第三節活性污泥處理系統

的設計計算

設計計算主要依據：（1）處理水量，處理程度及水質特點；（2）成熟設計經驗；（3）試驗研究取得的設計參數一、活性污泥處理系統設計計算的主要依據活性污泥系統的設計計算

（1）曝氣池的設計計算內容計算池容，確定池體尺寸

曝氣系統計算（需氧量、供氣量及供氣設備）

污泥系統計算（2）二沉池設計計算內容選擇池型（豎、平、幅、斜）

計算池容，確定池體尺寸

污泥系統計算（污泥回流量、剩余污泥排放量）二、活性污泥處理系統設計計算的主要內容

三、活性污泥處理系統

設計計算方法1、曝氣池的計算方法2、需氧量及供氣量的計算方法3、污泥系統的計算方法污泥負荷法1、曝氣池的計算方法容積負荷法停留時間法污泥齡法

生化反應所需氧量:2、曝氣池需氧量及供氣量的計算方法活性污泥微生物氧化分解有機污染物的需氧量活性污泥微生物本身內源代謝的耗氧過程。

首先計算曝氣池的需氧量然后根據所需的氧量計算相應的空氣量（空氣中氧的體積百分比為21％，氧的密度為1.42kg/m3

）

需氧量校正式中：N——曝氣器的供氧量，kgO2/h；

Cs（20）——清水20℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

Cs——清水T℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

T——混合液水溫，℃，取水7，8月份的平均值；

C——混合液溶解氧濃度，mg/L；

α——KLa修正系數（混合液KLa與清水KLa之比值），高負荷法α=0.83，低負荷法α=0.93；

β——飽和溶解氧修正系數（混合液飽和溶解氧濃度與清水飽和溶解氧濃度之比值）：高負荷β=0.95，低負荷法β=0.97；

第五節

氧化溝法

一、概述

1、氧化溝（Oxidationditch）基本特征：活性污泥處理構筑物平面呈橢圓環形或環形“跑道”式.2、工作特點：溝內流速約為0.3m/s,兼有推流與完全混合的特點;污泥負荷在0.05~0.15kgBOD5/kgMLSS;測試中的曝氣轉碟3、氧化溝類型普通型氧化溝卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝

奧貝爾（Orbal）氧化溝

多溝交替型（PhaseIsolation）氧化溝

DE型氧化溝鼓風曝氣型氧化溝

二、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝構造與性能多溝串聯，一般為2~4溝；每溝安裝一臺垂直式低速表面曝氣器；靠近曝氣器下游為富氧區，靠近曝氣器上游為缺氧區。廢水多次經富氧區和缺氧區可創造良好的生物脫氮的環境。BOD5去除率95%～99%，脫氮率可達90%、除磷率約50%。三、奧貝爾（Orbal）氧化溝構造與性能廢水從最外面或最里面的溝渠進入氧化溝、在其中不斷循環流動的同時，通過淹沒式輸水口，從一條溝渠流入相鄰的下一條溝渠，最后從中心的或最外面的溝渠流入二沉池進行固液分離。氧化溝的每一溝渠都是一個完全混合的反應池，整個氧化溝相當于若干個完全混合反應池串聯在一起。四、多溝交替型（PhaseIsolation）氧化溝兩側的A和C池交替作為曝氣池和沉淀池，中間的B池一直為曝氣池。原水交替進入A池或C池，處理水則相應地從作為沉淀池的C池或A池流出。

兩溝交替型氧化溝

三溝交替型氧化溝

A、B兩溝串聯運行，交替作為曝氣池和沉淀池，勿需設污泥回流系統。一般以8h為一個運行周期。

五、鼓風曝氣型氧化溝①氧化溝；②潛水推進器；③微孔曝氣區圖7-36鼓風曝氣氧化溝鼓風曝氣及潛水推進器與氧化溝的結合池型。在直段設置鼓風機供氣的微孔曝氣器，從池底布氣充氧，同時在各廊道直段的一端設置潛水推進器推動池內水流。7.7序批式活性污泥法（一）、概述

一、概述序批式活性污泥法（SeguencingBatchActivatedProcess）

序批式反應器（SeguencingBatchReactor，簡稱SBR）基本特點:

泥水分離在曝氣池內完成;

按一定的運行方式周期運行。進水→曝氣→沉淀→排水

→閑置

（二）SBR法的優缺點優點1）沒有二沉池和污泥回流系統，投資省，占地少；2）時間上屬理想推流，空間上完全混合，因而處理效率高；3）沉淀時接近理想靜置沉淀，固液分離穩定，出水水質好：4）周期內好氧與厭氧過程交叉進行，有除P脫N功能；5）運行靈活，適應性強。缺點1）自動化控制要求高；2）需要專用排水設備；3）間歇排水，且排水時間短、流量大；4）潷水深度一般為1～2m，這部分水頭損失。潷水器

由于SBR工藝是周期排水，且排水時池中水位是不斷變化的，為了保證排水時不擾動池中各層清水，且排出的總是上層，同時為了防止水面上的浮渣溢出，排水堰口始終處于淹沒流狀態。因此，SBR工藝要求使用潷水器（浮動式排水堰）。

