同濟(jì)大學(xué)城鎮(zhèn)污水處理－活性污泥培訓(xùn)講義

注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University注冊(cè)設(shè)備工程師－給水排水專(zhuān)業(yè)考前輔導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理1污水的污染指標(biāo)和處理方法2污水的物理處理3污水生物處理－活性污泥法4污水生物處理－生物膜法5污水生物處理－厭氧生物處理6污水生物脫氮處理工藝設(shè)計(jì)7污水深度處理與回用2010年08月8城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University活性污泥工藝是一種廣泛應(yīng)用而行之有效的傳統(tǒng)污水生物處理法，也是一項(xiàng)極有發(fā)展前景的污水處理技術(shù)，這體現(xiàn)在它對(duì)水質(zhì)水量的廣泛適應(yīng)性、靈活多樣的運(yùn)行方式、良好的可控制性，以及通過(guò)厭氧或缺氧區(qū)的設(shè)置使之具有生物脫氮除磷的效能。3.污水的生物處理－活性污泥法－－摘自一博士論文的卷首語(yǔ)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University一、活性污泥法的基本原理什么是活性污泥？由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物群體及吸附著的污水中有機(jī)性及無(wú)機(jī)性物質(zhì)組成的、有一定生命活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)一組活性污泥圖片Tongji

University一組活性污泥圖片注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)一組活性污泥圖片Tongji

University活性污泥的性質(zhì)顏色味道狀態(tài)黃褐色土腥味似礬花絮絨顆粒曝氣池混合液：1.002-1.003；回流污泥：1.004-1.006比重粒經(jīng)0.02-0.2mm比表面積20-100cm2/mL注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University活性污泥的組成活性污泥中原生動(dòng)物及指示作用按棲息著的微生物分：大量的細(xì)菌真菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物除活性微生物外，活性污泥還挾帶著來(lái)自污水的有機(jī)物、無(wú)機(jī)懸浮物、膠體物；活性污泥中棲息的微生物以好氧微生物為主，是一個(gè)以細(xì)菌為主體的群體，除細(xì)菌外還有酵母菌、放射菌、霉菌，以及原生動(dòng)物和后生動(dòng)物?；钚晕勰嘀屑?xì)菌含量一般在107－108個(gè)/mL；原生動(dòng)物103個(gè)/mL，原生動(dòng)物中以纖毛蟲(chóng)居多數(shù)，固著型纖毛蟲(chóng)可作為指示生物，固著型纖毛蟲(chóng)如：鐘蟲(chóng)、、、、，良好。含水98％－99％干固體1％－2%MLVSSNVSS干固體和水分：MLSS注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University城鎮(zhèn)污水處理T活性污泥的基本流程影印自“WASTEWATER

ENGINEERING

TREATMENT,

DISPOSAL,

REUSE”非雨天雨天MLSSMLVSSSV%30002500200015001000100806040200非雨天雨天進(jìn)水出水去除率403020100806040200活性污泥硝化菌培養(yǎng)自然培養(yǎng)00日期，日日期,日18NO2-N進(jìn)水NO3-N進(jìn)水NO2-N出水NO3-N出水15進(jìn)水平均:9630COD:210mg/L，SS:62mg/L，水溫:15℃日期,日注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University微生物的生長(zhǎng)規(guī)律停

滯

期如果活性污泥被接種到與原來(lái)生長(zhǎng)條件不同的廢水中（營(yíng)養(yǎng)微生物的生長(zhǎng)規(guī)律一般是以生長(zhǎng)曲線(xiàn)來(lái)反映按微生物生長(zhǎng)速率，其生長(zhǎng)可分為四個(gè)生長(zhǎng)期，，行后再運(yùn)行，則可能出現(xiàn)停滯期。這種情況下，污泥需經(jīng)過(guò)若干時(shí)間的停滯后才能適應(yīng)新的廢水，或從衰老狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)。停滯期是否存在或停滯期的長(zhǎng)短，與接種活性污泥的數(shù)量、廢水性質(zhì)、生長(zhǎng)條件等因素有關(guān)。停滯期（調(diào)整期）對(duì)

數(shù)

期當(dāng)廢水中有機(jī)物濃度高，且培養(yǎng)條件適宜，則活性污泥可能處在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的污泥絮凝性較差，呈分散狀態(tài)，鏡檢能看到較多的游離細(xì)菌，混合液沉淀后其上層液混濁，含有機(jī)物濃度較高，活性強(qiáng)沉淀不易，用濾紙過(guò)濾時(shí)，濾速很慢。靜止期（平衡期）衰老期（衰亡期）注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University靜

止

期當(dāng)污水中有機(jī)物濃度較低，污泥濃度較高時(shí)，污泥則有可能處于靜止期，處于靜止期的活性污泥絮凝性好，混合液沉淀后上層液清澈，以濾紙過(guò)濾時(shí)濾速快。處理效果好的活性污泥法構(gòu)筑物中，污泥處于靜止期。規(guī)律。有機(jī)物多時(shí)，以有機(jī)物為食衰

老

期當(dāng)污水中有機(jī)物濃度較低，營(yíng)養(yǎng)物明顯不足時(shí)，則可能出現(xiàn)衰老期。處于衰老期的污泥松散，沉降性能好，混合液沉淀后上清液清澈，但有細(xì)小泥花，以濾紙過(guò)濾時(shí)，濾速快。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityT活性污泥中原生動(dòng)物及指示作用影印自“WASTEWATER

ENGINEERING

TREATMENT,

DISPOSAL,

REUSE”注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University微

生

物

的

呼

吸

類(lèi)

型活性污泥降解污水中有機(jī)物的過(guò)程活性污泥在曝氣過(guò)程中，對(duì)有機(jī)物的降解（去除）過(guò)程可分為兩個(gè)階段。根據(jù)電子受體或受氫體的不同分為發(fā)酵好氧呼吸缺氧呼吸吸附階段穩(wěn)定階段電子交給中間有機(jī)產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的不同分子氧的條件下呼吸最終電子受體是：由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類(lèi)的粘性物質(zhì)，導(dǎo)致污水中的有機(jī)物被吸附到活性污泥上去。主要是吸附轉(zhuǎn)移到活性污泥絮體中的有機(jī)物被微生物所降解利用。發(fā)酵過(guò)程不需要外界提供電子受體，釋放能量較少異養(yǎng)型微生物自養(yǎng)型微生物NO3－NO2－CO2等注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University活性污泥降解污水中有機(jī)物的過(guò)程對(duì)活性污泥法曝氣過(guò)程中污水中有機(jī)物的變化分析微生物不能利用的有機(jī)物殘留在廢機(jī)物微生物能利用的有機(jī)物廢水中的有機(jī)微生物能利用而尚未利用的有機(jī)物從廢水中去除的有機(jī)物微生物不能利用的有機(jī)物增殖的微生物體氧化產(chǎn)物微生物已利用的有機(jī)物（氧化和合成）注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University二、活性污泥法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、幾個(gè)基本概念：，。在一切生化反應(yīng)中，微生物的增長(zhǎng)是底物降解的結(jié)果，彼此之間存在著一個(gè)定量關(guān)系。如以dS（微反應(yīng)時(shí)段dt內(nèi)的底物消耗量）和dX（dt內(nèi)的微生物增長(zhǎng)量）之間的比例關(guān)系值，通過(guò)下式表示之：或或內(nèi)源代謝產(chǎn)物

