曝气生物滤池设计要点说明

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曝气生物滤池设计计算详解

曝气生物滤池设计计算详解

曝气生物滤池设计计算详解生物滤池是一种将水中的有机污染物通过微生物代谢转化为无机物的处理设施,它广泛应用于废水处理、养殖废水处理等领域。

设计一个有效的生物滤池需要进行一系列的计算。

首先,需要确定生物滤池的尺寸。

生物滤池的尺寸主要取决于处理的水量和水质参数。

一般来说,生物滤池的尺寸应根据日最大流量来确定。

根据流量公式Q=F×V,其中Q为流量,F为日最大通量,V为通量系数,一般取0.4-0.6、例如,如果日最大通量为1000m³/日,通量系数取0.6,那么生物滤池的尺寸为1000×0.6=600m³。

接下来,需要计算生物滤池的曝气量。

曝气是为了提供足够的氧气供给微生物进行代谢活动,从而促进有机污染物的降解。

曝气量的计算可以通过需氧量和比表面积来确定。

一般来说,曝气量需要根据曝气装置的功率来确定。

曝气功率一般取决于氧的传输效率、气泡的大小和数量等因素。

需氧量是衡量有机污染物浓度的标准,可以通过实验测定。

根据经验,一般曝气量为需氧量的1.5-3倍。

例如,需氧量为500mg/L,曝气量取需氧量的2倍,那么曝气量为1000mg/L。

最后,需要进行生物滤池的水力计算。

水力计算主要包括水力负荷和水力停留时间。

水力负荷是指单位面积的滤池所能承受的水量,一般取决于水流速度和填料层的深度。

水流速度一般取决于水质要求和滤池的尺寸。

填料层的深度一般取决于处理效果的要求。

水力负荷的计算公式为水力负荷=Q/A,其中Q为流量,A为滤池的有效面积。

水力停留时间是指水在滤池中停留的时间,一般取决于滤池的尺寸和水流速度。

水力停留时间的计算公式为水力停留时间=滤池体积/Q。

在实际设计中,还需要考虑其他因素,如进出水口的位置、管道连接方式、排污设施等。

综上所述,生物滤池的设计计算包括尺寸计算、填料量计算、曝气量计算和水力计算等。

这些计算可根据水量、水质参数和处理效果要求进行详细设计。

设计一个合理的生物滤池可以提高废水处理效果,保护环境。

曝气生物滤池设计计算详解

曝气生物滤池设计计算详解

曝气生物滤池设计计算详解北极星水处理网讯:污水处理,作为环境保护的重要组成部分,目前众多污水处理工艺相结合而统一进行处理污水,本文将为详解曝气生物滤池设计计算,以便大家进行详细了解。

一、设计条件1、进水水质情况Q=12000m³/dCO D≤60mg/LBOD5≤30mg/L总氮TN≤50mg/L(氨氮+亚硝酸盐氮+硝酸盐氮+有机氮)总凯式氮KN≤40mg/L(氨氮+有机氮)亚硝酸盐氮、硝酸盐氮:10 mg/L氨氮25 mg/L有机氮15 mg/L2、采用硝化、反硝化生物脱氮工艺时,技术要求采用硝化、反硝化生物脱氮工艺时,要求BOD5:TN>4,当污水中碳源不足时,需要额外补充。

碳源可采用甲醇、乙酸等碳源。

投加甲醇作为反硝化碳源时,每1mg硝态氮需投加甲醇的量可按3mg计。

二、工艺流程外加碳源前置反硝化生物滤池脱氮工艺三、设计计算1、反硝化生物滤池(DN池)计算(1)按反硝化容积负荷法计算A=W/H0W=Q*▽CN/(1000*qTN)式中:A--滤池总面积(㎡)W--滤料总体积(m³)H0---滤料装填高度(m)▽CN--反硝化滤池进、出水硝酸盐氮浓度差值(mg/L)Q—设计污水流量(m³/d)qTN—反硝化容积负荷(KgNO3--N)/m³.d①进水硝酸氮浓度取最大值:50mg/L,出水取最小5mg/L,则▽CN为45mg/L②反硝化容积负荷qTN=0.8 KgNO3--N/(m³.d),规范取值范围为(0.8 -1.2)KgNO3--N/(m³.d)③滤料总体积:W=Q*▽CN/(1000*qTN)=12000*45/(1000*0.8)=675m³④滤料装填高度:H0=3.5m,规范取值范围为(2.5m-4.5m)⑤滤池总面积:A=W/H0=675/3.5=193㎡⑥滤池数量n=2座⑦单池面积:W0=A/2=193/2=96.5㎡(单池面积<100㎡),符合规范要求。

