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1、第第6章章 城市污水处理概论城市污水处理概论 v城市污水的组成：城市污水的组成：v生活污水生活污水v工业污（废）水工业污（废）水v初期雨水初期雨水v城市污水的污染指标：城市污水的污染指标：v感观指标：浊、色、嗅、味、温感观指标：浊、色、嗅、味、温v物理化学指标：物理化学指标：pHpH、SSSS、BODBOD、CODCOD、毒物指标毒物指标v生物指标：细菌总数、总大肠菌群数、病毒生物指标：细菌总数、总大肠菌群数、病毒水体污染的分类及其危害水体污染的分类及其危害 v水体的物理性污染及危害（水温、色度、水体的物理性污染及危害（水温、色度、SS）v水体的无机物污染及危害水体的无机物污染及危害v氮、磷污

2、染与水体富营养化氮、磷污染与水体富营养化v重金属污染及食物链的富集、迁移、转化重金属污染及食物链的富集、迁移、转化v水体的有机物污染及危害水体的有机物污染及危害v有机物污染微生物耗氧导致水质恶化有机物污染微生物耗氧导致水质恶化v油类污染油膜覆盖导致水生态恶化油类污染油膜覆盖导致水生态恶化v毒性有机物污染对人类和水生物的危害毒性有机物污染对人类和水生物的危害v水体的病原微生物污染及危害水体的病原微生物污染及危害城市污水处理的基本方法城市污水处理的基本方法 v城市污水的一级处理（物理处理）城市污水的一级处理（物理处理）v处理对象：悬浮物（处理对象：悬浮物（SS）v处理方法：筛滤截留，重力分离处理方

3、法：筛滤截留，重力分离v处理构筑物：处理构筑物：v格栅格栅v沉砂池沉砂池v沉淀池沉淀池城市污水处理的基本方法城市污水处理的基本方法 v城市污水的二级处理（生物处理）城市污水的二级处理（生物处理）v处理对象：胶体和溶解性有机物（处理对象：胶体和溶解性有机物（BOD,COD）v处理方法：好氧生物法处理方法：好氧生物法v处理构筑物：处理构筑物：v活性污泥法（传统法，氧化沟，活性污泥法（传统法，氧化沟，SBR）v生物膜法（曝气生物滤池，接触氧化法）生物膜法（曝气生物滤池，接触氧化法）城市污水处理的基本方法城市污水处理的基本方法 v城市污水的三级处理（深度处理）城市污水的三级处理（深度处理）v处理对象：

4、氮、磷、处理对象：氮、磷、SS和有机物（和有机物（BOD,COD）v处理方法：生物法，物化法处理方法：生物法，物化法v处理构筑物：处理构筑物：v生物除磷脱氮系统，曝气生物滤池，生物除磷脱氮系统，曝气生物滤池，MBRv混凝沉淀过滤（混凝沉淀过滤（CMF）v活性炭吸附过滤活性炭吸附过滤v电渗析，反渗透电渗析，反渗透城市污水处理的基本方法城市污水处理的基本方法 v城市污水处理厂的污泥处理城市污水处理厂的污泥处理v处理目的：减量，稳定，综合利用处理目的：减量，稳定，综合利用v处理方法：物理法，化学法，生物法处理方法：物理法，化学法，生物法v处理构筑物：处理构筑物：v浓缩池浓缩池v消化池消化池v污泥脱水

5、机械污泥脱水机械v沼气利用设备沼气利用设备城市污水处理的基本方法城市污水处理的基本方法 v典型的城市污水二级处理工艺流程图典型的城市污水二级处理工艺流程图城市污水处理厂的设计水质、水量城市污水处理厂的设计水质、水量v设计人口当量（设计人口当量（a as s）：）：BODBOD5 5：202035 g/35 g/人人.d dSSSS：353550 g/50 g/人人.d dv设计当量人口（）：设计当量人口（）：N NQSQSa a/a/as sv平均日污水量：设计规模，成本计算，栅渣平均日污水量：设计规模，成本计算，栅渣量、沉砂量、污泥量计算量、沉砂量、污泥量计算v高日高时流量：管渠、物理处理构

6、筑物高日高时流量：管渠、物理处理构筑物v高日均时流量：生物处理构筑物高日均时流量：生物处理构筑物第第7章章 污水的物理处理污水的物理处理 v物理处理法的去除对象：物理处理法的去除对象：v粗大漂浮物粗大漂浮物v悬浮物（悬浮物（SS）v物理处理法常用工艺与设备物理处理法常用工艺与设备v筛滤截留筛滤截留格栅，筛网，过滤格栅，筛网，过滤v重力分离重力分离沉淀，上浮沉淀，上浮v离心分离离心分离离心机，旋流分离器离心机，旋流分离器格栅的类型及构造特点格栅的类型及构造特点 v位置（泵前，泵后）位置（泵前，泵后）v作用（保护水泵，去除作用（保护水泵，去除SS）v间隙（粗格栅间隙（粗格栅，中格栅，细格栅）中格栅

