水污染控制工程课程设计指导书
1 课程设计教学目的及基本要求
1.1 掌握城市污水厂的计算和设计，复习和消化课程讲授的内容；
1.2 掌握设计与制图的基本技能；
1.3 了解并掌握城市污水厂设计的一般步骤和方法，具备初步的独立设计能力；
1.4 提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。
2 课程设计步骤
2.1 计算污水处理程度
2.2 确定污水、污泥处理方法及流程。
2.3 处理厂各构筑物（如格栅、进水泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、浓缩池、消化池以及消毒设施，计量设施等）的设计计算与有关简图绘制。
2.4 绘制厂区总平面图
在污水处理厂的平面图中，必须将污水处理构筑物、泵站及附属构筑物按比例绘出，并注明其主要尺寸。上述各种构筑物及各种管道布置应尽量紧凑、节省占地面积，同时还要遵守设计规范、考虑运行管理、检修、运输及远期发展的可能性。还要注意土方平衡，以减少土方量与施工费用。污水和污泥流程应尽量考虑重力流，避免迂回曲折。总平面图中应注明图名和比例尺，文字一律用仿宋字书写。图中线条应粗细主次分明。
2.5 污水、污泥处理流程的高程计算
要求沿污水、污泥处理中流动距离最长、水头损失最大流程，并按最大设计流量进行高程计算，以此来绘制各处理构筑物与连接管道（槽）的高程剖面图。
为保证各构筑物之间的污水、污泥能靠重力自流，需计算各构筑物及管道中的水头损失。各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册。构筑物之间的水头损失按管道长度计算管道中的水头损失，既包括沿程水头损失又包括局部水头损失，还应考虑事故与扩建等情况所需要的贮备水头。
2.6 绘制污水、污泥处理流程的高程图
图中必须注明原有地面标高、构筑物的顶部、底部与其中水面、泥面标高、受纳水体的洪水位、常水位和现最低水位标高等。
3 污水、污泥各处理构筑物的设计计算指导说明
3.1污水处理构筑物的设计
污水处理工艺类型建议采用传统活性污泥法。
典型工艺流程如附图1所示。污水经过格栅截留较大的颗粒之后，经泵房提升之后，进入沉砂池、初沉池进行进一步沉淀等处理，格栅、沉砂池和初沉池可称为一级处理，其作用是去除污水中的固体污染物，从大块垃圾到颗粒粒径为数mm的悬浮物(溶解性的和非溶解性的)，经过一级处理，污水中的BOD5值能去除20%～30%，SS能去除40%～55%；一级处理之后，污水进入曝气池和二沉池进行生物处理（二级处理），二级处理系统是城市污水处理厂
的核心，一般采用生物处理方法，主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物(以BOD或COD表示)，通过二级处理，污水的BOD5值可降至20～30mg/L，一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。本课程设计中采用传统活性污泥法，二级处理主要由曝气池、曝气系统、二沉池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统等组成。
总体规定：
①设计流量
污水处理构筑物的设计流量，应按分期建设的情况分别计算。当污水为自流进入时，应按每期的最高日最高时设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量校核管渠配水能力。生物反应池（曝气池）的设计流量，应根据生物反应池类型和曝气时间确定。曝气时间较长时，设计流量可酌情减少，可按平均日平均时设计流量计算。
②构筑物的个数或分格数不应少于2个，宜按并联系列设计。
③应根据设计的要求选择合理的污水处理流程和处理构筑物，对其进行设计计算，并对构筑物处理过程中涉及到的机械设备进行选型和相应计算。
3.1.1 格栅
在污水处理系统(包括水泵)前，均须设置格栅，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：（1）粗格栅：机械清除时宜为16～25mm，人工清除时宜为25～40mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm；（2）细格栅：宜为1.5～10mm；水泵前，应根据水泵要求确定。
污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。
3.1.2 污水提升泵房
本课程设计中要求作泵的初选，不再要求对水泵总扬程进行核算。
污水经过泵房前一道粗格栅处理后，进入污水提升泵房，污水提升泵的流量、扬程计算要求如下：
①污水泵站设计流量由上游排水系统管道终端的设计流量提供，按最大日最大时流量
计算。
②选泵前总扬程的估算：
H=H ST+H泵内+H泵外+H安全
式中：
H ST:静扬程，指输水最高点与集水池的最低水位之高差，m；
H泵内：泵站内水头损失（包括沿程损失和局部损失），假设为1.5m；
H泵外：泵站外扬水管到输水最高点之间的水头损失（包括沿程损失和局部损失），m；
H安全：安全水头，m。
③根据估算的总扬程和设计流量选泵的数量与型号。
3.1.3 沉砂池
污水经泵房提升后，经过一道细格栅后，进入沉砂池。细格栅与沉砂池可以设置在一起。沉砂池主要用于去除污水中相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种，相应的按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池
等。平流式沉砂池较为常用。
3.1.4 初沉池
