水的生物處理理論與應(yīng)用 第二十一章 生物處理新技術(shù) ppt課件

1、終了終了前往前往N無機(jī)NNOx-N(硝態(tài)氮)TKN(凱氏氮)總N(TN)NO3-NNH3-NNO2-N有機(jī)N尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)前往前往HOHNO3/2O：NH2-223亞硝化菌硝化-3-2NO1/2ONO硝酸菌HOHNO2ONH2-323硝化菌3222NHCORCOOHO)COOH：RCH(NH氨化菌氨化-2223-36OHO7H3N5COOH5CH：6NO反硝化菌反硝化-3322275-3240.982NOCO1.881HO1.044HNOH0.021C1.985HCO1.86ONH前往前往前往前往反硝化反響可使有機(jī)物得到分解氧化，實(shí)際是利用了硝酸鹽中的氧，每復(fù)原1gNO3N所利用的氧量約

2、2.6g。前往前往氮的氧化還原態(tài)氨離子NH4+羥胺NH2OH0+硝?；鵑OH+亞硝酸根NO2+硝酸根NO3氮的氧化還原態(tài)氨離子NH4+羥胺NH2OH0N2+硝?；鵑OH+亞硝酸根NO2+硝酸根NO3前往前往前往前往處 理 水回 流 污 泥反 硝 化反 應(yīng) 器BOD去 除硝 化 氨 化沉 淀 池堿N3(好 氧 )III回 流 污 泥CH2OH 剩 余 污 泥 剩 余 污 泥回 流 污 泥圖 21-1 兩 級(jí) 生 物 脫 氮 系 統(tǒng)前往前往前往前往回 流 污 泥回 流 污 泥處 理 水內(nèi) 循 環(huán) （ 硝 化 液 回 流 ）回 流 污 泥反 硝 化反 應(yīng) 器B OD 去 除 、 硝化 反 應(yīng) 反 應(yīng)

3、 器( 缺 氧 )沉 淀 池堿N2( 好 氧 )圖 21-3 分 建 式 缺 氧 -好 氧 活 性 污 泥 脫 氮 系 統(tǒng)前往前往硝化BOD去除回流污泥反硝化沉淀池處理水內(nèi)循環(huán)N2內(nèi)循環(huán)原污水空氣圖 21- 4 合建式缺氧-好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)點(diǎn)擊此處觀看合建式A1/O工藝過程前往前往氧池的有機(jī)物負(fù)荷，堿度可彌補(bǔ)需求的一半。n缺陷：n脫氮效率不高，普通N=7080%n好氧池出水含有一定濃度的硝酸鹽，如二沉池運(yùn)轉(zhuǎn)不當(dāng)，那么會(huì)發(fā)生反硝化反響，呵斥污泥上浮，使處置水水質(zhì)惡化。前往前往前往前往前往前往rSVI10X6R)L/mg(XR1RXR%100TNiTNTNeiTK)m(XFKQLV3sa)m

4、(HVS21總)d(WVX)d(ts)d/m(100)P1 (Wq3)d/kg(10050)SS(BVX)CC(aWe0ve0)h(KQVt 前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往前往）解磷池（）（污水好氧缺氧混合液回流（400%）剩余污泥回流污泥（50%）含磷污泥上清液高磷混凝沉淀石灰出水至初沉池二沉池出水圖 24-5 phostrip 工藝流程圖點(diǎn)擊此處觀看Phostrip除磷工藝流程動(dòng)態(tài)過程前往前往前往前往前往前往前往前往進(jìn) 水厭 氧缺 氧好 氧沉 淀混 合 液 回 流出 水剩 余 污 泥污 泥 回 流圖 2 1 -6 AS S S

5、2/ O 工 藝 流程 圖前往前往 A2/O合建式工藝中，厭氧、缺氧、好氧三段合建，中間經(jīng)過隔墻與孔洞相連。厭氧段和缺氧段采用多格串連為混合推流式，好氧段那么不分隔為推流式。第一期工程設(shè)兩座反響池，每池五個(gè)廊道，第一、二廊道分8格，前四格為厭氧段，后四格為缺氧段，均采用水下攪拌器攪拌。第三、四、五廊道不分格為好氧段，采用鼓風(fēng)曝氣 。 126. 0094. 11TKN5 . 1TKNt)T45(TETEs前往前往前往前往前往前往缺氧段：BOD5/NOXN4 5厭氧段進(jìn)水：P/BOD50.066反響器的污泥濃度MLSS=30004000 mg/L7DO好氧段：DO=2 mg/L,缺氧段：DO 0.

