、肾形虫等；DO不不足足时时，可可能能出出现现的的原原生生动动物物数数量量较较