1、曝气池设计 活性污泥法 Design of Aerator (Activated Sludge Process),曝气头的核算和选型,根据污水性质、环境要求、管理水平、经济核算，工程设计中可选用鼓风曝气、机械表面曝气、射流曝气等方式，一般宜选用鼓风曝气式。选用鼓风曝气系统时曝气器应符合下列要求： 1、在某一特定曝气条件下，既能满足曝气池污水需氧要求，又能达到混 合搅拌，池内无沉淀的要求； 2、曝气器既要有较高充氧性能，又应有较强混合搅拌能力。同时还应有不易堵塞、耐腐蚀、坚固、布气均匀、操作管理及维修简便，成本低、 阻力小和寿命长等性能； 3、选用曝气器所组成的鼓风曝气系统，从整体上应具有节约能
2、量、组成 简单、安装及维修管理方便，易于排除故障等优点。鼓风曝气器分为微孔曝气器及中大气泡曝气器。大、中型城市污水处理厂宜选用微孔曝气器，接触曝气器氧化法宜选用中大气泡曝气器。工程中选用的曝气器，应有该曝气器在不同服务面积、不同风量、不同曝气水深时标准状态下的充氧性能曲线及底部流速曲线。 鼓风曝气器可满池布置，也可在池侧布置。推流式曝气池的曝气器宜沿 池长方向渐减布置。,微孔曝气器，工程中常用微孔曝气器有：1、可张中、微孔曝气器；2、平板式微孔曝气器；3、钟罩式微孔曝气器；4、聚乙烯棒状微孔曝气器。 中大气泡曝气器，工程中常用的中大气泡曝气器有：1、双环伞型曝气器；2、穿孔散流曝气器；3、网状
3、膜中微孔曝气器；4、固定螺旋曝气器；5、动态曝气器；6、盆型曝气器；7、穿孔管曝气器。 选用穿孔管曝气器时，应根据污水性能确定孔径。一般宜为3-10mm。,膜片式微孔曝气器的主要技术参数： 1、曝气器尺寸：260mm，215mm 2、服务面积：0.35-0.75m2/个，0.25-0.55m2/个 3、曝气膜片运行平均孔隙：80-100微米 4、空气流量：1.5-3m3/个h 5、氧总转移系数：kla（20）0.204-0.337min-1 6、氧利用率：（水深3.2m）18.4-27.7% 7、充氧能力：0.112-0.185KgO2/m3h 8、充氧动力效率：4.46-5.19KgO2/k
4、wh 9、曝气阻力：180-280mmH2O 空气管设计应考虑压力平衡，最好联成环状网，每组进气管应设置阀门，便于调节空气量。空气管设计流速：干管为10-15米/秒；支管为5米/秒。曝气器表面距池底安装高度：270mm、250mm，推板式为200mm。,1） 确定污泥负荷：FW =K Le 2） 曝气池容积,式中： FW - 曝气池的五日生物需氧量污泥负荷（kgBOD5/kgMLSSd）； K - BOD5降解常数由试验确定（l/d）； Le - 曝气池出水五日生物需氧量（mg/L）； Q - 曝气池的设计流量（m3/h）； Li - 曝气池进水五日生物需氧量（mg/L）； V - 曝气池的容
5、积（m3）； NW- 曝气池内混合液悬浮固体平均浓度（g/l）。,二、曝气池计算,3）曝气池面积按下式计算,式中：F - 曝气池面积（m2）； H - 曝气池水深（h）； V -曝气池容积（m3）。,4）曝气池污水需氧量应按下列方法之一计算： O2=24Q（Li-Le）a + VNWb 式中：O2 - 曝气池污水需氧量（kgO2/d）； a - BOD5降解需氧量(kgO2/kgBOD5)； b - 活性污泥内源呼吸耗氧量（kgO2/kgMLSSd）； a、b 宜通过试验确定，也可参照。,5）曝气池标准状态下污水需氧量按下式计算,式中：OC - 标准状态下曝气池污水需氧量（kgO2/d）； O
