第四章 污水的好氧生物處理--活性污泥法1

1、第四章第四章 污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理 活性污泥法活性污泥法 Activated Sludge Process廢水好氧生物處理中有機(jī)物的代謝途徑廢水好氧生物處理中有機(jī)物的代謝途徑內(nèi)源呼吸產(chǎn)物內(nèi)源呼吸產(chǎn)物 + 能量能量(CO2、H2O、NH3、SO42-)污水中的可污水中的可降解有機(jī)物降解有機(jī)物新細(xì)胞物質(zhì)新細(xì)胞物質(zhì)（C5H7NO2）代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物 (CO2、H2O、NH3、SO42-)(1/3)分解代謝分解代謝(2/3)合成代謝合成代謝+ 異養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物O2 能量能量?jī)粼黾?xì)胞物質(zhì)凈增細(xì)胞物質(zhì)內(nèi)源呼吸內(nèi)源呼吸80%20%內(nèi)源呼吸殘留物內(nèi)源呼吸殘留物O2無(wú)機(jī)代謝產(chǎn)物無(wú)機(jī)代謝產(chǎn)物少

2、量能量少量能量剩余污泥剩余污泥主要內(nèi)容n活性污泥法基本概念活性污泥法基本概念n活性污泥基本性能活性污泥基本性能n氣體傳遞原理和曝氣池氣體傳遞原理和曝氣池n活性污泥法的發(fā)展和演變活性污泥法的發(fā)展和演變n活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算n活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一些重要問(wèn)題活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一些重要問(wèn)題n二次沉淀池二次沉淀池4.1 基本概念 活性污泥的發(fā)現(xiàn)1912年開(kāi)始，污水曝氣產(chǎn)生懸浮狀懸浮狀態(tài)褐色絮狀污泥活性污泥組成：細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物1916年第一個(gè)活性污泥法污水處理廠城市污水處理最廣泛應(yīng)用的方法 活性污泥法的實(shí)質(zhì)：天然水體自凈作用的人工化和強(qiáng)化5 A A細(xì)

3、菌：細(xì)菌：是活性污泥凈化功能最活躍的成分是活性污泥凈化功能最活躍的成分 l主要菌種有：主要菌種有： 動(dòng)膠桿菌屬、假單胞菌屬、微球菌屬、動(dòng)膠桿菌屬、假單胞菌屬、微球菌屬、黃桿菌屬、芽胞桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無(wú)色桿菌屬等黃桿菌屬、芽胞桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無(wú)色桿菌屬等 l特征：特征： 1 1）多屬好氧和兼性異養(yǎng)型的原核細(xì)菌；）多屬好氧和兼性異養(yǎng)型的原核細(xì)菌； 2 2）在有氧條件下，具有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的功能；）在有氧條件下，具有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的功能； 3 3）具有較高的增殖速率，其世代時(shí)間為）具有較高的增殖速率，其世代時(shí)間為2020 3030分鐘；分鐘； 4 4）其中的動(dòng)膠桿菌具有將大量細(xì)菌結(jié)成為）

4、其中的動(dòng)膠桿菌具有將大量細(xì)菌結(jié)成為“菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)”的功能。的功能。 B B 其他微生物其他微生物原生動(dòng)物原生動(dòng)物活性污泥中的原生動(dòng)物 a ) 變形蟲(chóng)（原生動(dòng)物肉足綱） b ) 表殼蟲(chóng)（原生動(dòng)物肉足綱） c ) 油滴蟲(chóng)（原生動(dòng)物鞭毛綱） d ) 粗袋鞭蟲(chóng)（原生動(dòng)物鞭毛綱） 活性污泥中的原生動(dòng)物 e ) 草履蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） f ) 紡錘全列蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） g ) 纖毛蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） h ) 瓶累枝蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） 活性污泥中的原生動(dòng)物 i ) 漫游蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） j ) 漫游蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） k ) 有助盾纖蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） l ) 纖蟲(chóng)（原生動(dòng)物纖毛綱） 活性

