1、三段生物脫氮工藝(P148)

第五節(jié)脫氮、除磷活性污泥法工藝及設(shè)計一、生物脫氮工藝

圖12-32三段生物脫氮工藝流程圖剩余污泥回流污泥原污水沉淀池Ⅰ曝氣池堿沉淀池Ⅲ沉淀池Ⅱ硝化池反硝化池剩余污泥回流污泥剩余污泥回流污泥N2CH3OH處理水7/2/20241水污染控制工程有機(jī)物降解(氨化）、硝化和反硝化在各自的反應(yīng)器中進(jìn)行，效率高；流程復(fù)雜，造價高。反硝化段需投加碳源；出水BOD5高。2、兩段生物脫氮工藝

圖12-33兩段生物脫氮工藝第一段：除碳，氨化、硝化，污泥負(fù)荷低，停留時間長；第二段：外加碳源反硝化脫氮;7/2/20242水污染控制工程3、前置缺氧—好氧生物脫氮工藝(P149)流程簡單；無需外加碳源；堿投加量少；好氧池有機(jī)負(fù)荷低；內(nèi)循環(huán)比大,運(yùn)行費(fèi)用較高；脫氮效率低，處理水含NO3－；圖12-34前置缺氧—好氧生物脫氮工藝7/2/20243水污染控制工程4、后置缺氧―好氧生物脫氮工藝(圖12-35，P150）將反硝化段布置在系統(tǒng)的后面，有機(jī)物的去除和硝化布置在系統(tǒng)的前面。5、Bardenpho生物脫氮工藝由兩級缺氧好氧工藝組成，脫氮效率高，運(yùn)行費(fèi)用低。圖12-36Bardenpho生物脫氮工藝回流污泥`原污水好氧池Ⅰ缺氧池Ⅰ沉淀池好氧池Ⅱ缺氧池Ⅱ剩余污泥處理水混合液回流7/2/20244水污染控制工程

6、同步硝化反硝化（SND）過程指在沒有明顯設(shè)置缺氧區(qū)的活性污泥法系統(tǒng)內(nèi)總氮被大量去除的過程。三種理論解釋:反應(yīng)器DO分布不均理論

：由于充氧、混合不均，在反應(yīng)器內(nèi)部形成局部缺氧區(qū)－好氧區(qū)，發(fā)生硝化反硝化反應(yīng)，如氧化溝內(nèi)。缺氧微環(huán)境理論：在活性污泥絮體或生物膜上存在DO梯度，發(fā)生硝化、反硝化。微生物學(xué)理論：有研究證實(shí)存在好氧反硝化菌和異氧硝化菌。7/2/20245水污染控制工程1、厭氧――好氧(AP/O)工藝（P157)

二、生物除磷工藝

由厭氧池和好氧池組成，同時去除污水中有機(jī)物及磷。

厭氧池（釋放磷）好氧池（BOD去除、吸收磷）沉淀池處理水回流污泥（富磷污泥）富磷剩余污泥原污水圖12-40AP/O除磷工藝流程7/2/20246水污染控制工程

2、Phostrip除磷工藝（P158）生物除磷與化學(xué)除磷結(jié)合，除磷效果好。圖12-41Phostrip除磷工藝7/2/20247水污染控制工程1、A2／O（厭氧－缺氧－好氧）工藝(P159)三、生物脫氮、除磷工藝優(yōu)點(diǎn)：流程簡單，無需外加碳源，運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn)：回流污泥中夾帶除磷效率低。圖12-427/2/20248水污染控制工程圖12-43倒置A2/O生物脫氮除磷工藝流程處理水短時初沉池剩余污泥部分污水污水Q缺氧反應(yīng)池厭氧反應(yīng)池好氧反應(yīng)池二沉池回流污泥（25~100%）Q回流混合液（0~200%）Q7/2/20249水污染控制工程

2、改良Bardenpho工藝（P161）出水厭氧池剩余污泥污水缺氧池好氧池缺氧池二沉池回流污泥回流混合液好氧池圖12-44改良Bardenpho工藝流程在Bardenpho流程之前增設(shè)一個厭氧池，脫氮除磷效果好，但流程復(fù)雜。

