活性污泥系统设计

简图
2、过滤的类型，快滤池的工作原理 3、课后的思考题
t——污泥在二次沉淀池中的浓缩时间，h
本章需掌握的重点
1、工艺参数
2、能够画出p168的示意图，并标出参数和说明参数的含义
3、曝气池的设计计算方法 4、课后的思考题
第三章需掌握的重点
1、能够写出米氏方程和Monod方程，及其中参数的含 义和单位； 2、课后的思考题
第二章需掌握的重点
1、沉淀的类型，沉淀池的类型，能够画出各种沉淀池
活性污泥负荷率（污泥负荷）
qv s 0 Ns xV
单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的BOD5的量。 单位： KgBOD / KgMLSS.d
5
qV s 0 Ns X 曝气区容积负荷率（容积负荷） Nv V
单位体积的曝气区在单位时间内所承受的BOD5的量。 3 单位： KgBOD / M .d 5
SVI （Sludge Volume Index ） 曝气池混合液沉淀三十分钟后，每单位重量
干污泥形成的湿泥体积。 (mL/g)
活 性 污 泥 膨 胀
正常 不正常
50-150 〉200
污泥体积膨胀
后果
出水水质降低
回流污泥浓度降低 回流污泥不足 系统破坏
活性污泥膨胀类型及成因
丝状菌性膨胀：浮游球衣菌，丝硫细菌 非丝状菌性膨胀 造成丝状菌性膨胀的因素
第四章 好氧活性污泥法
(Aerobic Activated sludge process)
第四节 活性污泥法系统设计
工艺参数
水力负荷 曝气时间 水力停留时间 HRT 有机负荷
污泥体积指数，SVI
回流污泥浓度 氧传递速率 溶解氧浓度
微生物浓度， MLSS，MLVSS
微生物平均停留时间，SRT
水力负荷
Ks 饱和常数,
X 微生物浓度, mg / L
微生物增长和基质去除的关系
d x d s y Kd x dt dt y 合成系数, mgVSS / mgBOD5 Kd 内源代谢系数, h
1
d x d s yobs ( ) dt dt
完全混合曝气池的计算方法
氧传递速率
曝气设备系统决定能够采用的污泥浓度！！
微生物平均停留时间 (MCRT)
(Microorganism counterpoise retention time)
污泥龄（sludge age）
反应器系统内的微生物全部更新一次所需的时间. 以θC表示，单位为d. 在工程上, 指反应系统内微生物总量与每日排的剩余污泥量 的比值
qV s 0 qV s 0 V Ns X Nv
BOD5去除率与 污泥负荷、污泥龄和污泥产量的关系
微生物浓度
MLSS （mixed liquid suspended solids ） MLVSS（mixed liquid volatile suspended solids）
决定
曝气池的微生物浓度
V与θc之间的关系
q y( ) V (1 K )
C V S0 S X d C
可用于计算曝气池的体积
yobs与y之间的关系
Yobs Y /(1 K d c )
•剩余活性污泥量Px
PX yobs qv ( s 0 s )
所需空气量：
如果BOD5=0.68BODL，有机物全部生化最终BODL为： X obs v s0 s
回流污泥率
(自学）
溶解氧浓度
单个微生物 微生物絮体 0.1-0.3mg /L 0.5-Βιβλιοθήκη Baidumg/L
浓度过高 —— 紊动过剧烈 —— 絮体破裂 —— 出水浊度升高
设计方法
1.有机负荷率法
曝气池的体积
qV s 0 qV s 0 V Ns X Nv
2.劳伦斯和麦卡蒂法 (Lawrence-McCarty)
HLR（hydraulic load rate）
活性污泥负荷率（污泥负荷）
单位重量的活性污泥在单位时间内所处理的水量。
曝气区容积负荷率（容积负荷）
单位体积的曝气区在单位时间内所处理的水量。
曝气时间
(Aeration time)
水力停留时间 HRT
（hydraulic retention time）
有机负荷 OLR （organic load rate）
有机负荷率 MLSS
决定
MCRT
一般 20 ：1
MCRT 与 HRT
延时曝气30——40 ：1
高负荷系统 10 ：1
MCRT与活性污泥中的微生物组成
亚消化单胞菌属的生长率和世代时间
温度（o C） 10 15 20 生长率 % 1 13 33 世代时间（d ） 10 5.5 3.0
25
60
1.7
回流污泥浓度
曝气池中基质去除和微生物关系
d s Ks s X dt Ks s d s 基质去除速率, 即单位时间单位体积去除的基质量, mgBOD 5 / L h dt K 最大单位基质去除速率, mgBOD 5 / mgVSS h
S 微生物周围的基质浓度, mgBOD 5 / L
（4）沉淀时间 1.5-2.5 h
沉淀池的构造
澄清区内加斜板是否可有 效提高沉淀效能？
设计计算公式
q V A u
V rqv t
A——澄清区表面积，m2; qV——废水设计流量，用最大时流量，m3/h; u——沉淀效率参数，m3/m2.h;( 1.1-1.8 ) V——污泥区容积，m3;
r——最大回流比；
（1）水质：溶解性碳水化合物，硫化物含量高，pH值 低，氮、磷比例不适 （2）运行条件：负荷、溶解氧浓度、温度 （3）工艺方法：推流优于完全混合，间歇运行优于连 续，鼓风曝气优于叶轮式机械曝气…
造成非丝状菌性膨胀的因素
微生物吸附了 大量营养物， 来不及代谢
水温低 污泥负荷大
高粘度的多糖类 物质大量贮存
qv , s 0 , x 0
(qv qvw )
曝气池 沉淀池
x ,V , s
qv r , xr , s
xe , s
qvw , x
忽略进水微生物浓度，假设生化反应仅发生在曝气池内，微 生物在曝气池内的平均停留时间为：
V X c qVW X (qV qVW ) Xe
（3）在曝气池前部设置填料 （4）气浮法代替二沉
第六节
二次沉淀池
(secondary sedimentation tank)
二次沉淀池的功能
同时满足： 澄清 （固液分离）
污泥浓缩（降低回流污泥的含水率，减少回流体积）
基本原理
二次沉淀池的构造和计算
原则与参数
（1）进水布水均匀并制造有利于絮凝的条件 （2）限制出流堰的流速，<10m3 /m.h （防止絮体随出水流出） （3）污泥储存不能过长，浓缩时间<2h （DO，反硝化，泥上浮）
SVI 值高
污泥表面的附 着水增加
污泥膨胀的控制
发生污泥膨胀时： 首先分析膨胀类型和丝状菌的特性 有针对性地采取如下措施： （1）控制曝气量：1mg/L<溶解氧<4mg/L （2） 调整pH值 （3）如氮磷失调，适当投加 （4）城市污水直接跳过初沉进入曝气池 对于容易发生污泥膨胀的污水，在设计时： （1）缩小或取消初沉 （2）两级生物处理
P y
q ( )
qV ( S 0 S ) BOD L 0.68
生化反应所需氧量
qV ( S 0 S ) BOD L 1.42 Px 0.68
反应器结构
有机结合 曝气池形构造 曝气设备
第五节
运行控制
水质环境
pH值和碱度： pH=6.5-8.5
污泥膨胀(sludge bulking)及其控制