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：
序批式活性污泥法（SBR工艺）除磷_水处理技术SBR工艺是按时间顺序进行进水，反应（曝气）、沉淀、出水、排泥等五个程序进行操纵，从污水的进进开始到排泥结束称为一个操纵周期，这种操纵通过微机程序控制周而复始反复进行，从而达到污水处理之目的。因此SBR工艺最明显的工艺特点是不需要设置二沉池和污水，污泥回流系统；通过程序控制公道调节运行周期使运行稳定，并实现除磷脱氮；不设二沉淀池及省却回流系统，占地少，投资省，基建和运行费低，适合于中小水量污水处理的工艺，但由于该工艺是稳定状态下运行的活性污泥工艺，产业化运用时间较短，尚无十分成熟的设计、运行、治理经验，因此SBR工艺是一种尚处于发展、完善阶段的技术。
MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)指的是改良式序列间歇反应器，是C.Q.Yang等人根据SBR技术特点，结合传统活性污泥法技术,研究开发的一种更为理想的污水处理系统。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。采用单池多格方式,结合了传统活性污泥法和SBR 技术的优点。不但无需间断流量,还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门。通过中试研究及生产性应用，证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。
特点 1.1 MSBR的基本组成反应器由三个主要部分组成:曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格交替分别作为SBR和澄清池。 1.2MSBR的操作步骤在每半个运行周期中，主曝气格连续曝气，序批处理格中的一个作为澄清池(相当于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一个序批处理格则进行以下一系列操作步骤。 UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB） 厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/m3.d，最高的可达30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。 本文试图就UASB的运行机理和工艺特征以及UASB的设计启动等方面作一简要阐述。
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。
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
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)
活性污泥工艺的设计计算方法活性污泥工艺是城市污水处理的主要工艺，它的设计计算有三种方法：污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。三种方法在操作上难易程度不同，计算结果的精确度不同，直接关系到设计水平、基建投资和处理可靠性。正因为如此，国内外专家都在进行大量细致的研究，力求找出一种精确度更高而又便于操作的计算方法。 1污泥负荷法 这是目前国内外最流行的设计方法，几十年来，运用该法设计了成千上万座污水处理厂，充分说明它的正确性和适用性。但另一方面，这种方法也存在一些问题，甚至是比较严重的缺陷，影响了设计的精确性和可操作性。 污泥负荷法的计算式为［1］ V=24LjQ／1000FwNw=24LjQ／1000Fr(1) 污泥负荷法是一种经验计算法，它的最基本参数Fw(曝气池污泥负荷)和Fr(曝气池容积负荷)是根据曝气的类别按照以往的经验设定，由于水质千差万别和处理要求不同，这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围，例如我国的规范对普通曝气推荐的数值为Fw=0.2～0.4 kgBOD/(kgMLSS·d) Fr=0.4～0.9 kgBOD/(m3池容·d) 可以看出，最大值比最小值大一倍以上，幅度很宽，如果其他条件不变，选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍或一倍以上，基建投资也就相差很多，在这个范围内取值完全凭经验，对于经验较少的设计人来说很难操作，这是污泥负荷法的一个主要缺陷。