5、污泥中的原生動(dòng)物 e )大口鐘蟲(chóng) f )念珠鐘蟲(chóng) 11 l活性污泥系統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)啟動(dòng)初期啟動(dòng)初期，游離細(xì)菌居多，原生動(dòng)物，游離細(xì)菌居多，原生動(dòng)物肉足蟲(chóng)（如變形蟲(chóng)）肉足蟲(chóng)（如變形蟲(chóng)）游泳型纖毛蟲(chóng)（如豆形蟲(chóng)、游泳型纖毛蟲(chóng)（如豆形蟲(chóng)、草履蟲(chóng)）。草履蟲(chóng)）。 l菌膠團(tuán)培育成熟菌膠團(tuán)培育成熟，細(xì)菌多，細(xì)菌多“聚居聚居”在活性污泥上，在活性污泥上，處理水水質(zhì)良好；原生動(dòng)物以帶柄固著型的纖毛蟲(chóng)處理水水質(zhì)良好；原生動(dòng)物以帶柄固著型的纖毛蟲(chóng)（如鐘蟲(chóng)、等枝蟲(chóng)等）為主。（如鐘蟲(chóng)、等枝蟲(chóng)等）為主。 l原生動(dòng)物能不斷攝食水中的游離細(xì)菌，起到進(jìn)一步原生動(dòng)物能不斷攝食水中的游離細(xì)菌，起到進(jìn)一步凈化水質(zhì)的作用。凈化水質(zhì)的作用

6、。 l后生動(dòng)物后生動(dòng)物（主要指輪蟲(chóng)）在活性污泥中是不經(jīng)常出（主要指輪蟲(chóng)）在活性污泥中是不經(jīng)常出現(xiàn)的，僅在處理水質(zhì)優(yōu)異的完全氧化型活性污泥系現(xiàn)的，僅在處理水質(zhì)優(yōu)異的完全氧化型活性污泥系統(tǒng)（如延時(shí)曝氣）中出現(xiàn)，因此，統(tǒng)（如延時(shí)曝氣）中出現(xiàn)，因此，輪蟲(chóng)輪蟲(chóng)出現(xiàn)是水質(zhì)出現(xiàn)是水質(zhì)非常穩(wěn)定的標(biāo)志。非常穩(wěn)定的標(biāo)志。后生動(dòng)物 a ) 線蟲(chóng) b ) 臺(tái)氏合甲輪蟲(chóng) c ) 無(wú)常膠鞘輪蟲(chóng) d ) 對(duì)刺同尾輪蟲(chóng) 活性污泥的增殖曲線活性污泥的增殖曲線 適應(yīng)期適應(yīng)期： 是活性污泥微生物對(duì)于新的環(huán)境條件、污水中有機(jī)物污染物的種類(lèi)等的一個(gè)短暫的適應(yīng)過(guò)程；經(jīng)過(guò)適應(yīng)期后，微生物從數(shù)量上可能沒(méi)有增殖，但發(fā)生了一些質(zhì)的變化： a.菌

7、體體積有所增大； b.酶系統(tǒng)也已做了相應(yīng)調(diào)整； c.產(chǎn)生了一些適應(yīng)新環(huán)境的變異；等等。 BOD5、COD等各項(xiàng)污染指標(biāo)可能并無(wú)較大變化。 活性污泥的增殖曲線活性污泥的增殖曲線 對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期： F/M值高(2.2)，所以有機(jī)底物非常豐富，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不是微生物增殖的控制因素；微生物的增長(zhǎng)速率與基質(zhì)濃度無(wú)關(guān)，呈零級(jí)反應(yīng)，它僅由微生物本身所特有的最小世代時(shí)間所控制，即只受微生物自身的生理機(jī)能的限制；微生物以最高速率對(duì)有機(jī)物進(jìn)行攝取，也以最高速率增殖，而合成新細(xì)胞；此時(shí)的此時(shí)的活性污泥具有很高的能量水平，其中的微生物活動(dòng)活性污泥具有很高的能量水平，其中的微生物活動(dòng)能力很強(qiáng)，導(dǎo)致污泥質(zhì)地松散，不能形