+能量約80%內(nèi)源代謝約20%CO2、H2O、NH3－－合成2/3合成細(xì)胞物質(zhì)+氧+微生物（C5H7NO2）內(nèi)源代謝殘留物熱－微生物增長(zhǎng)速率－底物降解速率有機(jī)物+氧+微生物（C、O、H、N、S、P）1/3－微生物比增長(zhǎng)速率－底物比降解速率分解CO2、H2O、NH3SO2-、PO3-+

能44注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University2、Michaelis-Menten方程：1913年Michaelis－Menten提出的表示酶促反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系：S3、Monod方程：1942年Monod提出的表示微生物比增長(zhǎng)速率與底物濃度關(guān)系：S另外常用有：Eckenfelder(1955年)、Mckinny(1961年)和Lawrence-McCarty(1970年)活性污泥法方程。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University米氏常數(shù)或Monod常數(shù)的測(cè)定米氏常數(shù)或Monod常數(shù)的測(cè)定對(duì)于一個(gè)酶促反應(yīng)的Km值的確定方法很多。實(shí)驗(yàn)中即使用很高的底物濃，，maxmaxK

值，為了得到準(zhǔn)確的K

值，可以把米氏方程的形式加以改變，使它成為mm直線(xiàn)方程式的形式，然后用圖解法定出Km值。目前，一般用的圖解求Km值法為L(zhǎng)ineweaver-Burk作圖法或稱(chēng)雙倒數(shù)作圖法。此法先將米氏方程改寫(xiě)成如下的形式，即：=?實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇不同的S，測(cè)定對(duì)應(yīng)的v。求出兩者的倒數(shù)作圖即可得出如圖中的直線(xiàn)。量取直線(xiàn)在兩坐標(biāo)軸上的截距1/vmax和

-1/Km

，就可以求出Km的值及vmax值。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University4、Lawrence－McCarty模型：4.1

建立模型的假設(shè)（4）整個(gè)處理系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)

反應(yīng)器中的微生物濃度和底物濃度不隨時(shí)間變化，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，氧的供應(yīng)是充分的（對(duì)于好氧處理）：（1）反應(yīng)器中的物質(zhì)按完全混合及均布的情況考慮

整個(gè)反應(yīng)器中的微生物濃度和底物濃度不隨位置變化：及及（5）二沉池中沒(méi)有微生物活動(dòng)；（2）進(jìn)水中微生物濃度近似認(rèn)為零：（6）二沉池泥水分離良好，沒(méi)有污泥積累。（3）全部可生物降解底物都處于溶解狀態(tài)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University4.2

物料衡算

物料衡算就是根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行反應(yīng)器系統(tǒng)各種物質(zhì)4.3

勞－麥第一方程的推導(dǎo)的質(zhì)量平衡計(jì)算。fdQw,

X,

Sea入流出流曝氣池二沉池QS0V(1+r)QX,

SeQ

-

QwXe,

Se二沉池X,

SeX0=0回流污泥剩余污泥berQ,

Xr,

Sec物料衡算范圍的選定物料衡算范圍普通方程式：Qw,

Xr,

Se單位時(shí)間進(jìn)入物量單位時(shí)間排出物量單位時(shí)間消耗物量單位時(shí)間累積物量＝＋＋完全混合連續(xù)流系統(tǒng)物料衡算圖注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University由微生物濃度衡算推導(dǎo)勞麥第一方程：(1=

Y?

Kd物料衡算兩個(gè)前提：入流微生物濃度=0；運(yùn)行處于穩(wěn)定狀態(tài)，微生物沒(méi)有積累即：(dX/dt)a

·

V=0據(jù)物料衡算普遍式：入流＝出流＋累積＋消耗u1θCQ

X

＝[Qw·X

+

(Q

-

Qw)·Xe]

+

(dX/dt)

·V

+[-

(dX/dt)

·V

]0ag1θcqmax

SeQw·X

+

(Q

-

Qw)·Xe

=(dX/dt)g·V?dX??dS?=?

KdY=

Y??

Kd

Xu???+兩邊同除以XV：Seg(Q

?Q

)X

+Q

X1

?

dX

?X

?

dt

?g兩邊除以Xwewr=??XV1

?

dX

?X

?

dt

?1

?

dS

?勞－麥第一基本方程=Y?

Kd????X

?

dt

?ug注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University4.4勞倫斯（Lawrence）和麥卡蒂（McCarty）第一方程4.6

勞倫斯（Lawrence）和麥卡蒂（McCarty）方程的應(yīng)用勞－麥第一方程式：（1）出水有機(jī)底物濃度與污泥齡的關(guān)系：4.5

勞倫斯（Lawrence）和麥卡蒂（McCarty）第二方程1θcqmax

Se

?

K=

Y1970年勞倫斯（Lawrence）和麥卡蒂（McCarty）根據(jù)莫諾特方程提出，勞－麥第二方程式（有機(jī)物比降解速率）：+dSeμ

∝

qK

(1+

K

θ

)S

d

cSe

=θ(Yqmax

K

)

1??cd注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University（2）反應(yīng)器活性污泥濃度與污泥齡的關(guān)系：（3）污泥回流比r與污泥齡的關(guān)系（進(jìn)入和離開(kāi)曝氣池微生物平衡）：?

dX

??

dt

?g(Q

?

Q

)X

+

Q

X1

?

dS?X

?

dt

?urQXr

+V=

QX

1+

r)(=XVd穩(wěn)態(tài)條件下?

dS

?

Q(S

?

S

)?

dX

??

dt

?=0e????

?Vg?

dt

?V1θC1Q

?X

?rX

?u因?yàn)椋?整理得：=??1+

r

?

r

??X

?VθC

V

?1θcQ(S0

?

S

)e

?

K=

YdXV二沉池運(yùn)行正常時(shí)（mL/g換算為mg/L）：YQ(S

?

S

)θ?

