第五章 活性污泥法(2)

1、5-6 活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì) 和運(yùn)行中的問(wèn)題探討和運(yùn)行中的問(wèn)題探討 5-6-1 活性污泥處理系統(tǒng)的投產(chǎn)與活性污泥的培養(yǎng)馴化活性污泥處理系統(tǒng)的投產(chǎn)與活性污泥的培養(yǎng)馴化 1. 驗(yàn)收驗(yàn)收 清水試運(yùn)行，脫氧清水曝氣設(shè)備性能測(cè)定等。清水試運(yùn)行，脫氧清水曝氣設(shè)備性能測(cè)定等。2. 活性污泥的培養(yǎng)與馴化活性污泥的培養(yǎng)與馴化 （1）菌種來(lái)源及培養(yǎng)方法菌種來(lái)源及培養(yǎng)方法 （2）處理對(duì)象處理對(duì)象 生活污水生活污水 可直接培養(yǎng)可直接培養(yǎng) 工業(yè)廢水工業(yè)廢水 需接種，馴化時(shí)需逐漸增加工業(yè)廢水的比重，需接種，馴化時(shí)需逐漸增加工業(yè)廢水的比重， 可按設(shè)計(jì)流量的可按設(shè)計(jì)流量的10%-20%遞增。遞增。5-6-1

2、活性污泥處理系統(tǒng)的投產(chǎn)與活性污泥的培養(yǎng)馴化活性污泥處理系統(tǒng)的投產(chǎn)與活性污泥的培養(yǎng)馴化 2. 活性污泥的培養(yǎng)與馴化活性污泥的培養(yǎng)與馴化 （3）培養(yǎng)馴化方法培養(yǎng)馴化方法 異步培馴法異步培馴法 先培養(yǎng)后馴化先培養(yǎng)后馴化 同步培馴法同步培馴法 培養(yǎng)和馴化同時(shí)進(jìn)行或交替進(jìn)行培養(yǎng)和馴化同時(shí)進(jìn)行或交替進(jìn)行 接種培馴法接種培馴法 利于其他污水處理廠(chǎng)的污泥，再進(jìn)行適當(dāng)培馴利于其他污水處理廠(chǎng)的污泥，再進(jìn)行適當(dāng)培馴3. 試運(yùn)行試運(yùn)行 目的：確定最佳的運(yùn)行條件目的：確定最佳的運(yùn)行條件 MLSS、曝氣量、營(yíng)養(yǎng)比調(diào)節(jié)、曝氣量、營(yíng)養(yǎng)比調(diào)節(jié)、F/M控制范圍、溶解氧等控制范圍、溶解氧等 1. 反映處理效果的項(xiàng)目：進(jìn)出水總的和溶

3、解性的反映處理效果的項(xiàng)目：進(jìn)出水總的和溶解性的BOD、COD，進(jìn)出水總的和揮發(fā)性的，進(jìn)出水總的和揮發(fā)性的SS，進(jìn)出水的有毒物質(zhì)（對(duì)，進(jìn)出水的有毒物質(zhì)（對(duì)應(yīng)工業(yè)廢水）應(yīng)工業(yè)廢水） 2. 反映污泥情況的項(xiàng)目：污泥沉降比（反映污泥情況的項(xiàng)目：污泥沉降比（SV%）、）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、微生物學(xué)觀(guān)察等、溶解氧、微生物學(xué)觀(guān)察等 3. 反映污泥營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件的項(xiàng)目：氮、磷、反映污泥營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件的項(xiàng)目：氮、磷、pH、水溫等。、水溫等。 思考：思考：若進(jìn)水若進(jìn)水BOD:N:P=100：5：1，則初沉池出水，則初沉池出水， BOD:N:P=100:20:2.5 (為什么？）為什么？）5-6

4、-2 活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行效果的檢測(cè)活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行效果的檢測(cè) 1. 污泥膨脹污泥膨脹 2. 污泥解體污泥解體 3. 污泥腐化污泥腐化 4. 污泥上浮污泥上浮 5. 泡沫問(wèn)題泡沫問(wèn)題5-6-3 活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行中的異常情況活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行中的異常情況 5-7 活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算5-7-1 概述概述5-7-2 曝氣池（區(qū)）容積的計(jì)算曝氣池（區(qū)）容積的計(jì)算5-7-3 曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置的計(jì)算與設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置的計(jì)算與設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)舉例1工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）工藝流程選擇）工藝流程選擇 2） V曝氣池、曝氣池工藝尺寸曝氣池、曝氣池工藝尺寸

5、3）需氧量、供氣量的計(jì)算及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)）需氧量、供氣量的計(jì)算及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4）回流污泥量（）回流污泥量（RQ）剩余污泥排放量）剩余污泥排放量QW與回流污泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與回流污泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5）二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算）二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算2原始資料與數(shù)據(jù)原始資料與數(shù)據(jù) 1） 曝氣時(shí)間曝氣時(shí)間t6h，曝氣池設(shè)計(jì)流量為，曝氣池設(shè)計(jì)流量為Q平均日平均日 2） 曝氣時(shí)間曝氣時(shí)間t2h左右，曝氣池設(shè)計(jì)流量為最大時(shí)流量左右，曝氣池設(shè)計(jì)流量為最大時(shí)流量 3） 曝氣時(shí)間曝氣時(shí)間t36h，曝氣池設(shè)計(jì)流量為最大日流量，曝氣池設(shè)計(jì)流量為最大日流量3應(yīng)確定的主要參數(shù)應(yīng)確定的主要參數(shù) 1） Ns MLSS（MLVSS） R SVI

