活性污泥法的工艺设计与运行管理.pptx
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1、第第五节、活性污泥法的工艺设计五节、活性污泥法的工艺设计第六节、活性污泥法的运行管理第六节、活性污泥法的运行管理第第五节、活性污泥法的工艺设计五节、活性污泥法的工艺设计l什么是什么是“工艺设计?工艺设计?l什么是什么是“设计?设计?设计设计工程设计工程设计l按专业分类:按专业分类:l工艺设计;工艺设计;l结构设计;结构设计;l电气、自控设计;电气、自控设计;l建筑设计;建筑设计;l给水排水、通风设计;等给水排水、通风设计;等设计设计工程设计工程设计l按进度分类:按进度分类:l工程申请、立项申请;工程申请、立项申请;l方案设计;方案设计;l初步设计;初步设计;l扩初设计;扩初设计;l施工图设计;
2、施工图设计;l竣工图等竣工图等工艺设计工艺设计第第五节、活性污泥系统的工艺设计五节、活性污泥系统的工艺设计一、工艺设计基础资料一、工艺设计基础资料二、工艺流程的选择与确定二、工艺流程的选择与确定三、曝气池的工艺设计三、曝气池的工艺设计四、四、曝气系统的工艺设计曝气系统的工艺设计五、二沉池的工艺设计五、二沉池的工艺设计六、污泥回流及处理六、污泥回流及处理一、工艺设计基础资料一、工艺设计基础资料废水的水量、水质及其变化规律;废水的水量、水质及其变化规律;对处理后出水的水质要求;对处理后出水的水质要求;对处理中产生的污泥的处理要求;对处理中产生的污泥的处理要求;设计所需要的原始资料设计所需要的原始资
3、料污泥负荷与污泥负荷与BOD5的去除率;的去除率;混合液浓度与污泥回流比。混合液浓度与污泥回流比。设计所需的基础数据设计所需的基础数据l生活污水或城市污生活污水或城市污水水设计标准设计标准试验确定设计参数试验确定设计参数l工业废水工业废水工艺设计的主要内容工艺设计的主要内容活活性性污污泥泥系系统统由由曝曝气气池池、曝曝气气系系统统、二二沉沉池池及及污污泥回流设备等组成。泥回流设备等组成。工艺计算与设计主要包括:工艺计算与设计主要包括:l工艺流程的选择;工艺流程的选择;l曝气池的计算与设计;曝气池的计算与设计;l曝气系统的计算与设计;曝气系统的计算与设计;l二沉池的计算与设计;二沉池的计算与设计
4、;l污泥回流系统的计算与设计;等。污泥回流系统的计算与设计;等。二、工艺流程的选择与确定二、工艺流程的选择与确定 废水的水量、水质及变化规律废水的水量、水质及变化规律对处理后出水的水质要求对处理后出水的水质要求对处理中所产生的污泥的处理要求对处理中所产生的污泥的处理要求当地的地理位置、地质条件、气候条件等当地的地理位置、地质条件、气候条件等当地的施工水平及运行管理人员的技术水平等当地的施工水平及运行管理人员的技术水平等工期要求以及限期达标的要求工期要求以及限期达标的要求工艺技术的可行性、先进性工艺技术的可行性、先进性以及以及经济上的可能性、合理性等经济上的可能性、合理性等进行多种工艺流程的技术
5、经济比较进行多种工艺流程的技术经济比较三、曝气池的工艺设计三、曝气池的工艺设计 1、曝气池的类型;、曝气池的类型;2、曝气池的构造;、曝气池的构造;3、曝气池体积的计算;、曝气池体积的计算;4、需氧量和供气量的计算、需氧量和供气量的计算;5、曝气池池体的设计计算、曝气池池体的设计计算1、曝气池的类型、曝气池的类型曝气池的分类:曝气池的分类:根根据据曝曝气气池池内内的的流流态态,可可分分为为推推流流式式、完完全全混混合合式式和和循环混合式三种;循环混合式三种;根根据据曝曝气气方方式式,可可分分为为鼓鼓风风曝曝气气池池、机机械械曝曝气气池池以以及及二者联合使用的机械二者联合使用的机械鼓风曝气池;鼓