θYQ(S0

Se

)c106()=?rXr＝1.0~1.2X

=0ecV=RmaxSVIV

(1+

K

θ

)X

(1

K+θ

)cdcd注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University（4）計(jì)算有機(jī)物降解速率：對(duì)于完全混合曝氣池，同樣有：rQX1

r

QX=

(

+

)rS>>Ks時(shí)：rX

=Xr則：或：1+

rXr

=S<<Ks時(shí)：Xr

?

X注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University（5）合成產(chǎn)率Y、表觀(guān)產(chǎn)率Yobs與污泥齡的關(guān)系：合成產(chǎn)率Y、表觀(guān)產(chǎn)率Yobs與污泥齡的關(guān)系公式：合成產(chǎn)率Y表示微生物攝取、利用、代謝單位總量有機(jī)物而使自身增殖的重量。osu：KYobs

=

Y

?

Kd所以有：

Yobs=Y

?dq表觀(guān)產(chǎn)率Yobs表示實(shí)測(cè)的微生物凈增殖量，對(duì)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理具有重要意義。由勞麥第一方程：得到：θθ對(duì)比上述兩式：代入上式得到：注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University4.7

常數(shù)的確定三、活性污泥法影響因素與控制指標(biāo)?

dS

?

Q(S

?

S

)1??uQ(S

?

S

)活性污泥主要影響因素=?0e=0e??

dt

?VXXV活性污泥中的微生物只有在適宜的環(huán)境條件下才能生存和繁殖，影響因素中主要有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溫度、pH值、溶解氧及有毒物質(zhì)。uQ(S0Se

)SeKS

+

SeXVKS11=

qmax取倒數(shù)=+XVQ(S

?

S

)

qmax

Se

qmax0eX

?tKS11V/Q=t,同樣可以利用Lineweaver-Burk求解動(dòng)力學(xué)參數(shù)Ks，qmax=+S0

?

Se

qmax

Se

qmax注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理微

生

物

的

生

長(zhǎng)

環(huán)

境城鎮(zhèn)污水處理微生物的組成考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素微生物的營(yíng)養(yǎng)水微生物要求的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須包括80％的物質(zhì)，主要有：水、碳素營(yíng)養(yǎng)源、氮素營(yíng)養(yǎng)源、無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)因素。微生物組成有機(jī)物90％C:53.1%,O:28.3%,溫

度pH

值N12.4%,H:6.2%干物質(zhì)20％無(wú)機(jī)質(zhì)10％P:50%,S:15%,Na:11%,Ca:9%,Mg:8%K:6%,Fe:1%等細(xì)胞分子式：C

H

O

N(有機(jī)部分)溶解氧572細(xì)胞分子式：C60H87O23N12P(考慮磷)一般估算營(yíng)養(yǎng)比例：

BOD∶N∶P

＝100∶5∶1有毒物質(zhì)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University微

生

物

的

生

長(zhǎng)

環(huán)

境微生物的營(yíng)養(yǎng)影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素微生物的營(yíng)養(yǎng)各類(lèi)微生物所生長(zhǎng)的溫度范圍不同，約為5℃～80℃1.水：組成部分，代謝過(guò)程的溶劑.細(xì)菌約80%的成分為水分。。2.碳源：碳素含量占細(xì)胞干物質(zhì)的50％左右，碳源主要構(gòu)成微生物細(xì)胞的含碳物質(zhì)和供給微生物生長(zhǎng)、繁殖和運(yùn)動(dòng)所需要的能量，一般污水中含有足夠碳源。此溫度范圍，可分為最低生長(zhǎng)溫度、最高生長(zhǎng)溫度和最適生長(zhǎng)溫度（是指微生物生長(zhǎng)速度最高時(shí)溫度）。溫

度pH

值依微生物適應(yīng)的溫度范圍，微生物可以分為中溫性（20℃

～45℃

）、嗜熱性（高溫性）（45℃以上）和好冷性（低溫性3.氮源：提供微生物合成細(xì)胞蛋白質(zhì)的物質(zhì)4.無(wú)機(jī)元素：主要有：磷、硫、鉀、鈣、鎂等及微量元素，作用：構(gòu)成細(xì)胞成分、酶的組成成分維持酶的活性、調(diào)節(jié)滲透壓、提供自養(yǎng)型微生物的能源。（20℃）。當(dāng)溫度超過(guò)最高生長(zhǎng)溫度時(shí)，會(huì)使微生物的蛋白質(zhì)迅速變性及酶系統(tǒng)遭到破壞而失活，嚴(yán)重者可使微生物死亡。溶解氧磷：核酸、磷脂、ATP轉(zhuǎn)化；硫：蛋白質(zhì)組成部分，好氧硫細(xì)菌能源；鉀：激活酶；鈣：穩(wěn)定細(xì)胞壁，激活酶；鎂：激活酶，葉綠素的重要組成部分低溫會(huì)使微生物代謝活力降低，進(jìn)而處于生長(zhǎng)繁殖停止?fàn)顟B(tài)，但仍保存其生命力。有毒物質(zhì)5.生長(zhǎng)因素：氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素等注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University微

生

物

的

生

長(zhǎng)

環(huán)

境微

生

物

的

生

長(zhǎng)

環(huán)

境溶解氧是影響生物處理效果的重要因素。影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素微生物的營(yíng)養(yǎng)影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素微生物的營(yíng)養(yǎng)4mg/L為宜。溫

度pH

值溫

度pH

值溶解氧對(duì)厭氧微生物有抑制甚至毒害作用。不同的微生物有不同的pH值適應(yīng)范圍。細(xì)菌、放線(xiàn)菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物的pH值適應(yīng)范圍是在4～10之間。1KS,C=0,2大多數(shù)細(xì)菌適宜中性和偏堿性（pH＝6.5～7.5）的環(huán)境。0,75KS,N=0,5溶解氧廢水生物處理過(guò)程中應(yīng)保持最適pH范圍。溶解氧0,50,250CxKS

+

Cxv=

vmax

?當(dāng)廢水的pH值變化較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池，使進(jìn)入反應(yīng)器（如曝氣池）的廢水，保持在合適的pH值范圍。有毒物質(zhì)有毒物質(zhì)O2[mg/l]0,00,51,01,52,02,53,0注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University微

生

物

的

生

長(zhǎng)

環(huán)

境活性污泥系統(tǒng)控制指標(biāo)影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素微生物的營(yíng)養(yǎng)（1）活性污泥微生物量指標(biāo)如何知道確切的生物量嗎？溫

度有人曾企圖通過(guò)直接測(cè)定污泥中細(xì)胞的苷（ATP）量、脫氫酶的活力等指標(biāo)去反映活性污泥的活力，但：既復(fù)雜又不準(zhǔn)，且微生物的含量不斷在變化。DNA量、有機(jī)氮量、三磷酸腺pH