曝气生物滤池工艺及设计要点

曝气生物滤池工艺及设计要点

曝气生物滤池工艺及设计要点摘要:曝气生物滤池工艺是近年来国内外研究的热点,具有处理效果好,占地少等特点。

本文论述了曝气生物滤池原理,查阅相关资料及工程实例,总结C 池、N池及DN池设计要点。

关键词曝气生物滤池(BAF)滤速负荷反硝化1曝气生物滤池工艺1.1曝气生物滤池原理曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,是由滴滤池发展而来,属于生物膜法范畴,最初用作三级处理,后发展成直接用于二级处理。

曝气生物滤池反应器为周期运行,从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。

具体过程如下:经预处理的污水从滤池底部进入滤料层,滤料层下部设有供氧的曝气系统进行曝气,气水为同向流。

在滤池中,有机物被微生物氧化分解,NH3-N被氧化成NO3-N;另外,由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境,在硝化的同时实现部分反硝化,从滤池上部的出水可直接排出系统。

随着过滤的进行,由于滤料表面新产生的生物量越来越多,截留的SS不断增加,在开始阶段滤池水头损失增加缓慢,当固体物质积累达到一定程度,使水头损失达到极限水头损失或导致SS发生穿透,此时就必须对滤池进行反冲洗,以除去滤床内过量的微生物膜及SS,恢复其处理能力。

曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲,反冲洗水为经处理后的达标水,反冲洗空气来自于滤板下部的反冲洗气管。

反冲洗时关闭进水和工艺空气,先单独气冲,然后气水联合冲洗,最后进行水漂洗。

反冲洗时滤料层有轻微膨胀,在气水对滤料的流体冲刷和滤料间相互摩擦下,老化的生物膜与被截留的SS与滤料分离,冲洗下来的生物膜及SS随反冲洗排水排出滤池,反冲洗排水回流至预处理系统。

1.2曝气生物滤池特点1.2.1具有较高的生物浓度和较高的有机负荷曝气生物滤池采用粗糙多孔的球状滤料,为微生物提供了较佳的生长环境,易于挂膜及稳定运行,可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量,单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量(可达10~15g/l),高浓度的微生物量使得BAF的容积负荷增大,进而减少了池容积和占地面积,使基建费用大大降低。

BAF曝气生物滤池设计

BAF曝气生物滤池设计

BAF曝气生物滤池设计BAF(Biological Aerated Filter)是一种高效的曝气生物滤池,常用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等场所。

