典型污水处理设备 格 栅 主讲：李欢老师

典型污水处理设备 活性污泥法 主讲：李欢老师,长沙环境保护职业技术学院,,Company Logo,活性污泥法的重要地位 我国的河流97%以上都受到 有机物的污染 1.应用的普遍性： 95%以上的城市污水 35%以上工业废水 2.高效性：SS ，COD、90%以上 3.灵活性 ： 大，中，小水厂 高，中，低负荷 4.连续运行，可自动化 5.工艺(运行方式多样)，功能多样化， 可脱氮，除磷,,Company Logo,基本流程 污水格栅泵间沉砂池初沉池活性污泥曝气池二沉池消毒,1.曝气池：微生物降解有机 物的反应场所2.二沉池：泥水分离3.污泥回流：确保曝气池内 生物量稳定4.曝气：为微生物提供溶解 氧，同时起到搅拌 混合的作用。,曝气系统与空气扩散装置,活性污泥反应器,来自空压机的空气,剩余污泥,污泥井,混合液,回流污泥系统,二沉池,处理水,进水,,Company Logo,活性污泥系统的设计方法,一、设计内容1.工艺流程的确定；2.曝气池工艺设计；3.曝气设备设计；4.污泥回流设备设计；5.二沉池设计,,Company Logo,活性污泥法的发展与新工艺,一 氧化沟,氧化沟,氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展，是延时曝气法的一种特殊形式。它的池体狭长，池体较浅，曝气池一般呈封闭的环行沟渠装，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循环流动，水利停留时间长，在曝气池中设有表面曝气装置，曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，起到曝气和搅拌两个作用。,氧化沟基本构造,,Company Logo,氧化沟的特点,1.氧化沟中形成富氧区和缺氧区，可以脱氮除磷；2.池型较大，占地面积较大，多在室外，动力效率低，能耗高；3.负荷低，处理效果好、产泥量少；4.抗冲击负荷能力强，工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。5.常不设计初沉池，也可以不单设二次沉淀池。,氧化沟的构造形式及流态,环形沟渠结构，水流流态循环混合式，介于推流式和完全混合式之间,,Company Logo,氧化沟的技术参数,1.污泥负荷 0.070.4kgBOD5/kgMLSSdd2.容积负荷 0.282.4 kgBOD5/m3d，3.泥龄 530d 4.产泥率 0.61.2kgss/kgBOD55.MLSS 30006000mg/L 6.HRT 424h,氧化沟的曝气装置的功能,1.供氧2.保证其活性污泥呈悬浮状态，使污水、空气和污泥三者充分混合与接触3.推动水流以一定的流速沿池长流动，保持氧化沟的净化功能。,,Company Logo,常用的氧化沟系统,1.卡罗塞尔氧化沟 渠道更深、效率更高、机械性能更好，改善和弥补了转刷式氧化沟的弱点。,2.交替工作氧化沟系统 容积相同的池子串联工作，交替作为曝气池和沉淀池，无需污泥回流系统，必须安装自动控制系统，处理水质好，污泥比较稳定。,,Company Logo,3.奥贝尔氧化沟系统 同心圆式的多沟串联系统，用的比较广泛，运行时，外、中、内的溶解氧的剃度很大。,3.曝气沉淀一体化氧化沟 有称合建式氧化沟，减少战地面积，免除污泥回流系统，但是有待进一步完善。,,Company Logo,4.帕斯韦尔氧化沟系统,5.T型氧化沟系统,,Company Logo,二 AB法废水处理工艺,1.无初沉池2.A，B段各拥有自己的回流系统，两段分开，有各自的微生物群体3.由于A段的负荷高，有效好的抗冲击负荷能力4.可以分期建设，条件成熟建二级。,AB法工艺流程,AB法特点,,Company Logo,三 间歇式活性污泥法（SBR）,SBR法的运行方式,SBR法有成序批式活性污泥法，是充排式反应器的改进形式，所谓序批：一是运行操作在空间上是按顺序、间歇的方式进行，由于污水是连续排放，所以要至少两个池子。二是每个SBR反应器的操作也是按次序的间歇运行。,,Company Logo,SBR法的工艺特点,1.工艺简单，可省略二沉池和污泥回流设备2.反应推动力大，效率高3.