值在工業(yè)廢水中，有時(shí)存在著對(duì)微生物具有抑制和殺害的化學(xué)物質(zhì)－有毒物質(zhì)。MLSS=Ma+Me+Mi+Mii其毒害作用主要表現(xiàn)在細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞以及菌體內(nèi)的酶變質(zhì)，并失去活性。Ma：具備活性細(xì)胞成分溶解氧按McKinney的分析：Me：內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體Mi：未代謝的不可生化的有機(jī)懸浮固體Mii：吸附的無(wú)機(jī)懸浮固體在廢水生物處理時(shí)，對(duì)這些有毒物質(zhì)應(yīng)嚴(yán)加控制，但毒物濃度的允許范圍，需要具體分析。有毒物質(zhì)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University按有機(jī)性和無(wú)機(jī)性成份分：（2）活性污泥的沉降性能指標(biāo)MLSS表示懸浮固體物質(zhì)總量，MLVSS揮發(fā)性固體成分表示有機(jī)物含量，MLNVSS（FSS）灼燒殘量，表示無(wú)機(jī)物含量。污泥沉降過(guò)程：MLVSS包含了微生物量，但不僅是微生物的量，由于測(cè)定方便，目前還是近似用于表示微生物的量。MLVSS:

75%處理生活污水的活性污泥NVSS:

35%MLVSS:

一般范圍為55％－85％NVSS:

一般范圍為15％－45％注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University污泥沉降比：SV%（3）污泥齡（HRT）1000mL，30min，，,c定義：，以占混合液體積的%表示污泥沉降比。污泥體積指數(shù)：SVISV%不能確切表示污泥沉降性能，因此可用單位干泥形成濕泥時(shí)的體積來(lái)表示污泥沉降性能，簡(jiǎn)稱(chēng)污泥指數(shù)，單位為mL/g。系統(tǒng)總污泥量：XV，有時(shí)可分別計(jì)算總泥齡，好氧段泥齡等，故污泥齡可以表達(dá)為：1升混合液沉淀30min的活性污泥體積（mL）1升混合液中懸浮固體干重（g）SV(ml/L)SVI==MLSS(g/L)正常活性污泥SVI值：70－100（ml/g）注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

UniversityX

?VΔX106θc

=ΔX

=

Q

X

+

(Q

?Q

)XX≈(

=

1.2左右)r

r（4）活性污泥有機(jī)負(fù)荷率wrwerSVIR1+

RR106=

(Q+)RQ

XX

=X=×r()污泥回流：RQXrr1+

R

SVI污泥負(fù)荷：Q

?S0VQ

?(S0?Se)體積負(fù)荷：

LV

=LV

=V注意：從定義來(lái)說(shuō)，應(yīng)該用S0表示，但規(guī)范中用去除量，考試也請(qǐng)用去除量；不同處理系統(tǒng)的污泥齡不同，高負(fù)荷活性污泥法：0.2￣2.5d，中負(fù)荷：5～15d，低負(fù)荷20～30d；計(jì)算體積時(shí)，X的單位一定要與Ls的單位一致，規(guī)范中MLSS，但設(shè)計(jì)中常用MLVSS:

kgBOD5/kgMLVSS.d.看Ls給什么單位。生物脫氮20～30d，脫氮除磷10天左右注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University（5）剩余污泥量規(guī)范公式6.10.3-2：X

?VX

?Vθc()(θc

=ΔX

=ΔX

=

YQ

S

?

S

?

K

VX

+

fQ

SS

?

SS

)按污泥齡計(jì)算：0edV0eX按污泥產(chǎn)率系數(shù)計(jì)算：YQ

S

Se

KdVXV

fQ

SS0

SSef：SS的污泥轉(zhuǎn)化率，0.5￣0.7gMLSS/gSSΔX=(?)?+(?)0濕污泥量:V－生物反應(yīng)池體積；－5，.

－

.VQ－設(shè)計(jì)平均日污水量；Kd－衰減系數(shù)，d－1；=f=WVf

?

XQSW:kg/d;Xr:

kg/m3P:污泥含水率Xrrf－SS的污泥轉(zhuǎn)換率，一般0.5－0.7gMLSS/gSSWQS

=1000(1?

P)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University（6）需氧量計(jì)算除碳和硝化反硝化需氧：除碳需氧量：Q(S

?

S

)0e?

..??

.ke??V20.68Vk(?)?Δ公式一：O2

Q

bCOD0

bCODe

1.42

X=Q(S

?

S

)V公式二：

O2

=0e?1.42ΔXV

+

4.57

?Q(N

?

N

)?

0.12ΔX

??

?k

ke

V0.68Q(S

?

S

)O2

=0e?1.42ΔXV??

(2.86?Q

Nt

Nke

Noe

0.12

X

???Δ?)?0.68VO2

?CS(20)OS0.28EAO2

=

a'QSr

+

b'VXVOS

=T

?20)

?GS=公式二：α

?β

?

ρ

?C?C?

?1.024(F?S(T

)?（規(guī)范公式6.8.4）注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University四、污水生物脫氮除磷原理生物脫氮過(guò)程：污水生物脫氮：（蛋白質(zhì)、尿素）同化作用去除的氮依運(yùn)行條件和水質(zhì)而定，如果微生物細(xì)胞中氮含量以12％計(jì)算，同化氮去除占原污水BOD的2－5％，氮去除率在8－20％。去除率再提高就要采用生物脫氮工藝：生物脫氮是在微生物的作用下，將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化NOx-N，再還原為N

和N

O氣體的過(guò)程。其中包括硝化和反硝化兩個(gè)反應(yīng)過(guò)2x自程。硝化菌：好氧自養(yǎng)菌反硝化菌：兼性異養(yǎng)菌注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University硝化反應(yīng)是在好氧條件下，將NH

+轉(zhuǎn)化為NO

-和NO

-的過(guò)程。硝化過(guò)程的影響因素423（1）好氧環(huán)境條件，并保持一定的堿度硝化菌為了獲得足夠的能量用于生長(zhǎng)，必須氧化大量的NH3和NO2-，氧是硝化反應(yīng)的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧含量的高低，必將影響硝化反應(yīng)的進(jìn)程，在硝化反應(yīng)的曝氣池內(nèi)，溶解氧含量不得低于1mg/L，多數(shù)學(xué)者建議溶解氧應(yīng)保持在1.2￣2.0mg/l?？偡磻?yīng)式為：在硝化反應(yīng)過(guò)程中，釋放H+離子，使pH值下降，硝化菌對(duì)pH值的變化十分敏感，為保持適宜的pH值，應(yīng)當(dāng)在污水中保持足夠的堿度，以調(diào)節(jié)pH值的變化，lg氨態(tài)氮（以N計(jì)）完全硝化，需堿度（以CaCO3計(jì)）7.14g。對(duì)硝化菌的適宜的pH值為8.0-8.4。NH4+???2e→NH2OH(羥