6、风曝气池;根根据据曝曝气气池池的的形形状状,可可分分为为长长方方廊廊道道形形、圆圆形形、方方形形以及环状跑道形等四种;以及环状跑道形等四种;根根据据曝曝气气池池与与二二沉沉池池之之间间的的关关系系,可可分分为为合合建建式式即即曝气沉淀池和分建式两种。曝气沉淀池和分建式两种。1 1推流式曝气池推流式曝气池呈呈长长方方形形;廊廊道道的的长长度度可可达达100m,但但以以50 70m之之间间为为宜宜;长度应是宽度的长度应是宽度的5 10倍;倍;从从池池首首到到池池尾尾,其其F/M值值、微微生生物物的的组组成成与与数数量量、基基质质的的组成与数量等都在连续地变化;组成与数量等都在连续地变化;有机物的降
7、解速率、耗氧速率也都连续地变化;有机物的降解速率、耗氧速率也都连续地变化;活性污泥在池内是按增长曲线的一个线段进行增长;活性污泥在池内是按增长曲线的一个线段进行增长;一般呈廊道型,可有单廊道、双廊道、三廊道和五廊道等。一般呈廊道型,可有单廊道、双廊道、三廊道和五廊道等。2完全混合式曝气池完全混合式曝气池废水一进入曝气池,即与池内原有混合液充分混合;废水一进入曝气池,即与池内原有混合液充分混合;混合液组成、混合液组成、F/M值、微生物组成与数量等完全均匀一致;值、微生物组成与数量等完全均匀一致;有机物的降解速率、耗氧速率等在池内各部位都是不变的;有机物的降解速率、耗氧速率等在池内各部位都是不变的
8、;微微生生物物在在曝曝气气池池内内的的增增殖殖速速率率是是一一定定的的,在在增增殖殖曲曲线线上上的的位位置是一个点。置是一个点。优点:优点:稀释作用,能够承受高浓度废水,抗冲击负荷;稀释作用,能够承受高浓度废水,抗冲击负荷;需氧在整个池内的要求相同,能够节省动力;需氧在整个池内的要求相同,能够节省动力;可与沉淀池合建,无需污泥回流系统,易于运行管理。可与沉淀池合建,无需污泥回流系统,易于运行管理。3 3循环混合式曝气池循环混合式曝气池氧化沟2、曝气池的构造、曝气池的构造l曝曝气气池池在在构构造造上上应应满满足足曝曝气气充充氧氧、混混合合的要求,的要求,l曝曝气气池池的的构构造造取取决决于于曝曝
9、气气方方式式和和所所采采用用的曝气装置。的曝气装置。1采用鼓风曝气系统的曝气池的构造采用鼓风曝气系统的曝气池的构造多为廊道型的推流式曝气池多为廊道型的推流式曝气池曝气池的数目、规模与廊道组合曝气池的数目、规模与廊道组合廊道的长度与宽度:廊道的长度与宽度:廊道长度以廊道长度以50 70m为宜,长与宽之比为为宜,长与宽之比为5 10:1廊道的横断面与深度:廊道的横断面与深度:尽量共用空气管道和布水槽;尽量共用空气管道和布水槽;池深池深3 5m,超高,超高0.5m氧转移和出口风压;氧转移和出口风压;距池底距池底1/2或或1/3处设排水管,以备培养活性污泥用;处设排水管,以备培养活性污泥用;池底设放空
10、管及池底设放空管及0.2%的坡度,坡向放空管;的坡度,坡向放空管;进水多采用淹没孔口形式,出水多采用平顶堰形式。进水多采用淹没孔口形式,出水多采用平顶堰形式。2采用机械曝气装置的曝气池的构造采用机械曝气装置的曝气池的构造采用叶轮曝气器的曝气池采用叶轮曝气器的曝气池a.完全混合式:完全混合式:外表为圆形或方形外表为圆形或方形b.曝气沉淀池:曝气沉淀池:将曝气和沉淀过程结合在一个构筑物内完成;将曝气和沉淀过程结合在一个构筑物内完成;曝气区,导流区,沉淀区曝气区,导流区,沉淀区c.兼具推流和完全混合的曝气池:兼具推流和完全混合的曝气池:由一系列正方形单元连接而成的廊道式曝气池;由一系列正方形单元连接
