各种活性污泥法特点
时间：2008年7月25日
各种活性污泥法的设计参数
各种活性污泥法的设计参数(处理城市污水,仅为参考值)
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活性污泥法工艺参数控制方面问题 问：污泥回流比是回流污泥量与进水量之比，相关专业书认为活性污泥工艺中污泥回流比应该相对稳定，如果这样的话，回流污泥量就要根据进水量的变化而变化，实际运行中是否应该这样控制？ 答：不能这样做，在运行管理中，污泥回流比只能起参考作用，我们说的回流污泥量也不含有浓度的概念，实际上回流污泥量是不可任意调节的，它受限于污泥性质和二沉池运行状态等因素。 问：为什么你说回流污泥量不含浓度的概念？ 答：这就要说到二沉池的作用，二沉池的作用主要是泥水分离和回流污泥浓缩，如要增加回流污泥量，必须增加二沉池的出泥量，这样二沉池的污泥层会下降，使污泥在二沉池的浓缩时间减少，此时，进曝气池的回流污泥量虽增加，但回流污泥的浓度却下降，回流至曝气池的污泥绝对量并不会增加。 问：按你这样说，如果进水水量增加了，为了使污泥负荷相对稳定，又如何来增加曝气池污泥浓度呢？ 答：增加曝气池污泥浓度的办法就是停止剩余污泥排放或少排泥。 问：不少专业书上都介绍了回流污泥量的估算式，如：用污泥沉降体积、污泥指数等方法来估算回流污泥量，按你前面所说的，难道这些估算方法都不对吗？ 答：也不能这样说，书上的这些估算式中不可能都考虑到污泥性质和二沉池的运行状况等诸多因素的，是纯理论性的，它可使我们了解主要参数的相互间关系，从这个意义上说没有错，如果在日常运行中完全按估算式来控制，那就错了，有时甚至会造成严重的负面影响和后果。 问：能解释一下“有时甚至会造成严重的负面影响和后果”这话的意思吗？ 答：由于活性污泥系统的污泥是在曝气池和二沉池之间循环流动的，按前面的计算法，污泥沉降性能差是就要增加污泥回流比，这样的话，由于回流量增加，废水在曝气池的实际停留时间相对减少，而进二沉池混合液量又增加，使二沉池进水水能增大，严重影响泥水分离，更易造成漂泥，从而造成恶性循环。 问：以你之见，在日常运行中回流污泥量应该如何控制呢？ 答：尽可能稳定回流污泥量，污泥回流比可以变化，当然回流污泥量的稳定也是相对而言的，可根据二沉池污泥层的高度来小范围调节，而不是有些专业书说的根据进水量来调节。 如前所述，二沉池的作用主要是泥水分离和回流污泥浓缩。故在这种情况下，应该在不影响泥水分离的前提下，二沉池的污泥层应该适当高一些，这样回流污泥量虽然减少，但其浓度会提高，进入曝气的污泥量并不会减少。
第十三章活性污泥法 填空题： 1、活性污泥法有多种处理系统，如法、法、法、法、法。 （举出五种即可） 2、活性污泥法对营养物质的需求如下，：N ：P ＝。 3、对硝化反应的环境影响因素主要有、、、和有毒物质。 4、活性污泥微生物增殖分为以下四个阶段（期）、、、。 5、活性污泥系统中，和的出现，其数量和种类在一定程度上还能预示和指示出水水质，因此也常称其为“ 指示性微生物” 6、活性污泥法处理系统运行中的异常情况：、、（写出三种即可）。 7、对生物脱氮反应的反硝化过程的环境影响因素主要有以下6个、、、 、、。 8、活性污泥由四部分物质组成：1. 2. 3. 4.。 名词解释： 1、污泥沉降比 2、MLVSS 3、氧转移效率 (E A) 4、BOD 污泥负荷率（标明公式，单位） 5、污泥容积指数（标明单位及计算公式） 6、MLSS 7、活性污泥的比耗氧速率（标明单位） 8、泥龄（标明单位） 9、污泥回流比 10、BOD—容积负荷率（标明单位） 11、污泥解体 12、污泥膨胀 13、污泥上浮 14、氧垂曲线同步驯化法 问答题：> 1、什么是活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？ 2、试指出污泥沉降比、污泥浓度、污泥容积指数在活性污泥法运行中的重要意义。 3、试讨论影响活性污泥法运行的主要环境因素。 4、衡量曝气设备效能的指标有哪些？什么叫充氧能力？什么叫氧转移效率？ 5、列出8种活性污泥工艺及其主要优点和缺点，每种系统应在什么时候使用？ 6、为什么多点进水活性污泥法的处理能力比普通活性污泥法高？ 7、说明吸附再生法的工艺特定和适用条件？ 8、什么叫污泥膨胀？什么情况下容易发生污泥膨胀？ 9、如果从活性污泥曝气池中取混合液500ml盛于500ml的量筒内，半小时后的沉淀污泥量为150ml，试计算活性污泥的沉降比。如果曝气池的污泥浓度为3000mg/L，求污泥指数。根据计算结果，你认为曝气池的运行是否正常？
