污泥消化池的选型与计算PPT课件
污泥消化计算参考
消化池容积计算泥量计算：V=10099.4453090610097-⨯=-m3/d⑴消化池有效容积的计算①.根据污泥龄计算V=Qvc式（2.39）式中 V———消化池容积，m3；Q———污泥量，m3/d；vc ———污泥龄，d，采用经验数据。
取vc=20d.V=Qvc=906×20=18120（m3）②池体设计采用中温两级消化，容积比一级∶二级=2∶1，则一级消化池容积为12080m3，用2座，单池容积为 6040m3。
二级消化池容积为 6040m3，用1座。
①.圆柱形消化池几何尺寸。
一级、二级消化池采用相同的池形。
图2.15 计算简图消化池直径D采用30m，集气罩直径d3=4m，高h4=3.0m，池底锥底直径d2=2m，锥角采用20ο。
故h2=h3=（30-2）/2 ×tan20︒=6.0 m消化池柱体高度h1>D/2=15m,取16m 消化池各部分容积：集气罩容积V 4=423d π×h 4=24 2.04π⨯⨯=25.13m 3 式（2.40）下锥体容积 V 3=1/33h π（4d 4Dd 4D 2332++） 式（2.41） =1/3π×6.0×()230301142+⨯+=1514.25m 3 弓形部分容积，即V 2=22(34h D π⨯⨯⨯+4h 22)=6446.55m3式（2.42）柱体容积V 1=124h D ⨯π=4π×302×16=11309.8m 3 式（2.43） 故消化池有效容积V= V 1+V 3=11309.8+1514.25=112824.05m 3＞6040m 3 消化池个部分表面积： 集气罩表面积A 4=43234h d d ππ+=2244237.74m ππ⨯+⨯⨯=式（2.44）池顶表面积A 3=22(4)(3043)51.844D h ππ+=⨯+⨯=m2式（2.45）池壁表面积：（地上部分）A 2=32Dh π=308753.9π⨯⨯=m 2 式（2.46）(地下部分) A 1=A 2=753.9m 2池底表面积A 0=2302()()882.52222d D l ππ⨯+=+=m 2式（2.47） 故消化池总面积A=A 0+A 1+A 2+A 3+A 4=882.5+753.9+753.9+51.8+37.7=2179.8m 2⑵中温污泥消化系统热平衡计算①.消化系统耗热量计算消化系统总耗热量经常保持要求的温度，保证消化过程顺利进行。
消化池
h4
tg2 ( D
d2 2
)
式中 α2——下椎体倾角，一般采用 5°～15°。
设计中取 α2=10°
h4
tg10(17 2
2)
1.33m，设计中取1.4m
则消化池总高度为
H= h1+h2+h3+h4
=2+2.7+10+1.4=16.1m
总高度和圆柱直径的比例：
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H ＝16.1＝0.95，符合要求 D 17
已知条件： 含水率为 97%，污泥量 391.11m3/d，挥发性固体含量为 65%，采 用中温消化，消化后 VSS 去除 50%。 1 容积计算 ⑴ 消化池的有效容积
式中
V——消化池容积，m3；
C0——污泥挥发性固体浓度，kgVSS/(m3.d)； Sv——容积负荷，kgVSS/(m3.d)。
污泥含水率为 97%，则污泥固体浓度为 3%，其中挥发性固体 VSS
则消化池的有效容积 V0 为：
V0=V2+V3+V4
=231.14+2269.80+119.85
=2620.79 m3>2610m3 符合要求
2 平面尺寸计算
⑴ 消化池各部分表面积计算
集气罩表面积 A1 为：
A1
4
d12
d1
h1
A1
3.14 4
22
3.14
2
2
15.7m2
上盖表面积 A2 为：
A2
F——池盖、池壁及池底的散热面积，m2；
TA——池外介质的温度，℃，池外介质为大气，计算 平均耗热量，采用年平均气温，计算最大耗热
消化池
十一．污泥消化池本设计中选用4座一级消化池. 1. 设计参数污泥量由前面计算知d m Q /24.8103= 污泥投配率P 取5%,其取值范围5%-8%. 2. 尺寸计算 ⑴ 有效容积32.4051%5424.810m nP Q V =⨯==⑵ 消化池尺寸：柱体D 取20m,集气罩1d 取2m,池底下锥底直径2d 取2m,集气罩高度1h 取2m,上锥体高m tg tg d D h 3.320)2220()2(112=⨯-=-= α消化池柱体高度3h 取12m,下锥体高度 m tg tg d D h 6.110)2220()2(224=⨯-=-= α 则消化池总高为m h h h h H 9.186.1123.324321=+++=+++= 总高度和圆柱直径的比例H/D=18.9/20=0.945（符合0.8-1的要求）（3）各部分容积 集气罩的容积32121128.62214.34141m h d V =⨯⨯⨯==π弓形部分的容积322221222542)3.313103(3.314.361])2(3)2(3[61m h d D h V =+⨯+⨯⨯⨯⨯=++⨯=π圆柱部分容积323233768122014.34141m h D V =⨯⨯⨯==π下锥部分容积322222244186)111010(6.114.331])2(22)2[(31m d D d D h V =+⨯+⨯⨯⨯=+⨯+⨯=π则消化池有效容积334322.405144961863768542m m V V V V >=++=++= 满足要求.3. 