降解规律PPT课件

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1、活性污泥降解有机物的规律活性污泥降解有机物的规律 在其他条件一定的条件下，需要研究的在其他条件一定的条件下，需要研究的几个核心问题：几个核心问题：1.1.基质基质BODBOD浓度与其去除速度的关系浓度与其去除速度的关系2.2.污泥的增殖与污泥的增殖与BODBOD去除速度的关系去除速度的关系3.3.耗氧速度与耗氧速度与BODBOD去除速度的关系去除速度的关系一、基质浓度与其去除速度的关系一、基质浓度与其去除速度的关系1.1.莫诺莫诺(Monod)(Monod)方程式方程式vMonodMonod经过大量的试验研究，提出的微生经过大量的试验研究，提出的微生物增长速度公式，也可以用来描述曝气池物增长速

2、度公式，也可以用来描述曝气池中活性污泥的增长速度。中活性污泥的增长速度。SKSsmv式中：式中：污泥的比增长速度，即单位质污泥的比增长速度，即单位质量的污泥在单位时间内的增长速度，量的污泥在单位时间内的增长速度，t t1 1；v m m活性污泥的最大比增长速度，活性污泥的最大比增长速度，t t1 1；vS S曝气池中的曝气池中的BODBOD浓度，浓度，mg/Lmg/L；vK Ks s饱和常数，也称半速度常数，饱和常数，也称半速度常数，mg/Lmg/L，即污泥增长速度达到最大速度一半时的即污泥增长速度达到最大速度一半时的BODBOD浓度浓度mKsm/20S半速度常数确定图示半速度常数确定图示BO

3、DBOD的利用速度与活性污泥浓度和的利用速度与活性污泥浓度和BODBOD浓度的关浓度的关系为：系为：SKXSvdtdSsmaxvdS/dtdS/dtBODBOD降低的速度，降低的速度，t t1 1；vX X活性污泥浓度，活性污泥浓度，kg/mkg/m3 3；vv vmaxmaxBODBOD的最大比降解速度，的最大比降解速度，t t1 1，即单位质，即单位质量的活性污泥在单位时间内利用量的活性污泥在单位时间内利用BODBOD的量。的量。vv:BODv:BOD的比降解速度的比降解速度SKSvvs max2.2.莫诺方程式的推论莫诺方程式的推论（1 1）当）当S SKsKs时，时，KsKs与与S S

4、相比可忽略不计，相比可忽略不计，于是，于是，可简化为可简化为 SKXSvdtdSsmaxXKXvdtdS1maxSKSvvsmaxmaxvv（2 2）在低底物条件下，）在低底物条件下，S SKsKs。于是。于是 积分整理后，得积分整理后，得SKSvvsmaxSKXSvdtdSsmaxSKKSvvs2maxXSKKXSvdtdSs2maxXtKeSS20二、细菌净增长速度与二、细菌净增长速度与BODBOD利用速度之间的关系利用速度之间的关系XKdtdSYdtdXdv 式中：式中：dX/dtdX/dt污泥的净增长速度，表示单位体积混合液内的污泥的净增长速度，表示单位体积混合液内的活性污泥在单位时间

5、内净增加的质量；活性污泥在单位时间内净增加的质量；v Y Y增殖利用系数，也称产率系数，无量纲，表示利用单位增殖利用系数，也称产率系数，无量纲，表示利用单位质量的质量的BODBOD所生成的污泥质量。所生成的污泥质量。v dS/dtdS/dtBODBOD降解的速度降解的速度t t1 1；v K Kd d活性污泥的自身氧化率，即微生物的分解（死亡）系数，活性污泥的自身氧化率，即微生物的分解（死亡）系数，t t1 1；v X X曝气池污泥浓度，曝气池污泥浓度，kg/mkg/m3 3。Y Y值表示的是微生物增殖的总量，没有去除由于值表示的是微生物增殖的总量，没有去除由于微生物内源呼吸作用而使其本身质量

6、消亡的那微生物内源呼吸作用而使其本身质量消亡的那一部分，所以，这个产率也称为合成产率。一部分，所以，这个产率也称为合成产率。实测所得微生物增殖量，实际上都没有包括由实测所得微生物增殖量，实际上都没有包括由于内源呼吸作用而减少的那部分微生物质量，于内源呼吸作用而减少的那部分微生物质量，也就是微生物的净增殖量，所以，这一产率称也就是微生物的净增殖量，所以，这一产率称为表观产率，用为表观产率，用Y Yobsobs表示。于是，上式可表达为表示。于是，上式可表达为)(tsobsddYdtdX cdobsKYY 1VXK)SYQ(SXde0de0KVX)SYQ(SVXXdrcKYN1如果曝气池的有效体积为

