第四章 污水的好氧生物处理--活性污泥法2除磷脱氮工艺设计
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一、生物脱氮工艺设计计算(一)设计条件:设计处理水量Q=30000m 3/d=1250.00m 3/h=0.35m 3/s总变化系数Kz= 1.42进水水质:出水水质:进水COD Cr =350mg/L COD Cr =100mg/L BOD 5=S 0=160mg/L BOD 5=S z =20mg/L TN=40mg/L TN=15mg/L NH 4+-N=30mg/L NH 4+-N=8mg/L 碱度S ALK =280mg/L pH=7.2SS=180mg/L SS=C e =20mg/LVSS=126mg/L f=VSS/SS=0.7曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 夏季平均温度T1=25℃硝化反应安全系数K=3冬季平均温度T2=14℃活性污泥自身氧化系数Kd=0.05活性污泥产率系数Y=0.6混合液浓度X=4000mgMLSS/L SVI=15020℃时反硝化速率常数q dn,20=0.12kgNO 3--N/kgMLVSS 曝气池池数n=2 若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成(二)设计计算1、好氧区容积V1计算(1)估算出水溶解性BOD 5(Se)6.41mg/L(2)设计污泥龄计算硝化速率低温时μN(14)=0.247d -1硝化反应所需的最小泥龄θcm =4.041d 设计污泥龄θc =12.122d(3)好氧区容积V 1=7451.9m 3好氧区水力停留时间t 1=5.96h=-⨯⨯-=-)1TSS TSSVSS42.1kt z e S S ([][])2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pH O k O N N e O T T N --⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=--μ)1()(01c d V c K X S S Q Y V θθ+-=2、缺氧区容积V 2(1)需还原的硝酸盐氮量计算微生物同化作用去除的总氮=7.11mg/L被氧化的氨氮=进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量=24.89mg/L 所需脱硝量=进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量=17.89mg/L 需还原的硝酸盐氮量N T =536.56kg/d (2)反硝化速率q dn,T =q dn,20θT-20=(θ为温度系数,取1.08)0.076kgNO 3--N/kgMLVSS(3)缺氧区容积V 2=2534.1m 3缺氧区水力停留时间t 2=V 2/Q=2.03h3、曝气池总容积V=V 1+V 2=9986.0m 3系统总污泥龄=好氧污泥龄+缺氧池泥龄=16.24d4、碱度校核每氧化1mgNH 4+-N需消耗7.14mg碱度;去除1mgBOD 5产生0.1mg碱度;每还原1mgNO 3--N产生3.57mg碱度;剩余碱度S ALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD 5产生碱度=181.53mg/L>100mg/L(以 CaCO 3计)5、污泥回流比及混合液回流比(1)污泥回流比R计算=80001.2混合液悬浮固体浓度X(MLSS)=4000mg/L 污泥回流比R=X/(X R -X)=100%(一般取50~100%)(2)混合液回流比R 内计算总氮率ηN =(进水TN-出水TN)/进水TN=62.50%混合液回流比R 内=η/(1-η)=167%6、剩余污泥量(1)生物污泥产量1525.5kg/d(2)非生物污泥量P SP S =Q(X 1-X e )=1020kg/d (3)剩余污泥量ΔX ΔX=P X +P S =2545.5kg/d 设剩余污泥含水率按99.20%计算mg/L (r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的系数,取VT dn T X q N V ,21000⨯=)1()(124.00c d W K S S Y N θ+-=r SVIX R 610==+-=c d X K S S YQ P θ1)(07、反应池主要尺寸计算(1)好氧反应池设2座曝气池,每座容积V 单=V/n=3725.96m 3曝气池有效水深h=4m 曝气池单座有效面积A 单=V 单/h=931.49m 2采用3廊道,廊道宽b=6m 曝气池长度L=A 单/B=51.7m 校核宽深比b/h= 1.50校核长宽比L/b=8.62曝气池超高取1m,曝气池总高度H=5m (2)缺氧池尺寸设2座缺氧池,每座容积V 单=V/n=1267.05m 3缺氧池有效水深h=4.1m 缺氧池单座有效面积A 单=V 单/h=309.04m 2缺氧池长度L=好氧池宽度=18.0m 缺氧池宽度B=A/L=17.2m8、进出水口设计(1)进水管。
第六节脱氮除磷活性污泥法工艺一、生物脱氮技术二、生物除磷技术三、生物脱氮除磷技术城市污水经传统的生物处理以后,虽然绝大部分悬浮固体和有机物被去除了,但还残留微量的悬浮固体和溶解的有害物,如氮和磷等的化合物。
氮、磷为植物营养物质,能助长藻类和水生生物,引起水体的富营养化,影响饮用水水源。
太湖的富营养化第六节脱氮除磷活性污泥法工艺一、生物脱氮技术二、生物除磷技术三、生物脱氮除磷技术生物脱氮技术在自然界,氮化合物是以有机体(动物蛋白、植物蛋白……)、氨态氮、亚硝态氮、硝态氮以及气态氮(氮气)的形式存在。
而在二级处理水中,氮则是以有机氮、氨态氮、亚硝态氮、硝态氮形式存在的。
前述技术对氮的去除率比较低。
N、P只满足微生物生理要求即可(100:5:1),因此对二者去除率低,仅为20-40%、5-20%,故城市污水中,氮是过剩的,这就是一般的二级污水厂对氮去除率较低的原因。
1.概述生物脱氮技术2.生物法脱氮(1)原理生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨氮转化为氮气和氮氧化物气体的过程,包括氨化、硝化和反硝化(氨化)过程。