6、 SV 2）Y Kd a b4處理工藝流程的確定處理工藝流程的確定5-7-1 概概 述述d)LSS(kgBOD/kgM VXQSNasXNQSVsa5-7-2 曝氣池（區(qū)）容積的計(jì)算曝氣池（區(qū)）容積的計(jì)算eVeaeVeaSKVXSSQSKtXSS22)(，即由eaaaeaSSSSSSfXX,XXMLSSMLVSSfVV1Ns的確定的確定（1）完全混合式曝氣池）完全混合式曝氣池 （4-12）（4-41）中中得得出出： ) )式式 ( ( 代代入入將將VXQS N-X,Sasa124fSKtXfSSVXfQSSNeVeaVeas2式中：式中：K20.01680.0281 工業(yè)廢水工業(yè)廢水K2值見(jiàn)表

7、值見(jiàn)表4-17 對(duì)于城市污水：對(duì)于城市污水： Ns0.30.5（kgBOD5/kgMLSSd） 則則90，SVI80150 （4-95）fSKNes2計(jì)計(jì)算算按按完完全全混混合合式式曝曝氣氣池池來(lái)來(lái)19181012950.esS.N fNfSKNrses2drsCrsKYNfNN 1s代代入入 31 日求出drsCKYN（2）推流式曝氣池推流式曝氣池城市污水可按經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式計(jì)算城市污水可按經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式計(jì)算 根據(jù)根據(jù)Ns值，復(fù)核值，復(fù)核SVI值，值，生活污水按生活污水按圖圖4-7復(fù)核復(fù)核，工業(yè)廢工業(yè)廢水按圖水按圖4-85復(fù)核復(fù)核 如果要求進(jìn)入如果要求進(jìn)入硝化硝化階段，則應(yīng)使階段，則應(yīng)使c3日日 （4

8、-96）2X的確定的確定 X高，高，V小，但小，但X不能太高，應(yīng)考慮以下三個(gè)因素：不能太高，應(yīng)考慮以下三個(gè)因素：（1）供氧的經(jīng)濟(jì)性與可能性）供氧的經(jīng)濟(jì)性與可能性 X太高，粘滯性太高，粘滯性，O2的擴(kuò)散阻力增大，擴(kuò)散器的動(dòng)力費(fèi)用的擴(kuò)散阻力增大，擴(kuò)散器的動(dòng)力費(fèi)用 X太高，需氧量太大，若擴(kuò)散器的供氧活性污泥的需氧，滿(mǎn)太高，需氧量太大，若擴(kuò)散器的供氧活性污泥的需氧，滿(mǎn)足不了活性污泥對(duì)氧的需要。對(duì)空氣曝氣而言，要求供氧量太大則足不了活性污泥對(duì)氧的需要。對(duì)空氣曝氣而言，要求供氧量太大則為不可能。為不可能。 X太高，即不經(jīng)濟(jì)也不可能太高，即不經(jīng)濟(jì)也不可能不經(jīng)濟(jì)不經(jīng)濟(jì)（2）活性污泥的凝聚沉淀性能）活性污泥的凝

9、聚沉淀性能 XXr，而，而Xr與活性污泥的沉淀性能、濃縮時(shí)間有關(guān)。與活性污泥的沉淀性能、濃縮時(shí)間有關(guān)。1.2 一般為沉淀等因素的系數(shù)，考慮污泥在二沉池中式中rrSVIXr：106 Xr與與SVI成反比，當(dāng)成反比，當(dāng)SVI100左右，左右， 則則Xr在在800012000mg/L之間。之間。 （3）二沉池與污泥回流設(shè)備的造價(jià)）二沉池與污泥回流設(shè)備的造價(jià) X太高，二沉池負(fù)荷大，二沉池造價(jià)高太高，二沉池負(fù)荷大，二沉池造價(jià)高 X太高，太高，RQ回流污泥量大，回流污泥設(shè)備的造價(jià)與動(dòng)力費(fèi)用回流污泥量大，回流污泥設(shè)備的造價(jià)與動(dòng)力費(fèi)用 ewrwrXQQXQRQXXRQQ 00 eweXQQXrwrXQRQXX

10、RQQRRRQQRRQQQRQXXwwr 11 0QQ,QQwwrXRRX 1X的計(jì)算的計(jì)算 1） 進(jìn)入進(jìn)入二沉池二沉池的污泥量應(yīng)等于從二沉池流出的污泥量：的污泥量應(yīng)等于從二沉池流出的污泥量：(1+R)QX, SeQ - QwXe, SeQS0X0=0RQ, Xr, SeVX, Se二沉池二沉池物料衡算范圍完全混合連續(xù)流系統(tǒng)物料衡算圖完全混合連續(xù)流系統(tǒng)物料衡算圖Qw，Xr剩余污泥 ewrwrXQQXQRQXXRQQ rSVIXr 610rSVIRRX 6101 2） 按式計(jì)算出按式計(jì)算出X 在考慮上述三個(gè)因素的基礎(chǔ)上，參考表在考慮上述三個(gè)因素的基礎(chǔ)上，參考表4-18，確定，確定XvrVXbQS

11、aOR 2 vrhmaxVXbQSKaO 21活性污泥需氧量（活性污泥需氧量（RO2）與曝氣設(shè)備供氣量（）與曝氣設(shè)備供氣量（Gs）的計(jì)算）的計(jì)算（1）需氧量計(jì)算）需氧量計(jì)算 1） 日平均需氧量日平均需氧量 2） 最大時(shí)需氧量（最大時(shí)需氧量（O2）max 3）硝化需氧量計(jì)算硝化需氧量計(jì)算 5-7-3 曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置的計(jì)算與設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置的計(jì)算與設(shè)計(jì) 在硝化反應(yīng)過(guò)程中，將在硝化反應(yīng)過(guò)程中，將1g氨氮氧化為硝酸鹽需要氨氮氧化為硝酸鹽需要4.57g氧氧(其中亞硝化反應(yīng)需耗氧其中亞硝化反應(yīng)需耗氧3.43g，硝化反應(yīng)需耗氧，硝化反應(yīng)需耗氧l.14g)，同時(shí)約，同時(shí)約需耗需耗7.14g重

