活性污泥法影響因素即運行參數(shù).ppt

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O2,一、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BOD5100mg/L 2）氮源：組成細胞的重要

2、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=100:5:1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，BOD5: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=100:20:25,3DO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

3、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,4水溫：1535之間 2030，效果好，活動旺盛,15，35，效果，活動弱,5，45，效果很差,5pH值 最佳的pH值為6.58.5 當pH6.5，絲狀菌繁殖，pH4.5，絲狀菌占優(yōu)勢 當pH9.0，代謝速率 6有毒物質(zhì) 主要是重金屬，H2S、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濃度混合液懸浮固體濃度混合液污泥

4、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,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,1）SV,2） SVI,2. 表示活性污泥的沉降性能的評定指標（二沉池,SVI在習慣上只稱數(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。見圖4-8：SVI-MLSS- R之間關(guān)系，(8). 城市污水，曝氣池SVI

5、介于70-100之間,3.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,48,47,將X（4-7）式代入（4-8）式,4-9,4-10,經(jīng)驗公式 (4-11,Xr是活性污泥特性和二沉池沉淀效果的函數(shù),4-25,污泥齡與污泥去除負荷呈反比關(guān)系,4. 曝氣池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；XMLSS濃度，mg/L；V曝氣池容積，m3,4-13,Ns=f(SVI) 見下圖4-7,4-12,4-14,活性污泥系

6、統(tǒng)設(shè)計與運行至關(guān)重要的兩個參數(shù)之一,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定程度的有機物量。 BOD容積負荷Nv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定程度的有機物量,選定適宜的BOD Ns:0.20.5 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/kgMLSS.d為污泥膨脹區(qū)，一般不取,1.0,0.5,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。 (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

7、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/d,X曝氣池混合液含有的活性污泥量，kg/d b自身氧化率（衰減系數(shù)），d1,4-15,5. 有機物降解與活性污泥增長動力學,4-16,a，b以MLSS為基礎(chǔ)，Y，Kd以MLVSS為基礎(chǔ),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：Y0.50.65,而合成速度,4-17,式中：Kd微生物自身氧化率（衰減系數(shù)），d-1

8、對于生活污水：Kd0.050.1,而內(nèi)源代謝速度,2）活性污泥微生物凈增殖的基本方程式,XvMLVSS,4-20,4-19,3）在曝氣池中MLVSS的凈增殖量Xv,4-21,將（4-21）式各項除以VXv得,4-22,式中,剩余污泥量，可按下列公式計算(規(guī)范)： 1、按污泥泥齡計算,6.10.31） 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 XYQ（SoSe）KdVXVfQ（SSoSSe） （6.10.32） 式中：X剩余污泥量（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

9、時為0.40.8； 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（gMLVSS/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0.50.7（gMLSS/gSS）； SSo生物反應(yīng)池進水懸浮物濃度（kg/m3）； SSe生物反應(yīng)池出水懸浮物濃度（kg/m3,3) NrsBOD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,污泥齡與污泥去除負荷呈反比關(guān)系,4-25

10、）式分析,NrvBOD污泥容積去除負荷率kg BOD 5/m3d,a、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)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） （426） 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：0.420.53 O2kg數(shù)/1kgBOD b微生物每天自身氧化的需氧率 對于生活污水：0.1880.11O2

11、kg數(shù)/1kgMLVSSd V曝氣池容積m3 XVMLVSS，kg/m3,將（426）式中各項均除以VXV得出： （427） 將（426）式各項均除以得出： （428） 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,當Nrs高，C短，則每kg污泥需氧量就大，即單位曝氣池容積的需 氧量就多，曝氣強度要大。反之亦然。（427）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。（428） 一句話來說就是負荷高時，曝氣強度大但總供氧量少 3Y、Kd與a、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(SoSe)cXV 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）； 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.