它采用一种生物膜技术,即通过曝气将废水中的有机物质转化为微生物可利用的无机物质,达到净化水质的目的。

下面将详细介绍BAF曝气生物滤池的设计要点。

首先,BAF曝气生物滤池的设计需要考虑的是填料的选择。

填料是BAF曝气生物滤池中用来生长微生物的载体,常用的填料材料有活性炭、石英砂、陶瓷球等。

填料的选择应考虑其表面积大、孔隙率高、耐酸碱等特点,以满足微生物附着和生长的需求。

其次,设计应考虑BAF曝气生物滤池的曝气系统。

曝气系统是指通过气泵将空气输送到滤池内,提供氧气供微生物进行呼吸作用。

曝气系统应设计合理,能够充分弥散空气,提供充足的氧气供给微生物,提高细菌的附着和生长速度。

此外,设计中还需考虑水力装置的设置。

BAF曝气生物滤池中的水力装置主要是分布器和收集器两部分。

分布器用于将废水均匀分布到滤池的底部,收集器用于收集经滤床过滤后的水。

水力装置的设计要注意,尽量减少对微生物膜的冲击,保证水流均匀分布,提高废水的处理效果。

此外,还需要考虑滤池的设计容积。

滤池的设计容积应根据处理水量、废水水质以及滤床和填料的要求来确定。

滤池容积过大会增加废水的停留时间,从而提高废水的接触时间和处理效果;而滤池容积过小则会降低废水的处理效果。

因此,需要根据具体情况进行合理的容积设计。

最后,还需注意BAF曝气生物滤池的操作和维护。

滤池的操作和维护包括定期清洗滤床、添加碳源、调节水力负荷、维护曝气系统等。

这些措施有助于保持滤床的通气性和水力性,提高滤床内微生物的活性和生物降解能力。

综上所述,BAF曝气生物滤池设计要点包括填料选择、曝气系统设计、水力装置设置、滤池容积设计以及操作和维护等。

合理的设计可以提高滤池的处理效果,实现废水的高效净化。

BAF曝气生物滤池设计

BAF曝气生物滤池设计

( 28 20 )
0.36 mg/L 0.67 12%
kgO2/h m m
m3/min
m
m3/min m3/min m3/min m 4
反洗顺序:气洗→(停 30~60S)气、水洗→(停 30~60S)水洗→(较大土建 池)表面漂洗,每次按照以 上顺序进行1~2次反洗。 6.91
0.35)1.632
0.632
m3 m2 m
kgCODcr/(m3滤料· d)
m3/(m2· h) h 0.7 0.75
1 . 024
OR 0 .82 (
K La ( 20 )
△ BOD 5
S
) 0 .32 (
0.3
BOD 5
S S
SS
)
BOD 5
S
SBOD

MLVSS MLSS
S ' SS 1 . 42 (1
出水中溶解性BOD含量Se=S'BOD5-SSBOD= 去除可溶性BOD (2)实际需氧量AOR= ΔBOD5 =η×SBOD5-Se= 1.4× OR× SBOD5×Q/1000+4.57× Q× (SNH3-N-S'NH3-N)/1000=
11.4 或 3.0 m 3.8 或 2.2 或 或
3 2 h) 1.47 m /(m ·
10.2 3.4 2.1
或 或
kgBOD5/(m3滤料· d)
2.04 h 1.02 h 或 或 或 取,进水溶解性BOD5/进水BOD5,η= 取,MLVSS/MLSS= 8.00 2.94 0.51
m3/(m2· h) h
m3/(m2· min) m3/(m2· min) m3/(m2· min) m3/(m2· min) h

曝气生物滤池设计解析

曝气生物滤池设计解析

曝气生物滤池是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化等生物膜法的基础上发展而来,被称为第三代生物滤池。

