第五章 活性污泥法(09級(jí)用)

1、第五章 污水的生物處理活性污泥法 概述概述 1.1.活性污泥法在污水處理中的重要地位活性污泥法在污水處理中的重要地位 我國(guó)的河流97%以上都受到有機(jī)物的污染 （1）應(yīng)用的普遍性：95%以上的城市污水 ，5%以上工業(yè)廢水 （2）高效性：SS ，COD、90%以上 （3）靈活性 ： 大，中，小水廠 高，中，低負(fù)荷 （4）連續(xù)運(yùn)行，可自動(dòng)化 （5）工藝(運(yùn)行方式多樣)，功能多樣化，可脫氮，除磷 2.2.活性污泥法研究及應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展活性污泥法研究及應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展 （1）超大型化(集中化) 微型化 （2）高效快速(高負(fù)荷，節(jié)省體積) （3）節(jié)能 （4）多功能化(N，P) （5）自動(dòng)化控制管理，參數(shù)

2、精密化，控制自動(dòng)化 5.1 活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理 5.1.1 基本概念與流程基本概念與流程 1.1.活性污泥活性污泥 污水通氣一段時(shí)間后，形成一種由大量微生物群體構(gòu)污水通氣一段時(shí)間后，形成一種由大量微生物群體構(gòu) 成的易于沉淀的絮凝體。成的易于沉淀的絮凝體。 2.2.活性污泥法來源活性污泥法來源 河流自凈河流自凈啟示啟示人工強(qiáng)化人工強(qiáng)化 3.3.命名命名 根據(jù)生物反應(yīng)器中微生物存在狀態(tài)根據(jù)生物反應(yīng)器中微生物存在狀態(tài)( (懸浮，附著懸浮，附著) )可將可將 污水生物處理技術(shù)分為活性污泥法污水生物處理技術(shù)分為活性污泥法( (懸浮的有活性的生物懸浮的有活性的生物 絮體絮體) )和生

3、物膜法和生物膜法( (附著的生物膜附著的生物膜) )，及后來的復(fù)合式，及后來的復(fù)合式( (懸懸 浮，附著浮，附著) )生物處理技術(shù)。生物處理技術(shù)。 4.4.基本流程基本流程 污水污水格柵格柵泵泵沉砂池沉砂池初沉池初沉池活性污泥曝氣池活性污泥曝氣池二沉池二沉池 消毒消毒 活性污泥法的基本流程(完全混合式、推流式) （1）曝氣池：微生物降解有機(jī)物的反應(yīng)場(chǎng)所 （2）二沉池：泥水分離 （3）污泥回流：確保曝氣池內(nèi)生物量穩(wěn)定，兼生物接種的作用。 （4）曝氣：為微生物提供溶解氧，同時(shí)起到攪拌混合的作用。 5.1.2 活性污泥的形態(tài)，性質(zhì)，與評(píng)價(jià)指標(biāo)活性污泥的形態(tài)，性質(zhì)，與評(píng)價(jià)指標(biāo) 1.1.形態(tài)形態(tài) 多為黃

4、褐色絮絨顆粒體，含水率超過99。 2.2.組成組成 四部分組成 （1） Ma活性污泥微生物； （2） Me活性污泥內(nèi)源代謝、自身氧化的殘留物； （3） Mi活性污泥吸附或挾帶的難降解惰性有機(jī)物； （4） Mii活性污泥吸附的無機(jī)物。 1活性污泥的形態(tài) 1）外觀形態(tài)： 活性污泥（生物絮凝體）為黃褐色 絮凝體顆粒： 2）特點(diǎn)： (1)顆粒大?。?0.020.2 mm (2)表面積：20100 cm2/mL (3)(200010000)m2/m3污泥 (4)含水率99%以上，比重1.002-1.006 5.1.2 5.1.2 活性污泥及其組成活性污泥及其組成 2活性污泥組成 活性污泥M =Ma +