8、成較好的絮能力很強(qiáng)，導(dǎo)致污泥質(zhì)地松散，不能形成較好的絮凝體，污泥的沉淀性能不佳凝體，污泥的沉淀性能不佳；活性污泥的代謝速率極高，需氧量大；一般不采用此階段作為運(yùn)行工況，但也有采用的，如高負(fù)荷活性污泥法高負(fù)荷活性污泥法?；钚晕勰嗟脑鲋城€活性污泥的增殖曲線 穩(wěn)定期穩(wěn)定期： F/M值下降到一定水平后，有機(jī)底物的濃度成為微生物增殖的控制因素； 微生物的增殖速率與殘存的有機(jī)底物呈正比，為一級(jí)反應(yīng)； 有機(jī)底物的降解速率也開(kāi)始下降； 微生物的增殖速率在逐漸下降，直至在本期的最后階段下降為零，但微生物的量還在增長(zhǎng)； 活性污泥的能量水平已下降，絮凝體開(kāi)始形成，活性活性污泥的能量水平已下降，絮凝體開(kāi)始形成，活性

9、污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均較好污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均較好； 由于殘存的有機(jī)物濃度較低，出水水質(zhì)有較大改善，并且整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定； 一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)活性污泥處理廠是將曝氣池的運(yùn)行一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)活性污泥處理廠是將曝氣池的運(yùn)行工況控制在這一范圍內(nèi)的工況控制在這一范圍內(nèi)的。 活性污泥的增殖曲線活性污泥的增殖曲線 內(nèi)源呼吸期內(nèi)源呼吸期： 內(nèi)源呼吸的速率在本期之初首次超過(guò)了合成速率，因此從整體上來(lái)說(shuō)，活性污泥的量在減少，最終所有的活細(xì)胞將消亡，而僅殘留下內(nèi)源呼吸的殘留物，而這些物質(zhì)多是難于降解的細(xì)胞壁等；污泥的無(wú)機(jī)污泥的無(wú)機(jī)化程度較高，沉降性能良好，但凝聚性較差；有機(jī)化程度較高，沉降性能良好

10、，但凝聚性較差；有機(jī)物基本消耗殆盡，處理水質(zhì)良好；物基本消耗殆盡，處理水質(zhì)良好；一般不用這一階段作為運(yùn)行工況，但也有采用，如延時(shí)曝氣法延時(shí)曝氣法?；钚晕勰嗟脑鲋城€活性污泥的增殖曲線 活性污泥的增殖狀況，主要是由F/M值所控制； 處于不同增殖期的活性污泥，其性能不同，出水水質(zhì)也不同； 通過(guò)調(diào)整F/M值，可以調(diào)控曝氣池的運(yùn)行工況，達(dá)到不同的出水水質(zhì)和不同性質(zhì)的活性污泥； 活性污泥法的運(yùn)行方式不同，其在增殖曲線上所處位置也不同。活性污泥增殖規(guī)律的應(yīng)用 活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)1、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)： “菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)”“生物絮凝體生物絮凝體” 顏色：顏色：褐色褐色、（土）黃

11、色（土）黃色、鐵紅色、鐵紅色 氣味：泥土味（城市污水）氣味：泥土味（城市污水） 比重：略大于比重：略大于1 （1.002 1.006） 粒徑：粒徑：0.02 0.2 mm 比表面積：比表面積：20 100cm2/ml 活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)2、生化性能：、生化性能： 活性污泥的含水率：活性污泥的含水率： 99.2 99.8% 其中其中固體物質(zhì)的組成：固體物質(zhì)的組成： 1）活細(xì)胞（）活細(xì)胞（Ma）：）： 2）微生物內(nèi)源代謝的殘留物（）微生物內(nèi)源代謝的殘留物（Me）：）： 3）吸附的原廢水中難于生物降解的有機(jī)物（）吸附的原廢水中難于生物降解的有機(jī)物（Mi） 4）無(wú)機(jī)物質(zhì)（

