水的生物處理理論與應(yīng)用 第二十一章 生物處理新技術(shù)

1、謝謝！謝謝！結(jié)束結(jié)束返回返回n無機(jī)nnox-n(硝態(tài)氮)tkn(凱氏氮)總n(tn)no3-nnh3-nno2-n有機(jī)n（尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)）返回返回hohno3/2o：nh2-223亞硝化菌硝化-3-2no1/2ono硝酸菌hohno2onh2-323硝化菌3222nhcorcooho)cooh：rch(nh氨化菌氨化-2223-36oho7h3n5cooh5ch：6no反硝化菌反硝化-3322275-3240.982noco1.881ho1.044hnoh0.021c1.985hco1.86onh返回返回返回返回返回返回氮的氧化還原態(tài)氨離子nh4+羥胺nh2oh0+硝?；鵱oh+亞硝酸根

2、no2+硝酸根no3氮的氧化還原態(tài)氨離子nh4+羥胺nh2oh0n2+硝?；鵱oh+亞硝酸根no2+硝酸根no3返回返回返回返回處理水回流污泥反硝化反應(yīng)器bod去除硝化氨化沉淀池堿n3(好氧)iii回流污泥ch2oh 剩余污泥 剩余污泥回流污泥圖 21-1 兩級生物脫氮系統(tǒng)返回返回返回返回回流污泥回流污泥處理水內(nèi)循環(huán)（硝化液回流）回流污泥反硝化反應(yīng)器bod去除、硝化反應(yīng)反應(yīng)器(缺氧)沉淀池堿n2(好氧)圖 21-3 分建式缺氧-好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)返回返回硝化bod去除回流污泥反硝化沉淀池處理水內(nèi)循環(huán)n2內(nèi)循環(huán)原污水空氣圖 21- 4 合建式缺氧-好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)點(diǎn)擊此處觀看合建式a1/

3、o工藝過程返回返回返回返回返回返回返回返回rsvi10x6r)l/mg(xr1rxr%100tnitntneitk)m(xfkqlv3sa)m(hvs21總)d(wvx)d(ts)d/m(100)p1 (wq3)d/kg(10050)ss(bvx)cc(awe0ve0)h(kqvt 返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回）解磷池（）（污水好氧缺氧混合液回流（400%）剩余污泥回流污泥（50%）含磷污泥上清液高磷混凝沉淀石灰出水至初沉池二沉池出水圖 24-5 phostrip 工藝流程圖點(diǎn)擊此處觀看phostrip除磷工藝流程動(dòng)態(tài)過程返回

4、返回返回返回返回返回返回返回進(jìn)水厭氧缺氧好氧沉淀混合液回流出水剩余污泥污泥回流圖 21-6 asss2/o工藝流程圖返回返回 a2/o合建式工藝中，厭氧、缺氧、好氧三段合建，中間通過隔墻與孔洞相連。厭氧段和缺氧段采用多格串連為混合推流式，好氧段則不分隔為推流式。第一期工程設(shè)兩座反應(yīng)池，每池五個(gè)廊道，第一、二廊道分8格，前四格為厭氧段，后四格為缺氧段，均采用水下攪拌器攪拌。第三、四、五廊道不分格為好氧段，采用鼓風(fēng)曝氣 。 126. 0094. 11tkn5 . 1tknt)t45(tetes返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回圖 8-1 uct 工藝流程圖好氧污泥外回流混合液

5、回流厭氧進(jìn)水缺氧剩余污泥二沉池出水（）（混合液回流）（圖 8-2 muct工藝流程圖缺氧進(jìn)水厭氧剩余污泥好氧二沉池出水缺氧）（混合液回流污泥外回流）（混合液回流）（ 為了克服uct工藝圖二套混合液內(nèi)回流交叉，導(dǎo)致缺氧段的水力停留時(shí)間不易控制的缺點(diǎn)，同時(shí)避免好氧段出流的一部分混合液中的do經(jīng)缺氧段進(jìn)入?yún)捬醵味蓴_磷的釋放，muct工藝將uct工藝的缺氧段一分為二，使之形成二套獨(dú)立的混合液內(nèi)回流系統(tǒng)，從而有效的克服了uct工藝的缺點(diǎn)。 返回返回返回返回進(jìn)水初沉池圖 8-5 owasa 工藝流程圖污泥外回流剩余污泥缺氧厭氧好氧二沉池出水發(fā)酵清液混合液內(nèi)回流污泥排至污泥處理區(qū)返回返回返回返回壓空壓空混

