利用COD指标进行活性污泥法系统的设计
朱明权
(Schueffl & Forsthuber Consulting)
摘要阐述了利用COD指标进行活性污泥法系统设计的主要思想和过程，并建立一套用于硝化和反硝化的活性污泥法COD设计方法。大量实际运行结果表明，利用该法对系统剩余污泥量和耗氧量以及活性污泥的组成计算所得的结果要较传统的BOD
5
方法更为精确。
关键词COD 活性污泥法设计剩余污泥量需氧量硝化
反硝化
活性污泥法是目前废水生物处理的最主要方法，长期以来活性污泥
法均根据污水处理厂的进、出水BOD
5指标进行设计。由于BOD
5
指标测定
精度低、费时耗力、其值也仅仅反映部分较易降解的有机物含量，故利
用BOD
5
指标不能对整个处理系统建立物料平衡。随着污水处理厂处理要求的不断提高，活性污泥法系统的设计污泥龄将逐渐提高，故难降解和部分颗粒性有机物的水解程度也将有所提高，污水处理厂中实际所降解
的有机物含量明显高于进水BOD
5
所反映的含量。与之相比，COD指标测定简单、精度高且具可比性，能反映污水中所含的全部有机物，故利用COD指标可以进行物料衡算。
虽然COD指标不能说明污水中有机物的生物可降解性，但对污水厂出水或将水样和活性污泥经混合后进行较长时间曝气所得过滤液的COD 以及对活性污泥增殖情况进行分析，可以基本反馈入流污水COD中可降解和难降解物质的含量比例，这就为利用COD指标进行污水厂的设计和运行提供了可能。据此，国际水质协会(IAWQ)所建立的活性污泥1号和2号动态模型也均采用COD指标为基础。随着现代分析技术的飞速发展，快速COD测定方法以及在线COD测定仪(on-line)不断应用，对进水COD 各个组分的分析技术及其在活性污泥法系统中动力学转化机理的认识不断提高，尤其是活性污泥法过程动态模拟方法不断普及，可以认为利用COD指标进行活性污泥法系统的设计将呈不断上升的趋势。
1 活性污泥法的COD设计方法
1.1进水水质组成及其转化过程
在利用COD指标进行活性污泥法系统设计前，应首先对进水水质进行分析。主要包括测定水样经混合后的总COD浓度、水样经过滤后(滤纸孔隙直径为0.45 μm)滤液的COD浓度(即水样的溶解性COD浓度)、SS 和VSS、进水氮和磷浓度等。
一般城市污水的水质组成及其在活性污泥法系统中的转化过程如图1所示。
根据图1，进水总COD和各个组分之间的关系可用下式表示：
COD
t =COD
s
+COD
p
=COD
sb
+COD
sub
+COD
pb
+COD
pub
+X
Ho
(1)
式中COD
t
——进水有机物总量
COD
s
——进水溶解性COD
COD
p
——进水颗粒性COD
COD
sb
——可降解溶解性COD
COD
pb
——可降解颗粒性COD
COD
sub
——不可降解溶解性COD
COD
pub
——不可降解颗粒性COD
X
Ho
——异养微生物
进水中包含有溶解性和颗粒性有机物质。在COD
s 中，COD
sb
一般可以
为异养微生物直接利用而使微生物得到增殖；COD
sub
在整个处理过程中保
持不变而将随出水流出系统。
图1 城市污水的水质组成及其在活性污泥法系统中的转化过程对于运行效果良好的低负荷污水厂(如硝化污水厂)，污水中可降解的有机物已经得到较为完全的去除，出水中残余的溶解性有机物可以认为基本上是由进水中的溶解性不可降解有机物所引起，故从运行良好的污水厂的出水溶解性COD 值(扣除出水中颗粒性悬浮固体所引起的COD)基本上可以估计进水中不可溶解性COD含量。对于新建污水厂，可以将原污水和活性污泥(取自于类似水质的污水厂)混合后经长时间曝气，当泥水混合液的过滤液COD浓度不再变化时测定其过滤液的COD浓度，藉此估计进水中的溶解性不可降解有机物含量。
根据大量研究，一般以生活污水为主的城市污水中COD
sub
含量为30～50
mgCOD/L左右。为方便计，进水COD
sub 浓度可用其所占进水总COD的比例f
us
求得：
COD
sub =f
us
.COD
t
(2)
一般城市污水的f
us 值为5％～10％左右。根据所求得的COD
s
浓度值和进水
COD sub 即可求得进水COD sb 浓度： COD sb =COD s -COD sub (3)
在实践上如缺乏COD s 数据，也可根据进水中的SS 和VSS 浓度估计原污水的COD p ，然后根据COD t 浓度值求得COD s 。对于一般城市污水，VSS 浓度所占比例f vs =VSS/SS 在0.7～0.8左右，VSS 所产生的COD p 可由下式求得： COD p =f cv .VSS (4)
一般城市污水的f cv 值在1.48 mgCOD/mgVSS 左右。
进水中的颗粒性物质分为有机和无机颗粒物，颗粒性有机物可再分为可降解、不可降解和微生物三个部分。COD pub 可根据其占进水总COD 的比例f up 求得： COD pub =f up .COD t (5)
对于一般城市污水，f up 约在7％～20％左右。
进水中所含异养微生物在进入活性污泥法系统后将直接作为活性污泥参与生物过程。进水异养微生物占COD t 浓度的比例f H 一般在10％～20％左右，据此可求得进水中异养微生物的浓度为： X Ho =f H .COD t (6)
根据式(5)、(6)即可求得COD pb 的浓度： COD pb =COD t -COD s -COD pub -X Ho (7) 在上述整个水质分析过程中，正确确定污水中所含有的可降解和不可降解有机物的比例对整个处理系统的设计具有决定性的作用。实践表明，当污泥龄较大时，由于绝大部分颗粒性可降解有机物将得到较为彻底的水解而转化为溶解性有机物，在此情况下，只要可降解有机物总量相同，可降解溶解性和颗粒性有机物的浓度划分对利用COD 指标进行设计所得的结果相差不大；另外，研究表明把异养微生物所引起的COD 浓度归类为可降解颗粒性有机物时，对整个设计结果也不会产生较大的影响。故水质分析最为重要的是确定进水中可降解和不可降解有机物的比例。根据大量研究，一般城市污水的污水组成可归纳总结于表1。
表1 一般城市污水的典型水质组成及其难降解物质所占比例 (％)
1.2 剩余污泥的计算
在活性污泥法过程中，增殖的活性污泥和进水中所含有的惰性固体有机物将以剩余污泥的形式排出系统，同时活性污泥在降解和增殖过程中不断消耗氧气。进水中部分不可降解的或者尚未得到降解的COD 将随出水带出系统。上述物料变化过程可用图2表示：
图2 活性污泥法系统的COD 物料平衡
利用COD 指标进行活性污泥法工艺设计总的指导思想是对系统的COD 建立下列物料平衡：
进水COD(kg/d)=出水COD(kg/d)+剩余污泥COD(kg/d)+耗氧量(kgO 2/d) (8)
在进行工艺设计时关键是先要正确求得系统所产生的剩余污泥量。如图1所示，系统所产生的剩余污泥主要由以下几部分组成。
① 生物降解、利用污水中的有机物所增殖的异养微生物X Ho ；对一般城市污水，硝化过程中利用无机碳源而合成的自养微生物X A 约占总污泥量的2％左右，对剩余污泥量的计算影响不大，为简单计，在本文中将不予考虑。
② 絮凝吸附在活性污泥絮体表面和内部而尚未得到水解的进水中可降解颗粒性有机物X P 。
③ 絮凝吸附在活性污泥絮体表面和内部的进水中不可降解颗粒性有机物以及活性污泥内源呼吸所产生的惰性残余物质X I 。
④絮凝吸附在活性污泥絮体表面和内部的进水中颗粒性无机物质。
根据图1，当曝气池活性污泥浓度处于平衡状态时，根据物料平衡可得下列各式：
曝气池活性污泥中的微生物浓度：
(9)
式中Q
d
——日进水流量，m3/d
Y
H
——污泥产率，mgCOD/mgCOD
V——曝气池容积，m3
K
h,20
——20 ℃时水解速率常数，d-1
K
