水污染控制工程1-5(21)

1、112.1 12.1 活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理12.2 12.2 活性污泥工藝的發(fā)展活性污泥工藝的發(fā)展12.3 12.3 活性污泥數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)活性污泥數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)12.4 12.4 氣體傳遞原理與曝氣設(shè)備氣體傳遞原理與曝氣設(shè)備12.5 12.5 去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)12.6 12.6 生物脫氮除磷工藝及設(shè)計(jì)生物脫氮除磷工藝及設(shè)計(jì)12.7 12.7 活性污泥法的運(yùn)行管理活性污泥法的運(yùn)行管理水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章2第五節(jié)第五節(jié) 去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì) 水污染控制工程

2、水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料12.5.2 12.5.2 工藝流程的選擇與確定工藝流程的選擇與確定12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)12.5.5 12.5.5 二沉池的工藝設(shè)計(jì)二沉池的工藝設(shè)計(jì)12.5.6 12.5.6 污泥回流及處理污泥回流及處理3水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章要調(diào)查研究和收集的基礎(chǔ)資料：要調(diào)查研究和收集的基礎(chǔ)資料：1 1、廢水的水量、水質(zhì)及其變化規(guī)律；、廢水的水量、水質(zhì)及其變化規(guī)律；2 2、對(duì)處理后出水的水質(zhì)

3、要求；、對(duì)處理后出水的水質(zhì)要求；3 3、對(duì)處理中產(chǎn)生的污泥的處理要求；、對(duì)處理中產(chǎn)生的污泥的處理要求；4 4、污泥負(fù)荷與、污泥負(fù)荷與BODBOD5 5的去除率；的去除率；5 5、混合液濃度與污泥回流比。、混合液濃度與污泥回流比。6. 6. 氣象水文資料；氣象水文資料；7. 7. 接納污水的對(duì)象資料；接納污水的對(duì)象資料；8. 8. 污水處理廠廠址資料（地形和地質(zhì)）。污水處理廠廠址資料（地形和地質(zhì)）。生活污水或城市污水生活污水或城市污水設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)廢水工業(yè)廢水試驗(yàn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)試驗(yàn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料4 活性污泥法系統(tǒng)作為整體，包括曝氣池、

4、二沉池、曝氣系統(tǒng)、活性污泥法系統(tǒng)作為整體，包括曝氣池、二沉池、曝氣系統(tǒng)、回流設(shè)備等，甚至包括剩余污泥的處理處置。回流設(shè)備等，甚至包括剩余污泥的處理處置。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： （1 1） 工藝流程選擇；工藝流程選擇； （2 2） 曝氣池容積和構(gòu)筑物尺寸的確定；曝氣池容積和構(gòu)筑物尺寸的確定； （3 3） 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)；曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)； （4 4） 二沉池澄清區(qū)、污泥區(qū)的工藝設(shè)計(jì)；二沉池澄清區(qū)、污泥區(qū)的工藝設(shè)計(jì)； （5 5）污泥回流設(shè)備設(shè)計(jì)。污泥回流設(shè)備設(shè)計(jì)。12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章5第五節(jié)第五節(jié) 去除有機(jī)污染

5、物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì) 水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料12.5.2 12.5.2 工藝流程的選擇與確定工藝流程的選擇與確定12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)12.5.5 12.5.5 二沉池的工藝設(shè)計(jì)二沉池的工藝設(shè)計(jì)12.5.6 12.5.6 污泥回流及處理污泥回流及處理61 1、廢水的水量、水質(zhì)及變化規(guī)律、廢水的水量、水質(zhì)及變化規(guī)律2 2、對(duì)處理后出水的水質(zhì)要求、對(duì)處理后出水的水質(zhì)要求3 3、對(duì)

6、處理中所產(chǎn)生的污泥的處理要求、對(duì)處理中所產(chǎn)生的污泥的處理要求4 4、當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、地質(zhì)條件、氣候條件等、當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢谩⒌刭|(zhì)條件、氣候條件等5 5、當(dāng)?shù)氐氖┕に郊斑\(yùn)行管理人員的技術(shù)水平等、當(dāng)?shù)氐氖┕に郊斑\(yùn)行管理人員的技術(shù)水平等6 6、工期要求以及限期達(dá)標(biāo)的要求、工期要求以及限期達(dá)標(biāo)的要求7 7、工藝技術(shù)的可行性、先進(jìn)性以及經(jīng)濟(jì)上的可能、工藝技術(shù)的可行性、先進(jìn)性以及經(jīng)濟(jì)上的可能 性、合理性等性、合理性等8 8 進(jìn)行多種工藝流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。進(jìn)行多種工藝流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 流程選擇是活性污泥設(shè)計(jì)中的首要問題，關(guān)系到日后運(yùn)轉(zhuǎn)流程選擇是活性污泥設(shè)計(jì)中的首要問題，關(guān)系到日后運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定可靠以及經(jīng)

