活性污泥法的设计计算PPT课件
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活性污泥法PPT课件
V=qvc0/ρNS
式中：qv——与曝气时间相当的平均进水流量，m3/d； c0——曝气池进水的平均BOD5值，mg/L;
ρ——曝气池中的污泥浓度，mg/L；
NS——污泥负荷率，（kg BOD5/kgMLSS· d）
方法二：曝气区容积负荷率法（简称容积负荷）
容积负荷是指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD5量，即 Nv= qvc0/V=ρNS
b.二沉池的沉降利用成层沉降原理,而初沉池利用的是自由沉降原理.
c.两者在构造上要注意以下N个方面:a:二沉池的进小部分要考虑布小均 匀的情况和出小情况:进水要有利于絮凝条件而出水要防止污泥
d.污泥斗的容积与设计
沉淀池由五个疗分组成:进水区,出水区,沉淀区,污泥区,缓冲区 二沉池中普通存在四个区,清水区,絮凝区,成层沉降区,压缩区.
加设斜板的方法不妥当:
因为: 1.首先从提高二沉池的澄清能力来看 , 斜板池可以提 高沉淀效能的原理主要适用于自由沉淀,在二沉池中属于 成层成沉.当然,在二沉池中设斜板后 ,实际上可以布水的 有效性,而不属于冲池理的原理
2.提高二沉池的澄清能力,这是由于斜板对提高浓缩能 力毫无效果.
THANKS！
剩余污泥的计算：
根据yobs 定义以及物料平衡式有：
Yobs= y/1+KdθC
Yobs 是扣除了内源代谢后的净合成系数，称为表观合成 系数。
剩余污泥量PX为：
PX=yobs· qv· (C0-CS)
注意： PX是以挥发悬浮固体表示的剩余活性污泥量。
污泥上浮的原因：
1.因污泥被破碎,沉速减小而不能下沉,随水飘浮而流失:一些是由于污泥颗料夹带气体油 滴,密度减小而上浮.
KLa 的影响因素：
第四章活性污泥法全解课件
鼓风机械曝气：采用鼓风装置将空气送入水下，用机械搅 拌的方法使空气和污水充分混合，本方法 适用于有机物浓度较高的污水。
机械曝气：①曝气装置的转动，把大量混合因为以液幕、 液滴抛向空中，增大接触面，液面呈剧烈的搅 动状，将空气卷入；②曝气器转动产生提升作 用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液 界面不断更新，将空气中的氧转移到液体内； ③曝气器转动，在其后侧形成负压区，吸入部 分空气。
dM / dt — 单位时间内通过界面扩散的物质数量； A — 界面面积。
曝气过程中的双膜理论基本论点： (1)膜两侧两相均处于紊流状态，紊流程度越高层流膜越薄。 (2)气液相主体的浓度是均匀的，所有的传质阻力只存在两层流
膜中。 (3)界面上不存在传质阻力。 (4)传质阻力主要存在于液膜上。
设液相主体体积为V(m3)，上式同除以V得：
微孔曝气设备
微孔曝气设备安装
2、机械曝气设备
（1）竖轴式曝气器
①泵型叶轮曝气机 a、叶轮外缘最佳线速度应在4.5~5.0 m/s的 范围内；b、叶轮在水中浸没深度应不大于40 mm，过深影响 曝气量，过浅易于引起脱水，运行不稳定；c、叶轮不能反转。
② K型叶轮曝气机 最佳运行线速度在4.0 m/s左右，浸没深度为 0~10 mm，叶轮直径与曝气池直径或正方形边长之比大致为1： 6~1：10.