7、如果曝气池的有效体积为V，活性污泥微生物在，活性污泥微生物在曝气池内每天的净增殖量（以曝气池内每天的净增殖量（以X表示）为：表示）为：XVKdtdSYdtdXdVVXVKVSSYVdtdXde0 dS/dt=(S0Se)/=V/Q c=VX/X Nr=Q(S0Se)/VX eseeoSKXSdtdSSS max decKXSSY01desecKSKSY max1 将上式代入：将上式代入：得到：得到：BODBOD去除率与去除率与 c c的关系的关系:描述活性污泥法的主要公式描述活性污泥法的主要公式ewrwcXQQXQVX)(rwcXQVXdrcKYN1QVt v结论：结论：v实际水处理中一般就是

8、通过控制实际水处理中一般就是通过控制 c c 来取得不来取得不同的处理效率的。同的处理效率的。v因为因为BODBOD的去除率的去除率为为:%10000SSSe对于同一废水，进水的对于同一废水，进水的S0S0是固定的，所以去除是固定的，所以去除率取决于出水的率取决于出水的BODBOD浓度浓度SeSe，也即去除率也仅也即去除率也仅与与 c c 有关有关。v在活性污泥法中，污泥回流的目的就是在不增在活性污泥法中，污泥回流的目的就是在不增加曝气池体积的条件下增加加曝气池体积的条件下增加 c c来增加去除率的。来增加去除率的。v这可以比较这可以比较 与与 c c的公式看出，如果没有污泥回的公式看出，如果

9、没有污泥回流，则有流，则有 c c V/QV/Q，此时此时的的去除率在理论上去除率在理论上也仅与也仅与 c c有关，但由于有关，但由于 c cV/QV/Q，要想提高去除要想提高去除率，就要增加率，就要增加 c c，此时要么增加曝气池的体积，此时要么增加曝气池的体积，要么减少处理量。要么减少处理量。v而有回流时而有回流时t tV/QV/Q，c cV/QV/Qw w，要想增加要想增加 c c 只要只要改变改变Q QWW即可，既不需要增加曝气池的体积，也即可，既不需要增加曝气池的体积，也不需要改变处理量，同时可以很方便地通过调不需要改变处理量，同时可以很方便地通过调整整Q QWW来改变去除率。来改变

10、去除率。活性污泥法常数值活性污泥法常数值常常数数单位单位数值（数值（2020CC）范围范围典型值典型值K Kd d 1 1 210 210 5 5K Ks smg/L BODmg/L BOD5 5 mg/L COD mg/L COD 25100251001570 1570 6060Y Ymg MLVSS/mg BODmg MLVSS/mg BOD5 5mg MLVSS/mg COD mg MLVSS/mg COD 0.40.80.40.80.250.4 0.250.4 0.60.60.30.3K Kd dd d 1 1 0.0250.075 0.0250.075 0.060.06例子：例子：v

11、某 有 机 废 水，某 有 机 废 水，S S0 01000mg/L1000mg/L，K K5d5d-1-1，K Ks s100mg/L100mg/L，Y Y，K Kd d-1-1，如果采用不同，如果采用不同的的 c c，会得到不同的，会得到不同的出水出水BODBOD浓度和去除浓度和去除率。率。v以以 c c为横坐标，去除为横坐标，去除率和出水率和出水BODBOD浓度为浓度为纵坐标作图，可得右纵坐标作图，可得右图所示的曲线。图所示的曲线。0 020020040040060060080080010001000120012000 01 12 23 34 45 56 6污 泥龄(d)污 泥龄(d)出

12、水B O D浓 度出水B O D浓 度（m g/L）（m g/L）0 020 2040 4060 6080 80100100去除率（）去除率（）出 水B O D浓 度出 水B O D浓 度去除率去除率v从图中看出，随污泥从图中看出，随污泥龄的延长，出水中龄的延长，出水中BODBOD的浓度下降，而的浓度下降，而去除率上升。去除率上升。v当污泥龄小到一定程当污泥龄小到一定程度时，虽然有一定的度时，虽然有一定的停留时间，但是出水停留时间，但是出水BODBOD的浓度与进水相的浓度与进水相同，即去除率为零。同，即去除率为零。0 02002004004006006008008001000100012001