12、碳酸鹽堿度重碳酸鹽堿度(以以CaCO3計(jì)計(jì))，以平衡硝化產(chǎn)生的酸度。，以平衡硝化產(chǎn)生的酸度。)Pa(H.Pb 351089100131 %EEOAAt10012179121 （2）供氣量（）供氣量（Gs）計(jì)算）計(jì)算 1） 計(jì)算計(jì)算Csb 421020625tbssbO.PCC5-7-3 曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置的計(jì)算與設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置的計(jì)算與設(shè)計(jì)357. 4NHNCR 20200024. 1TTsbsCCRCR 2020max2max024. 1TTsbsoCCCOR2）求曝氣設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)條件下脫氧清水中的供氧量）求曝氣設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)條件下脫氧清水中的供氧量R0 日平均供氧量日平均供氧量R0

13、最大時(shí)供氧量（最大時(shí)供氧量（R0）max3）求曝氣設(shè)備供氣量）求曝氣設(shè)備供氣量Gs 平均時(shí)供氣量平均時(shí)供氣量100300 AsE.RG（m3/h）最大時(shí)供氣量（最大時(shí)供氣量（Gs）max 100300 AmaxmaxsE.RG （m3/h）2鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)空氣擴(kuò)散裝置（曝氣盤(pán)）空氣擴(kuò)散裝置（曝氣盤(pán)）（1）空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）的選定與布置）空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）的選定與布置 要求要求EA、EP（充氧動(dòng)力效率）較高，且不易堵塞（充氧動(dòng)力效率）較高，且不易堵塞（2）空氣管道系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)）空氣管道系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 1）經(jīng)濟(jì)流速：）經(jīng)濟(jì)流速： 主干管、干管：主干管

14、、干管：1015 m/s 豎管、支管：豎管、支管：45 m/s 然后根據(jù)然后根據(jù)Q、v 查附錄查附錄2求出對(duì)應(yīng)的管徑求出對(duì)應(yīng)的管徑 2）阻力損失計(jì)算）阻力損失計(jì)算總h 管h擴(kuò)散器h7 .14 kPa（1.5mH2O柱）柱） 4.9 kpa （4.99.8）kPa21hhh管式中：式中：h1沿程阻力損失，查附錄沿程阻力損失，查附錄3求出求出 h2局部阻力損失，換算成當(dāng)量長(zhǎng)度局部阻力損失，換算成當(dāng)量長(zhǎng)度l0來(lái)計(jì)算來(lái)計(jì)算接入曝氣池的管道應(yīng)高出接入曝氣池的管道應(yīng)高出池水面池水面0.5m，以免產(chǎn)生回，以免產(chǎn)生回水現(xiàn)象。水現(xiàn)象。) m ( 555 210.KD.l 當(dāng)當(dāng)量量長(zhǎng)長(zhǎng)度度)( lLL m 0 設(shè)

15、設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算長(zhǎng)長(zhǎng)度度K是長(zhǎng)度換算系數(shù)表（是長(zhǎng)度換算系數(shù)表（4-23）（4-102）4321hhhhH 421hhh Pa.H.hk 89513 3）空壓機(jī)所需壓力）空壓機(jī)所需壓力H估算空壓機(jī)所需壓力估算空壓機(jī)所需壓力P = 1.5mH2O柱柱臺(tái)臺(tái)數(shù)數(shù)來(lái)來(lái)確確定定鼓鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)的的型型號(hào)號(hào)與與根根據(jù)據(jù) 4321 hhhhHGQs4）鼓風(fēng)機(jī)的選擇）鼓風(fēng)機(jī)的選擇同型號(hào)：同型號(hào)：3臺(tái)臺(tái) 備用備用1臺(tái)臺(tái) 4臺(tái)臺(tái) 備用備用2臺(tái)臺(tái) 20200024. 1TTssCCRCD.RQ.os 2082308040KD.N. 3. 機(jī)械曝氣裝置的設(shè)計(jì)機(jī)械曝氣裝置的設(shè)計(jì)（1）選擇葉輪型式）選擇

16、葉輪型式（2）確定葉輪直徑與軸功率）確定葉輪直徑與軸功率 531741：倒傘型葉輪倒傘型葉輪平板型葉輪平板型葉輪：泵型葉輪：泵型葉輪：池池葉輪葉輪DD5241HD 水深水深葉輪葉輪（3）其它要求）其它要求 QRQR R 1 ) 98-4 ( 推推出出污污泥泥回回流流比比式式由由rXRRX XXXRr 4. 污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與剩余污泥處置污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與剩余污泥處置（1）污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1）回流污泥量的計(jì)算（）回流污泥量的計(jì)算（QR）SVI、X、Xr三者之間關(guān)系三者之間關(guān)系SVI會(huì)在一定范圍內(nèi)變化，要維持一定的會(huì)在一定范圍內(nèi)變化，要維持一定的X，則，則R就應(yīng)加以調(diào)整

17、變化就應(yīng)加以調(diào)整變化同時(shí)同時(shí)X也需要根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷的變化而加以調(diào)整，為調(diào)整也需要根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷的變化而加以調(diào)整，為調(diào)整X也需要調(diào)整也需要調(diào)整R 設(shè)計(jì)應(yīng)按設(shè)計(jì)應(yīng)按Rmax設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。rSVIXr 610rSVIRRX 6101XXXRr 2）污泥提升設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)）污泥提升設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì) 污泥泵（軸流泵）污泥泵（軸流泵） 效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，不會(huì)破壞活性污泥絮體。設(shè)回流污泥泵效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，不會(huì)破壞活性污泥絮體。設(shè)回流污泥泵 站，適用于大、中型污水廠(chǎng)。站，適用于大、中型污水廠(chǎng)。 121 nhhmin50 211.hhh ：在在一一般般情情況況下下 空氣提升器空氣提升器 設(shè)在二沉池排泥井或曝氣池進(jìn)