推流式曝气池
平面布置 推流式曝气池的长宽比一般为5～10； 进水方式不限；出水用溢流堰。 横断面布置 推流式曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。 根据横断面上的水流情况，可分为 平流推移式 旋流推移式 完全混合曝气池
池形：圆形、方形、矩形
（三）气体传递原理
在曝气过程中，空气中的氧从气相传递到液相，是个传质过 程，由于物质传递是借助于扩散作用从一相到另一相的，故传质 过程实质上是个扩散过程，主要是由于界面两侧物质存在着浓度 差值而产生。
机械曝气：①曝气装置的转动，把大量混合因为以液幕、 液滴抛向空中，增大接触面，液面呈剧烈的搅 动状，将空气卷入；②曝气器转动产生提升作 用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液 界面不断更新，将空气中的氧转移到液体内； ③曝气器转动，在其后侧形成负压区，吸入部 分空气。
dM / dt — 单位时间内通过界面扩散的物质数量； A — 界面面积。
曝气过程中的双膜理论基本论点： (1)膜两侧两相均处于紊流状态，紊流程度越高层流膜越薄。 (2)气液相主体的浓度是均匀的，所有的传质阻力只存在两层流
膜中。 (3)界面上不存在传质阻力。 (4)传质阻力主要存在于液膜上。
设液相主体体积为V(m3)，上式同除以V得：
微孔曝气设备
微孔曝气设备安装
2、机械曝气设备
（1）竖轴式曝气器
①泵型叶轮曝气机 a、叶轮外缘最佳线速度应在4.5~5.0 m/s的 范围内；b、叶轮在水中浸没深度应不大于40 mm，过深影响 曝气量，过浅易于引起脱水，运行不稳定；c、叶轮不能反转。
② K型叶轮曝气机 最佳运行线速度在4.0 m/s左右，浸没深度为 0~10 mm，叶轮直径与曝气池直径或正方形边长之比大致为1： 6~1：10.
推流式曝气池
平面布置 推流式曝气池的长宽比一般为5～10； 进水方式不限；出水用溢流堰。 横断面布置 推流式曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。 根据横断面上的水流情况，可分为 平流推移式 旋流推移式 完全混合曝气池
池形：圆形、方形、矩形
（三）气体传递原理
在曝气过程中，空气中的氧从气相传递到液相，是个传质过 程，由于物质传递是借助于扩散作用从一相到另一相的，故传质 过程实质上是个扩散过程，主要是由于界面两侧物质存在着浓度 差值而产生。
活性污泥法PPT参考课件
3、活性污泥中的微生物：
A．细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌 属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等
特征： 1）绝大多数是好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3）具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟； 4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能。
污泥龄c(d)
MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l)
回流比 (%) 曝气时间HRT (h) BOD5去除率 (%)
1)普通活性污泥法； 2)阶段曝气活性污泥法； 3)吸附—再生活性污泥法； 4)延时曝气活性污泥法； 5)完全混合活性污泥法
34
1. 普通活性污泥法
普通活性污泥法的水流为推流式，池内均匀曝气。活性污泥经历了吸附与 代谢两个完整阶段。
普通活性污泥法工艺的污泥负荷约为0.2-0.4kg BOD / kg MLVSS ∙d,混合液 悬浮固体浓度 1500-3000 mg/L, 活性污泥回流比为10 % -30%，去除每公斤 BOD需空气44m3-62m3。
对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85
15
4、活性污泥的性能指标： （3）污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）
定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污 泥与原混合液的体积比，一般以%表示；
功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能， 可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；
