活性污泥法影響因素即運行參數(shù)

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1、 4. 2 活 性 污 泥 凈 化 反 應(yīng) 影 響 因 素 與 設(shè) 計 、 運 行 參 數(shù)一 、 影 響 因 素 ( 營 養(yǎng) 、 DO、 pH、 Temp、 有 毒 物 質(zhì) etc.)二 、 主 要 設(shè) 計 、 運 行 參 數(shù) 1.表 示 曝 氣 池 中 混 合 液 活 性 污 泥 數(shù) 量 的 指 標 : MLSS、 MLVSS 2.表 示 二 沉 池 活 性 污 泥 的 沉 降 性 能 的 指 標 : SV、 SVI 3.污 泥 齡 C 4.污 泥 負 荷 曝 氣 池 中 有 機 物 與 活 性 污 泥 比 值 的 指 標 NS、 NV 5.有 機 污 染 物 降 解 與 活 性 污 泥 增

2、 長 活 性 污 泥 凈 增 值 量 6.有 機 污 染 物 降 解 與 需 氧 曝 氣 池 內(nèi) 混 合 液 需 氧 量 O 2 一 、 影 響 因 數(shù) 1.營 養(yǎng) 物 質(zhì) : 碳 源 、 氮 源 、 無 機 鹽 類 、 某 些 生 長 素 1) 碳 源 : 組 成 生 物 細 胞 的 主 要 物 質(zhì) , 對 碳 源 的 需 求 量 較 大 , 一 般 BOD5 100mg/L 2) 氮 源 : 組 成 細 胞 的 重 要 元 素 , 其 需 要 量 按 BOD: N=100: 5考 慮 3) 鹽 類 : 必 不 可 少 ( 1) 主 要 的 無 機 鹽 類 P: 按 BOD5:N:P=100

3、:5:1考 慮 , 它 是 微 生 物 需 要 量 最 多 的 無 機 元 素 , 約 占 全 部 無 機 鹽 元 素 的 50% 還 有 K、 Ca、 F e 、 S等 無 機 元 素 ( 2) 微 量 無 機 元 素 ( 3) 對 于 生 活 污 水 , BOD 5:N:P的 比 值 為 100:5:1, 但 經(jīng) 沉 淀 池 處 理 后 比 值 提 高 , 能 達 到 BOD5:N:P=100:20:25 dtdc 3 DO 溶 解 氧 1) 曝 氣 池 在 穩(wěn) 定 運 行 時 , 微 生 物 的 耗 氧 速 率 ( Rr 即 需 氧 速 率 ) 曝 氣 器 的 供 氧 速 率 , 其 池

4、 中 的 溶 解 氧 DO不 變 。2) 曝 氣 池 中 DO濃 度 大 小 將 取 決 于 :( 1) 生 物 絮 體 的 大 小 : 要 求 生 物 絮 體 大 , 則 要 求 DO濃 度 高 , DO才 能 擴 散 轉(zhuǎn) 移 到 生 物 絮 體 內(nèi) 部 ,反 之 則 不 能 。 對 此 要 求 DO濃 度 不 低 于 2mg/L左 右 為 好 。( 2) 考 慮 沖 擊 負 荷 與 中 毒 的 影 響 , 以 便 于 操 作 以 了 解 供 氧 量 的 變 化 沖 擊 負 荷 DO突 然 急 性 中 毒慢 性 中 毒 DO逐 漸 增 加DO突 然 dsst stds0dtds 4 水 溫

5、: 15 35 之 間 20 30 , 效 果 好 , 活 動 旺 盛 , 15 , 35 , 效 果 , 活 動 弱 , 5 , 45 , 效 果 很 差 ,5 pH值 最 佳 的 pH值 為 6.5 8.5 當 pH 6.5, 絲 狀 菌 繁 殖 , pH 4.5, 絲 狀 菌 占 優(yōu) 勢 當 pH 9.0, 代 謝 速 率 6 有 毒 物 質(zhì) 主 要 是 重 金 屬 , H 2S、 CN 、 酚 等 , 當 超 過 一 定 濃 度 時 , 就 會 破 壞 細 胞 結(jié) 構(gòu) , 抑 制 代 謝 。 有 毒 物 質(zhì) 的 極 限 允 許 濃 度 見 表 4-4 P105 ( 1) MLSS濃 度

