好氧池曝气量计算.doc

一、影响因素1 营养物组分有机物、N、P、以及Na、K、Ca、Mg、Fe、Co、Ni等（营养物和污染物只是以数量及其比例相对而言）。 比例：进水BOD：N：P100:5:1；初次池出水，100:20:2.5 (为什么？）；对工业废水，上述营养比例一般不满足，甚至缺乏某些微量元素，此时需补充相应组分，尤其是在做小试研究中。2 DO据研究当DO高于0.10.3mg/L时，单个悬浮细菌的好氧化谢不受DO影响，但对成千上万个细菌粘结而成的絮体，要使其内部DO达到0.10.3mg/L时，其混合液中DO浓度应保持不低于2mg/L。3 pH值pH值在6.57.5最适宜，经驯化后，以6.58.5为宜。4 t（水温）以2030为宜，超过35或低于10时，处理效果下降。故宜控制在1535，对北方温度低，应考虑将曝气池建于室内。5 有毒物质重金属、酚、氰等对微生物有抑制作用，（前面已述）。 Na、Al盐，氨等含量超过一定浓度也会有抑制作用。二、活性污泥处理系统的控制指标与设计，运行操作参数活性污泥处理系统是一个人工强化与控制的系统，其必须控制进水水量，水质，维持池内活性污泥泥量稳定，保持足够的DO，并充分混合与传质，以维持其稳定运行。1 微生物量的指标混合液悬浮固体浓度（MLSS）：在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体的总重量，由Ma+Me+Mi+Mii组成。混合液挥发固体浓度（MLVSS）：混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度，由MLVSS=Ma+Me+Mi组成。MLVSS/MLSS在0.70左右，过高过低能反映其好氧程度，但不同工艺有所差异。如吸附再生工艺0.70.75，而A/O工艺0.670.70。2 活性污泥的沉降性能及其评定指标污泥沉降比SV（%）：混合液在量筒内静置30mm后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。污泥容积指数SVI：SVI=SV/MLSS。对于生活污水处理厂，一般介于70100之间。当SVI值过低时，说明絮体细小，无机质含量高，缺乏活性；反之污泥沉降性能不好。为使曝气池混合液污泥浓度和SVI保持在一定范围，需要控制污泥的回流比。此外，活性污泥法SVI值还与BOD污泥负荷有关。当BOD污泥负荷处于0.51.5kg/（kg MSS?d）之间时，污泥SVI值过高，沉降性能不好，此时应注意避免。3 泥龄（Sludge age）c生物固体平均停留时间或活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，用公式表示：cVX/XVX/QwXr。：其中：X为曝气池内每日增长的活性污泥量，即要排放的活性污泥量。Qw为排放的剩余污泥体积。Xr为剩余污泥浓度，与SVI的关系为(Xr) max106 /SVIc是活性污混处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也具重要意义。因为不同泥龄代表不同微生物的组成，泥龄越长，微生物世代长，则微生物增殖慢，但其个体大；反之，增长速度快，个体小，出水水质相对差。c长短与工艺组合密切相关，不同的工艺微生物的组合、比例、个体特征有所不同。污水处理就是通过控制泥龄或排泥，优选或驯化微生物的组合，实现污染物的降解和转化。4 负荷BOD污泥负荷：单位重量活性污泥在单位时间内降解到预定程度的有机物量。NsQSa/XV=F/MBOD容积负荷：指单位曝气池容积在单位时间内降解到预定程度的有机物量。NvQSa/VBOD污泥负荷污染物的降解和转化。 4 负荷BOD污泥负荷：单位重量活性污泥在单位时间内降解到预定程度的有机物量。NsQSa/XV=F/MBOD容积负荷：指单位曝气池容积在单位时间内降解到预定程度的有机物量。NvQSa/VBOD污泥负荷是活性污泥法设计、运行的一个重要参数。因为负荷与污水处理的技术经济性有关。负荷高则有机物降解速度与污泥增殖量加大，曝气池容积小，投资省，但其泥龄短，处理出水水质不高，难以满足环境要求；反之若过低则曝气池容积加大，投资加大，曝气量加大，经济性能降低。故应选择适宜的负荷，同时还要避开0.51.5kgBOD/kgMLSS?d负荷区间。思考题能否通过增加污泥浓度，减少构筑物的体积，节省投资？5 污泥产率（1）实际测试污水中有机污染物的降解带来微生物的增殖与活性污泥的增长，活性污泥微生物的增殖是生物合成与内源呼吸的差值，即X=aSabX。其中：X为活性污泥微生物净增殖量，kg/d；Sr为在活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的有机污染物量SrSaSe；Sa为进入曝气池污水含有的有机污染物量，kgBOD/d。