物理和生物特性

生主要的污泥粒度分布:大于7毫米(5 - 20%),1到7毫米(9 33%),和小于1毫米(50 - 88%),其中约45%小于0.2毫米。在活性污泥中,近似分布是:90%低于0.2毫米,0.2和1毫米之间的8%,1.6% 1 - 3毫米,0.4%超过3毫米。有机污泥衰减更快的一部分,与细分散的数量的增加和胶体粒子和束缚水导致减少水污泥和穷人dewaterability分离。

初级污泥的密度是1.0到1.03克/立方厘米,密度活性污泥是约1.0克/立方厘米。的密度干污泥固体是1.2 - 1.4克/立方厘米。初级污泥固体浓度高于5%,活性污泥固体浓度3%以上非牛顿,这意味着管道水头损失不是正比于速度和粘度。他们也触变,这意味着混合时,他们变得不那么粘。

热物理的污泥的特性如表2.5所示。主要和增厚的混合物的比热活性污泥是x 103 / kg-K 3.5到4.7。污泥干燥的固体颗粒的燃烧热值等于16.7

表2.5污泥的热物理的特征

	温度	热	具体的
	导电率	导电率	热
类型的污泥	(108平方米/ s)	(W / m•K)	(焦每千克•K)
生主要和浪费	- - - - - -	0.4 - -0.6	3.5 - -4.7
活性污泥
真空过滤机脱水	10.9 - -14.3	0.2 - -0.5	2.1 - -3.0
离心机脱水	8.5 - -12.1	0.1 - -0.3	2.0 - -2.4
热干	14.0 - -21.6	0.1 - -0.3	1.7 - -2.2

18.4 MJ /公斤。污泥燃烧的温度430 - 500°C(800到930°F);然而,消除气味,温度需要提高到800到850°C(1470到1560°F)。增厚的过程中激活污泥消化每公斤15倍木星质量产生的热量挥发性悬浮固体。

脱水的过程是自然或机械去除的水污泥。水可能存在于污泥作为自由水或绑定到粒子物理或化学。束缚水存在于污泥越大,所需要的更多的能量或试剂条件下的污泥去除结合水。的分离水从污泥取决于固体颗粒的大小;颗粒越小,贫穷的水从污泥分离。因此,任何污泥处理过程,减少了悬浮的固体颗粒的大小有一个负面影响的调节和dewa-tering污泥。化学污泥的组成也产生重要影响其治疗和dewaterability。化合物的铁、铝、铬和铜、酸和碱,提高沉淀的过程脱水和减少化学试剂的消耗污泥脱水前的条件。油、脂肪和含氮化合物强化厌氧污泥消化但干扰条件和脱水过程。dewaterability污泥可以被测量评估其特定的阻力,这是决定在布氏漏斗测试通过测量从污泥收集滤液的体积和时间过滤。比电阻变化根据污泥的类型及其特征;不同的值如表2.6所示类型的污泥。

表2.6污泥的比电阻

水分

比电阻

类型的污泥

主要从城市污水处理厂污泥大量工业废水的贡献:机器和冶金植物合成橡胶植物纤维植物不同的工厂

91 - 95

92 - 95

95 - 97

93 - 96

96 - 98 93 - 96

50 - 300 200 - 400 300 - 700 300 - 1000 400 - 8000 400 - 2000

增厚的主要活性污泥消化污泥消化混合活性污泥法在小学和增厚:嗜中温条件下高温条件

96 - 98 96 - 98 96 - 97

800 - 6800 4000 - 10000 2400 - 4000

耗氧消化小学和活性污泥法、增厚

表2.7水平的指标细菌和病原体”

	范围的水平	平均水平
	报道	报道
代理	公元前(数量/ g)	(数量/ g) c
总大肠菌	1.1 x 10 ^ 3.4 x 109	6.4 x 108
粪便大肠杆菌	nd - 6.8 x 108	9.5 x 106
粪链球菌	104 - 4.8 x 1.4 x 108	2.1 x 106
沙门氏菌sp。	nd - 1.7 x 107	7.9 x 102
Shingella sp。	ND	ND
铜绿假单胞菌	101 - 9.4 x 1.5 x 104	5.7 x 103
肠病毒	5.9 - -9.0 x 103	3.6 x 102
寄生虫卵子/囊肿	nd - 1.4 x 103	1.3 x 102