6、合液污泥泵混合液污泥泵潷水器剩余污泥泵污水導(dǎo)流墻上部出流下部出流混合液回流混合液回流datiat導(dǎo)流區(qū)圖 8-10 dat-iat反應(yīng)池平面布置圖表21-3 datiat反應(yīng)池周期運(yùn)行過程 反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)段反應(yīng)池進(jìn)水口dat池iat池潷水器狀態(tài)反應(yīng)池內(nèi)水位datiat1進(jìn)水曝氣進(jìn)水停止設(shè)計(jì)水位水位上升2進(jìn)水曝氣曝氣停止設(shè)計(jì)水位水位上升3進(jìn)水曝氣沉淀停止設(shè)計(jì)水位水位上升4進(jìn)水曝氣排水啟動(dòng)停止設(shè)計(jì)水位最高水位最低水位5進(jìn)水曝氣待機(jī)潷水停止設(shè)計(jì)水位最低水位注：dat池為連續(xù)曝氣，也可間歇曝氣，使之處于缺氧、厭氧狀態(tài)，以增強(qiáng)該工藝的脫氮除磷能力。 返回返回返回返回返回返回返回返回圖 8-12 平 面 布

7、 置 示 意 圖池剩 余 污 泥池池池池出 水缺氧氧好氧氧厭缺縮濃出 水剩 余 污 泥底部穿孔擋板底部穿孔擋板混 合 液回 流上 清 液 去 好 氧 池污 水返回返回圖 8-13 msbr工 藝 原 理 圖濃縮池1.5q池池缺氧池厭氧池缺氧池出 水(第 一 個(gè) 半 周 期 )回流污泥1.5q回 流 污 泥0.5q(第 二 個(gè) 半 周 期 )出 水進(jìn) 水(第 二 個(gè) 半 周 期 )(第 一 個(gè) 半 周 期 )1.0q3.0q1.5q(第 一 個(gè) 半 周 期 )(第 二 個(gè) 半 周 期 )好 氧 池回流污泥上 清 液1.0q1.5q1.0q返回返回表21-4 msbr工藝運(yùn)行方式 周期時(shí)段時(shí)間（m

8、in）msbr各單元的工作狀態(tài)msbr的污泥回流msbr的混合液回流途徑msbr的出水單元sbr1單元濃縮池單元缺氧池單元厭氧池單元缺氧池單元好氧池單元sbr2回流種類回流途徑第一個(gè)半周期（120min）140攪拌濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流1234561656單元sbr-2出水上清液回流1261250曝氣濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流1234561656上清液回流1261330預(yù)沉濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流無回流656上清液回流無回流第二個(gè)半周期（120min）440沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣攪拌濃縮污泥回流7234567656單元sbr-1出水上清液回流7267550

9、沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣曝氣濃縮污泥回流7234567656上清液回流7267630沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣預(yù)沉濃縮污泥回流無回流656上清液回流無回流返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回去除有機(jī)物與脫氮除磷的unitank工藝運(yùn)行過程見下圖：圖 8 - 1 5 設(shè) 有 水 下 攪 拌 器 交 替 式 u n i t a n k 運(yùn) 行 過 程剩 余 污 泥出 水進(jìn) 水由 右 至 左t 時(shí) 后由 左 至 由進(jìn) 水剩 余 污 泥出 水t 時(shí) 后返回返回返回返回返回返回返回返回原污水轉(zhuǎn)刷曝氣器表面曝 氣器處理水(去二沉池)原污水轉(zhuǎn)刷二沉池處理水回流污泥污泥泵房干化設(shè)備圖 21-1 氧化溝平面圖