12、）無(wú)機(jī)物質(zhì)（Mii）：）：有機(jī)物有機(jī)物7585%活性污泥的性能指標(biāo)：污泥濃度活性污泥的性能指標(biāo)：污泥濃度3. 混合液懸浮固體濃度（MLSS）：（Mixed Liquor Suspended Solids） MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 單位： mg/L 或或 g/m3 4. 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS） （Mixed Liquor Volatile Suspended Solids） MLVSS = Ma + Me + Mi 單位： mg/L 或或 g/m3SSVSSMLSSMLVSS在條件一定時(shí)， 較穩(wěn)定；對(duì)于處理城市污水的活性污泥系統(tǒng)，一般為0.750.85

13、活性污泥的性能指標(biāo)：活性污泥的性能指標(biāo)：5 污泥沉降比（污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）定義：將曝氣池中的混合液在量筒中靜置定義：將曝氣池中的混合液在量筒中靜置30分鐘，其沉淀污分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積比，一般以泥與原混合液的體積比，一般以%表示；表示；功能：能相對(duì)地反映污泥數(shù)量以及污泥的功能：能相對(duì)地反映污泥數(shù)量以及污泥的凝聚凝聚、沉降沉降性能，性能，可用以控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期的污泥膨脹；可用以控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期的污泥膨脹；正常范圍：正常范圍： 20 30% 活性污泥的性能指標(biāo)：活性污泥的性能指標(biāo)：6 污泥體積指數(shù)（污泥體積指數(shù)（SVI） （Sludge

14、Volume Index）定義：曝氣池出口處混合液經(jīng)定義：曝氣池出口處混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，每分鐘靜沉后，每g干污泥所形干污泥所形成的污泥體積，成的污泥體積，( ml/g) )/()/(lgMLSSlmlSVSVI 功能：能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的功能：能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的凝聚凝聚性能和性能和沉降沉降性能，性能， 其值過(guò)低，說(shuō)明泥粒小，密實(shí)，無(wú)機(jī)成分多；其值過(guò)低，說(shuō)明泥粒小，密實(shí)，無(wú)機(jī)成分多； 其值過(guò)高，說(shuō)明其沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹；其值過(guò)高，說(shuō)明其沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹；正常范圍：正常范圍： 50 150 ml/g（處理城市污水時(shí)）（處理城市污水時(shí)）)/()/(0100(%)

15、lgMLSSlmlSVSVI活性污泥去除有機(jī)物是分三階段進(jìn)行活性污泥去除有機(jī)物是分三階段進(jìn)行吸附階段吸附階段 污泥具有巨大的表面積，表面上含有多糖類(lèi)黏性物質(zhì)，使活性污泥具有很好的吸附性能。污水與活性污泥混合后，污水中的固體有機(jī)物等污染物首先被吸附轉(zhuǎn)移到活性污泥表面。穩(wěn)定階段穩(wěn)定階段 （降解階段） 吸附轉(zhuǎn)移到活性污泥表面的污染物被微生物分解轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等簡(jiǎn)單化合物及自身細(xì)胞?；炷A段混凝階段 曝氣池中的混合液進(jìn)入二沉池后，活性污泥顆粒和游離微生物等固形物在微生物釋出的羥基丁酸和黏性物質(zhì)等的作用下，相互凝聚形成大顆粒絮體。吸附和穩(wěn)定在曝氣池中完成，而混凝則在二沉池進(jìn)行吸附和穩(wěn)定在曝氣池中完