7、，细格栅）v形状（平面，曲面）形状（平面，曲面）v清渣方式（手动，机械）清渣方式（手动，机械）城市污水处理厂格栅的设计要点城市污水处理厂格栅的设计要点1.为了充分发挥格栅作用，应设两道格栅；为了充分发挥格栅作用，应设两道格栅；2.选用选用2台以上运行可靠、易于维修的机械格栅；台以上运行可靠、易于维修的机械格栅；3.合理选择设计参数，正确计算（确定）格栅断面尺合理选择设计参数，正确计算（确定）格栅断面尺寸；寸；(Qmax，e，h，v)4.正确计算栅渣量正确计算栅渣量(W1=0.01-0.1L/m3)，合理确定清合理确定清渣方式；渣方式；5.合理设计格栅间，考虑接管、切换、维修、清渣的合理设计格栅

8、间，考虑接管、切换、维修、清渣的要求。要求。格栅设计计算例题格栅设计计算例题 v某某污污水水处处理理厂厂QmaxQmax=0.3=0.3 m m3 3/s/s，KzKz=1.4=1.4，栅栅条条间间隙隙e=20mme=20mm，过过栅栅流流速速0.90.9m/sm/s，栅栅前前水水深深0.40.4m m，安安装装倾倾角角6060度度，栅栅渣渣量量0.06 0.06 L/mL/m3 3，求栅条间隙数求栅条间隙数n n，每日栅渣量每日栅渣量W?W?A n=26 A n=26，W=0.8 mW=0.8 m3 3/d B n=39/d B n=39，W=1.11 mW=1.11 m3 3/d/d C

9、n=30 C n=30，W=1.01 mW=1.01 m3 3/d D n=32/d D n=32，W=1.04 mW=1.04 m3 3/d/d 沉淀的现象与分类沉淀的现象与分类 v自由沉淀（平流沉砂池）自由沉淀（平流沉砂池）v絮凝沉淀（初沉池）絮凝沉淀（初沉池）v拥挤沉淀（二沉池）拥挤沉淀（二沉池）v压缩沉淀（污泥浓缩池）压缩沉淀（污泥浓缩池）StokesStokes公式及意义公式及意义v颗粒沉淀速度与密度差成正比，采用金属盐混凝剂使颗粒沉淀速度与密度差成正比，采用金属盐混凝剂使密度差增大有利于沉淀过程。密度差增大有利于沉淀过程。v颗粒沉淀速度与水的粘滞度成反比，水温增高有利于颗粒沉淀速度

10、与水的粘滞度成反比，水温增高有利于沉淀过程。沉淀过程。v颗粒沉淀速度与颗粒直径的平方成正比，通过混凝使颗粒沉淀速度与颗粒直径的平方成正比，通过混凝使颗粒直径增大是改善沉淀过程的最有效途径。颗粒直径增大是改善沉淀过程的最有效途径。理想沉淀池及重要推论理想沉淀池及重要推论v表面负荷表面负荷(q0)与设计沉速与设计沉速(u0)数值相等，单位与物数值相等，单位与物理意义不同。理意义不同。v颗粒沉淀分离效果取决于沉淀区面积，与沉淀时间颗粒沉淀分离效果取决于沉淀区面积，与沉淀时间和沉淀高度无关和沉淀高度无关浅池理论。浅池理论。v根据浅池理论开发的斜板（管）沉淀池，可以大幅根据浅池理论开发的斜板（管）沉淀池

11、，可以大幅度提高沉淀池表面负荷。度提高沉淀池表面负荷。沉砂池的类型及构造特点沉砂池的类型及构造特点 v平流式沉砂池平流式沉砂池（去除比重（去除比重2.65，粒径，粒径0.2mm砂粒）砂粒）v浅池，平流，流速、时间控制工艺尺寸，重力沉砂；浅池，平流，流速、时间控制工艺尺寸，重力沉砂；v多斗贮砂，重力、水力排砂。多斗贮砂，重力、水力排砂。v曝气沉砂池曝气沉砂池v方形断面，曝气旋流，摩擦碰撞，强化分离，水流正交，挡板方形断面，曝气旋流，摩擦碰撞，强化分离，水流正交，挡板隔渣；隔渣；v坡底、边槽集砂，移动式机械刮吸排砂坡底、边槽集砂，移动式机械刮吸排砂。v机械旋流沉砂池（钟式沉砂池，多尔沉砂池）机械旋

12、流沉砂池（钟式沉砂池，多尔沉砂池）v钟形断面，切向进水，机械旋流，强化分离；钟形断面，切向进水，机械旋流，强化分离；v中心砂斗，气提排砂。中心砂斗，气提排砂。曝气沉砂池构造原理示意图曝气沉砂池构造原理示意图 空气管曝气头集砂槽I=0.1-0.5曝气沉砂池的设计与计算曝气沉砂池的设计与计算 1.按最大设计流量设计，池数和分格数应不少于按最大设计流量设计，池数和分格数应不少于2；2.选定沉砂池水力停留时间选定沉砂池水力停留时间(13min)，计算总有效容积；计算总有效容积；3.选定沉砂池设计水平流速选定沉砂池设计水平流速(0.1m/s)，计算总有效断面积；计算总有效断面积；4.选定沉砂池有效水深选