集生物氧化和截留悬浮固体于一体。

具有容积负荷,水力负荷大,水力停留时间短的特点。

所以基建投资小,出水水质好,运行能耗低。

工艺影响因素运行方式上向流和下向流曝气生物滤池运行稳定期对COD、BOD5、NH4+-N、浊度的去除效果如下:稳定期上向流的去除率高于下向流。

由于进水水质相同,因此除了溶解氧稍有波动外。

下向流和上向流的主要差异可以看成是不同运行方式所引起的变化。

上向流气水同向而行,剪切力大,能够使截留的悬浮物和脱落的老化生物膜在水流的裹挟作用之下向滤床的深层扩散,既增加了滤池的纳污能力,又为微生物提供更广泛的生存空间。

生物总量增加的同时生物活性也有提高。

因此具有更好的生物氧化能力。

PH的影响实验表明,PH在5-10之间时,CODcr去除率波动较小。

根据研究结果,进水PH在5-7时,CODcr平均去除率达到36%,PH在8-11时,CODcr平均去除率为31%。

说明异养菌在对水中有机物降解时,对低PH有较好的适应性。

PH对NH4+-N降解效能的影响研究得出,硝化过程最佳的PH值范围在7-8之间。

亚硝酸菌,硝化菌最佳PH值不同,分别在7.9-8.2和7.2-7.6之间。

曝气生物滤池进行污水再生,复杂的营养结构使异养菌对CODcr的降解能在较宽的PH范围内进行。

温度的影响随着温度降低,生物膜过滤柱的各项指标的去除效果变差。

硝化细菌对温度变化比较敏感,NH4+-N去除率变化最为明显。

曝气生物滤池运行控制操作规程正常工作控制滤池在正常工作时,曝气阀及进水阀开启,其他阀门关闭,曝气风机变频运转,整个滤池自动运行。

核心控制参数为滤速(控制水力负荷)、出水溶解氧(DO)水平及运行周期(保证生物活性)。

反冲洗控制当滤池具备反冲洗条件时需停止正常工作,排队进入反冲洗工况(根据提出反冲洗申请的先后顺序)。

曝气生物滤池(BAF)工艺在污水处理厂中的设计

曝气生物滤池(BAF)工艺在污水处理厂中的设计摘要:曝气生物滤池(BAF)工艺具有运行可靠、出水水质好、占地面积小及运行能耗低的特点,在如今城市污水严重污染的情况下,这种工艺得到了广泛的应用。

本文主要谈谈曝气生物滤池(BAF)工艺在污水处理厂中的设计。

关键词:BAF工艺;污水处理厂;应用;设计1.曝气生物滤池(BAF)工艺的一般设计要求曝气生物滤池工艺应用于污水处理厂设计中,需满足以下设计要求:(1)曝气生物滤池应根据处理水量的大小合理分格,每级滤池不应少于两格,当一格滤池反冲洗时,应考虑其余格滤池须通过全部流量;同时当一格滤池反冲洗时,需要考虑其余格滤池出水或反洗清水池储水是否能提供足够的冲洗用水量;单格滤池面积不宜大于100m2。

(2)曝气生物滤池多格并联时宜采用渠道和堰配水,不宜采用压力管道直接配水。

(3)曝气生物滤池工艺曝气与反冲洗用气设备、管路宜分开设置。

(4)滤料填装高度宜结合占地面积、处理负荷、风机选型和滤料层阻力等因素综合考虑确定,陶粒滤料宜为2.5m~4.5m。

清水区高度应根据滤料性能及反冲洗时滤料膨胀率确定,陶粒滤料宜为1.0m~1.5m。

(5)曝气系统采用单孔膜空气扩散器布气,单孔膜空气扩散器的布置密度应根据需氧量要求通过计算后确定;单个曝气器设计额定通气量宜为(0.2~0.3)m3/h,每平米滤池截面积上单孔膜空气扩散器布置数量不宜少于36个;采用穿孔管时孔口设计流速不宜小于30m/s。

(6)BAF系统采用长柄滤头布水,长柄滤头安装于滤板上,其布置密度反硝化生物滤池不宜小于49个/m2,其它曝气生物滤池不宜小于36个/ m2,并考虑滤头水头损失及堵塞率。

2.曝气生物滤池(BAF)工艺的流程选择及设计2.1单级碳氧化/硝化BAF工艺的设计当设计中要求降解污水中含碳有机物并对氨氮进行部分硝化(硝化率60%以下)时,宜采用单级碳氧化/硝化曝气生物滤池工艺流程,具体流程图见图1:图2 两级除碳、硝化生物滤池工艺碳氧化曝气生物滤池(C池)主要是用来降解污水中含碳有机物,污水中的有机物降解大部分之后进入硝化曝气生物滤池,开始对污水中的氨氮进行硝化反应,更有利于氨氮的去除。