18、口處的回流井內(nèi)。設(shè)在二沉池排泥井或曝氣池進(jìn)口處的回流井內(nèi)。 一座污泥回流井只設(shè)一臺(tái)空氣提升器，并只接受一座二沉池污泥一座污泥回流井只設(shè)一臺(tái)空氣提升器，并只接受一座二沉池污泥 斗來(lái)的污泥。斗來(lái)的污泥。 升液筒在井內(nèi)的最小淹沒(méi)水深升液筒在井內(nèi)的最小淹沒(méi)水深h1 （mm）式中：式中：n密度系數(shù)，一般為密度系數(shù)，一般為22.5 h2需提升的高度需提升的高度 空氣用量空氣用量Qu（35）Qmax提升污泥量提升污泥量，空氣壓力，空氣壓力h1+3kPa 查設(shè)計(jì)手冊(cè)查設(shè)計(jì)手冊(cè) （4-107），即，即h1h2h10.2mh2回流污泥液面回流污泥渠底來(lái)自二次沉淀 池空氣空氣提升器構(gòu)造示意圖 螺旋泵螺旋泵螺旋提升泵

19、的基本構(gòu)造)min/r(Dj 50 32 最最佳佳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速jgj. 1160 jg. 1160)mm(D. 114200 （4-109） 式中：式中：D螺旋泵的外緣直徑（螺旋泵的外緣直徑（m）工作轉(zhuǎn)速工作轉(zhuǎn)速Vg安裝傾角：安裝傾角：3038泵體外緣與導(dǎo)槽內(nèi)壁之間的間隙泵體外緣與導(dǎo)槽內(nèi)壁之間的間隙優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)： 效率高，節(jié)省能耗效率高，節(jié)省能耗 不堵塞，維護(hù)管理方便不堵塞，維護(hù)管理方便 轉(zhuǎn)速較慢，不會(huì)打碎活性污泥絮體轉(zhuǎn)速較慢，不會(huì)打碎活性污泥絮體 無(wú)其它附屬設(shè)備，直接設(shè)在曝氣池與二沉池之間，無(wú)其它附屬設(shè)備，直接設(shè)在曝氣池與二沉池之間，應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛 缺點(diǎn)是占地較大缺點(diǎn)是占地較大（4-

20、111） 附錄附錄9)d/VSSkg(VXKYQSXvdr ) VSSkg/d ( rsfXQX 剩余污泥式中 ) / ( 3dmQQ：ws 750.XXMLSSMLVSSfrvr /d)(m 3rsfXXQ （2） 剩余污泥及其處置剩余污泥及其處置 1) 剩余污泥剩余污泥 （4-21）（4-112） （4-113） 污污泥泥濃濃縮縮澄澄清清泥泥水水分分離離功功能能 2) 剩余污泥處置剩余污泥處置 將含水率為將含水率為99的剩余污泥送入濃縮池濃縮的剩余污泥送入濃縮池濃縮 （9697）含水率的污泥再與初沉池污泥一起去進(jìn)行厭氧消化含水率的污泥再與初沉池污泥一起去進(jìn)行厭氧消化 將含水率為將含水率為9

21、9的剩余污泥的剩余污泥初沉池，起生物絮凝作用，提高初沉池，起生物絮凝作用，提高初沉池去除效果。但是增大了初沉池負(fù)荷，提高了進(jìn)入曝氣池的初沉池去除效果。但是增大了初沉池負(fù)荷，提高了進(jìn)入曝氣池的BOD濃度，增加了曝氣池負(fù)荷濃度，增加了曝氣池負(fù)荷 剩余污泥（剩余污泥（99）濃縮濃縮與初沉池污泥相混合，并投加混與初沉池污泥相混合，并投加混凝劑后采用機(jī)械脫水。凝劑后采用機(jī)械脫水。5. 二沉池二沉池（2）特點(diǎn)）特點(diǎn) 1) 同時(shí)具有泥水分離和污泥濃縮的二種功能，要求池表面積同時(shí)具有泥水分離和污泥濃縮的二種功能，要求池表面積A較大較大 2) 進(jìn)入的混合液污泥濃度高，且具有絮凝性，屬于成層沉淀進(jìn)入的混合液污泥濃

22、度高，且具有絮凝性，屬于成層沉淀 3) 因?yàn)榛钚晕勰噘|(zhì)輕，出流堰負(fù)荷比初沉池小，因?yàn)榛钚晕勰噘|(zhì)輕，出流堰負(fù)荷比初沉池小，為為1.7L/ms， 初沉池為初沉池為2.9 L/ms（1） （二沉池）（二沉池）水平水平 maxV （初初沉沉池池）水水平平 max32V同時(shí)同時(shí) 5mm/s 7mm/s 4) 靜水壓力排泥的靜水頭靜水壓力排泥的靜水頭0.9mH2O柱柱0.5m50i1H2 沉淀池靜水壓力排泥 1-排泥管；2-集泥斗 固固體體通通量量法法表表面面負(fù)負(fù)荷荷法法二二沉沉池池設(shè)設(shè)計(jì)計(jì))(m 632u.QqQA （3）1) 沉淀池表面積沉淀池表面積A式中：式中：u沉速，沉速，mm/s2) 澄清區(qū)水深

