vA典型污水处理设备(生物处理)

1、活性污泥法基本原理 活性污泥法就是以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的条件下，连续地培养活性污泥，在利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中有机污染物。 普通活性污泥法处理系统由以下几部分组成： （1）曝气池 在池中使废水中的有机污染物质与活性污泥充分接触，并吸附和氧化分解有机污染物质。 （2）曝气系统 曝气系统供给曝气池生物反应所必须的氧气，并混合搅拌作用。 （3）二次沉淀池 二次沉淀池用以分离曝气池出水中的活性污泥，它是相对初沉淀言的，初沉淀设于曝气池之前，用以去除废水中的粗大的原生悬浮物。悬浮物少时可以不设。 （4）污泥回流系统 这个系统把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝气

2、池，以供应曝气池赖以进行生化反应的微生物。 （5）剩余污泥排放系统 曝气池内污泥不断增殖，增殖的污泥作为剩余污泥从剩余污泥排放系统中排出。 条件适当时，活性污泥在与废水初期接触的2030min内，即可去除75%以上的bod，这种现象称为活性污泥的初期吸附或生物吸附。初期吸附的基本原因在于活性污泥巨大的表面积（200010000m2/m3）,且其表面具有多糖类粘液层。此外，还与污泥的状态有关：如果吸附与氧化分解失去适当的平衡，原吸附的有机物未氧化分解完全，则初期吸附量小；如果原吸附于污泥上的有机物新陈代谢彻底，则二次吸附时的吸附量就大。但若回流污泥经历了长时间的曝气，使微生物进入了内源呼吸期，活

3、性降低，则再吸附能力也降低，亦即初期吸附量也就低。 活性污泥净化废水的作用是由吸附和氧化两个阶段完成的，在废水处理中，要使活性污泥保持良好状态，吸附凝聚和氧化两个分解应保持适当的平衡。 活性污泥的作用主要是氧化分解在吸附阶段吸附的有机物，同时也继续吸附残余物质。氧化分解作用相当慢，所需时间比吸附时间长的多，可见曝气池的大部分容积是在进行有机物的氧化和微生物的合成。 对生活污水采用活性污泥法处理，已经总结出了一套较为成熟的设计数据；对于工业废水往往要通过试验，才能确定一些有关的设计数据。通过试验提供的资料，主要包括下列各项： (1)废水水质资料，主要是曝气池进水的有机物和毒物的容许浓度，以及二次

4、沉淀池出水的有机物和毒物的浓度；(2)有毒和有害物质浓度急剧变化对处理效果的影响；(3)水温对处理效果的影响；(4)曝气池污泥浓度和污泥回流比；(5)污泥负荷和曝气时间;(6)有关补充营养，如氮、磷等的资料；(7)空气用量(如采用鼓风曝气)或充氧量(如采用机械曝气)的资料。回流污泥量及污泥回流设备 回流污泥量的大小，直接影响曝气池污泥浓度和二次沉淀池的沉降性能，所以应恰当选择。根据曝气池中活性污泥悬浮固体的平衡关系，可得污泥回流率r为： 式中x0、xr、x分别为流入曝气池的废水、回流污泥和曝气池混合液的悬浮固体浓度，(mg/l)。 由于x0x，所以 或 由此得曝气池混合液悬浮固体浓度为： 污泥

5、回流设备应与剩余污泥排放设备结合起来考虑。回流设备常采用空气提升器或污泥泵。 前者效率不如后者，但结构简单，便于管理，而且消耗的空气对补充活性污泥中的溶解氧有好处。在鼓风曝气时，可考虑采用。曝气设备的选择和计算 1、鼓风曝气设备 鼓风曝气设备的设计内容包括：空气扩散器的选择及其布置；空气管路布置及其计算；选择鼓风机并计算需要的台数。扩散器按需氧量要求的氧转移量选择，鼓风机台数及管路计算都是根据供气量确定的。 管路计算包括：布置管道系统，确定每段最大输气量，根据流量和经济流速计算管径；计算压力损失。 从鼓风机房到曝气池上的空气干管，可按经济流速为1015ms计算管径。通向扩散设备的支管，按空气流