11、而成的廊道式曝气池;每每一一单单元元设设一一台台叶叶轮轮曝曝气气器器,每每个个单单元元是是完完全全混混合的。合的。采用叶轮曝气的完全混合式曝气池合建式合建式曝气沉淀池曝气沉淀池分建式分建式采用倒伞形叶轮曝气的采用倒伞形叶轮曝气的Carrousal氧化沟氧化沟2采用机械曝气装置的曝气池的构造采用机械曝气装置的曝气池的构造采用曝气转刷盘的曝气池的构造采用曝气转刷盘的曝气池的构造环槽形曝气池氧化沟环槽形曝气池氧化沟l平面呈环形跑道状;平面呈环形跑道状;l沟槽的横断面可为方形、梯形;沟槽的横断面可为方形、梯形;l水深较浅,早期一般为水深较浅,早期一般为1.01.5m,现在多为,现在多为34m;l混混合
12、合液液在在沟沟内内的的流流速速不不应应小小于于0.4m/s,沟沟底底流流速速不不小小于于0.3m/s。采用转刷或转碟曝气的氧化沟采用转刷或转碟曝气的氧化沟进水进水回流污泥回流污泥出水出水曝气转刷曝气转刷采用转刷曝气的氧化沟采用转刷曝气的氧化沟曝气转碟曝气转碟3、曝气池、曝气池体积的计算体积的计算1 1计算方法与计算公式计算方法与计算公式 常用的是有机负荷法,有关公式有:常用的是有机负荷法,有关公式有:3、曝气池、曝气池体积的计算体积的计算2设计参数的选择设计参数的选择l负荷:容积负荷、污泥负荷;负荷:容积负荷、污泥负荷;l处理效率:去除率;处理效率:去除率;l污泥龄与污泥龄与SRT:l污泥浓度
13、:污泥浓度:4 4、需氧量与供气量的计算、需氧量与供气量的计算(kgO2/h)2供气量供气量:供气量应按鼓风曝气或机械曝气两种情况分别求定。供气量应按鼓风曝气或机械曝气两种情况分别求定。但应注意:但应注意:日平均供气量日平均供气量Gs;最最大大时时供供气气量量Gsmax:O2maxR0maxGsmax;最小时供气量最小时供气量Gsmin:一般:一般Gsmin=0.5Gs;l最大时需氧量最大时需氧量O2max:(1)需氧量:需氧量:(kgO2/d)5、曝气池池体的设计计算、曝气池池体的设计计算单元数:不小于单元数:不小于2组;组;廊道数:不少于廊道数:不少于3个;个;廊廊道道长长、宽宽、高高:长
14、长=5 10宽宽,深深度度为为4 5米米,超超高高0.5米;米;进出水及污泥回流方式的设计;进出水及污泥回流方式的设计;曝气装置的安装方式与位置;曝气装置的安装方式与位置;其它附属物的设计消泡管等。其它附属物的设计消泡管等。四、曝气系统的计算与设计四、曝气系统的计算与设计只介绍鼓风曝气系统的计算与设计只介绍鼓风曝气系统的计算与设计鼓风曝气系统包括:鼓风曝气系统包括:l鼓风机;鼓风机;l空气输送管道;空气输送管道;l曝气装置曝气头曝气装置曝气头主要内容有:主要内容有:l选择曝气装置,并对其进行布置;选择曝气装置,并对其进行布置;l计算空气管道;计算空气管道;l确定鼓风机的型号及台数。确定鼓风机的
15、型号及台数。四、曝气系统的计算与设计四、曝气系统的计算与设计1、曝气装置的选定及布置:、曝气装置的选定及布置:一般要求:一般要求:l具具有有较较高高的的氧氧利利用用率率EA和和动动力力效效率率Ep,节节能能效效果好;果好;l不易堵塞和破损,出现故障时易于排除,便于维护管理;不易堵塞和破损,出现故障时易于排除,便于维护管理;l结构简单,工程造价低。结构简单,工程造价低。l还应考虑:废水水质、地区条件及曝气池的池型、水深等。还应考虑:废水水质、地区条件及曝气池的池型、水深等。四、曝气系统的计算与设计四、曝气系统的计算与设计b.计算所需曝气装置的数目:计算所需曝气装置的数目:根根据据总总供供气气量量
16、以以及及每每个个曝曝气气装装置置的的通通气气量量、效效劳面积以及曝气池的池底总面积,即可求得。劳面积以及曝气池的池底总面积,即可求得。c.曝气装置的布置:曝气装置的布置:沿池壁的一侧布置;沿池壁的一侧布置;相互垂直呈正交式布置;相互垂直呈正交式布置;呈梅花形交错布置。呈梅花形交错布置。四、曝气系统的计算与设计四、曝气系统的计算与设计2.空气管道的计算与设计空气管道的计算与设计a.一般规定:一般规定:l小小型型废废水水处处理理站站的的空空气气管管道道系系统统一一般般为为枝枝状状,而而大大、中中型废水处理厂则宜采用环状管网,以保证安全供气;型废水处理厂则宜采用环状管网,以保证安全供气;l空空气气管
