第七讲 活性污泥法2
活性污泥法的基本工艺参数
1、容积负荷(Volumetric Organic Loading Rate):
;
2、污泥负荷(Sludge Organic Loading Rate):
;
3、水力停留时间(Hydraulic Retention Time): (h)
4、污泥龄或污泥停留时间(Sludge Retention Time):(h 或 d)
5、回流比:
活性污泥法的主要运行方式
一、各种活性污泥法工艺
迄今为止,在活性污泥法工程领域,应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种:① 传统推流式活性污泥法;② 完全混合活性污泥法;③ 阶段曝气活性污泥法;④ 吸附—再生活性污泥法;⑤ 延时曝气活性污泥法;⑥ 高负荷活性污泥法;⑦ 纯氧曝气活性污泥法;⑧ 浅层低压曝气活性污泥法;⑨ 深水曝气活性污泥法;⑩ 深井曝气活性污泥法。
1、传统推流式活性污泥法:
① 工艺流程:
② 供需氧曲线:
③ 主要优点:1) 处理效果好:BOD5的去除率可达90-95%;2) 对废水的处理程度比较灵活,可根据要求进行调节。
④ 主要问题:1) 为了避免池首端形成厌氧状态,不宜采用过高的有机负荷,因而池容较大,占地面积较大;2) 在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象,会浪费了动力费用;3) 对冲击负荷的适应性较弱。
⑤ 一般所采用的设计参数(处理城市污水):
2、完全混合活性污泥法
① 主要特点:a.可以方便地通过对F/M的调节,使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态;b.进水一进入曝气池,就立即被大量混合液所稀释,所以对冲击负荷有一定的抵抗能力;c.适合于处理较高浓度的有机工业废水。
② 主要结构形式:a.合建式(曝气沉淀池):b.分建式
3、阶段曝气活性污泥法——又称分段进水活性污泥法或多点进水活性污泥法
① 工艺流程:
② 主要特点:a.废水沿池长分段注入曝气池,有机物负荷分布较均衡,改善了供养速率与需氧速率间的矛盾,有利于降低能耗;b.废水分段注入,提高了曝气池对冲击负荷的适应能力;
③ 主要设计参数:
4、吸附再生活性污泥法——又称生物吸附法或接触稳定法。
主要特点是将活性污泥法对有机污染物降解的两个过程——吸附、代谢稳定,分别在各自的反应器内进行。
① 工艺流程:
② 主要优点:
a.废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短,吸附池容积较小,再生池接纳的仅是浓度较高的回流污泥,因此,再生池的容积也较小。吸附池与再生池容积之和低于传统法曝气池的容积,基建费用较低;
b.具有一定的承受冲击负荷的能力,当吸附池的活性污泥遭到破坏时,可由再生池的污泥予以补充。
③ 主要缺点:处理效果低于传统法,特别是对于溶解性有机物含量较高的废水,处理效果更差。
④ 主要设计参数:
5、延时曝气活性污泥法——完全氧化活性污泥法
① 主要特点:
a.有机负荷率非常低,污泥持续处于内源代谢状态,剩余污泥少且稳定,勿需再进行处理;
b.处理出水出水水质稳定性较好,对废水冲击负荷有较强的适应性;
c.在某些情况下,可以不设初次沉淀池。
② 主要缺点:
池容大、曝气时间长,建设费用和运行费用都较高,而且占地大;一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水,水量一般在1000m3/d以下。
③ 主要设计参数:
6、高负荷活性污泥法——又称短时曝气法或不完全曝气活性污泥法
① 主要特点:有机负荷率高,曝气时间短,处理效果较差;而在工艺流程和曝气池的构造等方面与传统法基本相同。
② 主要设计参数:
7、纯氧曝气活性污泥法
① 主要特点:
a.纯氧中氧的分压比空气约高5倍,纯氧曝气可大大提高氧的转移效率;
b.氧的转移率可提高到80~90%,而一般的鼓风曝气仅为10%左右;
c.可使曝气池内活性污泥浓度高达4000(7000mg/l,能够大大提高曝气池的容积负荷;
d.剩余污泥产量少,SVI值也低,一般无污泥膨胀之虑。
② 曝气池结构:
③ 主要设计参数:
8、浅层低压曝气法