6、2 - 由上算得的曝气池污水需氧量（kgO2/d）； Cs20- 20 BC蒸馏水饱和溶解氧值9.17mgO2/L； - 曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值； - 污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值； 、值通过试验确定，也可参照选用； 1.024-温度修正系数； T - 曝气池内水温，应按夏季温度考虑（BC）； CS(T)- 水温TBC时蒸馏水中饱和溶解氧值（mg O2/L； Ct - 曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值（mg O2/L； - 不同地区气压修正系数,P - 压力修正系数，按下式计算,式中：Pb - 空气释放点处绝对压力，按下式计算,式中：Pa - 当地大气压力（Mpa）；
7、 H - 曝气池空气释放点距水面高度（m）； Ot - 空气逸出池面时气体中氧的百分数，按下式计算。,式中： - 曝气池氧的利用率,6）风机总供风量按下式计算,式中：Q - 风机总供风量（m3/d）； 0.28 - 标准状态（0.1Mpa，20BC）下每立方米空气中含氧量 （kgO2/m3）,7）曝气器数量计算 曝气器所需数量，应从供氧、服务面积两方面计算。 1、 按供氧能力计算曝气器数量,式中：h1 - 按供氧能力所需曝气器个数（个）； Oc - 由式 所得曝气器污水标准状态下生物处理需氧量 （kgO2/d）； qc - 曝气器标准状态下，与曝气器工作条件接近时的供氧能力 （kgO2/h个
8、）;,2、 按服务面积计算曝气器数量,式中：h2 - 按服务面积所需曝气器个数（个）； F - 由式 所得曝气器面积（m2）； f - 单个曝气器服务面积（m2）； 当算得h1与h2二者相差较大时，应经调整f或qc重 复上述计算，直至 二者接近时为止。 8）曝气搅拌能力验算 为满足曝气池混合搅拌需要，曝气还应符合下列条件之一： 1、 污水生物处理供风量立方米污水还不应小于3m3； 2、 曝气池底部水流速不应小于0.25m/s。,三、供风管道设计计算供风管道系指风机出口至曝气器的管道。设计中应尽可能减小管道局部 阻力损失，并使各曝气器处压力相等或接近。大中型处理厂曝气池供风总干管应从鼓风机房引出
9、两条供气管或采用环状布置、或总干管上设气体分配罐，一组池设置一供风干管。 供风管路宜采用钢管，并应考虑温度补偿措施和管道防腐处理；供风干管上应设置适量的伸缩节和固定支架；供风管道应在最低点设置排除水份或油份的放泄口；供风管道应设置排入大气的放风口，并应采取消声措施；供风支、干管上应装有真空破坏阀，立管管顶应高出水面0.5m以上，管 路上所装阀门应设在水面之上。微孔曝气器供风管路：水面以上供风干、支管可采用UPVC-FRP复合管（加强聚氯乙烯+2mm 玻璃布）或FRP管、钢管。水下供风支管也可采用加强聚氯乙烯UPVC 管。供风管道为钢管时，必须对管道内进行严格防腐处理，管道外也宜做防 腐处理。管
10、内防腐可采用厚=150的铝合金热喷涂或其它方法。 供风支管的间距应通过计算确定，但不宜小于0.5m，为便于检修和更换曝气头，也可采用可提式微孔曝气器装置。曝气支管末端应有排除气、水混合物之立管，管端伸出水面，管径不宜 小于5mm，支管与,立管连接处孔洞直径以3-5mm为宜，管上设有阀门。微孔曝气器的固定支架，应有足够的锚固力，与池底板进行锚固应考虑 所受浮力。安装前，应将供风干管、支管等所有管道吹扫干净。,（1）经济流速： 主干管、干管：1015 m/s 竖管、支管：45 m/s然后根据Q、V查表求出对应的管径 （2）阻力损失计算,KPa（1.5mH2O柱）,4.9 Kpa （4.99.8）K