5、Me + Mi + Mii 1） Ma具有代謝功能的活性微生物群體，如： 好氧細(xì)菌（異養(yǎng)型原核細(xì)菌） 真菌、放線菌、酵母菌 原生動(dòng)物 后生動(dòng)物 2） Me微生物自身氧化的殘留物 3） Mi吸附或挾帶的不能降解的惰性有機(jī)物 有機(jī)物（7585%） 4） Mii活性污泥吸附污水中的無機(jī)物 無機(jī)物（由原污水帶入的）（1525%） 3活性污泥微生物的分類（Ma） 1）細(xì)菌： （1）以異養(yǎng)型原核細(xì)菌為主（107108個(gè)/mL） 動(dòng)膠桿菌屬 假單胞菌屬（在含糖類、烴類污水中占優(yōu)勢(shì)） 產(chǎn)堿桿菌屬（在含蛋白質(zhì)多的污水中占優(yōu)勢(shì)） 黃桿菌屬 大腸埃希式桿菌 （2）特征：G=2030min，結(jié)合成菌膠團(tuán)的絮凝 體狀團(tuán)

6、粒 2）真菌：微小的腐生或 寄生絲狀菌 3）原生動(dòng)物：肉是蟲 鞭毛蟲，纖毛蟲等。通過辨認(rèn)原 生物的種類，能夠判斷處理水質(zhì)的優(yōu)劣，它是一種指示性 生 物。原生物攝食水中的游離細(xì)菌，是細(xì)菌的首次捕者。 典型生物有：草履蟲、等枝蟲、聚縮蟲等 4）后生動(dòng)物：主要是輪蟲，它在活性污泥中的不經(jīng)常出 現(xiàn)，輪蟲的出現(xiàn)是水性穩(wěn)定的標(biāo)志。后生動(dòng)物是細(xì)菌的第 二捕食者。 指示生物：一種生物只在某一種環(huán)境中生長(zhǎng)，這種生物 就是這一環(huán)境的指示生物 5.1.3 活性污泥增長(zhǎng)規(guī)律 1.1.活性污泥增長(zhǎng)曲線活性污泥增長(zhǎng)曲線 對(duì)數(shù)增長(zhǎng): F/M較大，營(yíng)養(yǎng)充分，氧利 用最大，微生物增殖速率和有機(jī) 物降解速率最大。污泥活動(dòng)力強(qiáng)，

7、污泥松散，不易沉降(利用有機(jī) 物不足) 減速期 F/M減小，有機(jī)物量成為增 殖的限制因素，微生物增殖速率 和有機(jī)物降解速率下降，污泥沉 降性好，出水效果好。 內(nèi)源呼吸期 F/M最小，(衰亡期)微生物活動(dòng)能力低，絮凝體， 沉降性好，此時(shí)污泥量出現(xiàn)下降，出水水質(zhì)較好。 細(xì)菌總數(shù)不減少，但是活的細(xì)菌數(shù)大量減少，細(xì) 菌總重量也減少。 細(xì)菌抱團(tuán)生長(zhǎng)，共同來獲取食物以增加存活幾率， 產(chǎn)芽孢細(xì)菌開始長(zhǎng)出芽孢，大多數(shù)細(xì)菌開始進(jìn)入 休眠期。 5.1.4 活性污泥反應(yīng)過程 1.1.構(gòu)成活性污泥三要素構(gòu)成活性污泥三要素 a.微生物 吸附氧化分解作用(污泥) b.有機(jī)物 廢水的處理對(duì)象 微生物底物(營(yíng)養(yǎng)) c.充足氧