13、定沉砂池有效水深(23m)，计算池长和总宽度；计算池长和总宽度；5.根据宽深比要求根据宽深比要求(11.5)，确定池数或分格数；，确定池数或分格数；6.计算沉砂量计算沉砂量(0.03L/m3)，校核沉砂斗容积，选择排砂设备；校核沉砂斗容积，选择排砂设备；7.选定气水比选定气水比(0.10.2)或曝气强度，计算曝气量；或曝气强度，计算曝气量；8.设计进、出水系统，空气管路系统，选择鼓风机和曝气装置。设计进、出水系统，空气管路系统，选择鼓风机和曝气装置。曝气沉砂池设计计算例题曝气沉砂池设计计算例题 v某某污污水水处处理理厂厂曝曝气气沉沉砂砂池池，QmaxQmax1.0m1.0m3 3/s/s，停停

14、留留时时间间t t3min3min，水平流速水平流速v v0.1m/s0.1m/s，水深水深2 2m m，分两格，求池长、宽分两格，求池长、宽 A L=15mA L=15m，b=3m B L=15mb=3m B L=15m，b=2.5m b=2.5m C L=18m C L=18m，b=3m D L=18mb=3m D L=18m，b=2.5m b=2.5m 曝气沉砂池设计计算例题曝气沉砂池设计计算例题 v已知某城市污水处理厂的最大设计流量为已知某城市污水处理厂的最大设计流量为0.20.2m m3 3/s,/s,总变化系数总变化系数K=1.50K=1.50，设计砂斗容积按不大于设计砂斗容积按不

15、大于2 2天的沉砂量，城市污水的沉砂天的沉砂量，城市污水的沉砂量为每量为每10104 4m m3 3的污水沉砂的污水沉砂30(30(0.3)0.3)m m3 3，沉砂池的沉砂斗容积为（）沉砂池的沉砂斗容积为（）m m3 3.A 0.69 B 1.38 C 0.35 D 2.76 A 0.69 B 1.38 C 0.35 D 2.76 沉淀池的类型及构造特点沉淀池的类型及构造特点 v平流式沉淀池平流式沉淀池【斜板（管）】：长深比8v竖流式沉淀池：径深比竖流式沉淀池：径深比99%99%，比重，比重1.002-1.0061.002-1.006v活性污泥的组成：活性污泥的组成：v具有代谢功能活性的微生

16、物群体（具有代谢功能活性的微生物群体（MaMa）v微生物内源代谢、自身氧化的残留物（微生物内源代谢、自身氧化的残留物（MeMe）v原污水带入的难降解惰性有机物（原污水带入的难降解惰性有机物（MiMi）v原污水带入的无机物（原污水带入的无机物（MiiMii）活性污泥净化活性污泥净化污水污水的反应过程的反应过程 回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥初期吸附初期吸附（捕食）（捕食）空气空气处理水处理水活性污泥活性污泥污水污水氧化分解氧化分解（代谢）（代谢）絮凝沉淀絮凝沉淀（回收）（回收）空气空气污泥污泥活性污泥生物代谢过程模式图活性污泥生物代谢过程模式图 分解代谢分解代谢O2合成代谢合成代谢代谢产物代谢

17、产物H2O,CO2,NH3能量能量微生物微生物内源内源呼吸呼吸O2内源内源呼吸呼吸内源呼吸产物内源呼吸产物H2O,CO2,NH3微生物微生物内源内源呼吸残留物呼吸残留物合成细胞物质合成细胞物质C5H7NO2污水中有机物污水中有机物（CxHyOz）能量能量活性污泥增长曲线活性污泥增长曲线 对数增殖期对数增殖期减速增殖期减速增殖期内源呼吸期内源呼吸期S(BOD)S(BOD)O O2 2X(X(污泥污泥)X X0 0量量时间时间0 0活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 vBODBOD负荷负荷 F/MF/M（N Ns s，N Nv v）v生物降解需氧量（生物降解需氧量（R R0 0）v活

18、性污泥增殖量（活性污泥增殖量（X X）v污泥龄（污泥龄（c c）生物固体停留时间生物固体停留时间v污泥容积指数（污泥容积指数（SVISVI）v污泥浓度（污泥浓度（X X，X Xv v，X Xr r）v污泥回流比（污泥回流比（R R）v剩余污泥量（剩余污泥量（Q Qw w）活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 vBODBOD污泥负荷（污泥负荷（kg BODkg BOD5 5/kg MLSS.d/kg MLSS.d）Q Q 设计流量设计流量V V 曝气池容积曝气池容积t t 水力停留时间水力停留时间S Sa a 进水进水BODBOD浓度浓度S Se e 出水出水BODBOD浓度浓度X