功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多； 其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；
正常范围： 50150 ml/g（处理城市污水时）
A．细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌 属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等
特征： 1）绝大多数是好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3）具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟； 4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能。
污泥龄c(d)
MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l)
回流比 (%) 曝气时间HRT (h) BOD5去除率 (%)
1)普通活性污泥法； 2)阶段曝气活性污泥法； 3)吸附—再生活性污泥法； 4)延时曝气活性污泥法； 5)完全混合活性污泥法
34
1. 普通活性污泥法
普通活性污泥法的水流为推流式，池内均匀曝气。活性污泥经历了吸附与 代谢两个完整阶段。
普通活性污泥法工艺的污泥负荷约为0.2-0.4kg BOD / kg MLVSS ∙d,混合液 悬浮固体浓度 1500-3000 mg/L, 活性污泥回流比为10 % -30%，去除每公斤 BOD需空气44m3-62m3。
对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85
15
4、活性污泥的性能指标： （3）污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）
定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污 泥与原混合液的体积比，一般以%表示；
功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能， 可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；
功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多； 其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；
正常范围： 50150 ml/g（处理城市污水时）
活性污泥法工艺设计PPT课件
结论：在低底物浓度的条件下，有机底物的降解速度与有机底物的浓度 的一次方成正比，呈Ⅰ级反应。
传统活性污泥法工艺流程
七、完全混合式活性污泥法
1、工艺流程及其特征
(1)工艺简单，可省略二沉池和污泥回流设备 (2)反应推动力大，效率高 (3)沉淀效果好 (4)不易发生污尼膨胀 (5)通过运行方式调节(前加缺氧，厌氧时间)可脱N除P (6)便于自动控制(时间参数) (7) 适用于中小型污水处理装置
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii （2）混合液挥发性悬浮固体浓度(mg/L)
MLVSS=Ma+Me+Mi f=MLVSS/MLSS 一般情况下，f取0.7---0.8
二、沉降性与浓缩性评价指标 1. 污泥沉降比：SV%
又称30min沉降比、混合液在量筒内静置30min后所形 成沉淀污混容积占混合液容积的百分比。 2. 污泥容积指数：SVI
出水活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程曝气与空气扩散系统曝气池进水来自初沉池回流污泥剩余污泥丝状菌葡萄球菌小口钟虫草履虫吸管虫属111表示活性污泥微生物量的指标1混合液悬浮固体浓度mglmlssmamemimii2混合液挥发性悬浮固体浓度mglmlvssmamemifmlvssmlss一般情况下f取070812二沉降性与浓缩性评价指标污泥沉降比
3.SBR的发展
在SBR基础上出现了一系列新工艺，ICEAS、CASS、 DAT-IAT、 MSBR、UNITANK。
在原有基础上增加连续进出水、生物选择器、循环混 合等功能。
四、AB法污水处理工艺
1.AB法特点
①无初沉池 ②A，B段各拥有自己的回流系统，两段分开，有各自的微生物群体 ③由于A段的负荷高，有效好的抗冲击负荷能力 ④可以分期建设，条件成熟建二级。
传统活性污泥法工艺流程
七、完全混合式活性污泥法
1、工艺流程及其特征