胺)???2e→NOH(硝?；????2e→NO?2???2e→NO?3硝化細(xì)菌是好氧化能自養(yǎng)菌，生長(zhǎng)率低，對(duì)環(huán)境條件變化較為敏感。溫度，溶解氧，污泥齡，堿度、pH，有機(jī)負(fù)荷等都會(huì)對(duì)它產(chǎn)生影響。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University（2）混合液中有機(jī)物含量不應(yīng)過(guò)高反硝化反應(yīng)：硝化菌是自養(yǎng)菌，有機(jī)基質(zhì)濃度并不是它的增殖限制因素，若BOD值過(guò)高，將使增殖速度較高的異養(yǎng)型細(xì)菌迅速增殖，從而使硝化菌不能成為優(yōu)占種屬。（3）硝化反應(yīng)的適宜溫度是20-30℃，15℃以下時(shí)，硝化反應(yīng)速度下降，5℃時(shí)完全停止。反硝化反應(yīng)是指在無(wú)氧的條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮(NO

-)和亞硝酸鹽氮(NO

-)還原為氮?dú)獾倪^(guò)程。32（4）硝化菌在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，即生物固體平均停留時(shí)間（污泥齡）SRTn，必須大于其最小的世代時(shí)間，否則將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡，一般認(rèn)為硝化菌最小世代時(shí)間在適宜的溫度條件下為3天。SRTn值與溫度密切相關(guān)，溫度低，SRTn取值應(yīng)相應(yīng)明顯提高。反硝化菌屬異氧兼性厭氧菌，在有氧存在時(shí)，它會(huì)以O(shè)

為電子進(jìn)行呼吸；在無(wú)氧而有NO

-或NO

-存在時(shí)，（5）除有毒有害物質(zhì)及重金屬外，對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有：高濃度的NH

-N、高濃度的NO

-N、高濃度的有機(jī)2324X則以NO

-或NO

-為電子受體，以有機(jī)碳為電子供體基質(zhì)、部分有機(jī)物以及絡(luò)合陽(yáng)離子等。32和營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行反硝化反應(yīng)。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University同化及異化反硝化反硝化過(guò)程的影響因素+

4H2NH

2OH→

2NH321（

）碳源＋4H同化反硝化能為反硝化菌所利用的碳源較多，從污水生物脫氮考慮，可有下列三類(lèi)：一是原污水中所含碳源，對(duì)于城市污水當(dāng)原污水+

4H3

?

2H2O+

4H2

?

2H2O2HNO→

2HNO→

[2HNO]BOD5/TKN>3-5,時(shí)

即可認(rèn)為碳源充足。二是外加碳源，多采用甲醇（CH

OH），因?yàn)榧状急环纸夂蟮漠a(chǎn)物為CO

、H

O，322-H2O不留任何難降解的中間產(chǎn)物，三是利用微生物組織進(jìn)行內(nèi)源N2O→

N2反硝化。（2）pH?

2H2O對(duì)反硝化反應(yīng)最適宜的pH值是6.5-7.5。pH值高于8低于6，反硝化速率將大為下降。異化反硝化注冊(cè)設(shè)備工程考

前

輔注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversitTongji

University反硝化過(guò)程的影響因素（3）溶解氧濃度反硝化菌屬異養(yǎng)兼性厭氧菌，在無(wú)分子氧同時(shí)存在硝酸和亞硝酸離子的條件下，它們能夠利用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸，使硝酸鹽還原。另一方面，反硝化菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng)組分，只有在有氧條件下，才能夠合成。這樣，反硝化反應(yīng)宜于在缺氧、好氧條件交替的條件下進(jìn)行，溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/L以下。（

）溫度反硝化反應(yīng)的最適宜溫度是20-40℃，低于15℃反硝化反應(yīng)速率最低。為了保持一定的反硝化速率，在冬季低溫季節(jié)，可采用如下措施：提高生物固體平均停留時(shí)間；降低負(fù)荷率；提高污水的水力停留時(shí)間。何紅娟：低濃度城市污水容積反硝化速率5.65，1.60，0.34單位：mgNO3/L.h注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University生物除磷：國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)（mg/L）生物除磷機(jī)理項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）一級(jí)A一級(jí)B60CODcrBOD5SS250－300100－150150－20035（25）5010厭氧環(huán)境好氧環(huán)境：好氧磷吸收20有機(jī)基質(zhì)產(chǎn)酸菌乙酸缺氧環(huán)境：反硝化除磷1020TKN(NH3-N)TN5（8）158（15）20PTP5－60.51.0P聚

P聚

P常規(guī)活性污泥法微生物同化和吸附(剩余污泥含磷1.5~2%)；生物強(qiáng)化除磷(剩余污泥含磷5~6%)；投加化學(xué)藥劑除磷；聚

PPHBPHB聚

P聚磷菌聚磷菌聚磷菌聚磷菌注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University生物除磷影響因素：生物除磷影響因素：（1）厭氧環(huán)境條件：（2）有機(jī)物濃度及可利用性：①溶解氧濃度：厭氧區(qū)如存在溶解氧，兼性厭氧菌就不會(huì)啟動(dòng)其發(fā)酵代謝，不會(huì)產(chǎn)生脂肪酸，也不會(huì)誘導(dǎo)放磷，好氧呼吸會(huì)消耗易降解有機(jī)質(zhì)；碳源的性質(zhì)對(duì)釋放磷及其速率影響極大，傳統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)很難反應(yīng)有機(jī)物組成和性質(zhì)，ASM模型對(duì)其進(jìn)一步劃分為：S

+S

+S

+X

＋XIAFIS②NO

-濃度：產(chǎn)酸菌利用NO

-作為電子受體，抑制厭氧發(fā)酵過(guò)（3）污泥齡：，xx程，反硝化時(shí)消耗易生物降解有機(jī)質(zhì)；③氧化還原電位：Barnard、Shapiro等人研究發(fā)現(xiàn)，在批式試驗(yàn)中，反硝化完成后，ORP突然下降，隨后開(kāi)始放磷，放磷時(shí)ORP一般小于-200mV