污泥负荷法的另一个问题是单位容易混淆，譬如我国设计规范中Fw的单位是kgBOD/ (kgMLSS·d)，但设计手册中则是kgBOD/(kgMLVSS·d)，这两种单位相差很大。MLSS是包括无机悬浮物在内的污泥浓度，MLVSS则只是有机悬浮固体的浓度，对于生活污水，一般MLVSS=0.7MLSS，如果单位用错，算出的曝气池容积将差30%。这种混淆并非不可能，例如我国设计手册中推荐的普通曝气的Fw为0.2～0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)［2］，其数值和设计规范完全一样，但单位却不同了。设计中经常遇到不知究竟用哪个单位好的问题，特别是设计经验不足时更是无所适从，加上近年来污水脱氮提上了日程，当污水要求硝化、反硝化时，Fw、Fr取多少合适呢? 污泥负荷法最根本的问题是没有考虑到污水水质的差异。对于生活污水来说，SS和B OD浓度大致有数，MLSS与MLVSS的比值也大致差不多，但结合各地的实际情况来看，城市污水一般包含50%甚至更多的工业废水，因而污水水质差别很大，有的SS、BOD值高达300～400 mg/L，有的则低到不足100 mg/L，有的污水SS/BOD值高达2以上，有的SS值比BOD值还低。污泥负荷是以MLSS为基础的，其中有多大比例的有机物反映不出来，对于相同规模、相同工艺、相同进水BOD浓度的两个厂，按污泥负荷法计算曝气池容积是相同的，但当SS/BOD值差异很大时，MLVSS也相差很大，实际的生物环境就大不相同，处理效果也就明显不同了。 综上所述，污泥负荷法有待改进。因此，国际水质污染与控制协会(IAWQ)组织各国专家，于1986年首次推出活性污泥一号模型(简称ASM1)［3］，1995年又推出了活性污泥二号模型(简称ASM2)［4、5］。 2数学模型法 数学模型法在理论上是比较完美的，但在具体应用上则存在不少问题，这主要是由于污水和污水处理的复杂性和多样性，即使是简化了的数学模式，应用起来也相当困难，从而阻碍了它的推广和应用。到目前为止，数学模型法在国外尚未成为普遍采用的设计方法，而在我国还没有实际应用于工程，仍停留在研究阶段。
序批式活性污泥法（SBR）计算机辅助设计 从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看，序批式活性污泥法能称得上是一种简易、快速且低耗的污水处理工艺，非常适用于水质水量变化大的中小城镇的生活污水处理，以及易生物降解的工业废水处理。因此，SBR工艺是一种适合我国国情的处理工艺，具有很大的发展潜力和应用前景。 近年来，计算机辅助设计（CAD）已渗透到水处理专业，并被专业人员接受和使用。但目前建筑给排水CAD软件应用广泛，污水处理工程设计CAD系统则研究较少。SBR艺计算机辅助设计系统的开发，不仅能够提高设计效率及设计质量，也是计算机技术同污水处理技术有机结合的积极实践，对促进当前污水处理工程CAD的进一步发展具有积极的意义。 １ SBR工艺设计计算 SBR工艺设计计算包括SBR反应池容积的确定以及需氧量、污泥量的计算。 SBR工艺设计方法主要分两大类：经验设计法。动力学模式设计法[1]。经验设计法指污泥负荷率法，污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数，污泥负荷率的大小关系到SBR反应池容积的大小。这种方法在目前的工程设计中应用较广泛。动力学模式设计法则是根据进水、出水和SBR系统的各种参数条件，建立数学模型后进行设计。由于动力学模式设计方法用于工程设计还有待进一步研究、优化，因
此本系统在开发过程中针对生活污水的处理仍沿用经验设计法。 1.1 参数选取 污泥负荷率与SBR反应池内的混合液污泥浓度是SBR设计与运行的重要参数[2]。 ①对生活污水，污泥负荷普遍采用BOD污泥负荷，其参数值为：高负荷运行时取0.2－0.4kg［BOD5］／（kg［MLSS]·d），低负荷运行时选用0.03-0.07kg［BOD5］／（kg［MLSS］.d）。 ②反应池内的污泥浓度（MLSS）可考虑取值3000-5000mg／L。 ③SVI值取90-150mL/g。 ④每周期运行时间一般tr＝4.8－12h。 1.2 设计计算步骤 ①确定一个运行周期内曝气时间所占的比例e，根据BOD污泥负荷Ns，计算所需污泥量M； Ns＝QS0/eXV （1） M＝XV=QS0/eNs （2） 式中：X——混合液中活性污泥浓度（MLSS），mg／L； Q——平均日污水量，m3/d; S0——进水基质浓度，mg／L； V——反应池总有效容积，m3。 ②根据SVI值和污泥量，计算沉淀时所需的污泥体积Vm； Vm=SVI·M （3） ③确定SBR反应池的个数n，引入每周期运行时间tR，计算每周