b,20
——20 ℃时污泥衰亡速率常数，d-1
f(T)——温度修正系数，f(T)=e(T-20)×0.069
d X ——设计污泥龄Θ
S，T
的倒数，可理解为剩余污泥的排出率，d-1
曝气池活性污泥中可降解颗粒性有机物的浓度：
(10)
式中f
p
——污泥内源呼吸衰亡的微生物转化为可降解有机物的部分曝气池活性污泥中不可降解颗粒性有机物的浓度：
(11)
式中f
I
——污泥内源呼吸而衰亡的微生物转化为不可降解有机物的部分
由上述三式即可求得曝气池中活性污泥挥发性组分的浓度：
X t =X
H
+X
p
+X
I
(12)
习惯上，污泥浓度一般表示为悬浮固体浓度。在活性污泥法污水厂中的大量理论和实践研究表明，1 mgVSS的活性污泥相当于1.48 mgCOD。故式(12)可表示为：
MLVSS=(X
H +X
P
+X
I
)/f
cv
(13)
这里，f
cv
值为1.48 mgCOD/mgVSS左右。
曝气池活性污泥中的非挥发性物质NVSS的浓度：
(14)
式中Fe、Al——同时除磷外加的铁盐或铝盐的浓度，mgFe3+/L或Al3+/L
2.5、4.0——污泥转化系数
曝气池中的活性污泥总浓度可由式(13)、(14)求得：
MLSS=MLVSS+NVSS (15)
由式(9)至(15)可求得一定曝气池容积和污泥龄下的活性污泥总浓度以及活性污泥各个组分的浓度。计算时，可先设定一曝气池容积V，然后求得曝气池中活性污泥各个组分的浓度及其总的污泥浓度MLSS。设计者可以根据处理工艺、污泥沉降性能、二沉池的分离能力等因素确定曝气池中允许的污泥浓度MLSS。如根据所设定的曝气池容积而求得的污泥浓度等于设计者所规定的值，则此曝气池容积即为设计容积，否则重新设定曝气池容积，重复上述过程。
根据曝气池污泥浓度、曝气池池容、污泥龄即可求得系统所排出的剩余污泥量：
所排出的总污泥量
其中挥发性污泥量
折算到单位进水COD的产泥量为：
——COD污泥负荷
式中N
S
(20)
若剩余污泥量以COD计，则：
1.3 系统需氧量的计算
根据图2和式(8)的COD物料平衡，可以非常方便地求得活性污泥法系统活性污泥在代谢过程中所需的氧量：
耗氧量(kgO
/d)=进水COD-出水COD-剩余污泥
2
COD=Q
d (COD
t
-COD
eff
)-SP
COD
=Q
d
(COD
t
-COD
sub
)-SP
COD
(22)
式(22)中，出水COD浓度等于进水溶解性不可降解COD浓度。如折算到单位进水COD所需的氧量OC，则式(22)可转化为：
在计算设计供氧量时，必须注意应使所设计的供氧系统即使在水温较高时也能满足工艺要求。
如系统尚需进行硝化和反硝化，则除氮所需氧量可由下式求得：
OC
N =(4.6.N
e
+1.7.N
D
)/COD
t
(24)
式中N
e ——出水硝酸盐氮浓度，mgNO
3
-N/L
N D ——系统中反硝化所去除的硝酸盐氮浓度，mgNO
3
-N/L
系统总的需氧量：
OC
t =OC
COD
+OC
N
(25)
1.4反硝化能力和反硝化区容积的确定
参与反硝化的细菌是异养微生物。这类细菌在溶解氧存在时，将优先利用溶解氧作为最终电子受体；在缺氧条件下(只有硝态氮存在而无自由溶解氧存在)，则将利用硝态氮中的氧作为最终电子受体。一般认为约有75％的异养微生物有能力利用硝态氮中的氧进行呼吸。为安全计，一般假定活性污泥在缺氧阶段的呼吸速率将有所下降，其值约为好氧呼吸的80％左右，据此可求得活性污泥利用硝态氮中氧的能力(即反硝化能力)：
式中——反硝化能力，即利用单位进水COD所能反硝化的氮量
V
D
、V——反硝化区容积和曝气池的总容积，m3
a ——修正系数，当系统采用前置反硝化工艺时，由于反硝化区内基质浓度提高，故活性污泥耗氧能力提高，需修正，其值为
a=(V
D
/V)-0.235。当采用同时硝化/反硝化工艺时，a=1.0
根据系统的进水总氮浓度以及所要求达到的出水总氮浓度，可求得
系统需硝化和反硝化的氮量，利用式(26)即可求得反硝化区所占曝气池
的容积比例V
D /V。系统所需总的污泥龄Θ
S，T
为：
(27)
式中Θ
S，A
——好氧污泥龄
满足硝化所需的最低好氧污泥龄为
(28)
式中μ——硝化菌比生长速率，当T=15 ℃时，μ=0.47/d SF——安全系数，其值取决于污水厂规模。一般为保证出水氨氮浓度<5 mg/L，SF值应取2.3～3.0左右
T ——污水温度，℃
2 设计举例
一典型城市污水厂采用前置反硝化活性污泥法工艺，需达到深度脱氮要求，其日处理量为50 000 m3/d,设计小时最大流量为2 700 m3/h，设计硝化反硝化水温为12 ℃，供氧水温为20 ℃。进、出水水质见表2。
污水水质各组分的COD浓度见表3。
表2 进、出水水质水量mg/L
表3 COD组分分析结果
设计时所采用的动力学参数主要参考国际水质协会(IAWQ)提出的活性污泥法数学模型中所采用的参数值，再根据具体情况稍作修正，一般动力学参数值见表4。
表4 动力学参数值
表5 设计举例计算结果
=0.31
=
0.36
设计者可根据污泥沉降特性和二沉池的设计，确定曝气池允许的活性污泥浓度，本例中曝气池污泥浓度为3.3 gMLSS/L。
根据上述公式和进、出水水质要求以及有关动力学参数，即可用COD 指标进行活性污泥法系统的设计，通过编制一个简单的计算机程序迅速地完成整个计算过程，其主要计算结果归纳于表5中。
3 结论
本文主要讨论了以COD为指标的设计基本原则，分析了各个有机组分在活性污泥法系统中的转换过程和机理，在此基础上建立了一套利用COD指标进行活性污泥法硝化反硝化系统的设计方法。利用此设计方法可以较为精确地计算所需曝气池容积，系统中剩余污泥的产量，工艺所需耗氧量以及活性污泥的组成，对活性污泥法过程及其机理的理解也有一定的帮助。
作者简介：朱明权男35岁硕士
通讯处：C/O SFC Julius-Welser-str.15，A-5020 Salzburg Austria/Europe
《参考文献》
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[7] Matsche N.Alte und neue Summenparameter-einsatz in der wasser-und abwassertechnik.Wiener Mitteilungen Band 127,1995
(收稿日期1998-12-21)
活性污泥法 处理的关键在于具有足够数量和性能良好的污泥。它是大量微生物聚集的地方，即微生物高度活动的中心，在处理废水过程中，活性污泥对废水中的有机物具有很强的吸附和氧化分解能力，故活性污泥中还含有分解的有机物和无机物等。污泥中的微生物，在废水中起主要作用的是细菌和原生动物。 微生物的指示作用 (1)着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2)小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3)如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4)大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5)如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6)根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。