6、5mg/L,厭氧段：DO 0.2mg/L, NOXO=0 mg/L,8需氧量計(jì)算與A1/O工藝一樣，曝氣系統(tǒng)布置與普通活性污泥法一樣9剩余活性污泥計(jì)算與A1/O工藝一樣2. 設(shè)計(jì)計(jì)算前往前往前往前往前往前往前往前往圖 8 - 1 U C T 工藝流程圖好氧污泥外回流混合液回流厭氧進(jìn)水缺氧剩余污泥二沉池出水（）（混合液回流）（圖 8 - 2 M U C T 工 藝 流 程 圖缺 氧 進(jìn) 水厭 氧剩 余 污 泥好 氧二 沉 池出 水缺 氧 ）（混 合 液 回 流 污 泥 外 回 流）（混 合 液 回 流 ）（ 為了抑制UCT工藝圖二套混合液內(nèi)回流交叉，導(dǎo)致缺氧段的水力停留時(shí)間不易控制的缺陷，同時(shí)防

7、止好氧段出流的一部分混合液中的DO經(jīng)缺氧段進(jìn)入?yún)捬醵味蓴_磷的釋放，MUCT工藝將UCT工藝的缺氧段一分為二，使之構(gòu)成二套獨(dú)立的混合液內(nèi)回流系統(tǒng)，從而有效的抑制了UCT工藝的缺陷。 前往前往前往前往進(jìn)水初沉池圖 8-5 OWASA 工藝流程圖污泥外回流剩余污泥缺氧厭氧好氧二沉池出水發(fā)酵清液混合液內(nèi)回流污泥排至污泥處理區(qū)前往前往前往前往壓空壓空混合液污泥泵混合液污泥泵潷水器剩余污泥泵污水導(dǎo)流墻上部出流下部出流混合液回流混合液回流DATIAT導(dǎo)流區(qū)圖 8-10 DAT-IAT反應(yīng)池平面布置圖表21-3 DATIAT反響池周期運(yùn)轉(zhuǎn)過程 反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)段反應(yīng)池進(jìn)水口DAT池IAT池潷水器狀態(tài)反應(yīng)池內(nèi)水位

8、DATIAT1進(jìn)水曝氣進(jìn)水停止設(shè)計(jì)水位水位上升2進(jìn)水曝氣曝氣停止設(shè)計(jì)水位水位上升3進(jìn)水曝氣沉淀停止設(shè)計(jì)水位水位上升4進(jìn)水曝氣排水啟動(dòng)停止設(shè)計(jì)水位最高水位最低水位5進(jìn)水曝氣待機(jī)潷水停止設(shè)計(jì)水位最低水位注：DAT池為延續(xù)曝氣，也可間歇曝氣，使之處于缺氧、厭氧外形，以加強(qiáng)該工藝的脫氮除磷才干。 前往前往前往前往前往前往前往前往圖 8-12 平 面 布 置 示 意 圖池剩 余 污 泥池池池池出 水缺氧氧好氧氧厭缺縮濃出 水剩 余 污 泥底部穿孔擋板底部穿孔擋板混 合 液回 流上 清 液 去 好 氧 池污 水前往前往圖 8 - 1 3 M S B R 工 藝 原 理 圖濃縮池1 . 5 Q池池缺氧池厭氧

9、池缺氧池出 水( 第 一 個(gè) 半 周 期 )回流污泥1 . 5 Q回 流 污 泥0 . 5 Q( 第 二 個(gè) 半 周 期 )出 水進(jìn) 水( 第 二 個(gè) 半 周 期 )( 第 一 個(gè) 半 周 期 )1 . 0 Q3 . 0 Q1 . 5 Q( 第 一 個(gè) 半 周 期 )( 第 二 個(gè) 半 周 期 )好 氧 池回流污泥上 清 液1 . 0 Q1 . 5 Q1 . 0 Q前往前往表21-4 MSBR工藝運(yùn)轉(zhuǎn)方式 周期時(shí)段時(shí)間（min）MSBR各單元的工作狀態(tài)MSBR的污泥回流MSBR的混合液回流途徑MSBR的出水單元SBR1單元濃縮池單元缺氧池單元厭氧池單元缺氧池單元好氧池單元SBR2回流種類回流途

