污水处理讲座第七讲

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[例题]：(根据经验确定滤床高度) 已知某城镇人口80000人，排水量 定额为100L/人· d，BOD5为20g/人· d。
设有一座工厂，污水量为2000m3/d，其
BOD5为2200mg/L。拟混合采用回流式
生物滤池进行处理，处理后出水的
BOD5要求达到30mg/L。
[解]： (1)基本设计参数计算（设在此不考虑初次沉淀 池计算生活污水和工业废水总水量
如表13-6所示，也可以近似地用下式计算：
n
34.78 10 md D2
2
6
q v
（13-15）
2.6 生物滤池的运行及经验
编制试运行工作方案和制定操作规程

试车前的准备工作

生物滤池挂膜

正常运行的操作规程

确定监控指标及监测计划
运行之前检查各项机械设备和管道构筑
物，然后用清水替代废水进行试运行。
生活污水与工业废水混合后的BOD5浓度
由于生活污水和工业废水混合后BOD5 浓度较高，应考虑回流，设回流稀释后滤池 进水BOD5为300mg/L，回流比为
600qv 30qv r 300qv qv r
qv r 600 300 r 1.1 qv 300 30
(2)生物滤池个数，单个滤床尺寸计算 生物滤池总体积： 设生物滤池的有机负荷率采用1.2kgBOD5/m3· d， 于是 10000 1.1 1 300
第七讲
生物滤池
系统的功能设计及
工艺参数计算
2.5 系统的功能设计及工艺参数计算
生物滤池处理系统包括生物滤池和二次 沉淀池，有时还包括初次沉淀池和回流泵。 其功能设计一般包括： ①滤池类型和流程选择； ②滤池个数和滤床尺寸的确定；
③二次沉淀池的形式、个数和工艺尺寸的确定；
④布水设备计算。
滤池类型的选择
n=-0.55。要求出水CODB不大于30mg/L

[解]： 由于入流污水浓度较高，应考虑用二沉池出水回流。当 回流比为1时，滤池进水CODB=365mg/L。而回流比为2时， 滤池进水CODB=253mg/L 回流比为1时
2 要求池子的最小面积为（7080×2）/244=58m，最大 2 面积为（7080×2）/24.4=580m。
生物滤池重要参数比较
项
3 2
目
名 普通生物滤池
称 高负荷生物滤池 10~ 30 0.8~ 1.2 0.9~ 2.4
水力负荷(m /m .d) BOD负荷(kg/m .d) 滤层深度(m) 回 流
3
15 0.15~ 0.3 1.8~ 3.0
二次污泥 布水周期 BOD去除率（%） 悬浮物去除率（%） 硝化作用
积分，得
（13-1）
污染物浓度的下降率； ——滤池进水污染物浓度，mg/L； ——床深为h处水中的污染物浓度，mg/L； h——离滤床表面的深度，m； K——反映滤池处理效率的系数。
K可以用下式求得
式中： qv ——滤池进水流量，m3/d； A ——滤床的面积，m2； m ——系数，它与进水水质，滤率有关； ——与进水水质有关的系数； K ——与滤池特性，滤率有关的系数。
2.5.1 负荷率法生物滤池计算 s 0qv 3 1、滤床体积 V 10



N V —滤床体积，m3； S0 —废水的BOD5浓度，mg／L； qv—污水的日平均流量，m3/d；若有回流qv(1＋r) N —生物滤池负荷，kgBOD／m3(滤料)· d； β —大于1的安全系数。 r=回流/ 进水
无 1：1~ 1：4 一般黑色，氧化 一般褐色，氧化不 良好 充分 5min以下 15s以下 85~ 95 75~ 90 70~ 80 完全硝化 65~ 75 负荷较低时有硝化
(1)计算公式
污水流过滤池时，污染物浓度的下降率——每单位 滤床高度(h)去除的污染物的量(以浓度计)，同该污染物 的浓度成正比，即
5、生物滤池系统的功能设计
(1)滤池类型的选择