资料来源:Lue-Hing et al ., 1998年。

“原始值是小学,中学,和混合污泥。干重的基础上。c ND,没有检测到。

资料来源:Lue-Hing et al ., 1998年。

“原始值是小学,中学,和混合污泥。干重的基础上。c ND,没有检测到。

细菌和病原体在原始初级水平的指标,激活,混合污泥如表2.7所示。微生物群落的多样性使它很难列举人口总数。主要沉积和活性污泥处理废水非常有效的去除废水并把它们运送到污泥微生物。主要沉积减少微生物在污水30 - 70%。活性污泥处理后,减少微生物达到99%到90。

活性污泥中的细菌大多是floc-forming的类型,但污泥还包含丝状微生物。过量的丝状微生物在二次澄清器会导致污泥膨胀。污泥膨胀是一个条件在二级澄清器的絮体不紧凑或解决,导致大量的絮体与澄清器废水排放。

2.4质量平衡

一个好的方法来估算固体生产准备材料质量平衡整个污水处理厂。一个物料平衡准备流的关键组件,BOD,和TSS和设施中营养物质去除,氮和磷应包括在内。质量平衡通常计算平均干燥的天气流量和浓度。然而,如果更高的流动和浓度可能会持续很长一段时间,比如在社区与季节性波动的人口,计算最大的平衡是很重要的条件(通常,最高月平均条件)和设计污泥-

高值的处理设施,避免冲击加载这些设施。循环流从sludge-processing设施,如增稠剂、消化器和脱水系统,也必须包含在质量平衡。

示例2.1演示了质量平衡计算的污水处理厂。表2.8显示了固体浓度和固体为最常用的捕获效率sludge-processing单位。表2.9显示了BOD和TSS浓度回收流从各个流程。有这些价值观的巨大差异。值应选用基于质量平衡计算的数据处理工厂有类似废水浓度和处理系统。

循环流固体制剂的质量平衡很重要。典型的计算方法是先假设一个固定比例的入渗BOD和TSS总回收流程,基于典型植物数据。然后使用一个迭代计算过程,直到增量变化小于5%。然而,如果一个电子表格程序用于计算,增量更改,只有1%或更少。各种仿真软件可提供质量平衡计算。

表2.8典型的固体浓度和捕获效率不同

流程

固体固体捕获

浓度(%)效率(%)

单元操作典型范围典型范围

重力增厚

固体固体捕获

浓度(%)效率(%)

典型单元操作范围典型的范围

重力增厚

主要的污泥	4	12	6	85年	92年	90年
废弃活性污泥(是)	2 -	4	3	75 -	90年	85年
结合小学和是	2 -	6	4	80年	90年	85年
浮选增厚是
用化学物质	4	6	5	90年	97年	95年
不含化学成分	2 -	5	4	80年	95年	90年
重力带增厚
用化学物质	4	6	5	90年	98年	95年
离心机增厚是
用化学物质	4	8	5	90年	98年	95年
不含化学成分	3	6	4	80年	90年	85年
带压滤机脱水
与化学物质,原污泥	18岁	30.	23	90年	98年	95年
与化学物质,消化污泥	12	25	18	90年	98年	95年
离心机脱水
用化学物质	15	35	24	85年	98年	92年
压滤机脱水
用化学物质	20.	-45年	38	90年	98年	95年

来源:从麦特卡尔夫&艾迪,2003年改编部分。

来源:从麦特卡尔夫&艾迪,2003年改编部分。

表2.9 BOD和TSS含量循环流动

典型单元操作范围典型的范围

重力浓缩上清液

主要的污泥	100 -	-400年	250年	One hundred.	400年	200年
废弃活性污泥(是)	100 -	500年	300年	One hundred.	400年	300年
结合小学和是	80 -	400年	300年	One hundred.	400年	250年
浮选增厚subnatant	100 -	1000年	250年	One hundred.	2000年	300年
重力带增厚滤液	100 -	2500年	800年	One hundred.	2000年	1000年
离心机增厚centrate	200 -	3000年	1000年	500年	3000年	1000年
带式过滤机新闻脱水滤液	50 -	-600年	300年	One hundred.	2000年	1000年
离心机脱水centrate	50 -	-300年	1000年	200年	-9000年	5000年
压滤机脱水滤液	50 -	-300年	200年	50	1000年	600年
好氧消化supernatnat	One hundred.	1800年	500年	One hundred.	9000年	3500年
厌氧消化上清液	500年	5000年	1000年	800年	9000年	4500年
污泥泻湖上层清液	One hundred.	250年	200年	10	200年	One hundred.

