活性污泥法的工艺设计及原理

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1、活性污泥法工艺的设计与运行管理一、曝气池设计在进行曝气池容积计算时，应在一定范围内合理地确定污泥负荷（Ns）和污泥浓度（X）值，此外，还应同时考虑处理效率、污泥容积指数（SVI）和污泥龄等参数。设计参数的来源主要有两个途径，一是经验数据，另一个是通过试验获得。以生活污水为主体的城市污水，主要设计参数已比较成熟，可以直接取用于设计，但是对于工业废水，则应通过试验和现场实测以确定其各项设计参数。在工程实践中，由于受试验条件的限制，一般也可根据经验选取。1.曝气池容积的设计计算（1）污泥负荷的确定（2）混合液污

2、泥浓度的确定2.需氧量和供气量的计算（1）需氧量（2）供气量①影响氧转移的因素A.氧的饱和浓度B.水温C.污水性质a.污水中含有的各种杂质对氧的转移产生一定的影响，将适用于清水的KLa用于污水时，需要用系数α进行修正。污水的KLa=α·清水的KLa修正系数α值可通过试验确定。一般α值为0.8～0.85。b.污水中的盐类也影响氧在水中的饱和度（Cs），污水Cs值用清水Cs值乘以β值来修正，β值一般介于0.9～0.97之间。c.大气压影响氧气的分压，因此影响氧的传递，进而影响Cs。气压增高，Cs值升高。对于大

3、气压不是1.013×105Pa的地区，Cs值应乘以压力修正系数ρ，ρ=所在地区的实际气压/（1.013×105Pa）。d.对于鼓风曝气池，空气压力还与池水深度有关。安装在池底的空气扩散装置出口处的氧分压最大，Cs值也最大。但随着气泡的上升，气压逐渐降低，在水面时，气压为1.013×105Pa（即1大气压），气泡上升过程中一部分氧已转移到液体中。鼓风曝气池内的Cs值应是扩散装置出口和混合液表面两处溶解氧饱和浓度的平均值。另外，氧的转移还和气泡的大小、液体的紊动程度、气泡与液体的接触时间有关。空气扩散装置的性

4、能决定气泡直径的大小。气泡越小，接触面积越大，将提高KLa值，有利于氧的转移；但另一方面不利于紊动，从而不利于氧的转移。气泡与液体的接触时间越长，越利于氧的转移。氧从气泡中转移到液体中，逐渐使气泡周围液膜的含氧量饱和，因而，氧的转移效率又取决于液膜的更新速度。紊流和气泡的形成、上升、破裂，都有助于气泡液膜的更新和氧的转移。从上述分析可见，氧的转移效率取决于气相中氧分压梯度、液相中氧的浓度梯度、气液之间的接触面积和接触时间、水温、污水的性质和水流的紊动程度等因素。②供气量的计算1.空气扩散装置空气扩散装置的

5、类型较多，目前应用较多的是微孔曝气器。该类型曝气器氧利用率高，阻力损失小，混合效果好，不易堵塞，并且联接部位具有可靠、有效的密封性能。微孔曝气器直径为215～260mm，服务面积为0.3～0.8m2/个。根据曝气池池底面积和曝气器的服务面积，可以计算出所需曝气器的数量。2.曝气器管网设计曝气器的一般采用回环式管网布置（见图6-33），可使每个曝气器的进气压力相等，达到沿池面均匀曝气的效果。根据供气量和选取的流速计算空气管道的直径和阻力损失。空气干管流速一般取10～15m/s，支管流速取5m/s。曝气池外采

6、用焊接钢管，池内采用ABS管连接。3.鼓风机的选择根据所需的供气量和空气管道的阻力损失选择鼓风机。鼓风机的升压（H）≥微孔曝气器的膜片距曝气池液面的距离（H0）+阻力损失（Σhf）。在缺少数据的情况下，也可按H≥H0+1(m)估算。中、小型污水处理厂（站）一般选用罗茨鼓风机，大、中污水处理厂还可选用离心鼓风机。在同一供气系统中，应尽量选择同一型号的鼓风机。当工作鼓风机≤3台时，备用1台；工作鼓风机≥4台时，备用2台。鼓风机选好后，再按鼓风机的实际流量校核管网系统的流速和阻力，并进行适当调整。三、污泥回流设

7、备的设计回流污泥量是关系到污水处理效果的重要设计参数，应根据不同的水质、水量和运行方式确定适宜的回流比回流比的大小取决于混合液污泥浓度和回流污泥浓度，而回流污泥浓度又与SVI有关。在曝气池的实际运行中，由于SVI值在一定范围内变化，并且需要根据进水负荷的变化调整混合液污泥浓度，因此，在进行污泥回流设备的设计时，应按最大回流比设计，并使其具有在较小回流比时工作的可能性，以便使回流污泥量可以在一定幅度内变化。活性污泥的回流设备有提升设备和输泥管渠等，常用的污泥提升设备是污泥泵和空气提升器。污泥泵的型式主要有螺

8、旋泵和轴流泵，其运行效率较高，可用于各种规模的污水处理工程。选择污泥泵时，应首先考虑的因素是不破坏污泥的特性，且运行稳定可靠等。空气提升器结构简单、管理方便，并可在提升过程中对污泥进行充氧，但效率较低，因此，常用于中、小型鼓风曝气系统。四、二沉池设计二次沉淀池的作用是泥水分离，使混合液澄清，污泥浓缩，并且将分离的活性污泥回流到曝气池，由于水质、水量的变化，还要暂时贮存污泥。其工作性能对活性污泥处理系统的出水水质和回流污泥浓度有