。Rensink及Ermel研究了泥齡對(duì)除磷影響，結(jié)果表明：SRT=30天時(shí)，除磷效果40%;SRT=17天時(shí)，除磷效果50%;SRT=5天時(shí)，除磷效果87%。同時(shí)脫氮除磷系統(tǒng)應(yīng)處理好泥齡的矛盾。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University生物除磷影響因素：后置缺氧反硝化工藝與常規(guī)生物處理相同，生物除磷系統(tǒng)合適堿性，不合適時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)。（5）溫度：后置反硝化可以補(bǔ)充外來(lái)碳源，也可以利用活性污泥的內(nèi)源呼吸提供電子供體還原硝酸鹽，反硝化速率一般認(rèn)為僅是前置缺氧反硝化速率的1/3～1/8在適宜溫度范圍內(nèi)，溫度越高釋磷速度越當(dāng)延長(zhǎng)厭氧區(qū)的停留時(shí)間或投加外源VFA（6）其它：外碳源有：甲醇、乙酸等普通化學(xué)品；污水廠(chǎng)原污水；含有機(jī)碳的工業(yè)廢水等；污泥消化產(chǎn)物。影響系統(tǒng)除磷效果的還有污泥沉降性能和等。甲醇是最理想的補(bǔ)充碳源，不僅它的反硝化速率快，而且反應(yīng)后沒(méi)有任何副產(chǎn)物。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University（AN/O）生物脫氮工藝

【MLE工藝】：AP/O生物除磷工藝(1)A

/O法是由厭氧池和好氧池組成的同時(shí)去除污水中有機(jī)污染物及磷的處理系統(tǒng)。，，氧池中以原污水中的有機(jī)物為碳源進(jìn)行反硝化脫氮。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University其它生物脫氮除磷工藝：同時(shí)生物脫氮除磷A

/A

/O工藝：PNUCT工藝注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University同時(shí)生物脫氮除磷設(shè)計(jì)參數(shù)：注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University五、活性污泥運(yùn)行方式與曝氣池設(shè)計(jì)參數(shù)傳統(tǒng)推流式：傳統(tǒng)推流式：特點(diǎn)：、，、、、需氧與供氧矛盾大；5、停留時(shí)間長(zhǎng)，基建費(fèi)用高；6、脫氮除磷效率低、7、適用進(jìn)水穩(wěn)定的大型污水處理廠(chǎng)。系統(tǒng)控制：1、溶解氧自動(dòng)控制：通過(guò)進(jìn)出口導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)單級(jí)高速鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量，或通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)羅茨風(fēng)機(jī)或多級(jí)風(fēng)機(jī)風(fēng)量；通過(guò)轉(zhuǎn)速和淹沒(méi)深度調(diào)節(jié)機(jī)械曝氣量；2、回流污泥量控制：定濃度或定負(fù)荷3、剩余污泥量控制：根據(jù)MLSS濃度、或F/M值、或污泥齡來(lái)控制污泥回流比計(jì)算：有效水深4～6m，寬深比1～2，長(zhǎng)寬比5～10注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University階段曝氣活性污泥法（多點(diǎn)進(jìn)水）：吸附再生活性污泥法（接觸穩(wěn)定）：特點(diǎn)：利用活性污泥的初期快速吸附，吸附和代謝分開(kāi)進(jìn)行，構(gòu)筑物體積小，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；但出水水質(zhì)較差，無(wú)硝化功能，溶解性污染為主時(shí)不宜采用。吸附30－45min，再生3～6h。1、有機(jī)物分布均勻；2、供氧利用率高；3、耐沖擊的能力較高；4、混合液濃度逐漸減低，二沉池固液分離效果好；5、運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)多種方式運(yùn)行。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University完全混合活性污泥法（CMAS）：延時(shí)曝氣Conventionalextendedaeration曝氣時(shí)間很長(zhǎng)，達(dá)24h甚至更長(zhǎng)，MLSS較高，達(dá)到3000～6000mg/L；特點(diǎn)：活性污泥在時(shí)間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無(wú)需消化，可直接應(yīng)用；1。池液中各個(gè)部分的微生物種類(lèi)和數(shù)量基本相同，底物濃度基本相同，溶解氧濃度基本相同，生化環(huán)境也基本相同；適用于污水量很小的場(chǎng)合，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)小型污水處理處理系統(tǒng)多有使用。2。耐沖擊負(fù)荷；3。池液里各個(gè)部分的需氧量比較均勻。4。適合工業(yè)廢水；5。適合小型污水處理廠(chǎng)；6。易于污泥膨脹。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University深層曝氣Deepaeration深層曝氣Deepaeration深井曝氣法處理流程一般深層曝氣池直徑約1－6m，水深約10～20m。深井曝氣法深度為50～150m，節(jié)省了用地面積。圖12－16在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促使液流循環(huán)。深井曝氣法中，活性污泥經(jīng)受壓力變化較大，實(shí)踐表明這時(shí)微生物的活性和代謝能力并無(wú)異常變化，但合成和能量分配有一定的變化。深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同時(shí)氣液接觸時(shí)間增長(zhǎng)，溶解氧的飽和度也有深度的增加而增加。深井曝氣池簡(jiǎn)圖當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)污水可能會(huì)通過(guò)井壁滲透，污染地下水。圖12－17注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

University純氧曝氣High-purityoxygen生物吸附降解活性污泥法（AB法）：純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。圖12－18特點(diǎn)：A級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行，負(fù)荷大于2，停留時(shí)間短，30～60min，污泥齡0.3￣0.5d；B級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行，負(fù)荷0.15￣0.3

,B級(jí)停留時(shí)間2～4h，污泥齡15～20d。在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒(méi)有改變活性污泥或微生物的性質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。該系統(tǒng)不設(shè)初沉池，A級(jí)曝氣池是一個(gè)開(kāi)放性的生物系統(tǒng)。A、B兩級(jí)各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的污泥互不相混。純氧曝氣的缺點(diǎn)是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷的能力。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè),B段可以采用其它運(yùn)行方式。，由于pH偏低，硝化功能較差。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University高負(fù)荷活性污泥法注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University氧化溝活性污泥法六、氧化溝與SBR及其變形工藝氧化溝活性污泥法特點(diǎn)：、2、氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度；3、氧化溝整體功率密度低（與常規(guī)曝氣相比運(yùn)行功率大）4、工藝流程簡(jiǎn)捷；5、處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好？。氧化溝結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn)，污水進(jìn)入反應(yīng)池后，在曝氣設(shè)備的作用下被快速、均勻地與反應(yīng)器中混合液進(jìn)行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動(dòng)。循環(huán)流動(dòng)流速一般為0.30～0.60m/s，完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間為5～20min。由于污水在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為10～24h，因此，污水在這個(gè)停留時(shí)間內(nèi)會(huì)完成30～200次循環(huán)。封閉環(huán)流式反應(yīng)池在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式，而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征，兩種流態(tài)的結(jié)合，可減小短流，使進(jìn)水被數(shù)十倍甚至數(shù)百倍的循環(huán)混合液所稀釋?zhuān)瑥亩岣吡朔磻?yīng)器的緩沖能力。氧化溝工藝類(lèi)型：

