1、水污染治理技術(shù),第三章 3.1好氧活性污泥法的基本原理,1,PPT學(xué)習(xí)交流,3.1好氧活性污泥法的基本原理,活性污泥法的定義 以“活性污泥”為主體的污水處理方法，是污水中污染物生物自然降解凈化的人工強化方法。 活性污泥：微生物群體及其吸附的有機物質(zhì)和無機物質(zhì)的總稱，懸浮態(tài)存在污水中。,2,PPT學(xué)習(xí)交流,一、活性污泥法基本工藝流程,3,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥法基本工藝組成 1.初沉池（初次沉淀池） 功能：去除可沉物和漂浮物，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負荷。（去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%） 促進膠體顆粒吸附絮凝，強化分離效果。 調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量，減緩對后續(xù)處理系統(tǒng)的沖擊。 可在初沉池

2、前投加含鐵混凝劑，強化除磷效果。,4,PPT學(xué)習(xí)交流,適用范圍：生活污水和懸浮物較高的工業(yè)污水均易采用初沉池預(yù)處理 主要形式：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池、斜板沉淀池 2.曝氣池 功能：提供泥、水充分接觸的混合條件，提供污水停留時間，滿足好氧微生物所需溶解氧量，實現(xiàn)分解水中的各類污染污。即實現(xiàn)人工強化的場所。 是整個活性污泥處理工藝的核心,5,PPT學(xué)習(xí)交流,主要形式：推流式、完全混合式、封閉環(huán)流式（根據(jù)污水在池內(nèi)的流動形態(tài)） 推流式曝氣池： 污水一端進入，水平推進，另一端流出 池中污染物濃度沿流動方向遞減,6,PPT學(xué)習(xí)交流,優(yōu)缺點： 運行經(jīng)驗較多，運行穩(wěn)定 耐沖擊能力較低，適用

3、于進水水質(zhì)穩(wěn)定的污水 占地面積大，基建費用高 曝氣方式：多為鼓風(fēng)曝氣 布置形式：單廊道和多廊道 典型工藝：傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣法、生物吸附法的曝氣池,7,PPT學(xué)習(xí)交流,完全混合式曝氣池 池體一般呈圓形、方形或矩形，水深一般3-5m； 圓形和方形池從中間進水，周邊出水； 矩形池從一邊長邊進水，另一長邊出水； 全池污染物濃度基本一致，有較強抗沖擊負荷能力,8,PPT學(xué)習(xí)交流,優(yōu)缺點： 具有較強的抗沖擊負荷能力 池中需氧量均衡，動力消耗低于推流式曝氣池 完全混合曝氣池傳質(zhì)推動力小，容易發(fā)生短流 出水水質(zhì)較推流式差，易發(fā)生污泥膨脹 曝氣方式：機械曝氣和鼓風(fēng)曝氣 布置形式：合建式和分建式,9,PP

4、T學(xué)習(xí)交流,封閉環(huán)流式曝氣池 上述兩種類型的一種綜合。污水進入反應(yīng)池后，在曝氣設(shè)備的作用下快速、均勻的與反應(yīng)池中混合液混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動。 曝氣池的平面形狀：長方形廊道、圓形及環(huán)形； 曝氣方式：鼓風(fēng)曝氣、機械曝氣及機械鼓風(fēng)曝氣式。 典型工藝：氧化溝,10,PPT學(xué)習(xí)交流,3.沉淀池 功能：進行泥水分離，使混合液澄清保證出水水質(zhì)，使沉淀污泥得到濃縮； 提供回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。它的作用效果直接影響活性污泥處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥的濃度。 主要形式：平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池（根據(jù)水流方向）其中以輻流式應(yīng)用最廣。,11,PPT學(xué)習(xí)交流,4.曝氣系統(tǒng)

5、 功能：提供好氧微生物新陳代謝過程所需要的溶解氧； 混合攪拌的作用，使微生物和污染物充分接觸，強化生化反應(yīng)的傳質(zhì)過程。 主要分類：鼓風(fēng)曝氣裝置和機械曝氣裝置。 鼓風(fēng)曝氣裝置組成：鼓風(fēng)機房和布氣系統(tǒng)、曝氣裝置,12,PPT學(xué)習(xí)交流,5.污泥回流系統(tǒng) 功能：維持曝氣池內(nèi)污泥濃度相對平衡； 組成：由回流污泥泵、回流污泥管道或渠道組成； 回流泵將二沉池沉淀污泥回流到曝氣池，維持曝氣池的污泥濃度，保證曝氣池的處理效果；同時通過調(diào)整回流量的大小，控制曝氣池的運行狀況。 6.剩余污泥處理系統(tǒng) 功能：維護活性污泥的濃度，保護生物的活性，需要穩(wěn)定地向系統(tǒng)外排放污泥，這部分污泥就是剩余污泥。,13,PPT學(xué)習(xí)交流

6、,二、活性污泥的組成與性狀 1.活性污泥的組成 具有新陳代謝功能的微生物； 微生物內(nèi)源呼吸而自身氧化的殘留物； 被污泥絮體吸附的難降解有機物； 被污泥絮體吸附的無機物。 廢水生物處理的主體:微生物,細菌、真菌、藻類、 原生動物及后生動物。,14,PPT學(xué)習(xí)交流,細菌：廢水生物處理過程中最主要的微生物。 細菌以異養(yǎng)型的原核細菌為主 細菌是以溶解性物質(zhì)為食物的單細胞微生物。 存在形式：菌膠團,球菌,桿菌,螺旋菌,15,PPT學(xué)習(xí)交流,分類: 根據(jù)需氧情況不同: 根據(jù)能源利用情況的不同: 根據(jù)生長溫度的不同: 特點： 具有較高的增殖速率 具有較強分解有機物并將其轉(zhuǎn)化為無機物質(zhì)的功能。 具有數(shù)量的優(yōu)勢

7、，每毫升成熟活性污泥中細菌數(shù)大致在107109個,好氧細菌 兼性細菌 厭氧細菌,自養(yǎng)菌 異養(yǎng)菌,低溫菌(1015C) 中溫菌(1545C) 高溫菌(45C),16,PPT學(xué)習(xí)交流,真菌 多細胞的異養(yǎng)型微生物，屬于專性好氧微生物 特點: 能在低溫和低pH值的條件生長 在生長過程中對氮的要求較低 能降解纖維素。,絲狀菌 大量出現(xiàn)，會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象,霉菌,17,PPT學(xué)習(xí)交流,原生動物和后生動物 作用：促進生物絮凝； 凈化作用； (3)指示性作用。 原生動物和后生動物的種屬與數(shù)量的變化，與出水水質(zhì)相關(guān)，可作為指示生物。 水質(zhì)好（BOD2030）：鞭毛類原生動物、根足蟲、變形蟲,18,PPT學(xué)習(xí)交流

