室外排水设计规范 [附条文说明] GB50014-2006(2016年版) 建标库

6.6  活性污泥法

  一般规定

6.6.1  根据去除碳源污染物、脱氮、除磷、好氧污泥稳定等不同要求和外部环境条件,选择适宜的活性污泥处理工艺。

6.6.2  根据可能发生的运行条件,设置不同运行方案。

6.6.3  生物反应池的超高,当采用鼓风曝气时为0.5m~1.0m;当采用机械曝气时,其设备操作平台宜高出设计水面0.8m~1.2m。

6.6.4  污水中含有大量产生泡沫的表面活性剂时,应有除泡沫措施。

6.6.5  每组生物反应池在有效水深一半处宜设置放水管。

6.6.6  廊道式生物反应池的池宽与有效水深之比宜采用1:1~2:1。有效水深应结合流程设计、地质条件、供氧设施类型和选用风机压力等因素确定,可采用4.0m~6.0m。在条件许可时,水深尚可加大。

6.6.7  生物反应池中的好氧区(池),采用鼓风曝气器时,处理每立方米污水的供气量不应小于3m3。好氧区采用机械曝气器时,混合全池污水所需功率不宜小于25W/m3;氧化沟不宜小于15W/m3。缺氧区(池)、厌氧区(池)应采用机械搅拌,混合功率宜采用2W/m3~8W/m3。机械搅拌器布置的间距、位置,应根据试验资料确定。

6.6.8  生物反应池的设计,应充分考虑冬季低水温对去除碳源污染物、脱氮和除磷的影响,必要时可采取降低负荷、增长泥龄、调整厌氧区(池)及缺氧区(池)水力停留时间和保温或增温等措施。

6.6.9  原污水、回流污泥进入生物反应池的厌氧区(池)、缺氧区(池)时,宜采用淹没入流方式。

  传统活性污泥法

6.6.10  处理城镇污水的生物反应池的主要设计参数,可按表6.6.10的规定取值。

表6.6.10传统活性污泥法去除碳源污染物的主要设计参数

6.6.11  当以去除碳源污染物为主时,生物反应池的容积,可按下列公式计算:

    1  按污泥负荷计算:

    2  按污泥泥龄计算:

    式中:V——生物反应池容积(m3);

          So——生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L);

          Se——生物反应池出水五日生化需氧量(mg/L)(当去除率大于90%时可不计入);

          Q——生物反应池的设计流量(m3/h);

          Ls——生物反应池五日生化需氧量污泥负荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)];

          X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS/L);

          Y——污泥产率系数(kgVSS/kgBOD5),宜根据试验资料确定,无试验资料时,一般取0.4~0.8;

          Xv——生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gMLVSS/L);

          θc——污泥泥龄(d),其数值为0.2~15;

          Kd——衰减系数(d-1),20℃的数值为0.04~0.075。

6.6.12  衰减系数Kd值应以当地冬季和夏季的污水温度进行修正,并按下式计算:

    式中:KdT——T℃时的衰减系数(d-1);

          Kd20——20℃时的衰减系数(d-1);

          T——设计温度(℃);

          θT——温度系数,采用1.02~1.06。

6.6.13  生物反应池的始端可设缺氧或厌氧选择区(池),水力停留时间宜采用0.5h~1.0h。

6.6.14  阶段曝气生物反应池宜采取在生物反应池始端1/2~3/4的总长度内设置多个进水口。

6.6.15  吸附再生生物反应池的吸附区和再生区可在一个反应池内,也可分别由两个反应池组成,并应符合下列要求:

    1  吸附区的容积,不应小于生物反应池总容积的1/4,吸附区的停留时间不应小于0.5h。

    2  当吸附区和再生区在一个反应池内时,沿生物反应池长度方向应设置多个进水口;进水口的位置应适应吸附区和再生区不同容积比例的需要;进水口的尺寸应按通过全部流量计算。

6.6.16  完全混合生物反应池可分为合建式和分建式。合建式生物反应池的设计,应符合下列要求:

    1  生物反应池宜采用圆形,曝气区的有效容积应包括导流区部分。

    2  沉淀区的表面水力负荷宜为0.5m3/(m2·h)~1.0m3/(m2·h)。

  生物脱氮、除磷

6.6.17  进入生物脱氮、除磷系统的污水,应符合下列要求:

    1  脱氮时,污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比宜大于4。

    2  除磷时,污水中的五日生化需氧量与总磷之比宜大于17。

    3  同时脱氮、除磷时,宜同时满足前两款的要求。

    4  好氧区(池)剩余总碱度宜大于70mg/L(以CaCO3计),当进水碱度不能满足上述要求时,应采取增加碱度的措施。

6.6.18  当仅需脱氮时,宜采用缺氧/好氧法(ANO法)。

    1  生物反应池的容积,按本规范第6.6.11条所列公式计算时,反应池中缺氧区(池)的水力停留时间宜为0.5h~3h。

    2  生物反应池的容积,采用硝化、反硝化动力学计算时,按下列规定计算。

        1)缺氧区(池)容积,可按下列公式计算:

    式中:Vn——缺氧区(池)容积(m3);

          Q——生物反应池的设计流量(m3/d);

          X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS/L);

          Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg/L);

          Nte——生物反应池出水总氮浓度(mg/L);

          △Xv——排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSS/d);

          Kde——脱氮速率[(kgNO3-N)/(kgMLSS·d)],宜根据试验资料确定。无试验资料时,20℃的Kde值可采用0.03~0.06(kgNO3-N)/(kgMLSS·d),并按本规范公式(6.6.18-2)进行温度修正;Kde(T)、Kde(20)分别为T℃和20℃时的脱氮速率;

          T——设计温度(℃);

          Yt——污泥总产率系数(kgMLSS/kgBOD5),宜根据试验资料确定。无试验资料时,系统有初次沉淀池时取0.3,无初次沉淀池时取0.6~1.0;

          y——MLSS中MLVSS所占比例;

          So——生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L);

          Se——生物反应池出水五日生化需氧量(mg/L)。

        2)好氧区(池)容积,可按下列公式计算:

    式中:Vo——好氧区(池)容积(m3);

          θco——好氧区(池)设计污泥泥龄(d);

          F——安全系数,为1.5~3.0;

          μ——硝化菌比生长速率(d-1);

          Na——生物反应池中氨氮浓度(mg/L);

          Kn——硝化作用中氮的半速率常数(mg/L);

          T——设计温度(℃);

          0.47——15℃时,硝化菌最大比生长速率(d-1)。

        3)混合液回流量,可按下式计算:

    式中:QRi——混合液回流量(m3/d),混合液回流比不宜大于400%;

          QR——回流污泥量(m3/d);

          Nke——生物反应池出水总凯氏氮浓度(mg/L);

          Nte——生物反应池出水总氮浓度(mg/L)。

    3  缺氧/好氧法(ANO法)生物脱氮的主要设计参数,宜根据试验资料确定;无试验资料时,可采用经验数据或按表6.6.18的规定取值。

表6.6.18缺氧/好氧法(ANO法)生物脱氮的主要设计参数

6.6.19  当仅需除磷时,宜采用厌氧/好氧法(APO法)。

    1  生物反应池的容积,按本规范第6.6.11条所列公式计算时,反应池中厌氧区(池)和好氧区(池)之比,宜为1:2~1:3。

    2  生物反应池中厌氧区(池)的容积,可按下式计算:

    式中:VP——厌氧区(池)容积(m3);

          tP——厌氧区(池)水力停留时间(h),宜为1~2;