8、氣、充分接觸好氧處理的條件 2.2.污泥凈化反應(yīng)過程污泥凈化反應(yīng)過程 對(duì)有機(jī)物的降解可分為兩個(gè)階段 a.吸附階段巨大的比表面積 b.微生物降解作用 有機(jī)固形物 膠體有機(jī)物 溶解性有機(jī)物 H HCO 胞外，新的合成 胞內(nèi)，分解為 2 3. 3. 生物絮體形成機(jī)理生物絮體形成機(jī)理 目前認(rèn)為絮體是由細(xì)菌內(nèi)源代謝分泌的聚合物在微生物之間 起粘膠劑的作用，因此只有當(dāng)內(nèi)源代謝分泌聚合物與微生物成適 當(dāng)比例才能形成良好的生物絮體。如果微生物增殖率過高，內(nèi)源 代謝分泌的聚合物不是以粘連新增殖的微生物，使不可能形成良 好的絮體。如果有機(jī)物濃度過低，內(nèi)源代謝能產(chǎn)生的聚合物質(zhì)被 微生物當(dāng)成食物消耗，則絮體也難以形成

9、。 HOHCONOHCONHOHC nzyx 2227523 )( 酶 （呼吸作用） 內(nèi)源呼吸） 酶 HCOOOHC HOHCOONOHC yx222 222275 ( 合成 分解 5.2.25.2.2活性污泥數(shù)量的指標(biāo)與設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)活性污泥數(shù)量的指標(biāo)與設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù) 1. MLSS濃度混合液懸浮固體濃度混合液污泥濃度： mg/L混合液；g/L混合液；g/m3混合液； kg/m3混合液 MLSSM=X=Ma + Me + Mi + Mii 2. MLVSS濃度混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度 MLVSSMV=XV=Ma + Me + Mi 。0.75f， ；0.75f： X X MLSS MLVSS

10、 f v 對(duì)于城市污水 對(duì)于生活污水 原混合液體積 后形成沉淀污泥容積 100 min30 SV )L/gMLSS )L/LmSV gL1 mLmin30L1 SVI （ （ ）（混合液中懸浮固體干重 ）容積（靜沉后形成的活性污泥混合液經(jīng) 3.SV污泥沉降比，又叫30min污泥沉降率 SV反應(yīng)了曝氣池正常運(yùn)行的污泥量，可用于控制剩余污泥排放量， 同時(shí)通過它能及早發(fā)現(xiàn)污泥膨脹等異?，F(xiàn)象的發(fā)生。 4. SVI污泥容積指數(shù)（污泥指數(shù)） 曝氣池出口處的混合液經(jīng)30min靜沉后，每g干污泥所形成的沉 淀污泥所占的容積mL/g () wrwe XaSrbXXQ XQQX )d( X VX C 曝氣池內(nèi)活性

11、污泥總量式中VX ： 每日排放污泥量X SVI在習(xí)慣上只稱數(shù)字，而把單位略去 SVI值能夠反映活性污泥的凝聚、沉降性能 要維持曝氣池一定的MLSS（如3000mg/L）的情況下，SVI值越高 ，則要求的污泥回流比R就越大，但當(dāng)SVI值高達(dá)400mL/g時(shí)，則難 于用提高R來維持曝氣池一定的MLSS濃度。 5.C污泥齡（生物固體平均停留時(shí)間）系統(tǒng)中每日增長(zhǎng)的活 性污泥量應(yīng)等于每日排出的剩余污泥量（X） C的定義式 活性污泥在曝氣池內(nèi)的平均停留時(shí)間 生物固體平均停留時(shí)間。 () C wrwe VX Q XQQX 可忽略不計(jì)0Xe C wr VX Q X SVI 10 Xr 6 max Xr是活性污

12、泥特性和二沉池沉淀效果的函數(shù)。 容積負(fù)荷 污泥負(fù)荷 BODN BODN V S 5 kg BOD /kgMLSS d a S QSF N MXV d/m BOD kg V QS N 3 5 a V 曝氣池 XNN SV 6. 曝氣池中有機(jī)污染物與活性污泥微生物比值的指標(biāo)： 式中：S0原污水中有機(jī)污染物的濃度（BOD），mg/L X混合液懸浮固體（MLSS）濃度，mg/L V曝氣池容積，m3 Ns=f(SVI) 5.3有機(jī)物底物降解與活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)有機(jī)物底物降解與活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 5.3.1 有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué) 1.莫諾方程莫諾方程 max s S KS SK XS v dt dS Xdt

