水质生物净化工程-活性污泥法

§3.5曝气与曝气池活性污泥法是水体自净的人工化，重要的人工措施之一是供氧和使活性污泥与污水充分接触，这两项任务是通过曝气来实现的。一、曝气的作用与方法作用：供氧、搅拌混合方法：鼓风曝气、机械曝气、联合曝气（机械+鼓风）§3.5二、曝气原理（氧的转移理论——双膜理论）二、曝气原理(氧的转移原理)1、菲克（Fick）定律曝气过程中空气中的氧，从气相传递到混合液的液相中，是一个传质过程，也是一个物质扩散过程。扩散过程的基本规律可以用Fick定律加以概括，即vd=-DL（各参数含义见P.143）dCdX§3.5二、曝气原理（续1）2、双膜理论在曝气过程中，氧分子通过气、液界面由气相转移到液相，在界面的两侧存在着气膜和液膜。气体分子通过气膜和液膜的理论——双膜理论。（刘易斯和怀特曼1923年建立）①在气、液两相接触的界面两侧存在着处于层流状态的气膜和液膜。②氧的转移是气体分子从气相主体以分子扩散通过气膜和液膜进入液相主体。气液两相的主体处于紊流状态（浓度均匀），紊流扩散的阻力要比层流双膜扩散的阻力小得多，传质的阻力集中在双膜上。③在气膜中存在氧的分压梯度，在液膜中存在着氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。④氧难溶于水，氧转移决定性的阻力又集中在液膜上，通过液膜的转移速率便是氧转移过程的控制速率。界面气界面气相主体(紊)气膜液膜液相主体(紊)(层)PgPiCsCXf液§3.5二、曝气原理（续2）vd=（单位时间内通过单位界面面积的物质数量——扩散速度）dMdtA由上述Fick定律：=-DLdMdtAdCdX=-DLAdMdtdCdX液膜厚XfdCdX-=Cs-CXf=DLA=KLA(Cs-C)dMdtCs-CXf液膜的氧分子扩散系数界面面积液膜厚度液体的饱和溶解氧浓度液体中实际的溶解氧浓度KL=（液膜的氧转移系数）DLXf氧转移速率§3.5二、曝气原理（续3）==KL·(Cs–C)dMdt1VdCdtAV=KLα（Cs–C）氧的总转移系数(KLα=KL·，KL=)AVDLXf=KLα（Cs–C）dCdt…※单位容积氧的转移速率要↑：KLα↑：液相主体紊动程度↑，Xf↓，加速气、液界面更新，增大A。Cs↑：（提高气相中的氧分压，如纯氧曝气、深井曝气等。）3、氧总转移系数值的测定（做实验）（线性关系、点图）dCdt§3.5三、影响氧转移的因素1、水质的影响（污水与清水不同）（上※式在清水下得到）

修正KLα→αKLα，α=（α=0.85）

Cs→βCs，β=（β=0.95）（清水）（污水）2、水温的影响①对KLα：KLα(T℃)=KLα(20℃)×1.024(T-20)②对Cs：水温↑，氧的溶解度Cs↓，Cs(T)↓。氧的转移最不利条件一般出现在夏季高温季节。KLα（污）KLα（清）Cs（污）Cs（清）§3.5三、影响氧转移的因素（续1）3、氧的分压影响Cs受气压影响，当计算地点的气压不是1.013×105Pa（760mmHg）时，应乘以压力修正系数所在地区实际气压（Pa）1.013×105Paρ=§3.5三、影响氧转移的因素（续2）==KLα（Cs–C）（1atm，20℃，清水）dMdt1VdCdtKLα（污）→αKLα（清）

Cs（污）→βCs（清）KLα(T℃)=KLα(20℃)×1.024(T-20)Cs（20℃）→Cs（T）大气压Cs→ρCs气压修正氧分压分压修正所在地区实际气压（Pa）1.013×105Paρ=污水非标准条件修正dMdt1VdCdt==αKLα（20℃）（β·ρ·Cs（T）–C）×1.024(T-20)§3.5四、氧转移量与供气量的计算$1、鼓风曝气池的氧转移量曝气管出口处的气压大于大气压力，而Cs1与Cs2值不等。