最新活性污泥法工藝設(shè)計

1、一、工藝設(shè)計基礎(chǔ)資料一、工藝設(shè)計基礎(chǔ)資料二、工藝流程的選擇與確定二、工藝流程的選擇與確定三、曝氣池的工藝設(shè)計三、曝氣池的工藝設(shè)計四、四、曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計曝氣系統(tǒng)的工藝設(shè)計五、二沉池的工藝設(shè)計五、二沉池的工藝設(shè)計六、污泥回流及處理六、污泥回流及處理廢水的水量、水質(zhì)及其變化規(guī)律；廢水的水量、水質(zhì)及其變化規(guī)律；對處理后出水的水質(zhì)要求；對處理后出水的水質(zhì)要求；對處理中產(chǎn)生的污泥的處理要求；對處理中產(chǎn)生的污泥的處理要求； 設(shè)計所需要的原始資料設(shè)計所需要的原始資料 污泥負(fù)荷；污泥負(fù)荷；混合液濃度與污泥回流比。混合液濃度與污泥回流比。 設(shè)計所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)l生活污水或城市污水生活污水或城市

2、污水設(shè)計規(guī)范設(shè)計規(guī)范試驗(yàn)確定設(shè)計參數(shù)試驗(yàn)確定設(shè)計參數(shù)l工業(yè)廢水工業(yè)廢水 活性污泥系統(tǒng)由活性污泥系統(tǒng)由曝氣池曝氣池、曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)、二沉池二沉池及及污污泥回流設(shè)備泥回流設(shè)備等組成。等組成。 工藝計算與設(shè)計主要包括：工藝計算與設(shè)計主要包括： l 工藝流程的選擇；工藝流程的選擇； l 曝氣池的計算與設(shè)計；曝氣池的計算與設(shè)計； l 曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計；曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計； l 二沉池的計算與設(shè)計；二沉池的計算與設(shè)計； l 污泥回流系統(tǒng)的計算與設(shè)計；等。污泥回流系統(tǒng)的計算與設(shè)計；等。 廢水的水量、水質(zhì)及變化規(guī)律；廢水的水量、水質(zhì)及變化規(guī)律； 對處理后出水的水質(zhì)要求；對處理后出水的水質(zhì)要求； 對處理

3、中所產(chǎn)生的污泥的處理要求；對處理中所產(chǎn)生的污泥的處理要求； 工藝技術(shù)的可行性、先進(jìn)性工藝技術(shù)的可行性、先進(jìn)性, 以及經(jīng)濟(jì)上的可能性、以及經(jīng)濟(jì)上的可能性、合理性等；合理性等； 當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢谩⒌刭|(zhì)條件、氣候條件等；當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、地質(zhì)條件、氣候條件等； 進(jìn)行多種工藝流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。進(jìn)行多種工藝流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。1、曝氣池的類型；、曝氣池的類型；2、曝氣池的構(gòu)造；、曝氣池的構(gòu)造；3、曝氣池體積的計算；、曝氣池體積的計算；4、曝氣池池體的設(shè)計計算、曝氣池池體的設(shè)計計算. 根據(jù)曝氣池內(nèi)的根據(jù)曝氣池內(nèi)的流態(tài)流態(tài)，可分為推流式、完全，可分為推流式、完全混合式和循環(huán)混合式三種；混合式和循環(huán)混合式三種；

4、 根據(jù)根據(jù)曝氣方式曝氣方式，可分為鼓風(fēng)曝氣池、機(jī)械曝，可分為鼓風(fēng)曝氣池、機(jī)械曝氣池以及二者聯(lián)合使用的機(jī)械氣池以及二者聯(lián)合使用的機(jī)械鼓風(fēng)曝氣池；鼓風(fēng)曝氣池； 根據(jù)曝氣池的根據(jù)曝氣池的形狀形狀，可分為長方廊道形、圓，可分為長方廊道形、圓形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種；形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種； 根據(jù)根據(jù)曝氣池與二沉池之間的關(guān)系曝氣池與二沉池之間的關(guān)系，可分為合，可分為合建式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。建式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。從池首到池尾，其從池首到池尾，其f/m值、微生物的組成與數(shù)量、值、微生物的組成與數(shù)量、基質(zhì)的組成與數(shù)量等都在連續(xù)地變化；基質(zhì)的組成與數(shù)量等都在連續(xù)地變化； 有機(jī)物