19、X 曝气池混合液污泥浓度曝气池混合液污泥浓度K K2 2 有机物降解动力学常数有机物降解动力学常数f f MLVSS/MLSSMLVSS/MLSS0.750.75 BODBOD去除率去除率活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v有机污染物降解与需氧有机污染物降解与需氧量量O O2 2活性污泥需氧量，活性污泥需氧量，kg/dkg/d；Q Q污水设计流量，污水设计流量，m m3 3/d/d；S Sr r去除的有机物（去除的有机物（BODBOD）浓度，浓度，kg/mkg/m3 3；V V曝气池有效容积，曝气池有效容积，m m3 3；XvXv挥发性悬浮固体（挥发性悬浮固体（MLVSSMLV

20、SS）浓度，浓度，kg/mkg/m3 3；aaBODBOD氧化分解需氧率，氧化分解需氧率，kgkg；bb活性污泥自身氧化需氧率，活性污泥自身氧化需氧率，kgkg。活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v有机污染物降解与活性污泥增殖有机污染物降解与活性污泥增殖X X活性污泥增殖量，活性污泥增殖量，kg/dkg/d；Q Q污水设计流量，污水设计流量，m m3 3/d/d；S Sr r去除的有机物（去除的有机物（BODBOD）浓度，浓度，kg/mkg/m3 3；V V曝气池有效容积，曝气池有效容积，m m3 3；XvXv挥发性悬浮固体（挥发性悬浮固体（MLVSSMLVSS）浓度，浓度，k

21、g/mkg/m3 3；a a污泥产率污泥产率(o.4 0.8)o.4 0.8)；Y Yb b活性污泥自身氧化率活性污泥自身氧化率(0.04 0.075)(0.04 0.075)。K Kd d活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v污泥龄污泥龄c c（d d）生物固体停留时间生物固体停留时间(SRT)SRT)X X活性污泥增殖量，活性污泥增殖量，kg/dkg/d；V V曝气池有效容积，曝气池有效容积，m m3 3；X X混合液悬浮固体（混合液悬浮固体（MLSSMLSS）浓度，浓度，kg/mkg/m3 3；XrXr回流污泥浓度，回流污泥浓度，kg/mkg/m3 3；QwQw剩余污泥排放

22、量，剩余污泥排放量，m m3 3/d/d；R R污泥回流比污泥回流比(25 100(25 100)。活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 vBODBOD负荷与污泥龄的关系负荷与污泥龄的关系低负荷低负荷一般负荷一般负荷高高负荷负荷污泥负荷污泥负荷1.5污泥龄污泥龄20305150.22.5活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v污泥容积指数污泥容积指数SVISVI（mLmL/g/g）SVISVI污泥容积指数，一般应为污泥容积指数，一般应为120120左右；左右；SVSV（）（）曝气池混合液污泥曝气池混合液污泥3030分钟沉降比；分钟沉降比；X X曝气池混合液活性污泥浓度（

23、曝气池混合液活性污泥浓度（MLSSMLSS）活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v污泥容积指数污泥容积指数SVISVI（mLmL/g/g）vSVISVI是判断活性污泥沉降性能和生物活性的指标，是判断活性污泥沉降性能和生物活性的指标，正常活性污泥的正常活性污泥的SVISVI应在应在8080150150之间，一般应为之间，一般应为120120左右；左右；vSVI80SVI150SVI150，说明活性污泥沉降性能变差，有膨胀趋说明活性污泥沉降性能变差，有膨胀趋势；势；v污泥负荷为污泥负荷为1 1左右时，左右时，SVISVI急剧增大，污泥极易膨急剧增大，污泥极易膨胀，设计时应尽量避开这一

24、负荷范围。胀，设计时应尽量避开这一负荷范围。活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v污泥浓度（污泥浓度（g/Lg/L，kg/mkg/m3 3）活性污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v污泥回流比污泥回流比SVISVI，X X，XrXr，R R 之间的关系之间的关系SVIXr(mg/L)下列下列X值值(mg/L)时的回流比时的回流比(R)15002000300040005000600080150000.110.150.250.360.500.66120100000.180.250.430.671.001.5015080000.240.330.601.001.703.00活性

25、污泥法的主要设计参数活性污泥法的主要设计参数 v剩余污泥量剩余污泥量(m m3 3/d)/d)活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v一曝气池设计水量为一曝气池设计水量为50,000 50,000 m m3 3/d,/d,进水进水BODBOD5 5=200 mg/L,=200 mg/L,混合混合液活性污泥浓度为液活性污泥浓度为 25002500mg/L,mg/L,污泥负荷为污泥负荷为0.2 0.2 kgBODkgBOD5 5/kgMLSS.d,/kgMLSS.d,求曝气池容积。求曝气池容积。活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v一曝气池设计水量为一曝气池设计水量为30,000