计算时采用平均值，即：Csm=（Cs1+Cs2）12Cs1=Cs·Pb1.013×105（大气压的影响）Pb=P0+γH（Pa）=1.013×105+9.8×103·H（Pa）空气HPobCs1Cs2§3.5四、氧转移量与供气量的计算（续1）Cs2=Cs·Ot21（氧分压影响）Ot——水表面处氧的百分率（气泡离开池面时氧的百分率）（%）体积百分数Ot=×100%21×(1–EA)79+21(1–EA)21：空气中的含氧的百分率（%）[体积百分数]EA：氧的转移率——鼓风曝气转移到液体中的氧占所供给氧的百分数。§3.5四、、氧转移量与供气气量的计算（续2）从而Csm=（（Cs1+Cs2）=（（+））Cs1212Pb1.013×105Ot21=Cs（+））Pb2.026×105Ot42考虑上述各种因素素及修正后，曝气气池中氧的转移量量（单位时间）：：——氧转移速率R==V·=V·αKLα（20℃））（β·ρ·Csm（T）–C）×1.024(T-20)dMdtdCdt（KgO2/h）（KgO2/h·m3）混合液氧浓度（mg/L）V——曝气池池有效容积（R为单位时间内内可以转移到曝气气池混合液中的氧氧量）KgO2/h§3.5四、、氧转移量与供气气量的计算（续3）2、空气量计算（（鼓风曝气法）单位时间内转移到到标准脱氧清水的的氧量（20℃，，760mmHg，C=0,脱氧氧清水）为R0：R0=KLα（20℃））·Csm（20℃）·VR0RKLα（20℃））·Csm（20℃）·VαKLα（20℃））（β·ρ·Csm（T）–C）×1.024(T-20)·V=(非标准)污水有R0Csm（20℃）·Rα（β·ρ·Csm（T）–C）×1.024(T-20)=§3.5四、、氧转移量与供气气量的计算（续4）式中：R为污水中氧的转转移量，在稳定状状态下，氧的转移移速率应等于微生生物细胞的需氧速速率。或者：单位位时间的氧转移量量等于微生物的需需氧量，即：O2=a′QSr+b′VXV=R（KgO2/h）需氧量(供氧之)氧转移移量上列式中，α，ββ，ρ，Csm（20℃），Csm（T）可先确定。§3.5四、、氧转移量与供气气量的计算（续5）根据脱氧清水实验验，可确定氧的转转移效率EA。EA=××100%R0SEA——氧的转移效率率（%），为转移移到水的氧量与供供氧量之比。S——供氧量（（Kg/h）S=Gs××21%×1.43=0.3Gs（Kg/h）氧比例氧容重（Kg/m3）供空气量（m3/h）EA=R00.3GsGs=R00.3EA§3.5四、、氧转移量与供气气量的计算（续6）鼓风曝气的空气量量计算步骤如下：：①选择曝气设备或或空气扩散装置，，确定EA（标准条件下）。。②计算需氧量O2=a′QSr+b′VXV=R③计算R0R0=……※④计算空气量Csm（20℃）·Rα（β·ρ·Csm（T）–CL）×1.024(T-20)Gs=R00.3EA§3.5四、、氧转移量与供气气量的计算（续7）3、机械曝气的计计算对于机械曝气，各各种叶轮在标准状状态下充氧量与叶叶轮直径、线速度度的关系，是通过过脱氧清水的曝气气试验而测得的。。①例如，泵型叶轮轮的充氧量公式：：Qs=0.379v2.8·D1.88·KQs——在标标准状态下的脱氧氧清水中的充氧量量（Kg/h）（即R0）Qs=R0（R0见上※式）v——叶轮线线速度（m/s））D——叶轮直径径（m），K———池型修正系数数（手册5P.266T.6–7）§3.5四、、氧转移量与供气气量的计算（续8）②平板叶轮P.611-612附录7，8R0~DN叶~D平板叶轮D（m）R0（KgO2/h）N叶（Kw）Qs=R0v=4.5m/s§3.5五五、曝气设备的的选择小曝气设备鼓鼓风曝气：：加压设备→送送气管路→布气气设备中中气气泡大机械曝气：叶轮轮（泵型、平板板、K型、倒伞伞型），转刷，，转碟几个指标：①动力效率EP（KgO2/Kw·h）——每消消耗1Kw··h（度）电电能转移到混合合液中的氧量量。