(7)如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8)而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9)在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10)过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 活性污泥中的微生物 活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。其中，细菌和原生动物是主要的两大类。 （一）细菌 细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。它们在活性污泥中种类多、数量大、体积微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理中起着关键作用。 在活性污泥培养的初期，细菌大量游离在污水中，但随着污泥的逐步形成，逐渐集合成较大的群体，如菌胶团、丝状菌等。 1.菌胶团 菌胶团是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒，是活性污泥的主体，污泥的吸附性能、氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。菌胶团有球形、分枝状、蘑菇形、垂丝形等
利用COD指标进行活性污泥法系统的设计 朱明权 (Schueffl & Forsthuber Consulting) 摘要阐述了利用COD指标进行活性污泥法系统设计的主要思想和过程，并建立一套用于硝化和反硝化的活性污泥法COD设计方法。大量实际运行结果表明，利用该法对系统剩余污泥量和耗氧量以及活性污泥的组成计算所得的结果要较传统的BOD 5 方法更为精确。 关键词COD 活性污泥法设计剩余污泥量需氧量硝化 反硝化 活性污泥法是目前废水生物处理的最主要方法，长期以来活性污泥 法均根据污水处理厂的进、出水BOD 5指标进行设计。由于BOD 5 指标测定 精度低、费时耗力、其值也仅仅反映部分较易降解的有机物含量，故利 用BOD 5 指标不能对整个处理系统建立物料平衡。随着污水处理厂处理要求的不断提高，活性污泥法系统的设计污泥龄将逐渐提高，故难降解和部分颗粒性有机物的水解程度也将有所提高，污水处理厂中实际所降解 的有机物含量明显高于进水BOD 5 所反映的含量。与之相比，COD指标测定简单、精度高且具可比性，能反映污水中所含的全部有机物，故利用COD指标可以进行物料衡算。 虽然COD指标不能说明污水中有机物的生物可降解性，但对污水厂出水或将水样和活性污泥经混合后进行较长时间曝气所得过滤液的COD 以及对活性污泥增殖情况进行分析，可以基本反馈入流污水COD中可降解和难降解物质的含量比例，这就为利用COD指标进行污水厂的设计和运行提供了可能。据此，国际水质协会(IAWQ)所建立的活性污泥1号和2号动态模型也均采用COD指标为基础。随着现代分析技术的飞速发展，快速COD测定方法以及在线COD测定仪(on-line)不断应用，对进水COD 各个组分的分析技术及其在活性污泥法系统中动力学转化机理的认识不断提高，尤其是活性污泥法过程动态模拟方法不断普及，可以认为利用COD指标进行活性污泥法系统的设计将呈不断上升的趋势。 1 活性污泥法的COD设计方法 1.1进水水质组成及其转化过程 在利用COD指标进行活性污泥法系统设计前，应首先对进水水质进行分析。主要包括测定水样经混合后的总COD浓度、水样经过滤后(滤纸孔隙直径为0.45 μm)滤液的COD浓度(即水样的溶解性COD浓度)、SS 和VSS、进水氮和磷浓度等。 一般城市污水的水质组成及其在活性污泥法系统中的转化过程如图1所示。 根据图1，进水总COD和各个组分之间的关系可用下式表示：
自来水厂排泥水处理污泥量的确定方法 实施自来水厂排泥水处理，首先需要确定自来水厂的污泥量，就此将污泥量分为排泥水量和干污泥量。排泥水量可根据沉淀池排泥运行方式和滤池反冲洗运行方式来确定。对于干污泥量的确定介绍了计算法和物料平衡分析法，物料平衡分析法可作为计算法的补充，对计算法 的结果进行校核。 实施排泥水处理，首先必须确定合理的污泥量，因为污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模，从而影响到设备配置和投资规模。自来水厂的污泥量受多种因素影响，包括原水水质、水处理药剂投加量、采用的净水工艺和排泥的方式等。污泥量确定包括两方面内容：一是排泥水总量，它决定浓缩池规模；二是总干泥量，确定污泥脱水设备的规模。污泥量确定一般需要较长时间数据的统计结果，因此即使目前没有建设排泥水处理工程计划的自来水厂，着手进行有关水厂污泥产量资料的收集工作仍然是明智之举。 1排泥水总量确定 排泥水总量可分为沉淀池(或澄清池，下同)排泥水量和滤池反冲洗废水量两部分。 通常可以认为自来水厂一泵房取水量和二泵房出水量之间的差值即为自来水厂排泥水的总量。但它不能分别确定出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量，且这一估算方法不够准 确。 已投产的自来水厂，根据水厂的有关运行参数可以较准确地计算出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量。水厂沉淀池采用人工定时排泥，只需根据每天排泥次数、每次排泥历时和排泥流量以及沉淀池格数，就可以计算出沉淀池的排泥水量。同样道理，也可以根据滤池每天冲洗次数、每次冲洗历时、冲洗强度及单格滤池面积和格数，计算出滤池反冲洗废水量。如果沉淀池排泥和滤池反冲洗实现了自动化运行，则需要对水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗进行现场观测，了解沉淀池排泥和滤池反冲洗流量、每次历时和统计每天排泥或冲洗的次数， 然后进行计算。 尚未建成或仍处在设计阶段的自来水厂，沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量可根据沉淀池排泥和滤池反冲洗的设计参数进行估算，也可以参照已建成投产的、条件相近的自来水 厂实际运行资料进行估算。 排泥水总量的确定，最好能绘制出排泥水量在一天内的变化曲线。由于水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗都是在较短的时间内完成，瞬间流量很大，绘出变化曲线，对确定排泥水截留 池和浓缩池设计规模有很大帮助。 2干污泥产量确定 2.1计算法 根据投加混凝剂在混凝过程中的化学反应、原水中悬浮固体对污泥量的贡献及其它污泥成份的来源，可以近似地计算出干污泥的产量。当硫酸铝用作混凝剂时，化学反应可简化为：
活性污泥法处理工业废水项目建议书 一、项目提出的必要性和依据： (1)世界的淡水资源极端紧缺，前联合国秘书长德奎利亚尔曾讲到：“过去人类最可怕的是战争，未来人类最可怕的是淡水资源的紧缺”。淡水资源面临取尽，使人类产生巨大的危机感。(2)中国水资源的拥有量在世界排名第121位，可见我国水资源的占有量居于世界排位之后，说明我国淡水资源匮乏，需引起我们高度关注，并在节约用水的同时还要积极杜绝水资源的污染。 这就需要我们积极研究和保护水资源，活性污泥法处理工业废水是一个热点。（3）由于该行业排放的废水中生化可降解成分较多,因而处理效率一般较高。Wheaton等人研究了连续活性污泥法对水果加工业废水的处理,发现对BOD去除率较高;（4）只要保持较低有机负荷和较高水力停留时间(2·5 天),活性污泥能成功处理玉米碱性发酵厂废水;对已连续运行两年的处理高强度啤酒厂废水的深井曝气活性污泥系统的运行结果分析后可知:尽管该废水具有S含量高、水量变化大、悬浮物浓度达6 10 0一9 6 0 0mgl/等特点,活性污泥对进水有机负荷的平均去除率仍达到97 %。（5）活性污泥法是以活性污泥为主体的废水处理方法,是目前有机废水生物处理的主要方法之一。它主要是利用活性污泥中的好氧菌及其它原生动物,对废水中的酚、氛等有机物进行氧化和分解,把有机物最终变成CO2和H2O,其过程主要由物理化学和生物化学作用来完成的。（6）活性污泥处理效率也在不断提高，生化处理的关键是细菌的繁殖与生长,这就要求活性污泥(7)要有较好的