13、SSd X dt dS v SK S vv S S max 0 max )( 底物降解速率 X指微生物的濃度，mg/L 單位質(zhì)量微生物的增殖速率(kg/kgd)d-1 微生物最大比增殖速度f-1 飽和常數(shù),又稱半速度常數(shù), 時(shí)的底物濃度 S微生物周圍的即反應(yīng)器曝氣池中的底物濃度(mg/L) max s k X dtdX / max 2/1 2. Monod 方程式的推論方程式的推論 城市污水一般有機(jī)物濃度低，常用 描述， 有機(jī)物的降解遵循一級(jí)反應(yīng)方程： )( , max 22 max max SS S S K v KXSKXS K v dt dS SK vvKS ，低底物濃度， ，高底物濃度，

14、 SKv 2 Xtk eSS 2 0 3.完全混合曝氣池中底物降解速率及動(dòng)力學(xué)常數(shù)確定完全混合曝氣池中底物降解速率及動(dòng)力學(xué)常數(shù)確定 （1）有機(jī)物物料平衡 0 ()0 ee dS S QRQSQRQ SV dt V SSQ dt dS e )( 0 ( ) () ( ) e dS K XS dt Q SSdS dtV 2 0 1 2 e ee Sk Xt SS XV SSQ 2 00 )( es e Sk XS v dt dS max 將（3）代入（2）得 -(3) es eee Sk S v Xt SS XV SSQ max 00 )( -(4) 由莫諾特方程： s k Xt SS XV QS

15、 M F N e s 0 es e e e S Sk S vSk Xt SS N max2 0 Xtk Xtk S SS e 2 2 0 0 1 負(fù)荷率： 對(duì)一定污水， 、 、 是常數(shù)max v 2 k （2）動(dòng)力學(xué)常數(shù)的計(jì)算方法 求 形如 2 k 0 2 e e SS k S Xt kxy 求 max v s k e ee SKs SV VX SSQ max0 )( maxmaxmax0 11 )( )(vSev Ks Sev SeKs SSQ VX e 形如 y=kx+b 4.3.2 4.3.2 有機(jī)物降解與微生物增殖有機(jī)物降解與微生物增殖 1. 1. 微生物增殖基本方程微生物增殖基本方程

16、 esg dt dX dt dX dt dX 凈增=合成-內(nèi)源 Vd Mg XK dt dX Y dt dX 積分 Vde VXKQSSYX)( 0 MS dt dS Y dt dX 其中 -有機(jī)物利用速率 Y-產(chǎn)率系數(shù)，kgMLVSS/kgBOD。 M dt dS Vd e XK dt dX -自身氧化率，d-1。 () eV dd MVVV SS QVXXdX YKYK VXVXVXdt 0 dSd V e C KYNK VX SSQ Y )(1 0 勞倫斯麥卡蒂方程式 Vde VXKQSSYX)( 0 2. 剩余污泥量計(jì)算剩余污泥量計(jì)算 式中x污泥增長(zhǎng)量(kg/d) Y產(chǎn)率系數(shù)(kg污泥

17、/kgBOD) kd微生物自身氧化(減)速率常數(shù)(kg污泥/kg污泥) 微生物靜增長(zhǎng)量=微生物增長(zhǎng)量微生物衰減量 5.3.3 5.3.3 底物降解與需氧底物降解與需氧 微生物的總需氧速率微生物的總需氧速率=降低底的氧速率降低底的氧速率+自身氧化的需要速率自身氧化的需要速率 Vr VXbQSaO 2 式中 曝氣池中的微生物需氧速率(kgO2/d) 去除單位底物的需氧量(kgO2/kgBOD.d) 2 O a 單位污泥自身氧化的需氧量(kgO2/kgMLSS.d) b 動(dòng)力學(xué)成立的假定條件動(dòng)力學(xué)成立的假定條件 曝氣池為完全混合式； 在穩(wěn)定狀態(tài)下； 進(jìn)水和出水中沒有微生物； 二沉池中微不發(fā)生微生物對(duì)