7、濟(jì)和環(huán)境效益，必須在詳盡調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)的穩(wěn)定可靠以及經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，必須在詳盡調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，以得到先進(jìn)合理的流程。行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，以得到先進(jìn)合理的流程。12.5.2 12.5.2 工藝流程的選擇和確定工藝流程的選擇和確定水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章7第五節(jié)第五節(jié) 去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì) 水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料12.5.2 12.5.2 工藝流程的選擇與確定工藝流程的選擇與確定12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工

8、藝設(shè)計(jì)12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)12.5.5 12.5.5 二沉池的工藝設(shè)計(jì)二沉池的工藝設(shè)計(jì)12.5.6 12.5.6 污泥回流及處理污泥回流及處理812.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章 容積計(jì)算容積計(jì)算1、有機(jī)物負(fù)荷法、有機(jī)物負(fù)荷法2、水力停留時(shí)間法、水力停留時(shí)間法3、污泥齡法、污泥齡法912.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章1、有機(jī)負(fù)荷法計(jì)算容積計(jì)算、有機(jī)負(fù)荷法計(jì)算容積計(jì)算有機(jī)物負(fù)荷率的兩種表示方法有機(jī)物負(fù)荷率的兩種

9、表示方法活性污泥負(fù)荷率活性污泥負(fù)荷率L LS S（簡(jiǎn)稱污泥負(fù)荷）（簡(jiǎn)稱污泥負(fù)荷）曝氣區(qū)容積負(fù)荷率曝氣區(qū)容積負(fù)荷率L LV V（簡(jiǎn)稱容積負(fù)荷）（簡(jiǎn)稱容積負(fù)荷）10 污泥負(fù)荷率是指單位質(zhì)量活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所污泥負(fù)荷率是指單位質(zhì)量活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所能承受的能承受的BOD5量，即量，即:式中：式中：L Ls s污泥負(fù)荷率污泥負(fù)荷率,kg BOD,kg BOD5 5/ /（kgMLVSSkgMLVSSd d）; ; QQ與曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，與曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，mm3 3/d/d； S S0 0曝氣池進(jìn)水的平均曝氣池進(jìn)水的平均BODBOD5 5值，值，mg/Lmg/L； X X

10、曝氣池中的污泥濃度，曝氣池中的污泥濃度，mg/Lmg/L； F/M F/M食物與微生物比食物與微生物比,kg BOD,kg BOD5 5/ /（kgMLVSSkgMLVSSd d）污泥負(fù)荷率污泥負(fù)荷率XVQSFL0SM(（微生物總量）基質(zhì)總量）XLQSVs0水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章11 根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范考慮出水帶考慮出水帶走部分基質(zhì)的情況，計(jì)算的容積走部分基質(zhì)的情況，計(jì)算的容積V可以略小，即：可以略小，即：式中：式中：L Ls s污泥負(fù)荷率污泥負(fù)荷率,kg BOD,kg BOD5 5/ /（kgMLSSkgMLSSd d）; ;

11、 QQ與曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，與曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，mm3 3/d/d； S S0 0曝氣池進(jìn)水的平均曝氣池進(jìn)水的平均BODBOD5 5值，值，mg/Lmg/L； S Se e曝氣池出水的平均曝氣池出水的平均BODBOD5 5值，值，mg/Lmg/L； X X曝氣池中的污泥濃度，曝氣池中的污泥濃度，mg/Lmg/L。 XLSSQVse)(0水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12 例如：流量例如：流量200m200m3 3/h/h，曝氣池進(jìn)水，曝氣池進(jìn)水BODBOD為為150mg/L, 150mg/L, 出水要出水要求為求為15mg/L15mg/L，采用階段曝氣法，求曝

12、氣池容積。，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。 階段曝氣法經(jīng)驗(yàn)去除率：階段曝氣法經(jīng)驗(yàn)去除率：85%85%9090 污泥負(fù)荷：污泥負(fù)荷：0.20.4kgBOD0.20.4kgBOD5 5/kgMLSS/kgMLSSd MLSS:15003000mg/L MLSS:15003000mg/L 取污泥負(fù)荷為取污泥負(fù)荷為0.3 0.3 kgBODBOD5 5/kgMLSS/kgMLSSd d，MLSSMLSS為為2400 mg/L,2400 mg/L,則則 曝氣池容積：曝氣池容積：3090024003.0)15150(24200)(mXLSSQVse水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章1312.5