8、,活性污泥中常見的三類原生動物：肉足類、鞭毛類、纖毛類。它們的主要食物對象是細菌。 凈化作用僅次于細菌,變形蟲,草履蟲,吸管蟲,19,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥中常出現(xiàn)的后生動物：輪蟲、線蟲和寡毛類，它們通常以細菌、原生動物以及活性污泥碎片為食,輪蟲,鐘蟲,20,PPT學(xué)習(xí)交流,2.活性污泥的性狀 深（黃）褐色的絮絨狀顆粒 呈不定形狀，微具土壤味。 絮體大小介于0.020.2mm之間； 具有較大的表面積（20100cm2/mL）； 較高的含水率（一般在99以上）； 污泥中的主要成分為有機物，占75%85%,21,PPT學(xué)習(xí)交流,3.活性污泥的結(jié)構(gòu)與功能 活性污泥工藝中，細菌是以菌膠團的形式存在

9、菌膠團發(fā)育良好，活性污泥的絮凝、吸附及沉淀等功能才能正常發(fā)揮，才有助于污泥沉淀 菌膠團和絲狀菌形成一個共同的微生物體系。絲狀菌作為污泥絮體的骨架，菌膠團附著在其表面上，形成結(jié)構(gòu)緊密、沉降性能良好的污泥絮體。處于平衡狀態(tài)時，沉淀性能較好；不平衡時，細菌離散，污泥膨脹，沉淀性差。,22,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥的功能 主要功能是去除有機物 同時還存在硝化細菌和反硝化細菌脫氮 除磷，通過聚磷菌的厭氧釋磷、好氧吸磷，然后排泥去污水中的磷,23,PPT學(xué)習(xí)交流,三、活性污泥法生物降解與增長規(guī)律 1.生物降解的過程及原理 是物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)等綜合反應(yīng)的過程。結(jié)果是污水得到凈化，微生物獲得能

10、量合成新的細胞，使活性污泥得到增長 活性污泥凈化反應(yīng)過程 初期吸附去除； 微生物的代謝； 絮凝與沉淀。,24,PPT學(xué)習(xí)交流,初期吸附去除 污水開始與活性污泥接觸的較短時間（大概為510min）內(nèi)，污水中的有機污染物被大量吸附到活性污泥的表面，從而與水分離。,圖3.2曝氣時間與BOD的關(guān)系,在30min內(nèi)，BOD的去除率可高達70,被吸附的懸浮態(tài)和膠態(tài)有機物， 在細菌胞外酶的作用下， 變成可溶性有機物擴散到污水中， 致使污水中的BOD回升,25,PPT學(xué)習(xí)交流,初期吸附的速度主要取決于兩點： 微生物的活性； 決定著活性污泥的吸附、凝聚功能 反應(yīng)器內(nèi)水力擴散程度與水動力學(xué)的規(guī)律。 影響了活性污泥

11、和污染物的接觸程度,因此，曝氣池內(nèi)對活性污泥進行足夠的曝氣，提高污泥活性和接觸程度，一定程度上可促進吸附，但過分曝氣，將導(dǎo)致活性污泥自身氧化過分，也會降低吸附去除效果。,26,PPT學(xué)習(xí)交流,微生物的代謝,分解代謝（異化作用）,27,PPT學(xué)習(xí)交流,合成代謝（同化作用）,內(nèi)源代謝反應(yīng)缺乏營養(yǎng)物質(zhì),無論分解代謝還是合成代謝，都能夠去除污水中的有機污染物，但產(chǎn)物不同，分解代謝產(chǎn)物主要是二氧化碳和水，一般可直接排入環(huán)境；而合成代謝產(chǎn)物是新生的微生物細胞和內(nèi)源代謝的殘渣，通常以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)，對其應(yīng)采取妥善處理，否者會造成二次污染。,28,PPT學(xué)習(xí)交流,絮凝與沉淀 絮凝與沉淀：參與有機物代謝

12、的微生物，在代謝反應(yīng)過程中會形成絮凝體顆粒，進入沉淀池后，從混合液中沉淀分離出來，這一過程就是活性污泥的絮凝與沉淀過程 絮凝體的形成是污泥沉淀的關(guān)鍵：它是活性污泥的基本結(jié)構(gòu)。它能夠防止微型動物對游離細菌的吞噬，并承受曝氣等外界不利因素的影響，更有利于與處理水的分離。,29,PPT學(xué)習(xí)交流,絮體形成的原因 細菌體內(nèi)積累的聚-羥基丁酸釋放到液相中，促使細菌間相互凝聚，結(jié)成絨粒； 微生物攝食過程釋放的黏性物質(zhì)促進凝聚 外界營養(yǎng)不足時細菌內(nèi)部能量降低，表面電荷減少，細菌顆粒間的結(jié)合力大于排斥力，形成絮體顆粒 固液分離的好壞，直接影響出水水質(zhì)。 固液分離的方法有重力沉淀（常用）和氣浮法 沉淀是混合液中固

13、相活性污泥顆粒同污水分離的過程。,30,PPT學(xué)習(xí)交流,2.微生物的增長規(guī)律 定義：污染物降解過程中，微生物的生長、增值規(guī)律，常用增殖曲線描述。 增殖曲線是指在某些關(guān)鍵的環(huán)境條件下（溫度、溶解氧等滿足微生物生長要求），營養(yǎng)物質(zhì)一次充分投加后，一定量初始微生物種群進行代謝活動，產(chǎn)生的微生物數(shù)量隨時間的增殖和衰減規(guī)律。 微生物的增長曲線可以分成四個階段：停滯期、對數(shù)增殖期、減速增殖期和內(nèi)源呼吸期（見圖3.4）,31,PPT學(xué)習(xí)交流,圖3.4 活性污泥增長曲線,生物處理過程三要素,32,PPT學(xué)習(xí)交流,（1）停滯期 停滯期也稱適應(yīng)期、調(diào)整期或延遲期。 培養(yǎng)的初期，微生物剛進入新的培養(yǎng)環(huán)境中，細胞中的

14、酶系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)階段。 停滯期的特點： 經(jīng)過這一時期后，微生物從數(shù)量上沒有較大增殖； 菌體體積有所增大； 對應(yīng)的酶系統(tǒng)已經(jīng)形成； 產(chǎn)生了適應(yīng)新環(huán)境的變異，為污水凈化做了充足準備 BOD5、COD等各項污染指標并無較大變化,33,PPT學(xué)習(xí)交流,(2) 對數(shù)增殖期 也稱對數(shù)生長期或等速增殖期。 適應(yīng)期后，有機營養(yǎng)物豐富，是微生物快速度增加的階段 對數(shù)增殖期的特點： 微生物數(shù)量上以幾何級數(shù)N= N02n關(guān)系增加； 有機物降解速度非常快，溶解氧的需求量大； 微生物活性很強，污泥質(zhì)地松散，不能形成較好的絮凝體，污泥的沉淀性能不佳； 不宜采用此階段作為實際活性污泥處理的運行工況,34,PPT學(xué)習(xí)交流,