18、有機(jī)物的降解； 底物濃度、用可降解的有機(jī)物濃度表示； 溫度不變，進(jìn)水有機(jī)物成分性質(zhì)不變。 5.4 活性污泥法的運(yùn)行方式活性污泥法的運(yùn)行方式 5.4.1 傳統(tǒng)的活性污泥法(推流式) 1. 運(yùn)行運(yùn)行 水流一端進(jìn)，另一端出，沿 途曝氣，推流前進(jìn)。 2. 特點(diǎn)特點(diǎn) 吸附減速增長(zhǎng)內(nèi)源呼吸 處理效果好 不易污泥膨脹 供氧與需氧不平衡 耐沖擊負(fù)荷能力差(尤其對(duì)有毒或高濃度工業(yè)廢水) 可采用漸減曝氣法供氣 5.4.2 階段曝氣活性污泥法階段曝氣活性污泥法 1.型式：廊道式 2.流態(tài)： 推流式(多點(diǎn)進(jìn)水) 3.特點(diǎn)： 需氧和供氧較平衡 耐沖擊負(fù)荷力強(qiáng) 處理效果好 5.4.3再生曝氣活性污泥法 1、開發(fā)原因 為了

19、保證曝氣池內(nèi)活性污泥濃度，回流污泥在二沉池內(nèi) 要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間濃縮，缺氧過程對(duì)污泥造成了傷害，代謝功 能和活性受到擬制，為了恢復(fù)活性，專設(shè)再生池，使回流污 泥在再生池內(nèi)進(jìn)行曝氣，活性恢復(fù)甚至強(qiáng)化后再進(jìn)入曝氣池， 其吸附、凝聚、降解、沉淀性能得到充分發(fā)揮，可以加快活 性污泥反應(yīng)進(jìn)程，提高反應(yīng)效率。 2、方法 將曝氣池分出一部分作為再生池，其他按傳統(tǒng)曝氣池 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 5.4.4 吸附吸附再生活性污泥法再生活性污泥法 1.型式： 廊道式(吸附池和再生池可合建) 2.流態(tài)：中間進(jìn)水，推流 3.特點(diǎn)： 處理質(zhì)量較差 耐沖擊負(fù)荷強(qiáng) 適合處理膠體物質(zhì)含量高的工業(yè)廢水 5.4.5 完全混合曝氣池完全混合曝氣池

20、 特點(diǎn) 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) 池中各點(diǎn)水質(zhì)相同， 各部分有機(jī)物降解工況 點(diǎn)相同，便于調(diào)控 處理效率差于推流式 易出現(xiàn)污泥膨脹 5.4.5. 延時(shí)曝氣活性污泥法延時(shí)曝氣活性污泥法 特點(diǎn) 由于負(fù)荷低，延時(shí)曝氣池容大，占地面積較大 對(duì)水質(zhì)水量變動(dòng)性強(qiáng) 產(chǎn)泥量少 處理效果好 特點(diǎn) 由于負(fù)荷高，高負(fù)荷活性污泥法曝氣池容小，占 地面積較小。 處理效果差，6070 產(chǎn)泥量高 適合做預(yù)處理 5.4.6 深水曝氣和深井曝氣深水曝氣和深井曝氣 特點(diǎn)： 氧利用率高、占地面積小，可以處理較高 濃度的廢水。 5.4.7 純氧曝氣純氧曝氣 特點(diǎn)：Do8mg/L Mlss很高，高達(dá)40007000 x很少 SVI低，沉降性 好