13、.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章1、有機(jī)負(fù)荷法計(jì)算容積計(jì)算、有機(jī)負(fù)荷法計(jì)算容積計(jì)算有機(jī)物負(fù)荷率的兩種表示方法有機(jī)物負(fù)荷率的兩種表示方法活性污泥負(fù)荷率活性污泥負(fù)荷率L LS S（簡(jiǎn)稱污泥負(fù)荷）（簡(jiǎn)稱污泥負(fù)荷）曝氣區(qū)容積負(fù)荷率曝氣區(qū)容積負(fù)荷率L LV V（簡(jiǎn)稱容積負(fù)荷）（簡(jiǎn)稱容積負(fù)荷）14 容積負(fù)荷是指單位容積曝氣區(qū)在單位時(shí)間內(nèi)所能承受容積負(fù)荷是指單位容積曝氣區(qū)在單位時(shí)間內(nèi)所能承受的的BODBOD5 5量，即：量，即：式中：式中：L Lv v容積負(fù)荷率，容積負(fù)荷率，kg (BODkg (BOD5 5)/(m)/(m3 3d)d)。容

14、積負(fù)荷率容積負(fù)荷率XLVQSLS0VVLQSV0水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章 例如：流量例如：流量200m3/h，曝氣池進(jìn)水，曝氣池進(jìn)水BOD5為為150mg/L, 出水要出水要求為求為15mg/L，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。 階段曝氣法經(jīng)驗(yàn)去除率：階段曝氣法經(jīng)驗(yàn)去除率：85%90 容積負(fù)荷：容積負(fù)荷：0.41.2 kgBOD5/m3d 取容積負(fù)荷取容積負(fù)荷0.8 kgBOD5/m3d ，則曝氣池容積：，則曝氣池容積：3309008.01015024200mLQSVV水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章1612.5.3 12.5.

15、3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章 容積計(jì)算容積計(jì)算1、有機(jī)物負(fù)荷法、有機(jī)物負(fù)荷法2、水力停留時(shí)間法、水力停留時(shí)間法3、污泥齡法、污泥齡法17 簡(jiǎn)寫為簡(jiǎn)寫為HRTHRT，指待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間，指待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時(shí)間，也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時(shí)間。也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時(shí)間。可以根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)去除率，確定曝可以根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)去除率，確定曝氣池的水力停留時(shí)間，計(jì)算曝氣池體積。氣池的水力停留時(shí)間，計(jì)算曝氣池體積。經(jīng)驗(yàn)水力停留時(shí)間：經(jīng)驗(yàn)水力停留時(shí)間

16、：ttQV式中：式中：t t水力停留時(shí)間，水力停留時(shí)間，h h。水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)2、水力停留時(shí)間計(jì)算容積計(jì)算、水力停留時(shí)間計(jì)算容積計(jì)算18 例如：流量例如：流量200m3/h，曝氣池進(jìn)水，曝氣池進(jìn)水BOD5為為150mg/L, 出水要求為出水要求為15mg/L，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。 階段曝氣經(jīng)驗(yàn)去除率：階段曝氣經(jīng)驗(yàn)去除率：85%90 經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間：經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間：35h 取停留時(shí)間為取停留時(shí)間為4.5 h，則曝氣池容積：，則曝氣池容積：39005.4200mtQV水

17、污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章19根據(jù)上面任何一式可計(jì)算曝氣池的體積，即根據(jù)上面任何一式可計(jì)算曝氣池的體積，即: :tQLQSXLQSVV0S0 S S0 0和和QQ是已知的，是已知的，X X和和L L可參考教材中表可參考教材中表12121 1選擇。對(duì)選擇。對(duì)于某些工業(yè)污水，要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定于某些工業(yè)污水，要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定X X和和L L值。上述經(jīng)驗(yàn)值。上述經(jīng)驗(yàn)方法應(yīng)用方便，但需要一定的經(jīng)驗(yàn)。方法應(yīng)用方便，但需要一定的經(jīng)驗(yàn)。 20水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章21水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章2212.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的