15、(3) 減速增殖期 也稱穩(wěn)定期或平衡期。 營養(yǎng)物質(zhì)成為微生物增殖的控制因素的階段。微生物增殖減慢，活的微生物總數(shù)趨近穩(wěn)定 減速增殖期的特點： 活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均較好； 污水中殘存的有機物濃度較低，且整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定； 減速增殖期的長短可控：與菌種和外界環(huán)境有關(guān)，通過添加營養(yǎng)物質(zhì)，并排出代謝物，可控制微生物在對數(shù)增殖期。 實際運行中多將曝氣池的運行工況控制在減速增殖期。,35,PPT學(xué)習(xí)交流,(4) 內(nèi)源呼吸期 又稱為衰減期。 微生物開始利用自身貯存的物質(zhì)甚至菌體組成成分作為養(yǎng)料，維持生命。 內(nèi)源呼吸期的特點： 活的微生物總量下降：微生物自身代謝而逐步死亡； 溶解氧的需要量也下降

16、； 污泥的無機化程度較高，沉降性能良好，但凝聚性較差。 實際運行中個別活性污泥法工藝的工況設(shè)置在這一階段，如延時曝氣法。,36,PPT學(xué)習(xí)交流,增值曲線的意義： 綜上所述，決定污水中微生物數(shù)量和增殖曲線上升或下降的主要因素是環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)。 實際應(yīng)用中，可通過對污水中營養(yǎng)物質(zhì)（有機污染物）的控制，控制污水處理系統(tǒng)中微生物的增長和增殖曲線各個階段的延續(xù)時間，對活性污泥處理系統(tǒng)有著重要的意義。,37,PPT學(xué)習(xí)交流,3.活性污泥增長曲線的應(yīng)用 活性污泥增長曲線反應(yīng)的主要關(guān)系： 有機物質(zhì)微生物數(shù)量 我們把污水中有機物的量與微生物的量的比值簡稱為食料比F/M（也表示為污泥負荷，F(xiàn)代表營養(yǎng)物，M代表微

17、生物量） F/M隨著培養(yǎng)時間是不斷變化的，不同時期值不同，初期比值較高，后期比值低。,38,PPT學(xué)習(xí)交流,F/M值高低對微生物的代謝影響； 當F/M值高時，營養(yǎng)物量相對過剩，微生物繁殖快，活力很強，處理污水能力高，微生物的絮凝、沉淀效果差，出水中所含的有機物含量高，如在對數(shù)增殖期就是這種狀況。 F/M值相對較低，微生物多處于老齡階段，活性有所降低，運動能力差，范德華引力占優(yōu)，形成絮凝、沉降性能好的菌膠團，生物處理出水有機物含量低，另外溶解氧供給量也相對小，如減速增殖期或內(nèi)源呼吸期對應(yīng)該狀況。,39,PPT學(xué)習(xí)交流,因此，F(xiàn)/M是非常重要的活性污泥法工藝設(shè)計、運行指標?？赏ㄟ^F/M值控制指導(dǎo)實

18、際運行,完全混合曝氣池： 池中的有機物濃度基本相同， 其工作點可以是A點、B點或 其他點A點的F/M值要高于B 點F/M值,推流式曝氣池，沿曝氣池長度方向 的有機物濃度不相同，沿池長的 F/M值是由高到低變化，所以此時 生物處理的F/M值工作點在活性污 泥的增殖曲線是一曲線段,40,PPT學(xué)習(xí)交流,一般運行正常的曝氣池中控制F/M使活性污泥主要處于減速增長期。 曝氣池中活性污泥處于對數(shù)增值期，即處于“青年階段”時，活性污泥具有較好的運動性能，不易形成較大的絮體。曝氣池內(nèi)活性污泥處于內(nèi)源呼吸期，即處于“老齡階段”時，活性污泥的運動性能較弱，動能較低，細菌之間容易結(jié)合，能夠形成較大的活性污泥絮體。

19、但活性污泥的活性較差?？赏ㄟ^進水位置、進水有機物濃度、排泥等控制,41,PPT學(xué)習(xí)交流,四、影響活性污泥處理的環(huán)境因素 主要影響因素包括： 營養(yǎng)條件 溫度 pH值 溶解氧 有毒物質(zhì)等,42,PPT學(xué)習(xí)交流,1.營養(yǎng)物質(zhì) 微生物細胞組成中，C、H、O、N約占90-97%，其余3-10%為無機營養(yǎng)元素，其中主要為P 細胞的實驗式常表示為C5H7O2N(好氧菌)、C5H9NO3 (厭氧菌)。 活性污泥系統(tǒng)中微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)主要包括可降解有機物、無機鹽類及某些生長素等（無機營養(yǎng)元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素： Fe、Co、Ni、Mo等）；,43,PPT學(xué)習(xí)交流,生活污水處理中一般不需再

20、投加營養(yǎng)物質(zhì) 某些工業(yè)廢水需要投加營養(yǎng)物質(zhì)： 好氧生物處理： 應(yīng)按BOD5：N：P = 100：5：1投加 厭氧生物處理： 應(yīng)按COD ：N：P = 200：5：1投加 對含碳量低的工業(yè)廢水，應(yīng)補充投加可降解有機物。如生活污水、可降解有機廢水等。,44,PPT學(xué)習(xí)交流,工業(yè)廢水含氮量不能滿足要求時，應(yīng)補充投加，如尿素、硫酸銨等。 工業(yè)廢水中缺少磷，需另行投加磷酸鉀、磷酸鈉、過磷酸鈣以及磷酸等 微量的無機鹽類則有銅、鋅、鈷、錳、鉬等，它們是酶輔基的組成部分，需求量很少 氮、磷是工業(yè)廢水中常需要補充的營養(yǎng)元素可參考下表計算投加,45,PPT學(xué)習(xí)交流,表3.1 生物氮磷營養(yǎng)物質(zhì),46,PPT學(xué)習(xí)交流

21、,2.溫度（水溫） 是重要的影響因素之一。 最適宜溫度15-35，在該范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，反應(yīng)、增殖速率加快；一般溫度每升高10，反應(yīng)速率會增高1倍。 10 或40時，會有不利影響。細胞內(nèi)的如蛋白質(zhì)、核酸等對溫度很敏感，溫度突升或突降并超過一定限度時，會有不可逆的破壞；,47,PPT學(xué)習(xí)交流,當水溫低于13時，生物處理效果開始快速下降。當水溫低于4時，幾乎無處理效果。,北方地區(qū)，冬季應(yīng)注意保溫，可將構(gòu)筑物建于室內(nèi)或采用余熱保溫，同時還可在冬季水溫低時維持曝氣池有較高的MLSS，使之仍保留有一定的處理效果。,48,PPT學(xué)習(xí)交流,對水溫高的工業(yè)廢水應(yīng)予以降溫（45 ）。在運行管理中應(yīng)注意防止

22、水溫的突變。,在最適生長溫度向最高生長溫度過渡的溫度范圍，細菌的代謝速率很高，可使膠體基質(zhì)作為呼吸基質(zhì)而消耗，使污泥結(jié)構(gòu)松散或解絮，出水出現(xiàn)飄泥，SS升高，出水BOD反而升高。溫度升高會使水體溶解氧降低，甚至出現(xiàn)溶解氧不足、污泥腐化而影響處理效果。,49,PPT學(xué)習(xí)交流,3.pH值 pH的變化對好氧微生物的影響： 引起微生物表面的電荷改變，從而影響微生物對營養(yǎng)的吸收； 酶只有在適宜的pH值時才能發(fā)揮其最大的活性，不適宜的pH使酶的活性降低，影響微生物細胞的生化過程； 一般好氧微生物的最適宜pH在6.0-9.0之間； 低于4.5：原生動物消失，絲狀菌占優(yōu)勢 高于9.0：微生物的代謝受抑制,50,