23、澄清區(qū)水深H1tqAQtH 1式中：式中：t水力停留時(shí)間（水力停留時(shí)間（h），一般為），一般為11.5h 表表4-253) 污泥區(qū)容積污泥區(qū)容積V設(shè)計(jì)二沉池貯泥時(shí)間為設(shè)計(jì)二沉池貯泥時(shí)間為2hRQRRV21)1 (4式中：式中：Q設(shè)計(jì)水量設(shè)計(jì)水量（m3/h）6. 曝氣沉淀池各部分尺寸的確定曝氣沉淀池各部分尺寸的確定 （1）池體）池體 受攪拌器的限制：受攪拌器的限制： 1） D20m，受充氧能力和攪拌能力的限制，受充氧能力和攪拌能力的限制，D不能過(guò)大不能過(guò)大 2） H水深水深5m，太深，攪拌不好，池底易積泥，太深，攪拌不好，池底易積泥 結(jié)構(gòu)尺寸的要求：結(jié)構(gòu)尺寸的要求： 3） h3（沉淀區(qū)水深）（沉

24、淀區(qū)水深）12m，過(guò)小就會(huì)影響上升水流的穩(wěn)定，過(guò)小就會(huì)影響上升水流的穩(wěn)定 4） 曝氣筒保護(hù)高度曝氣筒保護(hù)高度h2 = 0.81.20m 5） 曝氣筒直壁段高度曝氣筒直壁段高度h2導(dǎo)流區(qū)高度導(dǎo)流區(qū)高度h1 且（且（h2h1）0.414B（B為導(dǎo)流區(qū)寬度）為導(dǎo)流區(qū)寬度） 6）池底斜壁與水平呈）池底斜壁與水平呈45。BbhHh1h2V2V1D3D2D1 LD4D53曝氣沉淀池各部位圖示V3F 152導(dǎo)導(dǎo)流流區(qū)區(qū)面面積積導(dǎo)導(dǎo)流流區(qū)區(qū)下下降降流流速速左左右右 )(s/mmV2322 ； 6 . 31VVVRQF 沉沉淀淀區(qū)區(qū)面面積積導(dǎo)導(dǎo)流流區(qū)區(qū)面面積積曝曝氣氣區(qū)區(qū)面面積積321FFF 回回流流縫縫面面積

25、積每每個(gè)個(gè)回回流流窗窗孔孔面面積積回回流流窗窗孔孔總總面面積積21fff（2）回流窗）回流窗 回流窗總長(zhǎng)度為曝氣筒周長(zhǎng)的回流窗總長(zhǎng)度為曝氣筒周長(zhǎng)的30左右，其調(diào)節(jié)高度為左右，其調(diào)節(jié)高度為50150mm（3）導(dǎo)流區(qū)）導(dǎo)流區(qū) （4） 確定回流縫的寬度確定回流縫的寬度b，b一般取值為一般取值為150300mm，順流圈長(zhǎng)度，順流圈長(zhǎng)度L0.40.6m。 由回流縫流速由回流縫流速V42040mm/s校核校核，該結(jié)構(gòu)形式為防該結(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(shí)要使回流污止曝氣區(qū)混合液和氣泡竄入污泥回流區(qū)，干擾沉淀；同時(shí)要使回流污泥順利回流入曝氣區(qū)。泥順利回流入曝氣區(qū)。nVRQf

26、V116 . 31 ) ( 200mm/s 100窗孔面積過(guò)窗孔流速式中：式中：Q設(shè)計(jì)水量設(shè)計(jì)水量（m3/h）s/mm4020s/mm15s/mm20010042321VVVVV B.hhhh41401212 且且（5）結(jié)構(gòu)容積系數(shù)為（）結(jié)構(gòu)容積系數(shù)為（35） 回流縫設(shè)計(jì)：回流縫設(shè)計(jì)：先確定回流縫的寬度先確定回流縫的寬度b（150300mm）確定順流圈長(zhǎng)度確定順流圈長(zhǎng)度L0.40.6m校核回流縫內(nèi)污水的流速校核回流縫內(nèi)污水的流速V4（2040mm/s） 411 42.bLDbf先先求求回回流流縫縫過(guò)過(guò)水水面面積積 則則 smm40206324/nf.QRV 例題例題4-3：已知：已知Q=300

27、00m3/d，Kh=1.4，S0=225mg/L，Se=25mg/L，一級(jí)，一級(jí)處理的處理的BOD5=25%要求：要求： 計(jì)算確定曝氣池工藝尺寸計(jì)算確定曝氣池工藝尺寸 計(jì)算設(shè)計(jì)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)計(jì)算設(shè)計(jì)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)舉例解：解：一、曝氣池各主要部位尺寸的計(jì)算與確定一、曝氣池各主要部位尺寸的計(jì)算與確定1處理程度處理程度的確定的確定1進(jìn)入曝氣池污水進(jìn)入曝氣池污水 75168251225.%Sa mg/L6.4250.097.1 mg/L處理水：處理水：BOD5（總）（總） Se + BOD5 = Se + 7.1bXaCe 溶解性溶解性 非溶解性非溶解性 25mg/L 18.6 mg/L+

28、6.4 mg/L2出水中非溶解性出水中非溶解性BOD5=7.1bXaSemg/L 61846251725 5.CbX.BODea 出出水水中中溶溶解解性性%.SSSaea907516861875168 34 2運(yùn)行方式運(yùn)行方式 以以傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法為基礎(chǔ)，按為基礎(chǔ)，按階段曝氣活性污泥法階段曝氣活性污泥法和和再生曝氣活性污泥法再生曝氣活性污泥法運(yùn)行運(yùn)行 集中從池首進(jìn)水集中從池首進(jìn)水 沿曝氣池多點(diǎn)進(jìn)水沿曝氣池多點(diǎn)進(jìn)水 沿曝氣池某點(diǎn)進(jìn)水沿曝氣池某點(diǎn)進(jìn)水 和回流污泥和回流污泥 從池首回流污泥從池首回流污泥 從池首回流污泥從池首回流污泥3曝氣池計(jì)算與設(shè)計(jì)曝氣池計(jì)算與設(shè)計(jì)1Ns的確定的確定由下