二级消化池容积32.4051%10224.810m nP Q V =⨯==（设计两座二级消化池），由于二级消化池单池容积与一级消化池相同，因此二级消化池各部分尺寸同一级消化池. 计算草图如下：4.消化后的污泥量的计算：（1）.一级消化后的污泥量：一级消化降解了部分可消化有机物，同时一级消化不排除上清液，消化前后污泥含水量不变，有下式成立V2P2=V1P1,V2（1-P2）=V1（1-P1）（1-P V R d m）式中：V1—一级消化前生污泥量（m3/d）V2—一级消化后的污泥量（m3/d）P1—生污泥含水率（%）P2—一级消化污泥含水率（%）P V—生污泥中有机物的含量（%），一般采用65%R d —污泥可消化程度（%），一般采用50%m —一级消化占可消化程度的比例（%），一般采用70%～80%. 设计中取V 1=810.24m 3/d,P 1=97%,m=80%,经计算 V 2=803.94m 3/d P 2=97.76%一级消化池单池排泥量为803.94/4=200.99m 3(2)二级消化后污泥量：消化浓缩后污泥含水率由一级消化前的97%降至二级消化后的95%，每日二级消化池排除污泥)1(1001001213d V R P V P P V ⨯---=式中：V 1—生污泥量（m 3/d ）V 3—二级消化后的污泥量（m 3/d ） P 1—生污泥含水率（%） P 3—二级消化后含水率（%）. 设计中P 1=97%，P 3=95%，V 1=810.24m 3/d 则15.328)5.065.01(24.81095100971003=⨯-⨯⨯--=V m 3/d.二级消化池是两座，单池排泥量为328.15/2=164.10 m 3/d.（1） 二级消化池上清液排放量：整个消化过程中产生的上清液由二级消化池排除V ‘=V 1P 1-V 3P 3代入数据得 V ‘=810.24×0.97-328.15×0.95=474.19 m 3/d.二级消化池是两座，则单池上清液排放量为474.19/2=237.10 m 3/d 。
消化池
消化池污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥体积，改善污泥的性质，使之易脱水，破坏和控制致病微生物，并获得有用的副产品，如沼气。
本设计采用固定盖式，两极消化，一级消化污泥投配率为5％，二级消化污泥投配率为10％，消化温度33～35℃，一级消化池进行加温搅拌，二级消化池不加热，不搅拌，利用一级消化池的余温。
已知条件：含水率为97%，污泥量391.11m 3/d ，挥发性固体含量为65%，采用中温消化，消化后VSS 去除50%。
1 容积计算⑴ 消化池的有效容积V =QC 0S v式中 V ——消化池容积，m 3；C 0——污泥挥发性固体浓度，kgVSS/(m 3.d)； S v ——容积负荷，kgVSS/(m 3.d)。
污泥含水率为97%，则污泥固体浓度为3%，其中挥发性固体VSS 占65%，则：C 0=0.04×0.65×1000=26kg/m 3 取S v =1.3 kgVSS/(m 3.d)。
V =QC 0S v=391.11×261.3=7822.2m 3采用中温两级消化，容积比一级：二级=2:1，则一级消化池总容积为5220m 3，用两座池，单池容积为2610 m 3。
二级消化池容积为2610 m 3，用一座池。
⑵ 各部分尺寸的确定消化池直径D ：设计中D 取17m 集气罩直径d 1：采用2m 池底下锥底直径d 2：采用2m 集气罩高度h 1：采用2m 上锥体高度h 2121()2D d h tg α-= 式中 α1——上椎体倾角，一般采用15°～30°设计中取α1＝200217220() 2.732h tg m -==，设计中取2.7m消化池柱体高度h 3＝10m 下锥体高度h 4242()2D d h tg α-= 式中α2——下椎体倾角，一般采用5°～15°。
设计中取α2=10°417210() 1.33 1.4m 2h tg m -==，设计中取则消化池总高度为H= h 1+h 2+h 3+h 4=2+2.7+10+1.4=16.1m总高度和圆柱直径的比例： 16.10.9517H D ＝＝，符合要求⑶ 容积校核集气罩的容积V 1为：21114d V h π⨯=⨯=6.28m 3上盖部分容积V 2为：22134V h π=2211Dd d D （++）44=231.14m 3 圆柱部分容积V 3为：2334D V h π=⨯=2269.80m 3下锥体部分容积V 4为：2222441()3444Dd d D V h π=++=119.85m 3 则消化池的有效容积V 0为：V 0=V 2+V 3+V 4=231.14+2269.80+119.85=2620.79 m 3>2610m 3 符合要求2平面尺寸计算⑴ 消化池各部分表面积计算 集气罩表面积A 1为：211114A d d h ππ=⨯+⨯⨯221 3.142 3.142215.74A m =⨯+⨯⨯=上盖表面积A 2为： 2211()2sin h A D d πα=+⨯22 2.7(172)235.612sin 20A mπ=⨯+⨯=o 下锥体表面积A 3为： 243222()2sin 4h A D d d ππα=+⨯+222 1.4(172)2243.762sin104A m ππ=⨯+⨯+⨯=o消化池柱体表面积A 4为：43A Dh π=241710534.07A m π=⨯⨯= 故消化池总面积A= A 1 + A 2+ A 3+ A 4=1029.14m 23消化池热工计算消化系统总耗热量包括把生污泥加热到消化温度、消化池体热损失、输泥管道与交换器的热损失三部分。