质量,应具备颗粒松散,易于吸附氧化有机物,有良好的凝聚、沉降性能。（8）因此,在实际操作时,要严格控制活性污泥的性能指标。通过多年实践,我们认识到,理想的指标应控制在如下范围: 污泥沉降比:1 5一30%; 污泥浓度:2一39 / L; 污泥指数:50一150。 （9）日本一专利习对生物固定滤床加以改进,用含15 %铁酸钻的聚乙烯和1%偶氮甲酞胺发泡剂制成发泡磁化聚乙烯颗粒填充滤床,连续运转一周,滤床形成生物膜处理工业废水中有机污染物。（10）实验应用表明,以磁化的塑料作为生物载体能高效地处理工业废水中BO D、COD (见表1)。 表l磁化峨料固定溥床处理效果mg/L （11）活性污泥法的新发展： 到目前为止, 对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破, 往往所作的是一些局部的改进, 但在曝气方式上确取得了较大的成果, 如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气, 采用微气泡扩散器等, 这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。如美日等
污泥量计算 （1）污泥量计算 1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的计算公式： V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ 式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d； Q——污水流量，m3/d； η——去除率，%；（二次沉淀池η以80%计） C0——进水悬浮物浓度，mg/L； P——污泥含水率，%； ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。 2剩余活性污泥量的计算公式： Qs=ΔX/fXr式中：Qs——每日从系统中排除的剩余污泥量，m3/d； ΔX——挥发性剩余污泥量（干重），kg/d； f=MLVSS/MLSS，生活污水约为0.75，城市污水也可同此； Xr——回流污泥浓度，g/L。 3消化污泥量的计算公式：见公式（8-3）。 （2）污水处理厂干固体物质平衡： 污水处理厂内部存在着固体物质的平衡问题，通过固体物质的平衡计算，有助于污泥处理系统的设计与管理。污水处理厂固体物质平衡的典型计算，可根据图8-1进行。设原污水悬浮物X0为100，初次沉淀池悬浮物去除率以50%计，二次沉淀池去除率以80%计，悬浮物总去除率总去除率为90%。各处理构筑物固体回收率为：浓缩池为r1=90%；消化池为r2=80%；悬浮物减量为rg=30%；机械脱水为r3=95%（预处理所加混凝剂的固体量略去不计）。因此其平衡式为： 进入污泥浓缩池的悬浮物量：X1=ΔX+XR （8-10） XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 （8-11） 式中：X1——进入浓缩池的固体物量； ΔX——初次沉淀池排泥的悬浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的悬浮物量； XR——等于浓缩池上清液含有的悬浮物量Xˊ2，消化池上清液悬浮物量Xˊ3，机械脱水上清液悬浮物量Xˊ4的总和。 进入消化池的悬浮物量：X2= X1 r1 （8-12） 浓缩池上清液悬浮物量：Xˊ2= X1（1- r1）（8-13） 消化池悬浮物减量：G= X2rg= X1 r1rg （8-14） 进入机械脱水设备的悬浮物量：X3=（X2-G）r2 （8-15） 消化池上清液悬浮物量：Xˊ3=（X2-G）（1- r2）（8-16） 脱水泥饼固体物量：X4= X3 r3 机械脱水上清液含有的悬浮物量：Xˊ4= X3（1- r3）（8-17） 回流至沉砂池前的上清液中所含悬浮物总量： XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 = X1（1- r1rg-r1r2r3+r1r2r3rg） （X1- XR）/ X1= r1rg+r1r2r3-r1r2r3rg=ΔX/ X1 X1=ΔX/ r1[rg+r2r3（1-rg）] （8-18）
活性污泥系统的工艺计算与设计 一、设计应掌握的基础资料与工艺流程的选定 活性污泥系统由曝气池、二次沉淀池及污泥回流设备等组成。其工艺计算与设计主要包括5方面内容，即 ①工艺流程的选择； ②曝气池的计算与设计； ②曝气系统的计算与设计； ④二次沉淀池的计算与设计； ⑤陌泥回流系统的计算与设计。 进行活性污泥处理系统的工艺计算和设计时，首先应比较充分地掌握与废水、污泥有关的原始资料并确定设计的基础数据。主要是下列各项： ①废水的水量、水质及变化规律； ②对处理后出水的水质要求； ③对处理中所产生污泥的处理要求； ④污泥负荷率与BOD5去除率： ⑤混合液浓度与污泥回流比。 对生活污水和城市废水以及性质与其相类似的工业废水，人们已经总结出一套较为成熟和完整的设计数据可直接应用。而对于一些性质与生活污水相差较大的工业废水或城市废水，则需要通过试验来确定有关的设计数据， 选定废水和污泥处理工艺流程的主要依据就是的前述的①、②、③各项内容和据此所确定的废水和污泥的处理程度。 在选定时，还要综合考虑当地的地理位置、地区条件、气候条件以及施工水平等因素，综合分析本工艺在技术上的可行性和先进性及经济上的可能性和合理性等。特别是对工程量大、建设费用高的工程，需要进行多种工艺流程比较之后才能确定，以期使工程系统达到优化。 二、曝气池的计算与设计 曝气他的计算与设计主要包括：①曝气池（区）容积的计算；②需氧量和供气量的计算； ③池体设计等几项。 1．曝气池（区）容积的计算 （1）计算方法与计算公式 计算曝气区容积，常用的是有机负荷计算法。也称BOD5负荷计算法。负荷有两种表示方法，即污泥负荷和容积负荷。曝气池（区）容积计算公式列于表3—17—19中。
课程设计 题目城镇污水处理厂工艺设计 （活性污泥法） 学院环境与生物工程学院 专业环境工程 班级环境工程一班 学生姓名张琼 指导教师谭雪梅 2012 年12 月7 日
目录 目录 (1) 第一章设计任务 (4) 1.1 设计任务及要求 (4) 1.1.1 设计任务 (4) 1.1.2 设计要求 (4) 第二章总体设计 (5) 2.1 处理构筑物选择 (5) 2.2 污水处理厂选址 (5) 2.3 核心工艺比较 (6) 2.3.1 氧化沟工艺 (6) 2.3.2 A/O法 (6) 2.3.3 SBR法 (7) 2.3.4 曝气生物滤池（BAF） (7) 2.3.5 MBR工艺 (7) 2.4 设计流量 (9) 2.5 污水、污泥处理工艺流程图 (9) 第三章格栅 (9) 3.1 设计草图 (10) 3.2 设计参数 (10) 3.3 设计计算 (10) 3.3.1 中格栅的设计计算 (10) 3.3.2 细格栅的设计计算 (12) 第四章沉砂池 (14) 4.1 设计草图 (15) 4.2 设计参数 (15) 4.3 设计计算 (15) 第五章初级沉淀池 (17) 5.1 设计草图 (17) 5.2 设计计算 (17)