5、的降解速率、耗氧速率也都連續(xù)地變化；有機(jī)物的降解速率、耗氧速率也都連續(xù)地變化； 活性污泥在池內(nèi)按增長曲線的一個線段進(jìn)行增長；活性污泥在池內(nèi)按增長曲線的一個線段進(jìn)行增長；l 適用于進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定、處理效果要求高的大型城市適用于進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定、處理效果要求高的大型城市污水處理廠。污水處理廠。 廢水進(jìn)入曝氣池，即與池內(nèi)原有混合液充分混合廢水進(jìn)入曝氣池，即與池內(nèi)原有混合液充分混合, 混合液混合液組成、組成、f/m值、微生物組成與數(shù)量等均勻一致；值、微生物組成與數(shù)量等均勻一致； 有機(jī)物的降解速率、耗氧速率等在池內(nèi)各部位相同；有機(jī)物的降解速率、耗氧速率等在池內(nèi)各部位相同；微生物在曝氣池內(nèi)的增殖速率是一定的，在

6、增殖曲線上的微生物在曝氣池內(nèi)的增殖速率是一定的，在增殖曲線上的位置是一個點(diǎn)。位置是一個點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 稀釋作用，能夠承受高濃度廢水，抗沖擊負(fù)荷；稀釋作用，能夠承受高濃度廢水，抗沖擊負(fù)荷； 需氧在整個池內(nèi)的要求相同，能夠節(jié)省動力；需氧在整個池內(nèi)的要求相同，能夠節(jié)省動力； 可與沉淀池合建，無需污泥回流系統(tǒng)，易于運(yùn)行管理?？膳c沉淀池合建，無需污泥回流系統(tǒng)，易于運(yùn)行管理。氧化溝氧化溝l曝氣池在構(gòu)造上應(yīng)滿足曝氣充氧、混合曝氣池在構(gòu)造上應(yīng)滿足曝氣充氧、混合的要求，的要求，l曝氣池的構(gòu)造取決于曝氣方式和所采用曝氣池的構(gòu)造取決于曝氣方式和所采用的曝氣裝置。的曝氣裝置。多為多為廊道型的推流式曝氣池廊道型的推

7、流式曝氣池 曝氣池的數(shù)目、規(guī)模與廊道組合；曝氣池的數(shù)目、規(guī)模與廊道組合；廊道的長度與寬度：廊道長度以廊道的長度與寬度：廊道長度以50 70m為宜，為宜， 長與寬之比為長與寬之比為5 10 : 1，寬與深之比為，寬與深之比為1 2 : 1； 廊道的橫斷面與深度：廊道的橫斷面與深度： 盡量共用空氣管道和布水槽；盡量共用空氣管道和布水槽； 池深池深3 5m，超高，超高0.5m； 距池底距池底1/2或或1/3處設(shè)排水管，以備培養(yǎng)活性污泥用；處設(shè)排水管，以備培養(yǎng)活性污泥用； 池底設(shè)放空管及池底設(shè)放空管及0.2%的坡度，坡向放空管；的坡度，坡向放空管； 進(jìn)水多采用淹沒孔口形式，出水多采用平頂堰形式。進(jìn)水多

8、采用淹沒孔口形式，出水多采用平頂堰形式。 采用葉輪曝氣器的曝氣池采用葉輪曝氣器的曝氣池 a. 完全混合式完全混合式： 表面為圓形或方形表面為圓形或方形 b. 曝氣沉淀池曝氣沉淀池： 將曝氣和沉淀過程結(jié)合在一個構(gòu)筑物內(nèi)完成；將曝氣和沉淀過程結(jié)合在一個構(gòu)筑物內(nèi)完成； 曝氣區(qū)，導(dǎo)流區(qū)，沉淀區(qū)曝氣區(qū)，導(dǎo)流區(qū)，沉淀區(qū) c. 兼具推流和完全混合的曝氣池兼具推流和完全混合的曝氣池： 由一系列正方形單元連接而成的廊道式曝氣池；由一系列正方形單元連接而成的廊道式曝氣池； 每一單元設(shè)一臺葉輪曝氣器，每個單元是完全混每一單元設(shè)一臺葉輪曝氣器，每個單元是完全混合的。合的。合建式曝氣沉淀池合建式曝氣沉淀池分建式分建式采

