水污染控制工程 1-5 (19)ppt课件

.,1,第十二章活性污泥法,水污染控制工程第十二章,.,2,第12章活性污泥法12.1活性污泥法的基本原理12.2活性污泥工艺的发展12.3活性污泥法数学模型基础12.4气体传递原理与曝气设备12.5去除有机污染物的活性污泥法工艺设计12.6生物脱氮除磷工艺及设计12.7活性污泥法的运行管理,水污染控制工程第十二章,.,3,活性污泥法反应动力学模型？,将动力学引入活性污泥法系统，并结合系统的物料平衡，可以建立活性污泥法系统的数学模型，可以定量或半定量地揭示系统内有机物降解、污泥增长、氧气的消耗等与各项设计参数、运行参数及环境因素之间的关系，对系统进行科学的设计和运行管理。,水污染控制工程第十二章,.,4,12.3活性污泥法数学模型基础,水污染控制工程第十二章,12.3.1反应动力学基础12.3.2建立模型的假设12.3.3劳伦斯和麦卡蒂模型,.,5,污水生物处理反应动力学的主要内容:,(1)微生物增长动力学，涉及微生物增长与基质浓度、生物量、增长常数等因素的关系；(2)基质降解动力学，涉及基质降解与基质浓度、生物量等因素的关系；(3)底物降解与生物量增长、底物降解与需氧、营养要求等的关系。,12.3.1反应动力学基础,水污染控制工程第十二章,.,6,12.3活性污泥法数学模型基础,水污染控制工程第十二章,12.3.1反应动力学基础12.3.2建立模型的假设12.3.3劳伦斯和麦卡蒂模型,.,7,污水生物处理基本动力学方程:,(1)微生物增长：(2)基质降解：(3)底物降解与微生物增长的关系：,12.3.1反应动力学基础,水污染控制工程第十二章,.,8,12.3.2建立活性污泥法反应动力学模型的假设,(1)反应器处于完全混合状态，对于推流式曝气池系统，需加以修正；(2)进水有机物均为溶解性有机物，且浓度恒定，不含微生物；(3)活性污泥系统的运行稳定状态；(4)二沉池内无微生物活动和污泥累积，且泥水分离效果良好；(5)进水中不含对微生物具有毒性或抑制性的物质。,水污染控制工程第十二章,.,9,12.3.2建立活性污泥法反应动力学模型的假设,Q/Si/Xi,V/X/Se,I.Qw/Xr/Se,Q-Qw/Xe/Se,Qr/Xr/Se,水污染控制工程第十二章,.,10,12.3活性污泥法数学模型基础,水污染控制工程第十二章,12.3.1反应动力学基础12.3.2建立模型的假设12.3.3劳伦斯和麦卡蒂模型,.,11,污泥停留时间（SRT）、平均细胞停留时间（MCRT）污泥龄(c)：,1、重要基本概念：,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,曝气池中总活性污泥质量，kg,每天排出活性污泥质量，kg/d,污泥龄的实质就是曝气池中的活性污泥全部更新一次需要的时间。,.,12,2、基本方程：,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,对活性污泥法系统作微生物物料平衡，稳态下则有：,进水中微生物浓度可忽略，则有：,.,13,2、基本方程（续）：,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,将代入式则有,由于，则,基本方程,.,14,3、与c的关系：,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,控制污泥龄可控制微生物的比增长速率及系统中微生物的生理状态，是重要的控制参数。,.,15,4、基本方程的推论：,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,第一导出方程出水水质与污泥龄之间的关系,.,16,4、基本方程的推论：,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,第二导出方程曝气池内微生物浓度与污泥龄之间的关系,对曝气池有机底物作物料横算，则有：底物的净变化率=底物进入曝气池的速率-底物从曝气池中消失的速率,=,0,.,17,4、基本方程的推论：,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,第一导出方程出水水质与污泥龄之间的关系,第二导出方程曝气池内微生物浓度与污泥龄之间的关系,劳伦斯和麦卡蒂导出的活性污泥法数学模型,.,18,4、基本方程的推论：,水污染控制工程第十二章,C.第三导出方程回流比R与c之间的关系,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,对曝气池微生物作物料衡算，则有：微生物的净变化率=微生物进入曝气池速率微生物离开曝气池速率,.,19,4、基本方程的推论：,水污染控制工程第十二章,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,C.第三导出方程回流比R与c之间的关系（续）,.,20,5、动力学参数的测定,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,水污染控制工程第十二章,劳伦斯和麦卡蒂活性污泥法数学模型,.,21,5、动力学参数的测定,水污染控制工程第十二章,动力学参数：Ks、rmax、Y和Kd,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,（1）Ks和rmax,.,22,5、动力学参数的测定,水污染控制工程第十二章,动力学参数：Ks、rmax、Y和Kd,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型,（2）Y和Kd,.,23,12.3.2劳伦斯和麦卡蒂模型（小结）,水污染控制工程第十二章,基本方程：,第一导出方程：,第二导出方程：,第三导出方程：,.,24,3、普通活性污泥法曝气池中的MLSS为3700mg/L，SVI为80mL/g，求其SV和回流污泥中的悬浮固体浓度。,水污染控制工程第十二章,作业,4、某城镇日排污水10000m3，决定采用活性污泥技术进行处理，并采用完全混合式曝气池。试用劳伦斯-麦卡蒂方程式进行计算。原始数据：污水量为10000m3/d，进水溶解性BOD5为200mg/L，出水溶解性BOD5为10mg/L。MLVSS