① 理论基础:只有在气泡形成和破碎的瞬间,氧的转移率最高,因此,没有必要延长气泡在水中的上升距离;
② 其曝气装置一般安装在水下0.8(0.9米处,因此可以采用风压在1米以下的低压风机,动力效率较高,可达1.80(2.60kgO2/kw.h;
③ 其氧转移率较低,一般只有2.5%;
④ 池中设有导流板,可使混合液呈循环流动状态。
9、深水曝气活性污泥法
① 主要特点:a.曝气池水深在7(8m以上,b.由于水压较大,洋的转移率可以提高,相应也能加快有机物的降解速率;c.占地面积较小。
② 一般有两种形式:a.深水中层曝气法:b.深水深层曝气法:
10、深井曝气活性污泥法——又称超深水曝气法
① 工艺流程:一般平面呈圆形,直径约介于1(6m,深度一般为50(150m。
② 主要特点:a.氧转移率高,约为常规法的10倍以上;b.动力效率高,占地少,易于维护运行;c.耐冲击负荷,产泥量少;d.一般可以不建初次沉淀池;e.但受地质条件的限制。
③ 主要设计参数
各种活性污泥法的设计参数(处理城市污水,仅为参考值)
设计参数
传统活性污泥法
完全混合活性污泥法
阶段曝气活性污泥法
BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)
0.2(0.4
0.2(0.6
0.2(0.4
容积负荷(kgBOD5/m3.d)
0.3(0.6
08(2.0
0.6(1.0
污泥龄(d)
5(15
5(15
5(15
MLSS(mg/l)
1500(3000
3000(6000
2000(3500
MLVSS(mg/l)
1200(2400
2400(4800
1600(2800
回流比(%)
25(50
25(100
25(75
曝气时间HRT(h)
4(8
3(5
3(8
BOD5去除率(%)
85(95
85(90
85(90
设计参数
吸附再生活性污泥法
延时曝气活性污泥法
高负荷活性污泥法
BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)
0.2(0.6
0.05(0.15
1.5(5.0
容积负荷(kgBOD5/m3.d)
1.0(1.2
0.1(0.4
1.2(2.4
污泥龄(d)
5(15
20(30
0.25(2.5
MLSS(mg/l)
吸附池1000(3000
再生池4000(10000
3000(6000
200(500
MLVSS(mg/l)
吸附池800(2400
再生池3200(8000
2400(4800
160(400
回流比(%)
25(100
75(100
5(15
曝气时间HRT(h)
吸附池0.5(1.0
再生池3(6
18(48
1.5(3.0
BOD5去除率(%)
80(90
95
60(75
设计参数
纯氧曝气活性污泥法
深井曝气活性污泥法
BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)
0.4(1.0
1.0(1.2
容积负荷(kgBOD5/m3.d)
2.0(3.2
3.0(3.6
污泥龄(d)
5(15
5
MLSS(mg/l)
6000(10000
3000(5000
MLVSS(mg/l)
4000(6500
2400(4000
回流比(%)
25(50
40(80
曝气时间HRT(h)
1.5(3.0
1.0(2.0
溶解氧浓度DO(mg/l)
6(10
SVI(ml/g)
30(50
BOD5去除率(%)
75(95
85(90
二、曝气池的型式与构造
1、曝气池的类型
① 根据混合液在曝气池内的流态,可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种;
② 根据曝气方式,可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及二者联合使用的机械((鼓风曝气池;
③ 根据曝气池的形状,可分为长方廊道形、圆形、方形以及环状跑道形等四种;
④ 根据曝气池与二沉池之间的关系,可分为合建式(即曝气沉淀池)和分建式两种。
2、曝气池的流态
① 推流式曝气池
② 完全混合式曝气池
③ 循环混合式曝气池:((氧化沟
3、曝气池的构造
曝气池在构造上应满足曝气充氧、混合的要求,因此,曝气池的构造首先取决于曝气方式和所采用的曝气装置。