23、PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥中的細菌經(jīng)馴化后對酸堿度的適應(yīng)范圍可進一步提高。 在生化處理中，若工業(yè)廢水的pH值過高或過低時，須預(yù)先用酸、堿加以調(diào)整。 在調(diào)整pH值時，可選用附近工廠生產(chǎn)中排放的廢酸、廢堿液。 在日常管理時，我們應(yīng)注意防止pH值的突變。,51,PPT學(xué)習(xí)交流,4.溶解氧（DO） DO是活性污泥法凈化污水的三要素之一 好氧性微生物只有在有氧的情況下才能生長和繁殖。 只有溶解在水中的氧氣微生物才能利用，氧在水體中的溶解度與水溫和大氣壓力有關(guān)。 低溫時，氧的溶解度大; 高溫時，氧的溶解度小 壓力越大，氧氣越易容越水。,52,PPT學(xué)習(xí)交流,溶解氧過低會影響微生物的代謝速率，導(dǎo)致出水水質(zhì)變差

24、，BOD、SS等指標升高。 溶解氧過高，增加能耗，強烈的空氣攪拌還會使絮體打碎，并易使污泥老化，會使SS增高而影響出水水質(zhì)。 曝氣池中溶解氧濃度以不低于2mg/L為宜（出水堰處）。,53,PPT學(xué)習(xí)交流,控制溶解氧的方法： 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)控制進氣量 機械曝氣系統(tǒng)調(diào)整曝氣翼輪的浸水深度 曝氣池中溶解氧長期偏低的原因： 是活性污泥負荷過高； 是供氧設(shè)施功率過小或效率過低。,54,PPT學(xué)習(xí)交流,5.有毒物質(zhì) 重金屬：蛋白質(zhì)的沉淀劑 氰化物 硫化物 鹵族元素及其化合物： 酚、醇、醛：使蛋白質(zhì)變性或脫水 染料 注意：當有毒物質(zhì)在水中達到某一濃度時，抑制和毒害作用才顯現(xiàn)出來。各種有毒物質(zhì)只要低于這一濃度，

25、微生物的生理功能不受影響。有毒物質(zhì)極限允許濃度 如下表,55,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥系統(tǒng)中有毒物質(zhì)的最高允許濃度：,56,PPT學(xué)習(xí)交流,五、評價活性污泥法的性能指標 活性污泥處理系統(tǒng)運行的主要參數(shù)指標包括： 混合液懸浮固體濃度（MLSS）、 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）、 污泥沉降比（SV30） 污泥容積指數(shù)（SVI） BOD負荷、 污泥齡（SRT） 污泥回流比（R） 水力停留時間（HRT）等。,57,PPT學(xué)習(xí)交流,1.混合液懸浮固體（MLSS） 又稱為污泥濃度，指曝氣池中單位體積活性污泥混合液中懸浮固體的重量，常用MLSS表示 。 是運行管理的一個重要的控制參數(shù)。 由四部分組

26、成 式中：Ma為具有代謝功能的微生物群體； Me為微生物內(nèi)源代謝、自身氧化的殘留物； Mi為原污水帶入的難降解有機物； Mii為原污水帶入的無機物。,58,PPT學(xué)習(xí)交流,MLSS的測定： 稱干燥后取濾紙的重量W1，取100ml混合液過濾，將過濾后得到的物質(zhì)放入烘箱中105度烘2h，冷卻后取出稱重為W2。,59,PPT學(xué)習(xí)交流,作用 （1） MLSS用于判斷微生物量的，不能夠精確表示具有生物降解功能的“活”的微生物的數(shù)量，但測定方法簡單，在實際工程上常以MLSS作為間接計量活性污泥微生物量的指標。 （2）活性污泥工藝的MLSS通常在20006000mg/L的范圍，最佳范圍為20004000mg

27、/L （3）MLSS只含30%50%活的微生物體。該指標更適合用于污泥管理和處理的污泥量計算等。,60,PPT學(xué)習(xí)交流,2.混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS） 是混合液活性污泥中有機性固體物質(zhì)的濃度 由三部分組成 Ma為具有代謝功能的微生物群體； Me為微生物內(nèi)源代謝、自身氧化的殘留物； Mi為原污水帶入的難降解有機物；,61,PPT學(xué)習(xí)交流,MLVSS的測定： 稱量干燥（在105烘2h）后定量濾紙重量m0； 將樣品100ml用濾紙過濾，干燥（105烘2h）稱重量m1； 將干凈坩堝干燥1h，冷卻至平衡溫度，稱重量為m2； 將濾紙和泥放在坩堝中，然后放入冷的馬弗爐中，600灼燒1h，在干燥器中冷

28、卻并稱重為m3；（從溫度達到600開始計時） MLVSS=( m1+m2- m0)- m3/0.1,62,PPT學(xué)習(xí)交流,作用 （1）MLVSS在表征活性污泥活性部分的數(shù)量上，比MLSS更為準確。 （2）MLVSS液也不能正確的表征活性污泥中微生物的量，只能表示活性污泥量的相對值。 （3）測定較為復(fù)雜，可通過MLSS與MLVSS的比值（用f表示）確定。 一般的情況下，生活污水的f值比較固定，在0.75左右。 傳統(tǒng)活性污泥法的MLSS在20004000mg/L之間。,63,PPT學(xué)習(xí)交流,3.污泥沉降比(SV30) 1L曝氣池混合液靜止沉降30min后污泥所占體積。 測定污泥沉降性能和濃縮性能最

29、為簡便的方法。 作用： （1）反映曝氣池中污泥量，用于控制調(diào)節(jié)剩余污泥排放量； （2）反映活性污泥的沉降性能，判斷有無污泥膨脹發(fā)生。 是活性污泥數(shù)量和質(zhì)量的重要指標。 （3）傳統(tǒng)的活性污泥處理系統(tǒng)，SV一般在1530之間。,64,PPT學(xué)習(xí)交流,4.污泥容積指數(shù)（SVI） 污泥容積指數(shù)（SVI），也稱為污泥體積指數(shù)，是指曝氣池中的污泥污水混合液經(jīng)30min沉降后，相應(yīng)的每克干污泥形成的沉淀污泥所占的體積，其單位為ml/g。 計算公式：,65,PPT學(xué)習(xí)交流,作用： （1）SVI更好地反映了污泥的凝聚和沉降性能，是工藝管理中的重要指標，比SV30更能準確地評價污泥的凝聚性能和沉降性能。 （2）S