26、 30,000 m m3 3/d,/d,进水进水BODBOD5 5=200 =200 mg/L,mg/L,污泥负荷为污泥负荷为0.25 0.25 kgBODkgBOD5 5/kgMLSSkgMLSS.d,.d,混合液污泥混合液污泥浓度为浓度为 2 2g/L,g/L,若若BODBOD5 5去除率为去除率为90%,90%,求曝气池容积。求曝气池容积。活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v某生活污水拟采用活性污泥法处理系统，污水设计流量为某生活污水拟采用活性污泥法处理系统，污水设计流量为60006000m m3 3/d/d，原污水原污水BODBOD5 5=200mg/L=200mg/L，处

27、理后出水处理后出水BODBOD5 5=20mg/L.=20mg/L.设计参数设计参数：BODBOD5 5-SS-SS负荷率负荷率Ns=0.3kgBODNs=0.3kgBOD5 5/(/(kgMLSSkgMLSS.d),.d),混合混合液污泥浓度液污泥浓度MLSS=2500mg/L,MLVSS=2000mg/L.MLSS=2500mg/L,MLVSS=2000mg/L.污泥龄污泥龄=20d,20d,污泥产率系数污泥产率系数Y=0.5Y=0.5衰减系数衰减系数KdKd=0.1=0.1，用污泥龄用污泥龄设计，设计，曝气池需要的容积为（曝气池需要的容积为（）m m3 3 活性污泥法设计计算例题活性污泥

28、法设计计算例题 v某城市污水处理厂采用活性污泥法处理污水，某城市污水处理厂采用活性污泥法处理污水，Q Q5 50000m0000m3 3/d/d，Sa=220mg/LSa=220mg/L，Se=20mg/LSe=20mg/L，V=14000mV=14000m3 3，Xv=2100mg/LXv=2100mg/L，a a=0.5=0.5，b b=0.15=0.15，求需氧量。求需氧量。vA 8400A 8400，B 9410B 9410，C 10400C 10400，D 11400D 11400；活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v某城市污水处理厂采用活性污泥法处理污水，设计流量为某城

29、市污水处理厂采用活性污泥法处理污水，设计流量为1000010000m m3 3d d，曝气池容积为曝气池容积为40004000m m3 3，曝气池内混合液污泥浓度曝气池内混合液污泥浓度X=3g/L.X=3g/L.已知进水已知进水BOD=220mgBOD=220mgL L，出水出水BODBOD20mg/L20mg/L，求每日活求每日活性污泥增殖量性污泥增殖量 （）。）。（a=0.5,b=0.05,f=0.7)a=0.5,b=0.05,f=0.7)A A.580kg/d B.480kg/d C.680kg/d D.380kg/d 580kg/d B.480kg/d C.680kg/d D.380k

30、g/d 活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v一完全混合曝气池的混合液浓度一完全混合曝气池的混合液浓度为为20002000mg/Lmg/L，污泥沉污泥沉降比为降比为20%20%，求，求SVISVI，X XR R和和R R（r=1.2r=1.2）。）。活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v一完全混合曝气池的混合液含水率为一完全混合曝气池的混合液含水率为 99.8%99.8%，污泥沉，污泥沉降比为降比为 30%30%，求污泥指数，求污泥指数 SVI SVI 并判断污泥性能。并判断污泥性能。活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v已知普通曝气池入口处混合液浓度已知普通曝气

31、池入口处混合液浓度 X X3000mg/L3000mg/L，污污泥回流比泥回流比R=0.5R=0.5，求回流污泥浓度求回流污泥浓度 X XR R=?mg/L=?mg/L。活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v已知一普通曝气池混合液浓度已知一普通曝气池混合液浓度MLSSMLSS为为 2500 2500 mg/Lmg/L，取该混合液取该混合液注入注入500500毫升量筒中，经毫升量筒中，经3030分钟沉淀后污泥体积为分钟沉淀后污泥体积为150150毫升，求毫升，求污泥沉降比污泥沉降比SVSV、污泥指数污泥指数SVISVI、污泥含水率污泥含水率P P和回流污泥浓度和回流污泥浓度X XR R

32、(r=1.2)(r=1.2)。活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v一一曝曝气气池池，污污水水流流量量为为Q Q150000m150000m3 3/d/d，曝曝气气池池出出水水BODBOD5 5为为Se=30mg/LSe=30mg/L，进进 水水 Sa=250mg/LSa=250mg/L，曝曝 气气 池池 容容 积积 V V 31250m31250m3 3，MLSSMLSS（X X）4g/L4g/L，f f0.750.75，XrXr10g/L10g/L，Y Y0.650.65，KdKd0.050.05，求每日剩余污泥量（求每日剩余污泥量（m m3 3/d/d）。）。vA 1676.2