来源:从麦特卡尔夫&艾迪,2003年改编部分。

来源:从麦特卡尔夫&艾迪,2003年改编部分。

最后一级曝气

澄清器柜澄清器

最后一级曝气

澄清器柜澄清器

例2.1:固体质量平衡计算这个例子说明了制备的固体质量平衡假设的污水处理厂。图2.7是一个流的示意图。一些污泥处理的单位所示图是典型的设备和流程,和类似的设备和工艺可以代替根据选择和污泥处理系统的设计。例如,一个重力浓缩机、浮选增稠剂或离心浓缩机可以代替重力带增稠剂。然而,适当的处理污泥的特性和固体捕获效率,表2.8和2.9所示,应该使用的质量平衡计算。

以下是所需的信息质量平衡计算:

平均每日流量= 15000 m3 / d (4 mgd)

入渗特征:

注意:g / m3和mg / L数值相同。

主要澄清器:

BOD去除VSS: TSS去除30%:60%:65%的TSS

污泥浓度:6%

废水:

1。每日影响质量价值观:

2。回收:固体质量平衡应该使用一个迭代的方法计算。第一个迭代,假设以下总回收b。TSS

(15000 m3 / d) (200 g / m3) = 103克/公斤

(15000 m3 / d) (250 g / m3) 103克/公斤=

3750公斤/天

3000公斤/ d流:

流:1%的渗透BOD: 2%的入渗BOD

TSS:

4%的入渗TSS

。流= (15000 m3 / d) (0.01) = 150 m3 / d b。BOD =(3000公斤/ d)(0.02) = 60公斤/ d c。TSS =(3750公斤/ d)(0.04) = 150公斤/ d

3所示。主要澄清器:

。渗透= (15000 + 150)m3 / d = 15150 m3 / d b。影响BOD =(3000 + 60公斤/ d = 3060公斤/ d c。影响TSS =(3750 + 150)公斤/ d = 3900公斤/ d d。BOD去除=(3060公斤/ d)(0.30) = 918公斤/ d e。TSS删除=(3900公斤/ d)(0.60) = 2340公斤/ d f。废水BOD =(3060 - 918)公斤/ d = 2142公斤/ d g。废水TSS =(3900 - 2340)公斤/ d = 1560公斤/ d h。VSS删除=(2340公斤/ d)(0.65) = 1521公斤/ d i。废水VSS =(2340 - 1521)公斤/ d = 819公斤/ d j。在6%浓度、污泥流量= _2340公斤/ d_

= 39 m3 / d k。废水流= (15150 - 39)m3 / d = 15111 m3 / d雷竞技csgo

4所示。工厂废水:在第一个迭代中,假设工厂废水流是一样的植物渗透,尽管这可能随循环流和初级污泥和流排放污泥处理系统。

5。二级过程:

操作参数:

RAS和浓度= 0.8% (8000 g / m3)

mls = 80%的美国职业足球大联盟

(15000 m3 / d) (10 g / m3) _ 103克/公斤(15000 m3 / d) (10 g / m3) _ _ 103克/公斤

150公斤/天

150公斤/ d b。渗透= 15111 m3 / d(见3雷竞技csgo k)

c。影响BOD浓度=(2142公斤/ d)(103克/公斤)

d。生物质生产必须浪费:使用生物质能方程(2.5)的一部分,我们有

YobsQ (S0 Se) 103克/公斤

注意:在现实中,底物的废水(入渗可溶性BOD逃避治疗)应确定基于可生物降解废水的BOD TSS。然而,错误使用废水BOD作为废水衬底是微不足道的。在分级曝气池,一些设计师完全忽略废水BOD,因为它通常是少量的。

e。确定被浪费的固体基于mls的MLVSS是80%:

()——150公斤/ d = 1246公斤/ d f。确定流动的固体浓度:0.8%

是= 1246公斤/ d 156 m3 / d = 0.008 x 103公斤/立方米

g。返回活性污泥:假设一个mls 3500 g / m3,计算出拉比:

Qr RAS / Q = = 0.78(回收率78%)RAS流= (15111 m3 / d) (0.雷竞技csgo78) = 11787 m3 / d h。总混合酒(ML)流= (15111 + 11787)m3 / d

我在RAS TSS _ (11787 mvd) (0.80) (10000 g / m3)。103克/公斤_ 94296公斤/ d j。TSS毫升的曝气池_(1560 + 94296)公斤/ d (3。g + 5.我)

_ 95856公斤/ d k。TSS毫升的曝气池_(95856 + 1117)公斤/ d雷竞技csgo

l。TSS浓度混合酒= -

注意:如果固体从混合酒,浪费浪费基于mls的体积浓度的3368 g / m3

(1246公斤/ dXlOVkg) _ 346 mYd 3605 g / m3的

6。重力带增厚:

操作参数:

是流= 156 m3 / d(见5. f)是固体_ 1246公斤/ d(见5. e) _浓度0.8%固体捕获效率_ 95%浓缩污泥浓度5% _

带冲洗水流和聚合物的重量并不认为在质量平衡calcwulations。

b。在浓缩污泥固体_(1246公斤/ d)(0.95) _ 1184公斤/ d c。浓缩污泥流_ - 1184公斤/ d - _ 24 m3 / d

d。VSS在增厚污泥_(1184)(0.80)_ 947公斤/ d e。滤液流_ (156 - 24)m3 / d _ 132 m3 / d f。TSS在滤液_(1246 - 1184)公斤/ d _ 62公斤/ d g。假设是固体的BOD是50%,

滤液中BOD _(62公斤/ d)(0.50) _ 31公斤/ d h。BOD浓缩污泥=(1184公斤/ d)(0.50) = 592公斤/ d 7。好氧污泥消化:

操作参数:

VSS破坏消化= 38% BOD在上层清液= 500 g / m3 TSS suppernatant = 3000 g / m消化污泥排出物浓度= 5%

b。TSS蒸煮器=(2340 + 1184)公斤/ d(见3。6. e和b)

= 3524公斤/ d c。VSS蒸煮器=(2340 + 1184)公斤/ d(见3。h和6. d)

= 2468公斤/ d d。流向消化池= (39 + 24)m3 / d(见3。j和6.摄氏度)

= 63 m3 / d e。Non-VSS蒸煮器=(3524 - 2468)公斤/ d

= 1056公斤/ d f。VSS剩余后消化=(2468公斤/ d) (1 - 0.38)

= 1530公斤/ d g。TSS剩余后消化=(1056 + 1350)公斤/ d

= 2586公斤/ d h。确定上层清液之间的流动分布在3000 g / m3(0.3%)浓度和消化污泥排出物在5%浓度,让Qs上层清液流和Qd消化污泥排出物。然后

[(Qs m3 / d) (0.003) + (Qd m3 / d)(0.05)](103公斤/立方米)= 2586公斤/ 50 d 3 q + Qd = 2586 (i) Qs + Qd = 63 (2)

(2)乘以3

•时续订- t t (12 mvd) (500 g / m3)我。BOD在上层清液=——”。- - - - - = 6公斤/ d

103克/公斤j。TSS在上层清液= (12 mvd) (3«X > g / m3) = 36公斤/ d

103 ^公斤k。TSS在消化污泥抽汲=(2586 - 36)公斤/ d / d = 2550公斤

注意:如果没有上层清液回收,流向和蒸煮器是相同的(63 m3 / d)

TSS浓缩的。在消化污泥= 2586公斤^ d

63 (mvd) (103 k ^ m3) = 0.041 (4.1%)

8。带式压滤机(桶)脱水操作参数:

固体捕获效率= 95%脱水蛋糕固体= = 95% 20%比重的蛋糕

带冲洗水流和聚合物的重量并不认为在质量平衡计算。

b。污泥饼固体=(2550公斤/ d)(0.95) = 2423公斤/ d c。蛋糕卷= -2423 k ^ ^ - = 12 mvd

d。滤液流= (52 - 12)m3 / d = 39 m3 / d e。滤液TSS =(2550 - 2423)公斤/ d = 127公斤/ d f。假设滤液的BOD滤液TSS的50%,

9。总回收数量和数量假定:

流= (132 + 12 + 39)m3 / d = 186 m3 / d和211 m3 / d BOD =(32 + 6 + 65)千克/ d / d = 103公斤和101公斤/ d TSS =(34 + 36 + 130)千克/ d / d = 229公斤和225公斤/ d

10。这些新的回收数量应该用于第二个迭代质量平衡,应该执行,如果需要,额外的迭代,直到回收的变化量小于5%。如果质量平衡计算是使用电子表格程序,执行额外的迭代更容易和可以重复直到1%或更少数量的变化。

11。下面的数量是总回收数量后第二个迭代和显示与数量在第一次迭代:

流= (132 + 12 + 40)m3 / d = 186 m3 / d和211 m3 / d BOD =(32 + 6 + 65)千克/ d / d = 103公斤和101公斤/ d TSS =(63 + 36 + 130)公斤/ d / d = 229公斤和225公斤/ d

图2.8 2.1 WWTP质量平衡的例子。在m3 / d(单位:流,BOD和TSS公斤/ d)。

12。大量的流(m3 / d), BOD(公斤/ d),和TSS(公斤/ d),第二次迭代之后,所有的单元过程治疗如图2.8所示。

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