污水经过沉砂池处理后进入初级沉淀池。沉淀池一般分为平流式、竖流式和幅流式等。每种沉淀池均包含五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。
3.1.5 曝气池
污水经过初沉池处理后进入生物处理构筑物（曝气池）。曝气池是污水处理的主体构筑物，在这里污水与活性污泥混合，污水中的有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用，从而污水得到净化。
曝气池的设计计算建议采用BOD污泥负荷法，计算步骤如下：
①拟定一BOD污泥负荷率Ns，为稳妥，需用公式加以校核。
②确定混合液污泥泥浓度X。
根据已定的Ns查得相应的SVI范围，取定一SVI值，按公式求得回流污泥浓度Xr，再取定一回流比R，求得混合液污泥浓度X。
③确定曝气池容积。
④确定曝气池各部位尺寸（包括单组曝气池池容，面积，廊道个数及廊道的长宽）。
⑤剩余污泥量的计算，按公式先算出干泥量，再转换成湿泥量。
⑥曝气系统的计算
按公式先计算曝气池混合液需氧量（R），再将其换算成相应于水温为20℃、气压为一个大气压的脱氧清水的充氧量(Ro)，再按供气量公式换算成供空气量，按照风量和风压选定鼓风机型号。
3.1.6 二沉池
二沉池设置于曝气池之后，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的的。二沉池有别于其他沉淀池，其作用一是泥水分离(沉淀)、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。通常把二沉池与生物反应器以及污泥回流系统视为一个处理单元。
二沉池一般有辐流式、平流式、竖流式三种形式，池型有圆形、方形。设计中常选用中心进水周边出水的圆形辐流式沉淀池。
3.1.7 回流污泥系统的设计
污水与活性污泥的混合物（称作混合液）进入二沉池后，泥水分离，经过沉淀浓缩的污泥从二沉池底部排出，其中一部分作为接种污泥回流曝气池，多余的一部分（曝气池中每日增长的活性污泥量）则作为剩余污泥排出系统。剩余污泥及其处置在下面的污泥处理构筑物的设计中进行介绍。
3.1.8 接触消毒池
污水经一级处理和二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病原菌的可能，因此污水排放水体前应进行消毒，目前最常用污水消毒剂- -液氯来进行消毒。
3.1.9 计量设备
在接触池后常设巴氏计量槽对污水处理厂总出水量进行计量。
3.2 污泥处理构筑物的设计
城镇污水处理过程中，不可避免的将产生大量的污泥，要求对其进行适当的处理和处置，达到减量化、稳定化、无害化及资源化的目的。
典型的污泥处理工艺流程见附图2。初沉污泥和剩余污泥的混合污泥经过浓缩、消化、脱水后，采用适宜的途径，对其进行处置，处置的方法包括农用、填埋、焚烧等。
3.2.1 浓缩池
污泥浓缩主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等三种工艺形式。目前国内以重力浓缩为主。
3.2.1.1 重力浓缩池
重力浓缩池按其运转方式分为连续流和间歇流。连续式污泥浓缩池一般采用竖流式或辐流沉淀池的形式。
3.2.1.2 气浮浓缩池
适用于浓缩剩余污泥等较轻的污泥，能把含水率99％及以上的剩余污泥浓缩到94～96％。
3.2.1.3 离心浓缩池
采用离心浓缩，可以避免磷的二次释放，因而离心浓缩适宜采用除磷生物工艺后的污泥处理。
3.2.2 消化池
3.2.2.1 消化池主体构筑物
浓缩后的污泥进入消化池，对污泥进行进一步处理。消化池是污泥处理的主体构筑物，根据消化的微观原理可以分为好氧消化和厌氧消化，其中厌氧消化方式较为常用。
建议采用厌氧消化池，并同时进行两级厌氧消化设计。第一级消化池有加热、搅拌设备，并有集气罩收集沼气，然后把排出的污泥送入第二级消化池。第二级消化池没有加热与搅拌设备，依靠余热继续消化。
3.2.2.2 消化处理附属构筑物（沼气收集装置）
污泥经过厌氧消化处理，产生沼气，在消化系统中设置沼气收集装置可以对消化池的产气不平衡现象进行调节。
3.2.3 污泥脱水
污泥经过浓缩、消化处理后，含水率仍然很高，约为95～97％，需对污泥进行进一步脱水处理。污泥脱水的方法主要有自然干化、机械脱水等。
建议采用机械脱水方式。机械脱水方式分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水等，其中压滤脱水国内较为常用。需要对压滤脱水方式进行设计，主要包括压滤脱水机的选择。
3.2.4 污泥的最终处置
污泥经过浓缩、消化、脱水等处理后，需对其进行最终处置。处置的方法有农肥利用与土地处理、建筑材料利用、填地与填海造地利用和排海等。各种处置方法与污泥处理工艺流程有关，由于时间有限，本课程设计过程中对其不再进行详细设计。
3.3 城镇污水处理厂的总体布置
3.3.1 总平面布置
总平面布置包括：污水污泥处理构筑物、办公、化验及其他辅助建筑物，以及各种管道、道路、绿化等的布置。
根据污水处理厂的规模大小，采用1:200～1:1000比例尺手绘制总平面图（1号图）一张。
平面布置的一般原则如下：
①处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。
②每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水中，由于设备尺寸的限制，往往有
多池。
③处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，
以减少土方量。