21、 缺點(diǎn)： 建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用高 5.5 活性污泥處理系統(tǒng)新工藝活性污泥處理系統(tǒng)新工藝 5.4.1 氧化溝氧化溝 1. 特點(diǎn)： 氧化溝中形成富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以脫氮除磷； 池型較大，占地面積較大，多在室外； 負(fù)荷低，處理效果好、產(chǎn)泥量少； 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)； 常不初沉池。 2.氧化溝構(gòu)造和流態(tài) （1）污泥負(fù)荷 0.070.4kgBOD5/kgMLSSdd （2）容積負(fù)荷 0.282.4 kgBOD5/m3d， （3）泥齡 530d， （4）產(chǎn)泥率 0.61.2kgss/kgBOD5 （5）MLSS 30006000mg/L （6） HRT 424h 3.氧化溝技術(shù)參數(shù) 環(huán)形溝渠結(jié)構(gòu)， 水流流態(tài)循環(huán)混

22、合式， 介于推流式和完全混 合式之間 5. 氧化溝種類(三溝式、DE) 5.4.2 間歇式活性污泥法（間歇式活性污泥法（SBR法）法） 1. SBR法運(yùn)行方式 運(yùn)行分為：進(jìn)水、曝氣反應(yīng)、沉淀、排水、待機(jī)（閑置） 五個(gè)階段。 2. SBR工藝特點(diǎn) (1)工藝簡(jiǎn)單，可省略二沉池和污泥回流設(shè)備 (2)反應(yīng)推動(dòng)力大，效率高 (3)沉淀效果好 (4)不易發(fā)生污尼膨脹 (5)通過運(yùn)行方式調(diào)節(jié)(前加缺氧，厭氧時(shí)間)可脫N除P (6)便于自動(dòng)控制(時(shí)間參數(shù)) (7) 適用于中小型污水處理裝置 5.SBR的發(fā)展 在SBR基礎(chǔ)上出現(xiàn)了一系列新工藝，ICEAS、CASS、 DAT-IAT、 MSBR、UNITANK

23、。 在原有基礎(chǔ)上增加連續(xù)進(jìn)出水、生物選擇器、循環(huán)混 合等功能。 5.4.3 AB法廢水處理工藝法廢水處理工藝 1.ABAB法特點(diǎn)法特點(diǎn) 無初沉池 A，B段各擁有自己的回流系統(tǒng)，兩段分開，有各自的 微生物群體 由于A段的負(fù)荷高，有效好的抗沖擊負(fù)荷能力 可以分期建設(shè)，條件成熟建二級(jí)。 2. ABAB法工藝法工藝 5.4.4 水解好氧工藝水解好氧工藝 水解酸化-好氧活性污泥在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上， 用水解池取代傳統(tǒng)的初沉池。 集生物降解，物理吸附為一體，有機(jī)物去除效果顯著高于初 沉池，并能將水中難降大分子有機(jī)分轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物， 提高污水可生化性。 是固體物被水解可溶物質(zhì)，降低污泥產(chǎn)量，使污水污

24、泥一次 性處理。 能耗低 停留時(shí)間短 產(chǎn)泥少 可用于工業(yè)廢水處理和含有較多難生物降解物質(zhì)的城市污水 處理 5.4.5 活性污泥法發(fā)展方向活性污泥法發(fā)展方向 提高氧利用率 減少占地面積 減少運(yùn)行費(fèi)用 提高運(yùn)行管理自動(dòng)化 深度凈化功能（脫N除P） 5.6 曝氣理論基礎(chǔ)曝氣理論基礎(chǔ) 5.6.1 曝氣方式和曝氣作用 1. 常用曝氣方式常用曝氣方式 a.鼓風(fēng)曝氣 b.機(jī)械曝氣 c.射流曝氣 d.鼓風(fēng)-機(jī)械聯(lián)合曝氣 2. 曝氣作用 a.充氧-生化反應(yīng) b.攪拌,使水,氣,液三相良好接觸提高氧利用率 c.維持液體的足夠速度以使水中固體物懸浮 5.6.2 菲克定律和雙膜理論 1.菲克定律 其中 物質(zhì)擴(kuò)散速率