(1)工艺简单，可省略二沉池和污泥回流设备 (2)反应推动力大，效率高 (3)沉淀效果好 (4)不易发生污尼膨胀 (5)通过运行方式调节(前加缺氧，厌氧时间)可脱N除P (6)便于自动控制(时间参数) (7) 适用于中小型污水处理装置
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii （2）混合液挥发性悬浮固体浓度(mg/L)
MLVSS=Ma+Me+Mi f=MLVSS/MLSS 一般情况下，f取0.7---0.8
二、沉降性与浓缩性评价指标 1. 污泥沉降比：SV%
又称30min沉降比、混合液在量筒内静置30min后所形 成沉淀污混容积占混合液容积的百分比。 2. 污泥容积指数：SVI
出水活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程曝气与空气扩散系统曝气池进水来自初沉池回流污泥剩余污泥丝状菌葡萄球菌小口钟虫草履虫吸管虫属111表示活性污泥微生物量的指标1混合液悬浮固体浓度mglmlssmamemimii2混合液挥发性悬浮固体浓度mglmlvssmamemifmlvssmlss一般情况下f取070812二沉降性与浓缩性评价指标污泥沉降比
3.SBR的发展
在SBR基础上出现了一系列新工艺，ICEAS、CASS、 DAT-IAT、 MSBR、UNITANK。
在原有基础上增加连续进出水、生物选择器、循环混 合等功能。
四、AB法污水处理工艺
1.AB法特点
①无初沉池 ②A，B段各拥有自己的回流系统，两段分开，有各自的微生物群体 ③由于A段的负荷高，有效好的抗冲击负荷能力 ④可以分期建设，条件成熟建二级。
《活性污泥法》课件
《活性污泥法》PPT课件
本课件将带您深入了解活性污泥法，掌握其原理和工艺流程，探索其在不同 领域中的应用，同时讨论其优缺点以及变种。
活性污泥法的概述
活性污泥是一种微生物群体，可以代谢有机物质，转化成无机物质，并去除 污水中的胶体和悬浮性物质。
活性污泥法通过在污水处理系统中投放一定量的活性污泥来处理污水，使污 染物质在活性污泥中受到有氧条件下的分解和降解，净水质量高，处理效率 又高，环保且节约资源。
除磷、除氮池
添加化学药剂，使污水中的磷和氮成为 易于沉淀的物质，去除磷和氮。
常见的活性污泥法变种
SBR法
序批式反应器技术，将传统活性污泥法中术
间歇氧气曝气技术，通过增加空气量、降低曝 气时间、提高玄武岩填料的比表面积来增强吸 附和降解有机物的能力。
MBBR法
流化床生物反应器技术，将活性污泥附着在滑 动载体上，以增加生物量和氧气传递速度，提 高水体处理能力。
高级氧化法
采用化学方法氧化污水中的污染物，因其处理 效率和适用性强，仍在不断地改进和完善。
活性污泥法的应用领域
污水处理
废物处理
活性污泥法适用于各种含有有机物的／污水的处理。
活性污泥法可以将部分有机废弃物转化成微生物群 体，减少浪费，缓解资源短缺问题。
水产养殖
堆肥处理
活性污泥法可以将养殖水体中产生的有机质污染物 得到有效降解，改善水质，提高水产养殖的利用率。
由于其微生物群体可以加速有机物质的分解与降解， 使得原料堆肥的时间大大缩短。
活性污泥法的优缺点
优点
• 处理效率高 • 净水质量高 • 节水、节泥 • 处理适应性强
缺点
• 污泥浓度大、生物生长速率慢 • 对进水中的物理化学质量依赖较大 • 技术操作和运行维护成本高
本课件将带您深入了解活性污泥法，掌握其原理和工艺流程，探索其在不同 领域中的应用，同时讨论其优缺点以及变种。
活性污泥法的概述
活性污泥是一种微生物群体，可以代谢有机物质，转化成无机物质，并去除 污水中的胶体和悬浮性物质。
活性污泥法通过在污水处理系统中投放一定量的活性污泥来处理污水，使污 染物质在活性污泥中受到有氧条件下的分解和降解，净水质量高，处理效率 又高，环保且节约资源。
除磷、除氮池
添加化学药剂，使污水中的磷和氮成为 易于沉淀的物质，去除磷和氮。
常见的活性污泥法变种
SBR法
序批式反应器技术，将传统活性污泥法中术
间歇氧气曝气技术，通过增加空气量、降低曝 气时间、提高玄武岩填料的比表面积来增强吸 附和降解有机物的能力。
MBBR法
流化床生物反应器技术，将活性污泥附着在滑 动载体上，以增加生物量和氧气传递速度，提 高水体处理能力。
高级氧化法
采用化学方法氧化污水中的污染物，因其处理 效率和适用性强，仍在不断地改进和完善。
活性污泥法的应用领域
污水处理
废物处理
活性污泥法适用于各种含有有机物的／污水的处理。
活性污泥法可以将部分有机废弃物转化成微生物群 体，减少浪费，缓解资源短缺问题。
水产养殖
堆肥处理
活性污泥法可以将养殖水体中产生的有机质污染物 得到有效降解，改善水质，提高水产养殖的利用率。
由于其微生物群体可以加速有机物质的分解与降解， 使得原料堆肥的时间大大缩短。
活性污泥法的优缺点
优点
• 处理效率高 • 净水质量高 • 节水、节泥 • 处理适应性强
缺点
