【正文】 第七章 廢水的活性污泥法處理 第三節(jié) 活性污泥法的發(fā)展和演變 第三節(jié) 活性污泥法的設(shè)計計算 第五節(jié) 二次沉淀池 第六節(jié) 活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計和 運行中的一些重要問題 第三節(jié) 活性污泥法的設(shè)計計算 活性污泥系統(tǒng)工藝設(shè)計 應(yīng)把整個系統(tǒng)作為整體來考慮，包括曝氣池、二沉池、曝氣設(shè)備、回流設(shè)備等，甚至包括剩余污泥的處理處臵。 主要設(shè)計內(nèi)容： （ 1） 工藝流程選擇； （ 2） 曝氣池容積和構(gòu)筑物尺寸的確定； （ 3） 二沉池澄清區(qū)、污泥區(qū)的工藝設(shè)計； （ 4） 供氧系統(tǒng)設(shè)計； （ 5） 污泥回流設(shè)備設(shè)計。 主要依據(jù)：水質(zhì)水量資料 生活污水或生活污水為主的城市污水：成熟設(shè)計經(jīng)驗 工業(yè)廢水：試驗研究設(shè)計參數(shù) 工藝流程的選擇 需要調(diào)查研究和收集的基礎(chǔ)資料： 1. 污水的水量水質(zhì)資料 水量關(guān)系到處理規(guī)模，多種方法分析計算，注意收集率和地下水滲入量； 水質(zhì)決定選用的處理流程和處理程度。 2. 接納污水的對象資料 3. 氣象水文資料 4. 污水處理廠廠址資料 廠址地形資料；廠址地質(zhì)資料。 5. 剩余污泥的出路調(diào)研 流程選擇是活性污泥設(shè)計中的首要問題，關(guān)系到日后運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定可靠以及經(jīng)濟和環(huán)境效益，必須在詳盡調(diào)查的基礎(chǔ)上進行技術(shù)、經(jīng)濟比較，以得到先進合理的流程。 原始資料與數(shù)據(jù) ? （ 1） 應(yīng)處理的原污水的日平均流量 （ m3 /d） 、 最大時流量 （ m3 /h） 、最低時流量 （（ m3 /h） 。 當(dāng)曝氣池的設(shè)計水力停留時間在 6h以上時 ， 可以考慮以平均日流量作為曝氣池的設(shè)計流量 。 當(dāng)水力停留時間較短時 ，如 2h左右 ， 則應(yīng)以最大時流量作為曝氣池的設(shè)計流量 。 ? （ 2） 原污水和經(jīng)一級處理工藝處理后的主要各項水質(zhì)指標(biāo)： ? BOD BODu（ 溶解性 、 懸浮性 ） ； COD（ 溶解性 、 懸浮性 ） ； TOC；SS（ 非揮發(fā)性 、 揮發(fā)性 ） ；總固體 （ 溶解性 、 非溶解性 ） ；總氮 （ 有機氮 、 游離氮 、 硝酸氮 、 亞硝酸氮 、 氨氮 ） ；總磷 （ 有機磷 、 無機磷 ） 等 ? （ 3） 處理水的出路及各項指標(biāo)應(yīng)達到的數(shù)據(jù) ， 其中主要的是 BOD和COD的去除率及處理水濃度 。 ? （ 4） 對所產(chǎn)生的污泥的處理與處置的要求 。 ? （ 5）原污水中所含有的有毒有害物質(zhì)、濃度，微生物對其有無馴化的可能。 應(yīng)確定的主要各項參數(shù) ? （ 1） BOD— 污泥負荷率 COD— 污泥負荷率 ） ； ? （ 2） 混合液污泥濃度 （ MLSS、 MLVSS） ； ? （ 3） 污泥回流比。 曝氣池的三種池型 推流式曝氣池 完全混合式曝氣池 兩種池型結(jié)合式 推流式曝氣池 推流式曝氣池的長寬比一般為 5～ 10； 進水方式不限；出水用溢流堰。 推流式曝氣池的池寬和有效水深之比一般為 1～ 2。 根據(jù)橫斷面上的水流情況 ，可分為 推流式曝氣池 推流式曝氣池 完全混合曝氣池 池 形 根據(jù)和沉淀池的關(guān)系 圓 形 方 形 矩 形 分建式 合建式 曝氣池的三種池型 機械曝氣完全混合曝氣池 鼓風(fēng)曝氣完全混合曝氣池 局部完全混合推流式曝氣池 工藝設(shè)計 曝氣池的計算：純經(jīng)驗方法 勞倫斯（ Lawronce）和麥卡蒂 (McCarty)法 有機物負荷率法 麥金尼(McKinney)法 有機物負荷率的兩種表示方法 活性污泥負荷率 NS（簡稱污泥負荷） 曝氣區(qū)容積負荷率 NV（簡稱容積負荷） 根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗停留時間和經(jīng)驗去除率，確定曝氣池的水力停留時間。 例如：流量 200m3/h，曝氣池進水 BOD濃 150mg/L, 出水要求為 15mg/L，采用多點進水，求曝氣池容積。 多點進水經(jīng)驗去除率： 85%~90％ 經(jīng)驗停留時間： 3~5h 取停留時間為 ，則曝氣池容積： V＝ 200 =900m3 經(jīng)驗水力停留時間： t 污泥負荷率是指單位質(zhì)量活性污泥在單位時間內(nèi)所能承受的 BOD5量，即 : 式中： Ns—— 污泥負荷率 ,kg BOD5/（ kgMLVSSd） 。 