(4.9)活性污泥处理系统的工艺设计.ppt

4 9活性污泥处理系统的工艺设计 4 9 1概述4 9 2曝气池 区 容积的计算4 9 3曝气系统与空气扩散装置的计算与设计4 9 4污泥回流系统的设计与剩余污泥处置 4 9 1概述 应把整个系统作为整体来考虑 包括曝气池 二沉池 曝气设备 回流设备等 甚至包括剩余污泥的处理处置 1 主要设计内容 1 工艺流程选择 2 曝气池容积和构筑物尺寸的确定 3 二沉池澄清区 污泥区的工艺设计 4 供氧系统设计 5 污泥回流设计 3 应确定的主要参数1 NsMLSS MLVSS RSVISV 2 K2YKda b 2 原始资料与数据1 水量 曝气时间t 6h 曝气池设计流量为Q平均日 曝气时间t 3 6h 曝气池设计流量为KdQ平均日 最大平均日 曝气时间t 2h 曝气池设计流量为KzQ平均日 2 进出水水质 BOD5 BODu COD SS TN TP 工艺流程的选择 需要调查研究和收集的基础资料 1 污水的水量水质资料水量关系到处理规模 多种方法分析计算 注意收集率和地下水渗入量 水质决定选用的处理流程和处理程度 2 接纳污水的对象资料3 气象水文资料4 污水处理厂厂址资料厂址地形资料 厂址地质资料 5 剩余污泥的出路调研 4 9 2曝气池 区 容积的计算方法一 按BOD 污泥负荷 4 12 4 93 1 Ns的确定1 完全混合式曝气池 4 41 式中 K2 0 0168 0 0281 而工业废水K2值见表 17 P170 对于城市污水 Ns 0 3 0 5 kgBOD5 kgMLSS d 则 90 SVI 80 150 如何确定 2 推流式曝气池 按经验计算式计算 根据Ns值 复核SVI值是否在恰当范围 如果要求硝化 则应复核使 c 3d 4 96 4 25 1 供氧的经济性与可能性X太高 粘滞性 O2的扩散阻力增大 扩散器的动力费用 X太高 需氧量太大 扩散器的供氧能力 活性污泥的需氧 满足不了活性污泥对氧的需要 X太高 既不经济也不可能 2 活性污泥的凝聚沉淀性能X Xr 而Xr与活性污泥的沉淀性能 浓缩时间有关 Xr与SVI成反比 当SVI 100 则Xr在8000 12000mg L之间 2 X的确定X高V小 但X不能太高 X大小应考虑以下三个因素 3 二沉池与污泥回流设备的造价X太高 二沉池负荷大 二沉池造价高X太高 RQ回流污泥量大 回流污泥设备的造价与动力费用 X的确定 1 进入二沉池的污泥量应等于从二沉池流出的污泥量 4 98 4 99 不同工艺典型值见表4 18P172 劳麦法 曝气池 区 容积的计算方法二根据污泥龄 C C 高负荷0 2 2 5d 中负荷5 15d 低负荷20 30d Y 0 4 0 8Kd 0 04 0 075 注意温度修正 根据某种工艺的经验停留时间和经验去除率 确定曝气池的水力停留时间 例如 流量200m3 h 曝气池进水BOD浓150mg L 出水要求为15mg L 采用多点进水 求曝气池容积 多点进水经验去除率 85 90 经验停留时间 3 5h取停留时间为4 5h 则曝气池容积 V 200 4 5m3 900m3 曝气池 区 容积的计算 工程上 根据经验水力停留时间 t 1 活性污泥需氧量 R O2 与曝气设备供气量 Gs 的计算1 需氧量计算 1 日平均需氧量 2 最大时需氧量 O2 max 2 供气量 Gs 计算 1 计算Csb 4 9 3曝气系统与空气扩散装置的计算与设计 2 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R0 最大时供氧量 R0 max 4 84 3 求曝气设备供气量Gs平均时供气量 m3 h 4 70 最大时供气量 Gs max m3 h 1 空气扩散装置 曝气器 的选定与布置 要求EA EP较高 且不易堵塞2 空气管道系统的计算与设计 1 经济流速 主干管 干管 10 15m s 竖管 支管 4 5m s然后根据Q V查附录二求出对应的管径 2 阻力损失计算 KPa 1 5mH2O柱 4 9Kpa 4 9 9 8 KPa 式中 h1 沿程阻力损失 查附录三求出h2 局部阻力损失 换算成当量长度L0来计算 2 鼓风曝气系统的计算与设计 K是长度换算系数表 4 23 P176 由计算长度L来查附录三 