第六章典型污水处理设备

活性污泥生长正常、净化功能强， ①活性污泥生长正常、净化功能强，出水水质良好 主要是有柄着生型的纤毛虫 如钟虫等； 有柄着生型的纤毛虫， 时，主要是有柄着生型的纤毛虫，如钟虫等； 活性污泥生长不好、有机负荷高，DO含量低 含量低， ②活性污泥生长不好、有机负荷高，DO含量低，细 菌多以游离状态存在时， 菌多以游离状态存在时，出现的原生动物则主要 游泳型的纤毛虫，如草履虫、肾形虫等； 是游泳型的纤毛虫，如草履虫、肾形虫等； ③DO不足时，可能出现的原生动物数量较少，主要 DO不足时，可能出现的原生动物数量较少， 不足时 扭头虫等 它们的出现说明已出现厌氧反应， 有扭头虫等，它们的出现说明已出现厌氧反应， 产生了H 气体； 产生了H2S气体； 曝气过度时，活性污泥絮体呈细小分散状， ④曝气过度时，活性污泥絮体呈细小分散状，出现 的原生动物主要是一些小型变形虫 小型变形虫。 的原生动物主要是一些小型变形虫。
曝气过度出现的微生物
溶解氧浓 度＞5mg/L 优势菌属： 优势菌属 ： 轮虫 和大量的肉足类 微生物 现象： 现象： 在沉淀后的上清 液中含有大量的 悬浮微小絮体， 悬浮微小絮体 ， 出水透明度下降。 出水透明度下降。 解决方案： 解决方案： 减少曝气， 减少曝气 ， 增大 负荷量 。
轮虫
肉足类微生物
3、循环混合式曝气池
又称氧化渠或氧化沟， 又称氧化渠或氧化沟，其平面常设计成椭圆形 氧化渠 如环形跑道，多采用转刷供氧，转刷设置在氧化渠 如环形跑道，多采用转刷供氧， 的直段上。转刷旋转时混合液在池内循环流动， 的直段上。转刷旋转时混合液在池内循环流动，流 速保持在0 m/s以上，使活性污泥呈悬浮状态 速保持在0.3m/s以上，使活性污泥呈悬浮状态。 以上
（三）曝气池的水质管理
1、水质管理监测项目 （1）反映处理效果的项目
COD、 进出水的BOD5、COD、SS 、有毒物质 有毒物质
（2）反映污泥情况的项目 MLSS、MLVSS、SV 、SVI 、DO 、微生物 MLVSS、 （3）反映污泥营养和环境条件的项目 N、P、pH 、水温
2、生物相镜检观察
氧化沟的特点 简化了预处理， 1、简化了预处理，氧化沟水力停留时间和污泥 龄比一般生物处理法长， 龄比一般生物处理法长，悬浮有机物可与溶解性 有机物同时得到较彻底的去除， 有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥 已得到高度稳定，因此氧化沟可以不设初次沉淀 已得到高度稳定， 污泥也不需要进行厌氧消化； 池，污泥也不需要进行厌氧消化； 占地面积少， 因在流程中省略了初次沉淀池、 2 、 占地面积少 ， 因在流程中省略了初次沉淀池 、 污泥消化池， 污泥消化池，有时还可省略二次沉淀池和污泥回 流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大， 流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相 反还可缩小； 反还可缩小；
3、从溶解氧的分布看，氧化沟具有推流特性，溶 从溶解氧的分布看，氧化沟具有推流特性， 解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、 解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、 缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制， 缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制， 可以取得最好的除磷脱氮效果。 可以取得最好的除磷脱氮效果。 氧化沟的曝气方式也不限于转刷一种， 4、氧化沟的曝气方式也不限于转刷一种，也可用 其它方法曝气。 其它方法曝气。氧化沟的构造形式也是多种多样 的，根据不同的目的可以设计多种形式的氧化沟。 根据不同的目的可以设计多种形式的氧化沟。 氧化沟技术是近年来发展较快的生物 水处理技术之一。 水处理技术之一。