(推荐)消化池
TA′——冬季室外计算温度，℃。
设计中取 K2=0.7kcal/(m2·h·℃)
Q2＝251.31×0.7×(35－16.3)×1.2＝3947.58 kcal/h
Q2MAX=251.31×0.7×(35+2.3)×1.2=7874.04 kcal/h
② 池壁在地面以上部分年平均耗热量
若消化池池壁的 1/3 在地面以下，2/3 在地面以上，则 F3=2/3A4=356.05m2 平均耗热量为：
消化池
污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以 减少污泥体积，改善污泥的性质，使之易脱水，破坏和控制致病微生物，并获得 有用的副产品，如沼气。
本设计采用固定盖式，两极消化，一级消化污泥投配率为 5％，二级消化污 泥投配率为 10％，消化温度 33～35℃，一级消化池进行加温搅拌，二级消化池 不加热，不搅拌，利用一级消化池的余温。
⑵ 消化池池体的耗热量
Q2 FK TD TA 1.2
式中
F——池盖、池壁及池底的散热面积，m2；
TA——池外介质的温度，℃，池外介质为大气，计算平均耗热量， 采用年平均气温，计算最大耗热量，采用冬季室外计算温
度；池外介质为土壤时，采用全年平均温度；
K——池盖、池体与池底的传热系数，kcal/(m2˙h˙℃)。
设计中取 α2=10°
h4
tg10(17 2
2)
1.33m，设计中取1.4m
则消化池总高度为
H= h1+h2+h3+h4
=2+2.7+10+1.4=16.1m
总高度和圆柱直径的比例：
H ＝16.1＝0.95，符合要求 D 17 ⑶ 容积校核
污水处理教材PPT30张课件
污水与回流污泥从池首端流入，呈推流式至池的末端流出。 进口处有机物浓度高，沿池长逐渐降低。 处理效率高，适用与大中型污水处理厂。 进水浓度不能过高，抗冲击负荷能力较差。 需氧量沿池长逐渐降低，可能造成前半段氧远远不够，后半段供氧量超过需要。 体积负荷率低，曝气池庞大，占用土地较多，基建费用较高。
其二，过高的微生物浓度使污泥在后续的沉淀池中难以沉淀，影响出水水质。
其三，曝气池污泥的增加，就要求曝气池中有更高的氧传递速率，否则，微生物就受到抑制，处理效率降低。采用一定的曝气设备系统，实际上只能够采用相应的污泥浓度，MLSS的提高是有限度的。
曝 气 量
在通常情况下，污水的曝气量与风量或者风机台数关系不大，这和满足曝气池富氧速率有关。
由于污水设备已经顶死，故只能从效率方面控制曝气量，目前只能控制风机台数和效率进行控制。目前只能开启2台风机，如果溶解氧仍不能满足，可以更换风机皮带增加风机效率。
如果设备已经无异常，只能通过阀门进行调节。
氧 传 递 速 率
氧传递速率要考虑二个过程
要提高氧的传递速率
回流量控制，尽量保证二沉池底泥保持恒定，沉降比控制在30~40%
泵的选择不当造成的流量变化，控制阀门开启度
微生物浓度
在设计中采用高的MLSS（污泥沉降比较高）并不能提高效益，原因如下：
其一，污泥量并不就是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的增加意味着泥龄的增加，泥龄的增加就使污泥中活细胞的比例减小。
二次沉淀池的功能要求
1.澄清（固液分离）
2.污泥浓缩（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的体积减少）
二沉池的实际工作情况
（1）二沉池中普遍存在着四个区：清水区、絮凝区、成层沉降区、压缩区。两个界面：泥水界面和压缩界面。
《污泥的处理和处置》PPT课件
污泥的处理和处置
污泥的处理和处置，就是要通过适当的技 术措施，使污泥得到再利用或以某种不损害环
境的形式重新返回到自然环境中。
将改变污泥性质称为污泥处理，而安排出
路称为污泥处置。
在城市污水处理厂，污水处理和污泥处理
所需的费用基本相等。
第一节
污泥的分类、性质与排除
一. 污泥的分类、性质及主要指标
第三节 污泥的机械脱水
一、概述
污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩 小其体积，减轻其重量。经过脱水处理后，污泥含水率能从96% 降低到60%-80%，其体积为原体积1/10～1/5。
二. 污泥的自然干化
围堤和隔墙 输泥槽 滤水层 排水系统 不透水底层 支柱和透明顶盖 轻便铁轨
1. 污泥 干化床 的构造
图6-20
低负荷率厌氧消化池
图6-21 两级高负荷率厌氧消化系统
图6-22 两相厌氧消化系统
二.