两段式曝气生物滤池工艺设计

两段式曝气生物滤池工艺设计
段 1:
首先,设计一个曝气生物滤池的第一段,这是一个预处理段,主要用于去除悬浮物和沉淀物。

该段通常包括格栅和沉砂池两个部分。

格栅用于过滤较大的悬浮物,防止其进入生物滤池,通常由细网格构成,可以定期清理。

沉砂池用于沉淀较重的固体颗粒物,如砂砾和泥沙,以减少其对生物滤池的负荷。

沉砂池通常具有较大的底部排放口,便于清除沉淀物。

段 2:
第二段是曝气生物滤池的主要工艺段,用于降解有机物和氨氮。

该段通常由一系列平行的曝气生物滤池组成,每个生物滤池内都有一种生物膜生物,如颗粒污泥或活性污泥。

这些生物能够利用有机物和氨氮作为能源,将其转化为二氧化碳和氮气,从而实现废水处理。

在这个工艺段中,废水通过生物滤池流动,同时在底部设置统一的出水口。

曝气系统会通过在滤池内提供氧气来维持生物膜的生长和活性。

通常使用气泡曝气器或曝气管进行曝气,以确保氧气能够均匀分布在生物滤池中。

为了提高废水的处理效果,可以根据需要在生物滤池中添加一些填料,如颗粒状活性炭、生物降解剂等,以增加生物膜的表面积和改善废水的降解效果。

总之,两段式曝气生物滤池工艺设计可以有效地去除悬浮物、
沉淀物和有机物,实现废水的清洁处理。

通过合理设计和运行控制,可以达到国家排放标准的要求。

曝气生物滤池设计

曝气生物滤池设计曝气生物滤池设计1、曝气生物滤池的池型可采用上向流或下向流进水方式。

2、曝气生物滤池前应设沉砂池、初次沉淀池或混凝沉淀池、除油池等预处理设施,也可设置水解调节池,进水悬浮固体浓度不宜大于60mg/L3、曝气生物滤池根据处理程度不同可分为碳氧化、硝化、后置反硝化或前置反硝化等。

碳氧化、硝化和反硝化可在单级曝气生物滤池内完成,也可在多级曝气生物滤池内完成。

4、曝气生物滤池的池体高度宜为5m-7m5、曝气生物滤池宜采用滤头布水布器系统6、曝气生物滤池已分别设置反冲洗供气和曝气充氧系统。

曝气装置可采用单孔膜空气扩散器或穿孔管曝气器。

曝气器可设置在承托层或滤料层中。

7、曝气生物滤池的滤料宜选用机械强度和化学稳定性好的卵石作承托层,并按一定级配布置。

8、曝气生物滤池的滤料具有强大、不易磨损、孔隙率高、比表面积大、化学物理稳定性好、易挂膜、生物附着性强、比重小、耐冲洗和不易堵塞的性质,宜选用球形轻质多孔陶粒或塑料球形颗粒。

9、曝气生物滤池的反冲洗宜采用气水联合反冲洗,通过长柄滤头实现。

反冲洗空气强度宜为10L/(m2·s)-15L/(m2·s),反冲洗水强度不应超过8L/(m2·s)10、曝气生物滤池后可不设二次沉淀池。

11、在碳氧化阶段,曝气生物滤池的'污泥产率系数可为0.75kgVSS/kgBOD512、曝气生物滤池的容积负荷宜根据试验资料确定,无试验资料时,曝气生物滤池的五日生化需氧量容积负荷宜为3kgBOD5/(m2·s)-6kgBOD5/(m2·s),硝化容积负荷(以NH3-N)宜为0.3kgNH3-N/(m2·s)-0.8kgNH3-N/(m2·s),反硝化容积负荷(以NO3-N)宜为0.8kgNO3-N/(m2·s)-4.0kgNO3-N/(m2·s)。

【给排】曝气生物滤池初期设计

曝气生物滤池初期设计1.主要参数进水水质(mg/l)∶COD 100-1000BOD5 50-350SS 50-350TKN 15-60NH3-N 10-40出水水质(mg/l)∶COD<40BOD5<20SS<20NH3-N<10 TKN<15容积负荷NS∶2-6 kg BOD5/(m3.d)4-12 kgCOD/(m3.d)NS取值与进水、出水水质密切相关。

有机物容积负荷越高,出水中有机物剩余浓度也越大。

例如,城市污水要求出水BOD5 10-20 mg/l,NS可取3.5-5.0,当要求出水BOD5 5-10 mg/l 时,NS则应降为2.5-3.2。

当NS>3时,NH3-N的去除受抑制,NS>4时,NH3-N的去除受明显抑制。

有硝化脱氮要求时,还应考虑硝化负荷,一般为0.3-0.8kgNH3-N /(m3.d)。

故应根据原水性质及处理要求选取合适的NS值。

水力负荷∶3-6m3/m2.h去除率∶COD>90% BOD5>90%NH3-N>90% SS>90%滤料∶滤料选择除粒度、密度、空隙率、机械强度、化学稳定性、不含毒、害物质等方面的要求外,最重要的是比表面积。