第六章曝气池 (20) 6.1 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式 (20) 6.1.1 污水处理程度的计算 (20) 6.1.2 曝气池的运行方式 (20) 6.2 曝气池的计算与各部位尺寸的确定 (21) 6.3 曝气系统的计算与设计 (23) 6.4 供气量计算 (24) 6.5 空气管系统计算 (26) 6.6 空压机的选定 (27) 第七章二次沉淀池 (27) 7.1 设计草图 (28) 7.2 设计参数 (28) 7.3 设计计算 (28) 第八章其他构筑物 (31) 8.1 集水井 (31) 8.2 污水提升泵房 (32) 8.3 接触池 (33) 8.4 液氯投配系统 (33) 8.5 计量堰 (34) 8.6 污泥回流泵房 (34) 8.7 污泥浓缩池 (35) 8.8 污泥脱水间 (35) 第九章构筑物高程布置计算及水力损失 (35) 9.1平面布置 (35) 9.2构筑物水头损失计算 (36) 9.2.1 污泥管道水头损失 (37) 9.2.2 污水管渠水力计算 (38) 9.3 污泥高程计算 (38) 第十章污水厂运行成本及其构成 (40) 10.1 污水处理厂的处理成本构成 (40) 10.2 运行成本分析 (40)
【格林课堂】 一直以自己是环境工程专业的自称，但是从来没有在公司的网站上投稿过什么专业 类的文章，说起来比较惭愧。主要是觉得自己才学疏浅，实在不敢在公司的这种对所有人公开的网站上面班门弄斧。但是最近看了伟大的数学家华罗庚的一篇文章后觉得班门弄斧才能有助于自身的提高，同时也希望借此能够加强与各位资深的前辈们交流工艺技术方面的东西。当然，这篇文章是比较初级的东西，写的是一些比较基本的入门的知识，如果你系统的学过但是理解不够深刻那么我希望你看完这篇文章后能够让你对水处理有一个重新的系统理解，如果你已经对水处理方面有一套自己独特的理解的话也希望你看完后能提出意见以供我学习，让我改进。 我个人研究比较多的方向是生物处理，对于水处理这个专业而言，生物处理也算比较核心的一块吧。所以我们就来简单的谈谈生物处理吧。 说起水处理，不得不说最初的发现过程，让我们先来对“活性污泥”进行一个简单的认识吧。将经过沉淀处理后的生活污水注入沉淀管（或者适宜的器皿）中，然后注入空气对污水加以曝气，并使生活污水保持下列条件;水温在20℃左右，水中溶解氧值介于1—3mg/L。pH在6—8之间，每日保留沉淀物，更换部分污水，注入经过沉淀处理后的新鲜生活污水，这样的操作持续一段时间（10天到2周）后，在污水中形成一种呈黄褐色絮凝体状的群体，这种絮凝体易于沉降与水分离，污水已得到净化处理，水质澄清，这种絮凝体是由大量繁殖的以细菌为主体的微生物所构成，是一种生物性污泥，它就是“活性污泥”。希望各位看完这篇文章后能想想这个过程是什么。留一个问题作为悬念，接下来就开始我们的正式话题。生物处理篇： 活性污泥M的组成分为四个部分，具有代谢功能活性的微生物群体Ma、微生物内源代谢自身氧化的残留物Me、由原水挟入附着的难降解的有机物Mi、由原水挟入附着的生物表面的无机物Mii。 即 M=Ma+Me+Mi+Mii。 活性污泥的主体组成部分是具有活性的微生物。接下来整个活性污泥系统我都将围绕微生物来讨论。 微生物的组成：其中包括细菌，原生动物后生动物等等。当然这其中组成主体部分是细菌，细菌的种类比较多，主要类型有假单胞菌属、分枝杆菌属、芽孢杆菌属等
污泥是水处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。污泥体积约占处理水量的%~%左右，如水进行深度处理，污泥量还可能增加~1倍。是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。 （1）确保水处理的效果，防止二次污染； （2）使容易腐化发臭的有机物稳定化； （3）使有毒有害物质得到妥善处理或利用； （4）使有用物质得到综合利用，变害为利。 （1）按成分不同分： 污泥：以有机物为主要成分。其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，比重较小（约为~），含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质。初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。 沉渣：以无机物为主要成分。其主要是颗粒较粗，比重较大（约为2左右），含水率较低且易于脱水，流动性差。沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣。 （2）按来源不同分： 初次沉淀污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自初次沉淀池。 剩余活性污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自活性污泥法后的二次沉淀池。 腐殖污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自生物膜法后的二次沉淀池。 消化污泥（也称熟污泥）：生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。 化学污泥（也称化学沉渣）：用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物。例如，用混凝沉淀法去除污水中的磷；投加硫化物去除污水中的重金属离子；投加石灰中和酸性污水产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣等均称为化学污泥。 （3）城市污水厂污泥的特性见表8-1 (1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。 1污泥中水的存在形式有： 空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离； 毛细水，是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水，由毛细管现象而形成的，约20%，可通过施加离心力、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离； 颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%。表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分，起附着力较强，常在胶体状颗粒，生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分；内部结合水，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分，无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。 通常含水率在85%以上时，污泥呈流态；65%~85%时呈塑态；低于60%时则呈固态。 2污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系： V1/V2=W1/W2=（100-p2）/（100-p1）=C2/C1（8-1） 式中：p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； p2、V2、W2、C2——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； 说明：式（8-1）适用于含水率大于65%的污泥。因含水率低于65%以后，体积内出现很多气泡，体积与重量不在符合式（8-1）的关系。 例题8-1：污泥含水率从%降低至95%时，求污泥体积。 解：由式（8-1） V2= V1（100-p1）/（100-p2）= V1（）/（100-95）=（1/2）V1 可见污泥含水率从%降低至95%时，污泥体积减少一半。