30、VI值過低，表明活性污泥泥粒小、密實、無機成分多； （3）SVI值過高，表明其污泥絮體松散、沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹現(xiàn)象。 （4）對于城市污水，SVI介于50150 ml/g之間。如果SVI大于200 ml/g，通常表明發(fā)生了污泥膨脹。,66,PPT學(xué)習(xí)交流,5. BOD負荷 BOD負荷有BOD污泥負荷（Ls）和BOD容積負荷（Lv） （1）BOD污泥負荷（Ls） 又稱活性污泥的有機負荷，是指單位重量的活性污泥，單位時間內(nèi)在保證一定的處理效果的前提下，所能承受的有機污染物的量，單位是kgBOD5/(kgMLSSd)。計算公式 式中：Q進入曝氣池的污水流量，m3/d； S0曝氣池進入污水

31、中BOD5的濃度，kg/m3； Va曝氣池有效容積，m3； MLSS曝氣池中混合液懸浮固體濃度，kg/m3；,67,PPT學(xué)習(xí)交流,(2) BOD容積負荷（Lv） BOD容積負荷是指單位曝氣池容積，單位時間內(nèi)，能夠接受并將其降解到預(yù)定程度的有機污染物的量。單位是kgBOD5/(m3d)。計算公式 BOD容積負荷和BOD污泥負荷的關(guān)系 Ls和Lv的關(guān)系如式:,68,PPT學(xué)習(xí)交流,特點與作用 （1）F/M也可以表示污泥負荷，F(xiàn)表示食物，即有機污染物； M代表活性微生物量，即MLSS。 （2）F/M的值，代表了微生物的量與食物量之間的一種平衡關(guān)系，它的大小直接的影響活性污泥增長速率、有機污染物的去

32、除效率、氧的利用率以及污泥的沉降性能。 （3）傳統(tǒng)活性污泥F/M值一般為0.20.4kgBOD5/(kgMLSSd) 即每千克活性污泥每天承受（代謝）0.20.4kgBOD5。 （4）運行管理中應(yīng)該選擇合適的F/M值，在保證有機物去除效率的前提下，使污泥的沉降性能最佳。,69,PPT學(xué)習(xí)交流,6.生物固體平均停留時間（SRT） 生物固體平均停留時間（Sludge Retention Time，簡寫SRT），簡稱污泥齡，是指活性污泥在系統(tǒng)內(nèi)的平均停留時間，即反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的微生物全部更新一次所需要的時間 表達式,SRT生物固體平均停留時間，d； Va曝氣池有效容積，m3； MLSS曝氣池中混合液懸浮

33、固體濃度，kg/m3； X每日排出系統(tǒng)的污泥量。,70,PPT學(xué)習(xí)交流,Qw剩余污泥排放量，m3/d； Xr剩余污泥的濃度，mg/L； SVI污泥容積指數(shù)，mL/g。,71,PPT學(xué)習(xí)交流,作用 （1）通過控制SRT，選擇活性污泥系統(tǒng)中微生物的種類，以達到降解目的。 （2）通過調(diào)節(jié)SRT，可以選擇適宜的微生物年齡，獲得較好的處理效果（分解和沉降性能）。 （3）傳統(tǒng)活性污泥工藝（以降解有機物為主）一般控制SRT在35d（分解有機物的絕大多數(shù)微生物的世代期都小于3d；硝化細菌世代期為5d）。,72,PPT學(xué)習(xí)交流,7.污泥回流比（R） 污泥回流比是指污泥回流流量和進水流量的比值 表示為： 式中：Q

34、r污泥回流流量； Q進水流量。 R=MLSS/（Xr-MLSS） R一般保持相對恒定，可以根據(jù)實際運行的需要加以調(diào)整。,73,PPT學(xué)習(xí)交流,特點與應(yīng)用 （1）污泥回流比的調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)曝氣池活性污泥微生物量的穩(wěn)定，調(diào)整污泥負荷，改變工藝的運行狀態(tài)。 （2）對于正常運行的工藝系統(tǒng)，保證污泥泥回流比恒定非常重要。 （3）傳統(tǒng)活性污泥工藝的R一般在控制在25100之間。,74,PPT學(xué)習(xí)交流,8 水力停留時間（HRT） 是指待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時間，也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物接觸作用的平均反應(yīng)時間 計算方式（名義水力停留時間）：,式中：HRT水力停留時間，h； Va反應(yīng)器的有效容積，

35、m3； Q反應(yīng)器進水流量，m3/h。,75,PPT學(xué)習(xí)交流,考慮回流流量（RQ）后稱為實際水力停留時間HRT：,作用 （1）水力停留時間就是微生物對污染物的處理時間 （2）決定了進水流量（處理量）、池容大小和處理效果 （3）傳統(tǒng)活性污泥曝氣池的名義水力停留時間一般為812h，二沉池的名義停留時間一般控制在23h之間，實際停留時間則取決于回流比。,76,PPT學(xué)習(xí)交流,六、活性污泥系統(tǒng)的啟動與調(diào)試 活性污泥處理系統(tǒng)在正式運行前的首要工作是培養(yǎng)與馴化活性污泥（微生物） 1.活性污泥的培養(yǎng) 活性污泥的培養(yǎng)是給活性污泥提供一定的生長繁殖條件：均衡營養(yǎng)物質(zhì)、適宜溶解氧、溫度和酸堿度等，促進污泥繁殖增長，

36、達到處理污水所需的污泥濃度,77,PPT學(xué)習(xí)交流,培菌方法 活性污泥的培養(yǎng)方法通常分為兩種，即接種培菌法和自然培菌法。 （1）接種培菌法 接種培菌法的培養(yǎng)時間短，是常用的活性污泥培養(yǎng)方法，適合用于大部分的污水處理廠 采用回流污泥接種培菌：適用于附近有活性污泥工藝污水處理廠，通常啟動時F/M值控制在5-10,78,PPT學(xué)習(xí)交流,采用脫水污泥餅接種培菌 脫水機房的污泥餅是干污泥，含水率在80%左右，體積小，運輸、投加相對方便，但是，其有效成分不高，活性也差，培菌速度低于直接接種回流活性污泥的速度。使用時應(yīng)用少量水攪勻后投加，防止污泥中的無機顆粒進入系統(tǒng)。 適用于鄰近無生化處理系統(tǒng)的偏僻地區(qū),79

37、,PPT學(xué)習(xí)交流,接種污泥的投加量,M接種污泥的投加量，m3； Q 進入曝氣池的污水流量，m3/d； S0曝氣池進入污水中BOD5的濃度，kg/m3； Xr接種污泥的濃度，kg/m3。,80,PPT學(xué)習(xí)交流,培菌方法： 首先是悶曝過程，即曝氣池不進水、不出水、不排泥，進行曝氣，曝氣量比平常曝氣量小得多，通常為正常曝氣量的一半左右。目的是激活處于休眠狀態(tài)的活性污泥，時間24h左右，期間可采用間歇曝氣。 采用低流量廢水進入生化系統(tǒng)，曝氣量保證生化池混合液溶解氧濃度值在2-3mg/L。逐步提高進水量，在一個月內(nèi)提高到正常處理水量規(guī)模，同時及時調(diào)整減少投入系統(tǒng)的營養(yǎng)劑含量。,81,PPT學(xué)習(xí)交流,在第