9、用曝氣轉(zhuǎn)刷（盤）的曝氣池的構(gòu)造采用曝氣轉(zhuǎn)刷（盤）的曝氣池的構(gòu)造環(huán)槽形曝氣池（氧化溝）環(huán)槽形曝氣池（氧化溝）l平面呈環(huán)形跑道狀；平面呈環(huán)形跑道狀；l溝槽的橫斷面可為方形、梯形；溝槽的橫斷面可為方形、梯形；l水深較淺，早期一般為水深較淺，早期一般為1.01.5m，現(xiàn)在多為，現(xiàn)在多為34m；l混合液在溝內(nèi)的流速不應(yīng)小于混合液在溝內(nèi)的流速不應(yīng)小于0.4m/s，溝底流，溝底流速不小于速不小于0.3m/s。進(jìn)水進(jìn)水回流污泥回流污泥出水出水主要的計算方法：主要的計算方法：有機(jī)負(fù)荷法有機(jī)負(fù)荷法污泥齡法污泥齡法數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型法senxssqv)(0xfxv24qvhrtq曝氣池設(shè)計流量，曝氣池設(shè)計流量，m3

10、/d；s0/se曝氣池進(jìn)曝氣池進(jìn)/出水出水bod5值值, mg/l；x曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度,mg/l；ns 曝氣池內(nèi)曝氣池內(nèi)bod5污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷, kg bod5 /kgmlssd。)1 ()(0cdveckxssyqvq曝氣池設(shè)計流量，曝氣池設(shè)計流量，m3/d；s0/se曝氣池進(jìn)曝氣池進(jìn)/出水出水bod5值值, mg/l；xv曝氣池內(nèi)混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度曝氣池內(nèi)混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度, mg/l；y 污泥產(chǎn)率系數(shù)污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgvss/kgbod5，根據(jù)試驗(yàn)資料確定，根據(jù)試驗(yàn)資料確定，或取為或取為0.40.8；kd污泥自身氧化系數(shù)，

11、污泥自身氧化系數(shù)，d-1，20oc取值為取值為0.040.075；c設(shè)計污泥泥齡，設(shè)計污泥泥齡，d，取值為，取值為0.215。lbod 污泥負(fù)荷；污泥負(fù)荷；l混合液污泥濃度；混合液污泥濃度；l水力停留時間；水力停留時間；l污泥齡。污泥齡。l城市污水污泥負(fù)荷一般為城市污水污泥負(fù)荷一般為0.20.5kgbod5/kgmlssd；l對于完全混合式，對于完全混合式，bod污泥負(fù)荷可按下式計算：污泥負(fù)荷可按下式計算： fsknes21918. 101295. 0essn 選擇選擇bod污泥負(fù)荷的考慮因素：污泥負(fù)荷的考慮因素：必須考慮污泥的凝聚、沉淀性能，復(fù)核污泥指數(shù)必須考慮污泥的凝聚、沉淀性能，復(fù)核污泥

12、指數(shù)svisvi值；值；如果要求進(jìn)入硝化階段，污泥負(fù)荷一般采用如果要求進(jìn)入硝化階段，污泥負(fù)荷一般采用0.30.3；剩余污泥不便處理處置的污水處理廠，應(yīng)采用低值（剩余污泥不便處理處置的污水處理廠，應(yīng)采用低值（0.20.2）; ;寒冷地區(qū)也應(yīng)采用較低值，補(bǔ)償?shù)蜏氐牟焕绊憽：涞貐^(qū)也應(yīng)采用較低值，補(bǔ)償?shù)蜏氐牟焕绊?。對于推流式，可按完全混合式近似計算，或按照下式計算：對于推流式，可按完全混合式近似計算，或按照下式計算：傳統(tǒng)曝氣池中混合液污泥濃度傳統(tǒng)曝氣池中混合液污泥濃度20003000mg/l。選擇選擇mlss的考慮因素：的考慮因素：供氧：高供氧：高mlssmlss要求高供氧量，而氧的利用率下降，

13、造成供氧要求高供氧量，而氧的利用率下降，造成供氧困難；困難；污泥凝聚沉淀性能：高污泥凝聚沉淀性能：高mlssmlss不利于污泥在沉淀池中的沉降，不利于污泥在沉淀池中的沉降，影響出水水質(zhì)及污泥回流；影響出水水質(zhì)及污泥回流；沉淀池與污泥回流系統(tǒng)：高沉淀池與污泥回流系統(tǒng)：高mlssmlss增加二沉池的負(fù)荷，增加造增加二沉池的負(fù)荷，增加造價；高價；高mlssmlss要求的污泥回流量大，增加污泥回流系統(tǒng)的造價與要求的污泥回流量大，增加污泥回流系統(tǒng)的造價與運(yùn)行成本。運(yùn)行成本。rxrrx1l一般水力停留時間為48h，至少3h以上；l如果實(shí)現(xiàn)硝化處理，應(yīng)保持足夠的水力停留時間；l水力停留時間較長時可以降低剩余

