【正文】 4 0 8 0 .4 / 1 7 0 /k g d g k h??供氣量的計(jì)算 （ 7－ 56） P＝（ ＋ － ） ＝ 勞倫斯和麥卡蒂法 式中： dρ s/dt—— 基質(zhì)去除率，即單位時(shí)間內(nèi)單位體積去除的基質(zhì)量， mg(BOD5)/(Lh)； ρ s—— 微生物周圍的基質(zhì)濃度， mg(BOD5)/L； Ks—— 飽和常數(shù)，其值等于基質(zhì)去除速率的 1/2K時(shí)的基質(zhì)濃度，mg/L； ρ x—— 微生物的濃度， mg/L。 SxdXdddd yKtt?? ??? 上式表明曝氣池中的微生物的變化是由合成和內(nèi)源代謝兩方面綜合形成的?；钚晕勰喾ǖ湫偷南禂?shù)值可參見下表： XdSXdddd ??? Ktyt ?? 這里的 yobs實(shí)質(zhì)是扣除了內(nèi)源代謝后的凈合成系數(shù)，稱為表觀合成系數(shù)。 也 可 以 表 達(dá) 為 XdSXdddd ??? Ktyt ??)dd(dd SobsX tyt ?? ?勞倫斯和麥卡蒂法 (1)曝氣池體積的計(jì)算 qv—— 進(jìn)水流量； Qvw—— 排除的剩余活性污泥流量； qvr—— 污泥回流量； ρ x —— 曝氣池中的微生物濃度； ρ xe—— 出流水中帶走的微生物濃度； ρ xr—— 回流污泥中的微生物濃度； ρ s0—— 進(jìn)水基質(zhì)濃縮； ρ s—— 出流基質(zhì)濃度； V—— 曝氣池體積。以 θ C表示，單位為 d。因而所需氧量為： 空氣中氧的含量為 ％ ,氧的密度為 。 XSS0v )( Pq ??? ??所需的氧量勞倫斯和麥卡蒂法 由于當(dāng)前兩種形式的曝氣池實(shí)際效果差不多，因而完全混合的計(jì)算模式也可用于推流式曝氣池的計(jì)算。要求確定曝氣池的體積、排泥量和空氣量。 例 解 確定出水中懸浮固體的 BOD5 ： (a)懸浮固體中可生化的部分為 22 mg/L = (b)可生化懸浮固體的最終 BODL ＝ 22 mg/L ＝ (c)可生化懸浮固體的 BODL為 BOD5＝ mg/L＝ (d)確定經(jīng)曝氣池處理后的出水溶解性 BOD5 ， 即 ρ s 20 mg/L＝ ρ s＋ mg/L ρ s＝ mg/L 計(jì)算處理效率 E ： 若沉淀池能去除全部懸浮固體，則處理效率可達(dá) 2 5 0 2 0 92%250E ???2 5 0 6 . 2 9 7 . 5 %250E ??? BOD5的濃度 出水中總的 BOD5＝出水中溶解性的 BOD5＋出水中懸浮固體的 BOD5 已知 則： 解 )(0 6 3 5 0 0 m g / L2 m g / )(m g / m /dm2 1 6 0 0d101dXSe3vC查表選定查表選定???????Kyq???? ?? 33CdX SS0vC m47 02m) 00 60 010)1()( ???????????????KyqV解 計(jì)算 yobs 計(jì)算排除的以揮發(fā)性懸浮固體計(jì)的污泥量 計(jì)算排除的以 SS計(jì)的污泥量 Cdo b s ?????? ?Kyyk g / k g / d10)(2 1 6 0 )( 3SS0vo b sX???????? ???qyPk g / 0 5 7k g / 6 4 5X ( S S ) ???P解 r 曝氣池中 VSS濃度＝ 3500mg/L 回流污泥 VSS濃度＝ 8000mg/L 8000)(3500vvvvvrrr????qqrqqq解 60 047 02v ???? qVt 60 047 02v???? qVt解 (1)生化反應(yīng)中含碳有機(jī)物全部生化所需的氧量 : 所需氧量 ＝ ( ) kg/d ＝ kg/d 首先計(jì)算曝氣池所需的氧量 (2)生化反應(yīng)所需氧量 : k g / d7 7 4 4k g / 10) 5 0(2 1 6 0 00 . 6 8 )(B O D3S0SvL ?????? ???q解 (1)若空氣密度為 ,空氣中含有的氧量為％，則所需的理論空氣量為： (2)實(shí)際所需的空氣量為 : 其次根據(jù)所需的氧量計(jì)算相應(yīng)的空氣量 (3)設(shè)計(jì)所需的空氣量為 : /dm1 9 4 0 6/dm0 . 2 3 21 . 2 0 15 4 0 7 33 ??/ m i nm168/??/ m inm218/ m 33 ??第四節(jié) 活性污泥法的發(fā)展和演變 ?一 、 活性污泥的運(yùn)行 — 從間歇式到連續(xù)式 傳統(tǒng)活性污泥法 漸 減 曝 氣 分 步 曝 氣 完全混合法 淺 層 曝 氣 深 層 曝 氣 高負(fù)荷曝氣或變形曝氣 克 勞 斯 法 延 時(shí) 曝 氣 接觸穩(wěn)定法 氧 化 溝 純 氧 曝 氣 活性污泥生物濾池（ ABF工藝） 吸附－生物降解工藝（ AB法） 序批式活性污泥法（ SBR法） 活性污泥法的多種運(yùn)行方式 有機(jī)物去除和氨氮硝化 在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中，混合液的需氧量在長(zhǎng)度方向是逐步下降的。 漸減曝氣的 目的 就是合理地布臵擴(kuò)散器，使布?xì)庋爻套兓?，而總的空氣量不變，這樣可以提高處理效率。 分 步 曝 氣 分布曝氣示意圖 完 全 混 合 法 在分步曝氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步大大增加進(jìn)水點(diǎn)，同時(shí)相應(yīng)增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合，長(zhǎng)條形池子中也能做到完全混合狀態(tài)。 （ 2）入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時(shí)，池液的組成變化也較小，因?yàn)轶E然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān)，而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔(dān)。 （ 3）池液里各個(gè)部分的需氧量比較均勻。h。 淺層曝氣與一般曝氣相比，空氣量增大，但風(fēng)壓僅為一般曝氣的 1/4~1/6左右，約 10kPa，故電耗略有下降。 淺層池適用于中小型規(guī)模的污水廠。 深 層 曝 氣 深井曝氣法處理流程 深井曝氣池簡(jiǎn)圖 淺 層 曝 氣 特點(diǎn)：氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。 1953年派斯維爾（ Pasveer） 的研究：氧在 10℃ 靜止水中的傳遞特征，如下圖所示。深井曝氣法深度為 50～ 150m，節(jié)省了用地面積。 深井曝氣法中，活性污泥經(jīng)受壓力變化較大，實(shí)踐表明這時(shí)微生物的活性和代謝能力并無異常變化，但合成和能量分配有一定的變化。 當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)，污水可能會(huì)通過井壁滲透，污染地下水。 曝氣池中的 MLSS約為 300～ 500mg/L，曝氣時(shí)間比較短，約為 2～ 3h，處理效率僅約 65％左右，有別于傳統(tǒng)的活性污泥法，故常稱變形曝氣。 消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳水化合物代謝所需的氮。 克 勞 斯 法 延時(shí)曝氣的特點(diǎn)： ? 曝氣時(shí)間很長(zhǎng)，達(dá) 24h甚至更長(zhǎng)， MLSS較高，達(dá)到 3000～ 6000mg/L； ? 活性污泥在時(shí)間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無需消化，可直接排放； ? 適用于污水量很小的場(chǎng)合，近年來，國(guó)內(nèi)小型污水處理系統(tǒng)多有使用?；旌弦旱钠貧馔瓿闪宋阶饔?，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。 接 觸 穩(wěn) 定 法 純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。 純 氧 曝 氣 純氧曝氣的缺點(diǎn) 是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝臵復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩。純氧曝氣并沒有改變活性污泥或微生物的性質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。 曝氣裝臵的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用，溝中混合液流速約為 ～ ，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。 ? (3)污泥沉降性能好，無臭味； ? (4)耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)性大； ? (5)污泥產(chǎn)量較少。 ? 目前已在普通氧化溝工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上 ， 開發(fā)出多種類型氧化溝新工藝 ， 如奧貝爾 (Orbal)型氧化溝 、 卡魯塞爾 （ Carrousel） 式氧化溝 、交替工作型氧化溝 （ 包括三溝式氧化溝 ） 、DE型氧化溝 、 一體化氧化溝 、 VLR型氧化溝 、鼓風(fēng)曝氣氧化溝等 。 塔式濾池濾料表面附著很多的活性污泥，因此濾料的材質(zhì)和構(gòu)造不同于一般生物濾池。因而 ABF可以認(rèn)為是一種復(fù)合式活性污泥法。 該系統(tǒng)不設(shè)初沉池， A級(jí)曝氣池是一個(gè)開放性的生物系統(tǒng)。 處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和 pH變化的能力。 吸附 － 生物降解工藝（ AB法） 序批式活性污泥法（ SBR法） SBR工藝的基本運(yùn)行模式由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑臵五個(gè)基本過程組成，從污水流入到閑臵結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，在每個(gè)周期里上述過程都是在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝臵的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行的。 (4)運(yùn)行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果； (5)污泥沉淀性能好 ,SVI值較低 ,能有效地防止絲狀菌膨脹 。 序批式活性污泥法（ SBR法） SBR工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比的優(yōu)點(diǎn) (1)容積利用率低； (2)水頭損失大； (3)出水不連續(xù)； (4)峰值需氧量高； (5)設(shè)備利用率低； (6)運(yùn)行控制復(fù)雜；