活性污泥法系统设计

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1、活性污泥法系统设计一、水力负荷流向污水厂的流量变化：一天内的流量变化，随季节的流量变化，雨水造成的流量变化，泵的选择不当造成的流量变化Ø水力负荷的变化影响活性污泥法系统的曝气池和二次沉淀池。Ø当流量增大时，污水在曝气池内的停留时间缩短，影响出水质量，同时影响曝气池的水位。若为机械表面曝气机，由于水面的变化，它的运行就变得不稳定。Ø对二次沉淀池为水力影响。二、有机负荷率N曝气区容积的计算，设计中要考虑的主要问题是如何确定污泥负荷率N和MLSS的设计值。²污泥负荷率N和MLSS的设计值采用得大一些，曝气池所需的体积可以小一些。²但出水水质要降低，而且使剩余污泥量增

2、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²设计时污泥负荷率一般不大于0.5，如果要求N素转入硝化阶段，一般采用0.3。²为避免剩余污泥处置上的困难和保持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，这就是延时曝气法。三、微生物浓度在设计中采用高的MLSS并不能提高效益，原因如下：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，过高的微生物浓度使污泥在后续的沉淀池中难以沉淀，影响出水水质。其三，曝气池污泥的增加，就要求曝气池

3、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。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度，MLSS的提高是有限度的。四、曝气时间在通常情况下，城市污水的最短曝气时间为3h或更长些，这和满足曝气池需氧速率有关。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，在非高峰时间，供氧量过大，造成浪费，设备的能力不能得到充分利用。若曝气池做得大些，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。五、微生物平均停留时间(MCRT)(又称泥龄)微生物平均停留时间至少等于水力停留时间，此时，曝气池内的微

4、生物浓度很低，大部分微生物是充分分散的。微生物的停留时间应足够长，促使微生物能很好地絮凝，以便重力分离，但不能过长，过长反而会使絮凝条件变差。微生物平均停留时间还有助于说明活性污泥中微生物的组成。世代时间长于微生物平均停留时间的那些微生物几乎不可能在该活性污泥中繁殖。六、氧传递速率氧传递速率要考虑二个过程：氧传递到水中，氧真正传递到微生物的膜表面要提高氧的传递速率：必须有充足的氧量，必须使混合液中的悬浮固体保持悬浮状态和紊动条件七、回流污泥浓度回流污泥浓度是活性污泥沉降特性和回流污泥回流速率的函数。按右图进行物料衡算，可推得下列关系式：式中：ρsa——曝气池中

5、的MLSS,mg/L;ρsr——回流污泥的悬浮固体浓度,mg/L;r——污泥回流比。根据上式可知，曝气池中的MLSS不可能高于回流污泥浓度，两者愈接近，回流比愈大。限制MLSS值的主要因素是回流污泥的浓度。活性污泥体积指数SVI衡量活性污泥的沉降浓缩特性的指标，它是指曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干泥形成的湿泥的体积，常用单位是mL/g。SVI的测定（1）在曝气池出口处取混合液试样；（2）测定MLSS（g/L）；（3）把试样放在一个1000mL的量筒中沉淀30min，读出活性污泥的体积（mL）；（4）按下式计算：八、污泥回流率高的污泥回流率增大了进入

6、沉淀池的污泥流量，增加了二沉池的负荷，缩短了沉淀池的沉淀时间，降低了沉淀效率，使未被沉淀的固体随出流带走。活性污泥回流率的设计应有弹性，并应操作在可能的最低流量。这为沉淀池提供了最大稳定性。九、曝气池的构造推流式曝气池：示踪剂的研究表明：推流式曝气池的纵向混合很严重；氧消耗率的数据表明：氧的传递受到限制完全混合式曝气池：处理量小时，只配有一个机械曝气机，很容易围绕曝气机形成混合区；处理量大时，曝气池也相应增大，曝气池不是充分完全混合的十、pH和碱度活性污泥pH通常为6.5～8.5。pH之所以能保持在这个范围，是由于污水中的蛋白质代谢后产生碳酸铵碱度和从天然水中

7、带来的碱度所致。生活污水中有足够的碱度使pH保持在较好的水平。工业污水中经常缺少蛋白质，因而产生pH过低的问题。工业废水中的有机酸通常在进入曝气池前进行中和。十一、溶解氧浓度通常溶解氧浓度不是一个关键因素，除非溶解氧浓度跌落到接近于零。只要细菌能获得所需要的溶解氧来进行代谢，其代谢速率就不受溶解氧的影响。一般认为混合液中溶解氧浓度应保持在0.5～2mg/L，以保证活性污泥系统的正常运行。过分的曝气使氧浓度得到提高，但由于紊动过于剧烈，导致絮状体破裂，使出水浊度升高。特别是对于好氧速度不快而泥龄偏长的系统，强烈混合使破碎的絮状体不能很好地再凝聚。