18、工藝設(shè)計(jì)水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章 容積計(jì)算容積計(jì)算1、有機(jī)物負(fù)荷法、有機(jī)物負(fù)荷法2、水力停留時(shí)間法、水力停留時(shí)間法3、污泥齡法、污泥齡法理論計(jì)算方法理論計(jì)算方法236212 )1 ()(Cd0CKXSSYQVe12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)3、污泥齡計(jì)算容積計(jì)算、污泥齡計(jì)算容積計(jì)算cdeicKVSSQYX1水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章24第五節(jié)第五節(jié) 去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì) 水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料

19、12.5.2 12.5.2 工藝流程的選擇與確定工藝流程的選擇與確定12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)12.5.5 12.5.5 二沉池的工藝設(shè)計(jì)二沉池的工藝設(shè)計(jì)12.5.6 12.5.6 污泥回流及處理污泥回流及處理25a 活性污泥每代謝活性污泥每代謝1kgBOD5所需要的氧量，所需要的氧量，kgO2/kg；b 活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，kgO2/(kgh)； 被降解的有機(jī)物量，被降解的有機(jī)物量，kg/m3。曝氣池內(nèi)耗氧過(guò)程包括活性污泥對(duì)有機(jī)物的氧化分解和其曝氣

20、池內(nèi)耗氧過(guò)程包括活性污泥對(duì)有機(jī)物的氧化分解和其本身的內(nèi)源代謝，因而所需氧量為：本身的內(nèi)源代謝，因而所需氧量為：12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章 需氧量計(jì)算需氧量計(jì)算（1）根據(jù)有機(jī)物降解需氧率和內(nèi)源代謝需氧率計(jì)算）根據(jù)有機(jī)物降解需氧率和內(nèi)源代謝需氧率計(jì)算rv= aQS + bVX所需的氧量r0eS = SS-26有機(jī)物在生化反應(yīng)中有部分被氧化，有部分合成微生有機(jī)物在生化反應(yīng)中有部分被氧化，有部分合成微生物，形成剩余活性污泥量。因而所需氧量為：物，形成剩余活性污泥量。因而所需氧量為：XSSQe42. 168. 0)(0所需的氧量

21、1.421.42污泥氧當(dāng)量系數(shù)，完全氧化污泥氧當(dāng)量系數(shù)，完全氧化1 1個(gè)單位細(xì)胞需要個(gè)單位細(xì)胞需要1.421.42單位的氧單位的氧0.680.68BODBOD5 5=0.68BOD=0.68BODL L；12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章 需氧量計(jì)算需氧量計(jì)算（2）微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解需氧量）微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解需氧量27需氧量需氧量水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章AsERG28.00A. 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)LTsmTsmCCCRR)()20()20(0024.1F12.5.4 12.5.4 曝氣系

22、統(tǒng)的設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供氣量供氣量28需氧量需氧量A. 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)供氣量供氣量水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29B. 機(jī)械曝氣系統(tǒng)機(jī)械曝氣系統(tǒng)需氧量需氧量供氣量供氣量水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)LTsmTsmCCCRR)()20()20(0024.1F30第五節(jié)第五節(jié) 去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì) 水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基

23、礎(chǔ)資料12.5.2 12.5.2 工藝流程的選擇與確定工藝流程的選擇與確定12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)12.5.5 12.5.5 二沉池的工藝設(shè)計(jì)二沉池的工藝設(shè)計(jì)12.5.6 12.5.6 污泥回流及處理污泥回流及處理31X0Xe曝氣池曝氣池二沉池二沉池二次沉淀池的功能要求二次沉淀池的功能要求：1. 1. 澄清（固液分離）澄清（固液分離）2.2.污泥濃縮（使回流污泥的含水率降低，污泥濃縮（使回流污泥的含水率降低，剩余剩余污泥的體積污泥的體積 減少）減少）水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章

24、32水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章33水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章34水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章35基本原理基本原理將正常的曝氣池溶液放入將正常的曝氣池溶液放入1000mL1000mL沉淀筒，沉淀片刻開始出現(xiàn)泥水分離現(xiàn)沉淀筒，沉淀片刻開始出現(xiàn)泥水分離現(xiàn)象，泥層象，泥層B B中固體濃度一致中固體濃度一致( (成層沉淀成層沉淀) )，繼續(xù)沉淀，泥面下沉，筒底部出，繼續(xù)沉淀，泥面下沉，筒底部出現(xiàn)現(xiàn)C C層，發(fā)生壓縮沉淀，最后出現(xiàn)層，發(fā)生壓縮沉淀，最后出現(xiàn)D D層（污泥濃縮）。層（污泥濃縮）。水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章36自由沉

