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1、1,第二章 污水的物理处理一、格栅1、格栅设置条件 在污水处理系统前或水泵前必须设置格栅。若泵前格栅间隙不大于20mm,处理系统前可不再设置。2、栅渣清除方式栅条间隙 316mm 机械清除栅条间隙1625mm 机械清除栅条间隙2540mm 人工清除栅条间隙 40mm 人工清除,栅渣量大于0.2m3采用机械清除,2,3、格栅分类(1)按形状 平面格栅 曲面格栅,栅条格栅,旋转格栅,弧形格栅,转鼓格栅,3,3、格栅分类(2)按栅条间隙 粗格栅 e50100mm 中格栅 e1040mm 细格栅 e310mm4、栅渣量 e=1625mm 栅渣量 0.100.05m3/103m3 e=2540mm 栅渣
2、量 0.030.01m3/103m3 含水率7080%,密度750960kg/m3,4,5、设计要点(1)过栅流速宜为0.61.0m/s(2)格栅倾角宜为45 75(3)格栅工作台高于栅前最高水位0.5m。工作台正面过道宽度为:机械清渣不小于1.5m,人工清渣不小于1.2m;工作台两侧过道宽度不小于0.7m(4)格栅宽度,5,(5)栅槽设计,超高h2=0.3,总槽深,20,水头损失,6,(6)栅渣量计算,m3/d,0.10.01m3/103m3,总变化系数,平均流量,7,二、沉淀的分类1、自由沉淀 浓度不高,各自独立沉淀2、絮凝沉淀 浓度50500mg/L,有絮凝,沉速3、区域沉淀 浓度大于5
3、00mg/L,整体下沉4、压缩沉淀 颗粒互相支承,挤出空隙水,浓度 大于40005000mg/L,8,三、沉砂池1、设置条件:城市污水厂应设沉砂池2、功能:去除比重为2.65,粒径大于0.2mm砂粒3、设计流量:城市污水 最大时流量 合流污水 雨天设计流量4、沉砂量 30m3砂/106m3污水 排砂管D200 5、砂斗容积不大于2d的沉砂量,砂斗与水平面的 倾角不应小于556、排砂管直径不应小于200mm7、沉砂池个数不小于2,9,L=vt,Q/n=bh2v,20,8、平流沉砂池设计要点(1)v=0.150.3m/s(2)t=3060s(3)有效水深不大于1.2m,单宽不宜小于0.6m,10,
4、9、曝气沉砂池设计要点(1)v=0.10m/s(2)t=13min(3)有效水深为23m,宽深比11.5(4)曝气量 0.10.2 m3空气/m3污水(5)进水顺旋流方向 出水垂直于进水方向,11,10、钟式沉砂池设计要点11、几种沉砂池 的比较,12,q=100250m3/m2h,t=1525s,13,四、沉淀池1、初沉池 q=1.53.0m3/(m2h)二沉池 q=1.02.0m3/(m2h)生物膜后 二沉池 q=1.01.5m3/(m2h)活性污泥法后2、初沉池 t=1.02.0 h 二沉池 t=1.52.5 h3、超高不应小于0.3m4、有效水深宜为24m5、缓冲层高度:非机械刮泥0.
5、5m,机械刮泥宜高出刮泥板0.3m,14,6、污泥区容积一般初沉池不大于2d的污泥量,机械排泥初沉池污泥区容积不大于4h的污泥量;曝气池后二沉池不大于2h的污泥量,生物膜法后二沉池不大于4h的污泥量 初沉池SS去除率4055,二沉池SS去除率近似1007、排泥静压:初沉池不小于1.5m,生物膜法后二沉1.2m,曝气池后二沉0.9m8、出水堰负荷:初沉池 2.9L/(sm)二沉池 1.7L/(sm)9、泥斗倾角宜为:方斗60,圆斗55;排泥管直径不小于200mm,15,10、平流式沉淀池设计要点(1)最大水平流速:初沉7mm/s,二沉5mm/s(2)每格L:B不小于4.0,每格L:h2不小于8.