6、 混 合 液 懸 浮 固 體 濃 度 混 合 液 污 泥 濃 度 : mg/L混 合 液 ; g/L混 合 液 ; g/m3混 合 液 ; kg/m3混 合 液 ( 2) MLVSS濃 度 混 合 液 揮 發(fā) 性 懸 浮 固 體 濃 度 。0.75f, ;0.75f:XXMLSSMLVSSf v 對 于 城 市 污 水 對 于 生 活 污 水二 、 主 要 設(shè) 計 運 行 參 數(shù)1.表 示 混 合 液 中 活 性 污 泥 數(shù) 量 的 指 標 ( 曝 氣 池 ) )L/gMLSS )L/LmSV gL1 mLmin30L1SVI ( )(混 合 液 中 懸 浮 固 體 干 重 )容 積 (靜 沉

7、 后 形 成 的 活 性 污 泥混 合 液 經(jīng) ( 1) SV( 2) SVI2. 表 示 活 性 污 泥 的 沉 降 性 能 的 評 定 指 標 ( 二 沉 池 ) SVI在 習(xí) 慣 上 只 稱 數(shù) 字 , 而 把 單 位 略 去 SVI值 能 夠 反 映 活 性 污 泥 的 凝 聚 、 沉 降 性 能 要 維 持 曝 氣 池 一 定 的 MLSS( 如 3000mg/L) 的 情 況 下 , SVI值 越 高 , 則 要 求 的 污 泥 回 流 比 R就 越 大 , 但 當 SVI值 高 達 400mL/g時 , 則 難 于 用 提 高 R來 維 持 曝 氣 池 一 定 的 MLSS濃 度

8、 。 見 圖 4-8: SVI-MLSS- R之 間 關(guān) 系 , ( 8). 城 市 污 水 , 曝 氣 池 SVI介 于 70-100之 間 。 0.6圖 4-8 SVI值 、 MLSS及 污 泥 回 流 比 R三 者 之 間 的 關(guān) 系混合液懸浮物濃度(MLSS)(mg/L) 0.4200001000 0.240003000 SVI=50 SVI=100 SVI=300 2.01.60.8 1.2污 泥 回 流 比 RQ/QSVI=4001.41.0 1.8SVI=200SVI=150 Xe)QwQ(QwXrX )d(XVXC 曝 氣 池 內(nèi) 活 性 污 泥 總 量式 中 VX : 每 日

9、 排 放 污 泥 量X3. C 污 泥 齡 ( 生 物 固 體 平 均 停 留 時 間 ) 。 定 義 : 曝 氣 池 內(nèi) 活 性 污泥 總 量 ( VX) 與 每 日 排 放 的 污 泥 量 ( X ) 之 比 。 用 c表 示 。系 統(tǒng) 中 每 日 增 長 的 活 性 污 泥 量 應(yīng) 等 于 每 日 排 出 的 剩 余 污 泥 量 ( X) ,見 圖 4-13 C的 定 義 式 ( 4 8) ( 4 7) 將 X( 4-7) 式 代 入 ( 4-8) 式 : 圖 4-13 完 全 混 合 活 性 污 泥 系 統(tǒng) 的 物 料 平 衡V、 Se、 XQSe 回 流 污 泥RQ、 Se、 Xr曝

10、 氣 池 (Q-Qw)Se、 XeQw、 Xr剩 余 污 泥二 沉 池 處 理 水 Xe)QwQ(QwXr VXC 可 忽 略 不 計0 Xe QwXrVXC SVI10Xr 6 max ( 4-9)( 4-10)經(jīng) 驗 公 式 (4-11)X r是 活 性 污 泥 特 性 和 二 沉 池 沉 淀 效 果 的 函 數(shù) 。drsC KYN1 (4-25)污 泥 齡 與 污 泥 去 除 負 荷 呈 反 比 關(guān) 系 容 積 負 荷污 泥 負 荷BODN BODNVSd/kgMLSS BOD kgXVQSNFN 5aS d/m BOD kgVQSN 35aV 曝 氣 池XNN SV 4. 曝 氣 池