10、圖 21-2 以氧化溝為生物處理單元的污水處理流程返回返回點(diǎn)擊此處查看其運(yùn)行工況1146523354132 圖 21-4 卡羅塞氧化溝系統(tǒng)(二)1-來自經(jīng)過預(yù)處理的污水(或不經(jīng)預(yù)處理)；2-氧化溝；3-表面機(jī)械曝氣器；4-導(dǎo)向隔墻； 5-處理水去往二次沉淀池 圖 21-3 卡羅塞氧化溝系統(tǒng)（一）1-污水泵站；1-回流污泥泵站；2-氧化溝；3-轉(zhuǎn)刷曝氣器；4-剩余污泥排放；5- 處理水排放；6-二次沉淀池返回返回dnafedcbnnnnnnnndn102345678abcdefdnnnnnnnndnn圖 21-5 三溝式氧化溝的基本運(yùn)行方式階段槽 3槽 2槽 1進(jìn)水處理后出水曝氣沉淀進(jìn)水出水dn

11、=反硝化 缺氧n=硝化 好氧小時(shí)返回返回點(diǎn)擊此處查看三溝式氧化溝運(yùn)行情況特點(diǎn)：流程簡單，無需設(shè)置初沉池、二沉池和污泥回流設(shè)備；處理效果穩(wěn)定、管理方便；基建費(fèi)用低、占地少；具有脫氮除磷功能。圖 21-6 奧巴勒型氧化溝 中 央 島污水進(jìn)口污泥回流二沉池回流污泥012返回返回點(diǎn)擊此處查看實(shí)物照片污水來自 預(yù)處理曝氣區(qū)沉淀區(qū)處理水集水管隔墻集水管隔墻曝氣區(qū)沉淀區(qū)圖 21-7 曝氣-沉淀一體化氧化溝剖面 a - a返回返回特點(diǎn)：（1）將二沉池建在氧化溝內(nèi)，完成曝氣沉淀二個(gè)功能（2）隔墻、三角形導(dǎo)流板、集水管（3）機(jī)械表曝（4）占地省，不要污泥回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用 污泥排出口浮渣出口浮渣隔板

12、溢流槽浮渣回流浮渣回流污泥排出口浮渣出口v1v1v2圖 21-8 船形一體化氧化溝注：槽內(nèi)流速v1為船式沉淀池部流速v2的60%返回返回圖 21-9 二次沉淀池交替運(yùn)行氧化溝系統(tǒng)處理水污水來自預(yù)處理出水曝氣器二次沉淀池返回返回返回返回返回返回返回返回xt)lel(yqvso)lelo(yqvxxvxts式中：q污水平均日流量m3/sy污泥凈增長系數(shù)：（kgmlss/kgbod5）lo,le分別為進(jìn)、出水bod5濃度ts污泥齡（日）：x混合液懸浮固體濃度（mlss）,(g/m3)一般為25005000mg/l 返回返回qssvwqnnssvwllqgnossxeossxe36 . 256. 0)

13、(57. 442. 168. 0068. 00ellqqnneo)(57. 4ssvwssx42. 1qno36 . 2 %1257. 456. 0ssvwssvwssxssx75. 0ssvssneno,g是以下部分的代數(shù)和1.降解bod5的需氧量：1.硝化需氧量：1.排放剩余活性污泥wx所造成減少的bod5量，因此部分bod5并未耗氧，應(yīng)予以扣除：1.反硝化過程的產(chǎn)氧量：1.排放剩余活性污泥wx所造成減少的nh3-n,因?yàn)榇瞬糠謓h3-n不耗氧，應(yīng)予以扣除：式中：q污水設(shè)計(jì)流量m3/dwx剩余活性污泥排放量（kg/d）分別為進(jìn)、出水氨氮濃度（mg/l、g/m3）no3還原的no3濃度（mg