水污染控制工程课程设计城镇污水处理厂设计 指导教师刘军坛 学号 130909221 姓名秦琪宁
目录 摘要 (3) 第一章引言 (4) 1.1设计依据的数据参数 (4) 1.2设计原则 (5) 1.3设计依据 (5) 第二章污水处理工艺流程的比较及选择 (6) 2.1 选择活性污泥法的原因 (6) 第三章工艺流程的设计计算 (7) 3.1设计流量的计算 (7) 3.2格栅 (9) 3.3提升泵房 (9) 3.4沉砂池 (10) 3.5初次沉淀池和二次沉淀池 (11) 3.6曝气池 (15) 第四章平面布置和高程计算 (25) 4.1污水处理厂的平面布置 (25) 4.2污水处理厂的高程布置 (26) 第五章成本估算 (27) 5.1建设投资 (27) 5.2直接投资费用 (28) 5.3运行成本核算 (29) 结论 (29) 参考文献： (30) 致谢 (30)
摘要 本设计采用传统活性污泥法处理城市生活污水，设计规模是200000m3/d。该生活污水氨氮磷含量均符合出水水质，不需脱氮除磷，只考虑除掉污水中的SS、BOD、COD。传统活性污泥法是经验最多，历史最悠久的一种生活污水处理方法。污泥处理工艺为污泥浓缩脱水工艺。污水处理流程为：污水从泵房到沉砂池，经过初沉池，曝气池，二沉池，接触消毒池最后出水；污泥的流程为：从二沉池排出的剩余污泥首先进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入贮泥池，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。本设计的优势是：设计流程简单明了，无脱氮除磷的设计，节省了成本，该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。 关键词：城市污水传统活性污泥法污泥浓缩
(1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。 1污泥中水的存在形式有： 空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离； 毛细水，是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水，由毛细管现象而形成的，约20%，可通过施加离心力、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离； 颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%。表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分，起附着力较强，常在胶体状颗粒，生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分；内部结合水，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分，无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。 通常含水率在85%以上时，污泥呈流态；65%~85%时呈塑态；低于60%时则呈固态。 2污泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系： V1/V2=W1/W2=（100-p2）/（100-p1）=C2/C1（8-1） 式中：p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； p2、V2、W2、C2——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度； 说明：式（8-1）适用于含水率大于65%的污泥。因含水率低于65%以后，体积内出现很多气泡，体积与重量不在符合式（8-1）的关系。 例题8-1：污泥含水率从97.5%降低至95%时，求污泥体积。 解：由式（8-1） V2= V1（100-p1）/（100-p2）= V1（100-97.5）/（100-95）=（1/2）V1可见污泥含水率从97.5%降低至95%时，污泥体积减少一半。 （2）挥发性固体（或称灼烧减重）和灰分（或称灼烧残渣）：挥发性固体近似地等于有机物含量；灰分表示无机物含量。 （3）可消化程度：表示污泥中可被消化降解的有机物数量。 消化对象：污泥中的有机物。一部分是可被消化降解的（或称可被气化，无机化）；另一部分是不易或不能被消化降解的，如脂肪、合成有机物等。 消化程度的计算公式：R d=[1-（p V2p S1）/（p V1p S2）]×100 （8-2） 式中：R d——可消化程度，%； p S1、p S2——分别表示生污泥及消化污泥的无机物含量，%； p V1、p V1——分别表示生污泥及消化污泥的有机物含量，%。 消化污泥量的计算公式：V d= V1（100-p1）/（100-p d）[（1- p V1/100）+ p V1/100（1- R d/100）] （8-3） 式中：V d——消化污泥量，m3/d； p d——消化污泥含水率，%，取周平均值； V1——生污泥量，m3/d； p1——生污泥含水率，%，取周平均值； p V1——生污泥有机物含量，%； R d——可消化程度，%，取周平均值； （4）湿污泥比重与干污泥比重： 湿污泥重量等于污泥所含水分重量与干固体重量之和。湿污泥比重等于湿污泥重量与同体积的水重量之比值。干固体物质包括有机物（即挥发性固体）和无机物（即灰分）。确定湿污泥比重和干污泥比重，对于浓缩池的设计、污泥运输及后续处理，都有实用价值。 经综合简化后，湿污泥比重（γ）和干污泥比重（γs）的计算公式分别为： γ=（100γs）/[γs p+（100-p）] （8-4）
活性污泥法课程设计 (D O C)
学号：2010122140 课程设计 题目城镇污水处理厂工艺设计 （活性污泥法） 学院环境与生物工程学院 专业环境工程 班级环境工程一班 学生姓名张琼 指导教师谭雪梅 2012 年12 月7 日
目录 目录 0 第一章设计任务 (3) 1.1 设计任务及要求 (3) 1.1.1 设计任务 (3) 1.1.2 设计要求 (3) 第二章总体设计 (4) 2.1 处理构筑物选择 (4) 2.2 污水处理厂选址 (4) 2.3 核心工艺比较 (5) 2.3.1 氧化沟工艺 (5) 2.3.2 A/O法 (5) 2.3.3 SBR法 (6) 2.3.4 曝气生物滤池（BAF） (6) 2.3.5 MBR工艺 (6) 2.4 设计流量 (8) 2.5 污水、污泥处理工艺流程图 (8) 第三章格栅 (9) 3.1 设计草图 (9) 3.2 设计参数 (9) 3.3 设计计算 (9) 3.3.1 中格栅的设计计算 (9) 3.3.2 细格栅的设计计算 (11) 第四章沉砂池 (14) 4.1 设计草图 (14) 4.2 设计参数 (14) 4.3 设计计算 (15) 第五章初级沉淀池 (16) 5.1 设计草图 (17) 5.2 设计计算 (17)
