(4.9)活性污泥處理系統(tǒng)的工藝設計.ppt

4 9活性污泥處理系統(tǒng)的工藝設計 4 9 1概述4 9 2曝氣池 區(qū) 容積的計算4 9 3曝氣系統(tǒng)與空氣擴散裝置的計算與設計4 9 4污泥回流系統(tǒng)的設計與剩余污泥處置 4 9 1概述 應把整個系統(tǒng)作為整體來考慮 包括曝氣池 二沉池 曝氣設備 回流設備等 甚至包括剩余污泥的處理處置 1 主要設計內(nèi)容 1 工藝流程選擇 2 曝氣池容積和構(gòu)筑物尺寸的確定 3 二沉池澄清區(qū) 污泥區(qū)的工藝設計 4 供氧系統(tǒng)設計 5 污泥回流設計 3 應確定的主要參數(shù)1 NsMLSS MLVSS RSVISV 2 K2YKda b 2 原始資料與數(shù)據(jù)1 水量 曝氣時間t 6h 曝氣池設計流量為Q平均日 曝氣時間t 3 6h 曝氣池設計流量為KdQ平均日 最大平均日 曝氣時間t 2h 曝氣池設計流量為KzQ平均日 2 進出水水質(zhì) BOD5 BODu COD SS TN TP 工藝流程的選擇 需要調(diào)查研究和收集的基礎資料 1 污水的水量水質(zhì)資料水量關系到處理規(guī)模 多種方法分析計算 注意收集率和地下水滲入量 水質(zhì)決定選用的處理流程和處理程度 2 接納污水的對象資料3 氣象水文資料4 污水處理廠廠址資料廠址地形資料 廠址地質(zhì)資料 5 剩余污泥的出路調(diào)研 4 9 2曝氣池 區(qū) 容積的計算方法一 按BOD 污泥負荷 4 12 4 93 1 Ns的確定1 完全混合式曝氣池 4 41 式中 K2 0 0168 0 0281 而工業(yè)廢水K2值見表 17 P170 對于城市污水 Ns 0 3 0 5 kgBOD5 kgMLSS d 則 90 SVI 80 150 如何確定 2 推流式曝氣池 按經(jīng)驗計算式計算 根據(jù)Ns值 復核SVI值是否在恰當范圍 如果要求硝化 則應復核使 c 3d 4 96 4 25 1 供氧的經(jīng)濟性與可能性X太高 粘滯性 O2的擴散阻力增大 擴散器的動力費用 X太高 需氧量太大 擴散器的供氧能力 活性污泥的需氧 滿足不了活性污泥對氧的需要 X太高 既不經(jīng)濟也不可能 2 活性污泥的凝聚沉淀性能X Xr 而Xr與活性污泥的沉淀性能 濃縮時間有關 Xr與SVI成反比 當SVI 100 則Xr在8000 12000mg L之間 2 X的確定X高V小 但X不能太高 X大小應考慮以下三個因素 3 二沉池與污泥回流設備的造價X太高 二沉池負荷大 二沉池造價高X太高 RQ回流污泥量大 回流污泥設備的造價與動力費用 X的確定 1 進入二沉池的污泥量應等于從二沉池流出的污泥量 4 98 4 99 不同工藝典型值見表4 18P172 勞麥法 曝氣池 區(qū) 容積的計算方法二根據(jù)污泥齡 C C 高負荷0 2 2 5d 中負荷5 15d 低負荷20 30d Y 0 4 0 8Kd 0 04 0 075 注意溫度修正 根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗停留時間和經(jīng)驗去除率 確定曝氣池的水力停留時間 例如 流量200m3 h 曝氣池進水BOD濃150mg L 出水要求為15mg L 采用多點進水 求曝氣池容積 多點進水經(jīng)驗去除率 85 90 經(jīng)驗停留時間 3 5h取停留時間為4 5h 則曝氣池容積 V 200 4 5m3 900m3 曝氣池 區(qū) 容積的計算 工程上 根據(jù)經(jīng)驗水力停留時間 t 1 活性污泥需氧量 R O2 與曝氣設備供氣量 Gs 的計算1 需氧量計算 1 日平均需氧量 2 最大時需氧量 O2 max 2 供氣量 Gs 計算 1 計算Csb 4 9 3曝氣系統(tǒng)與空氣擴散裝置的計算與設計 2 求曝氣設備在標準條件下脫氧清水中的供氧量R0日平均供氧量R0 最大時供氧量 R0 max 4 84 3 求曝氣設備供氣量Gs平均時供氣量 m3 h 4 70 最大時供氣量 Gs max m3 h 1 空氣擴散裝置 曝氣器 的選定與布置 要求EA EP較高 且不易堵塞2 空氣管道系統(tǒng)的計算與設計 1 經(jīng)濟流速 主干管 干管 10 15m s 豎管 支管 4 5m s然后根據(jù)Q V查附錄二求出對應的管徑 2 阻力損失計算 KPa 1 5mH2O柱 4 9Kpa 4 9 9 8 KPa 式中 h1 沿程阻力損失 查附錄三求出h2 局部阻力損失 換算成當量長度L0來計算 2 鼓風曝氣系統(tǒng)的計算與設計 K是長度換算系數(shù)表 4 23 P176 