活性污泥法工艺的原理 一、活性污泥的形态、组成与性能指标 1.活性污泥法工艺 活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成（图2-5-1)。废水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化成为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放；分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出。 2.活性污泥的形态和组成 活性污泥通常为黄褐色（有时呈铁红色）絮绒状颗粒，也称为“菌胶团”或“生物絮凝体”，其直径一般为0.02~2mm；含水率一般为99.2%~99.8%，密度因含水率不同而异，一般为1.002~1.006g/m3；活性污泥具有较大的比表面积，一般为20~100cm2/mL。 活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质的不同而异。例如，城市污水处理系统中的活性污泥，其有机成分占75%~85%，无机成分仅占15%~25%。活性污泥中有机成分主要由生长在活性污泥中的微生物组成，这些微生物群体构成了一个相对稳定的生态系统和食物链（如图2-5-2所示），其中以各种细菌及原生动物为主，也存在着真菌、放线菌、酵母菌以及轮虫等后生动物。在活性污泥上还吸附着被处理的废水中所含有的有机和无机固体物质，在有机固体物质中包括某些惰性的难以被细菌降解的物质。
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)
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。
10.5.7 序批式活性污泥法（SBR工艺） Sequencing Batch Reacter Activated Sludge Procee，其机理与普通活性污泥法完全相同。 SBR工艺是按时间顺序进行进水，反应（曝气）、沉淀、出水、排泥等五个程序进行操作，从污水的进入开始到排泥结束称为一个操作周期，这种操作通过微机程序控制周而复始反复进行，从而达到污水处理之目的。因此SBR工艺最显著的工艺特点是不需要设置二沉池和污水，污泥回流系统；通过程序控制合理调节运行周期使运行稳定，并实现除磷脱氮；不设二沉淀池及省却回流系统，占地少，投资省，基建和运行费低，适合于中小水量污水处理的工艺，但由于该工艺是稳定状态下运行的活性污泥工艺，工业化运用时间较短，尚无十分成熟的设计、运行、管理经验，因此SBR工艺是一种尚处于发展、完善阶段的技术。
（1）SBR工艺特点 ①工作原理 SBR是活性污泥法的一个变型，它的反应机理以及污染物质的去除机制与传统活性污泥基本相同，仅运行操作不同，操作模式由进水——反应——沉淀——排水——排泥5个程序，在一个周期均在一个设有曝气和搅拌装置的反应器（池）中进行，这种操作周而复始进行，以达到不断进行污水处理的目的，省却二沉池和污水、污泥回流系统。 传统SBR工艺在工程应用中存在一定的局限性，首先是在进水流量较大的情况下，需对反应系统进行调节，如果处理出水要求同时除磷脱氮，则更需对工艺流程进行必要的改造，因而在实际应用中SBR逐渐发展了各种新形式。 ②循环式CAST（CASS）系统 CAST是SBR工艺的一种新型式，称为循环式活性污泥法（亦称CASS）它分为主
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==
设计计算书 1.污水处理厂处理规模 1.1处理规模 污水厂的设计处理规模为城市生活污水平均日流量与工业废水的总和：近期1.0万m3/d，远期2.0万m3/d。 1.2污水处理厂处理规模 污水厂在设计构筑物时，部分构筑物需要用到最高日设计水量。最高日水量为生活污水最高日设计水量和工业废水的总和。 Q设= Q1+Q2 = 5000+5000 = 10000 m3/d 总变化系数：K Z=K h×K d=1.6×1=1.6 2.城市污水处理工艺流程 污水处理厂CASS工艺流程图 3.污水处理构筑物的设计 3.1泵房、格栅与沉砂池的计算 3.1.1 泵前中格栅 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 3.1.1.1 设计参数：
（1）栅前水深0.4m ，过栅流速0.6~1.0m/s ，取v=0.8m/s ，栅前流速0.4~0.9 m/s ； （2）栅条净间隙，粗格栅b= 10 ~ 40 mm, 取b=21mm ； （3）栅条宽度s=0.01m ； （4）格栅倾角45°~75°，取α=65° ,渐宽部分展开角α1=20°； （5）栅前槽宽B 1=0.82m ，此时栅槽内流速为0.55m/s ； （6）单位栅渣量：W 1 =0.05 m 3栅渣/103m 3污水； 3.1.1.2 格栅设计计算公式 （1）栅条的间隙数n ，个 max Q n bhv = 式中， max Q －最大设计流量，3/m s ； α－格栅倾角，（°）； b －栅条间隙，m ； h －栅前水深，m ； v －过栅流速，m/s ； （2）栅槽宽度B ，m 取栅条宽度s=0.01m B=S （n －1）＋bn （3）进水渠道渐宽部分的长度L 1，m 式中，B 1－进水渠宽，m ； α1－渐宽部分展开角度，（°）； (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 2，m (5)通过格栅的水头损失h 1，m 式中：ε—ε=β（s/b ）4/3； h 0 — 计算水头损失，m ； k — 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； 1 112tga B B L -= 1 25.0L L =αε sin 22 01g v k kh h ==