PLL设计关键基础因素 锁相环的瞬态特性通常是一个非线性过程，并且不能够简单的用式子来表示。但是当环路带宽不大于参考时钟频率的1／10时，离散模型可以用连续时间模型(s域)较好地近似。 PLL在锁定状态下的包括每一个模块的传递函数的线性模型，以下理论中所有的公式都是没有分频电路（N）的基础上进行的分析。 如下图所示， 这个模型是用来证明总的相位特性的传递函数。因此，PD可以表示成一个减法器。 假设LPF的电压传递函数为。PLL的开环传递函数为： 闭环传递函数为： 假设低通滤波器为一个最简单的一阶无源滤波器，如下图所示
那么LPF的电压传递函数为为 其中，带入LPF传递函数得 这是一个二阶系统，一个极点是vco提供的，另外一个极点是由LPF提供的。 为环路增益，单位为rad／s。 为了方便分析PLL的动态特性，将PLL闭环传输函数的分母化为二阶函数形式： 其中为衰减因子，为系统的自然振荡频率。 则公式最终化为： 其中
自然频率是低通滤波器的-3dB带宽和环路增益的几何平均值，从近似的角度来看，可以认为是环路的增益带宽积。 进行波特图分析时（开环分析闭环），开环传输函数的单位增益带宽为 相位裕度为： 在一个好的二阶系统中，通常大于0．5，最好使其等于0.707，这样有一个优化的频率响应。 PLL闭环传输函数化为二阶函数形式得：如果输入偏差相位变化慢，则输出相位偏差能够跟上其变化：如果输入相位偏差变化快，输出相位偏差变化会比输入小。 定义“输入／输出相位差传递函数(phase error transfer function)”为： 则 为了更好的分析信号的传输特性，我们假设输入的信号相位有一个阶跃，则最终系统稳定下来后，输出信号的相位变化为
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：
在多层焊时，第一、二层应选用较细的焊丝，以后各层可采用较粗的焊丝。一般平焊应比其它焊接位置选用粗一号的焊丝，右焊法比左焊法选用的焊丝要适当粗一些。 2．火焰性质的选择 一般来说，需要尽量减少元素的烧损时，应选用中性焰；对需要增碳及还原气氛时，应选用碳化焰；当母材含有低沸点元素[如锡(Sn)、锌(Zn)等]时，需要生成覆盖在熔池表面的氧化物薄膜，以阻止低熔点元素蒸发，应选用氧化焰。总之，火焰性质选择应根据焊接材料的种类和性能。 由于气焊焊接质量和焊缝金属的强度与火焰种类有很大的关系，因而在整个焊接过程中应不断地调节火焰成分，保持火焰的性质，从而获得质量好的焊接接头。 不同金属材料的气焊所采用焊接火焰的性质参照表2—1。 3．火焰能率的选择 火焰能率指单位时间内可燃气体(乙炔)的消耗量，单位为L／h。火焰能率的物理意义是单位时间内可燃气体所提供的能量。 火焰能率的大小是由焊炬型号和焊嘴号码大小来决定的。焊嘴号越大火焰能率也越大。所以火焰能率的选择实际上是确定焊炬的型号和焊嘴的号码。火焰能率的大小主要取决于氧、乙炔混合气体中，
氧气的压力和流量(消耗量)及乙炔的压力和流量(消耗量)。流量的粗调通过更换焊炬型号和焊嘴号码实现；流量的细调通过调节焊炬上的氧气调节阀和乙炔调节阀来实现。 火焰能率应根据焊件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝的空间位置来选择。如焊接较厚的焊件、熔点较高的金属、导热性较好的铜、铝及其合金时，就要选用较大的火焰能率，才能保证焊件焊透；反之，在焊接薄板时，为防止焊件被烧穿，火焰能率应适当减小。平焊缝可比其它位置焊缝选用稍大的火焰能率。在实际生产中，在保证焊接质量的前提下，应尽量选择较大的火焰能率。 4．焊嘴倾斜角的选择 焊嘴的倾斜角是指焊嘴中心线与焊件平面之间的夹角。详见图2—4。焊嘴的倾斜角度的大小主要是根据焊嘴的大小、焊件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝空间位置等因素综合决定的。当焊嘴倾斜角大时，因热量散失少，焊件得到的热量多，升温就快；反之，热量散失多，焊件受热少，升温就慢。 一般低碳钢气焊时，焊嘴的倾斜角度与工件厚度的关系详见图2—4。一般说来，在焊接工件的厚度大、母材熔点较高或导热性较好的金属材料时，焊嘴的倾斜角要选得大一些；反之，焊嘴倾斜角可选得小一些。 图2-4焊嘴倾斜角与焊件厚度的关系