11、中 有 機 污 染 物 與 活 性 污 泥 比 值 的 指 標 式 中 : Sa 污 水 中 有 機 物 濃 度 , mg/L; X MLSS濃 度, mg/L; V 曝 氣 池 容 積 , m 3 ( 4-13) Ns=f(SVI) 見 下 圖 4-7 ( 4-12) ( 4-14)活 性 污 泥 系 統(tǒng) 設(shè) 計 與 運 行 至 關(guān) 重 要 的 兩 個 參 數(shù) 之 一 。u BOD 污 泥 負 荷 Ns定 義 : 曝 氣 池 內(nèi) 單 位 重 量 活 性 污 泥 在 單 位 時 間 內(nèi) 能 夠 接受 并 將 其 降 解 到 預(yù) 定 程 度 的 有 機 物 量 。u BOD 容 積 負 荷 Nv

12、定 義 : 單 位 池 容 積 在 單 位 時 間 內(nèi) , 能 夠 接 受 并 將 其 降 解到 預(yù) 定 程 度 的 有 機 物 量 。 0100200500400300 2.5 2.0 0.51.5 2.5 0SVI 高 負 荷BOD-污 泥 負 荷 率 (kgBOD/kgMLSS d)圖 4-7 污 泥 負 荷 與 SVI值 之 間 的 關(guān) 系一 般 負 荷 低負荷選 定 適 宜 的 BOD Ns:0.2 0.5 kg/kgMLSS.d為 一 般 負 荷 區(qū) 0.1 kg/kgMLSS.d為 低 負 荷 區(qū) 1.5-2.5 kg/kgMLSS.d為 高 負 荷 區(qū) 0.5-1.5 kg/k

13、gMLSS.d為 污 泥 膨 脹 區(qū) , 一 般 不 取 。1.0 0.5 SSN V e 曝 氣 池污 泥 增 長 速 率 沉 淀 性 能 變 差有 機 物 降 解 速 率 SeVNS 沉 淀 性 能 變 好有 機 物 降 解 速 率污 泥 增 長 速 率 曝 氣 池 bXaSX r r a eS S S 07.0)1.005.0(075.007.0)k(b 5.04.0)65.05.0(73.049.0)Y(a d 城 市 污 水 : 城 市 污 水 :對 于 生 活 污 水 : 曝 氣 池 內(nèi) , 微 生 物 代 謝 污 水 中 的 有 機 物 , 同 時 活 性 污 泥 得 到 增 長

14、 。(1)活 性 污 泥 微 生 物 在 曝 氣 池 內(nèi) 每 日 凈 增 殖 量 X( kg/d) , 它 是 微生 物 合 成 反 應(yīng) 和 內(nèi) 源 代 謝 的 綜 合 結(jié) 果 , 即 式 中 : a 污 泥 產(chǎn) 率 ( 污 泥 轉(zhuǎn) 換 率 ) Sr 污 水 中 被 降 解 、 去 除 的 有 機 污 染 物 量 ( BOD) , kg/dX 曝 氣 池 混 合 液 含 有 的 活 性 污 泥 量 , kg/db 自 身 氧 化 率 ( 衰 減 系 數(shù) ) , d 1 ( 4-15) 5. 有 機 物 降 解 與 活 性 污 泥 增 長 動 力 學(xué) ( 4-16) a, b以 MLSS為 基

15、礎(chǔ) , Y, Kd以 MLVSS為 基 礎(chǔ) esg dtdxdtdxdtdx us dtdsYdtdx ( )udsdt 式 中 活 性 污 泥 微 生 物 對 有 機 物 的 降 解 速 度 利 用 速 度(2) 曝 氣 池 內(nèi) 活 性 污 泥 微 生 物 的 凈 增 殖 量 X( kg/d)1) 單 位 曝 氣 池 容 積 內(nèi) 活 性 污 泥 的 凈 增 殖 速 度 : 凈 增 殖 速 度 合 成 速 度 內(nèi) 源 代 謝 速 ( 4-18)Y 污 泥 產(chǎn) 率 系 數(shù) : MLVSS kg數(shù) /1kgBOD 對 于 生 活 污 水 : Y 0.5 0.65 而 合 成 速 度 ( 4-17)

