活性污泥法的工藝設(shè)計(jì)及原理

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1、活性污泥法工藝的設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理一、曝氣池設(shè)計(jì)在進(jìn)行曝氣池容積計(jì)算時(shí)，應(yīng)在一定范圍內(nèi)合理地確定污泥負(fù)荷（Ns）和污泥濃度（X）值，此外，還應(yīng)同時(shí)考慮處理效率、污泥容積指數(shù)（SVI）和污泥齡等參數(shù)。設(shè)計(jì)參數(shù)的來(lái)源主要有兩個(gè)途徑，一是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，另一個(gè)是通過(guò)試驗(yàn)獲得。以生活污水為主體的城市污水，主要設(shè)計(jì)參數(shù)已比較成熟，可以直接取用于設(shè)計(jì)，但是對(duì)于工業(yè)廢水，則應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)以確定其各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。在工程實(shí)踐中，由于受試驗(yàn)條件的限制，一般也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。1.曝氣池容積的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）污泥負(fù)荷的確定（2）混合液污泥濃度的確定2.需氧量和供氣量的計(jì)算（1）需氧量（2）供氣量①

2、影響氧轉(zhuǎn)移的因素A.氧的飽和濃度B.水溫C.污水性質(zhì)a.污水中含有的各種雜質(zhì)對(duì)氧的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生一定的影響，將適用于清水的KLa用于污水時(shí)，需要用系數(shù)α進(jìn)行修正。污水的KLa=α·清水的KLa修正系數(shù)α值可通過(guò)試驗(yàn)確定。一般α值為0.8～0.85。b.污水中的鹽類也影響氧在水中的飽和度（Cs），污水Cs值用清水Cs值乘以β值來(lái)修正，β值一般介于0.9～0.97之間。c.大氣壓影響氧氣的分壓，因此影響氧的傳遞，進(jìn)而影響Cs。氣壓增高，Cs值升高。對(duì)于大氣壓不是1.013×105Pa的地區(qū)，Cs值應(yīng)乘以壓力修正系數(shù)ρ，ρ=所在地區(qū)的實(shí)際氣壓/（1.013×105Pa）。d.對(duì)

3、于鼓風(fēng)曝氣池，空氣壓力還與池水深度有關(guān)。安裝在池底的空氣擴(kuò)散裝置出口處的氧分壓最大，Cs值也最大。但隨著氣泡的上升，氣壓逐漸降低，在水面時(shí)，氣壓為1.013×105Pa（即1大氣壓），氣泡上升過(guò)程中一部分氧已轉(zhuǎn)移到液體中。鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)的Cs值應(yīng)是擴(kuò)散裝置出口和混合液表面兩處溶解氧飽和濃度的平均值。另外，氧的轉(zhuǎn)移還和氣泡的大小、液體的紊動(dòng)程度、氣泡與液體的接觸時(shí)間有關(guān)。空氣擴(kuò)散裝置的性能決定氣泡直徑的大小。氣泡越小，接觸面積越大，將提高KLa值，有利于氧的轉(zhuǎn)移；但另一方面不利于紊動(dòng)，從而不利于氧的轉(zhuǎn)移。氣泡與液體的接觸時(shí)間越長(zhǎng)，越利于氧的轉(zhuǎn)移。氧從氣泡中轉(zhuǎn)移到液體中，

4、逐漸使氣泡周圍液膜的含氧量飽和，因而，氧的轉(zhuǎn)移效率又取決于液膜的更新速度。紊流和氣泡的形成、上升、破裂，都有助于氣泡液膜的更新和氧的轉(zhuǎn)移。從上述分析可見(jiàn)，氧的轉(zhuǎn)移效率取決于氣相中氧分壓梯度、液相中氧的濃度梯度、氣液之間的接觸面積和接觸時(shí)間、水溫、污水的性質(zhì)和水流的紊動(dòng)程度等因素。②供氣量的計(jì)算1.空氣擴(kuò)散裝置空氣擴(kuò)散裝置的類型較多，目前應(yīng)用較多的是微孔曝氣器。該類型曝氣器氧利用率高，阻力損失小，混合效果好，不易堵塞，并且聯(lián)接部位具有可靠、有效的密封性能。微孔曝氣器直徑為215～260mm，服務(wù)面積為0.3～0.8m2/個(gè)。根據(jù)曝氣池池底面積和曝氣器的服務(wù)面積，可以計(jì)

5、算出所需曝氣器的數(shù)量。2.曝氣器管網(wǎng)設(shè)計(jì)曝氣器的一般采用回環(huán)式管網(wǎng)布置（見(jiàn)圖6-33），可使每個(gè)曝氣器的進(jìn)氣壓力相等，達(dá)到沿池面均勻曝氣的效果。根據(jù)供氣量和選取的流速計(jì)算空氣管道的直徑和阻力損失?？諝飧晒芰魉僖话闳?0～15m/s，支管流速取5m/s。曝氣池外采用焊接鋼管，池內(nèi)采用ABS管連接。3.鼓風(fēng)機(jī)的選擇根據(jù)所需的供氣量和空氣管道的阻力損失選擇鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)的升壓（H）≥微孔曝氣器的膜片距曝氣池液面的距離（H0）+阻力損失（Σhf）。在缺少數(shù)據(jù)的情況下，也可按H≥H0+1(m)估算。中、小型污水處理廠（站）一般選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)，大、中污水處理廠還可選用離心鼓風(fēng)機(jī)

6、。在同一供氣系統(tǒng)中，應(yīng)盡量選擇同一型號(hào)的鼓風(fēng)機(jī)。當(dāng)工作鼓風(fēng)機(jī)≤3臺(tái)時(shí)，備用1臺(tái)；工作鼓風(fēng)機(jī)≥4臺(tái)時(shí)，備用2臺(tái)。鼓風(fēng)機(jī)選好后，再按鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量校核管網(wǎng)系統(tǒng)的流速和阻力，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。三、污泥回流設(shè)備的設(shè)計(jì)回流污泥量是關(guān)系到污水處理效果的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，應(yīng)根據(jù)不同的水質(zhì)、水量和運(yùn)行方式確定適宜的回流比回流比的大小取決于混合液污泥濃度和回流污泥濃度，而回流污泥濃度又與SVI有關(guān)。在曝氣池的實(shí)際運(yùn)行中，由于SVI值在一定范圍內(nèi)變化，并且需要根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷的變化調(diào)整混合液污泥濃度，因此，在進(jìn)行污泥回流設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按最大回流比設(shè)計(jì)，并使其具有在較小回流比時(shí)工作的可能性，以

7、便使回流污泥量可以在一定幅度內(nèi)變化?；钚晕勰嗟幕亓髟O(shè)備有提升設(shè)備和輸泥管渠等，常用的污泥提升設(shè)備是污泥泵和空氣提升器。污泥泵的型式主要有螺旋泵和軸流泵，其運(yùn)行效率較高，可用于各種規(guī)模的污水處理工程。選擇污泥泵時(shí)，應(yīng)首先考慮的因素是不破壞污泥的特性，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠等。空氣提升器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、管理方便，并可在提升過(guò)程中對(duì)污泥進(jìn)行充氧，但效率較低，因此，常用于中、小型鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。四、二沉池設(shè)計(jì)二次沉淀池的作用是泥水分離，使混合液澄清，污泥濃縮，并且將分離的活性污泥回流到曝氣池，由于水質(zhì)、水量的變化，還要暫時(shí)貯存污泥。其工作性能對(duì)活性污泥處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度有