各种活性污泥法工艺大全 迄今为止，在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种：1)传统推流式活性污泥法； 2)完全混合活性污泥法；3)阶段曝气活性污泥法；4)吸附—再生活性污泥法；5)延时曝气活性污泥法；6)高负荷活性污泥法；7)纯氧曝气活性污泥法；8)浅层低压曝气活性污泥法； 9)深水曝气活性污泥法；10) 深井曝气活性污泥法。下面分别介绍活性污泥法的各种工艺，其设计参数见最后附表：各种活性污泥法工艺参数表1.传统推流式活性污泥法：推流式活性污泥法1)工艺流程：2)供需氧曲线：3)主要优点：A.处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；B.对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。4)主要问题：A.为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大；B.在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；C.对冲击负荷的适应性较弱。5)一般所采用的设计参数(处理城市污水)：2.完全混合活性污泥法合建式完全混合活性污泥法1)主要特点：A.可以方便地通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；B.进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；C.适合于处理较高浓度的有机工业废水。2)主要结构形式：A.合建式
（曝气沉淀池）：B.分建式3、阶段曝气活性污泥法——又称分段进水活性污泥法或多点进水活性污泥法阶段曝气活性 污泥法1)工艺流程：2)主要特点：A.废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供养速率与需氧速率间的矛盾，有利于降低能耗；B.废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力；4、吸附再生活性污泥法——又称生物吸附法或接触稳定法。吸附再生活性污泥法主要特点是将活性污泥法对有机污染物降解的两个过程——吸附、代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。1)工艺流程：2)主要优点：A.废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短，吸附池容积较小，再生池接纳的仅是浓度较高的回流污泥，因此，再生池的容积也较小。吸附池与再生池容积之和低于传统法曝气池的容积，基建费用较低；B.具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。3)主要缺点：处理效果低于传统法，特别是对于溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。5、延时曝气活性污泥法——完全氧化活性污泥法延时曝气活性污 泥法1)主要特点：A.有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥少且稳定，勿需再进行处理；B.处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性； C.在某些情况下，可以不设初次沉淀池。2)主要缺点：A.池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地
活性污泥法工艺的设计与运行管理 一、曝气池设计 在进行曝气池容积计算时，应在一定范围内合理地确定污泥负荷（Ns ）和污泥浓 度（X ）值，此外，还应同时考虑处理效率、污泥容积指数（SVI）和污泥龄等参数。 设计参数的来源主要有两个途径，一是经验数据，另一个是通过实验获得。以生 活污水为主体的城市污水，主要设计参数已比较成熟，可以直接取用于设计，但是对于工业废水，则应通过实验和现场实测以确定其各项设计参数。在工程实践中，由于受实验条件的限制，一般也可根据经验选取。 1.曝气池容积的设计计算 （1）污泥负荷的确定 （2）混合液污泥浓度的确定 2.需氧量和供气量的计算 （ 1 ）需氧量 （ 2 ）供气量 ①影响氧转移的因素 A.氧的饱和浓度 B.水温 C. 污水性质 a.污水中含有的各种杂质对氧的转移产生一定的影响，将适用于清水的KLa用于 污水时，需要用系数a进行修正。 污水的KLa = a清水的KLa 修正系数a值可通过实验确定。一般a值为0.8?0.85。 b.污水中的盐类也影响氧在水中的饱和度（Cs），污水Cs值用清水Cs值乘以3