影响污泥消化的主要因素
1. pH值和碱度：厌氧消化首先产生有机酸，使 污泥的pH值下降，随着甲烷菌分解有机酸时产生 的重碳酸盐不断增加，使消化液以保持在一个较 为稳定的范围内。由于酸化菌对pH的适用范围较 宽，而甲烷菌对pH变化非常敏感，消化池的运行 经验表明，最佳的pH值为7.0-7.3，消化液的碱 度保持在2000mg/l以上（以CaCO3计）。
2.温度：中温消化33 ℃ ～35℃， 高温消化50 ℃～55 ℃。
3.负荷;厌氧消化池的容积取决于厌氧消化的负荷率
4. 消化池的搅拌：在有机物的厌氧发酵过程中，让反应器 中的微生物和营养物质(有机物)搅拌混合，充分接触，将使 得整个反应器中的物质传递、转化过程加快。一般在消化池 的实际运行中，采用每隔2h搅拌一次，约搅拌25min左右，每 天搅拌12次，共搅拌5h左右。搅拌方式有螺旋桨搅拌、用鼓 风机或射流器抽吸甲烷气进行搅拌三种。
消化池
消化池污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥体积，改善污泥的性质，使之易脱水，破坏和控制致病微生物，并获得有用的副产品，如沼气。
本设计采用固定盖式，两极消化，一级消化污泥投配率为5％，二级消化污泥投配率为10％，消化温度33～35℃，一级消化池进行加温搅拌，二级消化池不加热，不搅拌，利用一级消化池的余温。
已知条件：含水率为97%，污泥量391.11m 3/d ，挥发性固体含量为65%，采用中温消化，消化后VSS 去除50%。
1 容积计算⑴ 消化池的有效容积V =QC 0S v式中 V ——消化池容积，m 3；C 0——污泥挥发性固体浓度，kgVSS/(m 3.d)； S v ——容积负荷，kgVSS/(m 3.d)。
污泥含水率为97%，则污泥固体浓度为3%，其中挥发性固体VSS 占65%，则：C 0=0.04×0.65×1000=26kg/m 3 取S v =1.3 kgVSS/(m 3.d)。
V =QC 0S v=391.11×261.3=7822.2m 3采用中温两级消化，容积比一级：二级=2:1，则一级消化池总容积为5220m 3，用两座池，单池容积为2610 m 3。
二级消化池容积为2610 m 3，用一座池。
⑵ 各部分尺寸的确定消化池直径D ：设计中D 取17m 集气罩直径d 1：采用2m 池底下锥底直径d 2：采用2m 集气罩高度h 1：采用2m 上锥体高度h 2121()2D d h tg α-= 式中 α1——上椎体倾角，一般采用15°～30°设计中取α1＝200217220() 2.732h tg m -==，设计中取2.7m消化池柱体高度h 3＝10m 下锥体高度h 4242()2D d h tg α-= 式中α2——下椎体倾角，一般采用5°～15°。
设计中取α2=10°417210() 1.33 1.4m 2h tg m -==，设计中取则消化池总高度为H= h 1+h 2+h 3+h 4=2+2.7+10+1.4=16.1m总高度和圆柱直径的比例： 16.10.9517H D ＝＝，符合要求⑶ 容积校核集气罩的容积V 1为：21114d V h π⨯=⨯=6.28m 3上盖部分容积V 2为：22134V h π=2211Dd d D （++）44=231.14m 3 圆柱部分容积V 3为：2334D V h π=⨯=2269.80m 3下锥体部分容积V 4为：2222441()3444Dd d D V h π=++=119.85m 3 则消化池的有效容积V 0为：V 0=V 2+V 3+V 4=231.14+2269.80+119.85=2620.79 m 3>2610m 3 符合要求2平面尺寸计算⑴ 消化池各部分表面积计算 集气罩表面积A 1为：211114A d d h ππ=⨯+⨯⨯221 3.142 3.142215.74A m =⨯+⨯⨯=上盖表面积A 2为： 2211()2sin h A D d πα=+⨯22 2.7(172)235.612sin 20A mπ=⨯+⨯=o 下锥体表面积A 3为： 243222()2sin 4h A D d d ππα=+⨯+222 1.4(172)2243.762sin104A m ππ=⨯+⨯+⨯=o消化池柱体表面积A 4为：43A Dh π=241710534.07A m π=⨯⨯= 故消化池总面积A= A 1 + A 2+ A 3+ A 4=1029.14m 23消化池热工计算消化系统总耗热量包括把生污泥加热到消化温度、消化池体热损失、输泥管道与交换器的热损失三部分。
污泥消化计算参考
式（ 2.42 ）
柱体容积 V1= D 2 h1 = × 302× 16=11309.8m3
4
4
式（ 2.43 ）