• 污泥浓度大、生物生长速率慢 • 对进水中的物理化学质量依赖较大 • 技术操作和运行维护成本高
活性污泥法的设计计算(共33张PPT)
稳态时，ds/dt = 0，而且 那么 代入
得
二、劳伦斯-麦卡蒂〔Lawrence -McCarty〕法
排除的剩余活性污泥量计算 dx/dt = yobs•(dS/dt)
所需的空气量计算
理论耗氧量=有机物氧化的耗氧量- 转化为剩余 污泥的有机体的有机物耗氧量
1/θc = Yds/dt - kd
所以
其三是碳水化合物过多会造成膨胀。
造成非丝状菌性污泥膨胀的原因
经研究，非丝状菌性膨胀污泥含有大量的外表附着水，细菌外面包有黏度 极高的粘性物质，这种粘性物质是有葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、 脱氧核糖等形成的多糖类。
非丝状菌性污泥膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高时。此 时，细菌吸取了大量营养物，但代谢速度慢，就积贮起大量高粘性的多 糖类物质，使活性污泥的外表附着水大大增加，致使SVI升高，形成污 泥膨胀。 解决污泥膨胀的方法
概括起来就是预防和抑制。预防就要加强管理，及时监测水质、曝气池污泥沉降比、污泥 指数、溶解氧等，发现异常情况，及时采取措施。
污泥发生膨胀后，要针对发生膨胀的原因，采取相应的制止措施：
当进水浓度大和出水水质差时，应加强曝气提高供氧量，最好保持曝气池溶解氧 在2mg／L以上；
加大排泥量，提高进水浓度，促进微生物新陈代谢过程，以新污泥置换老污泥；
解决腐化的措施是：加大曝气量，以提高出水溶解氧含量；疏通堵塞，及时排泥
十一、序批式活性污泥法〔SBR法〕
9.6 活性污泥法系统的运行管理
一、活性污泥的培养与驯化
(一)活性污泥的培养 (二)活性污泥的驯化
二、活性污泥运行中常见的问题 (一)污泥膨胀
广义地把活性污泥的凝聚性和沉降性恶化，以及处理水混 浊的现象总称为活性污泥的膨胀。
得
二、劳伦斯-麦卡蒂〔Lawrence -McCarty〕法
排除的剩余活性污泥量计算 dx/dt = yobs•(dS/dt)
所需的空气量计算
理论耗氧量=有机物氧化的耗氧量- 转化为剩余 污泥的有机体的有机物耗氧量
1/θc = Yds/dt - kd
所以
其三是碳水化合物过多会造成膨胀。
造成非丝状菌性污泥膨胀的原因
经研究，非丝状菌性膨胀污泥含有大量的外表附着水，细菌外面包有黏度 极高的粘性物质，这种粘性物质是有葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、 脱氧核糖等形成的多糖类。
非丝状菌性污泥膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高时。此 时，细菌吸取了大量营养物，但代谢速度慢，就积贮起大量高粘性的多 糖类物质，使活性污泥的外表附着水大大增加，致使SVI升高，形成污 泥膨胀。 解决污泥膨胀的方法
概括起来就是预防和抑制。预防就要加强管理，及时监测水质、曝气池污泥沉降比、污泥 指数、溶解氧等，发现异常情况，及时采取措施。
污泥发生膨胀后，要针对发生膨胀的原因，采取相应的制止措施：
当进水浓度大和出水水质差时，应加强曝气提高供氧量，最好保持曝气池溶解氧 在2mg／L以上；
加大排泥量，提高进水浓度，促进微生物新陈代谢过程，以新污泥置换老污泥；
解决腐化的措施是：加大曝气量，以提高出水溶解氧含量；疏通堵塞，及时排泥
十一、序批式活性污泥法〔SBR法〕
9.6 活性污泥法系统的运行管理
一、活性污泥的培养与驯化
(一)活性污泥的培养 (二)活性污泥的驯化
二、活性污泥运行中常见的问题 (一)污泥膨胀
广义地把活性污泥的凝聚性和沉降性恶化，以及处理水混 浊的现象总称为活性污泥的膨胀。
活性污泥法的设计计算36页PPT
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
活性污泥法的设计计算
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
活性污泥法的设计计算 PPT
一、有机物负荷率法
污泥负荷对活性污泥特性的影响
水温对污泥负荷的影响
在一定的水温范围内，提高水 温，可以提高BOD的去除速度和能 力，有利于活性污泥絮体的形成和 沉淀。
水温较高时，可降低回流比， 减小污泥浓度，从而相对提高了污 泥负荷。
高负荷：1.5~2.0kgBOD/kgMLSS•d 中负荷：0.2~0.4kgBOD/kgMLSS•d 低负荷：0.03~0.05kgBOD/kgMLSS•d
污泥负荷对营养比的影响 一般负荷： BOD:N:P=100:5:1 延时曝气法：BOD:N:P=100:1:0.5