④经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方，在北
方地区，并应考虑朝阳。
⑤构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采
用5～10m。
⑥污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。污泥消化池
应距沉淀池较近，以缩短污泥管线，但消化池与其他构筑物之间的距离不应小于
20m。贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。
⑦变电站宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设。
⑧污水厂内管线种类很多，应考虑综合布置．以免发生矛盾。污水和污泥管道应尽可
能考虑重力自流。
⑨污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进
入下一级构筑物或事故溢流。
3.3.2 高程布置(视情况取舍)
在进行总平面布置的同时，须进行高程布置，以确定各处理构筑物及连接管渠的高程。
在设计说明书中绘制污水和污泥处理流程的纵断面示意图。示意图上应注明构筑物和管渠的尺寸、坡度、各节点水面、内底以及原地面和设计地面的高程。
3.3.2.1 污水处理流程的高程布置
在整个污水处理过程中，应尽可能使污水和污泥为重力流，但在多数情况下，往往须抽升。高程布置的一般规定如下：
①为了保证污水在各构筑物之间能顺利自流，必须精确计算各构筑物之间的水头损失
包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外，还应考虑污水厂扩建时
预留的储备水头。
②进行水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大设计流量计算。当
有二个以上并联运行的构筑物时，应考虑某一构筑物发生故障时，其余构筑物须负
担全部流量的情况。计算时还须考虑管内淤积，阻力增大的可能。因此，必须留有
充分的余地，以防止水头不够而发生涌水现象。
③污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自流进行农田灌溉。
④各处理构筑物的水头损失(包括进出水渠的水头损失)，可按设计手册进行估算。
3.3.2.2 污泥处理流程的高程布置
污泥处理流程的高程布置与污水处理流程相关，应尽量减少提升的污泥量。 对污泥处理流程的高程布置作以下几点说明：
① 建议由第一级消化池控制，保证第一级消化池边壁在冰冻线以下至少20cm 。 ② 第二级消化池的泥位低于第一级消化池泥位1～1.5m 。
③ 浓缩池的泥位确定：保证初沉污泥能顺利进入浓缩池，初沉池的液位高于浓缩池泥
位1～1.5m ，剩余污泥经过回流污泥泵房中污泥泵的提升顺利进入浓缩池，同时应保证浓缩池的泥位在地面上；如果浓缩池的泥位在地面以上时，而初沉污泥和剩余污泥不能顺利进入浓缩池，则需要分别设计污泥提升装置（污泥泵）进行提升。 ④ 浓缩池的污泥进入消化池，需要进行提升，保证浓缩池的最低泥位高于污泥泵轴线。 污泥处理流程的高程设计也可以根据实际情况自行设计，目的应保证污泥顺利流入下一个处理构筑物的同时，尽量减少污泥的提升量。
附图1 普通活性污泥法的污水处理工艺流程
4 课程设计考核方法
课程设计结束时，要求学生完成课程设计计算说明书1份，设计图纸1张。 考核内容包括：出勤、设计完成情况、课程设计计算说明书、设计图纸等。 5 其他
课程设计说明书书写格式参见《辽宁科技学院课程设计说明书规范》，可在我校教务处网页上下载。
附图2 普通活性污泥法污泥处理工艺流程
计量后出水
污水处理各种工艺大全及优缺点对比 一、A/O工艺 1.基本原理 A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。 A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH 3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（N H4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O 在生态中的循环，实现污水无害化处理。 2.A/O内循环生物脱氮工艺特点 根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的焦化废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：
(1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 (2)流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 (3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BO D5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 (4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 (5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。
活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed VolatileLiquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