6、速为45m/s计算管径。 鼓风曝气用鼓风机供应压缩空气，常用罗茨鼓风机和离心式鼓风机。罗茨鼓风机适用于中小型污水厂，但噪声大，必须采取消音、隔音措施。离心式鼓风机噪声小，且效率高，适用于大中型污水厂，但产品规格和使用经验尚不多。选择风机的依据是风量和风压，并考虑必需的储备量。 机械曝气设备 设计内容包括选择叶轮型式、确定叶轮直径和构造尺寸、确定安装尺寸、选择传动机构。 叶轮型式的选择可根据叶轮的充氧能力、动力效率以及加工条件等考虑。一般而言，泵型叶轮的充氧能力及充氧动力效率和平板叶轮差不多，但加工困难。泵型叶轮提升能力较大；伞型叶轮的动力效率一般高于平板叶轮，而充氧能力则稍低，适用于延时曝气。

7、 叶轮直径的确定主要取决于曝气池混合液的需氧量。叶轮太大，水流剪切力过大而破坏污泥絮体；太小则充氧不足。此外，叶轮直径与水深之比为2514，否则，池子过深，下部水不易上翻，易形成局部死水区。活性污泥法系统的运行管理 (一)活性污泥的培养 城市污水或与之类似的工业废水，由于营养和菌种都已具备，可用其初步沉淀水调整bod5至200300mgl后，在曝气池内进行连续曝气，一般在1520下经一周即会出现活性污泥絮体，要及时适当地换水和排放剩余污泥，以补充营养和排除代谢产物。换水的方法分间断换水和连续换水。 间断换水间断换水混合液在曝气到开始出现活性污泥絮体后，即停止曝气，静止沉淀1l.5h，排放约占总

8、体积6070的上清液，再补充生活污水或粪便水，继续曝气。当沉降比大于30时，说明池中混合液污泥浓度已满足要求。第一次换水后，应每天换水一次，这样重复操作710d，便可达到活性污泥成熟。此时，污泥具有良好的凝聚和沉降性能，含有大量的菌胶团和纤毛虫类原生动物，并可使bod5去除率达95%左右。 连续换水连续换水当池容积大采用间断换水有困难时，可改用连续换水。即当池中出现活性污泥絮体后，可连续地向池内投加生活污水，并连续地出水和回流，其投加量可控制在池内每天换水一次的程度。回流污泥量可采用进水量的50。当水温在1520时，污泥经两周左右即可培养成熟。活性污泥的驯化 如果工业废水的性质与生活污水相差很

9、大时，用生活污水培养的活性污泥应用工业废水进行驯化。驯化的方法是混合液中逐渐增加工业废水的比例，直到达到满负荷。 为了缩短培养和驯化时间，可将两个阶段合并起来进行。就是在培养过程中，不断地加入少量的工业废水，使微生物在培养过程中逐渐适应新的环境。 第七节 生物滤池 生物滤池滤料体积可按负荷计算，也可按降解动力学公式计空，国内常菜用前者： 式中v滤料体积，m3； s0进出滤池的废水bod5浓度差，mg/l； q欲处理废水量，m3/d； n生物滤池的bod负荷，g/m3(滤料)d； 大于1的安全系数。 对于工业废水，如含有对微生物有毒的物质，还须用毒物负荷核算滤料体积，计算方法同上。最后的滤料体积

10、采用两种方法中较大的一值。滤池滤料总体积的确定第八节 生物转盘第九节 生物接触氧化 反应装置营养剂投加计算 日处理水量：20000m3/d 进入生化系统的cod值：500mg/l bod/cod=0.4 尿素含氮量：46% 磷酸含磷量：85% 计算每天投加尿素量？ 每天投加磷酸量？ 每天投加尿素量 =200005000.4/1005/100/0.46 =435kg式中：20000-每日处理水量 500-进入生化系统有机物浓度 0.4-有机物浓度cod转化为bod值 1000-单位换算。克转化为千克 5-有机物：氮：磷=100：5：1氮的需求 量比例 0.46-尿素中有效氮含量尿素分子式：co(