求出h管 4 102 3 鼓风曝气压缩空气的绝对压力P 4 104 式中 h1 管路沿程阻力损失 Pa h2 管路局部阻力损失 Pa h3 曝气器的阻力损失 Pa 查产品样本h4 曝气器安装深度 9 8 103Pa h5 所在地区的大气压 Pa 4 空压机所需压力H 估算空压机所需压力P 5 鼓风机的选择 同型号 3台备用1台 4台备用2台 1 5mH2O柱 3机械曝气装置的设计1 选择叶轮型式2 确定叶轮直径与轴功率 3 其它要求 叶轮速度和淹没深度应可调 1 回流污泥量的计算 QR 4 105 SVI X Xr三者之间关系见 表4 24 SVI会在一定范围内变化 要维持一定的X 则R就应加以调整变化同时X也需要根据进水负荷的变化而加以调整 为调整X也需要调整R 4 106 设计按Rmax设计 并有能在较小R条件下工作的可能性 使R可以调整 4 9 4污泥回流系统的设计与剩余污泥处置 1 污泥回流系统的设计 2 污泥提升设备的选择与设计 污泥泵 主要是轴流泵 效率高 运行稳定 不会破坏活性污泥絮体 设回流污泥泵站 适用于大 中型污水厂 空气提升器 设在二沉池排泥井或曝气池进口处的污泥井内 一座污泥回流井设一台空气提升器 并只接受一座二沉池污泥斗来的污泥 升液筒在井内的最小淹没水深h1 mm 见 图4 86 4 107 式中 n 密度系数 一般为2 2 5h2 需提升的高度 空气用量Qu 3 5 Qmax提升污泥量 查设计手册 螺旋泵 优点 效率高 节省能耗 应用广泛 不堵塞 维护管理方便 转速较慢 不会打碎活性污泥絮体 无其它附属设备 直接设在曝气池与二沉池之间 变速控制流量缺点 占地较大 1 剩余污泥量 4 21 4 112 4 113 2 剩余污泥及其处置 将含水率为99 的剩余污泥送入浓缩池浓缩成含水率为 96 97 的污泥 再与初沉池污泥一起去进行厌氧消化 剩余污泥 99 浓缩 与初沉池污泥相混合 并投加混凝剂后采用机械脱水 2 剩余污泥的处置 5 二沉池的设计 2 特点 1 同时具有泥水分离和污泥浓缩的二种功能 要求池表面积A较大 2 进入的混合液污泥浓度高 且具有絮凝性 属于成层沉淀 3 因为活性污泥质轻 出流堰负荷比初沉池小 为 1 7L m s 初沉池为 2 9L m s 1 同时 5mm s7mm s 二沉池进水口 4 静水压力排泥的静水头 0 9mH2O柱 3 1 沉淀池表面积A 式中 u 成层沉淀之沉速 0 2 0 5mm s 查 表4 25 P181 4 114 2 澄清区水深H1 式中 t 水力停留时间 h 一般为1 1 5h 4 115 3 污泥区容积V 设计二沉池贮泥时间为2h 4 圆筒部分污泥区高度H2 5 池边水深 有效水深 HH H1 H2 h2 H1 H2 0 3澄清区污泥区缓冲层 6 池总高度H总H总 H h1 h3 h4池边水深超高池中心与池边落差污泥斗高度6 曝气沉淀池各部分尺寸的确定1 池体 1 D 20m 一般15m 受充氧能力和搅拌能力的限制D不能过大 2 H水深 5m 太深 搅拌不好 池底易于积泥结构尺寸的要求 3 h3 沉淀区水深 1 2m 过小就会影响上升水流的稳定 4 曝气筒保护高度0 8 1 20m 5 曝气筒直壁段高度h2 导流区高度h1且 h2 h1 0 414B B为导流区宽度 h3 H h1 h2 V2 V3 V4 V1 2 回流窗 回流窗总长度为曝气筒周长的30 其调节高度为50 150mm3 导流区 4 V4 20 40mm s 确定回流缝的宽度b b一般取值为150 300mm 顺流圈长度L 0 4 0 6m 该结构形式为防止曝气区混合液和气泡窜入污泥回流区 干扰沉淀 同时要使回流污泥顺利回流入曝气区 5 池底斜壁与水平呈45 6 结构容积系数为 3 5 回流缝设计 先确定回流缝的宽度b 150 300mm 确定顺流圈长度L 0 4 0 6m校核回流缝内流速V4 20 40mm s 则 1 出水总的BOD5 溶解性BOD5 非溶解性BOD5 Se 2 出水中SS Ce 20 30mg L Xe 3 4 116 式中 Ce 出水中SS浓度 mg L Xa 活的微生物在出水SS中所占比例 b 微生物自身氧化率 Kd 0 05 0 10kg kg d d 1 7 处理水的水质 1 42 氧化1g微生物体