第六章曝气池 (19) 6.1 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式 (20) 6.1.1 污水处理程度的计算 (20) 6.1.2 曝气池的运行方式 (20) 6.2 曝气池的计算与各部位尺寸的确定 (20) 6.3 曝气系统的计算与设计 (23) 6.4 供气量计算 (24) 6.5 空气管系统计算 (27) 6.6 空压机的选定 (27) 第七章二次沉淀池 (28) 7.1 设计草图 (28) 7.2 设计参数 (29) 7.3 设计计算 (29) 第八章其他构筑物 (32) 8.1 集水井 (32) 8.2 污水提升泵房 (32) 8.3 接触池 (33) 8.4 液氯投配系统 (34) 8.5 计量堰 (34) 8.6 污泥回流泵房 (35) 8.7 污泥浓缩池 (36) 8.8 污泥脱水间 (36) 第九章构筑物高程布置计算及水力损失 (36) 9.1平面布置 (36) 9.2构筑物水头损失计算 (37) 9.2.1 污泥管道水头损失 (38) 9.2.2 污水管渠水力计算 (38) 9.3 污泥高程计算 (39) 第十章污水厂运行成本及其构成 (40) 10.1 污水处理厂的处理成本构成 (40) 10.2 运行成本分析 (41)
计算剩余污泥量的四种公 式 Prepared on 22 November 2020
计算剩余污泥量的四种公式 一、不考虑悬浮物的公式《水处理工程师手册》P329。 1、活性污泥泥龄和剩余污泥量准确地应按下式计算： （2）、活性污泥泥龄（SRT ）： 活性污泥系统内的总活性污泥量/每天从系统内排除的活性污泥量 SRT =（Ma+Mc+MR ）/（Mw+Me ） Ma ——为曝气池内的活性污泥量； Mc ——为二沉池内污泥量； MR ——为回流系统的污泥量； Mw ——为每天排放的剩余污泥量(kgss/d); Me ——为二沉池出水每天带走的污泥量。 上式为最准确的计算公式，在实际运行管理中，常根据不同的情况，采用不同的近似计算公式。 当不考虑回流系统和二沉池时，上述公式可简化为： SRT =Ma/Mw 2、 （2）、剩余污泥量（Mw ） Mw= Ma/SRT=SRT Xa V ? V-曝气池有效容积(m 3); Xa-曝气池悬浮固体浓度(mg/L); 2、行业标准：
中国工程建设标准化协会标准（CECS149：2003《城市污水生物脱氮除磷处理设计规范》 W=Si Xi ft bh c ft Yh bh Yh f Se Si Q ψθ+?+??-?-19.01000)(> 其中：W ——剩余污泥量（kg/d ） Q ——进水流量（m 3/d ） Si\Se ——反应池进、出水BOD 5浓度(mg/l)； f ——污泥产率修正系数，由试验确定；无试验条件时，取～. ft ——温度修正系数，取(t-15) ; t ——温度（℃）; k de ——反硝化速率，kgNO3-N/(kgMLSS ·d);通过试验确定，无试验条件，20℃时k de 值可 采用～ kgNO3-N/(kgMLSS ·d);并用4.0.4-3进行温度校正。即k de(t)=k de(20); ψ——反应池进水悬浮固体中不可水解/降解的悬浮固体比例，无测定条件时，取； b h ——异氧菌内源衰减系数（d -1）,取； Y h ——异氧菌产率系数(kgSS/kgBOD5),取； θd ——反应设计污泥龄值（d ）； Xi ——反应池进水中悬浮固体浓度（mg/L ）; 3、《污水处理新技术》 W=W 1-W 2+W 3 =aQLr-bVNw+(C 0-Ce)Q ×50% =aQ(Lj-Lch) -bVNw+( C 0-Ce)Q ×50% 曝气池的水力停留时间
污水处理厂剩余污泥排放及用药计算 城关污水处理厂剩余污泥排放及用药计算 设计每天产泥量2.9吨。（进水20000m3，BOD进水200mg/l，出水20mg/l。） PAM投配比3‰至5‰，取中间值4‰。 则PAM用量每天为2.9*4=11.6kg。 剩余污泥浓度7000mg/l。 则每天排放的剩余污泥体积为2.9*1000/7=414.28m3。 设计脱水机单台进泥量每小时40m3。 脱水机运行时间为414.28/40=10.357h，取11h。 则PAM溶液浓度为11.6/（1.2*11）=0.8787kg/m3。（设计说明书上推荐1kg/m3。） 实际运行情况 产泥系数按照0.85kgDS/kgBOD计算。 每天产生剩余污泥量：0.85*（41.48-5.36）*15106=463.78kg。（41.48、5.36为09年1月至8月进出水平均浓度，15106为平均进水量。） 目前厂内剩余污泥平均浓度3500mg/l左右。 排放的剩余污泥体积：463.78/3.5=132.5m3 脱水机单台进泥量不高于20m3每小时。 脱水机每天运行时间132.5/20=6.625，实际运行8小时。 PAM溶液浓度为0.75kg/m3。 用药量为0.75*8*1.2=7.2kg。 投配比为7.2/0.43678=15.524kg/m3，即15.5‰ 。 实际投配比是设计投配比的4倍左右。（分析其原因可能是：脱水机进泥量设计是实际的 2倍，污泥浓度设计是实际的2倍。） 若要控制投配比在4‰，则应该降低PAM溶液的浓度。 PAM投配比取4‰。 每天理论投加量为0.46378*4=1.86kg。 加药泵的流量为1.2m3/h，每天运行8小时，则PAM溶液用量为1.2*8=9.6m3。
氧的传递与转移 一、双膜理论与氧总转移系数 （1）气、液两相接触的界面两侧存在着处于层流状态的气膜和液膜，在其外侧则分别为处于紊流状态的气相主体和液相主体。气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气膜和液膜而进入液相主体。（2）气、液两相主体的物质浓度基本上是均匀的，不存在浓度差，也不存在传质阻力，气体向液相主体的传递，阻力仅存在于气、液两层膜中。（3）在气膜中存在氧的分压梯度，在液膜中存在氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。（4）氧难溶于水，氧转移决定性的阻力集中在液膜上，因此，氧分子通过液膜是氧转移过程的控制步骤。 V A X D K f L a L =()C C K dt dC s La -= KLa 小，则氧转移过程中阻力大；KLa 大，则氧转移过程中阻力小。1/KLa 的单位为h ，表示曝气池中溶解氧浓度从C 提高到Cs 所需要的时间。KLa ——氧总转移系数是评价空气扩散装置的重要参数。 二、提高氧转移效率的方法： （1）提高KLa 值。要加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气、液面的更新，增大气、液接触面积等（气泡细小）。 什么是液膜呢?你一定知道肥皂泡沫吧，它就是最常见的液膜，它的分子一端亲水，一端亲油，在水中遇到油，亲油的一端向油，亲水的一端向外，就成为包围着油的泡沫。这种液膜不稳定，一吹就破。 （2）提高Cs 值。可提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气或高压下曝气如深井曝气等。 三、影响氧转移的因素 （1）污水性质 污水中存在着溶解性有机物，特别是表面活性物质，如短链脂肪酸和乙醇，是一种两亲分子，极性端亲水羧基COOH －或羟基－OH －插入液相，而非极性端疏水的碳基链则伸入气相中。由于两亲分子聚集在气液界面上，阻碍氧分子的扩散转移，增加了氧转移过程的阻力→KLa ↓，引入一个小于1的因子α来修正表面活性物质对KLa 的影响 α=KLa ’(污水）/KLa(清水） KLa ’(污水）=α*KLa(清水） （2）污水中含有盐类，因此，氧在水中的饱和度也受水质的影响。引入小于1的系数β因子来修正。 β=Cs ’(污水）/Cs(清水） Cs ’(污水）=β*Cs(清水） （3）水温 水温降低有利于氧的转移。30-35℃的盛夏情况不利。 KLa （T)=KLa （20）*1.024（T-20） （3）氧分压 Cs 值受氧分压或气压的影响。气压降低 ，Cs 降低，反之则提高。在当地气压不是一个标准大气压时，C 值应乘以如下修正系数： ρ=所在地区实际压力（Pa)/101325(Pa) 主要影响因素：气相中氧分压梯度、液相中氧浓度梯度、气液之间的接触面积（气泡大小）和接触时间、水温、污水性质、水流的紊流程度。