29、式計(jì)算由下式計(jì)算d/kgMLSSkgBOD 30907506180185052 .fSKNes2確定確定X 由由Ns查圖查圖4-7得出得出SVI值為值為100120，取，取120，并取，并取R50，計(jì)算，計(jì)算X %.285751682575168mg/L 333321120105015010166 .rSVIRRX 取整取整X3300 mg/L 3確定曝氣池容積確定曝氣池容積V3m 512133003016930000 .XNQSVsa 4.2mH m 256025121 3則則取取池池水水深深則則每每座座池池容容每每組組一一座座設(shè)設(shè)二二組組曝曝氣氣池池； V，。；之之間間在在則則取取池池寬寬

30、每每座座池池的的表表面面積積 21 0712454B 4.5mB m 6609242560 2.F m.BFL5135546609 池池長(zhǎng)長(zhǎng)m 12755135 51.L， 每每廊廊道道長(zhǎng)長(zhǎng)個(gè)個(gè)廊廊道道設(shè)設(shè)4確定曝氣池各部位尺寸確定曝氣池各部位尺寸 取超高取超高0.5m，池總高水深，池總高水深+超高超高4.2+0.54.7m具體布置見(jiàn)圖具體布置見(jiàn)圖4-38來(lái)自初次沉淀池來(lái)自空壓機(jī)站回流污泥井來(lái)自污泥泵站回流污泥去二次沉淀池中間配水渠后配水渠前配水渠回流污泥井出水進(jìn)水空氣干管空氣干管曝氣池平面圖二、曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)二、曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)1平均需氧量平均需氧量O2 h/kg.d/kg.VXb

31、QSaOvr)8173(170)54171(440801000250051211501000)618(257516830000502 2最大時(shí)需氧量最大時(shí)需氧量(O2)max h/kg.Omax)3211(205241000250051211501000)618(2575168412430000502 每日去除的每日去除的BOD5值：值： d/kg.BOD)54504(43201000)618(2575168300005 5229309505450443205417144080kgBOD/kgO).(.).().(.O 21817301703211020522.).(.).(.OOmax 去除

32、每千克去除每千克BOD5的需氧量的需氧量O23供氣量供氣量Gs 確定用網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴(kuò)散器，其確定用網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴(kuò)散器，其EA12，距池底，距池底0.2m，淹，淹沒(méi)水深沒(méi)水深4.0m，查附錄一得出：，查附錄一得出：Cs（20）9.17 mg/L，Cs（30）7.63 mg/L，設(shè)計(jì)水溫定為，設(shè)計(jì)水溫定為30（以最不利溫度設(shè)計(jì)）。（以最不利溫度設(shè)計(jì)）。Pa.Pb53510405141089101031 %.%.%EEOAAt96181001201217912012110012179121 L/mg.O.PCCtbssb548429618100262104051637421002625553

33、030 L/mg.Csb510145117920 h/kgO.).(.CCRCRTsbsb22030203020025002410254819508205101791700241 h/kgO.).(.Rmax2203003030241025481950820510179205 平均供氣量平均供氣量Gs h/m.E.RGAs306946100123025010030 最大時(shí)供氣量最大時(shí)供氣量(Gs)max h/m.Gmaxs384181001230303 去除每千克去除每千克BOD5的供氣量為：的供氣量為：536382443206946kgBOD/m. 每每m3污水供氣量為：污水供氣量為：污污水

34、水3356524300006946m/m. 提升污泥的空氣量：提升污泥的空氣量：h/m.337506024300005 總需氣量總需氣量GsT8418+375012168m3/hh/m：3168508418 每每根根豎豎管管供供氣氣量量個(gè)個(gè)采采用用空空氣氣擴(kuò)擴(kuò)散散器器個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)2500 24794901215 ，. ：個(gè)個(gè)每每根根豎豎管管上上安安裝裝數(shù)數(shù)目目50502500 ：h/m.：337325008418 每每個(gè)個(gè)擴(kuò)擴(kuò)散散器器的的配配氣氣量量4空氣管路計(jì)算空氣管路計(jì)算 空氣管的布置空氣管的布置 曝氣池面積曝氣池面積F27451215m2 選擇最遠(yuǎn)最長(zhǎng)的管路作為計(jì)算管路，列空氣管路計(jì)算表進(jìn)行

35、選擇最遠(yuǎn)最長(zhǎng)的管路作為計(jì)算管路，列空氣管路計(jì)算表進(jìn)行 計(jì)算，得出管道系統(tǒng)的總壓力損失：計(jì)算，得出管道系統(tǒng)的總壓力損失： Pa.Pa.hhk97911979899920121 網(wǎng)狀膜擴(kuò)散器的壓力損失為網(wǎng)狀膜擴(kuò)散器的壓力損失為 5.88 kPa，設(shè)計(jì)取，設(shè)計(jì)取9.8 kPa 9874.017 1615 14130.50.50.50.50.50.90.90.90.91.60.65空氣管路計(jì)算圖10115空氣機(jī)的選擇空氣機(jī)的選擇 所需壓力所需壓力P（4.2-0.2+1）9.849 kPa 空氣流量：最大時(shí)：空氣流量：最大時(shí)：8418+375012168m3/h202.8m3/min 平均時(shí)：平均時(shí)：6