②氧的转移（利利用）效率EA（%）——转移移到混合液中氧氧量与供氧量之之比（%）<对对鼓风曝气>③充氧能力EL（KgO2/h）——叶叶轮在单位时时间内可转移到到混合液中的氧氧量（机械曝气气）§3.5五五、曝气设备的的选择（续1））㈠鼓风曝气加压设备：鼓风风机（回转式，，离心式），空空压机布气设备小小气泡（扩扩散板、扩散管管、扩散盘），，微孔曝气（曝曝气头、曝气管）中气泡（穿孔管管）大气泡（竖管））§3.5五五、曝气设备的的选择（续2））1、小(微)气气泡型⑴用微孔材料（（陶瓷、塑料等等）制成的散气气板、散气箱、、散气管和散气气盘等。(P.151-153各种扩散散板、管和盘等等)EP=2KgO2/Kw·h⑵微孔曝气EP↑d＜200μm微气泡（微孔曝曝气）,防堵（（内堵、外堵））,(橡胶材料料)§3.5五五、曝气设备的的选择（续3））2、中气泡型⑴穿孔管曝气（（中气泡,P.154,Fig.4-54⑵网状膜空气扩扩散装置P.154Fig4–55此外：3、水力剪切式式空气扩散装置置倒盆盆式(P.154,Fig.4-56)固定螺旋空气扩扩散装置(P.155)金山Ⅰ型空气扩扩散装置(P.156)4、水力冲击式式(Fig4–61,Fig4–62)5、水下空气扩扩散装置(Fig4–63,Fig4––64,Fig4––65)§3.5五五、曝气设备的的选择（续4））㈡机械曝气1、曝气叶轮：：通常安装在池池的表面，使空空气中的氧，通通过叶轮的旋转转，使氧溶于水水中，并使活性性污泥处于悬浮浮状态。充氧原理：①①叶轮的的提水和输水作作用，界面不断断更新。②水跃卷进空气气。③叶轮后侧形成成负压，吸入空空气。型式:泵形形(P.158),K形,倒伞形,平平板形(P.159-160)2、曝气转刷(P.161)3、曝气转碟§3.5六六、曝气池的类类型与构造㈠分类1、按混合液流流型分：推流式式、完全混合式式、循环式。2、按平面形状状分：廊道形、、圆形、方形、、环状跑道形。。3、按曝气方法法分：鼓风曝气气、机械曝气、、联合曝气。4、按与沉淀池池关系分：分建建式、合建式。。§3.5六六、曝气池的类类型与构造（续续1）㈡推流式1、平面（廊道式）2、横断面布置置⑴平移推流式池底布气（空气气管置于池底平平面）进出出进进出单廊道双廊道三廊道→→→→→→→→→→出进平面BH=气泡§3.5六六、曝气池的类类型与构造（续续2）⑵旋转推流式———一侧布气（（穿孔管）②浅层布气H=0.8m(H=0.6~0.8m)出进3.0~4.5m=H①2.4m=H0.8m②0.8m1.5m1.5m①底层布气H=3~4.5m§3.5六六、曝气池的类类型与构造（续续3）③深水中层曝气气H=4m可加深池子，节节约用地双侧旋流中层曝曝气池，适用于大型曝气气池④深水底层（深深层）曝气H=10m7~8m~10m=H=4m③=③B/2B/2H=4m7~8m~10m约15m§3.5六六、曝气池的类类型与构造（续续4）㈢完全混合式1、合建式（曝曝气池与沉淀池池合建）进水放空排泥出水曝气沉淀污泥导流污泥回流缝§3.5六六、曝气池的类类型与构造（续续5）㈢完全混合式2、分建式（曝曝气池与沉淀池池分建）VX，Se二沉池Q，SaQ+RQRQ，XR，SeQ-Qw，SeXR，Qw剩余污泥出水机械or鼓风曝曝气回流污泥§3.5六六、曝气池的类类型与构造（续续6）㈣循环混合式（（氧化沟）集传统推流式,完全混合式式,延时曝气气法的特点§3.6活活性污泥法处理理系统的工艺设设计⑴设计的主要内内容：①工艺流程的选选择。②曝气区容积的的计算和曝气池池工艺设计。③需氧量、供氧氧量计算，曝气气设备的选择。。④回流污泥量、、剩余污泥量的的计算，回流设设备计算。⑤二次沉淀池的的设计与计算。。⑵收集原始资料料与数据。⑶确定主要参数数。§3.6活活性污泥法处理理系统的工艺设设计（续）⑷试验内容（如如无经验可借鉴鉴时）①初期吸附能力力。②负荷率与出水水BOD的关系系：Ns′=K2Se③负荷率与SVI的关系。④负荷率与污泥泥增长率、需氧氧率的关系。(Y,Kd,a,b,a’,b’)⑤混合液浓度与与污泥回流比。。X/Xr=R/(1+R)⑥水温、营养、、毒物、冲击负负荷、驯化等外外界因素的影响响。