第三節(jié)活性污泥處理系統(tǒng)

的設(shè)計(jì)計(jì)算

設(shè)計(jì)計(jì)算主要依據(jù)：（1）處理水量，處理程度及水質(zhì)特點(diǎn)；（2）成熟設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；（3）試驗(yàn)研究取得的設(shè)計(jì)參數(shù)一、活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要依據(jù)活性污泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容計(jì)算池容，確定池體尺寸

曝氣系統(tǒng)計(jì)算（需氧量、供氣量及供氣設(shè)備）

污泥系統(tǒng)計(jì)算（2）二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容選擇池型（豎、平、幅、斜）

計(jì)算池容，確定池體尺寸

污泥系統(tǒng)計(jì)算（污泥回流量、剩余污泥排放量）二、活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容

三、活性污泥處理系統(tǒng)

設(shè)計(jì)計(jì)算方法1、曝氣池的計(jì)算方法2、需氧量及供氣量的計(jì)算方法3、污泥系統(tǒng)的計(jì)算方法污泥負(fù)荷法1、曝氣池的計(jì)算方法容積負(fù)荷法停留時(shí)間法污泥齡法

生化反應(yīng)所需氧量:2、曝氣池需氧量及供氣量的計(jì)算方法活性污泥微生物氧化分解有機(jī)污染物的需氧量活性污泥微生物本身內(nèi)源代謝的耗氧過程。

首先計(jì)算曝氣池的需氧量然后根據(jù)所需的氧量計(jì)算相應(yīng)的空氣量（空氣中氧的體積百分比為21％，氧的密度為1.42kg/m3

）

需氧量校正式中：N——曝氣器的供氧量，kgO2/h；

Cs（20）——清水20℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

Cs——清水T℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

T——混合液水溫，℃，取水7，8月份的平均值；

C——混合液溶解氧濃度，mg/L；

α——KLa修正系數(shù)（混合液KLa與清水KLa之比值），高負(fù)荷法α=0.83，低負(fù)荷法α=0.93；

β——飽和溶解氧修正系數(shù)（混合液飽和溶解氧濃度與清水飽和溶解氧濃度之比值）：高負(fù)荷β=0.95，低負(fù)荷法β=0.97；

第五節(jié)

氧化溝法

一、概述

1、氧化溝（Oxidationditch）基本特征：活性污泥處理構(gòu)筑物平面呈橢圓環(huán)形或環(huán)形“跑道”式.2、工作特點(diǎn)：溝內(nèi)流速約為0.3m/s,兼有推流與完全混合的特點(diǎn);污泥負(fù)荷在0.05~0.15kgBOD5/kgMLSS;測(cè)試中的曝氣轉(zhuǎn)碟3、氧化溝類型普通型氧化溝卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝

奧貝爾（Orbal）氧化溝

多溝交替型（PhaseIsolation）氧化溝

DE型氧化溝鼓風(fēng)曝氣型氧化溝

二、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝構(gòu)造與性能多溝串聯(lián)，一般為2~4溝；每溝安裝一臺(tái)垂直式低速表面曝氣器；靠近曝氣器下游為富氧區(qū)，靠近曝氣器上游為缺氧區(qū)。廢水多次經(jīng)富氧區(qū)和缺氧區(qū)可創(chuàng)造良好的生物脫氮的環(huán)境。BOD5去除率95%～99%，脫氮率可達(dá)90%、除磷率約50%。三、奧貝爾（Orbal）氧化溝構(gòu)造與性能廢水從最外面或最里面的溝渠進(jìn)入氧化溝、在其中不斷循環(huán)流動(dòng)的同時(shí)，通過淹沒式輸水口，從一條溝渠流入相鄰的下一條溝渠，最后從中心的或最外面的溝渠流入二沉池進(jìn)行固液分離。氧化溝的每一溝渠都是一個(gè)完全混合的反應(yīng)池，整個(gè)氧化溝相當(dāng)于若干個(gè)完全混合反應(yīng)池串聯(lián)在一起。四、多溝交替型（PhaseIsolation）氧化溝兩側(cè)的A和C池交替作為曝氣池和沉淀池，中間的B池一直為曝氣池。原水交替進(jìn)入A池或C池，處理水則相應(yīng)地從作為沉淀池的C池或A池流出。

