典型污水處理設(shè)備生物處理PPT學(xué)習(xí)課件

1、 活性污泥法基本原理活性污泥法基本原理 活性污泥法就是以含于廢水中的有機(jī)污染物為培養(yǎng)基，在有溶解氧的條件下，連續(xù)地培養(yǎng)活性污 泥，在利用其吸附凝聚和氧化分解作用凈化廢水中有機(jī)污染物。 普通活性污泥法處理系統(tǒng)由以下幾部分組 成： （1）曝氣池 在池中使廢水中的有機(jī)污染物 質(zhì)與活性污泥充分接觸，并吸附和氧化分解有 機(jī)污染物質(zhì)。 （2）曝氣系統(tǒng) 曝氣系統(tǒng)供給曝氣池生物反 應(yīng)所必須的氧氣，并混合攪拌作用。 （3）二次沉淀池 二次沉淀池用以分離曝氣池出水中的活性污泥，它是相對(duì)初沉淀言的，初沉淀設(shè)于曝氣 池之前，用以去除廢水中的粗大的原生懸浮物。懸浮物少時(shí)可以不設(shè)。 （4）污泥回流系統(tǒng) 這個(gè)系統(tǒng)把二次沉淀

2、池中的一部分沉淀污泥再回流到曝氣池，以供應(yīng)曝氣池賴以進(jìn)行 生化反應(yīng)的微生物。 （5）剩余污泥排放系統(tǒng) 曝氣池內(nèi)污泥不斷增殖，增殖的污泥作為剩余污泥從剩余污泥排放系統(tǒng)中排出。 條件適當(dāng)時(shí)，活性污泥在與廢水初期接觸的2030min內(nèi)，即可去除75%以上的BOD，這種現(xiàn)象稱為活性污泥的 初期吸附或生物吸附。初期吸附的基本原因在于活性污泥巨大的表面積（200010000m2/m3）,且其表面具有多糖類粘 液層。此外，還與污泥的狀態(tài)有關(guān)：如果吸附與氧化分解失去適當(dāng)?shù)钠胶?，原吸附的有機(jī)物未氧化分解完全，則初期吸附 量??；如果原吸附于污泥上的有機(jī)物新陳代謝徹底，則二次吸附時(shí)的吸附量就大。但若回流污泥經(jīng)歷了長(zhǎng)

3、時(shí)間的曝氣，使 微生物進(jìn)入了內(nèi)源呼吸期，活性降低，則再吸附能力也降低，亦即初期吸附量也就低。 活性污泥凈化廢水的作用是由活性污泥凈化廢水的作用是由吸附吸附和和氧化氧化兩個(gè)階段完成的，兩個(gè)階段完成的， 在廢水處理中，要使活性污泥保持良好狀態(tài)，吸附凝聚和在廢水處理中，要使活性污泥保持良好狀態(tài)，吸附凝聚和 氧化兩個(gè)分解應(yīng)保持適當(dāng)?shù)钠胶?。氧化兩個(gè)分解應(yīng)保持適當(dāng)?shù)钠胶狻?活性污泥的作用主要是氧化分解在吸附階活性污泥的作用主要是氧化分解在吸附階 段吸附的有機(jī)物，同時(shí)也繼續(xù)吸附殘余物質(zhì)。氧段吸附的有機(jī)物，同時(shí)也繼續(xù)吸附殘余物質(zhì)。氧 化分解作用相當(dāng)慢，所需時(shí)間比吸附時(shí)間長(zhǎng)的多，化分解作用相當(dāng)慢，所需時(shí)間比吸附

4、時(shí)間長(zhǎng)的多， 可見曝氣池的大部分容積是在進(jìn)行有機(jī)物的氧化可見曝氣池的大部分容積是在進(jìn)行有機(jī)物的氧化 和微生物的合成。和微生物的合成。 對(duì)生活污水采用活性污泥法處理，已經(jīng)總結(jié)出了一套較對(duì)生活污水采用活性污泥法處理，已經(jīng)總結(jié)出了一套較 為成熟的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；對(duì)于工業(yè)廢水往往要通過試驗(yàn)，才能確為成熟的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；對(duì)于工業(yè)廢水往往要通過試驗(yàn)，才能確 定一些有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。通過試驗(yàn)提供的資料，主要包括下定一些有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。通過試驗(yàn)提供的資料，主要包括下 列各項(xiàng)：列各項(xiàng)： (1)廢水水質(zhì)資料，主要是曝氣池進(jìn)水的有機(jī)物和毒物的容 許濃度，以及二次沉淀池出水的有機(jī)物和毒物的濃度； (2)有毒和有害物質(zhì)濃度急劇變化