二、劳伦斯和麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
一、细胞平均停留时间 细胞平均停留时间θc也称泥龄，表示微生物在曝气池中的平均培养时 间，也即曝气池内活性污泥平均更新一遍所需的时间。 细胞平均停留时间时比生长速度的倒数。 θc = 1/μ = x•(dx/dt)
9.5 活性污泥法的发展和演变
二、渐减曝气
9.5 活性污泥法的发展和演变
三、阶段曝气法
9.5 活性污泥法的发展和演变
四、完全混合法
9.5 活性污泥法的发展和演变
五、延时曝气法
曝气时间长，约24~48h，污泥负荷低，约0.05~0.2kgBOD5/kgVSS•d， 曝气池中污泥浓度高，约3~6g/L。微生物处于内源呼吸阶段，剩余污泥少而稳 定，无需消化，可直接排放。BOD去除率75~95%。运行是对氮、磷的要求低， 适应冲击的能力强。
十一、序批式活性污泥法（SBR法）
9.6 活性污泥法系统的运行管理
一、活性污泥的培养与驯化
(一)活性污泥的培养 (二)活性污泥的驯化
二、活性污泥运行中常见的问题
b——污泥自身氧化系数，d-1，一般b=0.02~0.18，平均为0.07
活性污泥法工艺设计ppt课件
速不小于0.3m/s。
采用转刷或转碟曝气的氧化沟
回流污泥 进水 出水
3、曝气池体积的计算
主要的计算方法： ①有机负荷法 ②污泥龄法 ③数学模型法
3、曝气池体积的计算 ——有机负荷法
Q—— 曝气池设计流量， m3/d； S0/Se—— 曝气池进/出水BOD5值, mg/L； X—— 曝气池内混合液悬浮固体平均浓度,mg/L； Ns —— 曝气池内BOD5污泥负荷, kg BOD5 /kgMLSS ·d。
倍，延时曝气系统的比例为30~40：1，高负荷系 统比例接近10：1。
4、曝气池池体的设计
的 单元数：不小于2组； 的 廊道数：不少于3个； 的 廊道长、宽、高：长= (5~10) 宽，深度为4~5米，
超高0.5米； 的 进出水及污泥回流方式的设计； 的 其它附属物的设计(消泡管等)。
四、曝气系统的计算与设计
l 管道的总损失控制在4.9kPa (0.5mH2O柱)以内， l 曝气装置的阻力损失为4.9~9.8kPa (0.5~1.0mH2O柱) 。
C.鼓风机所需的压力(H)：
H = h1 +h2+ h3 +h4
式中:
h1——空气管道的沿程阻力， mmH2O；
h2——空气管道的局部阻力， mmH2O
h3——曝气装置的安装深度，mm ； h4——曝气装置的阻力，mmH2O。
c.曝气装置的布置： ①沿池壁的一侧布置； ②相互垂直呈正交式布置； ③呈梅花形交错布置。
3.空气管道的计算与设计
a.一般规定：
l 小型废水处理站的空气管道系统一般为枝状，而 大、中型废水处理厂则宜采用环状管网，以保证 安全供气；
l 空气管道可敷设在地面上，接入曝气池的管道应 高出池水面0.5m，以免发生回水现象；
采用转刷或转碟曝气的氧化沟
回流污泥 进水 出水
3、曝气池体积的计算
主要的计算方法： ①有机负荷法 ②污泥龄法 ③数学模型法
3、曝气池体积的计算 ——有机负荷法
Q—— 曝气池设计流量， m3/d； S0/Se—— 曝气池进/出水BOD5值, mg/L； X—— 曝气池内混合液悬浮固体平均浓度,mg/L； Ns —— 曝气池内BOD5污泥负荷, kg BOD5 /kgMLSS ·d。
倍，延时曝气系统的比例为30~40：1，高负荷系 统比例接近10：1。
4、曝气池池体的设计
的 单元数：不小于2组； 的 廊道数：不少于3个； 的 廊道长、宽、高：长= (5~10) 宽，深度为4~5米，
超高0.5米； 的 进出水及污泥回流方式的设计； 的 其它附属物的设计(消泡管等)。
四、曝气系统的计算与设计
l 管道的总损失控制在4.9kPa (0.5mH2O柱)以内， l 曝气装置的阻力损失为4.9~9.8kPa (0.5~1.0mH2O柱) 。
C.鼓风机所需的压力(H)：
H = h1 +h2+ h3 +h4
式中:
h1——空气管道的沿程阻力， mmH2O；
h2——空气管道的局部阻力， mmH2O
h3——曝气装置的安装深度，mm ； h4——曝气装置的阻力，mmH2O。
c.曝气装置的布置： ①沿池壁的一侧布置； ②相互垂直呈正交式布置； ③呈梅花形交错布置。
3.空气管道的计算与设计
a.一般规定：
l 小型废水处理站的空气管道系统一般为枝状，而 大、中型废水处理厂则宜采用环状管网，以保证 安全供气；
l 空气管道可敷设在地面上，接入曝气池的管道应 高出池水面0.5m，以免发生回水现象；
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所以
1/θc = Yds/dt - kd
剩余活性污泥量（以挥发性悬浮固体表示） Δx Yobs Q(S0-Se)
有机物氧化的耗氧量=有机物完全氧化的 需氧量BODu=Q(S0-Se)10-3/0.68（kg/d）