          Q——设计污水流量(m3/d)。

    3  厌氧/好氧法(APO法)生物除磷的主要设计参数,宜根据试验资料确定;无试验资料时,可采用经验数据或按表6.6.19的规定取值。

表6.6.19厌氧/好氧法(APO法)生物除磷的主要设计参数

    4  采用生物除磷处理污水时,剩余污泥宜采用机械浓缩。

    5  生物除磷的剩余污泥,采用厌氧消化处理时,输送厌氧消化污泥或污泥脱水滤液的管道,应有除垢措施。对含磷高的液体,宜先除磷再返回污水处理系统。

6.6.20  当需要同时脱氮除磷时,宜采用厌氧/缺氧/好氧法(AAO法,又称A2O法)。

    1  生物反应池的容积,宜按本规范第6.6.11条、第6.6.18条和第6.6.19条的规定计算。

    2  厌氧/缺氧/好氧法(AAO法,又称A2O法)生物脱氮除磷的主要设计参数,宜根据试验资料确定;无试验资料时,可采用经验数据或按表6.6.20的规定取值。

表6.6.20厌氧/缺氧/好氧法(AAO法,又称A2O法)生物脱氮除磷的主要设计参数

    3  根据需要,厌氧/缺氧/好氧法(AAO法,又称A2O法)的工艺流程中,可改变进水和回流污泥的布置形式,调整为前置缺氧区(池)或串联增加缺氧区(池)和好氧区(池)等变形工艺。

  氧化沟

6.6.21  氧化沟前可不设初次沉淀池。

6.6.22  氧化沟前可设置厌氧池。

6.6.23  氧化沟可按两组或多组系列布置,并设置进水配水井。

6.6.24  氧化沟可与二次沉淀池分建或合建。

6.6.25  延时曝气氧化沟的主要设计参数,宜根据试验资料确定,无试验资料时,可按表6.6.25的规定取值。

表6.6.25延时曝气氧化沟主要设计参数

6.6.26  当采用氧化沟进行脱氮除磷时,宜符合本规范第6.6.17条~第6.6.20条的有关规定。

6.6.27  进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端,出水点宜设在充氧器后的好氧区。氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关,当采用转刷、转碟时,宜为0.5m;当采用竖轴表曝机时,宜为0.6m~0.8m,其设备平台宜高出设计水面0.8m~1.2m。

6.6.28  氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关,宜采用3.5m~4.5m。

6.6.29  根据氧化沟渠宽度,弯道处可设置一道或多道导流墙;氧化沟的隔流墙和导流墙宜高出设计水位0.2m~0.3m。

6.6.30  曝气转刷、转碟宜安装在沟渠直线段的适当位置,曝气转碟也可安装在沟渠的弯道上,竖轴表曝机应安装在沟渠的端部。

6.6.31  氧化沟的走道板和工作平台,应安全、防溅和便于设备维修。

6.6.32  氧化沟内的平均流速宜大于0.25m/s。

6.6.33  氧化沟系统宜采用自动控制。

  序批式活性污泥法(SBR)

6.6.34  SBR反应池宜按平均日污水量设计;SBR反应池前、后的水泵、管道等输水设施应按最高日最高时污水量设计。

6.6.35  SBR反应池的数量宜不少于2个。

6.6.36  SBR反应池容积,可按下式计算:

    式中:Q——每个周期进水量(m3);

          tR——每个周期反应时间(h)。

6.6.37  污泥负荷的取值,以脱氮为主要目标时,宜按本规范表6.6.18的规定取值;以除磷为主要目标时,宜按本规范表6.6.19的规定取值;同时脱氮除磷时,宜按本规范表6.6.20的规定取值。

6.6.38  SBR工艺各工序的时间,宜按下列规定计算:

    1  进水时间,可按下式计算:

    式中:tF——每池每周期所需要的进水时间(h);

          t——一个运行周期需要的时间(h);

          n——每个系列反应池个数。

    2  反应时间,可按下式计算:

    式中:m——充水比,仅需除磷时宜为0.25~0.5,需脱氮时宜为0.15~0.3。

    3  沉淀时间ts宜为1h。

    4  排水时间tD宜为1.0h~1.5h。

    5  一个周期所需时间可按下式计算:

    式中:tb——闲置时间(h)。

6.6.39  每天的周期数宜为正整数。

6.6.40  连续进水时,反应池的进水处应设置导流装置。

6.6.41  反应池宜采用矩形池,水深宜为4.0m~6.0m;反应池长度与宽度之比:间隙进水时宜为1:1~2:1,连续进水时宜为2.5:1~4:1。

6.6.42  反应池应设置固定式事故排水装置,可设在滗水结束时的水位处。

6.6.43  反应池应采用有防止浮渣流出设施的滗水器;同时,宜有清除浮渣的装置。