14、活性污泥量， 但是曝氣池容積增大。l一般污泥齡為515d；l如果希望實(shí)現(xiàn)硝化處理，應(yīng)保持足夠長的污泥齡；l通常活性污泥系統(tǒng)的污泥齡約為水力停留時間的20倍，延時曝氣系統(tǒng)的比例為3040：1，高負(fù)荷系統(tǒng)比例接近10：1。4、曝氣池、曝氣池 單元數(shù)：不小于單元數(shù)：不小于2組；組； 廊道數(shù)：不少于廊道數(shù)：不少于3個；個； 廊道長、寬、高：長廊道長、寬、高：長 = (5 10) 寬，深度為寬，深度為4 5米，米，超高超高0.5米；米； 進(jìn)出水及污泥回流方式的設(shè)計；進(jìn)出水及污泥回流方式的設(shè)計； 其它附屬物的設(shè)計其它附屬物的設(shè)計(消泡管等消泡管等)。(只介紹鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計只介紹鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的計算

15、與設(shè)計)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)包括：鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)包括：l鼓風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)；l空氣輸送管道；空氣輸送管道；l曝氣裝置（曝氣頭）。曝氣裝置（曝氣頭）。主要內(nèi)容有：主要內(nèi)容有：l需氧量和供氣量的計算需氧量和供氣量的計算;l確定鼓風(fēng)機(jī)的型號及臺數(shù)；確定鼓風(fēng)機(jī)的型號及臺數(shù)；l計算空氣管道；計算空氣管道；l選擇曝氣裝置，并對其進(jìn)行布置。選擇曝氣裝置，并對其進(jìn)行布置。1 1、24/)(max2vrvxbkqsao（kgo2/h）(2)供氣量供氣量： 供氣量應(yīng)按供氣量應(yīng)按鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)曝氣或或機(jī)械曝氣機(jī)械曝氣兩種情況分別求定。兩種情況分別求定。但應(yīng)注意：但應(yīng)注意： 日平均供氣量日平均供氣量(gs)； 最大時供氣量最大時供氣

16、量(gs)max：(o2)max (r0)max (gs)max； 最小時供氣量最小時供氣量(gs)min：一般：一般(gs)min = 0.5gs；l 最大時需氧量最大時需氧量(o2)max： vrvxbqsao2(1)需氧量：需氧量：（kgo2/d）ltsmtsmcccrr)()20()20(0024. 1aserg28. 00氧轉(zhuǎn)移速率的計算：氧轉(zhuǎn)移速率的計算：供氣量的計算：供氣量的計算：a、一般要求：、一般要求： l具有較高的氧利用率具有較高的氧利用率(ea)和動力效率和動力效率(ep)，節(jié)能效果好；，節(jié)能效果好；l不易堵塞和破損，出現(xiàn)故障時易于排除，便于維護(hù)管理；不易堵塞和破損，出現(xiàn)

17、故障時易于排除，便于維護(hù)管理；l結(jié)構(gòu)簡單，工程造價低。結(jié)構(gòu)簡單，工程造價低。l還應(yīng)考慮：廢水水質(zhì)、地區(qū)條件及曝氣池的池型、水深等。還應(yīng)考慮：廢水水質(zhì)、地區(qū)條件及曝氣池的池型、水深等。b.計算所需曝氣裝置的數(shù)目：計算所需曝氣裝置的數(shù)目： 根據(jù)總供氣量以及每個曝氣裝置的通氣量、服根據(jù)總供氣量以及每個曝氣裝置的通氣量、服務(wù)面積以及曝氣池的池底總面積，即可求得。務(wù)面積以及曝氣池的池底總面積，即可求得。c.曝氣裝置的布置：曝氣裝置的布置： 沿池壁的一側(cè)布置；沿池壁的一側(cè)布置； 相互垂直呈正交式布置；相互垂直呈正交式布置； 呈梅花形交錯布置。呈梅花形交錯布置。a.一般規(guī)定：一般規(guī)定：l小型廢水處理站的空氣

18、管道系統(tǒng)一般為小型廢水處理站的空氣管道系統(tǒng)一般為枝狀枝狀，而，而大、中型廢水處理廠則宜采用大、中型廢水處理廠則宜采用環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)，以保證，以保證安全供氣；安全供氣；l空氣管道可敷設(shè)在地面上，接入曝氣池的管道應(yīng)空氣管道可敷設(shè)在地面上，接入曝氣池的管道應(yīng)高出池水面高出池水面0.5m，以免發(fā)生回水現(xiàn)象；，以免發(fā)生回水現(xiàn)象；l空氣管道的設(shè)計流速，干、支管為空氣管道的設(shè)計流速，干、支管為10 15m/s，豎，豎管、小支管為管、小支管為4 5m/s。b.空氣管道的計算步驟：空氣管道的計算步驟： 根據(jù)流量根據(jù)流量(q)、流速、流速(v)選定管徑選定管徑(d) 計算和校核壓力損失；計算和校核壓力損失； 再