德国是世界上环境保护工作开展较好的国家，在污水处理的脱氮除磷方面积累了很多值得借鉴的经验。现将德国排水技术协会(ATV)最新制定的城市污水设计规范A131中关于生物脱氮(硝化和反硝化)的曝气池设计方法介绍给大家，以供参考。 一、A131的应用条件： ≈2，TKN/BOD5≤0.25； ①进水的COD/BOD 5 ②出水达到废水规范VwV的规定。 对于具有硝化和反硝化功能的污水处理过程，其反硝化部分的大小主要取决于： ①希望达到的脱氮效果； ②曝气池进水中硝酸盐氮NO －N和BOD5的比值； 3 ③曝气池进水中易降解BOD5占的比例； ④泥龄ts； ⑤曝气池中的悬浮固体浓度X； ⑥污水温度。 图1为前置反硝化系统流程。（无） 1、计算NDN/BOD5和VDN/VT NDN------需经反硝化去除的氮 VDN------反硝化区体积 VT-------总体积 NDN表示需经反硝化去除的氮，它与进水的BOD5之比决定了反硝化区体积VDN 占总体积VT的大小。 由氮平衡计算NDN/BOD5： NDN=TKNi-Noe-Nme-Ns 式中 TKNi——进水总凯氏氮，mg/L Noe——出水中有机氮，一般取1～2mg/L Nme——出水中无机氮之和，包括氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，是排放控制值。按德国标准控制在18mg/L以下，则设计时取0.67×18＝12mg/L Ns——剩余污泥排出的氮，等于进水BOD5的0.05倍，mg/L
由此可计算NDN/BOD5之值，然后从表1查得VDN/VT。 表1晴天和一般情况下反硝化设计参考值 VDN/VT 反硝化能力，以kgNDN/kgBOD5计，（t=10℃） 2、泥龄 泥龄ts是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，即 ts=曝气池中的活性污泥量/每天从曝气池系统排出的剩余污泥量 tS＝（X×VT）/（QS×XR＋Q×XE） 式中 tS——泥龄，d X——曝气池中的活性污泥浓度，即MLSS，kg/m3 VT——曝气池总体积，m3 QS——每天排出的剩余污泥体积，m3/d XR——剩余污泥浓度，kg/m3 Q——设计污水流量，m3/d XE——二沉池出水的悬浮固体浓度，kg/m3 根据要求达到的处理程度和污水处理厂的规模，从表2选取应保证的最小泥龄。 表2处理程度及处理厂规模和最小泥龄的关系
稳健参数设计的新方法 本文案例基于高端六西格玛软件JMP 实现，其最大的特点是分析能力强，六西格玛工具完整，使用简单，便于推广，图形效果尤佳。 在企业的新产品、新流程开发，或是在六西格玛设计项目中，稳健参数 设计(Robust Parameter Design)(也称健壮设计、鲁棒设计等)是工程技术人员越来越频繁应用的一种高级试验设计方法。它通过选择可控因子的水平组合来减 少一个系统、产品或过程对噪声变化的敏感性，从而达到减少此系统性能波动 的目的。 在具体的实践方法中，田口设计(Taguchi Design)和等高线图(Contour Plot)是大多数企业现阶段运用最为普遍的两种手段，很多常规的问题都可以依 靠它们解决。但是，任何统计方法都不是完美的，以上两种方法也不例外。例如，田口设计在选择可控因子的水平时，粗调(在较大范围的量程中筛选出合适 的区域段)不错，但细调(在较小范围的量程中精确定位最佳点)不行;等高线图也 只善于确定可控因子的允许变化范围，即稳健区域，却无法在此范围中再进一 步找到最稳健的工作点。因此，在一些对产品或过程有高度稳定性要求的行业，如化工、医药和半导体等等，只掌握常规统计分析方法的研发人员在产品质量 达到一定水平后就遭遇到技术提升的瓶颈。由于产品质量长期裹足不前，企业 不得不陷入到价格战的沼泽之中。 既然存在这样的问题隐患，在统计分析的层面上有什么更好的对策可以 应对呢?从专业统计分析软件JMP 的近期研究成果和陶氏化学Dow Chemical、英特尔Intel 等世界知名企业的成功实践来看，在学术界和企业界已经逐步形成 了一系列行之有效的解决方案，让我们用一个实际案例来了解其中的一种稳健 参数设计新方法。顺带提一下，JMP 是全球最顶尖的统计学软件集团SAS 专门
巧用SV30在污水处理运行管理中的尝试 肃宁第一污水处理厂张亚锋SV30 测定方便、快速，在了解工艺运行状态方面有无可代替的作用，除了解污泥的结构和沉降性能外，在污泥沉降性能稳定的情况下，还可作为剩余污泥排放的参考依据。 污泥沉降比的定义，很容易给人造成误解，似乎测定SV30就是为了解30min后的测定结果。但SV30并不仅仅是测定30min后的污泥百分体积，在测定过程中还要观察沉降速率、污泥外观、泥水界面是否清晰、上层液是否有悬浮物等情况，这些表观情况对于了解和判断运行状态很有帮助。有经验的操作人员不需其他数据，只根据污泥沉降试验就可大概判断整个生化过程的运行状况。 污泥沉降试验也不必遵循30min的规定，不同的污泥测试时间也需要改变。