活性污泥法污水处理设备

1、3.3活性污泥法水处理设备，3.3.1基本概念，3.3.2活性污泥法的设计与计算，3.3.3二沉池，3.3.4活性污泥法系统设计与运行中的一些重要问题，3.3.1基本概念，混合溶液中悬浮固体的浓度：MLSS，评价活性污泥的一个重要指标，污水与活性污泥在曝气池中混合后的混合液悬浮固体量等。取100毫升混合溶液，用快速滤纸过滤，在105烘箱中干燥2小时至恒重，并称量其中固体物质的含量。根据麦金尼的分析：=马迷迷迷，其中：马有活性细胞成分；Me，内源性代谢残留微生物；Mi，非代谢非生化有机悬浮固体；Mii吸附无机悬浮固体。混合液中挥发性悬浮固体的浓度：MLVSS是评价活性污泥的一个重要指标，是指混合

2、液中悬浮固体的有机物含量，单位为mg/l.将MLSS测量后的滤纸与固体物质一起放入焚烧炉中，在600800下燃烧至残渣变黑，称量残渣的含量，扣除滤纸的灰分，即为NVSS，MLSS和NVSS即为MLVSS。因为MLVSS不包括Mii(吸附的无机悬浮固体)，它能比MLSS更准确地代表活性污泥中活性生物的数量。污泥沉降比：SV30、SV30和SVI能够表达活性污泥的沉降和浓缩性能，而SVI能够更准确地反映活性污泥的松散程度和絮凝沉降性能。将混合溶液放入1000毫升或100毫升量筒中，沉降30分钟后，测量沉淀活性污泥的体积，污泥沉降率表示为混合溶液体积的比例(%)。污泥体积指数：SVI，是指曝气池出口

3、混合液静置30分钟后，干污泥1g所占的体积，简称污泥指数，单位为ml/g，是评价活性污泥的重要指标，污泥龄：ts，是评价活性污泥的重要指标，是指曝气池内工作的活性污泥总量与每天剩余污泥排放量之比，单位：天。在稳定运行中，剩余污泥量也是新增加的污泥量，因此污泥龄是污泥在曝气池中的平均停留时间，或污泥翻一番所需的平均时间。活性污泥法的基本工艺初级沉淀池，用来去除污水中的大颗粒悬浮物，根据废水的不同特性，有时可以省略。曝气池是活性污泥法的核心，是微生物吸附和代谢废水中有机污染物和一些无机物的主要场所。一、活性污泥法的基本工艺，二沉池，活性污泥法的固液分离及处理后的废水，上层是处理后的出水，排入沉淀池

4、。下层为分离后的活性污泥，大部分由污泥回流系统送回曝气池(回流污泥)，剩余部分作为剩余污泥排除，进行单独处理。曝气系统，用一定的方法和设备，使空气中的氧气(或纯氧)溶解在混合溶液中，并提供适当的搅拌。从二沉池分离出的活性污泥通过污泥提升设备送回曝气池，以保持曝气池中活性污泥的浓度。活性污泥法的基本过程、活性污泥降解污水中有机物的过程和曝气过程中活性污泥降解(去除)有机物的过程可分为两个阶段：吸附阶段和稳定阶段。由于活性污泥具有巨大的表面积，且表面含有多糖等粘性物质，污水中的有机物被转移到活性污泥中。转移到活性污泥中的有机物主要被微生物利用。曝气设备、鼓风曝气、机械曝气、空气净化器、鼓风机、空气

5、分配系统、扩散器、垂直曝气机、表面曝气机、水平曝气机、鼓风曝气、空气净化器、鼓风机、空气分配系统、扩散器和空气净化器的目的是改善整个曝气系统的运行状态，防止扩散器堵塞。压缩空气由鼓风机提供罗茨风机：适用于中小型污水处理厂，噪音大，必须消音隔音。离心鼓风机：噪音低、效率高，适用于大中型污水处理厂、鼓风曝气、空气净化器、鼓风机、扩散器及空气输配系统，负责将空气输送至空气扩散器。要求沿途阻力损失小，曝气设备各点压力平衡，空气总管和支管流量符合设计要求，并配备必要的手动阀门和电动调节阀。鼓风曝气、空气净化器、鼓风机、扩散器和扩散器的功能是将空气分散成气泡，增加空气与混合溶液的接触界面，将空气中的氧气溶