33、5A 1676.25，B 2200B 2200，C 2230C 2230，D 2235D 2235；活性污泥法设计计算例题活性污泥法设计计算例题 v生活污水，设计流量生活污水，设计流量Q Q200m200m3 3/h/h，进水进水BODBOD5 5=200mg/L=200mg/L，经初沉经初沉去除去除2 20 0。拟采用完全混合曝气池处理。拟采用完全混合曝气池处理。已知：已知：Ns=0.4kgBODNs=0.4kgBOD5 5/(/(KgMLssKgMLss.d).d)，Se20mg/L Se20mg/L，X=4000mg/LX=4000mg/L，R=1.0Kg O R=1.0Kg O2 2/

34、KgBOD/KgBOD5 5;求：曝气区容积，需氧量。求：曝气区容积，需氧量。活性污泥法常用运行方式活性污泥法常用运行方式1 1传统活性污泥法处理系统（普通曝气）传统活性污泥法处理系统（普通曝气）2 2阶段曝气活性污泥法处理系统阶段曝气活性污泥法处理系统 3 3吸附再生活性污泥法处理系统吸附再生活性污泥法处理系统4 4延时曝气活性污泥法处理系统延时曝气活性污泥法处理系统 5 5完全混合活性污泥法处理系统完全混合活性污泥法处理系统6 6深井曝气活性污泥法处理系统深井曝气活性污泥法处理系统7 7纯氧曝气活性污泥法处理系统纯氧曝气活性污泥法处理系统活性污泥法常用运行方式的主要工艺特征活性污泥法常用运

35、行方式的主要工艺特征 类类 别别主要工艺特征主要工艺特征普通曝气普通曝气推流式，长方折流廊道形，推流式，长方折流廊道形，污泥增长曲线上某一段污泥增长曲线上某一段，曝气池与，曝气池与二沉池分建，鼓风曝气二沉池分建，鼓风曝气 阶段曝气阶段曝气推流式，长方折流廊道形，推流式，长方折流廊道形，多点进水或渐减曝气多点进水或渐减曝气，改善传统活，改善传统活性污泥法存在的负荷不均和需氧性污泥法存在的负荷不均和需氧-供氧失调的弊端供氧失调的弊端 吸附再生吸附再生推流式，长方折流廊道形，推流式，长方折流廊道形，进水口在曝气池中部某一点进水口在曝气池中部某一点，充分，充分利用活性污泥的初期吸附能力，提高效率，减少

36、体积利用活性污泥的初期吸附能力，提高效率，减少体积 延时曝气延时曝气推流式，长方折流廊道形，推流式，长方折流廊道形，污泥增长曲线末端污泥增长曲线末端，污泥负荷低，污泥负荷低，停留时间长，出水水质好，剩余污泥量少且稳定停留时间长，出水水质好，剩余污泥量少且稳定 完全混合完全混合完全混合，圆或方形，完全混合，圆或方形，污泥增长曲线上某一点污泥增长曲线上某一点，曝气池与二沉，曝气池与二沉池合建，表面曝气池合建，表面曝气 深井曝气深井曝气圆形深井构造圆形深井构造，曝气提升循环流动，氧利用率高，高效高负荷，曝气提升循环流动，氧利用率高，高效高负荷纯氧纯氧曝气曝气多室多室串联，串联，密闭纯氧曝气密闭纯氧曝

37、气，气体循环，氧利用率高，混合液浓，气体循环，氧利用率高，混合液浓度高，容积负荷高，污泥沉降性能好，剩余污泥量少度高，容积负荷高，污泥沉降性能好，剩余污泥量少活性污泥增长曲线与运行方式活性污泥增长曲线与运行方式 对数增殖期对数增殖期减速增殖期减速增殖期内源呼吸期内源呼吸期S(BOD)S(BOD)O O2 2X(X(污泥污泥)X X0 0量量时间时间0 0延时曝气延时曝气完全混合完全混合普通曝气普通曝气氧化沟处理系统的基本流程氧化沟处理系统的基本流程 回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥预处理后的污水预处理后的污水污泥污泥处理水处理水污泥泵房污泥泵房二沉池二沉池氧化沟氧化沟转刷转刷氧化沟处理系统的主

38、要特点氧化沟处理系统的主要特点 常用工艺类型：（三沟式常用工艺类型：（三沟式，Carrousel,Carrousel,OrbalOrbal)v构造方面：构造方面：v环状沟渠型，池长可达百米以上，水深环状沟渠型，池长可达百米以上，水深2 26 6m m；v多沟并行或交替工作时，设自动控制配水装置；多沟并行或交替工作时，设自动控制配水装置；v出水采用可升降溢流堰调节水位或控制水流方向。出水采用可升降溢流堰调节水位或控制水流方向。v流态方面流态方面：v循环流，介于完全混合与推流之间；循环流，介于完全混合与推流之间；v独特的流态有利于活性污泥的生物絮凝和生物脱氮。独特的流态有利于活性污泥的生物絮凝和生