⑸处理流程的确确定——因地制制宜，技术经济济比较确定。tBODSVINs§3.6一一、曝气池（区区）容积的确定定QSaX·VNs=QSaX·NsV=基本公式Q——取最最大日平均流量量Sa——进进水有机物（BOD5）浓度度§3.6一一、曝气池（区区）容积的确定定（续1）1、BOD--污泥负荷率Ns的确定定计算：Ns=K2Sef/ηη或直接采用Ns的经验值注意：①推流式式：通常近似采采用完全混合式式的公式。（桥本公式：Ns=0.01295Se1.1918）②复核SVI值值（查图图）Fig4–7③结合污污泥龄考考虑，如如硝化菌菌的世代代期为3d，若若需进行行硝化反应，泥泥龄就应应大于3d。（（泥龄与与负荷率率的关系系）K2——P.170T.4–17（（工业废废水）Se＜20mg/Lf=0.75SaSa-Seη=（城市污污水K2=0.0168~0.0281）§3.6一一、曝气气池（区区）容积积的确定定（续2）2、混合合液浓度度X的确确定对池容V来说，，X越大大，池容容V越小小，应当当说是经经济的。。但对整整个系统统而言，，X不是是越大越越好，X不能太太大，限限制X不不能过大大的原因因有：①X↑→→氧转移移率EA↓，而且，X↑→耗耗氧率↑↑→耗氧氧量↑，，耗氧率、、耗氧量量过高，，过大，，充氧设设备无法法满足。。QSaX·NsV=由公式X↑→V↓§3.6一一、曝气气池（区区）容积积的确定定（续3）②回流污污泥浓度度XR，受二沉沉池污泥泥浓度控控制。XR=××106(mg/L)[1/SVI(ml/g)g/ml106mg/L]而SVI=100左右右XR=8000~12000mg/L考虑到二二沉池的的沉淀时时间＞30min，XR乘以系数数r。。(r=1.2)有XR=··rXR有限而X=××XR（限制了了X值））1SVI106SVIR1+R§3.6一一、曝气气池（区区）容积积的确定定（续4）③沉淀池池与回流流设备的的造价1°污泥泥浓度增增加，相相应二沉沉池的负负荷加大大，必须须加大二二沉池容容积。2°若增增加回流流量来增增加污泥泥浓度，，会提高高二沉池池和回流流设备的的造价。。X二沉池QQ+RQRQ，XRQXRRQ··XR=（Q+RQ）XX=××XR=····rR1+RR1+R106SVI(R增加加,可可增加污污泥浓度度X;但但R过过大,X增加加不明显显,且且二沉池池的负荷荷加大,回流设备备负荷增增加)§3.6一一、曝气气池（区区）容积积的确定定（续5）对于分建建式R=0.5~1.0，X=··=4000mg/L（R=0.5，SVI=100，，r=1.2）合建式R=5，，X=··=10000mg/L（难达到到）实际际4000~6000mg/L基于以上上几个原原因，X不能太太高X=4000mg/L左右（（一般2000~5000mg/L取值值）经验数据据0.51+0.5106×1.210051+5106×1.2100§3.6二二、曝气气设备的的设计（（鼓风曝曝气）内容：①布气设设备的选选择及其其布置。。②空气管管路的布布置和计计算。③确定鼓鼓风机的的规格和和台数。。§3.6二二、曝气气设备的的设计（（续1））例:已知Q=10000m3/d，Sa=BOD5=300mg/LK时=1.4，Se=20mg/L设计鼓风风曝气池池(穿穿孔管曝曝气)(P.183例例4–3,微微孔曝曝气,计计算内内容自看看)1、曝气气池⑴确定Ns公公式Ns=K2Sef/ηη==0.933，f=0.75，K2=0.0185Ns=0.0185×20×0.75/0.933=0.3KgBOD5/KgMLSS·d（Ns经经验取取值在0.2~0.5）校核污泥泥指数SVI（（P.108Fig4–7）SaSa-Seη=300300-20§3.6二二、曝气气设备的的设计（（续2））⑵确定XX=····r4000mg/L⑶确定曝曝气池容容积V===2500m3R1+R106SVIR=0.5SVI=100r=1.2QSaX·Ns10000×3004