有的专家建议检测SV ，这是因为不同的污泥在5分钟 5 相同，而初始阶段5min的沉降速度不同，其沉降性能也是不同的。一般来说无机污泥下沉时体积差异最大。而且如果两种污泥的SV 30 速度要大于有机污泥。虽然污泥沉降试验的测定时间统一为30min，但在应用时可以根据实际情况来定，例如为了解沉淀池运行状况，可以采用延长沉降试验时间来判断，如果污泥在量筒中出现整体上浮现象，则可能有三方面的原因导致： 1、在有硝酸氮的情况下，将三十分钟沉降试验结束，再继续让其静止一段时间后下沉的污泥会在缺氧时伴随便氮气泡沫上浮； 2、负荷较高的活性污泥系统中，在气温高，污泥在沉淀池停留时间过长而发生酸化时，也会有气泡沫伴随便污泥上浮，这些气泡通常是酸化过程中产生的氨引起的； 3、当曝气量过大，而混合液进入沉淀池后空气不能充分释放，也会造成沉淀池漂泥等现象。 根据以上原因再根据其他相关因素可以对二沉池漂泥现象做一个初步判断。 下面以肃宁一污一期、二期百乐克生化池污泥以及二沉池缺氧污泥为检测对象，研究不同的污泥在5min、10min、15min、20min、
生物接触氧化法设计参数： 生物接触氧化法又称浸没式曝气池，它是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的废水处理构筑物。在曝气池中填充填料，使填料表面长满生物膜，当废水流经填料层时，废水在曝气条件下和生物膜接触，使废水中 有机物氧化分解而得到净化。 生物接触氧化池具有如下特征： 1、 目前所使用的填料多是蜂窝式或列管式填料以及软性填料，上下贯通，废水流动的水利条件好，能很好地向固着在填料上的生物膜供应营养及氧。生物膜的生物相很丰富，除细菌外，还有球衣菌类的丝状菌、多种种属的原生动物和后生动物，形成一个稳定的生态系。 2、 填料表面全为生物膜所布满，具有很高的生物量，据实验资料，每平方米填料表面上的生物膜可达125g，相当于MLSS13g/L，有利于提高净化 效率。 3、 生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力，污泥生成量少，无污泥膨胀的危害，无需污泥回流，易于维护管理。 4、 生物接触氧化法的主要缺点是填料易于堵塞，布气、布水不均匀。填料是生物膜的载体，是接触氧化池的核心部位，直接影响生物接触氧化处理的效率。对填料的要求是：有一定的生物附着力，比表面极大；空隙率高；水流阻力小；强度高；化学和生物稳定性强；不溶出有害物质，不导致产生二次污染，形状规则，尺寸均一，在填料间能形成均一 的流速；便于运输和安装。 目前在我国使用的填料有硬、软两种类型。硬填料主要制成蜂窝状，简称蜂窝填料，所用材料有聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢和环 氧纸蜂窝等。 软填料是近几年出现的新型填料，一般用尼龙、维纶、填料涤纶、晴纶等化学纤维编结成束，成绳状连接，因此又称为纤维填料。特点：质轻、高强，物理和化学性能稳定；纤维束呈立体结构，比表面积大，生物膜附着能力强，污水与生物膜接触效率高；纤维束随水漂动，不宜为 生物膜所堵塞。 纤维填料近年来已广泛用于化纤、印染、绢纺等工业废水处理中，实践
关键质量属性关和键工艺参数（CQA&CPP） 1、要求： 生产工艺风险评估的重点将由生产工艺的关键质量属性（CQA）和关键工艺参数（CPP）决定。 生产工艺风险评估需要保证能够对生产工艺中所有的关键质量属性（CQA）和关键工艺参数（CPP）进行充分的控制。 2、定义： CQA关键质量属性：物理、化学、生物学或微生物的性质或特征，其应在适当的限度、范围或分布内，以保证产品质量。 CPP关键工艺参数：此工艺参数的变化会影响关键质量属性，因此需要被监测及控制，确保产产品的质量。 3、谁来找CQA&CPP 3.1 Subject Matter Experts(SME)在某一特定领域或方面（例如，质量部门，工程学，自动化技术，研发，销售等等），个人拥有的资格和特殊技能。 3.2 SME小组成员：QRM负责/风险评估小组主导人、研发专家、技术转移人员（如适用）、生产操作人员、工程人员、项目人员、验证人员、QA、QC、供应商（如适用）等。 3.3 SME小组能力要求矩阵： 4、如何找CQA&CPP 4.1 在生产工艺中有很多影响产品关键质量属性的因素，每个因素都存在着不同的潜在的风险，必须对每个因素充分的进行识别分析、评估，从而来反映工艺的一些重要性质。
4.2 列出将要被评估的工序步骤。工艺流程图，SOP或批生产记录可以提供这些信息。评估小组应该确定上述信息的详细程度来支持风险评估。 例：