习题 第一章水质与水体自净 1．什么叫水的自然循环和社会循环？它们之间存在着怎样的矛盾？水体环境保护和给水排水工程技术的任务是什么？ 2．地下水和地面水的性质有哪些主要差别？为什么选择民用给水水源时，应尽先考虑地下水？工业给水的水源应该怎样来考虑？ 3．试讨论天然水中可能含有的物质及其对饮用和工业生产的影响。 4．在我国饮用水水质标准中，最主要的有那几项？制定这几项标准的根据是什么？ 5．制定了饮用水水质标准，为什么对于给水水源的水质还要提出要求？主要有哪些要求？ 6．对于工业用水水质主要有哪些要求? 7．废水是怎样分类的？ 8．废水水质指标主要有哪些？它们为什么重要？ 9．试讨论生活污水和工业废水的特征。 10．为什么制定了地面水水中有害物质最高容许浓度标准，还要制定工业“废水”的排放标准？这些标准的主要内容有哪些？ 11．什么叫生化需氧量？试比较生化需氧量和化学需氧量。 12．有机物的生物氧化过程一般分两个阶段进行。这是指哪些有机物来说的？对于不含氮有机化合物的情况是怎样的呢？为什么以五天作为标准时间所测得的生化需氧量（BOD5）一般已有一定的代表性？ 13．生化需氧量间接表示废水的有机物含量，废水中有机物的量是一定的为什么第一段生化需氧量随温度的不同而发生变化？ 14．如某工业区生产污水和生活污水的混合污水的２天20℃生化需氧量为200mg／L，求该污水20℃时５天的生化需氧量（BOD5）（20℃时，Ｋ1＝0.1d–1）。 15. 根据某污水处理厂的资料，每人每天所排BOD5为35克，如每人每天排水量为100升，试求该污水的BOD5浓度（以毫克／升计）。
16. 含水率为99％的活性污泥，浓缩至含水率97% 其体积将缩小多少？17．控制水体污染的重要意义何在？ 18．什么是水体的正常生物循环？向水体中排放的污染物质过多为什么能破坏水体的正常生物循环？ 19. 什么叫水体的自净？为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一？其变化规律如何？根据氧垂曲线，可以说明些什么问题？ 20．研究水体自净在水污染控制工程中有何重要意义？ 21．进行水体污染的调查，主要要采取哪些步骤？ 22．在研究水体污染问题时，为什么除毒物外，还要考虑溶解氧和生化需氧量这两个问题？在进行水体自净的计算时，关于溶解氧一般是以夏季水体中不低于4毫克／升为根据的，但在北方严寒地区，对于溶解氧的要求往往提高，这是什么原因？。 23．影响水体耗氧和复氧的因素，主要有哪些？在水体自净的计算中，对于有机污染物的去除，为什么通常仅考虑有机物的耗氧和大气的复氧这两个因素。24．解决废水问题的基本原则有哪些？ 25．试举例说明废水处理的物理法、化学法和生物法三者之间的主要区别。26．根据什么原则来考虑给水的处理？ 27．给水处理有哪些基本方法？其基本流程如何？ 第二章水的物理化学处理方法 1．试说明胶体颗粒表面带电的原因。 2．请叙述动电现象、双电层与ζ电位。 3．一个胶团由那些成分组成？写出胶团公式的通式。 4．亲水胶体有那些特点？ 5．试概述水的混凝的机理。 6. 试说明水的混凝的过程。 7 ．铝盐混凝剂的作用过程有那些？ 8 ．试述高分子混凝剂的作用。 9．某粗制硫酸铝含Al2O3 15％、不溶解杂质30％，问：（1）商品里面Al2(SO4)3
活性污泥法的基本原理 一．基本概念和工艺流程 （一）基本概念 1．活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理。 2．活性污泥：颜色呈黄褐色，有大量微生物组成，易于与水分离，能使污水得到净化，澄清的絮凝体 （二）工艺原理 1．曝气池：作用：降解有机物（BOD5） 2．二沉池：作用：泥水分离。 3．曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合 4．回流装置：作用：接种污泥 5．剩余污泥排放装置：作用：排除增长的污泥量，使曝气池内的微生物量平衡。 混合液：污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。 二．活性污泥形态和活性污泥微生物 （一）形态： 1、外观形态：颜色黄褐色，絮绒状 2．特点：①颗粒大小：0.02－0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%，C<1%固体物质。④比重1.002－1.006，比水略大，可以泥水分离。 3.组成：
有机物：{具有代谢功能，活性的微生物群体Ma {微生物内源代谢，自身氧化残留物Me {源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi 无机物：全部有原污水挟入Mii （二）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用 1．细菌：占大多数，生殖速率高，世代时间性20-30分钟； 2．真菌：丝状菌→污泥膨胀。 3．原生动物 鞭毛虫，肉足虫和纤毛虫。 作用：捕食游离细菌，使水进一步净化。 活性污泥培养初期：水质较差，游离细菌较多，鞭毛虫和肉足虫出现，其中肉足虫占优势，接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟，出现带柄固着纤毛虫。 ☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。 4．后生动物：（主要指轮虫） 在活性污泥处理系统中很少出现。 作用：吞食原生动物，使水进一步净化。 存在完全氧化型的延时曝气补充中，后生动物是不质非常稳定的标志。 （三）活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长 四个阶段： 1．适应期（延迟期，调整期）