转化为剩余污泥的有机体的有机物耗氧量 =1.42 Δx （kg/d）
其中，BOD5=0.68BODu 氧化1kg微生物所需的氧量为1.42kg
一、有机物负荷率法
污泥生成量的计算
Y——微生物增长常数，即每消耗单位底物所形成的微生物量，一般为 0.35~0.8 mgMLVSS/mgBOD5; kd——微生物自身氧化率，一般为0.05~0.1d-1
Δx=aLrVx-bVx
Δx——每天污泥增加量，kg/d；
a——污泥合成系数，一般a=0.30~0.72，平均为0.52；
dx/dt = y•(dS/dt) - Kd•x 或 dx/dt = yobs•(dS/dt)
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
劳伦斯-麦卡蒂法 对系统进行微生物量衡算，
稳态时，dx/dt = 0，并假定 x0 = 0，则
因此，曝气池内污泥浓度
曝气池体积
V=θcYQ(S0-Se)/x(1+kdθc)
污泥负荷对营养比的影响 一般负荷： BOD:N:P=100:5:1 延时曝气法：BOD:N:P=100:1:0.5
二、劳伦斯和麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
一、细胞平均停留时间 细胞平均停留时间θc也称泥龄，表示微生物在曝气池中的平均培养时 间，也即曝气池内活性污泥平均更新一遍所需的时间。 细胞平均停留时间时比生长速度的倒数。 θc = 1/μ = x•(dx/dt)
9.4 活性污泥法的设计计算
曝气池的设计计算 主要是根据进水情况和出水的要求，选择曝气池的
类型，所需的供氧量和排除的剩余活性污泥量等。 一、有机物负荷率法 （1BOD5量 BOD5量
（2）容积负荷 BOD5量 LV=QS0/V
曝气池体积的计算
LV,r=Q(S0-Se)/V
V=QS0/V=Q(S0-Se)/LV,r
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。
9.5 活性污泥法的发展和演变
二、渐减曝气
9.5 活性污泥法的发展和演变
三、阶段曝气法
9.5 活性污泥法的发展和演变
四、完全混合法
9.5 活性污泥法的发展和演变
五、延时曝气法
曝气时间长，约24~48h，污泥负荷低，约0.05~0.2kgBOD5/kgVSS•d， 曝气池中污泥浓度高，约3~6g/L。微生物处于内源呼吸阶段，剩余污泥少而稳 定，无需消化，可直接排放。BOD去除率75~95%。运行是对氮、磷的要求低， 适应冲击的能力强。
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。
b——污泥自身氧化系数，d-1，一般b=0.02~0.18，平均为0.07
一、有机物负荷率法
污泥需氧量的计算
一般a′=0.25~0.76，平均为 0.47；b′= 0.10~0.37，平均为 0.17
一、有机物负荷率法
污泥负荷与处理效率的关系
在底物浓度较低时，比底物降解速率为
-ds/(xvdt)=Q(S0-Se)/(xVV)=KSe
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
劳伦斯-麦卡蒂法 对系统进行底物衡算，
稳态时，ds/dt = 0，而且 则 代入 得
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
排除的剩余活性污泥量计算 dx/dt = yobs•(dS/dt)
所需的空气量计算
理论耗氧量=有机物氧化的耗氧量- 转化 为剩余污泥的有机体的有机物耗氧量
θc ≈ V/Qw
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：
一、有机物负荷率法
污泥负荷对活性污泥特性的影响
水温对污泥负荷的影响
在一定的水温范围内，提高水 温，可以提高BOD的去除速度和能 力，有利于活性污泥絮体的形成和 沉淀。
水温较高时，可降低回流比， 减小污泥浓度，从而相对提高了污 泥负荷。
高负荷：1.5~2.0kgBOD/kgMLSS•d 中负荷：0.2~0.4kgBOD/kgMLSS•d 低负荷：0.03~0.05kgBOD/kgMLSS•d
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。
则系统每天的需氧量为 O2 = Q(S0-Se)10-3/0.68 - 1.42 Δx
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
θc对活性污泥系统运行的影响
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法