比表面积越大,单位滤料中生长的微生物量越多,生化处理效率越高。

材质可用轻质陶粒、无烟煤、石英砂、塑料等,以园形轻质陶粒滤料较佳。

粒径3-6mm,滤层厚度2.5-4.5m。

冲洗强度∶水4-10 l/m2.s ,气12-20 l/m2.s ,滤层膨胀率约10% 。

冲洗方式∶长柄滤头配水配气。

先气洗3-5min,然后气水联合洗3-5min,最后单水洗3-5min。

通过冲洗把滤层内截留的污泥及老化的生物膜排出,但冲洗强度不可过大,以保留足够的活性生物膜,为下一周期生化处理能力的恢复创造条件。

冲洗耗水量为滤水量的7-10%。

曝气∶为微生物提供生长繁殖所需的溶解氧,并有搅动滤层,促进老化膜脱落更新的功能。

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曝气生物滤池设计要点1、曝气生物滤池的发展及其分类曝气生物滤池( BAF) 是20 世纪80 年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术, 凭借良好的工作性能在污水处理领域受到了广泛重视。

从上世纪90 年代起在中国也得到了广泛的应用。

BAF 污水处理工艺属于生物膜法的畴,集生化反应和固液分离与一体,已被广泛的应用于城镇污水和可生化的工业废水等行业的二级处理和三级处理中。

BAF 的基本构造主要包含:生物滤料层(用于承载活性污泥) ;用于布水布气的专用滤头;防堵塞专用单孔膜空气扩散器及曝气系统;反冲洗系统,维持滤池的正常运转。

根据使用围,BAF 可以分别应用于深度处理和二级处理。

而根据处理目的:又可划分为除碳池(C池)、硝化池(N池)和反硝化池(DN池)。

2、负荷与滤速负荷与滤速是滤池设计当中的两个重要参数。

2.1 负荷BAF 工艺通常采用容积负荷, 计算需要滤料的体积后确定滤池的过滤面积。

BAF 可划分为C 池、N 池和DN 池,相应设计负荷分为:BOD 负荷、硝化负荷和反硝化负荷。

根据室外排水设计规( GB50014-2006) , 以上三种负荷的取值围分别为: 3 ~ 6 kgBOD5 / ( m3?d)、0.3 ~ 0.8kgNH3-N /( m3?d) 和0.8~ 4.0 kgNO3--N/( m3?d) , 由于围较宽不好把握,给设计取值带来困难。

得利满收集了较多BAF 的运行情况, 其汇总的数据具有较大参考意义。

工艺进水COD 负荷同出水COD 浓度成正比, 当负荷达10 kgCOD/( m3?d) 时,出水CODCr超过100 mg/L,如果要达到一级B标准,COD负荷宜取低值。

维持出水CODCr在60 mg/ L左右时,进水负荷应控制在4~ 5 kgCOD/( m3?d),出水CODCr在50 mg / L以下时,进水负荷应当小于3 kgCODCr /( m3?d)。

BAF 可以实现很高的硝化效率, 硝化负荷达到1.4 kgNH3-N/ ( m3?d) 时,硝化效率仍可稳定在80%,但硝化能力同进水中的BOD5 浓度成反比,当进水BOD5 大于60 mg / L时,硝化负荷仅为0.3 kgNH3-N / ( m3?d),当进水BOD5在20 ~ 50 mg/ L 时,硝化负荷小于0. 7,当进水BOD5在20 mg/ L以下时,硝化负荷才能达到 1 以上。

反硝化负荷是在甲醇为外加碳源的条件下测定的。

由于甲醇结构简单, 容易被反硝化菌吸收利用。

因此反硝化负荷可达 4 kgN O3-- N/ ( m3?d) 以上。

可以总结为三点:①应根据出水要求选择适宜的进水COD 负荷;②BOD较高时会抑制硝化反应;③甲醇作为外加碳源时可以实现很高的反硝化负荷。

因此以负荷为参数进行BAF 设计时,应特别注意设计条件,以选取合适的负荷数值。

2.2 滤速在给定水量时, 也可通过确定过滤速度计算出滤池的过滤面积,但与负荷不同,滤速是滤池设计中特有的设计参数。

室外排水设计规没有对滤速提出要求, 仅在条文说明中列举了其取值围:碳氧化和硝化均在2~ 10 m/ h, 围宽泛, 在设计中不好掌握。

实际运行表面:在一定的容积负荷围里, 滤速的提高不但不会降低BAF 的去除能力,而且还可提高硝化处理能力。

原因有三:①高滤速增强了滤池部的传质效率,使得空气、污水和生物之间有了更多的接触机会;②高滤速下生物膜的更新速度加快,促进了生物活性的增强;③在低滤速下,滤池底层往往在短时间堵塞,使得反冲洗周期缩短,而频繁的反冲洗对繁殖速度较慢的硝化细菌极为不利。