25、淀 懸浮顆粒濃度不高；沉淀過(guò)程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過(guò)程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池中。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀可分成四種類型 懸浮顆粒濃度不高；沉淀過(guò)程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過(guò)程中，顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的?；瘜W(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。絮凝沉淀區(qū)域沉淀或成層沉淀壓縮沉淀 懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過(guò)程存在壓縮沉淀。水污染控制工

26、程水污染控制工程 第十二章第十二章37二沉池的實(shí)際工作情況二沉池的實(shí)際工作情況 （1 1）二沉池中普遍存在著四個(gè)區(qū)：清水）二沉池中普遍存在著四個(gè)區(qū)：清水區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、壓縮區(qū)區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、壓縮區(qū)。兩兩個(gè)界面：泥水界面和壓縮界面。個(gè)界面：泥水界面和壓縮界面。 （2 2）混合液進(jìn)入二沉池以后，立即被?。┗旌弦哼M(jìn)入二沉池以后，立即被稀釋，固體濃度大大降低，形成一個(gè)絮凝釋，固體濃度大大降低，形成一個(gè)絮凝區(qū)。絮凝區(qū)上部是清水區(qū)，兩者之間有區(qū)。絮凝區(qū)上部是清水區(qū)，兩者之間有一泥水界面。一泥水界面。 （3 3）絮凝區(qū)后是一個(gè)成層沉降區(qū)，在此區(qū)內(nèi)，固體濃度基本不變，沉速）絮凝區(qū)后是一個(gè)成層沉

27、降區(qū)，在此區(qū)內(nèi)，固體濃度基本不變，沉速也基本不變。絮凝區(qū)中絮凝情況的優(yōu)劣，直接影響成層沉降區(qū)中泥花的也基本不變。絮凝區(qū)中絮凝情況的優(yōu)劣，直接影響成層沉降區(qū)中泥花的形態(tài)、大小和沉速。形態(tài)、大小和沉速。 （4 4）靠近池底處形成污泥壓縮區(qū)。）靠近池底處形成污泥壓縮區(qū)。水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章38二沉池的實(shí)際工作情況二沉池的實(shí)際工作情況 二沉池的澄清能力與混合液進(jìn)入池后的絮凝情況密切相二沉池的澄清能力與混合液進(jìn)入池后的絮凝情況密切相關(guān)，也與二沉池的表面面積有關(guān)。關(guān)，也與二沉池的表面面積有關(guān)。 二沉池的濃縮能力主要與污泥性質(zhì)及泥斗的容積有關(guān)。二沉池的濃縮能力主要與污泥性質(zhì)及泥斗的

28、容積有關(guān)。 對(duì)于沉降性能良好的活性污泥，二沉池的泥斗容積可以對(duì)于沉降性能良好的活性污泥，二沉池的泥斗容積可以較小。較小。水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章39二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算二次沉淀池在構(gòu)造上要注意以下特點(diǎn)二次沉淀池在構(gòu)造上要注意以下特點(diǎn)： （1 1）二次沉淀池的進(jìn)水部分，應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，）二次沉淀池的進(jìn)水部分，應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使泥花結(jié)大。使泥花結(jié)大。 （2 2）二沉池中污泥絮體較輕）二沉池中污泥絮體較輕, ,容易被出流水挾走容易被出流水挾走, ,要限制出流堰處的流速要限制出流堰處的流速, ,使單位堰長(zhǎng)的出水量不超

29、過(guò)使單位堰長(zhǎng)的出水量不超過(guò)1.7L1.7L/ /（mm s s）。）。 （3 3）污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。在二沉池內(nèi)，活性污泥中）污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。在二沉池內(nèi)，活性污泥中的溶解氧只有消耗，沒有補(bǔ)充，容易耗盡。缺氧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能影響活性的溶解氧只有消耗，沒有補(bǔ)充，容易耗盡。缺氧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能影響活性污泥中微生物的活力污泥中微生物的活力，并可能因反硝化而使污泥上浮并可能因反硝化而使污泥上浮，故濃縮時(shí)間一般故濃縮時(shí)間一般不超過(guò)不超過(guò)2h2h。 （4 4）二沉池應(yīng)設(shè)計(jì)浮渣的收集、撇除、輸送和處置裝置。）二沉池應(yīng)設(shè)計(jì)浮渣的收集、撇除、輸送和處置裝置。水污染控制工程水污染控制工程