7/2/202410水污染控制工程3、UCT工藝（P161)污泥回流到缺氧池，缺氧池混合液回流到厭氧池，脫氮除磷效果好。

出水厭氧池剩余污泥污水缺氧池好氧池二沉池回流活性污泥缺氧回流好氧（硝酸鹽）回流圖12-45UCT生物脫氮除磷工藝出水厭氧池剩余污泥污水缺氧池缺氧池好氧池二沉池回流活性污泥回流1回流2圖12-46改良UCT生物脫氮除磷工藝缺氧池分為兩部分，污泥回流第一缺氧區(qū)，混合液回流到第二缺氧區(qū)7/2/202411水污染控制工程四、生物脫氮、除磷影響因素（P164）1、生物脫氮影響因素（1）DO：缺氧段DO≤0.5mg/L；好氧段DO≈2.0mg/L；（2）營養(yǎng)物質(zhì)：硝化段，BOD5≤15～20mg/L;反硝化段，BOD5／TN>3～5；（3）pH：硝化，pH≈7～8；反硝化，pH≈6.5～7.5（4）溫度：5～30℃4、SBR工藝通過時間順序上的控制，在同一反應(yīng)器中完成除磷、脫氮。7/2/202412水污染控制工程2、生物除磷影響因素（1）DO：厭氧段DO≤0.2mg/L；好氧段：DO=2.0mg/L。（2）污泥泥齡：泥齡短，除磷效果好；（4）pH：6～8（5）溫度：5～30℃（3）BOD5負(fù)荷：五、常用生物脫氮除磷工藝設(shè)計參數(shù)和特點(diǎn)表12－4和表12－5。（P162）7/2/202413水污染控制工程五、A2/O工藝設(shè)計要點(diǎn)及設(shè)計參數(shù)(自學(xué)）

1、設(shè)計參數(shù)（1）營養(yǎng)物

(2)DO：

（3）

（4）溫度≤30℃。

常用生物脫氮除磷設(shè)計參數(shù)見表12－5。（P162）（5）污泥泥齡θc:10～20d;（6）混合液污泥濃度MLSS：3000～4000mg/L;(7)水力停留時間：厭氧區(qū)1～2h；缺氧區(qū)0.5～3h；好氧區(qū)5～10h（8）污泥回流比:25～100％；混合液回流比100～400％7/2/202414水污染控制工程2、計算公式（1）厭氧池容積VQ——廢水流量，m3/d；t――水力停留時間，h。KZ――污水流量變化系數(shù)。

（2）A/0容積S0－―進(jìn)水BOD5值，mg/L；Se――出水BOD5值，mg/LLS――污泥負(fù)荷率，f－－系數(shù)，取0.7～0.8；X――混合液污泥濃度，mg/L；7/2/202415水污染控制工程(3)剩余污泥量Px――MLSS剩余污泥量，kg/d。Yobs――凈產(chǎn)率系數(shù)。R――污泥回流比；――回流污泥濃度，取10000mg/L；Y－-污泥產(chǎn)率系數(shù)，mgVSS/mgBOD5；Kd－-內(nèi)源代謝系數(shù)，d-1；θc――污泥齡，d。7/2/202416水污染控制工程（4）需氧量計算例題：某污水Q=10000m3/d,一級出水COD＝340mg/L，BOD5＝140mg/L，SS=125mg/L,TN=26.2mg/L，TP=4.5mg/L，要求二級出水COD≤70mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L,TN≤6mg/L，TP≤1mg/L，設(shè)計A2/0池。N0――進(jìn)水TN，mg/L；Ne――出水TN，mg/L；7/2/202417水污染控制工程解：

（1）判斷是否可采用A2/O工藝滿足要求。(2)設(shè)計參數(shù)

Kd＝0.04d-1；R＝0.5；（3）厭氧池容積7/2/202418水污染控制工程

(4)A/0池容積7/2/202419水污染控制工程（5）剩余污泥量（6）需氧量7/2/202420水污染控制工程作業(yè)：某城市污水Q=5400m3/d,Kz=1.3，一級出水COD＝265mg/L，BOD5＝180mg/L，SS=130mg/L,TN=25mg/L，TP=5mg/L，要求二級出水COD≤70mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L,TN≤5mg/L，TP≤1mg/L，設(shè)計A2/0池。7/2/202421水污染控制工程第六節(jié)二沉池