污水处理厂剩余污泥排放及用药计算 2009-12-10 18:11:24| 分类：工作日记| 标签：|举报|字号大中小订阅 城关污水处理厂剩余污泥排放及用药计算 设计每天产泥量2.9吨。（进水20000m3，BOD进水200mg/l，出水20mg/l。） PAM投配比3‰至5‰，取中间值4‰。 则PAM用量每天为2.9*4=11.6kg。 剩余污泥浓度7000mg/l。 则每天排放的剩余污泥体积为2.9*1000/7=414.28m3。 设计脱水机单台进泥量每小时40m3。 脱水机运行时间为414.28/40=10.357h，取11h。 则PAM溶液浓度为11.6/（1.2*11）=0.8787kg/m3。（设计说明书上推荐1kg/m3。） 实际运行情况 产泥系数按照0.85kgDS/kgBOD计算。 每天产生剩余污泥量：0.85*（41.48-5.36）*15106=463.78kg。（41.48、5.36为09年1月至8月进出水平均浓度，15106为平均进水量。） 目前厂内剩余污泥平均浓度3500mg/l左右。 排放的剩余污泥体积：463.78/3.5=132.5m3 脱水机单台进泥量不高于20m3每小时。 脱水机每天运行时间132.5/20=6.625，实际运行8小时。 PAM溶液浓度为0.75kg/m3。 用药量为0.75*8*1.2=7.2kg。 投配比为7.2/0.43678=15.524kg/m3，即15.5‰ 。 实际投配比是设计投配比的4倍左右。（分析其原因可能是：脱水机进泥量设计是实际的 2倍，污泥浓度设计是实际的2倍。） 若要控制投配比在4‰，则应该降低PAM溶液的浓度。 PAM投配比取4‰。 每天理论投加量为0.46378*4=1.86kg。
活性污泥法处理生活污水实验(实验方案)
实验一：活性污泥的培养驯化 1. 实验目的： （1）了解SBR工艺原理。 （2）掌握活性污泥的培养、驯化（挂膜）过程； 2. 实验原理： 活性污泥是由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上的不能被微生物降解的有机物组成。其中微生物是活性污泥的主要组成部分。一个生化系统的运行,必须要有活性污泥及与之相适应的生物相。活性污泥的培养、驯化, 就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件, 即营养物质、溶解氧、适宜的温度和酸碱度等, 在这种情况下, 经过一段时间就会有活性污泥形成, 并且在数量上逐渐增长, 并最后达到处理废水所需的污泥浓度。 3．实验设备与材料 （1）SBR模型，普通活性污泥处理生活污水模型 （2）活性污泥（取自污水处理厂） （3）生活废水（人工模拟配制）
（4）100mL量筒 4. 实验步骤 第1天，投加30%活性污泥及生活污水，SBR、普通活性污泥处理生活污水模型内循环运转。 第3天，换水，增加污泥及污水量至50%。 第5天，换水，增加污泥及污水量至70%。 第7天，换水，增加污泥及污水量至100%。 每天观察活性污泥生长状况。 5.实验观察与数据整理。 每天记录： SBR、普通活性污泥处理生活污水模型内的活性污泥生长状况（每天测量SV30，方法见实验二，观察污泥量）。 6.结果分析 对2种类型工艺的污泥驯化过程进行讨论分析。
实验二：活性污泥性质测定实验 1. 实验目的： （1）了解活性污泥的培养、驯化完成的污泥性状； （2）加深对SBR、普通活性污泥处理生活污水模型等工艺活性污泥性能的理解； （3）掌握常规污泥性质（SV30、MLSS、SVI）的测定方法。 2. 实验原理： 活性污泥是人工培养的生物絮凝体，它是由好氧微生物及其吸附的有机物组成的。活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（也有些可利用无机物质）的能力，显示出生物化学活性。在生物处理废水的设备运转管理中，除用显微镜观察外，下面几项污泥性质是经常要测定的。这些指标反映了污泥的活性，它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。 SV30通常是描述污泥的沉降性能。SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉淀性能，一般在100左右有为宜。MLSS
传统活性污泥法系统在工艺设计 已知：流量Q=7000m 3/h 即日污水排放量为：168000m 3/d k=1.17 进水水质为：BOD 5=180mg/L 设计要求：出水水质BOD 5≤30mg/L （1）负荷设计方法 ①工艺流程的选择 进水 曝气池 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥 a. 废水的处理程度 % 83180 30180=-= -= So Se So E b. 活性污泥法的运行方式 根据提供的条件，采用传统曝气法，即曝气池为廊道式，二次沉淀池为辐流式沉淀池，采用螺旋泵回流污泥。 ②曝气池及曝气系统的计算与设计 a. 曝气池的计算与设计 （a) 污泥负荷率的确定 本曝气池采用的污泥负荷率Ns 为0.3kg ·BOD 5/(kgMLSS ·d) (b) 污泥浓度的测定 根据Ns 值，SVI 值在80－150之间，取SVI=120，另取r=1.2，R=50%，则曝气池的污泥浓度（X)为 L mg SVI R Rr X /3333120 )5.01(10 2.15.0)1(10 6 6 =?+??= +?=
(c) 曝气池容积的确定 )(252033 .03333150168000) (3 0m XN S S Q V s e ≈??= -= (d) 曝气池主要尺寸的确定 曝气池面积：设两座曝气池（n=2），池深(H)取5m ，则每座曝气池的面积（1 F ）为： ) (3.25205 2252032 1m H h V F =?= ?= 曝气池宽度：设池宽（B ）为8m,B/H=8/5=1.6,在1-2间符合要求 曝气池长度：曝气池长度 5 .398/316/),(3168/3.2520/1==≈==B L m B F L （大于10）， 符合要求 曝气池的平面形式：设曝气池为五廊道式，则每廊道长 ) (2.635/3165// m L L === 长宽比较核：9.78/2.63/1==B L ,在5-10之间，符合设计规范要求 取超高为0.5m ，则池总高度) (5.55.00.5/ m H =+=， 曝气时间：曝气时间（ m t ）为) (6.3168000 242520324h Q V t m ≈?= ?= b 、曝气系统的计算与设计 （a ） 日平均需氧量 f V b S S Q a Q e ?+-=/ 0' 2)( []1000 /75.033332520315.0)30180(168000 5.0???+-??= h kg d kg /8.918)/(2.2205==