14、/l、g/m3）將g折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量，再來選曝氣設(shè)備 返回返回推導(dǎo)：1/ts=anrs-b即1/c=ynrs-kd)d/kg(bts1aqlr)v(wxaqlr)v(wx)bts1 ()v(wxaqlr)v(wxvxvvxvqlrabts1btstsvxvaqlr1bvxvaqlrts1式中：q設(shè)計(jì)污水流量m3/dlr(lo-le),去除的bod5濃度mg/lts污泥齡（d）a污泥產(chǎn)率系數(shù)：kgmlss/kgbod5，對于城市污水，a一般為0.50.65b污泥自身氧化率（d-1）,對于城市污水，b一般為0.050.1d-1 返回返回t=v/q 返回返回r=x/(xr-x)100式中：x

15、氧化溝混合液污泥濃度mg/lxr二沉池底流污泥濃度mg/l返回返回veosvxllqn)(（kgbod5/kgmlvss.d）返回返回返回返回返回返回xyqlrtvs1)qc124. 0yqlrqcwe(tn)o(tn)cce(tn),o(tn)kg(vwgdn（1）氧化溝總?cè)莘e的計(jì)算a.有機(jī)碳氧化、氨氮硝化所需容積v1式中：q污水平均日流量lr=co-ce;co-ce分別為進(jìn)出水bod5濃度ts污泥齡（d），一般為1020dx氧化溝mlss濃度(g/m3)y污泥凈增長系數(shù)kgmlss/kgbod5b.缺氧反硝化區(qū)容積v2反硝化區(qū)脫氮量w(kgn/d)的計(jì)算式中：q污水平均日流量(m3/d)分

16、別為進(jìn)出水中總氮濃度(kgn/d)y污泥凈產(chǎn)率系數(shù)lr=co-ce;co、ce分別為進(jìn)出水bod5濃度kgbod5/m30.124微生物細(xì)胞分子式c5h7no2中n占12.4反硝化區(qū)需要的污泥量g(kg)式中：w反硝化區(qū)脫氮量(kgn/d)vdn反硝化速率，當(dāng)水溫8，氧化溝中x為4000mg/l時(shí)，vdn0.026gno3-_n/(gmlss.d)0.026kgno3-_n/(kgmlss.d)反硝化區(qū)容積v2(m3)v2=g/x (m3) 式中：x硝化污泥濃度，一般取4 (g/l)c. 澄清沉淀區(qū)容積三溝式氧化溝的二條邊溝時(shí)輪換作澄清沉淀用的當(dāng)三條溝平均污泥濃度取4 g/l，工作周期8h，假

17、設(shè)在澄清沉淀過程中活性污泥無活性，由此推算出具有活性作用的污泥占總污泥量的比例，k一般取0.55 比例k(v1+ v2)/v=0.55 v: 總污泥所占容積v1+ v2：具有活性作用的污泥所占容積d. 氧化溝總?cè)莘ev(m3) v=(v1+ v2)/k(m3) 當(dāng)分成兩組三溝式氧化溝，則每組溝容積為v/2，取水深h33.5m，則每組平面面積為v/2.h,則每條溝的平面面積為v/2h3 (m3)（2）需氧量o2的計(jì)算 其計(jì)算方法與計(jì)算公式與前面其他氧化溝計(jì)算相同（3）供氧量ro計(jì)算與前相同為保證氧化溝五年不沉積，曝氣轉(zhuǎn)刷輸入能量為安全見，為10w/m3 返回返回返回返回返回返回市政管網(wǎng)排水沉淀曝氣

18、沉淀吸附沉沙格柵出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥a段b段圖 21-25 a-b法工藝流程返回返回返回返回返回返回a. 曝氣池容積a段：va=24qlo/fs(a)x(a)(m3) fs(a)=24qlo/v(a)x(a)式中：q設(shè)計(jì)流量m3/hlo進(jìn)入a段bod5濃度，kg/ m3fs(a)34 kgbod5/kgmlssdx(a)20003000 mg/l （23 kg/ m3）b段：vb=24qla/fs(b)x(b)(m3) fs(b)=24qla/v(b)x(b)q設(shè)計(jì)流量m3/hla進(jìn)入a段bod5濃度，kg/ m3fs(b)0.3kgbod5/kgmlssdx(b)34 kg/