13、2000 01 12 23 34 45 56 6污泥龄污泥龄/d d出水BOD浓度/mg/L出水BOD浓度/mg/L0 020 2040 4060 6080 80100100去除率去除率/出水BOD浓度出水BOD浓度去除率去除率v说明在活性污泥法中说明在活性污泥法中存在存在最小停留时间最小停留时间。即若停留时间小于此即若停留时间小于此值，没有处理效果。值，没有处理效果。最小污泥龄常用最小污泥龄常用(c c)minmin表示。表示。v(c c)minmin即进出水即进出水BODBOD浓度相同时的浓度相同时的 c c。0 02002004004006006008008001000100012001

14、2000 01 12 23 34 45 56 6污泥龄污泥龄/d d出水BOD浓度/mg/L出水BOD浓度/mg/L0 020 2040 4060 6080 80100100去除率去除率/出水BOD浓度出水BOD浓度去除率去除率(c c)minmin(c c)minmin计算公式：计算公式：dscKSKSY)(00maxmin1 dcKY)(maxmin1 实际情况大多是实际情况大多是S S0 0KKs s，所以有：所以有：v实际废水处理中所选的污泥龄不能小于最实际废水处理中所选的污泥龄不能小于最小污泥龄，否则没有处理效果，对于传统小污泥龄，否则没有处理效果，对于传统的活性污泥法，一般是的活性

15、污泥法，一般是 c c(2-20)(2-20)(c c)minmin 才才能取得较好的处理效果。能取得较好的处理效果。v如果污泥的排放是在回流污泥中排放的，如果污泥的排放是在回流污泥中排放的，则则 c cVX/QVX/Qw wX Xr r，即要想确定，即要想确定 c c需要知道回需要知道回流污泥的浓度和曝气池内的污泥浓度。流污泥的浓度和曝气池内的污泥浓度。三、污泥负荷对需氧量的影响三、污泥负荷对需氧量的影响v理论上，去除理论上，去除lkgBODlkgBOD应消耗应消耗lkgOlkgO2 2。v由于废水中有机物的存在形式及运转条件不同，由于废水中有机物的存在形式及运转条件不同，需氧量有所不同。需

16、氧量有所不同。v废水中胶体和悬浮状态的有机物首先被污泥表废水中胶体和悬浮状态的有机物首先被污泥表面吸附、水解、再吸收和氧化，其降解途径和面吸附、水解、再吸收和氧化，其降解途径和速度与溶解性速度与溶解性BODBOD不同。不同。v当污泥负荷大时，当污泥负荷大时，BODBOD在系统中的停留时间短，在系统中的停留时间短，一些只被吸附而未经氧化的有机物可能随污泥一些只被吸附而未经氧化的有机物可能随污泥排出处理系统，使去除单位排出处理系统，使去除单位BODBOD的需氧量减少。的需氧量减少。在低负荷情况下，有机物能彻底氧化，甚至过量自身氧化，在低负荷情况下，有机物能彻底氧化，甚至过量自身氧化，因此需氧量单耗

17、大。因此需氧量单耗大。从需氧量看，高负荷系统比低负荷系统经济。从需氧量看，高负荷系统比低负荷系统经济。过程总需氧量包括有机物去除过程总需氧量包括有机物去除 (用于分解和合成用于分解和合成)的需氧量以的需氧量以及有机体自身氧化需氧量之和，在工程上，常表示为：及有机体自身氧化需氧量之和，在工程上，常表示为：v式中：式中：O O2 2每日系统的需氧量，每日系统的需氧量，kg/dkg/d；vaa有机物代谢的需氧系数，有机物代谢的需氧系数，kg/kg BODkg/kg BOD；vbb污泥自身氧化需氧系数，污泥自身氧化需氧系数，kg/kg MLSSdkg/kg MLSSd；vN Nr r去除负荷，去除负荷

18、，kg BOD/kg MLSSdkg BOD/kg MLSSd。VXbVXNaOr2 把把N Nr r代入上式代入上式得：得：VXbVXVXSSQaOe)(02)()(002eeSSQVXbaSSQO等式两边除以等式两边除以Q(SQ(S0 0-S-Se e)，得：，得：reNba)SQ(SO02再把再把N Nr r代入，得：代入，得：v即去除每单位质量即去除每单位质量BODBOD的需氧量随污泥负的需氧量随污泥负荷升高而减小。荷升高而减小。v在活性污泥法中，一般在活性污泥法中，一般a a，平均；，平均；b b，平均。平均。v例题：某曝气池的污泥负荷为，已知，例题：某曝气池的污泥负荷为，已知，MLVSS/MLSS=0.8,MLVSS/MLSS=0.8,去除率为去除率为90%90%，求污泥，求污泥的平均停留时间。的平均停留时间。0596.007.08.09.03.06.01drscKYN8.16 c