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.试比较活性污泥法和生物膜法的优缺点。 答：活性污泥法和生物膜法一样，同属好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。下面以活性污泥法为参照，比较它们之间的优缺点： （1）生物膜法优点： ①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性 好。②不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。而活性污泥法则容易发生污泥膨胀。 ③由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。 ④同高营养级的微生物存在，有机物代谢对较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。 ⑤采用自然通风供氧。 （2）生物膜法缺点： ①活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。而活性污泥法运行比较方便灵活。 ②由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。而且需要较多的载体填料和支撑结构，通常基建投资超过活性污泥法。 ③处理出水往往含有较大的脱落的生物膜片，使得出水澄清度降低。而活性污泥法在正常情况下获得比较好的澄清水。 2.好氧与厌氧优缺点，使用条件。 答：（1）厌氧生物处理与好氧生物处理相比，优点如下： ①无须充氧，运行能耗大大降低，而且能将有机污染物转化成沼气加以利用。 ②污泥产生量很少，剩余污泥处理费用低，产酸菌污泥产率为 0.15-0.34kg(VSS)/[kg(COD)],产甲烷菌污泥产率为0.03kg(VSS)/[kg(COD)]左右，而好氧微生物污泥产率可达0.25 -0.6kg(VSS)/[kg(COD)]。 ③适于处理难降解的有机废水，或者作为高难降解有机废水的预处理工艺，以提高其
第一节活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2 mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
CASS工艺介绍 1原理概述 CASS（Cyclic-Activated-Sludge-System）是周期循环活性污泥法的简称。最早产生于美国，90年代初引入中国，目前，由于该工艺的高效和经济性，应用势头迅猛，受到环保部门的广泛关注和一致好评。已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理，取得了良好的处理效果。CASS法工作原理如下图所示： CASS工艺曝气池由三个反应区（选择区、次反应区和主反应区）组成。在反应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。
2工艺特点 CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分，CASS池分预反应区和主反应区。前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的滗水装置,实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气沉淀、排水于一体[1]。 对于一般城市污水，CASS工艺不需要很高程度的预处理，只需设置粗格栅、细格栅和沉砂池，无需初沉池和二沉池，也不需要庞大的污泥回流系统(只在CASS反应器内部有约20% 的污泥回流)。 3CASS工艺的主要优点 3.1工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低 CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。与传统活性污泥工艺相比，建设费用可节省10%～25%，占地面积可减少20%～35%。 CASS池24200,A2O14000+4775+500=19275 由于CASS工艺曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%～25%。有机物去除率高，出水水质好[2]。 A2O池运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，并不增加溶解氧浓度，运行费用低
第三章废水好氧生物处理工艺（1）——活性 污泥法 第一节、活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002 1.006）；