故消化池有效容积 V= V1+V3=11309.8+1514.25=112824.05m3＞ 6040m3
消化池个部分表面积：
集气罩表面积 A4=
d
2 3
4
d3 h4 =
42
4
4 2 37.7 m2
式（ 2.39 ）
②池体设计 采用中温两级消化，容积比一级∶二级 =2∶1，则一级消化池容积为 12080m3，用 2
座，单池容积为 6040m3。二级消化池容积为 6040m3，用 1 座。 ①. 圆柱形消化池几何尺寸。一级、二级消化池采用相同的池形。
图 2.15 计算简图 消化池直径 D采用 30m，集气罩直径 d3=4m，高 h4=3.0m，池底锥底直径 d2=2m，锥角 采用 20 。 故 h2=h3=（30-2 ）/2 × tan 20 =6.0 m 消化池柱体高度 h1>D/2=15m,取 16m 消化池各部分容积：
式（ 2.44 ）
池顶表面积 A3= (D 4h22)
(30 4 3) 51.8 m2
4
4
式（ 2.45 ）
池壁表面积：（地上部分） A2= Dh3 = 30 8 753.9 m2 2
(
地下部分 ) A 1=A2=753.9m2
式（ 2.46 ）
池底表面积 A0= l ( D d2 ) 22
16.52 6.02 ( 30 2 ) 882.5 m2 式（ 2.47 ） 22
平均耗热量 Q1= 302
(35
8)
1000
第十节 消化池容积计算泥量计算
第十节消化池容积计算泥量计算：V= 4530 × 100 ? 99.4 3 = 906 m /d 100 ? 97 ⑴消化池有效容积的计算①.根据污泥龄计算V=Qvc 式中V———消化池容积，m3；Q———污泥量，m3/d；vc———污泥龄，d，采用经验数据。
取vc=20d. V=Qvc=906×20=18120（m ）②池体设计采用中温两级消化，容积比一级∶二级=2∶1，则一级消化池容积为12080m3，用2 座，单池容积为6040m3。
二级消化池容积为6040m3，用1 座。
①.圆柱形消化池几何尺寸。
一级、二级消化池采用相同的池形。
3 式（2.39）图2.15 计算简图消化池直径D 采用30m，集气罩直径d3=4m，高h4=3.0m，池底锥底直径d2=2m，锥角采用20 。
故h2=h3=（30-2）/2 ×tan 20° =6.0 m 消化池柱体高度h1>D/2=15m,取16m 消化池各部分容积：集气罩容积V4= πd 32 4 ×h4= π × 42 4 × 2.0 =25.13m 3 式（2.40）下锥体容积V3=1/3 πh3（2 D 2 Dd 3 d 3 + + ）4 4 4 式（2.41）=1/3 π ×6.0× ( =1514.25m 弓形部分容积，即V2= 3 302 30 + ×1 + 1 4 2 ) π 4 × h2 × (3 × D 2 +4h2 )=6446.55m 2 3 式（2.42）柱体容积V1= πD 2 4 × h1 = π 4 ×302×16=11309.8m3 3 式（2.43） 3 故消化池有效容积V= V1+V3=11309.8+1514.25=112824.05m ＞6040m 消化池个部分表面积：集气罩表面积A4= π 4 d 32 + πd 3 h4 = π 4 × 42 + π × 4 × 2 = 37.7 m 2 2 式（2.44）池顶表面积A3= π 4 ( D + 4h22 ) = π 4 × (30 + 4 × 3) = 51.8 m 式（2.45）池壁表面积：（地上部分）A2= π Dh3 2 = π × 30 × 8 = 753.9 m2 式（2.46）(地下部分) A1=A2=753.9m2 池底表面积A0= π l × ( D d2 30 2 2 + ) = π × 16.52 + 6.02 × ( + ) = 882.5 m 2 2 2 2 式（2.47）故消化池总面积A=A0+A1+A2+A3+A4=882.5+753.9+753.9+51.8+37.7=2179.8m2 ⑵中温污泥消化系统热平衡计算①.消化系统耗热量计算消化系统总耗热量经常保持要求的温度，保证消化过程顺利进行。
污泥消化机理PPT课件
初沉池污泥 剩余污泥 混合污泥
碳水化合物（％）
32.0
16.5
26.3
脂肪，脂肪酸（％） 35.0
17.5
28.5
蛋白质（％）
39.0
66.0
45.2
碳氮比 （／1）
9.40-10.35 4.60-5.01 6.80-7.50
从C／N看，初次沉淀池污泥比较合适，混合污泥次之， 而活性污泥不大适宜单独进行厌氧消化处理
方法：泵加水射器搅拌法；消化气循环搅 拌法和混合搅拌法等
搅拌与否产气量与投配率关系
投配率（%）
产气量 （m3/m3）