30、 第十二章第十二章40二次沉淀池的計(jì)算方法可用下列兩二次沉淀池的計(jì)算方法可用下列兩個(gè)個(gè)公式反映：公式反映：式中：式中：A A澄清區(qū)表面積，澄清區(qū)表面積，mm2 2；QQ廢水設(shè)計(jì)流量，用最大時(shí)流量，廢水設(shè)計(jì)流量，用最大時(shí)流量，mm3 3/h/h；q q表面水力負(fù)荷表面水力負(fù)荷，mm3 3/ /（mm2 2h h）或）或m/hm/h；q q的取值應(yīng)小于或等于污泥的取值應(yīng)小于或等于污泥的成層速率的成層速率u(0.2-0.5mm/s)u(0.2-0.5mm/s)V Vs s污泥區(qū)容積，污泥區(qū)容積，mm3 3；R R最大污泥回流比；最大污泥回流比；t ts s污泥在二次沉淀池中的濃縮時(shí)間，污泥在二次沉淀

31、池中的濃縮時(shí)間，h h。(2h) (2h) 二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算（1）表面負(fù)荷法）表面負(fù)荷法ssQAqVRQt水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章有效水深有效水深H理論上說(shuō)澄清區(qū)的水深并不影響沉淀效率，但影響流態(tài)，理論上說(shuō)澄清區(qū)的水深并不影響沉淀效率，但影響流態(tài)，H根據(jù)水力停留時(shí)間根據(jù)水力停留時(shí)間t計(jì)算，一般取計(jì)算，一般取1.5-4 h。qtAQtH水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算（1）表面負(fù)荷法）表面負(fù)荷法42mAQtHhmRQtVQQQQQmqQAhmqvqsRRR6 . 1,225.835 . 0

32、500333. 0%3 .33R 12000)(30006258 . 0500/8 . 0,320有有效效水水深深：取取水水力力停停留留時(shí)時(shí)間間為為二二沉沉池池污污泥泥區(qū)區(qū)容容積積：污污泥泥回回流流比比：沉沉淀淀池池面面積積：取取表表面面水水力力負(fù)負(fù)荷荷水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章例已知進(jìn)入二沉池的混合液流量為已知進(jìn)入二沉池的混合液流量為Q=500m3/h，污泥濃度，污泥濃度為為3000 mg/L,經(jīng)沉淀濃縮后要求達(dá)到回流污泥濃度經(jīng)沉淀濃縮后要求達(dá)到回流污泥濃度Xr=12000 mg/L。取水力停留時(shí)間。取水力停留時(shí)間2 h。對(duì)該混合液所做。對(duì)該混合液所做的單個(gè)沉淀柱試驗(yàn)所得

33、數(shù)據(jù)為：起始高度的單個(gè)沉淀柱試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)為：起始高度H0=0.40 m，沉淀濃縮至污泥濃度為沉淀濃縮至污泥濃度為Xr所需的時(shí)間為所需的時(shí)間為t=29 min，成層，成層沉降速度沉降速度v0=0.88 m/h。請(qǐng)確定二沉池的基本尺寸。請(qǐng)確定二沉池的基本尺寸。43單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的固體的量即：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的固體的量即：式中：式中：G G固體通量負(fù)荷，固體通量負(fù)荷，kg MLSS/(mkg MLSS/(m3 3d)d)。 A A沉淀池表面積，沉淀池表面積，mm2 2AXQQGR)(二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算（2）固體通量法）固體通量法水污染控制工程水

34、污染控制工程 第十二章第十二章44 可以通過(guò)表可以通過(guò)表12-1012-10查出相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)固體通量值，然后計(jì)算查出相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)固體通量值，然后計(jì)算二沉池表面積，具體內(nèi)容將在十八章污泥的處理與處置中二沉池表面積，具體內(nèi)容將在十八章污泥的處理與處置中介紹。介紹。水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算（2）固體通量法）固體通量法45第五節(jié)第五節(jié) 去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì) 水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.1 12.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料12.5.2 12.5.2 工藝

35、流程的選擇與確定工藝流程的選擇與確定12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)12.5.5 12.5.5 二沉池的工藝設(shè)計(jì)二沉池的工藝設(shè)計(jì)12.5.6 12.5.6 污泥回流及處理污泥回流及處理46剩余活性污泥量計(jì)算（1）按污泥齡計(jì)算）按污泥齡計(jì)算 二沉池效果良好時(shí)出水中帶走的污泥量可以忽略不計(jì)，于二沉池效果良好時(shí)出水中帶走的污泥量可以忽略不計(jì)，于是污泥齡可簡(jiǎn)化為：是污泥齡可簡(jiǎn)化為：CwrVXQ X上式可用于計(jì)算剩余活性污泥量上式可用于計(jì)算剩余活性污泥量crwVXXQX式中： X每天排出的總固體量，gVSS/d水