25、擴(kuò)散系數(shù) 濃度梯度 dL dC vD dX d v L D dc dX 2. 雙膜理論 a 氣液兩相接觸面存在層流的氣膜和液膜(分子擴(kuò)散) b 氣液兩相紊流不存在濃度差 c 阻力主要在氣液兩膜 d 氣膜中存在分壓梯度,液膜中有濃度梯度,梯度是推動(dòng) e 氧難溶與水,因此液膜中存在氧的主要阻力 3. 氧的轉(zhuǎn)移模式氧的轉(zhuǎn)移模式 由菲克定律 dx dc D A dt dM v L 根據(jù)雙膜模型 a 氣膜阻力小 Pg=Pi = Cs是氧分區(qū)Pg時(shí)溶解氧飽 和濃度 b 設(shè)液膜厚度為Xf(很低) 液膜內(nèi)DO濃度梯度 ，代入菲克定律有 f S X CC dx dc f S L X CC AD dt dM CC

26、 VX AD X CC V AD V dt dM S f L f SL CC V A k dt dC SL O2轉(zhuǎn)移速率，kgO2/（m3h）；V曝氣池的容積 液膜氧傳質(zhì)系數(shù)，m/h， dt dC L k 氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)： V A kk LLa CCk dt dC SLa 氧向水中轉(zhuǎn)移模式： 提高氧轉(zhuǎn)移速率的方法： （1）提高 ,加強(qiáng)液相主體紊動(dòng)，降低液膜厚度，可以提高氧 轉(zhuǎn)移速率。例如微孔曝氣。 （2）提高CS，可以提高氧轉(zhuǎn)移速率。例如壓力生物反應(yīng)器、純氧 曝氣、深水曝氣。 La k 測(cè)定：采用充氧試驗(yàn)（清水） 對(duì)曝氣池混合液，反應(yīng)器氧轉(zhuǎn)移速率 La k 5.6.3 氧轉(zhuǎn)移影響因素 1.污水

27、質(zhì)的影響 2.水溫 修正： 3.氧的分壓 la la k k 1 污水中的 清水中的 lala kk 1 s s C C 清水中 污水中 ss CC 表面活性劑影響 含鹽量影響 (20) (20) ( )1.024 T laLa KTK )(10013. 1 )( 10013. 1 55 pa pap 所在地區(qū)實(shí)際大氣壓 CsCsp )( 2 1 minmaxsssb ccC ) 42100 . 2 () 2110013. 1 ( 2 1 55 tb s tb s Qp c Op c 35 103 . 910013. 1HP b )1 (2179 )1 (21 Ea Ea Ot 其中 H：曝氣

28、裝置的淹沒深度，m； Ea：曝氣裝置的氧利用率，。 5.6.4 供氣量計(jì)算 () ( ) .() T Lasb Tr dc KCCR VOR dt 20 2 1 02 )( 0 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 S R EA EA指脫氧、清水、20，1大氣壓的氧利用率(） S鼓風(fēng)機(jī)供氧量(kgO2/h) 轉(zhuǎn)移到曝氣池中的氧量(kgO2/h) 0 R )/(43. 1%21 3 2 mkgoGS s 0.3Gs 0.3 s s A O G E Gs鼓風(fēng)機(jī)供氣量(m3/h) ()() La OKCsV 0 2020 穩(wěn)定情況下，氧的轉(zhuǎn)移速率=活性微生物需氧率 Vr VXbQSaR () ( ) () . s T S T

29、 RC O CC 0 20 20 1 02 對(duì)機(jī)械曝氣： KDvQds 88. 128. 0 379. 0 ds Q 葉輪在標(biāo)準(zhǔn)條件下的充氧量，kg/L； v 葉輪線速度，m/s； D 葉輪直徑，m； K 修正系數(shù)。 5.7 曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置 5.7.1 5.7.1 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)和擴(kuò)散裝置鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)和擴(kuò)散裝置 1.廢水的曝氣設(shè)備 鼓風(fēng)式曝氣設(shè)備 A 微孔 (曝氣器) 20%-30% (小的好,但易堵) B 細(xì)氣泡 15%-20% c 中氣泡 (擴(kuò)散管) 8%-12% d 粗氣泡 噴嘴,噴射器 4%-6% 機(jī)械曝氣器 葉輪、轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤、水下曝氣器 2.空氣擴(kuò)散裝置主要指標(biāo) a 動(dòng)力效率E