对分建式沉淀池，一般规定污泥斗的贮泥时间为2.0h。 污泥斗的容积计算如下： 2 (1 + R ) QX 4 (1 + R ) QX V= = X + XR X + XR 2 V − 贮泥斗容积，m3； X + XR − 污泥斗中平均污泥浓度，其中2为污泥 2 斗贮泥时间，一般2h； Q − 污水流量，m3 / h R − 回流比
空气提升器常附设在二沉池的排泥井中或 曝 气池的进泥口处。采用污泥泵， 气池的进泥口处。采用污泥泵，常把二沉池的回 流污泥集中抽送到一个或数个回流污泥井中， 流污泥集中抽送到一个或数个回流污泥井中，然 后分配给各曝气池，一般不少于2 后分配给各曝气池，一般不少于2台。 少于
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四、二次沉淀池的设计 用于澄清混合液，回收活性污泥， 用于澄清混合液，回收活性污泥，其效果的 好坏直接影响出水水质和回流污泥质量。 好坏直接影响出水水质和回流污泥质量。 可采用平流式、竖流式和辅流式沉淀池。 可采用平流式、竖流式和辅流式沉淀池。 单位堰长的出流量小于或等于10m 单位堰长的出流量小于或等于10m3/(m·h) 设计容积时，一般用上升流速（不大于0.3 0.3～ 设计容积时，一般用上升流速（不大于0.3～ 0.5mm/s）或表面负荷作为主要设计参数，并校 0.5mm/s）或表面负荷作为主要设计参数， 核沉淀时间（1.5～2.0h）。 核沉淀时间（1.5～2.0h）。 对合建式的曝气沉淀池， 对合建式的曝气沉淀池，一般不需计算污泥区 的容积。 的容积。 采用静压排泥的二沉池， 采用静压排泥的二沉池，静水压头不小于 0.9m，污泥斗底坡与水平夹角部小于50 50° 0.9m，污泥斗底坡与水平夹角部小于50°。
DO不足出现的微生物 DO不足出现的微生物
优势菌属： 优势菌属： 贝日阿托氏菌、 贝日阿托氏菌、新 态虫菌。 态虫菌。 现象： 现象： 活性 污 泥呈灰 黑色 、 并出 现 腐败的 气味 。 解决方法： 解决方法： 增加供氧量。 增加供氧量。 扭头虫
高浓度有机废水出现的微生物草履虫优势菌属： 优势菌属： 快速游动的微生物 现象： 现象： 絮 体 细 小 0.1 ～ 0.2mm ， 泥 水 界 面 不明显。 不明显。 解决方法： 解决方法： 减 少 BOD 负 荷 、 增 加溶解氧、 加溶解氧 、 增大回 流量。 流量。
根据上述各种参数的组合运行结 根据上述各种参数的组合运行结 找出最佳运行条件。 果，找出最佳运行条件。
(二)曝气池中重要运行参数的调节与观测
活性污泥状况的镜检观察 曝气时间（HRT） 曝气时间（HRT）的调节 供气量的调节 保证充氧:出口处的DO mg/L； 1)保证充氧:出口处的DO ≥ 2mg/L；其次要保证混 合搅拌的要求； 合搅拌的要求； 对于水质、水量相对稳定的大型废水处理厂， 2)对于水质、水量相对稳定的大型废水处理厂，每 年春秋各调节一次。 年春秋各调节一次。 SV的测定与调节 SV的测定与调节 剩余污泥排放量的调节 回流污泥量的调节