值来修正，3值一般介于0.9?0.97之间。 c?大气压影响氧气的分压，因此影响氧的传递，进而影响Cs。气压增高，Cs值升高。对于大气压不是 1.013 xi05Pa的地区，Cs值应乘以压力修正系数p p =所在地区的实际气压/ （1.013 xi05Pa ）。 d. 对于鼓风曝气池，空气压力还与池水深度有关。安装在池底的空气扩散装置出口处的氧分压最大，Cs 值也最大。但随着气泡的上升，气压逐渐降低，在水面时，气压为1.013 X105Pa （即1大气压），气泡上升过程中一部分氧已转移到液体中。鼓风曝气池内的Cs 值应是扩散装置出口和混合液表面两处溶解氧饱和浓度的平均值。 另外，氧的转移还和气泡的大小、液体的紊动程度、气泡与液体的接触时间有关。空气扩散装置的性能决定气泡直径的大小。气泡越小，接触面积越大，将提高KLa 值，有利于氧的转移；但另一方面不利于紊动，从而不利于氧的转移。气泡与液体的接触时间越长，越利于氧的转移。 氧从气泡中转移到液体中，逐渐使气泡周围液膜的含氧量饱和，因而，氧的转移效率又取决于液膜的更新速度。紊流和气泡的形成、上升、破裂，都有助于气泡液膜的更新和氧的转移。 从上述分析可见，氧的转移效率取决于气相中氧分压梯度、液相中氧的浓度梯度、气液之间的接触面积和接触时间、水温、污水的性质和水流的紊动程度等因素。 ②供气量的计算 1.空气扩散装置 空气扩散装置的类型较多，目前应用较多的是微孔曝气器。该类型曝气器氧利用率高，阻力损失小，混合效果好，不易堵塞，并且联接部位具有可靠、有效的密封性能。 微孔曝气器直径为215?260mm，服务面积为0.3?0.8m2/个。根据曝气池 池底面积和曝气器的服务面积，可以计算出所需曝气器的数量。
序批试活性污泥法（SBR法） 一、画出流程图，并解释污水处理过程 序批式活性污泥法，是一种按时间间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。 二、说明其中各个单元的作用，设计参数和经验值 SBR法的运行是以间歇操作为主要特征的，对于每个SBR来说，运行次序分为五个阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置阶段，称为一个运行周期。 1、运行周期（T）的确定 SBR的运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。充水时间（tv）应有一个最优值。如上所述，充水时间应根据具体的水质及运行过程中所采用的曝气方式来确定。当采用限量曝气方式及进水中污染物的浓度较高时，充水时间应适当取长一些；当采用非限量曝气方式及进水中污染物的浓度较低时，充水时间可适当取短一些。充水时间一般取1～4ｈ。反应时间（tR）是确定SBR 反应器容积的一个非常主要的工艺设计参数，其数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质、反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素。对于生活污水类易处理废水，反应时间可以取短一些，反之对含有难降解物质或有毒物质的废水，反应时间可适当取长一些。一般在2～8h。沉淀排水时间（tS+D）一般按2～4h设计。闲置时间（tE）一般按2h设计。 一个周期所需时间tC≥tR﹢tS﹢tD 周期数n﹦24／tC 2、反应池容积的计算 假设每个系列的污水量为q，则在每个周期进入各反应池的污水量为q/n·N。各反应池的容积为： V:各反应池的容量 1/m：排出比 n：周期数（周期/d） N:每一系列的反应池数量 q：每一系列的污水进水量（设计最大日污水量）（m3/d） 3、曝气系统 序批式活性污泥法中，曝气装置的能力应是在规定的曝气时间内能供给的需氧量，在设计中，高负荷运行时每单位进水BOD为0.5～1.5kgO2/kgBOD，低负荷运行时为1.5～
