活性污泥處理系統(tǒng)的工藝設計

上傳人:san****019 文檔編號:15803623 上傳時間:2020-09-07 格式:PPT 頁數(shù):38 大?。?.26MB
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1、4.9 活性污泥處理系統(tǒng)的工藝設計,4.9.1 概述 4.9.2 曝氣池(區(qū))容積的計算 4.9.3 曝氣系統(tǒng)與空氣擴散裝置的計算與設計 4.9.4 污泥回流系統(tǒng)的設計與剩余污泥處置,4.9.1 概述,應把整個系統(tǒng)作為整體來考慮,包括曝氣池、二沉池、曝氣設備、回流設備等,甚至包括剩余污泥的處理處置。,1、主要設計內(nèi)容 (1) 工藝流程選擇; (2) 曝氣池容積和構筑物尺寸的確定; (3)二沉池澄清區(qū)、污泥區(qū)的工藝設計; (4) 供氧系統(tǒng)設計; (5)污泥回流設計。,3應確定的主要參數(shù) 1) Ns MLSS(MLVSS) R SVI SV 2) K2 Y Kd a b,2、原始資料與數(shù)據(jù) 1)

2、水量:曝氣時間t6h,曝氣池設計流量為Q平均日;曝氣時間t36h,曝氣池設計流量為KdQ平均日(最大平均日);曝氣時間t2h,曝氣池設計流量為KzQ平均日; 2)進出水水質(zhì):BOD5、BODu、COD、SS、TN、TP,工藝流程的選擇,需要調(diào)查研究和收集的基礎資料: 1. 污水的水量水質(zhì)資料 水量關系到處理規(guī)模,多種方法分析計算,注意收集率和地下水滲入量; 水質(zhì)決定選用的處理流程和處理程度。 2. 接納污水的對象資料 3. 氣象水文資料 4. 污水處理廠廠址資料 廠址地形資料;廠址地質(zhì)資料。 5. 剩余污泥的出路調(diào)研,,4.9.2 曝氣池(區(qū))容積的計算 方法一 (按BOD

3、-污泥負荷),(4-12),(4-93),1Ns的確定 1)完全混合式曝氣池,(4-41),式中:K20.01680.0281, 而工業(yè)廢水K2值見表-17(P170)。 對于城市污水:Ns0.30.5(kgBOD5/kgMLSSd),則90,SVI80150,,,如何確定?,2)推流式曝氣池,按經(jīng)驗計算式計算,根據(jù)Ns值,復核SVI值是否在恰當范圍。 如果要求硝化,則應復核使c3d,,(4-96),(4-25),,,1供氧的經(jīng)濟性與可能性 X太高,粘滯性,O2的擴散阻力增大,擴散器的動力費用,X太高,需氧量太大,擴散器的供氧能力活性污泥的需氧,滿足不了活性污泥對氧的需要。 X太高,既不經(jīng)濟也

4、不可能,2活性污泥的凝聚沉淀性能 XXr,而Xr與活性污泥的沉淀性能、濃縮時間有關, Xr與SVI成反比,當SVI100, 則Xr在800012000mg/L之間,2X的確定 X高 V小,但X不能太高。X大小應考慮以下三個因素,3二沉池與污泥回流設備的造價 X太高,二沉池負荷大,二沉池造價高 X太高,RQ回流污泥量大,回流污泥設備的造價與動力費用,X的確定 (1) 進入二沉池的污泥量應等于從二沉池流出的污泥量:,,(4-98),(4-99),,不同工藝典型值見表418 P172,勞麥法,曝氣池(區(qū))容積的計算 方法二 根據(jù)污泥齡(C),C 高負荷0.22.5d,中負荷515d,低負荷2030