38、三周開始，適當?shù)呐拍?，排掉系統(tǒng)中無機惰性沉淀物質(zhì)和老化污泥。采用少量多次排泥，以保證活性污泥混合液MLSS值不降低為原則。 一個月左右，通常能夠看到初具規(guī)模的活性污泥濃度，系統(tǒng)基本進入正常運行階段。如果氣溫適宜，該過程可提前完成。,82,PPT學(xué)習(xí)交流,（2）自然培菌法 自然培菌法也稱直接培菌法。它是利用廢水中原有的少量微生物，逐步繁殖的培養(yǎng)過程。城市污水和一些營養(yǎng)成份較全、毒性小的工業(yè)廢水，如食品加工企業(yè)廢水、肉類加工廠廢水等容易生化降解的有機廢水，可以考慮這種培養(yǎng)方法，但培養(yǎng)時間相對較長。 自然培菌法可分為間歇培菌和連續(xù)培菌二種。,83,PPT學(xué)習(xí)交流,間歇培菌 悶曝數(shù)天 沉淀1 h 排出

39、池內(nèi)上層廢水（1/5） 注入相同量的新鮮污水 反復(fù)進行悶曝、靜沉和進水三個過程 在春秋季節(jié)，約二、三周就可初步培養(yǎng)出污泥。 當曝氣池混合液污泥濃度達到1克/升左右時，就可連續(xù)進水和曝氣。,84,PPT學(xué)習(xí)交流,連續(xù)培菌 先將曝氣池注滿廢水，然后停止進水，悶曝半天至一天后可連續(xù)進水，連續(xù)曝氣，進水量從小到大逐漸增加，連續(xù)運行一段時間后，就會有活性污泥出現(xiàn)并逐漸增多。當污泥量達到工藝所需的濃度時，按工藝要求進行控制。 自然培菌法特點培養(yǎng)周期長，污泥適應(yīng)性強，穩(wěn)定，在實際污水處理中較少采用，受地理位置的影響，無法及時或方便運輸接種污泥的地方，需要進行自然培菌；對于一些特殊的污水或廢水，很難找到適宜的

40、接種污泥，也需要進行自然培菌。,85,PPT學(xué)習(xí)交流,2.活性污泥的馴化 馴化： 在以工業(yè)廢水為主體的城市污水處理系統(tǒng)培菌的后期階段，逐漸減少生活污水和外加營養(yǎng)的投加量，逐步增加工業(yè)廢水的比例，最后全部受納工業(yè)廢水，這個過程稱為馴化。 污泥馴化過程中微生物的變化 適者生存，不適者淘汰；,86,PPT學(xué)習(xí)交流,馴化事項 （1）開始進入少量生活污水或廢水，進入量不超過馴化前處理能力的20。同時補充新鮮水、糞便水等營養(yǎng)物 （2）達到較好處理后，可增加生產(chǎn)廢水的進水量，每次增加不超過1020，并適當減少營養(yǎng)物質(zhì)的投加，直到完全停止投加。 （3）投加比例變化后，須保持數(shù)天，待運行穩(wěn)定后，才可再次變動配比

41、，直到馴化結(jié)束。 （4）對有毒成分較少、營養(yǎng)較全的工業(yè)廢水，可同時進行培菌和馴化。,87,PPT學(xué)習(xí)交流,3.污泥培養(yǎng)與馴化過程中生物相的演替 培菌初期：游離細菌、鞭毛蟲、變形蟲。 培菌中期：掠食細菌能力更強的纖毛蟲類原生動物（豆形蟲、腎形蟲、漫游蟲、裂口蟲和草 履蟲、鐘蟲）等出現(xiàn)。 鐘蟲類固著型纖毛蟲的出現(xiàn)和增長標志著活性污泥逐步行程和增長 培菌后期：輪蟲 輪蟲的出現(xiàn)是污泥成熟及凈化程度高的標志。,88,PPT學(xué)習(xí)交流,1)傳統(tǒng)活性污泥法； 2)完全混合活性污泥法； 3)階段曝氣活性污泥法； 4)吸附再生活性污泥法； 5)延時曝氣活性污泥法； 6)高負荷活性污泥法； 7)純氧曝氣活性污泥法；

42、 8)淺層低壓曝氣活性污泥法； 9)深水曝氣活性污泥法； 10)深井曝氣活性污泥法。,補充：活性污泥的處理工藝,89,PPT學(xué)習(xí)交流,QSi,VX,QwXSe,Q-QwXeSe,QrXrSe,Q+QrXSe,一、傳統(tǒng)活性污泥法：,1)工藝流程:,90,PPT學(xué)習(xí)交流,(一)傳統(tǒng)活性污泥法：,平面圖,剖面圖,曝氣頭,曝氣設(shè)備,隔墻,空氣管溝,91,PPT學(xué)習(xí)交流,（一）傳統(tǒng)活性污泥法：,供氧速率與需氧速率,92,PPT學(xué)習(xí)交流,微孔曝氣頭,93,PPT學(xué)習(xí)交流,（一）傳統(tǒng)活性污泥法：,主要優(yōu)點： a. 處理效果好：BOD5的去除率可達9095%； b. 對廢水的處理程度比較靈活，可根據(jù)要求進行調(diào)

43、節(jié)。 4)主要問題： a. 為了避免池首端形成厭氧狀態(tài)，不宜采用過高的有機負荷，因而池容較大，占地面積較大； b. 在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象，會浪費了動力費用； c. 對沖擊負荷的適應(yīng)性較弱。,94,PPT學(xué)習(xí)交流,傳統(tǒng)活性污泥法,95,PPT學(xué)習(xí)交流,（二）完全混合活性污泥法,工藝流程,完全混合曝氣池,96,PPT學(xué)習(xí)交流,（二）完全混合活性污泥法,主要特點： a. 可以方便地通過對F/M的調(diào)節(jié)，使反應(yīng)器內(nèi)的有機物降解反應(yīng)控制在最佳狀態(tài)； b. 進水一進入曝氣池，就立即被大量混合液所稀釋，所以對沖擊負荷有一定的抵抗能力； c. 適合于處理較高濃度的有機工業(yè)廢水,97,PPT

44、學(xué)習(xí)交流,（二）完全混合活性污泥法,主要結(jié)構(gòu)形式：,a.合建式（曝氣沉淀池） b.分建式,98,PPT學(xué)習(xí)交流,合建式曝氣池曝氣沉淀池,99,PPT學(xué)習(xí)交流,合建式曝氣池（曝氣沉淀池）,100,PPT學(xué)習(xí)交流,分建式曝氣池,101,PPT學(xué)習(xí)交流,（二）完全混合活性污泥法,102,PPT學(xué)習(xí)交流,（三）階段曝氣活性污泥法 分段進水法或多點進水法,工藝流程,103,PPT學(xué)習(xí)交流,多點進水活性污泥法的工藝流程,104,PPT學(xué)習(xí)交流,（三）階段曝氣活性污泥法 分段進水法或多點進水法,主要特點： a.廢水沿池長分段注入曝氣池，有機物負荷分布較均衡，改善了供氧速率與需氧速率之間的矛盾，有利于降低能耗