000×0.3§3.6二二、曝气气设备的的设计（（续3））⑷确定曝曝气池尺尺寸池深取h=2.7m（（可在3.5~4.5m内内）设计成两两组，每每组三廊廊道式，，每组池池面积F1===463m2取池宽b=4.5m，，宽深比比b/h=4.5/2.7=1.67（b/h=1~2）池长L===103m长宽比L/b=103/4.5=23＞10（（L/b＞10））三廊道式，每条廊廊道长l==≈≈35m（超高取0.5m）Vn·h25002×2.7F1b4634.5L31033§3.6二、、曝气设备的设计计（续4）2、曝气系统⑴平均需氧量O2=a′Q平均Sr+b′VXVa′=0.53（P.113,在0.42~0.53之间）b′=0.11（b′=0.188~0.11,1/d）Q=10000m3/d（日平均流量量），Xv=X·fO2=0.53+0.11×=2310Kg/d=96.2Kg/h（去除每KgBOD5的需氧量为=0.83KgO2/去除KgBOD510000(300–20)10004000×0.75×25001000231010000(300–20)/1000§3.6二、、曝气设备的设计计（续5）⑵最大时需氧量（（K时=1.4）O2max=a′Q平均×K时×Sr+b′′VXV代入：O2max=…=121Kg/h⑶供气量计算（计计算空气量）计算温度t=30℃，Cs（20℃）=9.2mg/L，Cs（30℃）=7.6mg/LCs——饱和和溶解氧①空气扩散装置选选择，确定EA。鼓风曝气EA=6~12%，对穿孔管EA=6%§3.6二、、曝气设备的设计计（续6）$$$②充氧量计算1°平均充氧量R0=R0=O2=96.2Kg/h（前已算算出）b点的压力：Pb=1.013××105+9.8×2.5×103=1.258××105PaR·Csm（20℃）α（βCsm（30℃）–CL）×1.024(T-20)O2·Csm（20℃）α（βCsm（30℃）–CL）×1.024(T-20)而氧转移量R=需氧量O2§3.6二、、曝气设备的设计计（续7）EA=6%Ot===20%Csm（30℃）=+=+=8.33mg/LCsm（20℃）=+…=10.1mg/L取α=0.82，β=0.95，CL=1.5mg/L，T=30℃，代入可求：R0=…=152Kg/h21×(1-EA)79+21(1-EA)21×(1–0.06)79+21(1–0.06)Cs（30℃）2Pb1.013×105Ot217.621.2581.0132021Cs（20℃）2Pb1.013×105Ot21Cs（20℃）=9.2§3.6二、、曝气设备的设计计（续8）2°最大充氧量R0（max）=O2（max）=121Kg/h从而可求：R0（max）=…=190Kg/hO2（max）·Csm（20℃）α（βCsm（30℃）–CL）×1.024(T-20)§3.6二、、曝气设备的设计计（续9）③求Gs（供气量量）Gs===8444m3/hGs(max)===10540m3/h若回流污泥采用空空气提升，提升污污泥所需的空气量量为回流污泥量的的5倍。GR=5QRQR=RQR——回流比比取R=100%计算，QR=10000m3/dGR=5×QR=50000m3/d=2080m3/h④总空气量GST=GS+GR=10540+2080=12620m3/h0.3EAR00.3×0.061520.3EAR0(max)0.3×0.06190§3.6二、、曝气设备的设计计（续10）⑷空气管的计算35空气2.50.32.2空气①②§3.6二、、曝气设备的设计计（续11）干管3条，每条干干管16对（32根）竖管（间距距2.2m），共共96根竖管，每每根竖管的最大供供气量为=110m3/h2个污泥提升井，，每井供气量=1040m3/h961054022080§3.6二、、曝气设备的设计计（续12）①管径的确定根据经济流速和空空气量，采用P.608附录录2图解法。