39、物脱氮。v工艺方面：工艺方面：vBODBOD负荷低，污泥龄长，抗冲击负荷能力强；负荷低，污泥龄长，抗冲击负荷能力强；v可不设初沉池，剩余污泥量少，污泥达到好氧稳定；可不设初沉池，剩余污泥量少，污泥达到好氧稳定；v可不再单设二沉池，省却污泥回流设施。可不再单设二沉池，省却污泥回流设施。SBR处理系统的工作原理处理系统的工作原理 空气空气处理水处理水进水时段进水时段进水进水曝气时段曝气时段沉淀时段沉淀时段排水时段排水时段闲置时段闲置时段空气空气SBR处理系统的主要特点处理系统的主要特点 常用工艺类型：常用工艺类型：(CASS,ICEAS,DAT-IATCASS,ICEAS,DAT-IAT）v通过时

40、间上的推流排序，在同一反应器内完成活性污通过时间上的推流排序，在同一反应器内完成活性污泥处理过程；泥处理过程；v工艺组成简单，无需二沉池和污泥回流设备，建设费工艺组成简单，无需二沉池和污泥回流设备，建设费用和运行费用降低；用和运行费用降低；v污泥的污泥的SVISVI值低，沉淀性能好，不易膨胀；值低，沉淀性能好，不易膨胀；v通过对运行方式的调节，可在同一反应器内实现除磷通过对运行方式的调节，可在同一反应器内实现除磷脱氮；脱氮；v应用电动阀门、液位计应用电动阀门、液位计和和PLCPLC等自控仪表，可实现工等自控仪表，可实现工艺过程自动化控制。艺过程自动化控制。活性污泥法的曝气系统活性污泥法的曝气系

41、统 v曝气的作用曝气的作用 供氧供氧(0.7-1.2(0.7-1.2kgOkgO2 2/kgBOD/kgBOD5 5)，混合搅拌）混合搅拌）v双膜理论及影响氧转移效率的主要因素双膜理论及影响氧转移效率的主要因素 v曝气方式与曝气设备曝气方式与曝气设备v鼓风曝气（鼓风机，空气扩散装置）鼓风曝气（鼓风机，空气扩散装置）v机械充氧（叶轮搅拌器，曝气转刷）机械充氧（叶轮搅拌器，曝气转刷）v衡量曝气设备技术性能的主要指标衡量曝气设备技术性能的主要指标 v动力效率动力效率（E EP P）v氧利用效率（氧利用效率（E EA A）v氧转移效率（氧转移效率（E EL L）充氧能力充氧能力鼓风曝气系统空气量计算鼓

42、风曝气系统空气量计算 1.1.需氧量需氧量计算：计算：2.2.曝气池内溶解氧饱和度：曝气池内溶解氧饱和度：3.3.标准状态下需氧量：标准状态下需氧量：4.4.实际供气量：实际供气量：活性污泥处理系统的工艺设计活性污泥处理系统的工艺设计 1.1.选定处理工艺及流程选定处理工艺及流程2.2.确定主要工艺设计参数（确定主要工艺设计参数（Q,Sa,Se,Ns,X,R,Q,Sa,Se,Ns,X,R,cc）3.3.曝气池容积计算与工艺设计（池数，廊道数，有效水深，曝气池容积计算与工艺设计（池数，廊道数，有效水深，宽深比，中位管）宽深比，中位管）4.4.需氧量、供气量及曝气系统的计算与工艺设计需氧量、供气量

43、及曝气系统的计算与工艺设计 5.5.回流污泥量、剩余污泥量及污泥回流系统的计算与工艺回流污泥量、剩余污泥量及污泥回流系统的计算与工艺设计设计 6.6.二沉池池型的选定、容积的计算与工艺设计二沉池池型的选定、容积的计算与工艺设计 8.2 生物膜法生物膜法 v生物膜法的基本原理生物膜法的基本原理v生物膜法的典型工艺及工艺特征生物膜法的典型工艺及工艺特征 v生物膜法处理工艺的新发展生物膜法处理工艺的新发展v生物膜法处理系统的工艺设计生物膜法处理系统的工艺设计 生物膜法的典型工艺生物膜法的典型工艺 v生物滤池（滴洒滤池）生物滤池（滴洒滤池）v生物转盘（回转式生物接触器）生物转盘（回转式生物接触器）v生

44、物接触氧化（浸没式生物滤池）生物接触氧化（浸没式生物滤池）v曝气生物滤池曝气生物滤池v生物移动床生物移动床v生物流化生物流化床床生物膜法与活性污泥法的最大区别生物膜法与活性污泥法的最大区别v生生物物膜膜法法与与活活性性污污泥泥法法最最大大的的区区别别在在于于生生物物载载体（填料）的引入。体（填料）的引入。v由由于于生生物物载载体体是是人人为为提提供供的的，所所以以载载体体的的形形状状、性性质质、填填充充方方式式等等也也可可根根据据需需要要人人为为地地进进行行选选定定，这这就就使使得得生生物物膜膜法法单单元元设设施施比比活活性性污污泥泥法法更具有灵活性、多样性和创造性。更具有灵活性、多样性和创造