5、d; Y0.40.8 Kd0.040.075,注意溫度修正,,根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗停留時間和經(jīng)驗去除率,確定曝氣池的水力停留時間。,例如:流量200m3/h,曝氣池進水BOD濃150mg/L, 出水要求為15mg/L,采用多點進水,求曝氣池容積。 多點進水經(jīng)驗去除率:85%90 經(jīng)驗停留時間:35h 取停留時間為4.5h,則曝氣池容積: V2004.5m3=900m3,曝氣池(區(qū))容積的計算(工程上) 根據(jù)經(jīng)驗水力停留時間(t),1活性污泥需氧量(RO2)與曝氣設備供氣量(Gs)的計算 1)需氧量計算 (1) 日平均需氧量,(2) 最大時需氧量(O2)max,2)供氣量(Gs)計

6、算 (1) 計算Csb,,4.9.3 曝氣系統(tǒng)與空氣擴散裝置的計算與設計,,(2)求曝氣設備在標準條件下脫氧清水中的供氧量R0 日平均供氧量R0,最大時供氧量(R0)max,(4-84),(3)求曝氣設備供氣量Gs 平均時供氣量,(m3/h),(4-70),最大時供氣量(Gs)max,(m3/h),1)空氣擴散裝置(曝氣器)的選定與布置:要求EA、EP較高,且不易堵塞 2)空氣管道系統(tǒng)的計算與設計 (1)經(jīng)濟流速: 主干管、干管:1015 m/s 豎管、支管:45 m/s 然后根據(jù)Q、V查附錄二求出對應的管徑 (2)阻力損失計算,,,,,KPa(1.5mH2O柱),,,4.9 Kp

7、a (4.99.8)KPa,,式中:h1沿程阻力損失,查附錄三求出 h2局部阻力損失,換算成當量長度L0來計算,2鼓風曝氣系統(tǒng)的計算與設計,,K是長度換算系數(shù)表(4-23)(P176),由計算長度L來查附錄三,求出h管。,(4-102),(3)鼓風曝氣壓縮空氣的絕對壓力P,(4-104),式中:h1管路沿程阻力損失(Pa) h2管路局部阻力損失(Pa) h3曝氣器的阻力損失(Pa) 查產(chǎn)品樣本 h4曝氣器安裝深度(9.8103 Pa) h5所在地區(qū)的大氣壓(Pa) (4)空壓機所需壓力H,估算空壓機所需壓力P=,(5)鼓風機的選擇,同型號:3臺 備用1臺 4臺 備用2臺,1.5m

8、H2O柱,,3 機械曝氣裝置的設計 1)選擇葉輪型式 2)確定葉輪直徑與軸功率,,,3)其它要求,,葉輪速度和淹沒深度應可調(diào),,(1)回流污泥量的計算(QR),(4-105),,SVI、X、Xr三者之間關系見 (表4-24) SVI會在一定范圍內(nèi)變化,要維持一定的X,則R就應加以調(diào)整變化 同時X也需要根據(jù)進水負荷的變化而加以調(diào)整,為調(diào)整X也需要調(diào)整R,(4-106), 設計按Rmax設計,并有能在較小R條件下工作的可能性,使R可以調(diào)整,4.9.4 污泥回流系統(tǒng)的設計與剩余污泥處置,1、污泥回流系統(tǒng)的設計,(2)污泥提升設備的選擇與設計 污泥泵(主要是軸流泵) 效率高、運行穩(wěn)定,不

9、會破壞活性污泥絮體。設回流污泥泵站,適用于大、中型污水廠,,, 空氣提升器 設在二沉池排泥井或曝氣池進口處的污泥井內(nèi) 一座污泥回流井設一臺空氣提升器,并只接受一座二沉池污泥斗來的污泥 升液筒在井內(nèi)的最小淹沒水深h1(mm)見(圖4-86),(4-107),式中:n密度系數(shù),一般為22.5 h2需提升的高度, 空氣用量Qu(35)Qmax提升污泥量 (查設計手冊),, 螺旋泵,優(yōu)點: 效率高,節(jié)省能耗,應用廣泛 不堵塞,維護管理方便 轉速較慢,不會打碎活性污泥絮體 無其它附屬設備,直接設在曝氣池與二沉池之間 變速控制流量 缺點:占地較大,(1) 剩余污泥量,(4-21),(4-112),