粒径：0.02~0.2 mm ； 比表面积：20~100cm 2/ml 。 ② 生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a ）、微生物源代的残留物（M e ）、吸附的原废水中难于生物降 解的有机物（M i ）、无机物质（M ii ）。 2、活性污泥中的微生物： ① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed V olatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge V olume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge V olume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 )/() /((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?= = 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过 高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。
污水处理复习题 1.解释生化需氧量BOD 2.解释化学需氧量COD 3.解释污泥龄 4.绘图说明有机物耗氧曲线 5.绘图说明河流的复氧曲线 6.解释自由沉降 7.解释成层沉降 8.解释沉淀池表面负荷的意义 9.写出沉淀池表面负荷q0的计算公式 10.曝气沉砂池的优点 11.说明初次沉淀池有几种型式 12.说明沉淀有几种沉淀类型 13.说明沉砂池的作用 14.辐流沉淀池的进水和出水特点 15.解释向心辐流沉淀池的特点 16.绘图解释辐流沉淀池的工作原理 17.解释竖流沉淀池的特点 18.解释浅层沉降原理 19.说明二次沉淀池里存在几种沉淀类型、为什么 20.活性污泥的组成 21.绘图说明活性污泥增长曲线 22.说明生物絮体形成机理 23.解释混合液浓度MLSS 24.解释混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS 25.解释污泥龄 26.解释污泥沉降比 SV,污泥指数 SVI 27. 解释BOD污泥负荷率,容积负荷率及计算公式 28.解释活性污泥反应的影响因素 29.解释剩余污泥量计算公式 30.解释微生物的总需氧量计算公式 31.解释传统活性污泥法的运行方式及优缺点 32.解释阶段曝气活性污泥法的运行方式及优缺点
33.解释吸附——再生活性污泥法的运行方式及优缺点 34.解释完全混合池的运行方式及优缺点 35.绘图说明传统活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、吸附——再生活性污泥法、 完全混合池的各自BOD降解曲线 36.绘图说明间歇式活性污泥法的运行特点 37.解释活性污泥曝气池的曝气作用 38.根据氧转移公式解释如何提高氧转移速率 39.氧转移速率的影响因素 40.活性污泥的培养驯化方式 41.解释活性污泥系统运行中的污泥异常情况 42.解释污泥膨胀 43.解释生物膜的构造与净化机理 44.解释生物膜中的物质迁移 45.解释生物膜微生物相方面的特征 46.说明高浓度氮的如何吹脱去除 47.解释生物脱氮原理 48.解释A/O法生物脱氮工艺 49.解释生物除磷机理 50.绘图说明A2/O法同步脱氮除磷工艺 51.解释生污泥 52.解释消化污泥 53.解释可消化程度 54.解释污泥含水率 55.说明污泥流动的水力特征 56.污泥浓缩的目的 57.重力浓缩池垂直搅拌栅的作用 58.厌氧消化的影响因素 59.厌氧消化的投配率 60.厌氧消化为什么需要搅拌 61.说明污泥的厌氧消化机理 62.解释两段厌氧消化的机理 63.说明厌氧消化的C/N比 64.说明厌氧消化产甲烷菌的特点 65.消化污泥的培养与驯化方式
活性污泥法工艺流程 （活性污泥法、微孔曝气器、管式曝气器、污水厂、水处理工艺）活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 活性污泥法工艺流程图： 一、活性污泥法由五部份组成： ①曝气池：反应主体；②二沉池： 1)进行泥水分离，保证出水水质；2)保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度；③回流系统： 1)维持曝气池的污泥浓度;2)改变回流比，改变曝气池的运行工况；④剩余污泥排放系统： 1)是去除有机物的途径之一；2)维持系统的稳定运行；⑤供氧系统：提供足够的溶解氧。 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。 第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。 第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。 经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
（1）、生物固体停留时间（solid retention time,SRT ） 活性污泥在曝气池、二沉池和污泥回流系统内的停留时间称为生物固体停留时间。可用下式表示： SRT=) //(/d kg kg 污泥量每天从系统排出的活性系统内活性污泥量 （2）有机物负荷 有机物（BOD 5）负荷分为污泥负荷(Ls)和容积负荷(Lv)，用公式表示如下： Ls= XV Q O S Lv=V QS 0×103 式中：Ls ——BOD-SS 负荷，kgBOD/(kgMLSS.d)； Lv ——BOD 容积负荷，kgBOD/(m 3.d)； S 0——反应器进水BOD 浓度，mg/L ； X ——污泥浓度，mg/L 。 （3）水力停留时间 水力停留时间（HRT ）表示污水在反应池内的反应时间，用下式表示： t=Q V 式中：t ——曝气池水力停留时间，h ； V ——曝气池有效容积，m 3； Q ——进水流量，m 3/h BOD-SS 负荷和生物固体停留时间都是活性污泥法设计和污水处理厂运行管理的重要参数。 （4）污泥浓度 污泥浓度是指曝气池中1L 混合液内所含的悬浮固体（常表示为MLSS ，mixed liquor suspended solids ）或挥发性悬浮固体（MLVSS ）的浓度，单位是g/L 或mg/L 。污泥浓度的大小可间接地反映曝气池中所含微生物的浓度。对于普通活性污泥法而言，曝气池中污泥浓度一般在1.5~3g/L 之间。 （5）污泥沉降比和污泥容积指数 污泥沉降比(settling velocity,SV)指曝气池混合液在量筒中静置30min 后，所得的沉淀污泥体积与混合液总体积的比（用百分数表示），即： 污泥沉降比=混合液经30min 静置沉淀后的污泥体积/混合液体积 污泥容积指数(sludge volume index ，SVI)指曝气池的污泥浓度与污泥沉降比的比值。即1g 干污泥所相当的沉淀污泥体积数，单位为mL/g ，但一般不标注。SVI 计算式为： SVI=SV 的百分数×10/MLSS SVI 通常反应了活性污泥的沉降性好坏。如果SVI 较高，表示SV 值较大，则表明沉降性较差；如果SVI 较小，污泥颗粒密实，则表明沉降性较好。但是，如果SVI 过低，则可能反映出污泥中泥的成分过多，微生物量太少。通常，当SVI>100时，污泥的沉降性能良好；当SVI=100~200时，沉降性一般；而当SVI>200时，沉降性较差，污泥可能处在膨胀状态。 二、活性污泥法工艺的运行与管理 活性污泥法工艺 的运行与管理工作主要包括活性污泥的培养与驯化、系统运行状态的监察与相关检测、异常现象的预防及处理等。
几种常用污水处理主要工艺及优缺点 比较 汉赢创业（北京）科技有限公司 二〇二〇年六月十日
目录 第一章污水处理常见工艺 (1) 1.1概述 (1) 1.2污水处理工艺分类 (1) 1.2.1 物理法 (1) 1.2.2 化学法 (1) 1.2.3 物理化学法 (2) 1.2.4 生物法 (2) 第二章中小型生活污水处理工艺对比 (3) 2.1常用生活污水处理工业简介 (3) 2.1.1 氧化沟工艺 (3) 2.1.2 A/O法 (4) 2.1.3 SBR法 (7) 2.1.4 曝气生物滤池 (7) 2.1.5 MBR工艺 (8) 2.2各种工艺之比较 (9) 2.2.1 在生活污水中的应用 (9) 2.2.2 占地面积与总池容 (10) 2.2.3 投资费用 (10) 2.2.4 运行成本及管理 (10) 2.2.5 出水水质 (10) 2.3结论 (10)
第一章污水处理常见工艺 1.1 概述 生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。 1.2 污水处理工艺分类 目前，污水处理行业，常用的工艺有以下几种：物理法、化学法、物理化学法、生物法。 1.2.1 物理法 （1）沉淀法，主要去除废水中无机颗粒及SS； （2）过滤法，主要去除废水中SS和油类物质等； （3）隔油，去除可浮油和分散油； （4）气浮法，油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1的悬浮固体； （5）离心分离：微小SS的去除； （6）磁力分离，去除沉淀法难以去除的SS和胶体等。 1.2.2 化学法 （1）混凝沉淀法，去除胶体及细微SS； （2）中和法，酸碱废水的处理； （3）氧化还原法，有毒物质、难生物降解物质的去除； （4）化学沉淀法，重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除。
活性污泥实验 一、 实验目的 1、观察完全混合活性污泥处理系统的运行，掌握活性污泥处理法中控制参数（如污泥负荷、泥龄、溶解氧浓度）对系统的影响； 2、加深对活性污泥生化反应动力学基本概念的理解； 3、掌握生化反应动力学系数K 、Ks 、Vmax 、Y 、Kd 、a 、b 等的测定。 二、 实验原理 活性污泥好氧生物处理是指在有氧参与的条件下，微生物降解污水中的有机物。整个过程包括微生物的生长、有机底物降解和氧的消耗，整个过程变化规律如何正是活性污泥生化反应动力学研究的内容，活性污泥生化反应动力学内容包括： （1）底物的降解速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （2）活性污泥微生物的增殖速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （3）有机底物降解与氧需。 1、底物降解动力学方程 Monod 方程： S Ks S V dt dS +=- max （1） Vmax-------有机底物最大比降解速度， Ks-----------饱和常数， 在稳定条件下，对完全混合活性污泥系统中的有机底物进行物料平衡： 0)(=++-+dt dS V Se Q R Q Se Q R Q So （2） 整理后，得