36、946+375010696m3/h178.3m3/min 選選LG60，5臺(tái)，臺(tái)，P50KPa，Q60 m3/min。3用用2備；備；4用用1備備自學(xué)例題【自學(xué)例題【4-4】P191（曝氣沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算）（曝氣沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算）5-8 曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置1曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)（1）兩種曝氣方式：）兩種曝氣方式： 鼓風(fēng)曝氣：空氣加壓設(shè)備（鼓風(fēng)機(jī)）鼓風(fēng)曝氣：空氣加壓設(shè)備（鼓風(fēng)機(jī)）管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)擴(kuò)散裝置（曝氣器）擴(kuò)散裝置（曝氣器） 機(jī)械曝氣：曝氣葉輪機(jī)械曝氣：曝氣葉輪 曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷兩種曝氣方式示意圖兩種曝氣方式示意圖機(jī)械曝氣式總總供供氧氧量量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移至至混混合合液液中中的的

37、氧氧量量100 AE（2） 曝氣器的作用曝氣器的作用（3） 曝氣器的主要指標(biāo)曝氣器的主要指標(biāo) 1） 動(dòng)力效率動(dòng)力效率EP：（：（kgO2/kWh） 2） 氧利用效率氧利用效率EA（氧轉(zhuǎn)移效率）（氧轉(zhuǎn)移效率）3）充氧能力）充氧能力EL：（：（kgO2/h）對(duì)鼓風(fēng)曝氣性能以對(duì)鼓風(fēng)曝氣性能以EP、EA來(lái)評(píng)定來(lái)評(píng)定 對(duì)機(jī)械曝氣性能以對(duì)機(jī)械曝氣性能以EP、EL來(lái)評(píng)定。無(wú)法用來(lái)評(píng)定。無(wú)法用EA來(lái)評(píng)定來(lái)評(píng)定充氧充氧攪拌混合攪拌混合2鼓風(fēng)曝氣空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）鼓風(fēng)曝氣空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）新型高效曝氣器新型高效曝氣器 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的空氣擴(kuò)散裝置主要分為：微氣泡、中氣泡、鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的空氣擴(kuò)散裝置主要分為：

38、微氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊及空氣升液等類(lèi)型。大氣泡、水力剪切、水力沖擊及空氣升液等類(lèi)型。 1）微氣泡空氣擴(kuò)散裝置（）微氣泡空氣擴(kuò)散裝置（EA10，氣泡直徑，氣泡直徑1.5mm）(1) 擴(kuò)擴(kuò)散散板板匣匣擴(kuò)擴(kuò)散散板板溝溝擴(kuò)擴(kuò)散散板板30030035（mm）（714） 1.82.5(2) 擴(kuò)散管：組成擴(kuò)散管組擴(kuò)散管：組成擴(kuò)散管組（1013） 2.060100mm；L500600mm；8-12根管組裝成一個(gè)管組。根管組裝成一個(gè)管組。(3) 固定式平板型微孔空氣擴(kuò)散器固定式平板型微孔空氣擴(kuò)散器 圖圖 （2025） 46 (4) 固定式鐘罩型微孔空氣擴(kuò)散器固定式鐘罩型微孔空氣擴(kuò)散器 圖圖

39、（2025） 46EA EP（kgO2/kWh） 上述微孔空氣擴(kuò)散器多采用如陶瓷等剛性材料制造，氧利用率和動(dòng)力效上述微孔空氣擴(kuò)散器多采用如陶瓷等剛性材料制造，氧利用率和動(dòng)力效率較高，但具有易被堵塞，空氣需要凈化等缺點(diǎn)。率較高，但具有易被堵塞，空氣需要凈化等缺點(diǎn)。(5) 膜片式微孔空氣擴(kuò)散器膜片式微孔空氣擴(kuò)散器 圖圖 （2738） mmLmm50070微微孔孔擴(kuò)擴(kuò)散散管管 (7) 曝氣軟管曝氣軟管 （25.332.5） 4.58.6(6) 搖臂式微孔空氣擴(kuò)散器（搖臂式微孔空氣擴(kuò)散器（圖圖4-53）（1830）EA EP（kgO2/kWh）2）中氣泡空氣擴(kuò)散裝置（氣泡直徑）中氣泡空氣擴(kuò)散裝置（氣泡

40、直徑1.53.0mm） mmLmmd10050535025間間距距小小孔孔管管徑徑，(2) WM180型網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散裝置型網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散裝置 圖圖4-55 （1215） 2.73.7(1) 穿孔管（單管，雙管，柵狀）穿孔管（單管，雙管，柵狀） （46） 1.0EA EP（kgO2/kWh）3）水力剪切式空氣擴(kuò)散裝置）水力剪切式空氣擴(kuò)散裝置 EA EP（kgO2/kWh）(1) 倒盆式空氣擴(kuò)散裝置倒盆式空氣擴(kuò)散裝置 圖圖4-56 （6.58.8） 1.752.88(2) 固定螺旋空氣擴(kuò)散裝置固定螺旋空氣擴(kuò)散裝置 圖圖4-57 10 2(3) 金山金山型空氣擴(kuò)散裝置型空氣擴(kuò)散裝置 圖圖4-60

41、8 EL0.41（kgO2/h）4）水力沖擊式空氣擴(kuò)散裝置）水力沖擊式空氣擴(kuò)散裝置(1) 密集多噴嘴空氣擴(kuò)散裝置密集多噴嘴空氣擴(kuò)散裝置 圖圖4-61(2) 射流式空氣擴(kuò)散裝置射流式空氣擴(kuò)散裝置 20 圖圖4-625）水下空氣擴(kuò)散裝置：充氧、攪拌）水下空氣擴(kuò)散裝置：充氧、攪拌(1) 上流式水下空氣擴(kuò)散裝置：上流式水下空氣擴(kuò)散裝置： 圖圖4-63(2) 下流式水下空氣擴(kuò)散裝置：下流式水下空氣擴(kuò)散裝置： 圖圖4-64 3機(jī)械曝氣裝置機(jī)械曝氣裝置三項(xiàng)作用：三項(xiàng)作用： 曝氣器轉(zhuǎn)動(dòng)，污水不斷地以水幕狀由曝氣器周邊拋向四周，形成水曝氣器轉(zhuǎn)動(dòng)，污水不斷地以水幕狀由曝氣器周邊拋向四周，形成水躍，液面劇烈攪動(dòng)，卷