45、性。生物膜法的主要工艺特征生物膜法的主要工艺特征 生物膜法生物膜法活性污泥法活性污泥法起源起源土壤自净的人工化土壤自净的人工化水体自净的人工化水体自净的人工化生长方式生长方式附着在填料表面，固定生长附着在填料表面，固定生长分散在水中，悬浮生长分散在水中，悬浮生长生物群体外生物群体外观观膜状覆盖膜状覆盖絮状污泥絮状污泥 生物相生物相种类多，食物链长，微生物生种类多，食物链长，微生物生长不受世代时间限制长不受世代时间限制 种类少，食物链短，微生物生种类少，食物链短，微生物生长受泥龄限制长受泥龄限制 生物量生物量100001000060000 60000 mg/Lmg/L，抗冲击负荷能力强，抗冲击负

46、荷能力强，单位池容处理能力大单位池容处理能力大 200020003000 3000 mg/Lmg/L，抗冲击负荷能力差抗冲击负荷能力差单位池容处理能力低单位池容处理能力低 摄食方式摄食方式移动、接触、传递移动、接触、传递 分散、混合、接触分散、混合、接触 二沉池作用二沉池作用澄清澄清 回收活性污泥回收活性污泥 运行管理运行管理简单，能耗低简单，能耗低 复杂，能耗高复杂，能耗高生物膜形成的基本要素生物膜形成的基本要素生物膜形成的基本要素生物膜形成的基本要素v生生物物载载体体（填填料料）：固固体体表表面面（砾砾石石，焦焦炭炭，石石英英砂砂，陶陶粒粒，塑塑料料板、管、环，化学纤维丝、束、团）板、管、

47、环，化学纤维丝、束、团）v污水（营养物质）：污水（营养物质）：BOD,N,PBOD,N,Pv空气（溶解氧）：空气（溶解氧）：DODOv微生物：细菌真菌原生动物后生动物小型昆虫微生物：细菌真菌原生动物后生动物小型昆虫v在在有有氧氧的的条条件件下下，使使污污水水与与生生物物载载体体表表面面对对流流接接触触，经经过过一一段段时时间间后后，生生物物载载体体表表面面被被一一层层膜膜状状活活性性污污泥泥生生物物膜膜所所覆覆盖盖，这这一一过过程程工工程程上上称称为为生生物物挂挂膜膜。生生物物膜膜从从形形成成到到成成熟熟，经经历历潜潜伏伏和和生生长长两两个个阶阶段段。一一般般的的城城市市污污水水，在在2020

48、左左右右的的温温度度条条件件下下，这这一一过过程程大大致需要致需要3030天左右。天左右。生物膜的构造和代谢工况生物膜的构造和代谢工况生物膜的构造和代谢工况生物膜的构造和代谢工况 v生生物物载载体体、污污水水、空空气气的的对对流流接接触：触：v养养料料（污污水水中中的的有有机机物物，空空气气中中的氧）的传递：的氧）的传递：v好好氧氧代代谢谢产产物物的的传传递递：（COCO2 2，H H2 2O O，NHNH3 3+.）v生物膜的增殖，厌氧层形成：生物膜的增殖，厌氧层形成：v厌厌氧氧代代谢谢产产物物的的传传递递：（CHCH4 4，H H2 2S S，N N2 2）v生物膜的老化、脱落和更新：生物

49、膜的老化、脱落和更新：生物膜脱落的主要原因生物膜脱落的主要原因生物膜脱落的主要原因生物膜脱落的主要原因 v生生物物膜膜过过厚厚，营营养养物物质质不不能能到到达达，微微生生物物处处于于内内源源呼呼吸吸或死亡，生物膜附着力减弱；或死亡，生物膜附着力减弱；v生物膜内侧厌氧层代谢产物传递过程中的气体顶托作用；生物膜内侧厌氧层代谢产物传递过程中的气体顶托作用；v生物膜中小型昆虫的穿凿蠕动，使生物膜松动脱落；生物膜中小型昆虫的穿凿蠕动，使生物膜松动脱落；v水力剪切、冲刷作用造成生物膜松动脱落。水力剪切、冲刷作用造成生物膜松动脱落。生物滤池的基本构造生物滤池的基本构造生物滤池的基本构造生物滤池的基本构造 1

50、.1.池体：填充、围护、承托滤料，风筒作用池体：填充、围护、承托滤料，风筒作用 2.2.滤料：生物载体，为微生物生长，微生物、污滤料：生物载体，为微生物生长，微生物、污水、空气对流接触提供巨大表面积和孔隙水、空气对流接触提供巨大表面积和孔隙 3.3.布水装置：向滤池表面均匀洒布污水（固定式，布水装置：向滤池表面均匀洒布污水（固定式，旋转式）旋转式）4.4.集、排水装置：收集、排除处理后污水，保证集、排水装置：收集、排除处理后污水，保证良好通风条件良好通风条件 生物滤池的类型与发展生物滤池的类型与发展生物滤池的类型与发展生物滤池的类型与发展 v生物滤池工艺发展的原因：生物滤池工艺发展的原因：v占