6、0(3)刮泥时池底纵坡不小于0.01,消能、布水均匀、防止表面流,拦截浮渣,16,0.150.2,0.250.51.0,0.51.0,0.30.4,0.150.2,0.250.5,17,18,11、竖流式沉淀池设计要点(1)池径(边长)与有效水深之比不大于3.0 池径不宜大于8m 池径最大不超过10m(2)中心管内流速 不大于30mm/s(3)缝隙流速 初沉 30mm/s 二沉 20mm/s,19,11、竖流式沉淀池设计要点(4)反射底板距泥面不小于0.3m(5)排泥管下端距 池底不大于0.2m,管上端超出水面 不小于0.4m(6)浮渣挡板高出水面 0.100.15m,淹没0.30.4m(7)
7、D7m 应设辐射式集水支渠,20,12、辐流式沉淀池设计要点(1)池径(边长)与有效水深之比宜为612,且池径不宜小于16m(2)池径小于20m时中间驱动,否则周边驱动(3)坡向泥斗的底坡不小于0.05(4)进水整流板的开孔面积为过水断面积的612%,整流板,21,13、斜板(斜管)沉淀池设计要点(1)水力负荷比普通沉淀池提高1倍 二沉池应以固体负荷校核(2)斜板净距(或斜管管径)为80100mm(3)应设冲洗设施,22,第三章 污水的生物处理一、活性污泥法(一)基本概念1、活性污泥:生物絮凝体(好氧)2、活性污泥法:使活性污泥在有DO的池中呈悬浮 状态,让它与污水接触,使污水得到净化的方法。
8、3、生物膜法:使微生物群体附着在载体的表面呈膜状,让它与污水接触,使污水得到净化的方法。4、曝气:强制将空气中氧气溶解到水中。曝气池,23,(二)基本流程,进水,回流污泥,空气管,出水,二沉池,24,(三)活性污泥的组成,活性污泥 Ma+Me+Mi+Mii,活的微生物,微生物自身氧化残留物,被吸附难降解或未来得及降解,无机物,MLSS,MLVSS Ma+Me+Mi,细菌,真菌,原生动物,后生动物,25,(四)活性污泥的评价指标1、MLSS Mixed Liquor Suspended Solid2、MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solid3、SV%
9、Settling Velocity 污泥沉降比(30min静沉)4、SVI Sludge Volume Index 污泥体积ml/干污泥重量g(30min静沉),对城市污水f=0.75,26,5、污泥龄(Sludge Age)SRT Solid Retention Time HRT Hydrolic Retention Time(五)活性污泥法净化机理1、初期去除与吸附2、微生物代谢,27,(1)微生物代谢图式,1/3,2/3,-Q2,+Q1,+Q3,80%,20%,能量守恒,Q1Q3=Q2,生物量变化,28,(2)微生物代谢过程中生物相变化,停滞期,对数增长期,减速增长期,内源呼吸期,29,
10、3、絮凝体的形成 二沉池中良好的沉淀和浓缩(1)Butterfield 粘液说 明胶状物质 Tenny 对数增长期 Mitchell 老龄阶段(2)动电势与含能说,30,(六)活性污泥净化反应的影响因素1、营养物质平衡(1)BOD5不宜低于100mg/L(2)BODu:N:P=100:5:12、DO 曝气池出口DO不低于2mg/L 曝气池中DO最低区域DO不宜低于1mg/L3、pH 6.58.5 pH 9.0 原生动物呆滞,细菌代谢,31,4、污泥负荷率 NS,NsSVI,1.52.2,0.20.5,0.050.15,SVI 沉淀性能200 较差,32,5、水温 T 一般T=2030 T 反应
11、速度 处理效果 T DO 6、有毒物质 重金属、H2S、CN-、酚等,33,(七)生物降解动力学,高浓度时,低浓度时,34,(八)生物除磷,A/O 生物除磷工艺(Anaerobic/Oxic),污水,格栅,沉砂池,初沉池,出水,曝气池,二沉池,回流污泥,厌氧池,厌氧Anaerobic/Oxic好氧,剩余污泥,常规活性污泥法 剩余污泥 P/VSS=1.52.0%生物除磷工艺 剩余污泥 P/VSS=4.07.0%,DO0.3mg/L HRT=0.51.5h,35,(九)生物脱氮,A/O 生物脱氮工艺(Anoxic/Oxic),污水,格栅,沉砂池,初沉池,出水,曝气池,二沉池,回流污泥,缺氧池,缺氧
12、Anoxic/Oxic好氧,硝化液回流,可不设,剩余污泥,(1)硝化液回流比不宜低于200(2)缺氧池DO0.5mg/L,HRT=12h,36,(十)生物除磷脱氮,A2/O 生物除磷脱氮工艺(Anaerobic/Anoxic/Oxic),污水,格栅,沉砂池,初沉池,出水,曝气池,二沉池,回流污泥,剩余污泥,缺氧池,厌氧/缺氧/好氧,硝化液回流,可不设,厌氧池,Anaerobic/Anoxic/Oxic,HRT1:HRT2:HRT3=1:12:46,37,(十一)曝气池设计要点1、一般规定(1)(2)每组曝气池宜设中位放空管(3)廊道式曝气池 池宽:有效水深1:12:1 有效水深一般取3.54.5m(4)超高:鼓风曝气0.51.0m,叶轮表曝0.81.2m(5)表面曝气混合功率:一般大于25W/m3,38,(十一)曝气池设计要点1、阶段曝气2、吸附再生,V吸 V总/4HRT吸 0.5h,39,(十一)曝气池池形3、AB法4、氧化沟5、SBR,水平流速 0.25m/s,