活性污泥法设计及实例

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水污染控制工程_第十二章_ 活性污泥法

第十二章活性污泥法
第一节基本概念
什么是活性污泥？
由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
活性污泥的性质
颜色味道状态相对密度比表面积
黄褐色
土腥味
似矾花絮绒颗粒
曝气池混合液：1.002～ 1.003
Lawrence、McCarty导出的活性污泥数学模型
第四节气体传递原理和曝气设备
构成活性污泥法的三个要素
一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；
二是污水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；
回流污泥
RQ、Se、XR
系统边界
剩余污泥
QW、Se、XR
完全混合活性污泥法系统的典型流程
二、劳伦斯和麦卡蒂（Lawrence－McCarty)模型
c (QQW） XXV eQWXR
污泥龄（SRT）
SRT：曝气池中污泥全部更新一次所需要的时间。
（一）在稳态下，作系统活性污泥的物料平衡：
Q 0 （ X [Q Q W ） X Q e W X R ] （ d d)g X V t 0
▪ 在一定的污泥量下，SVI反映了活性污泥的凝聚沉淀性。如SVI较高，表示SV值较大、沉淀性较差；如SVI较小，
污泥颗粒密实，污泥无机化程度高，沉淀性好。但是，
如SVI过低，则污泥矿化程度高，活性及吸附性都较差。
▪ 通常，当SVI为100~150，沉淀性能良好；而当SVI
＞200时，沉淀性较差，污泥易膨胀。但根据废水性质不同，这个指标也有差异。如废水溶解性有机物含
量高时，正常的SVI值可能较高；相反，废水中含无机

第四章活性污泥法全解课件

鼓风机械曝气：采用鼓风装置将空气送入水下，用机械搅拌的方法使空气和污水充分混合，本方法适用于有机物浓度较高的污水。
机械曝气：①曝气装置的转动，把大量混合因为以液幕、液滴抛向空中，增大接触面，液面呈剧烈的搅动状，将空气卷入；②曝气器转动产生提升作用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液界面不断更新，将空气中的氧转移到液体内； ③曝气器转动，在其后侧形成负压区，吸入部分空气。
dM / dt — 单位时间内通过界面扩散的物质数量； A — 界面面积。
曝气过程中的双膜理论基本论点： (1)膜两侧两相均处于紊流状态，紊流程度越高层流膜越薄。 (2)气液相主体的浓度是均匀的，所有的传质阻力只存在两层流
膜中。 (3)界面上不存在传质阻力。 (4)传质阻力主要存在于液膜上。
设液相主体体积为V(m3)，上式同除以V得：
微孔曝气设备
微孔曝气设备安装
2、机械曝气设备
（1）竖轴式曝气器
①泵型叶轮曝气机 a、叶轮外缘最佳线速度应在4.5~5.0 m/s的范围内；b、叶轮在水中浸没深度应不大于40 mm，过深影响曝气量，过浅易于引起脱水，运行不稳定；c、叶轮不能反转。
② K型叶轮曝气机最佳运行线速度在4.0 m/s左右，浸没深度为 0~10 mm，叶轮直径与曝气池直径或正方形边长之比大致为1： 6~1：10.
推流式曝气池
平面布置推流式曝气池的长宽比一般为5～10；进水方式不限；出水用溢流堰。横断面布置推流式曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。根据横断面上的水流情况，可分为平流推移式旋流推移式完全混合曝气池
池形：圆形、方形、矩形
（三）气体传递原理
在曝气过程中，空气中的氧从气相传递到液相，是个传质过程，由于物质传递是借助于扩散作用从一相到另一相的，故传质过程实质上是个扩散过程，主要是由于界面两侧物质存在着浓度差值而产生。

活性污泥法的工艺设计及原理

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，另一个是通过试验获得。

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，则应通过试验和现场实测以确定其各项设计参数。

在工程实践中，由于受试验条件的限制，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α进行修正。

污水的KLa = α·清水的KLa修正系数α值可通过试验确定。

一般α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β值来修正，β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1.013×105Pa的地区，Cs值应乘以压力修正系数ρ，ρ= 所在地区的实际气压/（1.013×105Pa）。

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1.013×105Pa（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。