Carrousel型、Orbal型、一溝式、兩溝式、三溝式有效水深一般3.5￣4.5m,曝氣氧化溝可以加深，平均流速宜大于0.25m/s,常配合水下推進(jìn)器使用。氧化溝混合功率不宜小于15W/m3注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University氧化溝工藝類(lèi)型：Carrousel氧化溝氧化溝工藝類(lèi)型：Orbal氧化溝注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University氧化溝工藝類(lèi)型：兩溝式和三溝式氧化溝氧化溝工藝類(lèi)型：一體化氧化溝注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University序批式活性污泥法（SBR法）：氧化溝活性污泥法設(shè)計(jì)參數(shù)：注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University序批式活性污泥系統(tǒng)SBR特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：①工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備；②耐沖擊負(fù)荷，在一般情況下（包括工業(yè)污水處理）無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；③污泥多環(huán)境交替，反應(yīng)推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)④運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果⑤污泥沉淀性能好，SVI值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；⑥該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。缺點(diǎn)：①容積利用率低；②水頭損失大；③出水不連續(xù)；④峰值需氧量高；⑤設(shè)備利用率低；⑥運(yùn)行控制復(fù)雜；⑦不適用于大水量。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

UniversitySBR運(yùn)行參數(shù)和影響因素：其它改良SBR工藝：主要參數(shù)：、、①進(jìn)水工序經(jīng)歷缺氧、厭氧過(guò)程，溶解氧控制在0.3mg/L以下，HRT為1h左右；、CASP、C-Tech、DAT－IAT等②好氧過(guò)程溶解氧一般控制2.5mg/L以上，HRT為2～4h；③典型污泥負(fù)荷：除碳脫氮時(shí)：0.03￣0.12kgBOD5/kgMLSS.d；除磷時(shí)：0.08￣0.4kgBOD5/kgMLSS.d；同時(shí)生物脫氮除磷時(shí)：0.08￣0.12kgBOD5/kgMLSS.d；主要影響因素：①進(jìn)水有機(jī)物濃度：反硝化菌、聚磷菌、普通異養(yǎng)菌都需要有機(jī)物；②硝酸鹽濃度的影響：③堿度，pH值的影響。注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

UniversityTongji

UniversitySBR處理單元設(shè)計(jì)：SBR處理單元設(shè)計(jì)：SBR反應(yīng)池設(shè)計(jì)要求：24QS0SBR反應(yīng)池容積：

V

=，1000XLStR計(jì)或按最大設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)；反應(yīng)池不少于2個(gè)，宜為矩形，水深4－6m；24S0m1000LS

XSBR反應(yīng)時(shí)間：tR

=長(zhǎng)寬比：間隙進(jìn)水1～2：1，連續(xù)進(jìn)水：2.5～4：1；設(shè)事故排水裝置（潷水低位下）和防浮渣撇水裝置。m充水比（排出比）：高負(fù)荷除磷：0.25￣0.5;生物脫氮：0.15～0.3SBR池體數(shù)量不小于兩座;沉淀時(shí)間1h，排水時(shí)間1.0～1.5h，周期時(shí)間：t＝

t

＋

t

＋t

＋t

＋tFRSDbM排泥泵攪拌器改良SBR工藝注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)MSBR脫氮除磷工藝序批池Ⅰ

1#內(nèi)循環(huán)回流MSBR池平面圖混合液回流混合液回流混合液回流攪拌攪拌N沉淀池2進(jìn)水Q缺氧池一泥水分離池

厭氧池缺氧池二主曝氣池原污水處理出水3#2#4#5#6#厭氧反應(yīng)器磷釋放缺氧反應(yīng)器脫氮好氧反應(yīng)器上清液BOD

去除、硝化出水Q序批池Ⅱ

7#出流混合液Q磷吸收污泥回流剩余污泥M傳統(tǒng)A2O工藝MSBR單元工作狀態(tài)污泥回流時(shí)段時(shí)段1時(shí)段2時(shí)段3時(shí)段4時(shí)段5時(shí)段6單元1攪拌曝氣預(yù)沉沉淀沉淀沉淀單元2濃縮濃縮濃縮濃縮濃縮濃縮單元3單元4單元5單元6曝氣曝氣曝氣曝氣曝氣曝氣單元7沉淀沉淀沉淀攪拌曝氣預(yù)沉混合液回流攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌攪拌泥序批池預(yù)缺氧水分離厭氧池缺氧池好氧池出水序批池進(jìn)水MSBR工藝剩余污泥注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University七、氧轉(zhuǎn)移速率與供氣量計(jì)算MSBR特點(diǎn)：D

AV

δl1、連續(xù)進(jìn)出水，控制和后續(xù)處理方便；2、恒水位運(yùn)行，容積利用率高；K=曝氣氧轉(zhuǎn)移的影響因素3、A2O＋SBR運(yùn)行，有專(zhuān)門(mén)的厭氧、缺氧、好氧區(qū)域，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；4、出水前靜止沉淀效果好；5、污泥預(yù)缺氧處理，提高除磷效果；6、序批池出水時(shí)存在污泥濾層；7、空氣控制堰出水，出水品質(zhì)好，控制方便。、1.污水水質(zhì)；2.液體溫度；3.氧分壓；氧轉(zhuǎn)移的影響因素4.紊流程度、溶氧濃度等城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理（1）污水性質(zhì)污水中的各種雜質(zhì)，對(duì)氧的傳遞有一定的影響，用α表示：α一般為：鼓風(fēng)曝氣：0.4￣0.8機(jī)械曝氣：0.6￣1.0廢水中含有的溶解鹽等影響溶解氧飽和值，影響系數(shù)用β表示：混合液中的污泥濃度同樣對(duì)氧轉(zhuǎn)移系數(shù)有重要影響：β

一般為0.7-0.98,（常用0.95）城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理（3）氧分壓（2）混合液溫度氣壓不是一個(gè)大氣壓時(shí)，所在地點(diǎn)實(shí)際氣壓（Pa）ρ

=1.013×105KLa(T℃)

KLa(20℃)

1.024=?T

?20鼓風(fēng)曝氣Cs值應(yīng)該是擴(kuò)散裝置出口處和表面溶解氧飽和濃度的平均值：T：設(shè)計(jì)計(jì)算溫度，℃121

?pd???pd?

?0=(CS1

CS

2+)

=CS+0C=C+5CSSS????KLa20：20℃時(shí)氧總傳質(zhì)系數(shù)2

?1.013×10521??