42、入空氣；躍，液面劇烈攪動(dòng)，卷入空氣； 曝氣器轉(zhuǎn)動(dòng)，具有提升液體的作用，使混合液連續(xù)地上、下循環(huán)流曝氣器轉(zhuǎn)動(dòng)，具有提升液體的作用，使混合液連續(xù)地上、下循環(huán)流動(dòng)，氣、液接觸界面不斷更新；動(dòng)，氣、液接觸界面不斷更新； 曝氣器轉(zhuǎn)動(dòng)，其后側(cè)形成負(fù)壓區(qū)，能吸入部分空氣。曝氣器轉(zhuǎn)動(dòng)，其后側(cè)形成負(fù)壓區(qū)，能吸入部分空氣。1）豎軸式機(jī)械曝氣裝置）豎軸式機(jī)械曝氣裝置(1) 泵型葉輪曝氣器泵型葉輪曝氣器 圖圖4-66、4-67 (2) K型葉輪曝氣器型葉輪曝氣器 圖圖 4-68 (3) 倒傘型葉輪曝氣器倒傘型葉輪曝氣器 圖圖4-69 (4) 平板型葉輪曝氣器平板型葉輪曝氣器 圖圖4-702）臥軸式機(jī)械曝氣裝置）臥軸式

43、機(jī)械曝氣裝置 曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷 圖圖4-72 氣泡擴(kuò)散板通氣螺栓螺母膠粘支托板膠圈配氣管固定式平板型微孔空氣擴(kuò)散器 銅螺桿空氣擴(kuò)散管配氣管固定式鐘罩型微孔空氣擴(kuò)散器 1274G18.15(3/4) 塑料倒盆式空氣擴(kuò)散裝置1-倒盆式塑料殼體2-橡膠板；3-密封圈；4-塑料螺桿；5-塑料螺母；6-不銹鋼開(kāi)口銷(xiāo)345618個(gè)牙140G50(2)(a)G50(2)R? 金山I型空氣擴(kuò)散裝置 (a)擴(kuò)散裝置；(b)鋼管接頭7000200035001500650300030001501300(長(zhǎng)3600)水位6515(a)(b)12345 密集多噴嘴空氣擴(kuò)散裝置(a)反射板剖面圖；(b)裝置軸側(cè)圖1-空氣

44、管；2-支柱接工作臺(tái)；3-反射板；4-曝氣筒；5-噴嘴水氣泡空氣上流式水下空氣擴(kuò)散裝置3124nDKh3Ha 平板形葉輪曝氣器構(gòu)造示意圖1-驅(qū)動(dòng)裝置；2-進(jìn)氣孔；3-葉片；4-停轉(zhuǎn)時(shí)水位曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷高效機(jī)械曝氣器高效機(jī)械曝氣器作作 業(yè)業(yè) 題題1. 某污水處理廠(chǎng)處理規(guī)模某污水處理廠(chǎng)處理規(guī)模25000m3/d，經(jīng)預(yù)處理沉淀，經(jīng)預(yù)處理沉淀后后BOD5為為200mg/L，希望經(jīng)過(guò)生物處理后的出水，希望經(jīng)過(guò)生物處理后的出水BOD5小于小于20mg/L,進(jìn)水氨氮濃度為進(jìn)水氨氮濃度為50mg/L、出水氨、出水氨氮濃度氮濃度10mg/L 。該地區(qū)大氣壓為。該地區(qū)大氣壓為1.013105Pa，要，要求選擇一

45、種活性污泥法進(jìn)行設(shè)計(jì)。求選擇一種活性污泥法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （1）計(jì)算、確定曝氣池主要部位尺寸計(jì)算、確定曝氣池主要部位尺寸 （2）計(jì)算、設(shè)計(jì)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)計(jì)算、設(shè)計(jì)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)（附簡(jiǎn)圖附簡(jiǎn)圖） 已知參數(shù)：已知參數(shù)：f=MLVSS/MLSS=0.8；回流污泥懸；回流污泥懸浮固體濃度取浮固體濃度取10000mg/L；曝氣池中；曝氣池中MLSS取取3000mg/L；污泥齡??；污泥齡取10d。思考題思考題1. 根據(jù)微生物的集聚狀態(tài)生化處理可分為哪兩類(lèi)？污水的好根據(jù)微生物的集聚狀態(tài)生化處理可分為哪兩類(lèi)？污水的好氧生物處理法由此可分為哪兩類(lèi)典型處理工藝？氧生物處理法由此可分為哪兩類(lèi)典型處理工藝？2.如何根據(jù)活性污泥的形態(tài)和微生物種類(lèi)判斷活性污泥法的如何根據(jù)活性污泥的形態(tài)和微生物種類(lèi)判斷活性污泥法的運(yùn)行是否良好？運(yùn)行是否良好？ 。3. 微生物的生長(zhǎng)分為哪四個(gè)階段？各有什么特點(diǎn)？微生物的生長(zhǎng)分為哪四個(gè)階段？各有什么特點(diǎn)？4. 簡(jiǎn)述活性污泥法的凈化過(guò)程。簡(jiǎn)述活性污泥法的凈化過(guò)程。5. 活性污泥法的主要影響因素有哪些？適宜范圍分別是多