45、； b.廢水分段注入，提高了曝氣池對沖擊負荷的適應(yīng)能力；,105,PPT學(xué)習(xí)交流,（三）階段曝氣活性污泥法 分段進水法或多點進水法,106,PPT學(xué)習(xí)交流,（四）吸附再生活性污泥法 又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法,主要特點： 將吸附、降解兩個過程分別控制在不同的反應(yīng)器內(nèi)進行。,107,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥凈化反應(yīng)過程:,在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機底物從廢水中被去除的實質(zhì)就是有機底物作為營養(yǎng)物質(zhì)被活性污泥微生物攝取、代謝與利用的過程，這一過程的結(jié)果是污水得到了凈化，微生物獲得了能量而合成新的細胞，活性污泥得到了增長。 一般將這整個凈化反應(yīng)過程分為三個階段： 1）初期吸附； 2）微生物代謝； 3）

46、活性污泥的凝聚、沉淀與濃縮,108,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥的初期吸附作用,曝氣過程,降解,初期吸附,BOD,109,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥的初期吸附作用,在活性污泥系統(tǒng)內(nèi)，在污水開始與活性污泥接觸后的較短時間(1030min)內(nèi)，由于活性污泥具有很大的表面積因而具有很強的吸附能力，因此在這很短的時間內(nèi)，就能夠去除廢水中大量的呈懸浮和膠體狀態(tài)的有機污染物，使廢水的BOD5值(或COD值)大幅度下降。 但不是真正的降解，隨著時間的推移，混合液的BOD5值會回升，再之后，BOD5值才會逐漸下降。 活性污泥吸附作用的大小與很多因素有關(guān): 1）廢水的性質(zhì)、特性： 含有較高濃度呈懸浮或膠體狀態(tài)的有機污

47、染物。 2）活性污泥的狀態(tài)： 充分的再生曝氣，一般應(yīng)使活性污泥微生物進入內(nèi)源代謝期，才能使其吸附功能得到恢復(fù)和增強。,110,PPT學(xué)習(xí)交流,四、吸附再生活性污泥法 又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法,工藝流程,111,PPT學(xué)習(xí)交流,（四）吸附再生活性污泥法 又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法,1)主要優(yōu)點： a.廢水與活性污泥在吸附池的接觸時間較短，吸附池容積較小，再生池接納的僅是濃度較高的回流污泥，因此，再生池的容積也是小的。吸附池與再生池容積只和仍低于傳統(tǒng)法曝氣池的容積，建筑費用較低； b.具有一定的承受沖擊負荷的能力，當吸附池的活性污泥遭到破壞時，可由再生池的污泥予以補充。 2)主要缺點： 對廢水的

48、處理效果低于傳統(tǒng)法，此外，對溶解性有機物含量較高的廢水，處理效果更差。,112,PPT學(xué)習(xí)交流,（四）吸附再生活性污泥法 又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法,設(shè)計參數(shù),容積負荷 (kgBOD5/m3.d),1.01.2,MLSS (mg/l),吸附池：10003000 再生池：400010000,回流比 (%),25100,113,PPT學(xué)習(xí)交流,（五）延時曝氣活性污泥法 完全氧化活性污泥法,1)主要特點： a. 有機負荷率非常低，污泥持續(xù)處于內(nèi)源代謝狀態(tài)，剩余污泥少且穩(wěn)定，無需再進行處理； b. 處理出水出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好，對廢水沖擊負荷有較強的適應(yīng)性； c. 在某些情況下，可不設(shè)初沉池。 2)主要

49、缺點： 池容大、曝氣時間長，占地面積大； 建設(shè)費用和運行費用高； 適用條件： 出水水質(zhì)高，小規(guī)模，水量一般在1000m3/d以下。,114,PPT學(xué)習(xí)交流,（五）延時曝氣活性污泥法 完全氧化活性污泥法,設(shè)計參數(shù),容積負荷 (kgBOD5/m3.d),0.10.4,MLSS (mg/l),30006000,回流比 (%),75100,115,PPT學(xué)習(xí)交流,（六）高負荷活性污泥法 又稱短時曝氣法或不完全曝氣活性污泥法,1)主要特點： a. 有機負荷率高，曝氣時間短，對廢水的處理效果較低； b. 在系統(tǒng)和曝氣池的構(gòu)造等方面與傳統(tǒng)法相同。,116,PPT學(xué)習(xí)交流,(六)高負荷活性污泥法 又稱短時曝氣

50、法或不完全曝氣活性污泥法,主要設(shè)計參數(shù)：,設(shè)計參數(shù),容積負荷 (kgBOD5/m3.d),1.22.4,MLSS (mg/l),200500,回流比 (%),515,117,PPT學(xué)習(xí)交流,(七)純氧曝氣活性污泥法,工藝流程,氣體循環(huán)泵,氣體分散及攪拌裝置,118,PPT學(xué)習(xí)交流,(七)純氧曝氣活性污泥法,1)主要特點： a. 純氧中氧的分壓比空氣約高5倍，純氧曝氣可大大提高氧的轉(zhuǎn)移效率； b. 氧的轉(zhuǎn)移率可提高到80-90%，而一般的鼓風(fēng)曝氣僅為525%左右； c. 可使曝氣池內(nèi)活性污泥濃度高達40007000mg/l，能夠大大提高曝氣池的容積負荷； d. 剩余污泥產(chǎn)量少，SVI值也低，污泥

51、膨脹較少發(fā)生。,119,PPT學(xué)習(xí)交流,（七）純氧曝氣活性污泥法,設(shè)計參數(shù),容積負荷 (kgBOD5/m3.d),2.03.2,MLSS (mg/l),600010000,回流比 (%),2550,120,PPT學(xué)習(xí)交流,（八）淺層低壓曝氣法,理論基礎(chǔ)：只有在氣泡形成和破碎的瞬間，氧的轉(zhuǎn)移率最高，因此，沒有必要延長氣泡在水中的上升距離。 其曝氣裝置一般安裝在水下0.80.9米處，因此可以采用風(fēng)壓在1米以下的低壓風(fēng)機，動力效率較高，可達1.802.60kgO2/kw.h； 其氧轉(zhuǎn)移率較低，一般只有2.5%； 池中設(shè)有導(dǎo)流板，可使混合液呈循環(huán)流動狀態(tài)。,121,PPT學(xué)習(xí)交流,（八）淺層低壓曝氣法

52、,122,PPT學(xué)習(xí)交流,（九）深水曝氣活性污泥法,1)主要特點： a. 曝氣池水深在78m以上， b. 由于水壓較大，氧的轉(zhuǎn)移率可以提高，相應(yīng)也能加快有機物的降解速率； c. 占地面積較小。,123,PPT學(xué)習(xí)交流,（九）深水曝氣活性污泥法,深水中層曝氣法的示意圖,空氣,曝氣裝置,深水深層曝氣法的示意圖,124,PPT學(xué)習(xí)交流,（十）深井曝氣 活性污泥法 又稱超深水 曝氣法,工藝流程： 一般平面呈圓形， 直徑約16m，深度為50150m。,125,PPT學(xué)習(xí)交流,（十）深井曝氣活性污泥法 又稱超深水曝氣法,主要特點： a.氧轉(zhuǎn)移率高，約為常規(guī)法的10倍以上； b.動力效率高，占地少，易于維護