一、作用及原理（P174）2、原理:重力分離。四個區(qū)：清水區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、污泥區(qū)。兩個界面：泥水界面、壓縮界面。圖12-52二沉池工作狀態(tài)

1、作用:固液分離和污泥濃縮。7/2/202422水污染控制工程

3、思考：初沉池與二沉池異同？（1）相同點(diǎn)：沉淀原理相同。（2）不同點(diǎn):

a.污水處理流程中所處位置不同；

b.功能不同；

c.沉降類型不同：初沉池，自由沉降；二沉池，成層沉降。7/2/202423水污染控制工程二、二沉池構(gòu)造1、構(gòu)造型式

平流式、豎流式和幅流式沉淀池（多采用）

7/2/202424水污染控制工程中心進(jìn)水幅流式沉淀池（P53書）7/2/202425水污染控制工程（1）每座沉淀池表面積A（m2)Qmax――最大設(shè)計流量，m3/h

q――

表面水力負(fù)荷，m3/m2·h，（表10－5，P45）n――池數(shù)；

（2）直徑D（m）以中心進(jìn)水輻流式沉淀池為例（P54)（3）有效水深h2（m）t――沉淀時間，h；D/h2=6～12；

三、二沉池設(shè)計計算

（4）污泥部分所需容積V（m3)S--每人每日濕污泥量，L/d·人

N--設(shè)計人口數(shù)，人；T—排泥時間間隔，d7/2/202426水污染控制工程（5）泥斗容積V1――泥斗容積，m3；r1――泥斗上口半徑，m；r2――泥斗下口半徑，m；h5――泥斗高度，m；（6）泥斗以上圓錐體部分容積R――池體半徑，m；h4――池底坡高度，m；

60°h5r2r1h4h3h2h1Rh7/2/202427水污染控制工程（7）總高h(yuǎn)h1――超高，m；取0.3m；h2――有效水深，m；h3――緩沖層高度，m；取0.3～0.5m；h4――底坡高度，m；h5――泥斗高度，m；（1）每池表面積例題：某污水處理廠，N=360000，設(shè)計中心進(jìn)水輻流式二沉池。q=1.3m3/m2.h（表10－5，P45）7/2/202428水污染控制工程（2）（3）t＝2h；D/h2＝30/2.6=11.63

（4）污泥部分所需容積T=2h。7/2/202429水污染控制工程（5）污泥斗容積設(shè)r1＝2m，r2＝1m；（6）泥斗以上圓錐體部分容積V2r160°r2h5Rr1h5i=0.057/2/202430水污染控制工程（7）總?cè)莘e（8）總高（9）畫設(shè)計草圖60°1.7312.00.650.52.60.3155.78i=0.05單位：m作業(yè)：某污水處理廠Qmax=2400m3/h，N=320000,設(shè)計中心進(jìn)水輻流式二沉池。7/2/202431水污染控制工程1.水力負(fù)荷

Q增大，t變小，影響出水水質(zhì)。第七節(jié)活性污泥法系統(tǒng)的運(yùn)行管理

一、運(yùn)行影響因素（P179)對策：設(shè)置調(diào)節(jié)池。

2.有機(jī)負(fù)荷Ls

出水水質(zhì)差，剩余污泥量多，污泥處置費(fèi)用高。反之，出水水質(zhì)好，投資大。7/2/202432水污染控制工程

用MLSS與MLVSS表示，但MLSS并不是微生物的活細(xì)胞量。MLSS過高，二沉池中沉淀困難，出水水質(zhì)差；MLSS增加，要求更高的氧傳遞速率，否則處理效率降低。3.微生物濃度根據(jù)不同的水質(zhì)、工藝選擇合理的微生物濃度。4、曝氣時間

有機(jī)負(fù)荷高，需氧量大，曝氣時間長，曝氣池容積增大，投資增大。

5、污泥泥齡（SRT）

污泥泥齡短，微生物活性愈強(qiáng)。泥齡過長使微生物老化，絮凝條件惡化。7/2/202433水污染控制工程7、回流污泥濃度(XR）和污泥回流比（R）

XR

增大，X增大；XR與污泥沉降性能和濃縮時間有關(guān)。

R增大，曝氣池中MLSS高，但污泥濃縮時間縮短，使XR降低，可能使X降低。6.氧傳遞速率：決定活性污泥法系