水污染控制工程第十二章后半部分.ppt
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1、第十四章 活性污泥法,第六节 脱氮、除磷活性污泥法工 艺及其设计,第七节 二次沉淀池,第八节 活性污泥法系统设计、运行和管理,第六节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计,生物脱氮工艺,(a)三段生物脱氮工艺:,将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来,每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。,(c)缺氧好氧生物脱氮工艺:,该工艺将反硝化段设置在系统的前面,又称前置式反硝化生物脱氮系统。,反硝化反应以水中的有机物为碳源,曝气池中含有大量的硝酸盐的回流混合液,在缺氧池中进行反硝化脱氮。,缺氧-好氧生物脱氮工艺,(b)Bardenpho生物脱氮工艺:,设立两个缺氧段,第一段利用原水中的有机物
2、为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应。,为进一步提高脱氮效率,废水进入第二段反硝化反应器,利用内源呼吸碳源进行反硝化。,最后的曝气池用于吹脱废水中的氮气,提高污泥的沉降性能,防止在二沉池发生污泥上浮现象。,生物脱氮工艺过程设计,缺氧区容积设计,反硝化的影响因素很多,对于一般城市污水,前置反硝化系统有外来碳源时,Kde可取0.030.06gNO3N/(gMLVSS.d)。对于没有外来碳源的后置反硝化系统,可取0.010.03g 0.030.06gNO3N/(gMLVSS.d)。,有人把反硝化速率与缺氧区的有机物负荷(F/M)联系起来,修正反硝化速率:,温度对反硝化速率有影响
3、,可用下式修正:,缺氧区一般设计为完全混合池型,也可以设计成多个完全混合池串联,常采用机械搅拌方式,混合功率采用28W/m3(池容)。,好氧区容积计算,可用污泥龄的概念设计去除有机物及带硝化功能的好氧区池体体积,但硝化系统的污泥龄要比仅去除有机物的系统污泥龄要长,溶解氧对其影响较大,可表示为:,硝化反应池中DO浓度一般足够高,DO/(KO+DO)1,如果再忽略硝化细菌的内源代谢作用,硝化菌的生长速率可简写为:,硝化细菌比增长速率同样受温度影响,15C时硝化细菌的最大比增长速率为0.47/d,硝化菌比增长速率与温度的关系可表示为:,则好氧硝化区的污泥泥龄为:,需氧量计算,总需氧量为去除BOD5所
4、需氧量加上氨氮氧化的需氧量:,对于前置反硝化工艺,硝酸盐作为电子受体时,还原每单位硝酸盐相当于提供2.86单位氧气,所以系统总需氧量应扣除硝酸盐还原提供的氧当量:,混合液回流量,对硝酸盐建立物料平衡:,好氧区产生的硝酸盐,内回流中的硝酸盐,污泥回流中的硝酸盐,出水中含的硝酸盐,增加回流比,可提高处理效果,但一般不大于4。一般典型回流比为23。,碱度平衡,氨氮硝化需要消耗碱度,前置反硝化过程可补充约50%的碱度,如果进水中碱度不足,则无法维持反应混合液pH呈中性,甚至影响反硝化反应的进行。特别是对于工业废水或工业废水比例偏高的城市污水,必须在必要时在硝化池补充碱度,一般对于与生活污水为主的城市污
5、水处理厂,保持反应池pH中性所需碱度为80mg/L(以碳酸钙计)。,(1)A/O法是由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机污染物及磷的处理系统。,厌氧-好氧除磷工艺流程,二 生物除磷及生物脱氮除磷工艺,1.A/O生物除磷工艺,(2)Phostrip去除磷工艺流程:,生物除磷工艺过程设计,厌氧区容积设计,tP一厌氧区水力停留时间,一般取12小时。,好氧区容积设计,采用污泥龄计算,如果系统仅需要生物除磷,则SRT时间宜短,在20C为23d,在10C时为45d。低污泥负荷和高SRT对除磷非常不利。,三 生物除磷及生物脱氮除磷工艺,2.A2/O工艺,A2/O工艺基本流程,沉淀池,厌氧池,缺氧池,好氧
6、池,进气管,3.改进的Bardenpho工艺,4.UCT工艺,5.SBR工艺,SBR工艺是将除磷脱氮的各种反应,通过时间顺序上的控制,在同一反应器中完成。,第七节 二次沉淀池,二次沉淀池的功能要求,1.澄清(固液分离),2.污泥浓缩(使回流污泥的含水率降低,回流污泥的体积减少),基本原理,二沉池设计的思路,假定混合液在沉淀筒中的静止沉淀实验,可以反映混合液在二沉池中的真实情况,静止沉淀实验所得的数据可以作为设计时的依据。,二沉池要求同时考虑澄清和浓缩的要求。,静止沉淀时,成层沉降速度决定于悬浮固体的浓度,此速度决定了二沉池的澄清能力。由此,即可算出二沉池所需的满足澄清要求的面积。,二沉池的浓缩
7、能力决定于所要求的底流浓度。根据沉速是固体浓度的函数及物料平衡原理,可以按所要求的底流浓度推算出二沉池需要的表面积。,二沉池的实际工作情况,(1)二沉池中普遍存在着四个区:清水区、絮凝区、成层沉降区、压缩区。两个界面:泥水界面和压缩界面。,(2)混合液进入二沉池以后,立即被稀释,固体浓度大大降低,形成一个絮凝区。絮凝区上部是清水区,两者之间有一泥水界面。,(3)絮凝区后是一个成层沉降区,在此区内,固体浓度基本不变,沉速也基本不变。絮凝区中絮凝情况的优劣,直接影响成层沉降区中泥花的形态、大小和沉速。,(4)靠近池底处形成污泥压缩区。,二沉池的实际工作情况,二沉池的澄清能力与混合液进入池后的絮凝情
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