因此推荐N 池滤速采用10 m/ h 或者以上。

相对而言, 滤速增加对COD 的去除不利,主要是由于停留时间过短,部分非溶解性有机物尚未降解就直接排出,因此 C 池滤速的取值应当略低, 推荐的数值为6 m/ h0而反硝化池的滤速与碳源的选取有关,当采用甲醇为外加碳源时,滤速可达14 m/ h。

2.3 负荷和滤速的关系活性污泥法设计中一般以负荷或泥龄等作为设计参数, 确定反应池所需容积;而进行滤池设计时,通常以滤速为设计参数,确定所需过滤面积0曝气生物滤池从工艺原理上看,属于活性污泥法和滤池的结合,因此负荷和滤速都是其重要的设计参数,在设计中应尽可能同时满足两参数的要求。

3、前置、后置反硝化工艺应用围前面介绍的设计参数均是在单一反应器中归纳的,随着污水处理标准的提高,须进行脱氮除磷,而脱氮需要依靠硝化和反硝化实现。

此时,单一的BA F 已不能达到要求,需要将单级反应器进行串联,组成多级系统。

从反应机理上看, 反硝化需要缺氧环境,去除BOD 和进行硝化反应需要好氧环境,不宜在同一个反应器中进行;此外去除BOD 依靠异养菌,而进行硝化反应需要自养菌,异养菌繁殖速度较快,在反应过程中会优先利用氧气,抑制自养菌的繁殖,因此理论上三级BAF 工艺的处理效果最为理想。

但是在实际工程中考虑到占地面积和工程投资等因素,通常采用两级BAF 。

对于出水只要求硝化的情况,可以采用C+ N 池串联运行的方式,对于要求反硝化的情况可采用前置反硝化( DN +C/ N) 或后置反硝化( C/ N+ DN ) 。

C+N 的设计可以参考单一反应器的设计参数,下面主要介绍前置、后置反硝化BAF 的设计要点。

由于两种工艺都需要将碳化和硝化结合在一个反应器中进行,在进入好氧池前,必须设法降低污水中的有机物质,以减少异养菌对自养菌的抑制作用。

在前置反硝化工艺中, DN 池在进行脱氮反应的同时也降低了污水中的有机物质, 为后续的硝化反应创造了条件;而在后置反硝化工艺中,BOD 的去除只能在预处理阶段,通过化学沉淀降低C/ N 池的有机负荷,但这些不稳定的有机物质进入到污泥当中,大大增加了污泥处理处置的难度,从这点来看,后置反硝化工艺更适合应用在以下两个场合:①工业废水比重较高,BOD含量明显偏低的情况;②污水处理厂的升级改造,如某些早期建设的污水处理厂未考虑硝化指标,出水中BOD 含量较低,氨氮含量却较高。

对于BOD 充足且需要进行脱氮的城市污水, 从运行成本的角度考虑,前置反硝化工艺更为优越。

4、后置反硝化工艺设计要点4.1 预处理工艺后置反硝化的预处理除了去除SS外,还应当去除部分BOD,为后续的硝化反应创造条件,因此不宜采用水解酸化池等增加可溶性BOD 的工艺,可考虑采用高效沉淀池等工艺。

4.2 C/N 池的设计作为两级BAF 工艺,好氧池需要同时承担除碳和硝化的任务,因此在设计中需考虑残留BOD 对硝化效果的影响。

首先确定设计滤速,平均滤速应不小于 6 m/ h,最高滤速不大于10 m/ h,由此计算出过滤面积;然后进行硝化负荷计算,通过调整滤料高度,使硝化负荷满足满足前述要求。