5、對(duì)處理效果的影響； (3)水溫對(duì)處理效果的影響； (4)曝氣池污泥濃度和污泥回流比； (5)污泥負(fù)荷和曝氣時(shí)間; (6)有關(guān)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，如氮、磷等的資料； (7)空氣用量(如采用鼓風(fēng)曝氣)或充氧量(如采用機(jī)械曝氣)的 資料。 回流污泥量及污泥回流設(shè)備回流污泥量及污泥回流設(shè)備 回流污泥量的大小，直接影響曝氣池污泥濃度和二次沉淀池的沉降性能，所以應(yīng)恰當(dāng)選擇。根據(jù) 曝氣池中活性污泥懸浮固體的平衡關(guān)系，可得污泥回流率r為： 式中X0、Xr、X分別為流入曝氣池的廢水、回流污泥和曝氣池混合液的懸浮固體濃度， (mg/L)。 由于X0X，所以 或 由此得曝氣池混合液懸浮固體濃度為： 污泥回流設(shè)備應(yīng)與剩余污泥排

6、放設(shè)備結(jié)合 起來(lái)考慮?；亓髟O(shè)備常采用空氣提升器或污泥泵。 前者效率不如后者，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管 理，而且消耗的空氣對(duì)補(bǔ)充活性污泥中的溶解氧 有好處。在鼓風(fēng)曝氣時(shí)，可考慮采用。 曝氣設(shè)備的選擇和計(jì)算曝氣設(shè)備的選擇和計(jì)算 1、鼓風(fēng)曝氣設(shè)備 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：空氣擴(kuò)散器的選擇及其布置；空氣管路布置及其計(jì)算；選擇鼓風(fēng)機(jī)并計(jì)算 需要的臺(tái)數(shù)。擴(kuò)散器按需氧量要求的氧轉(zhuǎn)移量選擇，鼓風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)及管路計(jì)算都是根據(jù)供氣量確定的。 管路計(jì)算 包括：布置管道系統(tǒng)，確定每段最大輸氣量，根據(jù)流量和經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算管徑；計(jì)算壓力損失。 從鼓風(fēng)機(jī)房到曝 氣池上的空氣干管，可按經(jīng)濟(jì)流速為1015ms計(jì)算管徑。通向擴(kuò)散設(shè)備的支

7、管，按空氣流速為45m/s計(jì)算 管徑。 鼓風(fēng)曝氣用鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣，常用羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心式鼓風(fēng)機(jī)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)適用于中 小型污水廠，但噪聲大，必須采取消音、隔音措施。離心式鼓風(fēng)機(jī)噪聲小，且效率高，適用于大中型 污水廠，但產(chǎn)品規(guī)格和使用經(jīng)驗(yàn)尚不多。選擇風(fēng)機(jī)的依據(jù)是風(fēng)量和風(fēng)壓，并考慮必需的儲(chǔ)備量。 機(jī)械曝氣設(shè)備機(jī)械曝氣設(shè)備 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇葉輪型式、確定葉輪直徑和構(gòu)造尺寸、確 定安裝尺寸、選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 葉輪型式的選擇可根據(jù)葉輪的充氧 能力、動(dòng)力效率以及加工條件等考慮。一般而言，泵型葉輪的充氧 能力及充氧動(dòng)力效率和平板葉輪差不多，但加工困難。泵型葉輪提 升能力較大；傘型葉輪的動(dòng)力效率一般高于平板葉

8、輪，而充氧能力 則稍低，適用于延時(shí)曝氣。 葉輪直徑的確定主要取決于曝氣池混合液的需氧量。葉輪太 大，水流剪切力過大而破壞污泥絮體；太小則充氧不足。此外，葉 輪直徑與水深之比為2514，否則，池子過深，下部水不易上 翻，易形成局部死水區(qū)。 活性污泥法系統(tǒng)的運(yùn)行管理活性污泥法系統(tǒng)的運(yùn)行管理 (一)活性污泥的培養(yǎng) 城市污水或與之類似的工業(yè)廢水，由于營(yíng)養(yǎng)和菌種都已具備，可用其初步沉淀水調(diào)整BOD5至 200300mgL后，在曝氣池內(nèi)進(jìn)行連續(xù)曝氣，一般在1520下經(jīng)一周即會(huì)出現(xiàn)活性污泥絮體， 要及時(shí)適當(dāng)?shù)負(fù)Q水和排放剩余污泥，以補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和排除代謝產(chǎn)物。換水的方法分間斷換水和連續(xù)換水。 間斷換水間斷換水混合