16、成，而混凝則在二沉池進(jìn)行污水中有機(jī)物的降解過(guò)程回流污泥回流污泥二次二次沉淀池沉淀池廢水廢水曝氣池曝氣池初次初次沉淀池沉淀池出水出水空氣空氣剩余活性污泥剩余活性污泥 曝氣池曝氣池( (Aeration tank) )： 在池中使廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)與活性污泥充分接觸，并吸附和氧化分解有機(jī)污染物質(zhì)。 曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)( (Air transfer system) )：供給曝氣池生物反應(yīng)所需的氧氣，并起混合攪拌作用。 二次沉淀池二次沉淀池( (secondary settling tank) )： 用以分離曝氣池出水中的活性污泥。 污泥回流系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)(sludge return system)

17、 ：把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝氣池，以供應(yīng)曝氣池賴以進(jìn)行生化反應(yīng)的微生物。 剩余污泥排放系統(tǒng)剩余污泥排放系統(tǒng)( (waste sludge discharge system) )： 曝氣池內(nèi)污泥不斷增殖，增殖的污泥作為剩余污泥從剩余污泥排放系統(tǒng)中排出?；钚晕勰喾ǖ幕窘M成曝氣池的類(lèi)型曝氣池的類(lèi)型曝氣池的分類(lèi)：曝氣池的分類(lèi)：l 根據(jù)曝氣池內(nèi)的根據(jù)曝氣池內(nèi)的運(yùn)行方式運(yùn)行方式，可分為連續(xù)運(yùn)行，可分為連續(xù)運(yùn)行與間歇運(yùn)行兩種；與間歇運(yùn)行兩種；l 根據(jù)曝氣池內(nèi)的根據(jù)曝氣池內(nèi)的流態(tài)流態(tài)，可分為推流式、完全，可分為推流式、完全混合式和封閉環(huán)流式三種；混合式和封閉環(huán)流式三種；l 根據(jù)根據(jù)曝氣方式曝

18、氣方式，可分為鼓風(fēng)曝氣池、機(jī)械曝氣，可分為鼓風(fēng)曝氣池、機(jī)械曝氣池以及二者聯(lián)合使用的機(jī)械池以及二者聯(lián)合使用的機(jī)械- -鼓風(fēng)曝氣池；鼓風(fēng)曝氣池；l 根據(jù)曝氣池的根據(jù)曝氣池的形狀形狀，可分為長(zhǎng)方廊道形、圓，可分為長(zhǎng)方廊道形、圓形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種；形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種；l 根據(jù)根據(jù)曝氣池與二沉池之間的關(guān)系曝氣池與二沉池之間的關(guān)系，可分為合建，可分為合建式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。推流式曝氣池推流式曝氣池(Plug-flow reactor)回流活性污泥回流活性污泥二沉池二沉池出水出水進(jìn)水進(jìn)水 初沉池初沉池曝氣池曝氣池剩余污泥剩余污泥初沉污泥初沉污泥

19、推流式曝氣池推流式曝氣池(Plug-flow reactor)l 呈長(zhǎng)方形；廊道的長(zhǎng)度可達(dá)呈長(zhǎng)方形；廊道的長(zhǎng)度可達(dá)100m，但以，但以50 70m之間為宜；之間為宜；長(zhǎng)度應(yīng)是寬度的長(zhǎng)度應(yīng)是寬度的5 10倍；寬度與有效水深之比為倍；寬度與有效水深之比為1-2；l 從池首到池尾，微生物的組成與數(shù)量、基質(zhì)的組成與數(shù)量從池首到池尾，微生物的組成與數(shù)量、基質(zhì)的組成與數(shù)量等都在連續(xù)地變化；等都在連續(xù)地變化；l 有機(jī)物的降解速率、耗氧速率也都連續(xù)地變化；有機(jī)物的降解速率、耗氧速率也都連續(xù)地變化；l 活性污泥在池內(nèi)是按增長(zhǎng)曲線的一個(gè)線段進(jìn)行增長(zhǎng)；活性污泥在池內(nèi)是按增長(zhǎng)曲線的一個(gè)線段進(jìn)行增長(zhǎng)；l 一般呈廊道型，