控制系統

SBR工藝中需按照時間順序，定時進行開關操作，這些操作均為時間程序控制，需要實現自控。二、SBR法的工藝設計

1）BOD-SS負荷

式中：e——曝氣時間比，即一個周期中的曝氣時間與一個周期所需時間之比；

n——每日周期數；

ta——一個周期的曝氣時間，h。1/m——排出比1、工藝設計方法

1/m——排出比反應池潷水器排出的水量與池有效容積之比

2）曝氣時間3）沉淀時間式中：ts——沉淀時間，沉淀時間一般為1－2h；

h——潷水深度，m；

ε——安全水深（潷水結束時污泥界面上水深）m；

H——反應池有效水深m=（h/H

）；

u——污泥界面沉降速度，m/h，按下列公式計算：當X≤3000mg/L時4）進水時間

te

te=T/N

式中：te——進水時間，h；

T——周期時間，h；

N——反應器個數。5）排出時間td

排出時間td根據潷水器的堰口負荷，排出比、排水裝置的排水速度與臺數確定。排水時間不宜太短，否則會擾動泥層，降低出水質量。

6）、周期時間必須滿足下列條件：

非限制曝氣：

T＝

te

＋ta＋ts＋td

限制曝氣：T≥ta＋ts＋td式中：T——一個周期的所需時間

ta——一個周期的曝氣時間

ts——一個周期的沉淀時間

td——一個周期的排水時間

te－一個周期的進水時間

7）反應池容積計算

SBR工藝的反應池形式有圓形和矩形。

反應池容積：

V＝m·Q／n.N

式中：V－各反應池的容量

1／m－排出比

Q－設計處理水量t/d

N－反應池數量

n－周期數n＝24/T

8)需氧量計算式中：N——曝氣器的供氧量，kgO2/h；

Cs（20）——清水20℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

Cs——清水T℃的飽和溶解氧濃度，mg/L；

T——混合液水溫，℃，取水7，8月份的平均值；

C——混合液溶解氧濃度，mg/L；

α——KLa修正系數（混合液KLa與清水KLa之比值），高負荷法α=0.83，低負荷法α=0.93；

β——飽和溶解氧修正系數（混合液飽和溶解氧濃度與清水飽和溶解氧濃度之比值）：高負荷β=0.95，低負荷法β=0.97；

P——處理廠所在位置的大氣壓力，mmHg。周期循環活性污泥法（CASS）

DAT-IAT法

MSBR法

7.6兩段式活性污泥法將活性污泥系統分為A段和B段。A段為高負荷運行，2~5kgBOD5/kgMLSSB段為低負荷運行，≤0.3kgBOD5/kgMLSS一、AB法

兩級之間設沉淀池,一級和二級曝氣池的容積比為1︰3；二級沉淀池污泥分別回流到一級曝氣池和二級曝氣池，一級沉淀污泥除回流外，從系統排出剩余污泥；一級曝氣池強供氧，強化微生物的氧化能力，減少供給二級曝氣池的空氣量以提高活性污泥的沉降性能；在相同處理效果時可減少曝氣池容積。二、兩級串聯活性污泥法

三、A/O法A池為生物選擇池，水力停留時間~45分種；回流污泥與原廢水在A池快速混合，完成活性污泥池對廢水中污染物的吸附、吸收和生物選擇，抑制污泥膨脹；

O池活性污泥池——活性污泥完成對吸附、吸收污染物的降解。

四、缺氧—好氧脫氮系統(A/O）

前置缺氧反硝化池，水力停留時間1.5~2.0h；好氧池活性污泥完成BOD的降解和對NH4—N的硝化；缺氧—好氧脫氮系統是目前應用最廣泛的脫氮工藝。

五、厭氧—好氧除磷系統

利用微生物在好氧條件下對污水中溶解性磷酸鹽的過量吸收作用，通過排除剩余污泥去除磷；回流污泥和污水進入厭氧池，活性污泥中的聚磷菌厭氧放磷；

六、A2/O法

將厭氧一好氧除磷系統與缺氧—好氧脫氮系統相結合，形成“厭氧一缺氧一好氧”串聯的系統，能同時除磷脫氮。簡稱A2／O工藝；該處理系統出水中磷濃度基本可在1mg/L以下，氨氮可在15mg/L以下；由于污泥交替進入厭氧和好氧他，絲狀茵較少，污泥的沉降性能很好。

有些廢水含有很多復雜的有機物，對于好氧生物處理而言是屬于難生物降解或不能降解的，但這些有機物往往可以通過厭氧菌分解為較小分子的有機物，而那些較小分子的有機物可以通過好氧菌進一步分解。

采用缺氧與好氧工藝相結合的流程，可以達到生物脫氮的目的(A/O法)。厭氧-缺氧-好氧法(A/A/O法)和缺氧-厭氧-好氧法(倒置A/A/O法)，可以在去除BOD和COD的同時，達到脫氮、除磷的效果。

七、水解（厭氧）—好氧處理系統

前置水解（厭氧）池（也稱A池），將高分子有機物水解為低分子有機物，提高BOD/COD之比值，改善廢水的可生化性；水解（厭氧）池不曝氣，用機械攪拌或水力懸浮方式;

水力停留時間6~12小時；好氧池活性污泥完成對廢水中污染物的降解。

八、兼氧—好氧處理系統

前置兼氧池（稱H池），低強度曝氣及機械攪拌混合方式,控制溶解氧＜0.5m