Se为经活性污泥处理后出水的有机污染物量，kgBOD/d。X为混合液活性污泥量，kg。a为污泥产率（降解单位有机污染物的污染量）。b为微生物内源代谢的自力氧化率。（2）理论推导（由试验配水研究）由于细胞合成与内源代谢同步进行，单位曝气池内活性污泥净增殖速度为：(dx/dt)g(dx/dt)s(dx/dt)e其中：(dx/dt)g为净增殖速度；(dx/dt)s为合成速度；(dx/dt)e为微生物内源代谢速度。(dx/dt)sY (dx/dt)u其中：Y为产率系数，每代谢1kgBOD合成的MLVSS量。(dx/dt)u为微生物对有机物的降解速度。(dx/dt)eKdXv其中：Kd微生物自身氧化率d-1，并称衰减系数；Xv为MLVSS含量。代入得：(dx/dt)gY(dx/dt)uKdXvXY(SaSe)QKdVXv其中：X为日污泥排放量； (SaSe)Q为日有机物降解量； Kd VXv 为 池内总MLVSS量。等式两边除以VXv得X/ VXv = Y(SaSe)Q / VXvKd由于X/ VXv = 1/ Qc； (SaSe)Q / VXv Ns （书中写成NrS） 1/ Qc Y Ns Kd二者的区别：从物理意义上讲，a与Y、b与Kd是一回事，但前者是实测值（a、b）。由于进水水质和进水SS多变，因此a、b是一个实测的经验值。而Y、Kd为理论研究或配水研究的结果，配水试验不仅水质可以恒定，且无SS，当控制c和NS进行同时多组实验时，可以通过作图求出Y、Kd（P112图4-9）。6 有机污染物降解与需氧微生物对有机污染物的降解包括1/3的直接氧化分解，2/380%需合成后再内源呼吸降解，故其需氧量为：O2aQSabVXv其中：a为微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量。b为每kg活性污染自身氧化所需要的氧量。两边同除以VXv得：O2/ VXv = aNsb两边同除以QSa得 O2/ QSaab1/ Ns从式中可以看出：1) 上式为单位容积曝气池的需氧量或单位微生物量的好氧量，其只与NS有关。NS高则单位容积或污泥量需氧量大。2) 下式为降解1kgBOD的需氧量，其与NS的倒数有关。NS负荷越高，泥龄越短，则降解单位BOD需氧量就越低(未被降解就作为污泥排出)。式中a、b可以通过一组试验结果作图求得(P113图410)。 a值：对生活污水为 0.40.53，b值：介于0.11 0.188之间。 评价活性污泥的几个指标 （1）、MLSS（Mixed Liquid Suspanded Solid）指1L曝气池混 . 式中a、b可以通过一组试验结果作图求得(P113图410)。 a值：对生活污水为 0.40.53，b值：介于0.11 0.188之间。评价活性污泥的几个指标（1）、MLSS（Mixed Liquid Suspanded Solid）指1L曝气池混合液中所含悬浮固体干重，它是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标。它包括微生物菌体（Ma）、微生物自生氧化产物（Me）、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物（Mi）和无机物（Mii）。由于在测定上比较方便，所以工程上往往以它作为估量活性污泥中微生物数量的指标。在进行工程设计时，希望维持较高的，以缩小曝气池容积，节省占地和投资，但浓度也不能过高，否则会导致氧气供应不足。一般反应器中污泥浓度控制在mg/L。（2）、MLVSS（Mixed Liquid Volatile Suspanded Solid）指1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体含量，它只包括微生物菌体（Ma）、微生物自生氧化产物（Me）、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物（Mi），不包括无机物（Mii）。所以能比较确切地反映反应器中微生物的数量。一般情况下处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，对于工业污水，则因水质不同而异，MLVSS/MLSS比值差异较大。（3）、SV%污泥沉降比，曝气池混合液在量筒中静止30min后，污泥所占体积与原混合液体积的比值。正常的活性污泥沉降30min后，可接近其最大的密度，故在正常运行时，SV大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放。一般曝气池中SV正常值为20%30%。SV的变化还可以及时反映污泥膨胀等异常情况。所以SV是控制活性污泥法运行的重要指标。（4）、SVI污泥体积指数，指曝气池混合液经30mi