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
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
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：
活性污泥法的设计计算
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；
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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)
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。
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。
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
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。
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)
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
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
பைடு நூலகம்
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
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）