Q—— 與曝氣時間相當(dāng)?shù)钠骄M水流量， m3/d； Sa—— 曝氣池進水的平均 BOD5值， mg/L； X—— 曝氣池中的污泥濃度， mg/L。 污泥負荷率 asQSNXV? 容積負荷是指單位容積曝氣區(qū)在單位時間內(nèi)所能承受的 BOD5量，即： 式中： Nv—— 容積負荷率， kg (BOD5)/(m3d)。 容積負荷率 avsQSN N XV??根據(jù)上面任何一式可計算曝氣池的體積，即 : Sa和 Q是已知的， X和 N可參考教材中表 7－ 3選擇。對于某些工業(yè)廢水，要通過試驗來確定 X和 N值。污泥負荷率法應(yīng)用方便，但需要一定的經(jīng)驗。 asQSVXN? aVQSVN? 曝氣系統(tǒng)與空氣擴散裝置的計算與設(shè)計 主要包括下列兩項工作內(nèi)容： （ 1）需氧量與供氣量的計算； （ 2）曝氣系統(tǒng)的設(shè)計與計算 需氧量與供氣量的計算 vr VXbQSaO 39。39。2 ??30 1 0 0 ( m / )0 . 3s ARGhE?? ?? ?? ?2 200 201 . 0 2 4STS b TOCRCC? ? ? ?? ?????5 422 . 0 2 6 1 0btS b S POCC ?????????39 .8 1 0bP P H? ? ?? ?? ?2 1 1 100%7 9 2 1 1AtAEOE????? 機械曝氣裝置的設(shè)計內(nèi)容主要是選擇葉輪的型式和確定葉輪的直徑。在選擇葉輪型式時要考慮葉輪的充氧能力、動力效率以及加工條件等。葉輪直徑的確定，主要取決于曝氣池的需氧量，使所選擇的葉輪的充氧量能夠滿足混合液需氧量的要求。 污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計與剩余污泥的處置 ? 污泥回流系統(tǒng)的計算與設(shè)計內(nèi)容包括：回流污泥量的計算和污泥提升設(shè)備的選擇和設(shè)計 。 ? （ 1） 回流污泥量的計算 ? 回流污泥量 QR， 其值為： ? QR=RQ ? R值可選定，也可以通過下式求定： ? rXRXX? ?? （ 2） 污泥提升設(shè)備的選擇與設(shè)計 ? 在污泥回流系統(tǒng)，常用的污泥提升設(shè)備主要是污泥泵、空氣提升器和螺旋泵。 二次沉淀池 ? 二次沉淀池設(shè)計的主要內(nèi)容： 1池型選擇； 2沉淀池 （ 澄清區(qū) ） 面積 、 有效水深和污泥區(qū)容積的計算 。 ? 計算方法有表面負荷法和固體通量法 。 ? （ 1） 表面負荷法 ? 3 . 6Aqu?? 處理水的水質(zhì) ? 對處理水要求達到的 BOD值，應(yīng)當(dāng)是總 BOD即溶解性 BOD與非溶解性 BOD之和 。 ?處理水中非溶解性 BOD值可用下列公式求定： ? BOD5=5（ ） = ? b—— 微生物自身氧化率， d1取值范圍為 ~； ?Xa—— 在處理水的懸浮固體中，有活性的微生秀所占的比例。 Xa的取值：對高負荷 ?活性污泥處理系統(tǒng)為 ；延時曝氣系統(tǒng)為 ；其他活性污泥處理系統(tǒng)，在一般負荷條件下，可取值 ； ?C—— 活性污泥處理系統(tǒng)的處理水中的懸浮固體濃度 ,mg/L； ?5（ 常數(shù)） —— BOD的五天培養(yǎng)期； ? —— 近似表示微生物降解 1g有機物（ BOD5） 所需要的氧量。 ? 處理水中的總 BOD5含量為： ? BOD5=Se+ ? [例題 71] 某城市日排污水量 30000m3， 時變化系數(shù) ， 原污水 BOD5值 225mg/L， 要求處理水 BOD5值為 25mg/L， 擬采用活性污泥系統(tǒng)處理 。 ? 1． 計算 、 確定曝氣池主要部位尺寸 ? 2． 計算 、 設(shè)計鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) ? [解 ] ? （ 1） 污水處理程度的計算 ? 原污水的 BOD值 （ S0） 為 225mg/L， 經(jīng)初次沉淀池處理 ， BOD5按降低25%考慮 ， 則進入曝氣池的污水 ， 其 BOD5值 （ Sa） 為： ? 計算去除率 ， 對此 ， 首先按式 （ 758） 計算水中非溶解性 BOD5值 ， 即： ? 式中 Ce—— 處理水中懸浮固體濃度 ， 取值為 25mg/L； ? b—— 微生物自身氧化率 ， 一般介于 ~ ， 取值 ； ? Xa—— 活性微生物在處理水中所占比例 ， 取值 。 ? 代入各值 ? 處理水中溶解性 BOD5值為： ? 去除率 2 2 5 (1 2 5 % ) 1 6 8 . 7 5aS ? ? ?5 7 .1 aeB O D b X C?5 7 . 1 0 . 0 9 0 . 4 2 5 6 . 3 9 6 . 4B O D ??2 5 6 .4 1 8 .6 /m g L??1 6 8 . 7 5 1 8 . 6 1 5 0 . 1 5 0 . 8 8 9 0 . 91 6 8 . 7 5 1 6 8 . 7 5? ?? ? ? ?? （ 2） 曝氣池的運行方式 ?