序批式活性污泥法（SBR）简介 1、SBR法的发展背景 SBR（sequncing batch reactor）法是一种序批式生物反应器间歇运行的活性污泥法污水处理工艺。作为一种污水生物处理方法,它始终没有离开过同连续流式活性污泥法(CFS)的共同发展，但由于序批式的污水处理方法受到曝气头孔眼堵塞，设备利用率不高等问题的困扰，致使间歇式活性污泥法发展缓慢。事实上，自20世纪20年代以来污水处理基本以CFS (Continuous Flow System Sludge Prorcess) 为主。 SBR处理工艺其实也并不是一种“全新”的污水处理技术。早在1914 年由英国人Alden 和Lockett 等人就提出污水按批量运行(operated in batch mode)的概念，只是当时没有得到推广应用，直到20世纪70 年代初，由美国Natre Dame 大学的Irvine教授等人，采用实验室规模装置对SBR 工艺进行了系统研究，并于1980 年在美国国家环保局(USEPA) 的资助下，在印第安纳州的Culver 城改建并投产了世界上第一个SBR 污水处理厂。此后，日本、德国、澳大利亚、法国等国都对SBR 处理工艺进行了应用与研究。法国的Degrement 水公司将SBR反应器作为定型产品供小型污水处理站使用。 我国于20 世纪80 年代中期开始对SBR 进行研究和应用.上海市政设计院 于1985 年在吴淞肉联厂设计投产我国第一座SBR 污水处理站，设计处理能力为2400t/d。目前北京、广州、无锡、扬州、昆明、山西、福州、陕西等地已有多座SBR 处理设施投入使用。 2、SBR法工艺原理 SBR 本质上仍属于活性污泥法的一种，它是由5 个阶段组成，即进水 ( Fill ) 、反应(React ) 、沉淀(Settle) 、排水(Decant) 、闲置( Idle)，从污水流入开始到待机时间结束算一个周期。在一个周期内，一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内进行，这种周期周而复始反复进行(如图1 所示) 。 图 1 SBR运行工序 2.1 进水阶段 反应池接纳废水的过程，在废水开始流入之前是前一周期排水或闲置状态，因此反应池内有高浓度的活性污泥混合液。当废水进入反应器内，池内水位逐渐
sbr序批式活性污泥法工艺设计 1
一、概述 SBR(序批式活性污泥法)工艺早在19 即已开发,但由于当时监测手段落后,并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究,并于1980年在印第安那州的Culver 改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现,同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高而且对过程控制比较经济的水质检测仪表,污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化,加之SBR具有均化水质、工艺简单,处理效果稳定,耐冲击负荷力强,出水质好,操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例,近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂就达近600座之多。 二、设计 2.1设计任务和依据 2.1.1设计任务 远期处理规模8000m3/d,近期处理1000 m3/d。本处理工程设计规模为两套污水处理系统合建在一起,能够分别单独运行,每套处理规模500 m3/d。 1.1.2设计依据 (1)<中华人民共和国环境保护法>和<水污染防治法> 2
(2)<污水综合排放标准GB8978－1996> (3)建设部标准<生活杂用水水质标准>(CJ25.1—89) (4)<城市污水再生利用分类>(GB/T18919- ) (5)<城市污水再生利用生活杂用水水质标准>(GB/T18920- ) (6)<建筑给水排水设计手册> (7)国家和地方相关的设计规范法令和标准图集 (8)由建设单位提供的技术资料、有关数据 1.2设计要求 1.2.1污水处理厂设计原则 (1)污水厂的设计和其它工程设计一样,应符合适用的要求,首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件,以及当地的具体情况(如施工条件)。在可能的基础上,选择的处理工艺流程、构(建)筑物形式、主要设备设计标准和数据等。 (2)污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件,如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求,全面地分析各种因素,选择好各项设计数据,在设计中一定要遵守现行的设计规范,保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。 (3)污水处理厂(站)设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后, (4)污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下,必须 3