沉淀效果好4.不易发生污泥膨胀5.通过运行方式调节(前加缺氧，厌氧时间)可脱N除P6.便于自动控制(时间参数)7. 适用于中小型污水处理装置,SBR法的工艺流程,,Company Logo,ICEAS工艺,SBR的发展及其主要的变形工艺,1.ICEAS的循环操作 过程,在反应器的进水端增加了一个预反应区运行方式为连续进水，间歇排水。,2.ICEAS的优缺点：,主反应区处于停曝搅拌状态进行反硝化时，连续进入的污水提供碳源，提高脱氮效率 连续进水，配水稳定，简化了操作程序。 现有的SBR处理法可较容易的改造成这种运行方式。在沉淀期时，进水在主反应区底部造成水力紊动影响泥水分离，冲淡了SBR降解有机物的推动力,,Company Logo,CASS工艺,1.CASS的循环操作过程,,Company Logo,2.CASS的反应器及原理,CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。,在反应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。,,Company Logo,DATIAT工艺,1.DATIAT工艺流程,DAT 池为预反应池，也称为连续曝气区，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物在这个池中降解。IAT相当一个传统的SBR 池，但进水为连续流。,DATIAT 系统的主体构筑物由一个连续曝气池和一个间歇曝气池串连而成。一般情况下，DAT连续进水、连续曝气，其出水连续流入IAT，在IAT 完成反应、沉淀、出水等工序。,DAT池和IAT池串联组成，DAT 连续进水，连续曝气（也可间歇曝气），IAT也是连续进水，但间歇曝气，清水和剩余活性污泥均由IAT池排出。和典型的SBR 反应池一样，IAT 池运行操作由进水、反应、沉淀、出水和待机5个阶段组成。,,Company Logo,2.DATIAT工艺的特点, 增加了工艺处理的稳定性。DAT起到了水力均衡和防止连续进水对出水水质的影响，特别是在处理高浓度工业废水时，DAT连续曝气加强了系统对难降解有机物的降解，相对缩短了运行周期。 提高了池容的利用率。由于DAT池连续曝气和IAT 间歇曝气，使该工艺方法的曝气容积比是最高的。 提高了设备的利用率。由于DAT 池连续进水，因此不需要增设进水的闸阀及自控装置；DAT池连续曝气，减少了整个系统的曝气强度，提高了曝气装置的利用率，所需鼓风机的额定风量和功率也减小了。 增加了整个系统的灵活性。该系统可以根据进出水量，水质变化来调整DAT 池与IAT 池的工作状态和IAT池的运转周期，使之处于最佳工况，同时也可以根据脱氮除磷要求，调整曝气时间，创造缺氧或厌氧环境,,Company Logo,UNITANK工艺,UNITANK 的通用形式是采用三个池子的标准系统这三个池子通过共壁上的开孔实现水力连接无需用泵输送,每个池中都装有曝气系统(可以是表曝也可以是鼓风曝气) 同时边缘的两个池子都装有溢流堰用于排水既可以用作反应区,也可以用作沉淀池每个池子都可以进水,剩余污泥从边缘两个作沉淀池的池子排出与传统活性污泥法一样,该系统是连续运行的但是其单个池子是按一定周期运行的,,Company Logo, UNITANK 系统可在恒定水位下连续运行，此时从整个系统来看它已 经不属于SBR ，而与交替运转的三沟式氧化沟非常相似，更接近于传 统的活性污泥法，这是该工艺最为显著的一个特点 UNITANK 系统可在恒水位下交替运行，出水采用固定堰而不是滗水 器，在任一时刻总有一个池子作为沉淀池, 这个沉淀池相当于平流式 沉淀池，所以在设计上需要满足平流沉淀池的功能。 标准的UNITANK 系统是由三个正方形池所组成弥补了单个反应器完 全混合的不足。,UNITANK 最突出的问题是由于中池和边池的位置不同而使边池总有 一段时间兼作沉淀池而中池总是作为曝气池,2. UNITANK工艺的特点,,Company Logo,MSBR工艺,1.MSBR工艺流程,MSBR是对SBR一种改良工艺。两者间最明显的区别就是MSBR实现了稳定液面的连续进出水，这改善了SBR池的容积利用率，使得MSBR可以用于大规模的污水处理。