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水污染控制工程 第九章 活性污泥法5

水污染控制工程 第九章 活性污泥法5


第四节 活性污泥法设计计算

一、曝气池的设计计算内容 根据已知条件,确定以下内容: 根据已知条件,确定以下内容: 1. 选定工艺流程 2. 曝气区容积的计算及曝气池的工艺设计 3. 计算需氧量、供气量及曝气系统的计算与设计 计算需氧量、 4. 计 5. 二沉池的设计 计算回流污泥量、 计算回流污泥量、 剩余污泥量与回流系统的设

二、原始资料与数据 1. 原污水的日平均流量、最大时流量、最小时流量 原污水的日平均流量、最大时流量、
当曝气池的水力停留时间在6小时以上时, 当曝气池的水力停留时间在6小时以上时,按日平均流量计 算; 当曝气池的水力停留时间较短( 小时左右) 当曝气池的水力停留时间较短(2小时左右)时,按最大时流量; 按最大时流量;

2. 进出水水质指标
BOD COD SS 总氮(主要包括有机氮和氨氮) 总磷( 总氮(主要包括有机氮和氨氮)、总磷(有机

磷、无机磷) 无机磷)

3. 对污泥处理和处置的要求

三、确定主要设计参数
1. 2. 3. 有机负荷率(包括污泥负荷或容积负荷) 有机负荷率(包括污泥负荷或容积负荷) 混合液污泥浓度 污泥回流比

对于城市生活污水,上述设计参数比较成熟, 对于城市生活污水,上述设计参数比较成熟,可参 考类似规模厂或从设计手册上选取;对于工业废水, 考类似规模厂或从设计手册上选取;对于工业废水, 应根据试验确定设计参数。 应根据试验确定设计参数。

四、确定处理工艺流程 根据上述要求和数据,根据所在地实际气象、 根据上述要求和数据,根据所在地实际气象、地理位置和 地质条件确定处理工艺流程。 地质条件确定处理工艺流程。 例如:曝气池的选型,从理论上分析,推流优于完全混合, 例如:曝气池的选型,从理论上分析,推流优于完全混合, 但由于充氧设备能力的限制,以及纵向混合的存在, 但由于充氧设备能力的限制,以及纵向混合的存在,实际上推 流和完全混合的处理效果差不多。若能克服上述缺点, 流和完全混合的处理效果差不多。若能克服上述缺点,则推流 比完全混合好。而完全混合抗冲击负荷的能力强。 比完全混合好。而完全混合抗冲击负荷的能力强。究竟选择哪 一类型,要根据进水的负荷变化情况,曝气设备的选择, 一类型,要根据进水的负荷变化情况,曝气设备的选择,场地 布置,以及设计者的经验,综合确定。在可能条件下, 布置,以及设计者的经验,综合确定。在可能条件下,曝气池 的设计要既能按推流方式运行,也能按完全混合方式运行, 的设计要既能按推流方式运行,也能按完全混合方式运行,或 者两种运行方式的结合,以增加运行的灵活性, 者两种运行方式的结合,以增加运行的灵活性,在运行过程中 探索恰当的运行方式。 探索恰当的运行方式。

五、曝气池的计算
1.曝气池容积的计算 曝气池的设计计算,正在由经验方法向理论方法过渡, 曝气池的设计计算,正在由经验方法向理论方法过渡, 提 出了各种计算方法。由于废水水质的复杂性, 出了各种计算方法。由于废水水质的复杂性,往往要通过试验 来确定设计参数,这样就降低了理论方法的使用价值。但是, 来确定设计参数,这样就降低了理论方法的使用价值。但是, 理论方法能深刻地揭示活性污泥法的本质, 理论方法能深刻地揭示活性污泥法的本质,加深对它的认识和 理解,这对做好设计是极为重要的。可以说, 理解,这对做好设计是极为重要的。可以说,目前曝气池的设 计计算是处于经验和理论相结合的状态。 计计算是处于经验和理论相结合的状态。 目前工程中常用的计算方法为有机物负荷率法 目前工程中常用的计算方法为有机物负荷率法,也可按照 有机物负荷率法, 劳伦斯(Lawronce)和麦卡蒂(McCarty)法以及麦金尼(McKinney) 劳伦斯(Lawronce)和麦卡蒂(McCarty)法以及麦金尼(McKinney) 法等理论方法计算。 法等理论方法计算。 本章主要介绍有机物负荷率法 本章主要介绍有机物负荷率法

有机物负荷率通常有两种表示方法: 有机物负荷率通常有两种表示方法: 活性污泥负荷率(简称污泥负荷) ① 活性污泥负荷率(简称污泥负荷) 曝气区容积负荷率(简称容积负荷) ② 曝气区容积负荷率(简称容积负荷)。 (1)基本公式
污泥负荷率:是指单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD 污泥负荷率:是指单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量,即: (1 ) QS a Ns = XV (2 ) QS a V = /kgMLSS·d) 式中: Ns——污泥负荷率,(kgBOD5/kgMLSS· Ns——污泥负荷率, XN s Q——污水设计进水流量,m3/d; ——污水设计进水流量, /d; Sa——原污水的平均BOD5值,mg/L; ——原污水的平均BOD mg/L; X——曝气池中的污泥浓度,mg/L ——曝气池中的污泥浓度, V——曝气池有效容积,m3 ——曝气池有效容积,

容积负荷率:是指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD 容积负荷率:是指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD5量,即:
NV = QS a V

(3 )

式中:N 容积负荷率, 式中:Nv—容积负荷率,kgBOD5/m3·d 将(2)代入(1)得: 代入(
N V = XN s

(4 )

将(1)代入(4)可得出: 代入(
V = QS a NV

(5)

从(2)可得出:曝气池有效容积V与污泥浓度X和污泥负荷率Ns直接相关。 可得出:曝气池有效容积V与污泥浓度X和污泥负荷率Ns直接相关。 为计算曝气池有效容积V 必须先确定污泥浓度X和污泥负荷率Ns。 为计算曝气池有效容积V,必须先确定污泥浓度X和污泥负荷率Ns。

(2)污泥负荷率Ns的确定 污泥负荷率Ns Ns的确定 污泥负荷率具有微生物对有机物代谢方面的含义, 污泥负荷率具有微生物对有机物代谢方面的含义,并有以下理论公式存 在:
NS = KS e f

η

(6 )

其中:K 其中:K—与微生物降解有关的系数; Se— 曝气池出水有机物浓度 Se— f— 活性污泥(MLSS)中挥发性有机物(MLVSS)的含量 活性污泥(MLSS)中挥发性有机物(MLVSS) 曝气池BOD去除效率 η — 曝气池BOD去除效率 对于城市污水, 值为0 0168~ 0281。 对于城市污水,K值为0.0168~0.0281。

(3) 混合液污泥浓度的确定 a. 回流污泥浓度Xr经验公式 回流污泥浓度Xr Xr经验公式
10 6 Xr = ?r SVI

(7 )

式中:r 考虑污泥在二沉池中停留时间、 池深 、 式中: r— 考虑污泥在二沉池中停留时间 、 池深、 污泥厚 度等因素的有关系数,一般取1 度等因素的有关系数,一般取1.2左右

b. 混合液污泥浓度X与回流比R的关系 混合液污泥浓度X与回流比R
R X = X r (8) 1+ R

将(7)代入(8)得: 代入(
R 10 6 X = ? ? r (9) 1 + R SVI

2.供气量的计算


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