三、污泥回流设备的设计 在分建式曝气池中， 在分建式曝气池中，活性污泥从二沉池回流 到曝气池需设置污泥回流设备， 到曝气池需设置污泥回流设备，常用叶片泵或空 气提升器。 气提升器。 污泥回流量计算： 污泥回流量计算：
QR = QR X R= XR − X
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（6-69） 69） （6-70） 70）
3
QR − 污泥回流量，m /h；Q − 污水流量，m /h； R − 回流比 X − 混合液污泥浓度，mg / L； X R − 回流污泥浓度，mg / L；
10 X R与污泥容积指数值有关，X R = r, SVI r为与污泥在二沉池中停留的时间、池深、 污泥厚度因素有关的因素，一般取1.2。
2.机械曝气设备的设计 主要是选择叶轮的形式和确定叶轮的直径。叶轮直径 的确定主要取决于曝气池混合液的需氧量。系统需氧量计算： W = a′Q ( La − Le ) + b′VX V W − 曝气池混合液需氧量，kg / d； Le − 出水有机物浓度，mg / m3； a′ − 氧化1kgBOD的需氧量；kg/kgBOD； V − 曝气池容积，m3； Q − 污水流量，m3 / d； X V − 挥发性悬浮固体浓度，kg / m3。 b′ − 1kg污泥一天的需氧量；kg / (kg·d) La − 进水有机物浓度，mg / m3； 生活污水和几种工业废水的a ′、b′值参考表6-20。
（3）扩散设备的选择与布置 扩散设备包括竖管曝气设备 穿孔管、 竖管曝气设备、 扩散设备包括竖管曝气设备、穿孔管、射 流装置和扩板等。 流装置和扩板等。 竖管曝气长称大气泡曝气装置， 竖管曝气长称大气泡曝气装置，在曝气池一 侧布置，管径一般15mm以上，距池底15cm左右。 15mm以上 15cm左右 侧布置，管径一般15mm以上，距池底15cm左右。 穿孔管采用钢管或塑料管， 穿孔管采用钢管或塑料管，管上孔眼直径一 5mm，孔开于管下侧与垂直面成45 夹角， 45° 般5mm，孔开于管下侧与垂直面成45°夹角，间 10～15mm，穿孔管口空气流速不低于10m/s 10m/s。 距10～15mm，穿孔管口空气流速不低于10m/s。
五、曝气设备的设计 采用鼓风曝气法 扩散设备的选择及其布置 空气管道的布置和管径的确定 确定鼓风机的规格和台数 采用机械曝气 确定曝气机械的形式和相应规格。 确定曝气机械的形式和相应规格。
1.鼓风曝气设备设计 1.鼓风曝气设备设计 （1）鼓风机的选择 目前常用的有罗茨鼓风机、 目前常用的有罗茨鼓风机、叶式鼓风机和离 心鼓风机。选择鼓风机， 心鼓风机。选择鼓风机，以空气量和风压为依 一般机房至少需配备2台鼓风机，一台备用。 据，一般机房至少需配备2台鼓风机，一台备用。 为适应负荷的变化， 为适应负荷的变化，工作鼓风机的台数不宜少于 总台数为三台。 2台，总台数为三台。 （2）空气管道布置 需要不同长度、管径不等的空气管道， 需要不同长度、管径不等的空气管道，空气 管的经济流速可采用10 15m/s， 10～ 管的经济流速可采用10～15m/s，通向支管的经 济流速4 5m/s，压力损失一般控制在15kPa 15kPa， 济流速4～5m/s，压力损失一般控制在15kPa，其 中空气管道总损失控制在5kPa以下。 5kPa以下 中空气管道总损失控制在5kPa以下。
管理中的指示生物 纤毛虫类 鞭毛虫类 肉足类 分裂菌类 原生动物和后生动物出现的顺序： 原生动物和后生动物出现的顺序： 细菌－ 植物型鞭毛虫－ 肉足类－ 动物型鞭毛虫－ 细菌 － 植物型鞭毛虫 － 肉足类 － 动物型鞭毛虫 － 游泳性纤毛虫、吸管虫－固着性纤毛虫－ 游泳性纤毛虫、吸管虫－固着性纤毛虫－轮虫