36、污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章47根據(jù)產(chǎn)率系數(shù)根據(jù)產(chǎn)率系數(shù)Y，活性污泥每日在曝氣池中的凈增長(zhǎng)量，活性污泥每日在曝氣池中的凈增長(zhǎng)量（即剩余活性污泥量）（即剩余活性污泥量）Xv為：為：VdeVVXKQSSYX)(0水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章剩余活性污泥量計(jì)算（2）按污泥產(chǎn)率系數(shù)或表觀產(chǎn)率系數(shù)計(jì)算）按污泥產(chǎn)率系數(shù)或表觀產(chǎn)率系數(shù)計(jì)算 Xv 每日增長(zhǎng)的揮發(fā)性活性污泥量Y 產(chǎn)率系數(shù)，即微生物每代謝1kg底物（BOD5）所合成的生物量（MLVSS，kg）48 根據(jù)表觀產(chǎn)率系數(shù)根據(jù)表觀產(chǎn)率系數(shù)Y Yobsobs與與Y Y的關(guān)系可推得：的關(guān)系可推得： 則剩余活性污泥量則剩余活性

37、污泥量X X（以揮發(fā)性懸浮固體表示的剩余（以揮發(fā)性懸浮固體表示的剩余活性污泥量）為：活性污泥量）為：Cdobs1KYY)(0obseSSQYXYobs底物降解量與已經(jīng)扣除內(nèi)源呼吸而消亡的微生物量的比值，可在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中測(cè)得。水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章剩余活性污泥量計(jì)算（2）按污泥產(chǎn)率系數(shù)或表觀產(chǎn)率系數(shù)計(jì)算）按污泥產(chǎn)率系數(shù)或表觀產(chǎn)率系數(shù)計(jì)算 49污泥回流比？污泥回流比？50X0Xe()rX QRQX RQ曝氣池曝氣池二沉池二沉池51第五節(jié)第五節(jié) 去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì)去除有機(jī)污染物的活性污泥法工藝設(shè)計(jì) 水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章12.5.1 12

38、.5.1 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料12.5.2 12.5.2 工藝流程的選擇與確定工藝流程的選擇與確定12.5.3 12.5.3 曝氣池的工藝設(shè)計(jì)曝氣池的工藝設(shè)計(jì)12.5.4 12.5.4 曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)12.5.5 12.5.5 二沉池的工藝設(shè)計(jì)二沉池的工藝設(shè)計(jì)12.5.6 12.5.6 污泥回流及處理污泥回流及處理52例例 題題水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章53水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章1 1、某污水廠處理污水量為、某污水廠處理污水量為21600 m21600 m3 3/d/d，經(jīng)沉淀后的，經(jīng)沉淀后的BODBOD5 5為為2

39、50mg/L250mg/L，希望處理后的出水，希望處理后的出水BODBOD5 5小于小于20mg/L20mg/L。要求確定曝氣。要求確定曝氣池的體積、水力停留時(shí)間、排泥量、回流比和空氣量。此外還確池的體積、水力停留時(shí)間、排泥量、回流比和空氣量。此外還確立下列條件：立下列條件：（1 1）污水溫度為污水溫度為2020；（2 2）曝氣池中混合液揮發(fā)性懸浮固體（曝氣池中混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSSMLVSS）同混合液懸浮）同混合液懸浮固體（固體（MLSSMLSS）之比為）之比為0.80.8；（3 3）回流污泥懸浮固體濃度為回流污泥懸浮固體濃度為10000mg/L10000mg/L；（4 4）曝氣池

40、中曝氣池中MLSSMLSS為為3500 mg/L3500 mg/L；（5 5）設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)的cc為為10d10d；（6 6）出水中含有出水中含有22 mg/L22 mg/L總懸浮固體，其中總懸浮固體，其中6565是可生化的；是可生化的；（7 7）污水中含有足夠生化反應(yīng)所需的氧、磷和其他微量元素；污水中含有足夠生化反應(yīng)所需的氧、磷和其他微量元素；例154水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章解 確定出水中懸浮固體的確定出水中懸浮固體的BODBOD5 5 ： (a) (a)懸浮固體中可生化的部分為懸浮固體中可生化的部分為0.650.6522 22 mg/L =14.2mg/L=14.2mg/

