活性污泥工艺设计计算.pptx

水污染控制工程 唐玉朝 安徽建筑工业学院环境科学与工程系 E-mail: tangyc@aiai.edu.cn Department of Environmental Science and Engineering, Anhui University of Architecture 第五节 活性污泥工艺设计(BOD去除) 活性污泥 Water Pollution Control Engineering 确定工艺: 根据污水水质和水量和处理要求,确定工艺 类型, 工艺流程. 城市污水, BOD/COD值较高, 设计流量较大一般可选活性 污泥工艺; 有无脱N除P方面的要求, 若有可选SBR, 氧化沟等具有去 除N ，P 功能的工艺; 水质要求, 若以达标排放为目的, 一般经过活性污泥工艺 BOD可以去70-85%, 若一次处理不达标,可二级处理, 若 以回用为目的,需要深度处理. 确定参数关键。 活性污泥 Water Pollution Control Engineering 计算各反应器: 曝气池的形状, 数量; 初沉淀池, 二沉淀池 ,(中间沉淀池, 调节池, 匀化池, 厌氧池). 计算空气: 空气量. 计算回流污泥和剩余污泥: 污泥回流比, 剩余污泥量，污泥处 理流程等. 计算高程：构筑物高程和平面布置, 污泥高程. 设备选型: 泵, 鼓风机或机械曝气设备等. 活性污泥 Water Pollution Control Engineering 1. 曝气池设计计算 理论方法和经验方法的结合, 理论方法所需要的参数可 以经过试验确定或根据经验确定; 经验方法直接以经验数据, 无理论依据. (A)．有机负荷法 (BOD负荷法, 污泥负荷法) 属于经验方法. 污泥负荷：单位时间内单位质量的污泥能够接受的BOD量; 容积负荷：单位时间内单位体积曝气池能够接受的BOD量. 活性污泥 Water Pollution Control Engineering ①按污泥负荷计算： ②按容积负荷计算： ③按污泥龄计算： Xv-生 物 反 应 池 内 混 合 液 挥 发 性 悬 浮 固 体 平 均 浓 度 (gMLVSS/L); θc- 设计污泥泥龄(d)；高负荷时为0.2-2.5，中负荷时为5-15， 低负荷时为20-30； Kd- 衰减系数,内源代谢系数(d-1)，20℃的数值为0.04-0.075。 活性污泥 Water Pollution Control Engineering V- 生物反应池的容积(m3); S - 生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L);S - 生物反应池出 o e 水五日生化需氧量(mg/L)(当为完全处理时可不计); Q -生物反应池的设计流量(m3/h); Ls-生 物 反 应 池 的 五 日 生 化 需 氧 量 污 泥 负 荷 [kgBOD5/(kgMLSS·d)];X- 生物反应池内混合液悬浮固体平 均浓度(gMLSS/L);Lv- 生物反应池的五日生化需氧量容积负 荷(kgBOD5/m3) ; Y- 污泥产率系数(kgMLVSS/ kgBOD5) . 依据经验确定容积负荷率和污泥负荷率。 活性污泥 Water Pollution Control Engineering 关于污泥负荷率Ls： Monod方程可推导底物比降解速率与底物浓度S(劳麦方程)： r=r ·S/(K + S) max S 如果考虑微生物浓度： - = r max· ，- 为有机物降解速率，Xv为微 生物浓度(MLVSS)，当底物浓度S较小时，则： - = ·X ·S = K ·X ·S ， K = r /K v 2 v 2 max S 活性污泥 Water Pollution Control Engineering 根据物料平衡,在稳态时： QS +QRS -(Q+QR)S + V· = 0 0 e e 故：- = = K ·X ·S 2 v 活性污泥 Water Pollution Control Engineering 在完全混合曝气池内Se=S，故： = K S 2 e 有机物去除率η= (S -S )/S ， 则S = ， 0 e 0 0 f= MLVSS/MLSS=X /X，X=X / f ， v v V=Qt，则t =V/Q 将S0、X和V/Q=t代入得：Ls= ＝ ＝ = = 验)得到. = ,各参数可(实 活性污泥 Water Pollution Control Engineering (B).劳伦斯麦卡蒂(Lawrence-McCarty)理论: 微生物增长速率： dX/dt=Y·dS/dt –Kd·X Y为合成系数， Kd内源代谢系数 生物固体停留时间：θ = VX/(Q X +(Q-Q )X ) c w r w