经济流速干干管v=10~15m/s小支管v=4~5m/s如Q=110m3/hv=6m/s（两点决定一直线线）D=80mm80mm110m3/h6m/sD(mm)Q(m3/h)v(m/s)由已知Q，v，，连线，延长至D，即得直直径。§3.6二、、曝气设备的设计计（续13）空气管路的风压损损失同水头损失计计算相似。选一条条最长的计算管路路。具体的计算内容：：①管径的确定P.608附录2Q空气量风量已知经济流速干干管v=10~15m/s小支管v=4~5m/s选定一个流速管径确定管径（市售管径）QD校核流速是否在经济流速范围是，OK否，重选管径管径不一定是整数或市售管径§3.6二、、曝气设备的设计计（续14）②压力损失的计算算1°沿程损失h1，按P.609附录3，查图图。（水温T=30℃，估P=(1.5+H)×9.8KPa）查图顺序：Qm3/min→Dmm→T(30℃)→P→i，hf=il如：Q=110m3/h=1.9m3/min→D=80mm→T=30℃→→P=1.5+2.5=4mH2O=4×9.8KPa→查I=0.54（9.8Kpa/1000m）（每1000m损损失0.54m））水深§3.6二、、曝气设备的设计计（续15）2°局部损失h2可折算成当量长度度l0，按沿程损失计算算。（il0）折算公式：l0=55.5KD1.2本例风压损失计算算表编号管段长l(m)Q(m3/h)v(m/s)D(mm)配件1~23.81106.080弯头1，三通2，闸阀1编号l0(m)l+l0(m)i(9.8KPa/1000m)h1+h2(9.8Pa)1~29.6713.470.547.24当量长度(m)长度折减系数(P.176T.4–23)管径(m)§3.6二、、曝气设备的设计计（续16）1~2管段l0=55.5×(0.7+2×1.33+0.25)××0.081.2=9.67m§3.6二二、曝曝气设备的的设计（续续17）3°总压力力损失为Hf=∑(h1+h2)+0.5(mH2O)]Hf=117.69××9.8+0.5×9.8×103=6.053Kpa取9.8KPa，即取Hf=1mH2O沿程局部布气管的损损失§3.6二二、曝曝气设备的的设计（续续18）⑸鼓风机选选择所需压力P=(2.7––0.2+1.0)×9.8=3.5×9.8KPa=34.3KPa(=3.5mH2O)所需供气量量：Gs(max)=12620m3/hGs(平均)=10530m3/hGs(min)=0.5Gs(平均)=5265m3/h根据P.609附附录5选选择鼓风机机。（选择风机机时，注意意至少有两两台以上，，有备用，，并照顾到到Gs(max)、Gs(平均)、Gs(min)不同的风量量，灵活运运行。）水深曝气支管离池底高(P.183例4–3,微微孔曝气,计算内内容自看)§3.6三三、机机械曝气设设备1、确定叶叶轮形式（（平板，泵泵型，倒伞伞型），根根据充氧能能力与动力力效率以及及加工条件件等选择。。（见附录录6,7,8））。2、确定叶叶轮直径。。（根据最最大时R0(max)来选择）例题P.191例例4––4,泵泵形叶轮轮曝气,自自看§3.6四四、污污泥回流设设备（分建建式）按最大回流流比设计。。1、提升设设备：叶片片泵(轴流流泵)，空空气提升器器，螺旋泵泵，潜污泵泵。2、回流量量污泥回流量量QR=RQ（（R———回流比比）回流比采用用最大回流流比。由物料平衡衡RQXR=（Q+RQ））X有R=而XR=××1.2SVI在在运行中是是变化的，，XR亦变，R也也变，设计计时按最大大回流比。。XR-XXSVI106V,XQXRQR=RQ出水Q+RQX§3.6四四、污污泥回流设设备（续））3、空气提提升器（在在中、小型型污水厂有有用到）==污泥→=空气h2（提升高度度）h1（淹没水深深）空气量GR=(3~5)QR~8h1+h2h1≥0.5§3.6五五、二二次沉淀池池1、作用及及分类⑴泥水分离离，澄清混混合液———分离作用用⑵回收浓缩缩活性污泥泥——浓缩缩作用类型分分建式式平平流式辐流式竖流式合建式其效果好坏坏直接影响响出水水质与回回流污泥浓浓度§3.6五五、二二次沉淀池池（续1））2、特点（（与初沉池池比较）⑴除分离作作用外，还还有浓缩和和暂时贮存存污泥的作作用，需增增加污泥斗斗容积。