10、,,(4-113),2、剩余污泥及其處置, 將含水率為99的剩余污泥送入濃縮池濃縮成含水率為(9697)的污泥,再與初沉池污泥一起去進行厭氧消化 剩余污泥(99)濃縮與初沉池污泥相混合,并投加混凝劑后采用機械脫水。 ,(2) 剩余污泥的處置,5. 二沉池的設計,2) 特點 (1) 同時具有泥水分離和污泥濃縮的二種功能,要求池表面積A較大 (2) 進入的混合液污泥濃度高,且具有絮凝性,屬于成層沉淀 (3) 因為活性污泥質(zhì)輕,出流堰負荷比初沉池小,為1.7L/ms, 初沉池為2.9 L/ms,1),同時,,5mm/s 7mm/s,,,二沉池進水口,(4) 靜水壓力排泥的靜

11、水頭0.9mH2O柱,,3),(1) 沉淀池表面積 A,式中:u成層沉淀之沉速,0.20.5mm/s,查(表4-25)(P181),(4-114),(2) 澄清區(qū)水深H1,式中:t水力停留時間(h),一般為11.5h,(4-115),(3) 污泥區(qū)容積V,設計二沉池貯泥時間為2h,(4) 圓筒部分污泥區(qū)高度H2,(5) 池邊水深(有效水深)H H H1 + H2 + h2 H1H20.3 澄清區(qū) 污泥區(qū) 緩沖層,(6) 池總高度H總 H總 H + h1 + h3 + h4 池邊水深 超高 池中心與池邊落差 污泥斗高度 6. 曝氣沉淀池各部分尺寸的確定 1) 池體 (

12、1) D20m(一般15m),受充氧能力和攪拌能力的限制D不能過大 (2) H水深5m,太深,攪拌不好,池底易于積泥 結構尺寸的要求: (3) h3(沉淀區(qū)水深)12m,過小就會影響上升水流的穩(wěn)定 (4) 曝氣筒保護高度0.81.20m (5) 曝氣筒直壁段高度h2導流區(qū)高度h1 且(h2h1)0.414B(B為導流區(qū)寬度),,,h3,H,h1,h2,,,,V2,V3,V4,,V1,2) 回流窗,回流窗總長度為曝氣筒周長的30,其調(diào)節(jié)高度為50150mm 3) 導流區(qū),,,4) V42040mm/s,確定回流縫的寬度b,b一般取值為150300mm,順流圈長度L0.40.6m。該結構

13、形式為防止曝氣區(qū)混合液和氣泡竄入污泥回流區(qū),干擾沉淀;同時要使回流污泥順利回流入曝氣區(qū)。,5) 池底斜壁與水平呈45 6) 結構容積系數(shù)為(35),, 回流縫設計: 先確定回流縫的寬度b(150300mm) 確定順流圈長度L0.40.6m 校核回流縫內(nèi)流速V4(2040mm/s),則,,1)出水總的BOD5溶解性BOD5非溶解性BOD5 (Se) 2)出水中SS Ce 2030mg/L (Xe),3),(4-116),式中:Ce出水中SS濃度(mg/L) Xa活的微生物在出水SS中所占比例,b微生物自身氧化率(Kd):0.050.10 kg/kgd(d1),7. 處理水的水質(zhì),,,1.42氧化1g微生物體所需氧量1.42g C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + NH3 + 2H2O,113 160 1 X,5五天的BOD培養(yǎng)期,4) 處理出水中總BOD5值:, Se值是從濾后水樣測出的,則出水總的BOD5值應按(4-117) 計算得出 Se值是從靜沉的水樣測出,則Ce值從靜沉下污泥中測 出,總的BOD5按(4-117)計算得出 Se值是從攪拌過的水樣中測出,則測出的Se值即為總的BOD5,(4-117),

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