低负荷率生物滤池仅在污水量小、地区比 较偏僻、石料不贵的场合尚有可能选用。

高负荷生物滤池主要有两种类型：回流式 和塔式（多层式）生物滤池。
(2)流程的选择


确定流程时要解决的问题
废水含悬浮物较多时 考虑用二次沉淀池出水回流
(3)滤池个数和滤床尺寸的确定 生物滤池的工艺设计内容是确定滤床总体积，面积和高 度。 A、滤床总体积(V) （13-8） 式中： ——滤床总体积，m3； V so——污水进滤池前的BOD5平均值 mg/L； ——污水日平均流量，m3/d，采用 回流式生物滤池时，此项应为 qv （1+r） ，回流比r可根据经验确定； N ——有机负荷率，kgBOD5/m3· d
正式运行“挂膜”阶段，即培养生物膜
的阶段。进入正常运行状态。 工业废水生物滤池的驯化-挂膜有两种方 式。一种方式是从其它工厂废水站或城市污 水厂取来活性污泥或生物膜碎屑（都取自二 次沉淀池），进行驯化，挂膜。
另一种方式是用生活污水、城市污水、河水或
回流出水替代部分工业废水（必要时投加养料）进
行运行（部分工业废水暂时直接排放），污泥不断
n
式（13-2）代入式（13-1）得
（13-3）
式（13-3）可以直接用于无回流滤池的计算， 解得 （13-4）
当采用回流滤池时，应考虑回流的影响，按图 13-16建立物料衡算式：
r
上式右边的分子和分母各除以 回流比 得
qv ，
（13-5）
式中
si
为滤池入流污水的污染物浓度（mg/L）
考虑回流的影响，滤池进水流量为 （13-5）代入式（13-3）得
(1)求 K soqv / An
m
式（13-3）取对数得 （13-7）
这是一直线方程，可以通过测定不同池深h 的 其斜率就是 ，绘制 和h 关系曲线， 。参看（图13-17）。
(2)求 由于
n
斜率 K soqv / A
m
m
n
log 斜率 log K so n log qv / A
V 1000 1.2 5250 m 3

设池深2.5m，则滤池总面积为
5250 A 2100 m 2 2.5

若采用6个滤池，每个滤池面积
滤池直径为
(3)校核
100001.1 1 滤率 10m / d 2100
符合要求
经计算，采用6个直径21m，高2.5m的 高负荷生物滤池。
qv
计算时，应注意下述几个问题：
①采用的负荷率应与设计处理效率相应。 ②同类生物滤池，即使负荷率相同，处理效率也可
以有差别。
③没有经验可以援用的工业废水，应经过试验，确
定其设计的负荷。
滤床的高度确定根据经验或试验结果确定的。 然后应该核算滤率，看它是否合理。回流生物滤池 池深浅，滤率一般不超过30m/d，其滤率的确定与 进水BOD5有关，如表13-5所示。
低负荷率生物滤池现在基本上已不常用， 仅在污水量小、地区比较偏僻、石料不贵的 场合尚有可能选用。 目前，大多采用高负荷率生物滤池。高 负荷生物滤池主要有两种类型：回流式和塔 式（多层式）生物滤池。滤池类型的选择， 只有通过方案比较，才能作出合理的结论。 占地面积，基建费用和运行费用的比较，常 起关键性作用。

设计重要提示含有对微生物有毒的物质时，必须
用毒物负荷核算滤料体积，最后的滤料体积采用两 种方法中较大的一值。
2、滤床高度及面积确定



一般采用经验或试验确定。低负荷生物滤池2m，两级 回流生物滤池1.0-1.8m，塔式生物滤池8m以上。 当面积不大时可以采用1个或2个滤池 滤床面积确定：A=v/h 水力负荷校核：q’F＝qv/A 不同q’F的处置方案： q’F ＞qF时，应通过减小池深h和 增大表面积A的办法来减小q’F值;但若q’F ＜qF时，表 明实际的表面负荷满足不了冲刷生物膜的要求，应适 当增加滤料厚度，或采用回流的办法来加大表面负荷。
两边取对数 以 log 斜率 与 log qv / A 作图， 其斜率为 （图13-18）。
n
(3)求 m qv / An m log so 同前述 log 斜率 log K
log 斜率 与 log so 作图，
其斜率为 （图13-18）。 m
(4)求 K 式（13-7）中各系数均已知，可以求出 K 。
（13-13）
式中：
d ——孔口直径，一般为10～15mm，孔口流速
2m/s左右或更大些； D2 ——回转布水器直径，mm，比滤池径小 200mm；
第i个孔口中心距滤池中心的距离（
ri）为：
（13-14）
式中：
——从池中心算起，任一孔口在布水横 管上的排列顺序。
i
C、布水器的转速
布水横管的回转速度与滤率、横管根数有关，
回流比为2时
（13-10） 2 要求池子的最小面积为（7080×3）/244=87m， 2 最大面积为（7080×3）/24.4=870m。
根据式（13-9）和式（13-10）
可以绘制水力负荷与池深、池子总 体积的关系曲线（图13-19）。
(4)回转式布水器的计算 回转式布水器计算的主要内容包括： ①确定布管要数（一般是2根或4根）和直 径；②布水管上的孔口数和在布水横管上 的位置；③布水器的转速。 A、布水横管根数与直径 布水横管的根数决 定于池子和滤率的大小，布水量大时用4根， 一般用2根 。
布水横管的直径（D1）计算公式如下：
（13-11） （13-12）
式中：

q v ——每根布水横管的最大设计流量m3/s；
——横管进水端流速，m/s； r ——回流比； qv ——每个滤池处理的水量，m3/s； n ——横管数。