搅拌 不搅拌
1
2
3
4
5
29.71 20.34 17.42 14.31 13.95
18.60 13.85 11.60 10.20 9.16
投配率（%）
6
7
9.93 8.48 7.86
某些物质的浓度对消化的影响
促进反应
浓度 （mg/L）
对反应轻微抑制 严重抑制反应
50-200 100-200 75-150 200-400 100-200
1500-3000 2500-4500 1000-1500 2500-4500 3500-5500
>3000 8000 3000 12000 8000
积的百分数 表达式：
v’——新鲜污泥量，m3／d； n——污泥投配率，％；
v——消化池的有效容积，m3
• 说明： • 投配率过高，消化池内脂肪酸可能积累，pH值
下降，有机物分解程度减少，污泥消化不完全 产气量下降，消化池容积大。 投配率与产气量的经验公式：
• 投配率过低．污泥消化较完全，产气串较高， 消化池容积大，基建费用增高。
污泥消化进展PPT课件
2-4
消化污 泥固体 浓度（
％）
4-6
4-6
4-6
2023/12/31
高负荷消化池平均运行指数
消化温度 投配率
(℃)
（％）
35
6
消化时间 PH值 产气量
有机物分解程度
（h）
（m3/m3） （％）
17
7.2 9
35.2
2023/12/31
2023/12/31
8.厌氧填料床
厌氧填料床运行资料
项目 有机物负荷（㎎COD/L*min）
• 用化学方程式表示： C5H7NO2+5O2 5CO2+2H2O+NH3 C5H7NO2+7O2 5CO2+3H2O+NO3-+H+
2023/12/31
污泥稳定的评价指标
• 定性指标：稳定的污泥无臭味，易脱水，稠 度均匀，褐色。
• 定量指标： 1）污泥吸氧速率<0.1-0.15kgO2/kgVSS.d 2）VSS去除率>40%
污泥消化进展
1、好氧消化
• 定义：污泥在敞开式的消化池中，不需 加热，在供氧充分的条件下氧化分解有 机物。
• 充氧方式：表面曝气、射流曝气或鼓风 曝气的任何形式（微孔曝气除外）
2023/12/31
2023/12/31
好氧消化池构造
• 好氧消化室：进行污泥消化； • 泥液分离室：使污泥沉淀网流并把上清液排除
碱性稳定化
• 碱性稳定化是在污泥中加入石灰或水泥窑灰等碱性物 质,使污泥ｐＨ>12并保持一段时间,利用强碱性和石灰 放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属, 处理后污泥可直接施用于农田。
活性污泥法的设计计算PPT课件
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
细胞平均停留时间
二、劳伦斯-麦卡蒂法
1、劳伦斯和麦卡蒂根据莫诺特方程提出了曝气 池中基质去除速率和微生物浓度的关系方程：
q qmaxKsCsCs
dS/dt = KS•x / (Ks+S)
2、微生物的增长和基质的去除关系方程：
九、活性生物滤池（ABF）工艺
塔高4~6m，设计负荷率为3.2kg/m3•d，去除率65%，塔的出流含氧率 达6~8mg/L，混合液需氧速率可达30~300mg/L•h。
十、吸附-生物降解工艺（AB）
A级以高负荷或超高负荷运行（污泥负荷大于2.0kgBOD5/kgMLSS•d），B 级以低负荷运行（污泥符合一般为0.1~0.3kgBOD5/kgMLSS•d ），A级曝气池 停留时间短，30~60min， B级停留2~4h。
回流比 R = Qr/Q = 0.78
9.5 活性污泥法的发展和演变
一、普通曝气法
全池呈推流型，停 留时间为4~8h，污泥 回流比20~50%，池 内污泥浓度2~3g/L， 剩余污泥量为总污泥 量的10%左右。优点 在于因曝气时间长而 处理效率高，一般 BOD去除率为 90~95%，特别适用 于处理要求高而水质 比较稳定的废水。
六、氧化沟
当用转刷曝气时，水深不 超过2.5m，沟中混合液流 速0.3~0.6m/s。
9.5 活性污泥法的发展和演变
七、接触稳定（吸附再生）法
可提高池容积负荷，适应冲击负荷的 能力强，最适于处理含悬浮和胶体物质 较多的废水，如制革废水、焦化废水等。
八、纯氧曝气
在密闭的容器中，溶解氧饱和浓度可提高，氧溶解的推动力提高，氧传递速 率增加，污泥的沉淀性能好。曝气时间短，约1.5~3.0h，MLSS较高，约 4000~8000mg/L。
污泥消化计算参考
第十节消化池容积计算泥量计算：V=10099.4453090610097-⨯=-m3/d⑴消化池有效容积的计算①.根据污泥龄计算V=Qvc式（2.39）式中 V———消化池容积，m3；Q———污泥量，m3/d；vc ———污泥龄，d，采用经验数据。
