第四章废水处理–2.ppt

第五次作业情况 作业问题 计算所得到的亏氧值是根据污染物的排放条件、运用经验或理论公式“计算出来的”，即在此排污条件下其理论亏氧值是多少？当此计算值比饱和溶解氧还高时，说明污染物的排放已经远远超过了水体的自净能力，污染会十分严重。此时的DO值可以认为是“零”。 第四章 废水处理 4.7 二级处理单元过程 4.7.1 概述 二级处理主要目的是去除一级处理出水中的溶解性BOD及悬浮固体。进行传统的好氧二级生物处理的条件是：有大量微生物；微生物与有机物之间接触良好；有提供充足的氧和维持其它需要的设施。可利用各种不同的方法来满足这些条件。其中最常用的方法有：滴滤池法；活性污泥法和氧化塘法。另一种应用原理同于滴滤池法和活性污泥法的方法：生物转盘法。 4.7.2 滴滤池法 滴滤池是由石头、条板或塑料材料（介质）构成的滤床。废水由上向下流过滤床。最常设计的是1~3m深的简单砾石床。利用旋转布水器将水分散到石头表面。滤床直径可高达60m。 废水滴流进入滤床时，微生物生长于石头表面形成一层固定生物膜。废水经过生物膜时其中的有机物与微生物接触，从而被去除。 滴滤池并不是简单的过滤装置。砾石直径为5~100mm，它们之间的空隙太大无法截留固体物质。它们有巨大的表面积供微生物附着，通过利用水中有机物质使微生物在介质上生长并形成生物膜，以去除有机物。 过度生长的微生物会从石头表面脱落，并从其缝间洗出，因此滴滤池出水需要经过沉淀池以将这些固体去除。这种沉淀池称为二沉池或最终沉淀池，以区别于一级处理的初沉池。 在高有机负荷下，生物膜生长很快，已致于堵塞石头间的缝隙，造成溢流或整个系统失败。此外，因滤床中的空隙体积有限，限制了空气的流通和微生物所需的氧气供应量，使滴滤池的处理量受到限制。 其它材料（如塑料波纹板，90m2/m3）已被广泛用做滤床的介质，以克服石头比表面积较小的缺点。一般石头滤池只有3m深，塑料介质滤池可达12m。 滴滤池按水力负荷及有机负荷分类。水力负荷为每天每平方米滤池表面积所承受的废水体积（m3/d?m2）；有机负荷定义为每天每立方米滤池所承受的BOD5质量数[kg/d ? m3]。 滴滤池设计中最重要的是将部分出水返回滤池，称为回流。回流水与进水的比例称为回流率。对于石头介质，回流的作用主要有： （1）使废水再次接触微生物，以提高有机污染物的去除率； （2）减少24小时内的负荷变化； （3）提高进水DO； （4）改善滤床表面分布； （5）防止在夜间废水流入量很低时滤床上生物膜干化或微生物死亡。 回流也应用于塑料介质滴滤池中，以提供微生物生存所需的润湿率。一般使水力负荷提高到最低润湿率以上时并不会增加BOD5的去除率。最小润湿率通常在25~60m/d范围内。 二级滴滤池可以改善滴滤池性能，使一级出水中的污染物有更多时间接触微生物，从而使处理效果更好。 在单级滤池或二级滤池系统中，废水经过第一级滤池的效率为： 式中E1-经过第一级滤池，在20?C下的BOD5去除部分，包括回流和沉淀；Q-废水流量，m3/s；Cin-进水BOD5，mg/L。；V-滤池体积，m3；F-回流因子。 回流因子等于： 式中R-回流率，Qr/Q；Qr-回流液流量；Q-废水流量。 二级滤池的处理效率为： 温度对处理效率的影响可用下式表示： Schulze方程：滴滤池中废水与微生物的接触时间与滤池深度成正比，而与水力负荷成反比： 单位体积的平均生物膜量可近似表示为：C?1/Dm 其中m是经验常数，表示生物膜分布的指标。通常假设分布均匀，因此，m=0，C=1。 Schulze-Velz方程，求得BOD去除率： 不同温度下，K值可以用下列公式校正： Example: 试求一直径35.0m，深1.5m滴滤池的出水BOD5。设水力负荷为150.0mg/L，速率常数为2.3(m/d)n/m，且n=0.67。 Solution：首先计算滴滤池面积： A=?(35.0)2/4=962.11m2 水力负荷：Q/A=1900/962.11=1.97m3/(d?m2) 用Schulze-Velz方程计算出水BOD5： 将各数据代入方程之中，得到出水BOD5=16.8mg/L。 4.7.3 活性污泥法 将废水与活性污泥（微生物）混合搅拌并曝气，使废水中的有机污染物分解，生物固体随后从已处理废水中分离，并可根据需要将部分污泥回流到曝气池中。 微生物与有机物完全混合，微生物利用有机物为食物而生长。当微生物随空气的搅拌而混合在一起时，单个微生物就会凝聚而形成微生物团块（生物絮体），称谓活性污泥。 实际上，废水不断流入曝气池，空气被注入池中以使活性污泥和废水混合，并向微生物提供氧气以去除有机物。 曝气池中活性污泥和废水的混合物称为混合液。混合液从曝气池流到二次沉淀池，以使