第六章 活性污泥法.ppt

活性污泥的外观 ①　生物活性──　含有大量的活性微生物(细菌、原生、后生动物) ②　絮状，具有极大的比表面积和吸附能力──细菌在一定生长条件下的细胞分解物(菌胶团)形成 ③　易于凝聚沉降 ④　一般为黄、褐色，依废水特性和培养条件而异 净化过程和机理 悬浮生长系统中的净化作用是生物氧化、生物絮体的形成与吸附作用以及有效的固液分离等作用的综合结果。 1、有机物的初期去除——絮凝体的吸附作用 2、微生物的代谢作用(生物氧化作用) 3、生物絮凝体的形成与凝聚沉降性能 有机物的初期去除 在实践中发现，如污水与活性污泥接触3～5分钟后，就产生很高的有机物去除率(可以通过测定经初沉后的废水BOD5和接触混合数分种后的沉淀上清液的BOD5验证)，这种快速去除的现象主要是由于生物絮体的吸附和截留网捕作用，是一个物理过程(可以通过比较BOD的去除量与耗氧量进行分析)。 有机物的初期去除 ①　生物絮体的表面积大(2000～10000m2/m3) ②　主要是悬浮的和胶体的有机物质被迅速去除 ③　当吸附在污泥表面的固体有机物逐渐被细胞外酶水解后，重新回到液相，即有所谓“再扩散”现象 ④　初期吸附去除量受到污水类型和污泥性能影响 微生物的代谢作用 ①微生物的代谢：如5.1.3所述 ②有机物的去除过程：污泥增长、有机物利用、氧的消耗 生物絮凝体的形成与凝聚沉降性能 生物絮体的形成关系到：生物吸附作用好坏、细菌(微生物)与污水的分离效果 　生物絮凝体形成机理： ——粘液说，细菌聚合物说 活性污泥生物种群中有些微生物能分泌粘性的胶状物质，促进絮体的形成。可解释极低负荷时出水中悬浮物含量增加的原因。 泥龄法 由式（5-18a）可得： （6-20） 若令S0=Se，则污泥停止生长，此时相应的泥龄为最小泥龄 ，则有： （6-21） 设计泥龄一般为最小泥龄的2~20倍。 泥龄法 由（5-20）式可得： （6-22） 将设计泥龄代入上式并选择合适的Xa，即可计算出曝气池容积V。此法的缺点是需确定4个参数，稍微显得复杂。 泥龄法 另外一种确定设计泥龄的方法为： 根据式（5-18a），若已知（dS/dt）u，选择合适的Xa代入式（5-18a）即可计算出设计泥龄；然后根据稳态条件下： （5-21） 代入（5-18a）式中可计算出V。 曝气设备的设计 一、设计内容 二、设计 设计内容 1）曝气方法的选择 2）需气量和供气量计算 3）曝气设备的设计 设计 1）扩散装置的选择和布置：根据池型和混合、曝气要求进行选择与布置 2）供气量计算：详见6.3.3节的内容 3）曝气设备的设计 供气量确定后按下述步骤计算： ① 选择经济流速，计算空气管径，核算压力损失； 设计 ② 根据压损和安装水深确定鼓风机的风压； ③ 确定鼓风机规格和台数：根据空气量和风压选择鼓风机型号，应考虑留一定的贮备能力。鼓风机至少两台，一为工作，一为备用，两台工作风机能够较灵活地适应负荷变化，总台数以三台以上为宜。 设计 若为机械曝气，则根据氧传递（转移）速率选择合适的曝气机，并考虑直径、转速、功率的影响。 　伞型、平板叶轮：直径与曝气区直径比宜1/3~1/5（d/D） 　泵型叶轮：1/4~1/7 叶轮直径与水深之比：2/5~1/4 温度的影响 既影响CS，又影响KLa。对KLa的影响可用下式表示： （6-14） 废水特性的影响 采用α值描述，即 ： （6-15） 紊动程度 影响α值 根据上述分析，可得单位时间内通过鼓风曝气转移到曝气池中的氧量： （6-16） 式中：V——曝气池有效容积（m3） 曝气设备 一、曝气设备的性能指标 二、曝气设备的类型 三、扩散装置的布置 曝气设备的性能指标 1）氧传递速率Rr：以mgO2/l.h表示，或KgO2/m3.h表示 充氧能力OC(oxygenation capacity)(KgO2/h)，相当于6-16中的R值。厂商提供曝气设备时，其中性能以Ro表示，指在标准状态下的脱氧清水中氧的传递速率，实际条件下需进行修正： （6-17） 曝气设备的性能指标 2）氧传递效率(利用效率)EA——氧转移量/提供量×100％。由此可计算供气量： （6-18） 3）动力效率　　以KgO2/Kw.h表示 曝气设备的类型 1、鼓风曝气 2、射流曝气 3、机械曝气 鼓风曝气 包括： 加压设备——罗茨鼓风机、离心风机，提供风压、风量 　空气净化设备——进口处设空气过滤 　管道系统——阻力 　扩散装置——小气泡、中气泡、大气泡 空气扩散装置 小气泡曝气——采用合成橡胶制作的扩散板、盘（见图6-3-