文件资源：保证在评估之前已经具备所有必要的文件。 良好培训：保证在开展任何工作之前所有必要的风险评估规程、模板和培训已经就位。 评估会议：管理并规划所有要求的风险评估会议。 例：资料需求单 ICH Q8（R2）‐ QbD‐系统化的方法、 ICHQ9‐质量风险管理流程图 CQA&CPP风险评估工具‐FMEA
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)
结构动力学小论文 班级土木卓越1201班 学号 U201210323 姓名陈祥磊 指导老师叶昆 2015.01.05
TMD 系统最优参数的设计方法 摘要： 调谐质量阻尼器TMD 由质块，弹簧与阻尼系统组成。即由将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减震作用。将调谐质量阻尼器(TMD)装入结构的目的是减少在外力作用下基本结构构件的消能要求值。在该情况下，这种减小是通过将结构振动的一些能量传递给以最简单的形式固定或连接在主要结构的辅助质量—弹簧—阻尼筒系统构成的TMD 来完成的。 现在的建筑结构在地震作用下容易产生过大的反应进而发生破坏，因此TMD 等减震结构显得非常重要，要将TMD 应用于实际结构中，鉴于结构的空间都是有限的，所以TMD 不能过大，即TMD 的质量相对于结构而言应该很小。本文中选择M m TMD ?=05.0，即TMD 的质量为主体结构的5%。其次，TMD 应该能够发挥明显的减震作用，因此我们需要对TMD 的参数进行设计选择。本文对结构基底在受地震激励下的TMD 参数设计进行了研究，并且用真实的地震波通过MATLAB 编程的方法实现TMD 的作用以搜索到最优的TMD 参数。 关键词：TMD 阻尼比 频率比 参数优化 一、TMD 减震理论简介 下图所示为两自由度体系的结构图，通过这个结构来研究TMD 结构的减震机理。 列出两个质点的平衡方程如下： ()()g x m x x k x x c x 212212222m -=-+-+ ()()g x m x x k x k x x c x c x 1122111221111m -=--+--+ 写成矩阵形式即为：
污水处理A/O工艺设计参数 1.HRT水力停留时间：硝化不小于5～6h；反硝化不大于2h，A段:O段=1:3 在 A／O工艺中，好氧池的作用是使有机物碳化和使氮硝化；缺氧池的作用是反硝 化脱氮，故两池的容积大小对总氮的去除率极为重要。A／O的容积比主要与该废 水的曝气分数有关。缺氧池的大小首先应满足NO3--N利用有机碳源作为电子供体，完成脱氮反应的需要，与废水的碳氮比，停留时间、回流比等因素相应存在一定的关系。借鉴于类似的废水以及正交试验，己内酷胺生产废水的A／0容积比确定在1：6左右，较为合适。 而本设计的A／ 0容积比为亚：2，缺氧池过大，导致缺氧池中的m（BOD）／m （NO3--N）比值下降，当比值低于1.0时，脱氮速率反趋变慢。另外，缺氧池过大，废水停留时间过长，污泥在缺氧池内沉积，造成反硝化严重，经常出现大块上浮死泥，影响后续好氧处理。后将A／O容积比按1：6改造，缺氧池运行平稳。 1.1、A/O除磷工艺的基本原理 A/O法除磷工艺是依靠聚磷菌的作用而实现的，这类细菌是指那些既能贮存聚磷(poly—p)又能以聚β—羟基丁酸(PHB)形式贮存碳源的细菌。在厌氧、好氧交替条 件下运行时，通过PHB与poly—p的转化，使其成为系统中的优势菌，并可以过 量去除系统中的磷。其中聚磷是若干个基团彼此以氧桥联结起来的五价磷化合物，亦被称为聚磷酸盐，其特点是：水解后生成溶解性正磷酸盐，可提供微生物生长繁殖所需的磷源；当积累大量聚磷酸盐的细菌处于不利环境时，聚磷酸盐可分解释放能量供细菌维持生命。聚β—羟基丁酸是由多个β—羟基丁酸聚合而成的大分子聚 合物，当环境中碳源物质缺乏时，它重新被微生物分解，产生能量和机体生长所需要的物质。这一作用可分为两个过程：厌氧条件下的磷释放过程和好氧条件下的磷吸收过程。 厌氧条件下，通过产酸菌的作用，污水中有机物质转化为低分子有机物(如醋酸等)，聚磷菌则分解体内的聚磷酸盐释放出磷酸盐及能量，同时利用 水中的低分子有机物在体内合成PHB，以维持其生长繁殖的需要。研究发现，厌 氧状态时间越长，对磷的释放越彻底。 好氧条件下，聚磷菌利用体内的PHB及快速降解COD产生的能量，将污水中的磷 酸盐吸收到细胞内并转变成聚磷贮存能量。好氧状态时间越长，对磷的吸收越充分。由于好氧状态下微生物吸收的磷远大于厌氧状态下微生物释放出的磷，随着厌氧—好氧过程的交替进行，微生物可以在污泥中形成稳定的种类并占据一定的优势，磷就可以通过系统中剩余污泥的排放而去除(见图1)。