30、p：每消耗1KW電轉(zhuǎn)移到混合液氧量 b 氧利用效率 EA 轉(zhuǎn)移到混合液的氧量占總供氧量百分比 c 氧的轉(zhuǎn)移效率 El 單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移的氧量 評(píng)定鼓風(fēng) a,b 評(píng)定機(jī)械 a,c 3.空氣擴(kuò)散裝置 （1）微氣泡空氣擴(kuò)散器 （2）中氣泡空氣擴(kuò)散器 （3）水力剪切空氣擴(kuò)散器 4、水力沖擊式空氣擴(kuò)散裝置 5、水下空氣擴(kuò)散裝置 5.7.2 5.7.2 機(jī)械曝氣裝置機(jī)械曝氣裝置 曝氣機(jī)理 形成水躍，卷入空氣 提升與輸出，更新水面從空氣復(fù)氧 形成負(fù)壓，吸入空氣 1.1.豎軸曝氣裝置豎軸曝氣裝置 2.橫軸曝氣裝置橫軸曝氣裝置 5.8 活性污泥反應(yīng)器 1.1.曝氣池分類曝氣池分類 （1）按混合液流態(tài)分：推流式、完

31、全混合式、循環(huán)混合式 （2）按平面形狀分：長(zhǎng)方形廊道，方型，環(huán)狀跑道 （3）按曝氣方式分：鼓風(fēng)、機(jī)械表面曝氣二者聯(lián)合使用 （4）從曝氣池與二沉池之間關(guān)系分：分建式、合建式 2.推流式曝氣池推流式曝氣池 1.特點(diǎn)： 多為鼓風(fēng)曝氣、采用廊道式 2.構(gòu)造 長(zhǎng)寬比L/B510 寬深比B/H=12 超高0.51.0m 縱向坡度2/1000左右 曝氣池采用淹沒潛孔進(jìn)水，出水采用溢流堰出水 曝氣池的管道布置（空氣管道、放空管道、中位管道、 消泡管道） 3.完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池 5.9 活性污泥系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì) 5.9.1.工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 (1)選定工藝流程及構(gòu)筑物形式 (2)

32、曝氣池容積的計(jì)算及曝氣池的工藝設(shè)計(jì) (3)計(jì)算需氧量，供氣量以及曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) (4)計(jì)算回流污泥量、剩余污泥量與污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (5)二次沉淀池型的選定與工藝計(jì)算、設(shè)計(jì) 4.9.2 曝氣區(qū)容積的計(jì)算曝氣區(qū)容積的計(jì)算 BOD污泥負(fù)荷率 XV QS N S 0 S XN QS V 0 容積負(fù)荷率 V QS N V 0 v N QS V 0 Ns的確定:對(duì)于完全混合 式曝氣池,由： max e se dS S dt vv XkS es e Sk XS v dt dS max se kS 時(shí)， Ve s e XSk k XS v dt dS 2max 0 0 e SS S 由 f Sk tX fSS XV QS N e V e S2 00 V X f= X 對(duì)于推流式曝氣池，由于微生物的增長(zhǎng)經(jīng)歷整個(gè)增 長(zhǎng)曲線、有機(jī)物的降解沿池長(zhǎng)逐漸減小，K2也不是 直線，因此無法推導(dǎo)也具體的Nv與出水之間的關(guān)系， 但是可以采取經(jīng)驗(yàn)公式： r SVI X r 6 10 r表示相關(guān)系數(shù)，一般取1.2。 一般SVI取100120，Xr一般800012000mg/L. r SVIR R X 6 10 1 1.1918 Ns=0.01295Se 或采用經(jīng)驗(yàn)值：0.30.5 kg BOD5/kg MLSS. 對(duì)于 混合液回流固體濃度Xr,