20、可有單廊道、雙廊道、三廊道和五廊道等。一般呈廊道型，可有單廊道、雙廊道、三廊道和五廊道等。完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池(Complete-mix reactor )回流活性污泥回流活性污泥二沉池二沉池出水出水進(jìn)水進(jìn)水 初沉池初沉池曝氣池曝氣池剩余污泥剩余污泥初沉污泥初沉污泥完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池(Complete-mix reactor )l 廢水一進(jìn)入曝氣池，即與池內(nèi)原有混合液充分混合；廢水一進(jìn)入曝氣池，即與池內(nèi)原有混合液充分混合；l 混合液組成、微生物組成與數(shù)量等完全均勻一致；混合液組成、微生物組成與數(shù)量等完全均勻一致；l 有機(jī)物的降解速率、耗氧速率等在池內(nèi)各部位都是有機(jī)物的

21、降解速率、耗氧速率等在池內(nèi)各部位都是不變的；不變的； 封閉環(huán)流式反應(yīng)池封閉環(huán)流式反應(yīng)池（Closed Loop Reactor）回流活性污泥回流活性污泥二沉池二沉池出水出水進(jìn)水進(jìn)水曝氣池曝氣池剩余污泥剩余污泥 結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn)。污水進(jìn)結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn)。污水進(jìn)水反應(yīng)池與反應(yīng)池中的混合液迅速混合后，在封水反應(yīng)池與反應(yīng)池中的混合液迅速混合后，在封閉的溝渠中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。閉的溝渠中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。 流速一般為流速一般為0.25-0.35m/s，完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)，完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間為間為5-15min，污水在反應(yīng)器內(nèi)停留，污水在反應(yīng)器內(nèi)停留10-24小時(shí)（小時(shí)（循環(huán)

22、循環(huán)40-300次）。次）。封閉環(huán)流式反應(yīng)池（封閉環(huán)流式反應(yīng)池（CLR）序批式反應(yīng)池（序批式反應(yīng)池（Sequencing Batch Reactor）反應(yīng)反應(yīng)（曝氣）（曝氣）沉淀沉淀出水出水進(jìn)水進(jìn)水閑置閑置反應(yīng)反應(yīng)（曝氣）（曝氣）5個(gè)不同階段個(gè)不同階段Aeration/reaction FillDecantSettleIdle 高碑店污水處理廠的工藝流程與平面布置高碑店污水處理廠的工藝流程與平面布置初沉池曝氣池二期曝氣池初沉池二沉池二沉池正在運(yùn)行的曝氣池 4.2 4.2 活性污泥法的發(fā)展和演變活性污泥法的發(fā)展和演變傳統(tǒng)活性污泥法；傳統(tǒng)活性污泥法；完全混合活性污泥法；完全混合活性污泥法；吸附吸附

23、再生活性污泥法；再生活性污泥法；延時(shí)曝氣活性污泥法；延時(shí)曝氣活性污泥法；高負(fù)荷活性污泥法；高負(fù)荷活性污泥法；純氧曝氣活性污泥法；純氧曝氣活性污泥法；氧化溝氧化溝SBR1 1 傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： a. 曝氣池推流式，廢水濃度從進(jìn)水端到出水端逐漸下降曝氣池推流式，廢水濃度從進(jìn)水端到出水端逐漸下降 b. 沿曝氣池長(zhǎng)度方向曝氣量相等。沿曝氣池長(zhǎng)度方向曝氣量相等。 主要問(wèn)題：主要問(wèn)題： a. 池首端供氧速率低于需氧速率易形成缺氧狀態(tài)，不宜池首端供氧速率低于需氧速率易形成缺氧狀態(tài)，不宜采用過(guò)高的有機(jī)負(fù)荷。采用過(guò)高的有機(jī)負(fù)荷。 b. 在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象