2、活性污泥法运算指标 活性污泥法处理污水的关键是要有充足的供氧（曝气）及性能良好的活性污泥，活性污泥的性能应具有良好的聚凝结构和分解有机物能力，以及在（）时与水迅速分离，活性污泥性能可用下面几项指标来表示： （1）污泥沉降比（SV ） 污泥沉降比是指一定量的曝气池混合液，静置沉淀30min 后，沉淀物与原混合物与原混合液的体积比（以百分数表示）即 污泥沉淀比（％）=混合液体积 静置沉淀后污泥体积混合液经min 30 由于，污泥经沉淀30min 后，沉淀污泥可接近最大密度，因此以30min 为依据，沉淀比的大小与污泥凝聚与沉降性有关。若凝聚性差时，上清液混浊，污泥难以下沉。在通常情况下曝气池混合液宜保持沉淀比在20％--50％范围内。（一般表曝SV 高，射流曝气SV 低些）。 （2）污泥浓度（MLSS ） 污泥浓度是为IL 曝气池混合液所含悬浮固体（MLSS ）的重量，单位为g/L 或mg/L 。MLSS 值得大小，间接地反映出曝气池混合液中所含微生物的重量。保证适宜MLSS 的对处理效率有十分重要的影响。通常MLSS 控制在2-4g/L 为宜。 （3）污泥容积指数（SVI ） 是指曝气池混合液经30min 静置沉淀后，1g 干污泥所占沉淀污泥容积毫升数，其单位为mg/L ，其计算公式 g 1000污泥浓度（污泥沉降比（）?=SVI SVI 值能反映活性污泥凝聚性和沉降性。若 SVI 值过高，证明污泥颗粒松散，不是沉淀，将发生污泥膨胀或已经发生了污泥膨胀。如 SVI 值过低，证明污泥颗粒紧密、细小和吸附性也差。在正常情况下， SVI 值一般在50-100之间为宜。 SVI<100 沉淀性能好 SVI=100 沉淀性能一般 SVI>100 沉淀性能差 由于工业污水中成分各异，SVI 正常值也略有不同，若污水溶解性有机物含量大时，正常的SVI 值可能偏高。若污水中无机物含量大时，正常的SVI 值可能偏低。 3、活性污泥中的微生物及其变化规律 活性污泥是由细菌、真菌、原生动物和后生动物等不同种属的微生物组成的。在净化废水时，它们与废水中的有机营养物形成了极为复杂的食物链。最初担当净化任务的是异养型细菌和腐蚀性真菌。如在高糖、低pH 值、低磷以及某些特殊的有机物多时，会促使真菌的生长繁殖。大部分细菌形成菌胶团。原生动物吞食活的细菌，是细菌的一次捕食者。活性污泥中最常见的原生动物有鞭毛虫类、肉足虫类、纤毛虫类和吸管虫类。但这些原生动物并非同时出现，而是随条件及水质的变化而变化。一般在曝气的初期，肉足虫和鞭毛虫占优势；接着是自由游动性的纤毛虫（如豆形虫草履虫）占优势；随着活性污泥的逐渐成熟，固着型的纤毛虫（如纤维虫、盖纤虫、等枝虫、钟虫等）又相继占优势，特别是钟虫出现且数量较多时，则说明污泥成熟，所以原生动物的演替变化，可以用来评估活性污泥的质量及废水处理的情况。后生动物是细菌的二次捕食者。活性污泥中的后生动物像轮虫、线虫等，只能在氧气很充足的条件下才出现，所以后生动物的出现是水质处理相当好的标志。
生化工艺单元调试规程
1. 目的 为加强污水处理工程工艺调试工作的操作规范性、安全性、合理性，并避免 调试过程中误操作的产生使调试工作如期顺利完成，制订本规程。 2. 适用范围 2.1 本规程适用常规生化工艺处理单元，特殊工艺及企业可参照执行。 2.2 特殊工艺的工艺控制与常规工艺有较大差异，工艺控制参数不在控制范 围之中，不能完全按本规程控制相应过程指标，可适当选取参照执行。 3. 工作程序 3.1 工艺调试技术要求 调试中应严格执行操作规程，定时巡回检查设备运转状况，检测工艺控制点 参数，通过化验分析、生物镜检、表征观察、闻气味等及时掌握水处理的变化情 况。 调试中应当做到如下的技术要求： 1）调试前根据设计方案、图纸、可研报告和相关说明书，认真阅读并了解 整个工程项目概况。熟悉工艺单元的工艺参数、设备情况和仪器仪表、自控系统 和作用原理，在调试过程中严格执行仪器仪表、设备、自控系统操作规范，保证 操作的合理规范与安全性。 在调试过程中对影响工艺生产正常运行的问题进行汇 总，尤其对关键的设计参数、核心工艺设备进行及时沟通解决，以对后续调试起 到指导作用；在条件具备的情况下，参照类似项目的工艺调试经验，指导并快速 完成工艺调试。 2）试运行期间除工艺参数调整外，对于设备的运行情况也应有详细的记录， 应把全部的设备状况记录在设备档案中。 设备档案表格的设计与其它专业部门共 同研究制定。 3）在调试阶段，工艺运行的控制、调整应以培养、驯化污泥为主，检查各 工艺设备运行状况。对污水处理厂的运行切实做好控制、观察、记录和分析检验 工作。对处理污水量、污泥产量、污泥处理量、药剂耗用量、生产电耗量、自来 水耗量等应有记录，对进出水水质和活性污泥等均应有足够的分析数据。