10、徑第一個(gè)半周期（120min）140攪拌濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流1234561656單元SBR-2出水上清液回流1261250曝氣濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流1234561656上清液回流1261330預(yù)沉濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流無回流656上清液回流無回流第二個(gè)半周期（120min）440沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣攪拌濃縮污泥回流7234567656單元SBR-1出水上清液回流7267550沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣曝氣濃縮污泥回流7234567656上清液回流7267630沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣預(yù)沉濃縮污泥回流無回流656上清液回流無回流前往前往前往前往前往前

11、往前往前往前往前往去除有機(jī)物與脫氮除磷的UNITANK工藝運(yùn)轉(zhuǎn)過程見以以下圖：圖 8-15 設(shè)有水下攪拌器交替式UNITANK運(yùn)行過程剩余污泥出水進(jìn)水由右至左T時(shí)后由左至由進(jìn)水剩余污泥出水T時(shí)后前往前往前往前往前往前往前往前往原污水轉(zhuǎn)刷曝氣器表面曝 氣器處理水(去二沉池)原污水轉(zhuǎn)刷二沉池處理水回流污泥污泥泵房干化設(shè)備圖 21-1 氧化溝平面圖圖 21-2 以氧化溝為生物處理單元的污水處理流程前往前往點(diǎn)擊此處查看其運(yùn)轉(zhuǎn)工況1146523354132 圖 21-4 卡 羅 塞 氧 化 溝 系 統(tǒng) (二 )1-來 自 經(jīng) 過 預(yù) 處 理 的 污 水 (或 不 經(jīng) 預(yù) 處 理 )；2-氧 化 溝 ；

12、3-表 面 機(jī) 械 曝 氣 器 ； 4-導(dǎo) 向 隔 墻 ； 5-處 理 水 去 往 二 次 沉 淀 池 圖 21-3 卡 羅 塞 氧 化 溝 系 統(tǒng) （ 一 ）1-污 水 泵 站 ； 1-回 流 污 泥 泵 站 ； 2-氧 化溝 ； 3-轉(zhuǎn) 刷 曝 氣 器 ； 4-剩 余 污 泥 排 放； 5- 處 理 水 排 放 ； 6-二 次 沉 淀 池前往前往D NAFEDCBNNNNNNNND N102 3 4 5 6 7 8AB CDE FD NNNN NNN ND NN圖 2 1 - 5 三 溝 式 氧 化 溝 的 基 本 運(yùn) 行 方 式階 段槽 3槽 2槽 1進(jìn) 水處 理 后 出 水曝 氣沉 淀

13、進(jìn) 水出 水D N = 反 硝 化 缺 氧N = 硝 化 好 氧小 時(shí)前往前往點(diǎn)擊此處查看三溝式氧化溝運(yùn)轉(zhuǎn)情況特點(diǎn)：流程簡單，無需設(shè)置初沉池、二沉池和污泥回流設(shè)備；處置效果穩(wěn)定、管理方便；基建費(fèi)用低、占地少；具有脫氮除磷功能。圖 21-6 奧 巴 勒 型 氧 化 溝 中 央 島污 水 進(jìn) 口污 泥 回 流二 沉 池回 流 污 泥012前往前往點(diǎn)擊此處查看實(shí)物照片污水來自 預(yù)處理曝氣區(qū)沉淀區(qū)處理水集水管隔墻集水管隔墻曝氣區(qū)沉淀區(qū)圖 21-7 曝氣-沉淀一體化氧化溝剖面 A - A前往前往特點(diǎn)：1將二沉池建在氧化溝內(nèi)，完成曝氣沉淀二個(gè)功能2隔墻、三角形導(dǎo)流板、集水管3機(jī)械表曝4占地省，不要污泥回流

14、系統(tǒng)，節(jié)省基建費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 污泥排出口浮渣出口浮渣隔板溢流槽浮渣回流浮渣回流污泥排出口浮渣出口v1v1v2圖 21-8 船形一體化氧化溝注：槽內(nèi)流速v1為船式沉淀池部流速v2的60%前往前往圖 21-9 二次沉淀池交替運(yùn)行氧化溝系統(tǒng)處理水污水來自預(yù)處理出水曝氣器二次沉淀池前往前往8.0m，國內(nèi)氧化溝水深普通在3.55.2m前往前往前往前往前往前往Xt)LeL(YQVsO)LeLo(YQVXXVXts式中：Q污程度均日流量m3/sY污泥凈增長系數(shù)：KgMLSS/KgBOD5Lo,Le分別為進(jìn)、出水BOD5濃度ts污泥齡日：X混合液懸浮固體濃度MLSS,(g/m3)普通為25005000mg/L