最后通过对比,寻求合适的设计参数, 由于后置反硝化更适合应用在低碳源的污水中, 在设计中如果滤速和负荷难以协调,建议改用前置反硝化工艺。

4.3 DN 池的设计污水在C/N 池基本完成了有机物的去除和氨氮的硝化, 为了实现反硝化, 在进入DN 池前需要投加甲醇作为碳源。

由于反硝化负荷相对较高, DN 池的面积应当小于C/ N 池,而在很多设计中, DN 池与C/N 池的数量、面积是相等的, 可能是考虑了二次配水不均匀或池面积减小导致DN 池滤速过高等原因。

但从设计角度看,相同的过滤面积使得DN 池的负荷降到很低,甚至低于硝化负荷, 会造成浪费,这里可采取一些优化措施,比如在DN 池配备鼓风机,通过间歇曝气等方式灵活运行;或减少DN 池的数量,重新布置池型等。

DN 池设计中最重要的是控制甲醇投加量,过高可能导致COD 超标,过低则不能有效去除TN。

甲醇的投加量为3.3 kg/ kgNO3- - N。

5、前置反硝化工艺设计要点由于BAF 进水通常为二级出水,因此后置反硝化工艺占据了主导地位。

但当其应用到市政污水时, 由于需要的甲醇投加量较大, 运行费用十分昂贵。

为解决这一问题, 将DN 池置于N 池前,将部分出水回流, 形成了前置反硝化工艺, 其具有以下优点:①利用污水中的有机物质作为反硝化碳源, 减少外加碳源;② BOD在DN 池去除,保证了C/N池的硝化能力;③系统的曝气量相对减少;④ 污泥产量相对减少。

尤其运行费用较低的优点使得其越来越受到重视。

5.1 预处理工艺为了确保反硝化效果, 设计中应尽可能地利用污水中的有机物质,因此预处理工艺在去除悬浮物的同时应避免过多地去除BOD。

目前常见的工艺类型包括改良的水解酸化池和S3D 池。

在实际工程中, BAF 的工作性能能否稳定, 往往取决于预处理设计是否合理。

因此对于预处理工艺还应当进一步研究,使其更适合前置反硝化工艺的特点。

5.2 回流比的选择回流比是前置反硝化工艺中最重要的设计参数,一方面希望投资尽可能小,要求减少回流比;另一方面又希望反硝化效果尽可能好,这就要求增加回流比。

在碳源充足的条件下, BAF 几乎可进行完全的反硝化,因此TN 处理能力主要取决于硝化效果。

此时增大回流比,可供反硝化的硝酸盐也增多,出水的TN 含量就会降低。

增大回流比意味着流量的增大,这将减少硝化池的停留时间,结果会造成出水中氨氮含量升高,而且过高的回流比会使DN 池的DO 浓度上升,降低TN 的处理效率。

因此对于一个特定系统,应当存在一个最优回流比围,在此围里TN 和氨氮均能达到标准;低于此围,TN 超标;高于此围,氨氮超标。

在实际工程中, 回流比不是固定的,可根据需要实时调节,因此在设计中主要有两个任务: ①确定所需要的最大回流比;②确定适宜的回流泵,使回流比便于调节,运行灵活。

对于一般的城市污水,回流比不宜超过100% ~150%,如果进水TN 含量很高, 回流比过大,建议可采用DN/ C/ N / DN 的形式,既可以降低回流比, 又可以减少外加碳源。

5.3 DN 池的反硝化能力在前置反硝化工艺中,DN 池以污水中的有机物作为反硝化碳源,因此进水中易生物降解有机物的含量直接影响反硝化效果。

反硝化率与BOD/NO3--N 成正比,当TN要求达到70%的去除率时BOD/ NO3--N应在7~ 8之间;当要求达到60%去除率时BOD/ NO3--N约为6。

一般的城市污水中BOD / NO3--N约为5,此时的去除率仅50%。

需要注意的是,污水中的硝酸盐仅有部分回流到前端,,整体工艺的T N 去除率实际上还要低一些。

此外,如果回流液中的DO 过高,就会在进入DN池时快速消耗一部分BOD,削减反硝化能力,因此设计在保证过滤速度的同时,应将反硝化负荷控制在0.6 kg NO3--N / ( m3?d) 以下。

5.4 N 池的硝化能力在前置反硝化设计中应当考虑DN 池对COD 的去除效率,因为残留的COD 会进入到后续的硝化反应池,直接影响反应效果。

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