EMI滤波器的设计原理 随着电子设备、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及，电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。特别是瞬态噪声干扰，其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高(几百伏至几千伏)、随机性强，对微机和数字电路易产生严重干扰，常使人防不胜防，这已引起国内外电子界的高度重视。 电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的一种新型组合器件。它能有效地抑制电网噪声，提高电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性，可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。 1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用 1.11 构造原理 电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为10kHz~30MHz，最高可达150MHz。根据传播方向的不同，电源噪声可分为两大类：一类是从电源进线引入的外界干扰，另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。这表明噪声属于双向干扰信号，电子设备既是噪声干扰的对象，又是一个噪声源。若从形成特点看，噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声，共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。因此，电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(EMC)的要求，也必须是双向射频滤波器，一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。此外，电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。 1.2 基本电路及典型应用 电磁干扰滤波器的基本电路如图1所示。 该五端器件有两个输入端、两个输出端和一个接地端，使用时外壳应接通大地。电路中包括共模扼流圈(亦称共模电感)L、滤波电容C1~C4。Ｌ对串模干扰不起作用，但当出现共模干扰时，由于两个线圈的磁通方向相同，经过耦合后总电感量迅速增大，因此对共模信号呈现很大的感抗，使之不易通过，故称作共模扼流圈。它的两个线圈分别绕在低损耗、高导磁率的铁氧体磁环上，当有电流通过时，两个线圈上的磁场就会互相加强。L的电感量与EMI滤波器的额定电流 有关，参见表1。 需要指出，当额定电流较大时，共模扼流圈的线径也要相应增大，以便能承受较大的电流。此外，适当增加电感量，可改善低频衰减特性。C1和C2采用薄膜电容器，容量范围大致是0.01mF~0.47μF，主要用来滤除串模干扰。C3和C4跨接在输出端，并将电容器的中点接地，能有效地抑制共模干扰。C3和C4亦可并联在输入端，仍选用陶瓷电容，容量范围是2200pF~0.1μF。为减小漏电流，电容量不得超过0.1μF，并且电容器中点应与大地接通。C1~C4的耐压值均为
污水处理中A/O工艺主要设计参数经验总结加简单计算 ①HRT水力停留时间：硝化不小于5～6h；反硝化不大于2h，A段:O段=1:3 ②污泥回流比：30～100%,具体根据污泥生长所处阶段确定，保证污泥浓度在设计浓度左右 ③混合液回流比：300～400%，混合液回流主要目的是将硝化作用下产生的氨氮送到A段进行反硝化，生成氮气，从而降低总排水氨氮浓度。所以回流比除要调节平衡污泥浓度外，还有促进反硝化反应顺利进行的目的。 ④反硝化段碳/氮比：BOD5/TN>4，理论BOD消耗量为1.72gBOD/gNOx--N ⑤硝化段的TKN/MLSS负荷率（单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化的凯氏氮）： <0.05KgTKN/KgMLSS·d ⑥硝化段污泥负荷率：BOD/MLSS<0.18KgBOD5/KgMLSS·d ⑦混合液浓度x=3000～4000mg/L（MLSS）普通生活废水取高值，部分生化性能较差工业废水，MLSS取值3000以下 ⑧溶解氧（重点项目）：A段DO<0.2～0.5mg/L ???? O段DO>2～4mg/L ⑨pH值：A段pH =6.5～7.5 ?????O段pH =7.0～8.0 ⑩水温：硝化20～30℃ ????????????????? 反硝化20～30℃ ⑾碱度：硝化反应氧化1gNH4+-N需氧4.57g，消耗碱度7.1g（以CaCO3计）。???????????????? 反硝化反应还原1gNO3--N将放出2.6g氧，生成3.75g碱度（以CaCO3计）