由計算長度L來查附錄三 求出h管 4 102 3 鼓風曝氣壓縮空氣的絕對壓力P 4 104 式中 h1 管路沿程阻力損失 Pa h2 管路局部阻力損失 Pa h3 曝氣器的阻力損失 Pa 查產(chǎn)品樣本h4 曝氣器安裝深度 9 8 103Pa h5 所在地區(qū)的大氣壓 Pa 4 空壓機所需壓力H 估算空壓機所需壓力P 5 鼓風機的選擇 同型號 3臺備用1臺 4臺備用2臺 1 5mH2O柱 3機械曝氣裝置的設計1 選擇葉輪型式2 確定葉輪直徑與軸功率 3 其它要求 葉輪速度和淹沒深度應可調(diào) 1 回流污泥量的計算 QR 4 105 SVI X Xr三者之間關系見 表4 24 SVI會在一定范圍內(nèi)變化 要維持一定的X 則R就應加以調(diào)整變化同時X也需要根據(jù)進水負荷的變化而加以調(diào)整 為調(diào)整X也需要調(diào)整R 4 106 設計按Rmax設計 并有能在較小R條件下工作的可能性 使R可以調(diào)整 4 9 4污泥回流系統(tǒng)的設計與剩余污泥處置 1 污泥回流系統(tǒng)的設計 2 污泥提升設備的選擇與設計 污泥泵 主要是軸流泵 效率高 運行穩(wěn)定 不會破壞活性污泥絮體 設回流污泥泵站 適用于大 中型污水廠 空氣提升器 設在二沉池排泥井或曝氣池進口處的污泥井內(nèi) 一座污泥回流井設一臺空氣提升器 并只接受一座二沉池污泥斗來的污泥 升液筒在井內(nèi)的最小淹沒水深h1 mm 見 圖4 86 4 107 式中 n 密度系數(shù) 一般為2 2 5h2 需提升的高度 空氣用量Qu 3 5 Qmax提升污泥量 查設計手冊 螺旋泵 優(yōu)點 效率高 節(jié)省能耗 應用廣泛 不堵塞 維護管理方便 轉(zhuǎn)速較慢 不會打碎活性污泥絮體 無其它附屬設備 直接設在曝氣池與二沉池之間 變速控制流量缺點 占地較大 1 剩余污泥量 4 21 4 112 4 113 2 剩余污泥及其處置 將含水率為99 的剩余污泥送入濃縮池濃縮成含水率為 96 97 的污泥 再與初沉池污泥一起去進行厭氧消化 剩余污泥 99 濃縮 與初沉池污泥相混合 并投加混凝劑后采用機械脫水 2 剩余污泥的處置 5 二沉池的設計 2 特點 1 同時具有泥水分離和污泥濃縮的二種功能 要求池表面積A較大 2 進入的混合液污泥濃度高 且具有絮凝性 屬于成層沉淀 3 因為活性污泥質(zhì)輕 出流堰負荷比初沉池小 為 1 7L m s 初沉池為 2 9L m s 1 同時 5mm s7mm s 二沉池進水口 4 靜水壓力排泥的靜水頭 0 9mH2O柱 3 1 沉淀池表面積A 式中 u 成層沉淀之沉速 0 2 0 5mm s 查 表4 25 P181 4 114 2 澄清區(qū)水深H1 式中 t 水力停留時間 h 一般為1 1 5h 4 115 3 污泥區(qū)容積V 設計二沉池貯泥時間為2h 4 圓筒部分污泥區(qū)高度H2 5 池邊水深 有效水深 HH H1 H2 h2 H1 H2 0 3澄清區(qū)污泥區(qū)緩沖層 6 池總高度H總H總 H h1 h3 h4池邊水深超高池中心與池邊落差污泥斗高度6 曝氣沉淀池各部分尺寸的確定1 池體 1 D 20m 一般15m 受充氧能力和攪拌能力的限制D不能過大 2 H水深 5m 太深 攪拌不好 池底易于積泥結(jié)構(gòu)尺寸的要求 3 h3 沉淀區(qū)水深 1 2m 過小就會影響上升水流的穩(wěn)定 4 曝氣筒保護高度0 8 1 20m 5 曝氣筒直壁段高度h2 導流區(qū)高度h1且 h2 h1 0 414B B為導流區(qū)寬度 h3 H h1 h2 V2 V3 V4 V1 2 回流窗 回流窗總長度為曝氣筒周長的30 其調(diào)節(jié)高度為50 150mm3 導流區(qū) 4 V4 20 40mm s 確定回流縫的寬度b b一般取值為150 300mm 順流圈長度L 0 4 0 6m 該結(jié)構(gòu)形式為防止曝氣區(qū)混合液和氣泡竄入污泥回流區(qū) 干擾沉淀 同時要使回流污泥順利回流入曝氣區(qū) 5 池底斜壁與水平呈45 6 結(jié)構(gòu)容積系數(shù)為 3 5 回流縫設計 先確定回流縫的寬度b 150 300mm 確定順流圈長度L 0 4 0 6m校核回流縫內(nèi)流速V4 20 40mm s 則 1 出水總的BOD5 溶解性BOD5 非溶解性BOD5 Se 2 出水中SS Ce 20 30mg L Xe 3 4 116 式中 Ce 出水中SS濃度 mg L Xa 活的微生物在出水SS中所占比例 b 微生物自身氧化率 Kd 0 05 0 10kg kg d d 1 7 處理水的水質(zhì) 1 42 氧化1g微生物體