dt dS V Se So Q - =-)( （3） 于是有 S Ks S V Xt Se So XV Se So Q +=-=-max )( （4） 而M F Xt Se So XV Se So Q /)(=-=-，F/M 为污泥负荷。 完全混合曝气池中S=Se ，所以（4）式整理后可得 max 11max V Se V Ks Se So t X +=- （5） （5）式为一条直线方程，以Se 1 为横坐标，Xt Se So -（污泥负荷）为纵坐标，直 线的斜率为 max V Ks ，截距为max 1 V ，可分别求得max V 、Ks 。 又因为在低底物浓度条件下，Se< 活性污泥法的各种指标及相互关系：MLVSS /MLSS一般0.75左右，SVI =混合液30min 静沉后污泥溶积/污泥干重=SV%×10/MLSS（100ML 量筒） 影响活性污泥处理效果的因素：①溶解氧2mg/l左右为宜②营养物BOD：N：P=100：5：1③PH值6.5-9.0④水温：20-30度⑤有毒物质：重金属、H2S等无机物质和氰、酚等有机物质。会破坏细菌细胞某些必要的生理结构，或抑制细菌的代谢过程。 衡量曝气效果的指标及适用围：动力效率（Ep）、氧转移效率（EA）对鼓风曝气而言即氧利用率、充氧能力（对机械曝气而言） 活性污泥法常见的问题及处理方法：①污泥膨胀：防止办法：加强操作管理，经常检测污水水质、溶解氧、污泥沉降比、污泥指数等。解决办法：缺氧、水温高可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷或适当降低MLSS，使需氧量减少。如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS值，以调整负荷。如PH值过低，可投加石灰调整PH。若污泥大量流失，则可投氯化铁，帮助凝聚。②污泥解体：污水中存在有毒物质，鉴别是运行方面的问题则对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV%、MLSS、DO、Ns等进行检查，加以调整；如是混入有毒物质，需查明来源，采取相应对策。③污泥脱氮：呈块状上浮，由于硝化进程较高，在沉淀池产生反硝化，氮脱出附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。解决办法：增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，在脱氮之前将污泥排除；或降低混合液污泥浓度，缩短污泥岭和降低溶解氧等，使之不进行到硝化阶段。④污泥腐化：污泥长期滞留而进行厌氧发酵生成气体，从而大块污泥上浮的现象。防止措施：a、安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；b、消除沉淀池的死角区；c、加大池底坡度或改进池底刮泥设备，不使污泥滞留于池底。⑤泡沫：原因污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。措施：分段注水以提高混合液浓度；进行喷水或投加除泡剂等。 生物滤池：是以土壤自净原理为依据，有过滤田和灌溉田逐步发展来的。废水长期以滴 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。 活性污泥法处理工艺12种方法分析 活性污泥法、生物膜法、厌氧处理法、生物脱氮、除磷等工艺技术，是废水生物处理借助环境工程和化学工程的手段和方法，以微生物作用为主体开发出了种种用于控制和治理水污染治理的新方法。 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应。所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物。 1.活性污泥法的特点 曝气池中污泥浓度一般控制在2—3g/L，废水浓度高时采用较高数值； 废水在曝气池中的停留时间(HRT)常采用4—8h，视废水中有机物浓度而定； 回流污泥量约为进水流量的25％—50％左右； BOD和悬浮物去除率都很高，达到90％—95％左右。 2.作用原理 普通活性污泥法是依据废水的自净作用原理发展而来的。 3.不足之处 对水质变化的适应能力不强； 所供的氧不能充分利用，因为在曝气池前端废水水质浓度高、污泥负荷高、需氧量大，而后端则相反，但空气往往沿池长均匀分布，这就造成前端供氧量不足、后端供氧量过剩的情况。 因此，在处理同样水量时，同其他类型的活性污泥法相比，曝气池相对庞大、占地多、能耗费用高。 阶段曝气活性污泥法 阶段曝气法也称为多点进水活性污泥法，它是普通活性污泥法的一个简单的改进，可克服普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。 曝气池容积同普通活性污泥法比较可以缩小30％左右，但其出水差于普通活性污泥法。 渐减曝气法 克服普通活性污泥法曝气池中供氧、需氧不平衡另一个改进方法是将曝气池的供氧沿活性污泥推进方向逐渐减少，这即为渐减曝气法。 该工艺曝气池中有机物浓度随着向前推进不断降低、污泥需氧量也不断下降、曝气量相应减少。 吸附再生活性污泥法 吸附再生活性污泥法系根据废水净化的机理，污泥对有机污染物的初期高速吸附作用，将普通活性污泥法作相应改进发展而来。 特点： 回流污泥量比普通活性污泥法多，回流比一般在50％—100％左右 吸附池和再生池的总容积比普通活性污泥法曝气池小得多，空气用量并不增加，因此减少了占地和降低了造价。 具有较强的调节平衡能力，以适应进水负荷的变化 缺点是去除率较普通活性污泥法低，尤其是对溶解性有机物较多的工业废水，处理效果不理想。 完全混合活性污泥法 完全混合活性污泥法的流程和普通活性污泥法相同，但废水和回流污泥进入曝气池时，立即与池内原先存在的混合液充分混合。 (a)采用扩散空气曝气器的完全混合活性污泥法工艺流程； (b)采用机械曝气的完全混合活性污泥工艺流程； (c)合建式圆形曝气沉淀池。 1.优点： 微生物的代谢速率甚高； 废水水力停留时间往往较短，系统的负荷较高； 构筑物的占地较省。 2.缺点： 导致出水水质较差； 较易发生丝状菌过量生长的污泥膨胀等运行间题。 序批式活性污泥法活性污泥法的各种指标及相互关系
活性污泥法工艺的原理
活性污泥法处理工艺12种方法分析
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