2.026×1042

?KLaT：T℃時(shí)氧總傳質(zhì)系數(shù)3p

：出口處絕對(duì)壓力，p

＝p＋9.8×10

×H（P

）；ddaH：擴(kuò)散裝置安裝深度；Ψ0：氣泡離開(kāi)池面時(shí)，氧的體積百分?jǐn)?shù)，％溫度上升，水的黏度降低，液膜厚度減小，KLa增高溫度升高的同時(shí)，飽和溶解氧濃度Cs降低兩種影響不完全抵消，水溫降低有利于氧的轉(zhuǎn)移。(

?)21

1

EA79

+

21(1?

EA

)?0

=×100%EA：擴(kuò)散裝置氧轉(zhuǎn)移效率，％城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理氧轉(zhuǎn)移速率與供氣量的計(jì)算O2

?CS(20)OS

=聯(lián)解兩方程：污水中氧轉(zhuǎn)移速率應(yīng)等于微生物需氧速率α

β

?

ρ

?C??C

??1.024(T

?20)?

F?S(T

)?dCO=αKLa(20)

1.024(T

?20)

??β

?ρ

?C??C??F=Rr=?而：S

=

GS

×0.21×1.331=

0.28GSES100%?S(T

)?氧利用效率：dtASOS0.28EAGS

=故供氣量：同樣曝氣設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和污水中充氧：、，，OS

=

KLa(20)?CS(20)

?V單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量。=αKLa(20)?β

?ρ

?CC

1.024?

??(T

?20)

?

?F

V對(duì)于機(jī)械曝氣，可參考有關(guān)設(shè)備的性能參數(shù)直接選型，如：O2?S(T

)?QS

=

0.379v2.8?

D1.88?

K注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理Tongji

University=H++

hd

hf風(fēng)壓計(jì)算：P式中：P:鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，kPa；H:

曝氣器的淹沒(méi)深度；hd:擴(kuò)散設(shè)備的壓力損失，與曝氣設(shè)備形式有關(guān)；h

:管道中的總風(fēng)壓損失，h

=h

+hff12h1=αil（沿程損失，α修正系數(shù)）（局部損失）h2=αil’l’=55.5Kl(d)1.2

Kl為管配件的折算系數(shù)風(fēng)機(jī)選擇：羅茨風(fēng)機(jī)、單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)、多級(jí)風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)無(wú)錫某污水處理廠(chǎng)，有效水深4.0m，但風(fēng)機(jī)出口壓力僅42kPa!注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University曝氣設(shè)備：高速單級(jí)鼓風(fēng)機(jī)曝氣系統(tǒng)的組成旁通消音器旁通閥生化處理系統(tǒng)曝氣擴(kuò)散裝置過(guò)濾器

進(jìn)風(fēng)消音器鼓風(fēng)機(jī)空氣總管調(diào)節(jié)閥進(jìn)口導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)出口導(dǎo)葉片調(diào)節(jié)壓力DO鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)Tongji

University注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University八、活性污泥系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)曝氣池設(shè)計(jì)實(shí)例：普通活性污泥法設(shè)計(jì)：〔例〕：某污水處理廠(chǎng)處理規(guī)模為21600m3/d，進(jìn)入生化處理系統(tǒng)BOD5為200

mg/L，希望經(jīng)過(guò)生物處理后的出水BOD5小于20mg/L。該地區(qū)以一個(gè)大氣壓計(jì)算，要求設(shè)計(jì)曝氣池的體積、剩余污泥量和需氧量。曝氣池容積計(jì)算：按污泥負(fù)荷計(jì)算：0.1￣0.2kgBOD5/kgMLSS.d相關(guān)參數(shù)可按下列條件選?。??)Q

S0SeV

=注意污泥負(fù)荷與污泥濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系①曝氣池污水溫度為20℃；LS

X②曝氣池MLVSS與MLSS之比為0.7：③回流污泥懸浮固體濃度取10000mg/L；④曝氣池中的MLSS取3000mg/L；⑤污泥泥齡取10d；按污泥泥齡計(jì)算：規(guī)范θ

((

+

θ

)?)⑥污水中含有足夠的生化反應(yīng)所需的氮、磷和其它微量元素。QYS0SeV

=CXV

1

KdC注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University曝氣池設(shè)計(jì)實(shí)例：〔解〕：

②計(jì)算曝氣池的水力停留時(shí)間V6500〔解〕：①計(jì)算曝氣池容積a．按污泥負(fù)荷率計(jì)算===

7.22htQ21600/

24取污泥負(fù)荷0.20kgBOD5/kg.MLSS.d，按平均流量計(jì)算：③計(jì)算每天排除的剩余污泥量a．按表觀(guān)污泥產(chǎn)率計(jì)算(?)21600×(?

20)Q

S0Se2000.20×30003V

===

6480mΔX=YQ

S

Se

KdVXV

fQ

SS

SSe

1967.5kg(?)?+(?0)＝LS

X0b．按污泥泥齡計(jì)算取Y＝0.6kgMLVSS/kgBOD5，Kd＝0.07d-1計(jì)算系統(tǒng)排除的以揮發(fā)性懸浮固體計(jì)的干污泥量：ΔX1967.510QS====197m3/

dQYθ

(S

?

S

)

21600×0.6×10×(200

?

20)V

=C0e==

6534m3XrX

(1+

K

θ

)3000×0.7×(1+

0.07×10)Vd

CW1967.5QS

===197m3/

d1000(1?

P)

1000(1?99%)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)注冊(cè)設(shè)備工程師給水排水考

前

輔

導(dǎo)城鎮(zhèn)污水處理城鎮(zhèn)污水處理Tongji

UniversityTongji

University④計(jì)算污泥回流比R：擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力：曝氣池中懸浮固體（MLSS）濃度：3000mg/L，回流污泥濃度：10000mg/LPd

=

P

+

9.8×103H

=1.013×105+

9.8×103×5.8

=1.58×10

Pa5QR)R

==

43%空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氣泡含氧百分比計(jì)算：10000

Q×=3000×(Q+QRRQ⑤計(jì)算曝氣池的需氧量21(1?

EA

)79

21

121(1?18%)(

?18%)79

+

21

1Ot

=×100%

==17.9%?Se

)21600

200(?

20)+(

?

E

)Q(S0AO2

=?1.42ΔXV=?1.42×1377.3×1000

=

3762kg

/

d0.680.6820℃時(shí)曝氣池混合液中平均氧飽和度：O

?

?

1.58×10⑥空氣量計(jì)算?Pd517.9

?+?

=11.06mg

/

L5C

=

C

?+t?

=

9.17×?42

?如果采用鼓風(fēng)曝氣，設(shè)曝氣池有效水深6.0m，曝氣擴(kuò)散器安裝距池底0.2m，則擴(kuò)散器上靜水壓5.8m，其它相關(guān)參數(shù)選擇：SS?

2.026×1052.026×1042??α值取0.7，β值取0.