15、前往前往QSSVWQNNSSVWLLQGNOssxeossxe36 . 256. 0)(57. 442. 168. 0068. 00eLLQQNNeo)(57. 4SSVWssx42. 1QNO36 . 2%1257. 456. 0SSVWSSVWssxssx75. 0SSVssNeNo,G是以下部分的代數(shù)和降解BOD5的需氧量：硝化需氧量：排放剩余活性污泥Wx所呵斥減少的BOD5量，因此部分BOD5并未耗氧，應(yīng)予以扣除：反硝化過程的產(chǎn)氧量：排放剩余活性污泥Wx所呵斥減少的NH3-N,由于此部分NH3-N不耗氧，應(yīng)予以扣除：式中：Q污水設(shè)計(jì)流量m3/dWx剩余活性污泥排放量Kg/d分別為進(jìn)、出

16、水氨氮濃度mg/L、g/m3NO3復(fù)原的NO3濃度mg/L、g/m3將G折算成規(guī)范外形下的需氧量，再來選曝氣設(shè)備前往前往推導(dǎo)：1/ts=aNrs-b即1/c=YNrs-Kd)d/kg(bts1aQLr)v(WxaQLr)v(Wx)bts1 ()v(WxaQLr)v(WxVXvVXvQLrabts1btstsVXvaQLr1bVXvaQLrts1式中：Q設(shè)計(jì)污水流量m3/dLr(Lo-Le),去除的BOD5濃度mg/Lts污泥齡da污泥產(chǎn)率系數(shù)：KgMLSS/KgBOD5，對(duì)于城市污水，a普通為0.50.65b污泥本身氧化率d-1,對(duì)于城市污水，b普通為0.050.1d-1前往前往t=V/Q 前

17、往前往R=X/(XR-X)100式中：X氧化溝混合液污泥濃度mg/LXR二沉池底流污泥濃度mg/L前往前往veOsVXLLQN)(KgBOD5/KgMLVSS.d前往前往前往前往前往前往XYQLrtVs1)QC124. 0YQLrQCWe(TN)O(TN)CCe(TN),O(TN)Kg(VWGDN1氧化溝總?cè)莘e的計(jì)算a.有機(jī)碳氧化、氨氮硝化所需容積V1式中：Q污程度均日流量Lr=Co-Ce;Co-Ce分別為進(jìn)出水BOD5濃度ts污泥齡d，普通為1020dX氧化溝MLSS濃度(g/m3)Y污泥凈增長系數(shù)KgMLSS/KgBOD5b.缺氧反硝化區(qū)容積V2反硝化區(qū)脫氮量W(KgN/d)的計(jì)算式中：Q

18、污程度均日流量(m3/d)分別為進(jìn)出水中總氮濃度(KgN/d)Y污泥凈產(chǎn)率系數(shù)Lr=Co-Ce; Co、Ce分別為進(jìn)出水BOD5濃度Kg BOD5/m3 0.124微生物細(xì)胞分子式C5H7NO2中N占12.4反硝化區(qū)需求的污泥量G(Kg)式中：W反硝化區(qū)脫氮量(KgN/d)VDN反硝化速率，當(dāng)水溫8，氧化溝中X為4000mg/L時(shí)，VDN0.026gNO3-_N/(gMLSS.d)0.026KgNO3-_N/(KgMLSS.d)反硝化區(qū)容積V2(m3)V2=G/X (m3) 式中：X硝化污泥濃度，普通取4 (g/L)c. 廓清沉淀區(qū)容積三溝式氧化溝的二條邊溝時(shí)輪換作廓清沉淀用的當(dāng)三條溝平均污泥

19、濃度取4 g/L，義務(wù)周期8h，假設(shè)在廓清沉淀過程中活性污泥無活性，由此推算出具有活性作用的污泥占總污泥量的比例，K普通取0.55 比例K(V1+ V2)/V=0.55 V: 總污泥所占容積V1+ V2：具有活性作用的污泥所占容積d. 氧化溝總?cè)莘eV(m3) V=(V1+ V2)/K(m3) 當(dāng)分成兩組三溝式氧化溝，那么每組溝容積為V/2，取水深H33.5m，那么每組平面面積為V/2.H,那么每條溝的平面面積為V/2H3 (m3)2需氧量O2的計(jì)算 其計(jì)算方法與計(jì)算公式與前面其他氧化溝計(jì)算一樣3供氧量RO計(jì)算與前一樣為保證氧化溝五年不堆積，曝氣轉(zhuǎn)刷輸入能量為平安見，為10W/m3 前往前往前往