兩溝交替型氧化溝

三溝交替型氧化溝

A、B兩溝串聯(lián)運(yùn)行，交替作為曝氣池和沉淀池，勿需設(shè)污泥回流系統(tǒng)。一般以8h為一個(gè)運(yùn)行周期。

五、鼓風(fēng)曝氣型氧化溝①氧化溝；②潛水推進(jìn)器；③微孔曝氣區(qū)圖7-36鼓風(fēng)曝氣氧化溝鼓風(fēng)曝氣及潛水推進(jìn)器與氧化溝的結(jié)合池型。在直段設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)供氣的微孔曝氣器，從池底布?xì)獬溲酰瑫r(shí)在各廊道直段的一端設(shè)置潛水推進(jìn)器推動(dòng)池內(nèi)水流。7.7序批式活性污泥法（一）、概述

一、概述序批式活性污泥法（SeguencingBatchActivatedProcess）

序批式反應(yīng)器（SeguencingBatchReactor，簡(jiǎn)稱SBR）基本特點(diǎn):

泥水分離在曝氣池內(nèi)完成;

按一定的運(yùn)行方式周期運(yùn)行。進(jìn)水→曝氣→沉淀→排水

→閑置

（二）SBR法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1）沒有二沉池和污泥回流系統(tǒng)，投資省，占地少；2）時(shí)間上屬理想推流，空間上完全混合，因而處理效率高；3）沉淀時(shí)接近理想靜置沉淀，固液分離穩(wěn)定，出水水質(zhì)好：4）周期內(nèi)好氧與厭氧過程交叉進(jìn)行，有除P脫N功能；5）運(yùn)行靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)1）自動(dòng)化控制要求高；2）需要專用排水設(shè)備；3）間歇排水，且排水時(shí)間短、流量大；4）潷水深度一般為1～2m，這部分水頭損失。潷水器

由于SBR工藝是周期排水，且排水時(shí)池中水位是不斷變化的，為了保證排水時(shí)不擾動(dòng)池中各層清水，且排出的總是上層，同時(shí)為了防止水面上的浮渣溢出，排水堰口始終處于淹沒流狀態(tài)。因此，SBR工藝要求使用潷水器（浮動(dòng)式排水堰）。

控制系統(tǒng)

SBR工藝中需按照時(shí)間順序，定時(shí)進(jìn)行開關(guān)操作，這些操作均為時(shí)間程序控制，需要實(shí)現(xiàn)自控。二、SBR法的工藝設(shè)計(jì)

1）BOD-SS負(fù)荷

式中：e——曝氣時(shí)間比，即一個(gè)周期中的曝氣時(shí)間與一個(gè)周期所需時(shí)間之比；

n——每日周期數(shù)；

ta——一個(gè)周期的曝氣時(shí)間，h。1/m——排出比1、工藝設(shè)計(jì)方法

1/m——排出比反應(yīng)池潷水器排出的水量與池有效容積之比

2）曝氣時(shí)間3）沉淀時(shí)間式中：ts——沉淀時(shí)間，沉淀時(shí)間一般為1－2h；

h——潷水深度，m；

ε——安全水深（潷水結(jié)束時(shí)污泥界面上水深）m；

H——反應(yīng)池有效水深m=（h/H

）；

u——污泥界面沉降速度，m/h，按下列公式計(jì)算：當(dāng)X≤3000mg/L時(shí)4）進(jìn)水時(shí)間

te

te=T/N

式中：te——進(jìn)水時(shí)間，h；

T——周期時(shí)間，h；

N——反應(yīng)器個(gè)數(shù)。5）排出時(shí)間td

排出時(shí)間td根據(jù)潷水器的堰口負(fù)荷，排出比、排水裝置的排水速度與臺(tái)數(shù)確定。排水時(shí)間不宜太短，否則會(huì)擾動(dòng)泥層，降低出水質(zhì)量。