53、運行； c.耐沖擊負荷，產(chǎn)泥量少； d.一般可以不建初次沉淀池 e.但受地質(zhì)條件的限制。,126,PPT學(xué)習(xí)交流,（十）深井曝氣活性污泥法 又稱超深水曝氣法,設(shè)計參數(shù),設(shè)計參數(shù),容積負荷(kgBOD5/m3.d),3.03.6,MLSS(mg/l),30005000,回流比(%),4080,127,PPT學(xué)習(xí)交流,補充：曝氣池計算,128,PPT學(xué)習(xí)交流,活性污泥系統(tǒng)工藝設(shè)計,應(yīng)把整個系統(tǒng)作為整體來考慮，包括曝氣池、二沉池、曝氣設(shè)備、回流設(shè)備等，甚至包括剩余污泥的處理處置。,主要設(shè)計內(nèi)容： （1） 工藝流程選擇； （2） 曝氣池容積和構(gòu)筑物尺寸的確定； （3）二沉池澄清區(qū)、污泥區(qū)的工藝設(shè)計；

54、（4） 供氧系統(tǒng)設(shè)計； （5）污泥回流設(shè)備設(shè)計。,主要依據(jù)：水質(zhì)水量資料 生活污水或生活污水為主的城市污水：成熟設(shè)計經(jīng)驗 工業(yè)廢水：試驗研究設(shè)計參數(shù),129,PPT學(xué)習(xí)交流,工藝流程的選擇,需要調(diào)查研究和收集的基礎(chǔ)資料： 1. 污水的水量水質(zhì)資料 水量關(guān)系到處理規(guī)模，多種方法分析計算，注意收集率和地下水滲入量； 水質(zhì)決定選用的處理流程和處理程度。 2. 接納污水的對象資料 3. 氣象水文資料 4. 污水處理廠廠址資料 廠址地形資料；廠址地質(zhì)資料。 5. 剩余污泥的出路調(diào)研,流程選擇是活性污泥設(shè)計中的首要問題，關(guān)系到日后運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定可靠以及經(jīng)濟和環(huán)境效益，必須在詳盡調(diào)查的基礎(chǔ)上進行技術(shù)、經(jīng)濟比較，

55、以得到先進合理的流程。,130,PPT學(xué)習(xí)交流,曝氣池的計算：純經(jīng)驗方法,有機物負荷率法,麥金尼(McKinney)法,131,PPT學(xué)習(xí)交流,根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗停留時間和經(jīng)驗去除率，確定曝氣池的水力停留時間。,例如：流量200m3/h，曝氣池進水BOD濃150mg/L, 出水要求為15mg/L，采用多點進水，求曝氣池容積。 多點進水經(jīng)驗去除率：85%-90 經(jīng)驗停留時間：3-5h 取停留時間為4.5h，則曝氣池容積： V2004.5m3=900m3,經(jīng)驗水力停留時間：t,132,PPT學(xué)習(xí)交流,有機物負荷率的兩種表示方法,活性污泥負荷率NS（簡稱污泥負荷）,曝氣區(qū)容積負荷率NV（簡稱容積負荷

56、）,1、有機物負荷率,133,PPT學(xué)習(xí)交流,污泥負荷率是指單位質(zhì)量活性污泥在單位時間內(nèi)所能承受的BOD5量，即:,式中：Ns污泥負荷率,kg BOD5/（kgMLVSSd）; Q與曝氣時間相當?shù)钠骄M水流量，m3/d； S0曝氣池進水的平均BOD5值，mg/L； Xv曝氣池中的污泥濃度，mg/L。,污泥負荷率,134,PPT學(xué)習(xí)交流,容積負荷是指單位容積曝氣區(qū)在單位時間內(nèi)所能承受的BOD5量，即：,式中：Nv容積負荷率，kg (BOD5)/(m3d)。,容積負荷率,135,PPT學(xué)習(xí)交流,根據(jù)上面任何一式可計算曝氣池的體積，即:,Q和S0是已知的，Nx和NS可選擇。對于某些工業(yè)污水，要通過試

57、驗來確定。污泥負荷率法應(yīng)用方便，但需要一定的經(jīng)驗。,136,PPT學(xué)習(xí)交流,一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；,二是廢水中的有機物，它是處理對象，也是微生物的食料；,三是溶解氧，沒有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能發(fā)揮氧化分解作用。,七、 氣體傳遞和曝氣池,137,PPT學(xué)習(xí)交流,氣 體 傳 遞 原 理,雙膜理論的基點是認為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜和液膜）這一物理現(xiàn)象。 這兩層薄膜使氣體分子從一相進入另一相時受到了阻力。當氣體分子從氣相向液相傳遞時，若氣體的溶解度低，則阻力主要來自液膜。,138,PPT學(xué)習(xí)交流,氣體傳遞速率為,式中： 氧的傳遞速率，g/h；

58、Kg液膜部分氧的擴散系數(shù)，m/h； A氣液界面接觸面積，m2； sO液相中氧的飽和濃度，mg/L； O液相內(nèi)氧的實際濃度，mg/L。,139,PPT學(xué)習(xí)交流,由于dmVdO (V為液體的體積)，則前式可改寫為：,140,PPT學(xué)習(xí)交流,令 ，則：,式中： 液相中氧的變化速率，mg/(Lh)； KLa 總的傳質(zhì)系數(shù)，1/h，是總阻力的倒數(shù)。當氧轉(zhuǎn)移阻力較大時，KLa較小，而阻力較小時，則KLa較大。 sO液相內(nèi)氧的飽和濃度，mg/L； O液相內(nèi)氧的實際濃度，mg/L。,141,PPT學(xué)習(xí)交流,將上式進行積分，可求得總的傳質(zhì)系數(shù)：,142,PPT學(xué)習(xí)交流,影響KLa的因素,(1) 水質(zhì),(2) 水溫,(3) 氧分壓,(4) 其他,143,PPT學(xué)習(xí)交流,由于污水中存在著溶解性有機物，特別是某些表面活性劑，如短鏈脂肪酸和乙醇等，這類物質(zhì)的分子屬兩性分子，它們將聚集在氣、液界面上，阻礙氧分子的擴散轉(zhuǎn)移。由于它們增加了氧轉(zhuǎn)移過程的阻力，因此，造成了KLa值的下降。因此，引入小于1的修正系數(shù)：,(1) 水質(zhì),144,PPT學(xué)習(xí)交流,氧在水中的飽和度也受水質(zhì)的影響，主要是含鹽量的影響，因此引入小于1的系數(shù)以修正污水中含鹽量對氧飽和度的影響：,145,PPT學(xué)習(xí)交流,(2) 水溫,水溫高，液體粘滯度降低，擴散度增加，氧轉(zhuǎn)移系數(shù)增加，其關(guān)系為 : KLa (t)KLa