20、前往前往前往市政管網(wǎng)排水沉淀曝氣沉淀吸附沉沙格柵出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥A段B段圖 21-25 A-B法工藝流程前往前往前往前往前往前往nNs=0.150.30 KgBOD5/KgMLSSdnT停留=23hn污泥齡ts=1520dnDO=12mg/LnR=(50100)%n二沉池沉淀時(shí)間24hn汽水比710：1a. 曝氣池容積A段：VA=24Qlo/FS(A)X(A)(m3) FS(A)=24Qlo/V(A)X(A)式中：Q設(shè)計(jì)流量m3/hLo進(jìn)入A段BOD5濃度，Kg/ m3FS(A)34 KgBOD5/KgMLSSdX(A)20003000 mg/L 23 Kg/ m3B段：V

21、B=24Qla/FS(B)X(B)(m3) FS(B)=24Qla/V(B)X(B)Q設(shè)計(jì)流量m3/hLa進(jìn)入A段BOD5濃度，Kg/ m3FS(B)0.3KgBOD5/KgMLSSdX(B)34 Kg/ m3總?cè)莘eV=VA+VB校核A.B段的水利停留時(shí)間t=V/Qb. 曝氣池的布置對(duì)大、中型污水廠，普通為推流式，其工藝尺寸確實(shí)定與普通活性污泥法一樣。c. 需氧量O2Kg/hA段：O2(A)=aQLr (Kg/h) 式中：Q設(shè)計(jì)流量m3/h a需氧量系數(shù)，普通為0.40.6KgO2/KgBOD5 Lr=LoLa，去除的BOD5量KgBOD5/ m3B段：O2(B)=aQLr+bQNr (Kg/

22、h) 式中：Q設(shè)計(jì)流量m3/h a需氧量系數(shù)，B段普通為1.23KgO2/KgBOD5 Lr=LaLe，為B段曝氣池去除BOD5濃度：KgBOD5/ m3 b去除每千克NO3N所需氧千克數(shù) b為4.57 KgO2/KgNO3N Nr=NaNe，為B段NO3N的去除濃度 總需氧量O2= O2(A)+ O2(B)供氣量的計(jì)算和曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與普通活性污泥法一樣。 )d(Na1)A( sd74. 0d36. 11dKgMLSSKgBOD4KgBODKgMLSS34. 0155d3 .13d075. 01dKgMLSSKgBOD15. 0KgBODKgMLSS5 . 0155)B( sNx1d.沉淀池

23、的計(jì)算確定中沉池、二沉池的外表負(fù)荷q，求出各自的沉淀池的外表積A沉淀池有效水深取24m，普通為3.5m求各段沉淀池的有效容積，校核HRT=V/Q的水利停留時(shí)間e.剩余污泥量W(Kg/d)和污泥齡ts(d)A段剩余污泥量WA=QSr+aQLrKg/d式中：Sr=SoSe，A段SS的去除濃度Kg/m3Q設(shè)計(jì)流量m3/hLr=LoLa，去除BOD5濃度：Kg/m3A污泥凈增長系數(shù)，普通為0.34Kg/KgBOD5污泥齡ts(A)=式中：Ns(A)A段污泥負(fù)荷率KgBOD5/KgMLSSd，普通為34ts(A)=ts(B)=B段剩余污泥量WB=xQLrKg/d式中：x去除每千克BOD5產(chǎn)泥量，普通為0

24、.5Kg/KgBOD5Q設(shè)計(jì)流量m3/hLr=LaLe，去除BOD5濃度：Kg/m3污泥齡ts(B)=式中：Ns(B)B段污泥負(fù)荷率KgBOD5/KgMLSSd，Ns(B)0.3KgBOD5/KgMLSSd前往前往前往前往原 廢 水初 次 沉 淀 池曝 氣 池間 歇 曝 氣處 理 水圖 2 1 - 1 1 間 歇 式 活 性 污 泥 法 工 藝處 理 水 排 水 工 序 污 水 流 入 工 序污 水 排 泥 待 機(jī) 工 序剩 余 污 泥 沉 淀 工 序 曝 氣 反 應(yīng) 工 序圖 12-12 SBR工 藝 的 典 型 運(yùn) 行 工 序前往前往前往前往)m(N24QTQ3O)m(1000NvCnQV3O有效有效V10MLSSSVIV6min有效V)10MLSSSVI1 (Q6O1計(jì)算周期進(jìn)水量QO(m3)式中：Q平均日污水量m3/dT義務(wù)周期hN反響池池?cái)?shù)N22反響池有效容積V有效(m3)式中