6）、周期時(shí)間必須滿足下列條件：

非限制曝氣：

T＝

te

＋ta＋ts＋td

限制曝氣：T≥ta＋ts＋td式中：T——一個(gè)周期的所需時(shí)間

ta——一個(gè)周期的曝氣時(shí)間

ts——一個(gè)周期的沉淀時(shí)間

td——一個(gè)周期的排水時(shí)間

te－一個(gè)周期的進(jìn)水時(shí)間

7）反應(yīng)池容積計(jì)算

SBR工藝的反應(yīng)池形式有圓形和矩形。

反應(yīng)池容積：

V＝m·Q／n.N

式中：V－各反應(yīng)池的容量

1／m－排出比

Q－設(shè)計(jì)處理水量t/d

N－反應(yīng)池?cái)?shù)量

n－周期數(shù)n＝24/T

8)需氧量計(jì)算式中：N——曝氣器的供氧量，kgO2/h；

Cs（20）——清水20℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

Cs——清水T℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

T——混合液水溫，℃，取水7，8月份的平均值；

C——混合液溶解氧濃度，mg/L；

α——KLa修正系數(shù)（混合液KLa與清水KLa之比值），高負(fù)荷法α=0.83，低負(fù)荷法α=0.93；

β——飽和溶解氧修正系數(shù)（混合液飽和溶解氧濃度與清水飽和溶解氧濃度之比值）：高負(fù)荷β=0.95，低負(fù)荷法β=0.97；

P——處理廠所在位置的大氣壓力，mmHg。周期循環(huán)活性污泥法（CASS）

DAT-IAT法

MSBR法

7.6兩段式活性污泥法將活性污泥系統(tǒng)分為A段和B段。A段為高負(fù)荷運(yùn)行，2~5kgBOD5/kgMLSSB段為低負(fù)荷運(yùn)行，≤0.3kgBOD5/kgMLSS一、AB法

兩級(jí)之間設(shè)沉淀池,一級(jí)和二級(jí)曝氣池的容積比為1︰3；二級(jí)沉淀池污泥分別回流到一級(jí)曝氣池和二級(jí)曝氣池，一級(jí)沉淀污泥除回流外，從系統(tǒng)排出剩余污泥；一級(jí)曝氣池強(qiáng)供氧，強(qiáng)化微生物的氧化能力，減少供給二級(jí)曝氣池的空氣量以提高活性污泥的沉降性能；在相同處理效果時(shí)可減少曝氣池容積。二、兩級(jí)串聯(lián)活性污泥法

三、A/O法A池為生物選擇池，水力停留時(shí)間~45分種；回流污泥與原廢水在A池快速混合，完成活性污泥池對(duì)廢水中污染物的吸附、吸收和生物選擇，抑制污泥膨脹；

O池活性污泥池——活性污泥完成對(duì)吸附、吸收污染物的降解。

四、缺氧—好氧脫氮系統(tǒng)(A/O）

前置缺氧反硝化池，水力停留時(shí)間1.5~2.0h；好氧池活性污泥完成BOD的降解和對(duì)NH4—N的硝化；缺氧—好氧脫氮系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的脫氮工藝。

五、厭氧—好氧除磷系統(tǒng)

利用微生物在好氧條件下對(duì)污水中溶解性磷酸鹽的過量吸收作用，通過排除剩余污泥去除磷；回流污泥和污水進(jìn)入?yún)捬醭?，活性污泥中的聚磷菌厭氧放磷?/p>

六、A2/O法

將厭氧一好氧除磷系統(tǒng)與缺氧—好氧脫氮系統(tǒng)相結(jié)合，形成“厭氧一缺氧一好氧”串聯(lián)的系統(tǒng)，能同時(shí)除磷脫氮。簡(jiǎn)稱A2／O工藝；該處理系統(tǒng)出水中磷濃度基本可在1mg/L以下，氨氮可在15mg/L以下；由于污泥交替進(jìn)入?yún)捬鹾秃醚跛?，絲狀茵較少，污泥的沉降性能很好。

有些廢水含有很多復(fù)雜的有機(jī)物，對(duì)于好氧生物處理而言是屬于難生物降解或不能降解的，但這些有機(jī)物往往可以通過厭氧菌分解為較小分子的有機(jī)物，而那些較小分子的有機(jī)物可以通過好氧菌進(jìn)一步分解。

采用缺氧與好氧工藝相結(jié)合的流程，可以達(dá)到生物脫氮的目的(A/O法)。厭氧-缺氧-好氧法(A/A/O法)和缺氧-厭氧-好氧法(倒置A/A/O法)，可以在去除BOD和COD的同時(shí)，達(dá)到脫氮、除磷的效果。

七、水解（厭氧）—好氧處理系統(tǒng)

前置水解（厭氧）池（也稱A池），將高分子有機(jī)物水解為低分子有機(jī)物，提高BOD/COD之比值，改善廢水的可生化性；水解（厭氧）池不曝氣，用機(jī)械攪拌或水力懸浮方式;

水力停留時(shí)間6~12小時(shí)；好氧池活性污泥完成對(duì)廢水中污染物的降解。

八、兼氧—好氧處理系統(tǒng)

前置兼氧池（稱H池），低強(qiáng)度曝氣及機(jī)械攪拌混合方式,控制溶解氧＜0.5m