取vc=20d.V=Qvc=906×20=18120（m3）②池体设计采用中温两级消化，容积比一级∶二级=2∶1，则一级消化池容积为12080m3，用2座，单池容积为 6040m3。
二级消化池容积为 6040m3，用1座。
①.圆柱形消化池几何尺寸。
一级、二级消化池采用相同的池形。
图2.15 计算简图消化池直径D采用30m，集气罩直径d3=4m，高h4=3.0m，池底锥底直径d2=2m，锥角采用20 。
故h2=h3=（30-2）/2 ×tan20︒=6.0 m消化池柱体高度h1>D/2=15m,取16m 消化池各部分容积：集气罩容积V 4=423d π×h 4=24 2.04π⨯⨯=25.13m 3 式（2.40）下锥体容积 V 3=1/33h π（4d 4Dd 4D 2332++） 式（2.41） =1/3π×6.0×()230301142+⨯+=1514.25m 3 弓形部分容积，即V 2=22(34h D π⨯⨯⨯+4h 22)=6446.55m 3 式（2.42）柱体容积V 1=124h D ⨯π=4π×302×16=11309.8m 3 式（2.43） 故消化池有效容积V= V 1+V 3=11309.8+1514.25=112824.05m 3＞6040m 3 消化池个部分表面积： 集气罩表面积A 4=43234h d d ππ+=2244237.74m ππ⨯+⨯⨯= 式（2.44）池顶表面积A 3=22(4)(3043)51.844D h ππ+=⨯+⨯=m 2 式（2.45）池壁表面积：（地上部分）A 2=32Dh π=308753.9π⨯⨯=m 2 式（2.46）(地下部分) A 1=A 2=753.9m 2池底表面积A 0=2302()()882.52222d D l ππ⨯+=+=m 2 式（2.47） 故消化池总面积A=A 0+A 1+A 2+A 3+A 4=882.5+753.9+753.9+51.8+37.7=2179.8m 2⑵中温污泥消化系统热平衡计算①.消化系统耗热量计算消化系统总耗热量经常保持要求的温度，保证消化过程顺利进行。
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模块八 污泥处理设备
污泥处理设备的选型与维护 知识点1 污泥消化池的选型与维 护
国家职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库
教学内容、目标
1.教学内容
污泥消化的原理和影响因素，污泥消化工 艺，污泥消化池的类型和结构，污泥消化 池的计算方法，污泥消化池的运行维护方 法
厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、城镇污水的 污泥、动植物残体等。厌氧生物处理的方法和基本功能有二：
（1）酸发酵的目的是为进一步进行生物处理提供生物降解的基质； （2）甲烷发酵的目的是进一步降解有机物和生产气体燃料。完全的 厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能，因而 得到了广泛的发展和应用。
产酸细菌对氧化还原电位的要求不甚严格，甚至可在+100～-100mV的兼 性条件下生长繁殖；而甲烷细菌最适宜的氧化还原电位为-350mV或更低。
就大多数生活污水的污泥及性质相近的高浓度有机废水而言，只要严密隔 断于空气的接触，即可保证必要的ORP值。
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１.2 厌氧法的影响因素
四、负荷率
容积负荷率：反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量，单位为kg/m3·d或
g/L·d。有机物量可用COD.BOD.S和VSS表示。 污泥负荷率：反应器内单位重量的污泥在单位时间内接纳的有机物量，单位为 kg/kg·d或g/g·d。 投配率：每天向单位有效容积投加的新料的体积，单位为m3/m3·d。投配率的倒数为 平均停留时间或消化时间，单位为d。投配率有时也可用百分数表示，例如， 0.07m3/m3·d的投配率也可表示为7%。
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１.１ 厌氧法的基本原理
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1.１ 厌氧法的基本原理
1、水解酸化阶段（产酸或酸化细菌）
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1.１ 厌氧法的基本原理来自2、产气阶段（甲烷细菌）乙酸化阶段