这个变化得益于中间反应区的引人，进水不是直接到SBR池，而是先进人中间反应区。而对于MSBR来说，两个SBR池轮流用于反应或澄清，当用作澄清池时，因为SBR的进水已经经过足够的反应时间，污染物已降解完毕，对出水不会造成影响，从而可以实现长时间的连续进出水。,,Company Logo,,Company Logo,推流式曝气池 特点：多为鼓风曝气、采用廊道式 构造 ：长宽比L/B510 宽深比B/H=12 超高 0.51.0m 纵向坡度2/1000左右 曝气池采用淹没潜孔进水， 出水采用溢流堰出水 ;曝气池 的管道布置（空气管道、放空 管道、中位管道、消泡管道）,二、设计方法及计算,,Company Logo,完全混合式曝气池 完全混合曝气池是将曝气和 沉淀集于一个构筑物内完成的 处理构筑物，叶轮曝气器设于 池中央部平台，中央设导流 筒，使混合液在筒内外形成环 流，污水进入后立即与池内的 污水混和，并顶替出同体积的 处理水，出水由设于池四周的 出水槽汇集排出。,二、设计方法及计算,,Company Logo,二、设计方法及计算,（一）曝气池容积1.污泥负荷法,,Company Logo,2.污泥龄法,,Company Logo,（二）活性污泥增量,（三）活性污泥需氧量,,Company Logo,（四）混合液污泥浓度,,Company Logo,（五）出水水质,,Company Logo,曝气系统设计,一、需氧量计算1.鼓风曝气,,Company Logo,,Company Logo,2.叶轮曝气,,Company Logo,常用曝气方式 a.曝气 b.机械曝气 c.鼓风曝气 d.射流曝气 曝气作用 a.充氧-生化反应 b.搅拌,使水,气,液三相良好接触提高氧利用率 c.维持液体的足够速度以使水中固体物悬浮,曝气设备设计,,Company Logo,曝气系统与空气扩散装置,空气扩散装置一般也称曝气装置或曝气头，空气扩散装置在曝气池内 的主要作用是： 1.充氧：将空气中的氧（或纯氧）转移到曝气的混合液中，以满足微 生物呼吸的需要。 2.搅拌与混合：使曝气池中的混合液处于均匀的混合液，使活性污 泥、溶解氧、污水中的有机物三者充分接触。 3.防止活性污泥在曝气池内沉淀,空气扩散装置技术性能的主要指标： 1.动力效率（Ep）：消耗单位电能转移到混合液中的氧量。 2.氧的利用率（EA）或氧的转移效率：通过鼓风曝气转移到混合液中 的氧量占总氧量的百分比。 3.充氧能力(EL)：通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混 合液中的氧量，表示一台劫些曝气装置的充氧能力。 评定鼓风 Ep, EA； 评定机械 Ep, EL,,Company Logo,鼓风曝气系统和扩散装置,1.微气泡扩散器， 它常称为射流曝气器，气泡直径在100m左右，射流 曝气器通过混合液的高速射流，将鼓风机引入的空气切割粉碎为微细 气泡，与混合液充分接触混合，促进氧的传递，氧利用率20%-30% ；,扩散板与扩散管,,Company Logo,膜片式微孔空气扩散器,固定式平板型空气扩散器,,Company Logo,2. 中气泡扩散器， 常用穿孔管， 孔直径为23mm，孔眼气体流速 不小于10m/s,以防堵塞，其特点是 氧利用率8%-12%，但空气压力损 失较小；,4. 大气泡扩散器， 常用曝气竖管，直径为15mm左右，底口敞开，其 特点是气泡大（直径3mm以上），分布不匀，氧利用率4%-6% ，不 易堵塞；,3.小气泡扩散器， 有微孔材料制成的扩散 板和扩散管等，其特点是气泡小（直径在 1.5mm以下），氧利用率15%-20%，但阻 力大，易阻塞；,,Company Logo,5.水力剪切空气扩散器,6.水力冲击式空气扩散器,,Company Logo,7.水下空气扩散器,,Company Logo,机械曝气装置,机械曝气设备有泵型轮，倒伞型叶轮，平板型叶轮和卧式曝气转刷。曝气叶轮一般装于水下，淹没深度为10100mm,可调节。淹没深度大时，提升水量大。叶轮转速一般为20100r/min。卧式曝气转刷淹没深度为直径的1/31/4,转速在70120r/min,转动时转刷将大量液滴抛向空中，并使液面剧烈波动，促进氧的溶解。,曝气机理 1.形成水