41、L (b) (b)可生化懸浮固體的最終可生化懸浮固體的最終BODBODL L 14.214.21.42 1.42 mg/L 20.3mg/L20.3mg/L (c) (c)可生化懸浮固體的可生化懸浮固體的BODBODL L換算為換算為BODBOD5 50.680.6820.3 20.3 mg/L13.8mg/L13.8mg/L (d) (d)確定經(jīng)曝氣池處理后的出水溶解性確定經(jīng)曝氣池處理后的出水溶解性BODBOD5 5 ，即即S Se e 2020 mg/L mg/LSeSe13.8 mg/L 13.8 mg/L SeSe6.2 mg/L6.2 mg/L 計(jì)算處理效率計(jì)算處理效率E E ： 若

42、沉淀池能去除全部懸浮固體，則處理效率可達(dá)若沉淀池能去除全部懸浮固體，則處理效率可達(dá)2502092%250E2506.297.5%250E1.估計(jì)出水中溶解性BOD5的濃度出水中總的BOD5出水中溶解性的BOD5出水中懸浮固體的BOD555水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章已知?jiǎng)t：解2. 計(jì)算曝氣池的體積（A. 污泥負(fù)荷法）3500mg/L2mg/L. 6/250)(d/kgMLSSkgBOD25. 0/dm21600053XSLmgSLQeS查表選定曝氣池容積可取曝氣池容積可取6100m3306018350025.0)2.6250(21600)(mXLSSQVse56水污染控制工程

43、水污染控制工程 第十二章第十二章已知?jiǎng)t：解)(08d. 02800mg/L0.835002mg/L. 6/250)(BODkgMLVSS/kg6 . 0/dm21600d101d053C查表選定查表選定KXSLmgSYQe33Cd0Cm6269m)1008.01 (2800)2 .6250(6 .02160010)1 ()(KXSSQYVVe曝氣池容積可取曝氣池容積可取6300m32. 計(jì)算曝氣池的體積（B. 污泥齡法）573.計(jì)算曝氣池的水力停留時(shí)間 hd.d72360216006300QVt對(duì)于完全混合法一般對(duì)于完全混合法一般 t=35h,對(duì)于傳統(tǒng)推流法一般對(duì)于傳統(tǒng)推流法一般 t=48h水

44、污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章解58水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章解4. 計(jì)算每天排除的剩余活性污泥量（A. 產(chǎn)率系數(shù)法） 計(jì)算yobs計(jì)算排除的以揮發(fā)性懸浮固體計(jì)的污泥量計(jì)算排除的以SS計(jì)的污泥量3333010080160K1yy.Cdobskg/d.kg/d).(.)(obs2175510262502160033330SSQyX3e0kg/d./.(SS)21948021755X59水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章解dkgVXXc/22051010350063003)(5 .22099. 01205. 2(205. 2100022053濕泥干泥）

45、，mtt計(jì)算排放的濕污泥量，污泥含水率按計(jì)算排放的濕污泥量，污泥含水率按99%99%計(jì)算計(jì)算4. 計(jì)算每天排除的剩余活性污泥量（B. 污泥齡法） 60解5.計(jì)算回流污泥比R %.)(877QQRQ8000QQ3500RRR水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章回流污泥與回流污泥與MLSS關(guān)系圖關(guān)系圖曝氣池中曝氣池中MLSSMLSS濃度濃度3500mg/L3500mg/L回流污泥濃度回流污泥濃度8 8000000mg/Lmg/LQ+QRQQRXXR616.6.計(jì)算曝氣池所需的空氣量計(jì)算曝氣池所需的空氣量 (1) (1)生化反應(yīng)中含碳有機(jī)物全部生化反應(yīng)中含碳有機(jī)物全部氧化氧化所需的氧量所需

46、的氧量: :所需氧量所需氧量OO2 2=(=(7744-1.427744-1.421 1775.2) 775.2) kg/d 5 5223223. .2 2 kg/dkg/d 首先計(jì)算曝氣池所需的氧量首先計(jì)算曝氣池所需的氧量 (2) (2)生化反應(yīng)所需氧量生化反應(yīng)所需氧量:kg/dkg/d.).(0.68)(BODL7744680102625021600SSQ3e0XSSQe42. 10.68)(0水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章解水污染控制工程水污染控制工程 第十二章第十二章解6.6.計(jì)算曝氣池所需的空氣量計(jì)算曝氣池所需的空氣量再再計(jì)算曝氣池所需的計(jì)算曝氣池所需的空氣空氣量量 350052202060.35.71013259.8 101.57 10211-)17.9%7921(1)100()11/2.026 10421.024 bAAbsssbsTsb THmpHkPaEEpCCmg LO COCCF 擴(kuò)