a.氨化反应322NHRCOHCOOHOHCOOHRCHNH+→+3222NHCORCOCOOHOCOOHRCHNH++→+有氧缺氧生物脱氮技术总反应式为:b.硝化反应好氧亚硝酸菌、硝化菌总反应式为:c.反硝化反应缺氧反硝化菌(异养)反硝化菌在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜生物脱氮技术2.生物法脱氮(2)生物脱氮工艺P148①三段生物脱氮工艺②缺氧——好氧(AO)生物脱氮工艺③Bardenpho生物脱氮工艺生物脱氮技术2.生物法脱氮(2)生物脱氮工艺——①三段生物脱氮工艺将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来,每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统(传统工艺)。
生物脱氮技术2.生物法脱氮(2)生物脱氮工艺——①三段生物脱氮工艺第一级——曝气池,去除BOD、COD、有机N氨化为氨气或铵离子,经沉淀池后进入硝化曝气池。
第1篇一、引言随着我国经济的快速发展,工业、农业、生活污水排放量不断增加,水质污染问题日益严重。
为了保护环境、保障人民健康,污水处理厂应运而生。
污水处理厂通过对污水进行处理,将其中的污染物去除或转化为无害物质,达到国家排放标准,实现污水资源化利用。
本文将详细介绍污水处理厂的处理工艺。
二、污水处理厂处理工艺概述污水处理厂处理工艺主要包括以下步骤:预处理、一级处理、二级处理、三级处理和深度处理。
1. 预处理预处理是指对污水进行初步处理,以去除大块固体物质、调整水质和水量。
预处理工艺包括:(1)格栅:格栅用于拦截污水中的较大固体物质,如垃圾、树枝等,防止其对后续处理工艺造成损害。
(2)沉砂池:沉砂池用于去除污水中的砂粒、石子等无机物,降低后续处理工艺的负荷。
(3)调节池:调节池用于调整污水的水量和水质,为后续处理工艺提供稳定的水质。
2. 一级处理一级处理主要去除污水中的悬浮固体物质,降低BOD5(生化需氧量)和SS(悬浮物)浓度。
一级处理工艺包括:(1)沉淀池:沉淀池通过重力作用,使污水中的悬浮固体物质沉淀下来,形成沉淀污泥。
(2)刮泥机:刮泥机将沉淀池底部的污泥刮出,送至污泥处理系统。
3. 二级处理二级处理是污水处理厂的核心环节,主要去除污水中的有机污染物,降低BOD5和COD(化学需氧量)浓度。
二级处理工艺包括:(1)生物处理:生物处理是利用微生物分解污水中的有机污染物,将其转化为无害物质。
生物处理方法包括:a. 活性污泥法:活性污泥法是一种常见的生物处理方法,通过将微生物与污水充分混合,使微生物吸附、降解污水中的有机污染物。
b. 生物膜法:生物膜法是微生物附着在固体表面形成的生物膜,利用生物膜上的微生物降解污水中的有机污染物。
(2)沉淀池:在生物处理过程中,部分微生物会形成絮体,通过沉淀池分离出来,形成剩余污泥。
4. 三级处理三级处理是针对二级处理后的污水进行深度处理,以提高出水水质。
三级处理工艺包括:(1)过滤:过滤是通过过滤介质拦截污水中的悬浮物、胶体等,提高出水水质。
污水处理生物除磷工艺(一)缺氧好氧活性污泥法(A/O工艺)当以除磷为主时,可采用无循环的厌氧/好氧工艺,基本工艺流程如下图所示。
厌氧/好氧工艺流程1. 设计参数A/O工艺生物除磷设计参数见下表A/O工艺生物除磷设计参数2. 工艺计算缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池(区)容积、好氧池(区)容积。
具体计算公式见下表。
A/O工艺生物除磷容积基计算公式(二)弗斯特利普( Phostrip) 除磷工艺Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的,该工艺是在回流污泥的分流管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的,其工艺流程见下图。
该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。
工艺流程为:部分回流污泥(约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池,在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放,并转移到水中;脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷,厌氧池上清液含有高浓度磷(可高达100mg/L 以上),将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀,该含磷污泥可作为农业肥料,而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。
Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷,而且还通过化学沉淀除磷。
该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用,所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。
Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造,只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可,且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。
总之,Phostrip工艺受外界条件影响小,工艺操作灵活,脱氮除磷效果好且稳定。
但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。
四、厌氧/缺氧/好氧活性污泥法脱氮除磷工艺需要同时脱氮除磷时,可采用厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺,基本工艺流程如下图。
A2/O工艺脱氮除磷流程(一)一般规定进入系统的污水应符合下列要求:(1) 脱氮时,污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ;(2) 除磷时,污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ;(3) 同时脱氮、除磷时,宜同时满足前两款的要求;(4) 好氧池(区)剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙CaC03计);(5) 当工业废水进水COD超过1000mg/L 时,前处理可采用升流式厌氧污泥床反应器( UASB) 等厌氧处理措施;(6) 当工业废水进水的BOD5/COD小于0. 3时,前处理需采用水解酸化等预处理措施。