9、液在曝氣到開始出現(xiàn)活性污泥絮體后，即停止曝混合液在曝氣到開始出現(xiàn)活性污泥絮體后，即停止曝 氣，靜止沉淀氣，靜止沉淀1 1l.5hl.5h，排放約占總體積，排放約占總體積60607070的上清液，再補(bǔ)充的上清液，再補(bǔ)充 生活污水或糞便水，繼續(xù)曝氣。當(dāng)沉降比大于生活污水或糞便水，繼續(xù)曝氣。當(dāng)沉降比大于3030時(shí)，說(shuō)明池中混合時(shí)，說(shuō)明池中混合 液污泥濃度已滿足要求。第一次換水后，應(yīng)每天換水一次，這樣重復(fù)液污泥濃度已滿足要求。第一次換水后，應(yīng)每天換水一次，這樣重復(fù) 操作操作7 710d10d，便可達(dá)到活性污泥成熟。此時(shí)，污泥具有良好的凝聚和，便可達(dá)到活性污泥成熟。此時(shí)，污泥具有良好的凝聚和 沉降性能，

10、含有大量的菌膠團(tuán)和纖毛蟲類原生動(dòng)物，并可使沉降性能，含有大量的菌膠團(tuán)和纖毛蟲類原生動(dòng)物，并可使BODBOD5 5去去 除率達(dá)除率達(dá)95%95%左右。左右。 連續(xù)換水連續(xù)換水當(dāng)池容積大采用間斷換水有困難時(shí)，可改用連續(xù)換水。 即當(dāng)池中出現(xiàn)活性污泥絮體后，可連續(xù)地向池內(nèi)投加生活污水，并連 續(xù)地出水和回流，其投加量可控制在池內(nèi)每天換水一次的程度?；亓?污泥量可采用進(jìn)水量的50。當(dāng)水溫在1520時(shí)，污泥經(jīng)兩周左 右即可培養(yǎng)成熟。 活性污泥的馴化活性污泥的馴化 如果工業(yè)廢水的性質(zhì)與生活污水相差很大時(shí)，用生活污水培養(yǎng)的活性污泥應(yīng)用工業(yè)廢水進(jìn)行 馴化。馴化的方法是混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例，直到達(dá)到滿負(fù)荷

11、。 為了縮短培養(yǎng)和馴化時(shí)間，可將兩個(gè)階段合并起來(lái)進(jìn)行。就是在培養(yǎng)過程中，不斷地加入少量的 工業(yè)廢水，使微生物在培養(yǎng)過程中逐漸適應(yīng)新的環(huán)境。 第七節(jié)第七節(jié) 生物濾池生物濾池 生物濾池濾料體積可按負(fù)荷計(jì)算，也可按降解動(dòng)力學(xué)公式計(jì)空 ，國(guó)內(nèi)常菜用前者： 式中V濾料體積，m3； S0進(jìn)出濾池的廢水BOD5濃度差，mg/L； Q欲處理廢水量，m3/d； N生物濾池的BOD負(fù)荷，g/m3(濾料)d； 大于1的安全系數(shù)。 對(duì)于工業(yè)廢水，如含有對(duì)微生物有毒的物質(zhì)，還須用毒物負(fù)荷 核算濾料體積，計(jì)算方法同上。最后的濾料體積采用兩種方法中較 大的一值。 濾池濾料總體積的確定濾池濾料總體積的確定 第八節(jié)第八節(jié) 生物

12、轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤 第九節(jié)第九節(jié) 生物接觸氧化生物接觸氧化 反應(yīng)裝置反應(yīng)裝置 營(yíng)養(yǎng)劑投加計(jì)算 日處理水量：20000m3/d 進(jìn)入生化系統(tǒng)的COD值：500mg/L BOD/COD=0.4 尿素含氮量：46% 磷酸含磷量：85% 計(jì)算每天投加尿素量？ 每天投加磷酸量？ 每天投加尿素量 =200005000.4/1005/100/0.46 =435kg 式中：20000-每日處理水量 500-進(jìn)入生化系統(tǒng)有機(jī)物濃度 0.4-有機(jī)物濃度COD轉(zhuǎn)化為BOD值 1000-單位換算。克轉(zhuǎn)化為千克 5-有機(jī)物：氮：磷=100：5：1氮的需求 量比例 0.46-尿素中有效氮含量 尿素分子式：CO(NH2)2 每天投加磷酸量 每天投加磷酸量 =200005000.4/10001/100/0.85 =47kg 0.85-磷酸中有效磷含量 如果進(jìn)入生化系統(tǒng)的污水、廢水含氮量：5mg/L。含磷量：0.5mg/L。 怎么算？ N=200005/1000=100kg P=200000.5/1000=10kg 需要減去。 生物濾池濾料體積可按負(fù)荷計(jì)算，也可按降解動(dòng)力學(xué)公式計(jì)空 ，國(guó)內(nèi)常菜用