19、調(diào)整管徑；再調(diào)整管徑； 重復(fù)上述步驟。重復(fù)上述步驟。對于空氣管道的阻力損失的基本要求：對于空氣管道的阻力損失的基本要求：l空氣通氣管道和曝氣裝置的總阻力損失一般要求控制空氣通氣管道和曝氣裝置的總阻力損失一般要求控制在在14.7kpa（1.5mh2o柱）以內(nèi)，其中：柱）以內(nèi)，其中：l管道的總損失控制在管道的總損失控制在4.9kpa （0.5mh2o柱）以內(nèi)，柱）以內(nèi)，l曝氣裝置的阻力損失為曝氣裝置的阻力損失為4.9 9.8kpa （0.51.0mh2o柱）柱） 。c.鼓風(fēng)機(jī)所需的壓力鼓風(fēng)機(jī)所需的壓力(h)： h = h1 +h2+ h3 +h4式中式中: h1空氣管道的沿程阻力，空氣管道的沿程阻

20、力，mmh2o； h2空氣管道的局部阻力，空氣管道的局部阻力，mmh2o 0.5mh2o柱柱0.51.0mh2o柱柱 4.04.5mh2o柱柱 h4曝氣裝置的阻力曝氣裝置的阻力，mmh2o。h3曝氣裝置的安裝深度曝氣裝置的安裝深度，mm；d.鼓風(fēng)機(jī)的選擇及鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)計鼓風(fēng)機(jī)的選擇及鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)計根據(jù)設(shè)計風(fēng)量和風(fēng)壓來選擇鼓風(fēng)機(jī)：根據(jù)設(shè)計風(fēng)量和風(fēng)壓來選擇鼓風(fēng)機(jī)： 羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)：噪音大，必須采取消聲措施，適用于中、小型污水廠；噪音大，必須采取消聲措施，適用于中、小型污水廠； 離心式鼓風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)：噪音較小，效率較高，適用于大、中型污水廠；噪音較小，效率較高，適用于大、中型污水廠；變速離

21、心風(fēng)機(jī)可自控；變速離心風(fēng)機(jī)可自控； 軸流式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)：風(fēng)壓較小風(fēng)壓較小(1.2m以下以下)，一般用于淺層曝氣。，一般用于淺層曝氣。注意型號選擇與備用：注意型號選擇與備用：當(dāng)工作鼓風(fēng)機(jī)當(dāng)工作鼓風(fēng)機(jī) 3臺時，備用臺時，備用1臺；臺； 當(dāng)工作鼓風(fēng)機(jī)當(dāng)工作鼓風(fēng)機(jī) 4臺時，備用臺時，備用2臺。臺。噪音防護(hù)：噪音防護(hù)：在鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)和送風(fēng)的管道上，安裝消聲器；在鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)和送風(fēng)的管道上，安裝消聲器；鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)計：鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)計： 平面布置；平面布置； 基礎(chǔ)設(shè)計；基礎(chǔ)設(shè)計； 供電；供電； 防噪聲措施；防噪聲措施； 其它附屬設(shè)施其它附屬設(shè)施機(jī)器間、值班室、配電室等。機(jī)器間、值班室、配電室等。二沉池

22、的作用是：二沉池的作用是：l 泥水分離泥水分離l 混合液澄清混合液澄清 濃縮活性污泥濃縮活性污泥保證出水水質(zhì)保證出水水質(zhì)保證回流污泥的濃度保證回流污泥的濃度l與初沉池相比，二沉池的特點(diǎn)：與初沉池相比，二沉池的特點(diǎn)： 活性污泥混合液的濃度較高，且具有絮凝性能，活性污泥混合液的濃度較高，且具有絮凝性能，其沉降屬于其沉降屬于成層沉淀成層沉淀；活性污泥的質(zhì)量較輕，易產(chǎn)生異重流，因此，其活性污泥的質(zhì)量較輕，易產(chǎn)生異重流，因此，其最大允許的最大允許的水力負(fù)荷水力負(fù)荷（m3/m2.h）應(yīng)低于初沉池；）應(yīng)低于初沉池；由于二沉池還起著污泥濃縮的作用，所以需要適由于二沉池還起著污泥濃縮的作用，所以需要適當(dāng)增大當(dāng)增大污泥區(qū)污泥區(qū)的容積。的容積。二沉池池型的選擇：二沉池池型的選擇：l平流式、豎流式、輻