19、 m3總?cè)莘ev=va+vb校核a.b段的水利停留時(shí)間t=v/qb. 曝氣池的布置對大、中型污水廠，一般為推流式，其工藝尺寸的確定與普通活性污泥法相同。c. 需氧量o2（kg/h）a段：o2(a)=aqlr (kg/h) 式中：q設(shè)計(jì)流量m3/h a需氧量系數(shù)，一般為0.40.6kgo2/kgbod5 lr=lola，去除的bod5量（kgbod5/ m3）b段：o2(b)=aqlr+bqnr (kg/h) 式中：q設(shè)計(jì)流量m3/h a需氧量系數(shù)，b段一般為1.23kgo2/kgbod5 lr=lale，為b段曝氣池去除bod5濃度：（kgbod5/ m3） b去除每千克no3n所需氧千克數(shù) b

20、為4.57 kgo2/kgno3n nr=nane，為b段no3n的去除濃度 總需氧量o2= o2(a)+ o2(b)供氣量的計(jì)算和曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與普通活性污泥法相同。 )d(na1)a( sd74. 0d36. 11dkgmlsskgbod4kgbodkgmlss34. 0155d3 .13d075. 01dkgmlsskgbod15. 0kgbodkgmlss5 . 0155)b( snx1d.沉淀池的計(jì)算確定中沉池、二沉池的表面負(fù)荷q，求出各自的沉淀池的表面積a沉淀池有效水深取24m，一般為3.5m求各段沉淀池的有效容積，校核hrt=v/q的水利停留時(shí)間e.剩余污泥量w(kg/d)和污泥

21、齡ts(d)a段剩余污泥量wa=qsr+aqlr（kg/d）式中：sr=sose，a段ss的去除濃度（kg/m3）q設(shè)計(jì)流量m3/hlr=lola，去除bod5濃度：（kg/m3）a污泥凈增長系數(shù)，一般為0.34kg/kgbod5污泥齡ts(a)=式中：ns(a)a段污泥負(fù)荷率kgbod5/kgmlssd，一般為34ts(a)=ts(b)=b段剩余污泥量wb=xqlr（kg/d）式中：x去除每千克bod5產(chǎn)泥量，一般為0.5kg/kgbod5）q設(shè)計(jì)流量m3/hlr=lale，去除bod5濃度：（kg/m3）污泥齡ts(b)=式中：ns(b)b段污泥負(fù)荷率kgbod5/kgmlssd，ns(b

22、)0.3kgbod5/kgmlssd 返回返回返回返回原廢水初次沉淀池曝氣池間歇曝氣處理水圖 21-11 間歇式活性污泥法工藝處理水 排水工序 污水流入工序污水 排泥待機(jī)工序剩余污泥 沉淀工序 曝氣反應(yīng)工序圖 12-12 sbr工藝的典型運(yùn)行工序返回返回返回返回)m(n24qtq3o)m(1000nvcnqv3o有效有效v10mlsssviv6min有效v)10mlsssvi1 (q6o（1）計(jì)算周期進(jìn)水量qo(m3)式中：q平均日污水量（m3/d）t工作周期（h）n反應(yīng)池池?cái)?shù)（n2）（2）反應(yīng)池有效容積v有效(m3)式中：n一日內(nèi)的周期數(shù)c進(jìn)入反應(yīng)池污水bod5平均濃度（gbod5/m3)）v有效vminqo式中：vmin最小水量，指沉淀、排水工序之后，反應(yīng)池內(nèi)污泥界面所對應(yīng)的容積，同時(shí)污泥界面的高度應(yīng)低于排水口高度。（3）反應(yīng)池最小水量v