甲烷化阶段
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１.２ 厌氧法的影响因素
一、温度条件
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１.2 厌氧法的影响因素
二、pH值
一般认为，实测值应7.2～7.4之间为好。低于7.0时，pH值并不稳定， 有继续下降的趋势。低于6.5时，将使正常的处理系统遭到破坏。
如果有机物负荷太大，水解和产酸过程的生化速率大大超过气化速率， 将导致挥发性脂肪酸的积累和pH值的下降，抑制甲烷细菌的生理机能。 最终使气化速率锐减，甚止停止。
１ 厌氧法的基本原理
在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化 学作用，对有机物进行生化降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消 化法。
若有机物的降解产物主要是有机酸，则此过程称为不完全的厌氧消化， 简称为酸发酵或酸化。若进一步将有机酸转化为以甲烷为主的生物气， 此全过程称为完全的厌氧消化，简称为甲烷发酵或沼气发酵。
三、氧化还原电位
厌氧环境是厌氧消化过程赖以正常进行的最重要的条件。厌氧环境主要以 体系中的氧化还原电位反映。
引起发酵系统的氧化还原电位升高的原因：氧和其它一些氧化剂或氧化态 物质的存在(如某些工业废水中含有的Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-以及酸性 废水中的H+等)
高温厌氧消化系统适宜的氧化还原电位为-500～-600mV；中温厌氧消化 系统及浮动温度厌氧消化系统要求的氧化还原电位应低于-300～-380mV。
交流遇到的疑问和学习心得。
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污泥消化池的选型与维护
• 1 污泥厌氧处理概述 • 厌氧消化的机理 • 影响厌氧消化效率的因素 • 2 污泥的厌氧消化池的选型与维护 • 消化工艺 • 消化池构造 • 消化池容积的计算及实例 • 消化池的启动运行与管理
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１.2 厌氧法的影响因素
•在通常的情况下：厌氧消化工艺处理高浓度 工业废水的有机负荷： 中温为2-3 kgCOD/(m3·d)，在高温下为 4-6 kgCOD /(m3·d)。 •上流式厌氧污泥床反应器、厌氧滤池、厌氧 流化床等新型厌氧工艺的有机负荷在中温下 为5-15 kgCOD/(m3·d)，可高达 30 kgCOD/(m3·d)。
一般原液的pH值为6～8。系统中挥发性脂肪酸浓度（以乙酸记）以不 超过3000mg/L为佳。
重碳酸盐及氨氮等物质是形成厌氧处理系统碱度的主要物质。一般要 求系统中碱度在2000mg/L以上，氨氮浓度以介于50～200ng/L为佳。
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１.2 厌氧法的影响因素
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2.教学目标
1）知识目标
• 污泥厌氧消化的原理 • 污泥消化工艺流程 • 污泥消化池的类型和结构
2）技能目标
• 学会污泥消化池溶剂的计算方法 • 能够绘制污泥消化池设计草图 • 掌握污泥消化池运行维护的方法
3）素质态度要求 态度端正，积极主动学习，积极和教师和同学教学
确定厌氧消化装置的负荷率的原则是：在两个转化（酸化和气化）速率保持稳定平衡 的条件下，求得最大的处理目标（最大处理量或最大产气量）。
三种发酵状态
当有机物负荷率很高时，消化液显酸性（pH<7），称为酸性发酵状态，它是一种低 效而又不稳定的发酵状态，应尽量避免。 当有机物负荷率适中时，产酸细菌代谢产物中的有机酸基本上能被甲烷细菌及时地吸 收利用，并转化为沼气，溶液中残存的有机酸量一般为每升数百毫克。此时消化液中pH值 维持在7～7.5之间，称为弱碱性发酵状态，它是一种高效而由稳定的发酵状态，最佳负荷 率应达此状态。 当有机物负荷率偏小时，消化液中的有机酸残存量很少，pH值偏高（大于7.5）称为 碱性发酵状态。由于负荷偏低，是一种虽稳定但低效的厌氧消化状态。
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１.2 厌氧法的影响因素
五、污泥浓度
各种反应器要求的污泥浓 度不尽相同，一般介于10～ 30gVSS/L之间。