6、解在水中。配气系统、小泡扩散器、中泡扩散器、大泡扩散器、微泡扩散器、扩散器型、微孔曝气设备、微孔曝气盘、微孔曝气管、微孔曝气设备试验、微孔曝气设备安装、微孔曝气设备运行状况、穿孔曝气管、隔膜式微孔曝气器、微孔曝气器实际安装、微孔曝气器安装示意图、双螺旋曝气器。ZDB振动曝气机，KBB可变微孔曝气机，机械曝气：表面曝气机，表面曝气机的充氧原理：(1)曝气设备的提水和输水功能使曝气池中的液体不断循环，从而不断更新气液接触面，不断吸收氧气；(2)当曝气设备旋转时，在其周围形成水跃，液体被抛入空气中，空气被剧烈搅拌并被吸入空气中；(3)当曝气设备高速旋转时，在后侧形成负压区以吸入空气。机械曝气：表面曝

7、气机，曝气效率取决于曝气机的性能。曝气池的转轴平行于水面，主要用于氧化沟。立式曝气器、卧式曝气器、泵式曝气器、倒伞式曝气器、平板式曝气器、表面曝气器、倒伞式机械曝气器、曝气旋转刷、旋转刷式曝气器、待测曝气转盘、浸没式曝气器、射流曝气器、曝气准备指数、氧转移速率：单位：mg(O2)/(Lh)。充氧能力(或功率效率):即每1k瓦时的功率消耗中，转移到水中的氧气量(或氧气转移率)，单位为千克(O2)/(千瓦时)。氧气利用率：通过鼓风曝气系统转移到混合溶液中的氧气与总氧气供应量的比率，单位为。曝气配备性能和满足搅拌要求。小气泡扩散器遍布：2.2 m3/(m2h)旋流大、中气泡扩散器：1.2 m3/(m

8、2h)机械曝气：13W/m3，并设计计算需氧量。根据有机物降解的需氧速率和内源代谢的需氧速率，a，活性污泥微生物在有机物氧化分解过程中的需氧速率，即活性污泥微生物每1kgBOD5代谢所需的氧，kgO2/kg b，是活性污泥微生物内源代谢的自氧化过程的需氧速率，即每1kg活性污泥每天自氧化所需的氧，kgO2/(kg.d)，a为0.420.53之间，b为0.190.11之间主要设计内容：(1)工艺流程选择(包括运行方式和曝气池类型)；(2)曝气池容积和结构尺寸的确定；(3)需氧量和供气量的计算及供氧系统的设计；(4)污泥回流和剩余污泥量的计算及污泥回流设备的设计。(5)二沉池工艺设计；主要依据：水

9、质和水量数据生活污水或以生活污水为基础的城市污水：成熟的设计经验工业废水：实验研究和设计参数，工艺流程选择，需要调查和收集的基础数据：1。污水的水质和水量数据与处理规模有关，采用多种方法进行分析和计算，注意收集率和地下水入渗；水质决定了所选择的处理过程和程度。2.接收污水的目标数据3。气象和水文数据。污水处理厂现场数据现场地形数据；工厂的地质数据5.剩余污泥的出路调查和工艺选择是活性污泥设计的首要问题，关系到未来运行的稳定性和可靠性以及经济和环境效益。必须在详细调查的基础上进行技术和经济比较，以获得先进合理的工艺。曝气池的计算：纯经验方法，根据某一工艺的经验停留时间和去除率，确定曝气池的水力停

10、留时间。例如，流速为200m3/h，曝气池进水生化需氧量浓度为150毫克/升，出水要求为15毫克/升。采用多点进水计算曝气池的容积。多点进水经验去除率：85。经验停留时间：35小时。如果停留时间为4.5h，则曝气池容积：V2004.5m3=900m3。经验水力停留时间：t，有机物负荷率的两个表达式。污泥负荷率是指单位时间内活性污泥所能承受的BOD5量，即33，360，其中ns污泥负荷率为kg BOD5/。Qv相当于曝气时间的平均流入速率，m3/d；s0曝气池进水平均BOD5值，mg/l；曝气池中污泥浓度，毫克/升.污泥负荷率和体积负荷指单位时间内单位体积曝气面积可承受的BOD5量，即：Nv体积

11、负荷率，kg (BOD5)/(m3d)。容积负荷率，曝气池的容积可以根据上述公式计算，即：s0和qv是已知的，X和N可以根据教材选择。对于一些工业污水，x和n的值应该通过实验来确定。污泥负荷率法应用方便，但需要一些经验。一座城市污水处理厂，设计处理流量为30000m3/d，时间变异系数为1.5，沉淀后的BOD5为200mg/L，总氮为30mg/l，总磷为3mg/l，拟采用活性污泥法处理，处理后的出水BOD5预计为20mg/l。(a)污泥负荷的确定：根据实验或经验以及所需的处理效果，该曝气池采用的污泥负荷率(Ns)为0.27kgBOD5/kgMLSS.d(一般为0.20.4kgBOD5/kgML