⑵属于成层层沉淀。（（泥水界面面成层沉降降）⑶泥质轻，，浓度高，，易产生异异重流。出流的单位位堰长过流流量（单宽宽流量）二沉池q＜＜5~8m3/m·h初初沉池池手册：q＜＜1.7L/m··s手手册：q＜2.9L/m·s=10.44m3/m·h=6.12m3/m·h=250.56m3/m·d=146.8m3/m·d§3.6五五、二二次沉淀池池（续2））⑷泥水气三三相混合体体（合建式式曝气沉淀淀池）普通竖流式式沉淀池的的中心管下下降流速≤≤30mm/s曝气沉淀池池导流区下下降流速≤≤15mm/s（气气水分离的的目的）⑸排泥的静静水压力H≥0.9m含水率p=99.2~99.6%初初沉池p=95~97%水分重量湿污泥重量量p=××100%水分+干干固体§3.6五五、二二次沉淀池池（续3））3、设计与与计算二沉池设计计计算（方方法同初沉沉池）参数选择不不同q———负荷荷沉淀时间流速等设计流量（（有回流污污泥RQ））进水区，中中心管，导导流区:Q+RQ沉淀区:Q出水区:Q污泥区:RQ不同点§3.6五五、二二次沉淀池池（续4））⑴表面负荷荷法①沉淀池的的面积（澄澄清区）：：A=②有效水深深H=··t=q·tt——水水力停留时时间，一般般为1.0~1.5h。Qq表面负荷（（m3/m2·h）1.0~1.5最大时流量量（m3/h）———QhmaxQA§3.6五五、二二次沉淀池池（续5））③污泥斗容容积（理论论计算）XQ(1+R)QRQ，XRXV(1+R)Q，X进水Q（出水）XRX回流剩余XRXR二沉池由：污泥量(干干)=浓度度×容积①贮泥时间2h。将2h内产产生的污泥贮存存在污泥斗中，，污泥量为2×(1+R)Q·X②污泥斗污泥浓浓度取X与污泥泥斗排泥浓度XR的平均值(X+XR)③污泥斗的容积积为V，则有2×(1+R)Q·X=··V从而V=122X+XRX+XR4(1+R)Q·X按理论计算的污污泥斗容积过大大(约等于沉淀淀区的容积).贮泥时时间可为1h或或更短,吸刮泥泥设备污泥即来来即走,或按按构造要求.(要保证污污泥浓缩效果,则要加大贮泥泥时间)⑵固体通量法（（在污泥浓缩池池部分讲）§3.6六六、剩余污泥及及其处置剩余污泥量ΔΔXV=YQSr–KdVXV挥发性剩余污泥泥量（干重）Kg/d折算成湿污泥量量：=ΔXT=QWXRQW=or：ΔXV=QWXR·f污泥处置：1、、与初沉池污泥泥混合一并处理理。2、浓缩→消化化→干化。剩余污泥含水率率高，需浓缩后后处置。fΔXVf·XRΔXV§3.6七七、曝气沉淀池池各部分尺寸的的控制⑧回流缝流速为为V4=30~40mm/s（以确定回流流缝宽b）回流缝顺流圈长长L=0.4~0.6m⑨D4＞D3α=45°曝曝气池池结构容积系数数3~5%注意各部流量Q、Q+RQ、RQ合建式曝气沉淀淀池的计算见见P.191例4–4，自看①D≯20m②H≯4~5m（太深易易积泥）③h1≮1m（一般在在1~2m间）④保护高h4=0.8~1.2m⑤回流窗孔流速速v1=100~200mm/s⑥v2=15mm/s⑦h2＞h1，V3＜V2h2-h1≥0.414B101112D/2D2/2BD1/2h2h1h4h3HD5/2D4/2D3/2v2v3v4v1α§3.7活活性污泥法处理理系统的运行管管理运行管理的重要要性存在的问题：①社会效益与经经济效益的统一一。②管理人员的素素质。③仪表、自控设设备的质量问题题。§3.7一一、影响活性污污泥法处理效果果的主要因素1、BOD———污泥负荷荷率（Ns），，F/M对ΔXV，O2，SVI，η，，V等的影响。。Ns↑，与与↑↑，但出水效果果不太好，η↓↓Ns↓，池容↑↑，Ns与SVI的的关系（P.108Fig4–7）dXdtdSdtSVI高负荷一般负荷低负荷Ns2.00.50§3