24、，會(huì)在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象，會(huì)浪費(fèi)了動(dòng)力費(fèi)用；浪費(fèi)了動(dòng)力費(fèi)用； c. 對(duì)沖擊負(fù)荷（有機(jī)物濃度突然增高）的適應(yīng)性較弱。對(duì)沖擊負(fù)荷（有機(jī)物濃度突然增高）的適應(yīng)性較弱。怎么解決這些問(wèn)題？怎么解決這些問(wèn)題？2 2、完全混合活性污泥法、完全混合活性污泥法 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：a.進(jìn)水一進(jìn)入曝氣池，就立即被大量混合液所稀釋?zhuān)M(jìn)水一進(jìn)入曝氣池，就立即被大量混合液所稀釋?zhuān)詫?duì)沖擊負(fù)荷有一定的抵抗能力；所以對(duì)沖擊負(fù)荷有一定的抵抗能力；b.池液中各部分微生物種類(lèi)和數(shù)量相同，有機(jī)物濃池液中各部分微生物種類(lèi)和數(shù)量相同，有機(jī)物濃度基本相同，需氧速率比較均勻；可以方便地通度基本相同，需氧速率比較均勻

25、；可以方便地通過(guò)對(duì)過(guò)對(duì)F/M的調(diào)節(jié)，使反應(yīng)器內(nèi)的有機(jī)物降解反應(yīng)的調(diào)節(jié)，使反應(yīng)器內(nèi)的有機(jī)物降解反應(yīng)控制在最佳狀態(tài)控制在最佳狀態(tài) ；c. 適合于處理較高濃度的有機(jī)工業(yè)廢水。適合于處理較高濃度的有機(jī)工業(yè)廢水。3 3 吸附再生活性污泥法吸附再生活性污泥法 又稱(chēng)生物吸附法或接觸穩(wěn)定法又稱(chēng)生物吸附法或接觸穩(wěn)定法 主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： 將吸附吸附、降解降解兩個(gè)過(guò)程分別控制在不同的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。活性污泥的初期吸附作用活性污泥的初期吸附作用曝氣過(guò)程曝氣過(guò)程降解降解初期吸附初期吸附BOD活性污泥的初期吸附作用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(kāi)始與活性污泥接觸后的較短時(shí)間在活性污泥系統(tǒng)內(nèi)，在污水開(kāi)始

26、與活性污泥接觸后的較短時(shí)間(10 30min)內(nèi)，由于活性污泥具有很大的表面積因而具有很強(qiáng)的吸附內(nèi)，由于活性污泥具有很大的表面積因而具有很強(qiáng)的吸附能力，因此在這很短的時(shí)間內(nèi)，就能夠去除廢水中大量的呈懸浮和膠能力，因此在這很短的時(shí)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(jī)污染物，使廢水的體狀態(tài)的有機(jī)污染物，使廢水的BOD5值值(或或COD值值)大幅度下降。大幅度下降。但不是真正的降解，隨著時(shí)間的推移，混合液的但不是真正的降解，隨著時(shí)間的推移，混合液的BOD5值會(huì)回升，再值會(huì)回升，再之后，之后，BOD5值才會(huì)逐漸下降。值才會(huì)逐漸下降。活性污泥吸附作用的大小與很多因素有關(guān)活性污泥吸附作用的大

27、小與很多因素有關(guān): 1）廢水的性質(zhì)、特性：）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(jī)污染物。含有較高濃度呈懸浮或膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物。 2）活性污泥的狀態(tài)：）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(jìn)入內(nèi)源代謝期，才充分的再生曝氣，一般應(yīng)使活性污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期，才能使其吸附功能得到恢復(fù)和增強(qiáng)。能使其吸附功能得到恢復(fù)和增強(qiáng)。吸附再生活性污泥法工藝流程吸附再生活性污泥法工藝流程回流污泥回流污泥進(jìn)水進(jìn)水出水出水吸附池吸附池二沉池二沉池剩余污泥剩余污泥再生池再生池吸附再生活性污泥法吸附再生活性污泥法 1)1)主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：a.a.廢水與活性污泥在吸附池的接觸