16、 式 中 : Kd 微 生 物 自 身 氧 化 率 ( 衰 減 系 數(shù) ) , d-1 對 于 生 活 污 水 : Kd 0.05 0.1vde XKdtdx 而 內(nèi) 源 代 謝 速 度 vdug XKdtdsYdtdx 均 為 常 數(shù)在 曝 氣 池 穩(wěn) 定 運 行 時 ug dtds、dtdx, 2) 活 性 污 泥 微 生 物 凈 增 殖 的 基 本 方 程 式 : XvMLVSS (4-20) (4-19) vdeav VXK)SS(YQX kg/dVSS,)(Xv 的排 放每 日 增 長 kg/d,)SS(Q ea 每 日 有 機 物 降 解 量 MLVSSX ,kgVX vv 懸 浮

17、 固 體 總 量曝 氣 池 內(nèi) 混 合 液 揮 發(fā) 性 dvrvv KVXQSYVXX 3) 在 曝 氣 池 中 MLVSS的 凈 增 殖 量 Xv ( 4-21) 將 ( 4-21) 式 各 項 除 以 VX v得 ( 4-22) 式 中 : CXVX =剩 余 污 泥 量 , 可 按 下 列 公 式 計 算 (規(guī) 范 ):1、 按 污 泥 泥 齡 計 算 ( 6.10.3 1)2、 按 污 泥 產(chǎn) 率 系 數(shù) 、 衰 減 系 數(shù) 及 不 可 生 物 降 解和 惰 性 懸 浮 物 計 算 X YQ( So Se) KdVXV fQ( SSo SSe) ( 6.10.3 2)式 中 : X剩

18、余 污 泥 量 ( kgSS/d) ;V生 物 反 應(yīng) 池 的 容 積 ( m3) ;X生 物 反 應(yīng) 池 內(nèi) 混 合 液 懸 浮 固 體 平 均 濃 度 (gMLSS/L) ; Y污 泥 產(chǎn) 率 系 數(shù) ( kgVSS/kgBOD5) 20 時 為 0.4 0.8;Q設(shè) 計 平 均 日 污 水 量 ( m3/d) ;So生 物 反 應(yīng) 池 進 水 五 日 生 化 需 氧 量 ( kg/m3) ;Se生 物 反 應(yīng) 池 出 水 五 日 生 化 需 氧 量 ( kg/m3) ;kd衰 減 系 數(shù) (d-1);XV生 物 反 應(yīng) 池 內(nèi) 混 合 液 揮 發(fā) 性 懸 浮 固 體 平 均 濃 度 (g

19、MLVSS/L) ;fSS的 污 泥 轉(zhuǎn) 換 率 , 宜 根 據(jù) 試 驗 資 料 確 定 , 無 試 驗 資 料時 可 取 0.5 0.7( gMLSS/gSS) ;SSo生 物 反 應(yīng) 池 進 水 懸 浮 物 濃 度 ( kg/m3) ;SS e生 物 反 應(yīng) 池 出 水 懸 浮 物 濃 度 ( kg/m3) 。 C vrv ears VXQSVX )SS(QN drsvv KYNVXX Cvv 1VXX drsC KYN1 (3) Nrs BOD 污 泥 去 除 負 荷 率 kg BOD 5/kgMLSSd則 ( 4-22) 式 可 寫 為 :而 ( 4-25)( 4-23)( 4-24)

20、dvrvv KVXQSYVXX 污 泥 齡 與 污 泥 去 除 負 荷 呈 反 比 關(guān) 系 1.061.02: KKN t20tt20ddtcrs 成 反 比與 vvCvrs XVXXdtdxN當 t SSV )SS(QN eaearv ( 4-25) 式 分 析 Nrv BOD 污 泥 容 積 去 除 負 荷 率 kg BOD 5/m3da、 b一 般 在 工 程 設(shè) 計 與 運 行 中 應(yīng) 用 , 并 以 MLSS為 基 準 考 慮Y、 Kd一 般 在 科 研 和 學(xué) 術(shù) 探 討 上 應(yīng) 用 , 且 以 MLVSS為 計 算 基 準 6 有 機 物 得 降 解 與 需 氧 曝 氣 池 內(nèi)

