水污染控制工程 第九章 活性污泥法ppt课件.ppt

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1、第五节活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题一.系统设计和运行中的主要问题有如下几项：①水力负荷；②有机负荷；③微生物浓度；④曝气时间；⑤微生物平均停留时间；⑥氧传递速率；⑦回流污泥浓度；⑧污泥回流率；⑨曝气池的构造；⑩PH和碱度；⑪溶解氧浓度。二.问题分析1．水力负荷进入污水处理厂污水量的变化规律：一天内污水流量是变化的，高峰常出现在白天，低谷则出现在黑夜。高峰值约为平均流量的200％，最低值约为平均流量的50％。污水流量还随季节变化。水力负荷变化的影响表现：1）对曝气池的影响：当流量增加时，污水在曝气池内的停留时间缩短，影响出水质量，同时影响曝

2、气池的水位。若为机械表面曝气机，由于水位的变化，它的运行就变得不稳定。2）对二次沉淀池的影响：使表面水力负荷增加，上升流速增加，沉降效果下降。活性污泥法系统承受周期性水力负荷的冲击，对运行十分不利,可通过集水井和泵的配合调蓄后，得到相对较稳定的流量。2．有机负荷曝气区容积的计算，常以污泥的有机负荷率N作为设计参数。设计中要选择适当的污泥负荷率和MLSS值。从公式可知，N值大，曝气池所需的体积可以小一些。污泥有机负荷率的大小影响处理效率。根据经验，当采用活性污泥法作为完全处理时，设计的污泥负荷率一般不大于0.5kg(BOD5)/kg(MLSS)·d；如

3、果要求氮素转入硝化阶段，一般采用0.3kg(BOD5)/kg(MLSS)·d。有时为了减小曝气池的容积，可以采用高负荷，即污泥负荷率采用1以上。采用高的污泥负荷率虽可减小曝气池的容积，但出水水质要降低，而且使剩余污泥量增多，增加了污泥处置的费用和困难，同时，整个处理系统较不耐冲击，造成运行中的困难。有时为避免剩余污泥处置上的困难和要求污水处理系统的稳定可靠，可以采用低的污泥负荷率(<0.1)，把曝气池建得很大，曝气池中的污泥浓度维持较高，可以基本上没有剩余活性污泥，这就是延时曝气法。3．微生物浓度提高MLSS，可以缩小曝气池的容积，或者说，可以降低污

4、泥负荷率，提高处理效率。那么，在设计中采用高的MLSS是否就可以提高效益呢?这种想法是一种错觉。其一，污泥量并不就是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的增加意味着泥龄的增加。泥龄的增加就使污泥中活细胞的比例减小；其二，过高的微生物浓度在后续的沉淀池中难于沉淀，影响出水水质；其三，曝气池污泥的增加，就要求曝气池中有更高的氧传递速率。否则，微生物就受到抑制，处理效率降低。而各种曝气设备都有其合理的氧传递速率的范围，对于每一种曝气设备，超出了它合理的氧传递速率范围，其充氧动力效率将明显降低，使能耗增加。因此，采用一定的曝气设备系统，实际上只能够采用相应的污泥浓

5、度，MLSS的提高是有限度的。根据长期的运行经验，采用鼓风曝气设备的传统活性污泥法时，曝气池中MLSS在2000mg/L左右是适宜的。对不同的水质、不同的工艺应根据具体情况探索合理的微生物浓度。4．曝气时间曝气时间和有机负荷的关系很密切，在考虑曝气时间时要注意一些其他有关因素。当曝气池做得较小时，曝气设备是按系统的负荷峰值控制设计的。这样，在其它时间，供氧量过大，造成浪费，设备的能力不能充分得到利用。但若曝气池做得大些，则可降低需氧速率，同时由于负荷率的降低，曝气设备可以减小，曝气设备的利用率得到提高。因而要仔细地评价曝气设备和能源消耗的费用以及曝气

6、池的基建费用，使它们获得最佳匹配。假如希望获得硝化处理结果，那么曝气时间长短的选择是重要的。无论是含碳物质代谢需氧还是硝化代谢需氧，都要求足够的氧。长时间曝气能降低剩余活性污泥量，这是由于好氧硝化以及内源呼吸降低了活性物质量所致。这样的系统更能适应冲击负荷，但曝气池容积增大。5．微生物平均停留时间微生物在曝气池中的平均停留时间，又称泥龄，即工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值，单位是d。通常活性污泥法系统的微生物平均停留时间约为水力停留时间的20倍。延时曝气系统的比例为30:1，甚至为40:1。对于高负荷系统，其比例接近10:1。通常活性

7、污泥系统的水力停留时间，对城市污水来讲为4～6h，则相应的微生物停留时间为3.3～5d。延时曝气的水力停留时间为24h，则微生物停留时间为30d左右。高负荷系统曝气时间为2～3h，微生物停留时间约为1d。这些是经验的数值。6．氧传递速率氧传递速率将最终决定任一活性污泥法系统的净化效率。氧传递速率要考虑两个过程，即氧传递到水中以及真正传递到微生物的膜表面。通常的试验数据只表明氧传递到水相，但这并不意味着同样量的氧已达到了微生物表面，而传递到微生物表面的氧量则控制着微生物能力的发挥。从这个观点来看，曝气设备不仅要提供充分的氧，而且要创造足够的紊动条件，以

8、剪切活性污泥絮体，这样可使被围在污泥絮体中的细菌得到充足的氧。因此要提高氧的传递速率，必须有充足的氧量，并使