⑿需氧量Ro——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量(KgO2/h)。微生物分解有机物需消耗溶解氧，而微生物自身代谢也需消耗溶解氧，所以Ro应包括这三部分。 ??????????????????????? Ro=a’QSr+b’VX+4.6Nr ?????????????????????????? a’─平均转化1Kg的BOD的需氧量KgO2/KgBOD ????????????????????????? b’─微生物（以VSS计）自身氧化（代谢）所需氧量KgO2/KgVSS·d。 ??????? 上式也可变换为： ???????????????????? Ro/VX=a’·QSr/VX+b’ 或Ro/QSr=a’+b’·VX/QS r ???????????????????? Sr─所去除BOD的量（Kg） ???????????????????? Ro/VX─氧的比耗速度，即每公斤活性污泥（VSS）平均每天的耗氧量KgO2/KgVSS·d ??????????????????? Ro/QSr─比需氧量，即去除1KgBOD的需氧量KgO2/KgBOD 由此可用以上两方程运用图解法求得a’ b’ Nr—被硝化的氨量kd/d???????? 4.6—1kgNH3－N转化成NO3-所需的氧量（KgO2） 几种类型污水的a’ b’值 ⒀供氧量─单位时间内供给曝气池的氧量，因为充氧与水温、气压、水深等因素有关，所以氧转移系数应作修正。
活性污泥工艺的设计计算方法探讨 摘要对活性污泥工艺的三种设计计算方法：污泥负荷法、泥龄法、数学模型法的优缺点进行了评述，建议现阶段推广采用泥龄法进行设计计算，并对泥龄法基本参数的选用提出了意见。 关键词活性污泥工艺泥龄法污泥负荷法数学模型法设计计算 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
年产5万吨木薯酒精工艺设计主要参数 一、物料、热能衡算 1 鲜木薯1085吨／日（淀粉含量按29%） 2 干木薯450吨/日（淀粉含量按68%） 3 硫酸2000公斤/日（浓度为98%） 4 淀粉酶250公斤/日（酶活力为2万单位） 5 糖化酶500公斤/日（酶活力为10万单位） 6 烧碱250公斤/日（固体） 7 水20000M3/日回收利用按50%计算10000M3/日 8 蒸汽670吨/日 9电33200千瓦/日 二、主要设备 1 干式粉碎机25～30吨/小时110千瓦电动机(二台) 2 风机90千瓦电动机(一台) 3螺旋输送机Ф1.2米一个 4旋风分离器Ф1.4米一个 5洗涤塔 4.5M3 Ф1500×2500 一个 6预煮锅35M3/个二个Ф3000×5000 7搅拌器3档Ф1米轴功率11千瓦2套 8料泵流量100M3/小时不锈钢(2台) （型号100IND-30 ）
9 蒸煮锅40M3/个4个Ф1300×10000 10 液化喷射器(智能型) 1台45M3/小时 11汽液分离器30M3/个1个Ф2000×10000 12 真空罐1个Ф3500×4500 13 膜冷 1个Ф1400×4500 14 水力喷射器 1台 3000升/小时 13糖化锅40M3/个Ф3200×48002个 14搅拌器3档Ф1米轴功11千瓦 15料泵流量100M3/小时2台（型号：100IND-30 ）16螺旋板冷却器150㎡ 1台 17酒母罐 50M3/个 1个 18 蛇管冷却 30㎡/组 19 发酵罐 500M3/个 14个 20螺旋板冷却器 100㎡/个 2台 80㎡/个 4台 60㎡/个 2台 21发酵料泵流量 50M3/小时 24台（型号：80IND-30） 22 成熟醪泵流量 100M3/小时 2台（型号：100IND-40） 23 硫酸贮罐 20M3/个 2个 24硫酸计量罐 2M3/个 1个 25 耐酸泵功率 2～3千瓦 2台（型号：25FB-25 ） 26粗馏塔Ф2.8米 24～26层塔板板距 450～500㎜