12、SS.d) (b)污泥浓度的确定：根据Ns值，SVI值在80150之间，设计SVI130，污泥回流比为35(约50%)。经计算，曝气池污泥浓度x为：2。曝气池、溶液的计算和设计。曝气池的有效容积v为：(d)曝气池停留时间的标定；(2)曝气池的计算和设计；(e)曝气池主要尺寸的确定：设计2个曝气池(n=2)，每个曝气池的有效水深(H1)为4.0m，因此每个曝气池的面积(F1)为曝气面积，曝气池长度：LF1/B=1250/6=208m，设计为210m，标定的长宽比为L/B=210/6=3510，满足要求。曝气池总高度：如果设计超高(防护高度H2)为0.8m，则曝气池总高度为HH1H24.8m。曝气

13、池、溶液、曝气池平面形式的计算与设计：设计的曝气池为3个廊道，每个廊道的长度为L1=1/3=210/3=70m。曝气池平面尺寸为：曝气池长度L1=70m；曝气池宽B1B36318m米。2。曝气池的计算和设计。曝气系统的计算与设计。直径为300毫米的盘式微孔曝气释放器安装在距曝气池底部200毫米处。根据公式计算鼓风机的供气量。4.二沉池的计算与设计。二沉池采用幅流沉淀池，采用面荷载法计算。设计表面荷载q=1.0m3/m2.h(一般为0.751.5)。(1)表面积：废水最大小时流量qmax 1.5q/241.530000/24=1875 m3/h；沉淀池的表面积aqmax/q=1875/1.0=1

14、875 m2；如果设计选择4个沉淀池(n=4)，每个二沉池的表面积A1为：A1a/n=1875/4=468.75 m2；(2)二沉池直径：每个二沉池设计D125m(3)有效水深：当分离澄清时间t设计为2小时(1 . 52 . 5小时)时，有效水深(H1)为H1Qmaxt/A=18752/1875=2m。选择直径25米、超高300毫米、带缓冲区的刮泥设备，解决方案，5。剩余污泥量的计算，日污泥生长量(剩余污泥量)如下：其中：Y-理论污泥产量kg(生物量)/kg(降解BOD5): 0.40.8 Kd-内源代谢系数d-根据实验或手册，如果A为0.6，B为0.075，则剩余污泥量。6.回流污泥系统的计

15、算和设计采用污泥回流比35，最大回流比70。根据最大回流比，污泥回流比QRQ为0.7030000/24=875 m3/h；污泥提升采用螺杆泵，提升高度根据实际标高布置确定。设计根据污泥回流设置为2.5m，选用4台外径700mm、提升能力300m3/h的螺杆泵，3用1备。3.3.3二沉池，二沉池的功能要求，1。澄清(固液分离)，2。污泥浓度(降低含水率和回流污泥量)，二沉池的实际工况，(1)二沉池一般有四个区域：清水区、絮凝区、分层沉淀区和压缩区。两个界面：泥浆界面和压缩界面。(2)混合液进入二沉池后，立即被稀释，固体浓度大大降低，形成絮凝区。絮凝区的上部是清水区，两者之间有泥水界面。(3)絮凝

16、区后有一个分层沉降区，其中固体浓度基本不变，沉降速度基本不变。絮凝区的絮凝直接影响分层沉降区泥花的形状、大小和沉降速度。(4)在池塘底部附近形成污泥压缩区。二沉池的实际工况、二沉池的澄清能力与混合液进入池后的絮凝作用密切相关，也与二沉池的表面积有关。二沉池的浓缩能力主要与污泥的性质和料斗的容积有关。对于沉降性能好的活性污泥，二沉池中料斗的体积可以较小。二沉池的结构应注意以下特点：(1)二沉池的进水部分应使布水均匀，并为絮凝创造有利条件，使污泥水华更大。(2)二沉池中的污泥絮体较轻，容易被出水带走，因此出水堰处的流速应加以限制，使单位堰长的出水不超过10 m3/(mh)。(3)污泥斗的容积应考虑污泥浓度的要求。在二沉池中，活性污泥中的溶解氧仅被消耗，而不被补充，容易被排出。缺氧时间过长会影响活性污泥中微生物的活力，反硝化作用会使污泥上浮，因此浓缩时间一般不超过2h。二沉池的容积计算方法可由以下两个公式反映出来：其中：澄清区的表面积，m2；Qv废水设计流量，最大每小时流量，m3/h；u降水效率参数，m3/(m/h)；)或m/h；v污泥面积体积，m3；r最大污泥回流比；污泥在二沉池中