11、Pa,式中：h1沿程阻力损失，查表求出h2局部阻力损失，换算成当量长度l0来计算,空气管道系统的计算与设计,K是长度换算系数表,由计算长度L来查表，求出h管,（3）鼓风曝气压缩空气的绝对压力P,式中：h1管路沿程阻力损失（Pa）h2管路局部阻力损失（Pa）h3曝气器的阻力损失（Pa） 查产品样本h4曝气器安装深度（m9.8103Pa）h5所在地区的大气压（Pa） （4）空压机所需压力H,估算空压机所需压力P=,（5）鼓风机的选择,同型号：3台 备用1台4台 备用2台,1.5mH2O柱,四、风机与机房国内目前常用风机：1 罗茨鼓风机 1） TS系列低噪声罗茨鼓风机；2） R系列罗茨鼓风机；3）
12、L系列罗茨鼓风机 2 离心鼓风机：1） 高速单级污水处理离心鼓风机 2） C系列污水处理离心鼓风机，其中罗茨风机宜选用TS系列低噪声风机和R系列罗茨鼓风机。选用离心式鼓风机时，应详细核算各种工况条件下风机的工作点，尤其 是在冬季，不得接近风机的喘振区和使电机超载，还应考虑送风压力和空 气温度的变化。 鼓风机的设置台数，应根据总供风量，所需风压，选用风机单机性能曲线及气温、污水量和负荷变化等综合确定。风机总供风量，应按第上式计算，配置的风机其总容量（不包括备用风机），不得小于设计所需风量的95%。 备用风机可用33%-100%的备用率计算。大型污水处理厂宜选用低备用 率，小型污水处理厂宜选用高备
13、用率。或者按工作鼓风机台数设置，小于等于3台是，应设1台备用鼓风机，大于等于4台时，应设2台备用 鼓风机。,四、污泥提升设备的选择与设计污泥泵（轴流泵：效率高、运行稳定，不会破坏活性污泥絮体。设回流污泥泵站，适用于大、中型污水厂空气提升器,五 举例说明,六、活性污泥处理系统的运行,1.活性污泥的培养驯化 a 异步培养法：先培养再驯化b 同步培养法：培养驯化同时进行c 接种 接种培养培养法 将其他相以污水厂污泥作为种泥进水方式 a 连续进水： 适合以生活污水为主的城市污水b 间歇进水： 一般，闷曝（恢复活性，淘汰）沉淀排除上清液加新鲜废水(Q =考核Ns SV30mins)闷曝沉淀,2.活性污泥
14、处理系统检测处理效果指标 COD BOD TOD TOC SS 有毒物质污泥营养及环境指标 PH 温度 N P污泥沉降性 SV% MLSS MLVSS SVI DO生物相 生物相观察 3.污泥处理系统的异常情况 1.污泥膨胀 活性污泥系统种的污泥沉降性质发生改变，不易沉降的现象。污泥变质时，不易沉淀，SVI增高，污泥结构松散，体积膨胀 （1）危害：a.污泥不易沉降，污泥流失，反应器中处理的污泥浓度不够,轮虫,草履虫,累枝虫,钟虫,线虫,游仆虫,变形虫,轮虫,草履虫和桑椹藻,水蚤 群体,b.污泥浓度不足，处理率下降c.排入水体，生物污染 （2）分类：a.丝状菌膨胀b.结合水膨胀 （3）原因 丝状菌膨胀a. C/N过高，缺少营养b. DO不足c. 水温高d. PH过低 结合水膨胀 排泥不通畅高负荷运转,2.污泥解体出现的絮凝体细小，沉淀水浑浊等污泥絮凝体解体的现象 原因：曝气过量：紊动过分剧烈，使絮状体破裂中毒：微生物活性抑制或死亡 3.污泥腐化二沉池污泥长期滞留而产生厌氧发酵产生H2S，CH4等气体而上升（污泥腐化） 4.污泥上浮缺氧状态下，污泥反消化 产生的气体促使污泥上浮。 5.泡沫表面活性物质造成， 处理方法有消泡剂、消泡水管。,