21、混 合 液 需 氧 量 O2的 計 算 ( kgO2/d) 1 需 氧 量 O2( R) 的 計 算 O2=R= aQSr + bVXV ( kgO2/d) ( 4 26) 對 有 機 物 氧 化 分 解 微 生 物 內(nèi) 源 代 謝 的 自 身 氧 化 需 氧 式 中 : O2 、 R混 合 液 需 氧 量 ( kgO2/d) a 微 生 物 氧 化 分 解 有 機 物 的 需 氧 率 對 于 生 活 污 水 : 0.42 0.53 O 2kg數(shù) /1kgBOD b微 生 物 每 天 自 身 氧 化 的 需 氧 率 對 于 生 活 污 水 : 0.188 0.11O2kg數(shù) /1kgMLVSS

22、d V曝 氣 池 容 積 m3 XVMLVSS, kg/m3 將 ( 4 26) 式 中 各 項 均 除 以 VXV得 出 : ( 4 27) 將 ( 4 26) 式 各 項 均 除 以 得 出 : ( 4 28) 2 分 析 : 單 位 重 量 活 性 污 泥 的 需 氧 量 , kg BOD 5/kgMLSSd 每 降 解 1kgBOD的 需 氧 量 , ( kgO2/ kgBODd)bNabVXQSa rsVr V2VXO bNabVXQSaVXO rsvrv 2 rsrVr2 N1QSVXQSO baba V2VXOr2QSO 當 Nrs高 , C短 , 則 每 kg污 泥 需 氧 量

23、 就 大 , 即 單 位 曝 氣 池 容 積 的 需 氧 量 就 多 , 曝 氣 強 度 要 大 。 反 之 亦 然 。 ( 4 27) 公 式 當 Nrs高 , C短 , 去 除 每 kgBOD的 需 氧 量 就 少 , 這 是 因 為 合 成 后 的 微生 物 自 身 氧 化 少 , 需 氧 量 較 少 , 同 時 有 一 部 分 有 機 物 被 活 性 污 泥 吸 附而 來 未 代 謝 就 隨 剩 余 污 泥 排 出 曝 氣 系 統(tǒng) , 而 未 消 耗 氧 。 ( 4 28) 一 句 話 來 說 就 是 負 荷 高 時 , 曝 氣 強 度 大 但 總 供 氧 量 少 3 Y、 Kd與 a

24、、 b的 確 定 由 公 式 ( 4-25) 作 圖 4-9( P112) 確 定 Y、 Kd 由 公 式 ( 4-26) 作 圖 4-10( P113) 確 定 a 、 b 06規(guī) 范 :曝 氣 池 的 污 水 需 氧 量 , 宜 按 下 列 公 式 計 算 :O2 = 0.001aQ(So Se) c XV式 中 : O2污 水 需 氧 量 ( kgO2/d) ;Q生 物 反 應(yīng) 池 的 進 水 流 量 ( m3/d) ;So生 物 反 應(yīng) 池 進 水 五 日 生 化 需 氧 量 濃 度 ( mg/L) ;Se生 物 反 應(yīng) 池 出 水 五 日 生 化 需 氧 量 濃 度 ( mg/L)

25、; XV排 出 生 物 反 應(yīng) 池 系 統(tǒng) 的 微 生 物 量 ; ( kg/d) ; a碳 的 氧 當 量 , 當 含 碳 物 質(zhì) 以 BOD5計 時 , 取 1.47;c常 數(shù) , 細 菌 細 胞 的 氧 當 量 , 取 1.42。 某 活 性 污 泥 曝 氣 池 的 設(shè) 計 流 量 為 200 m3/h,進 、 出 水 BOD5值 分 別 為 175 mg/L和 15 mg/L,每 日 剩 余 污 泥 量 為 294kg, 污 泥 負 荷 LS為0.3kgBOD5/(kgMLSSd),池 內(nèi) 混 合 液 懸 浮 固 體 平 均 濃 度 X為 3000gMLSS/L,以 BOD5表 示 的 含 碳 物 質(zhì) 的 氧 當 量 a為 1.47, 活 性 污 泥 細 菌 細 胞 的 氧 當 量 c為1.42。試 計 算 : 曝 氣 池 的 容 積 V; 曝 氣 池 的 需 氧 量 。 3200 24 (175 15) 853.30.3 3000rsQSV mL X 3200 24 (175 15) 853.30.3 3000rsQSV mL X 0 3 3( )1.47*200*24*10 *(0.175 0.015)*10 1.42*294711.48 eR aQ S S c Xkg

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