17、管道道可可敷敷设设在在地地面面上上,接接入入曝曝气气池池的的管管道道应应高高出出池池水面水面0.5m,以免发生回水现象;,以免发生回水现象;l空空气气管管道道的的设设计计流流速速,干干、支支管管为为10 15m/s,竖竖管管、小小支管为支管为4 5m/s。四、曝气系统的计算与设计四、曝气系统的计算与设计b.空气管道的计算步骤:空气管道的计算步骤:根据流量根据流量Q、流速、流速v选定管径选定管径D计算和校核压力损失;计算和校核压力损失;再调整管径;再调整管径;重复上述步骤。重复上述步骤。对于空气管道的阻力损失的基本要求:对于空气管道的阻力损失的基本要求:l空空气气通通气气管管道道和和曝曝气气装装
18、置置的的总总阻阻力力损损失失一一般般要要求求控控制制在在14.7kPa1.5mH2O柱以内,其中:柱以内,其中:l管道的总损失控制在管道的总损失控制在4.9kPa 0.5mH2O柱以内,柱以内,l曝曝气气装装置置的的阻阻力力损损失失为为4.9 9.8kPa 0.51.0mH2O柱柱。四、曝气系统的计算与设计四、曝气系统的计算与设计C.鼓风机所需的压力鼓风机所需的压力H:H=h1+h2+h3+h4式中式中:h1空气管道的沿程阻力,空气管道的沿程阻力,mmH2O;h2空气管道的局部阻力,空气管道的局部阻力,mmH2O 0.5mH2O柱柱0.51.0mH2O柱柱4.04.5mH2O柱柱h4曝气装置的
19、阻力,曝气装置的阻力,mmH2O/m。h3曝气装置的安装深度,曝气装置的安装深度,mm;四、曝气系统的计算与设计四、曝气系统的计算与设计d.鼓风机的选择及鼓风机房的设计鼓风机的选择及鼓风机房的设计根据设计风量和风压来选择鼓风机:根据设计风量和风压来选择鼓风机:罗茨鼓风机:罗茨鼓风机:噪音大,必须采取消声措施,适用于中、小型污水厂;噪音大,必须采取消声措施,适用于中、小型污水厂;离心式鼓风机:离心式鼓风机:噪音较小,效率较高,适用于大、中型污水厂;噪音较小,效率较高,适用于大、中型污水厂;变速离心风机可自控;变速离心风机可自控;轴流式通风机:轴流式通风机:风压较小风压较小9.5和和4.0;DO:
20、入口处不低于:入口处不低于0.5mg/L,出口处应高于,出口处应高于2.0mg/L;SV:MLSS、MLVSS:Xr:用于确定回流和剩余污泥量,约:用于确定回流和剩余污泥量,约7000 12000mg/L;SVI:沉降性能,:沉降性能,60 150;LsrBOD和和LvrBOD:污泥龄污泥龄 c:HRT:1、曝气池的运行管理、曝气池的运行管理2、对活性污泥进行镜检观察:、对活性污泥进行镜检观察:主要镜检对象是原后生动物主要镜检对象是原后生动物指示性生物。指示性生物。活活性性污污泥泥生生长长正正常常、净净化化功功能能强强,出出水水水水质质良良好好时时,主主要要是是有有柄柄着着生型的纤毛虫,如钟虫
21、等;生型的纤毛虫,如钟虫等;活活性性污污泥泥生生长长不不好好、有有机机负负荷荷高高,DO含含量量低低,细细菌菌多多以以游游离离状状态态存存在在时时,出出现现的的原原生生动动物物则则主主要要是是游游泳泳型型的的纤纤毛毛虫虫,如如草草履履虫虫、肾肾形形虫等;虫等;DO缺缺乏乏时时,可可能能出出现现的的原原生生动动物物数数量量较较少少,主主要要有有扭扭头头虫虫等等,它它们的出现说明已出现厌氧反响,产生了们的出现说明已出现厌氧反响,产生了H2S气体;气体;曝曝气气过过度度时时,活活性性污污泥泥絮絮体体呈呈细细小小分分散散状状,出出现现的的原原生生动动物物主主要要是是一些小型变形虫。一些小型变形虫。1、
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