28、時(shí)間較短，吸附池容積廢水與活性污泥在吸附池的接觸時(shí)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，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之和仍低再生池的容積也是小的。吸附池與再生池容積之和仍低于傳統(tǒng)法曝氣池的容積，建筑費(fèi)用較低；于傳統(tǒng)法曝氣池的容積，建筑費(fèi)用較低；b.b.具有一定的承受沖擊負(fù)荷的能力，當(dāng)吸附池的活性污泥具有一定的承受沖擊負(fù)荷的能力，當(dāng)吸附池的活性污泥遭到破壞時(shí)，可由再生池的污泥予以補(bǔ)充。遭到破壞時(shí)，可由再生池的污泥予以補(bǔ)充。 2)2)主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： 對(duì)廢水的處理效果低于傳統(tǒng)法，此外，對(duì)溶解性有對(duì)廢水的處理

29、效果低于傳統(tǒng)法，此外，對(duì)溶解性有機(jī)物含量較高的廢水，處理效果更差。機(jī)物含量較高的廢水，處理效果更差。1)主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：曝氣時(shí)間長(zhǎng)，污泥濃度高，曝氣時(shí)間長(zhǎng)，污泥濃度高，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(wú)需再污泥持續(xù)處于內(nèi)源代謝狀態(tài)，剩余污泥少且穩(wěn)定，無(wú)需再進(jìn)行處理；進(jìn)行處理；處理出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好，對(duì)廢水沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)處理出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好，對(duì)廢水沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性；性； 在某些情況下，可不設(shè)初沉池。在某些情況下，可不設(shè)初沉池。2)主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： 池容大、曝氣時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大；池容大、曝氣時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大； 建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高；建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高； 適用

30、條件：適用條件： 出水水質(zhì)高，小規(guī)模，水量一般在出水水質(zhì)高，小規(guī)模，水量一般在1000m3/d以下。以下。4 4 延時(shí)曝氣活性污泥法延時(shí)曝氣活性污泥法5 高負(fù)荷活性污泥法高負(fù)荷活性污泥法主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：a.適用于污水僅需要部分處理的情況，適用于污水僅需要部分處理的情況，b.有機(jī)負(fù)荷率高；曝氣時(shí)間短，對(duì)廢水的處理效果較低有機(jī)負(fù)荷率高；曝氣時(shí)間短，對(duì)廢水的處理效果較低c.在系統(tǒng)和曝氣池的構(gòu)造等方面與傳統(tǒng)法相同。在系統(tǒng)和曝氣池的構(gòu)造等方面與傳統(tǒng)法相同。 工藝流程工藝流程純氧純氧進(jìn)水進(jìn)水尾氣尾氣出水出水回流污泥回流污泥氣體循氣體循環(huán)泵環(huán)泵氣體分散及氣體分散及攪拌裝置攪拌裝置6 純氧曝氣活性污泥法6

31、 純氧曝氣活性污泥法1)主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：a. 純氧中氧的分壓比空氣約高純氧中氧的分壓比空氣約高5倍，純氧曝氣可倍，純氧曝氣可大大提高氧的轉(zhuǎn)移效率；大大提高氧的轉(zhuǎn)移效率；b. 氧的轉(zhuǎn)移率可提高到氧的轉(zhuǎn)移率可提高到80-90%，而一般的鼓風(fēng)曝，而一般的鼓風(fēng)曝氣僅為氣僅為525%左右；左右；c . 可 使 曝 氣 池 內(nèi) 活 性 污 泥 濃 度 高 達(dá)可 使 曝 氣 池 內(nèi) 活 性 污 泥 濃 度 高 達(dá)4000 7000mg/l，能夠大大提高曝氣池的容積，能夠大大提高曝氣池的容積負(fù)荷；負(fù)荷；d.剩余污泥產(chǎn)量少，剩余污泥產(chǎn)量少，SVI值也低，污泥膨脹較少值也低，污泥膨脹較少發(fā)生。發(fā)生。e.純氧發(fā)

32、生器管理較復(fù)雜純氧發(fā)生器管理較復(fù)雜7 氧化溝氧化溝(Oxidation Ditch)工藝工藝 又稱(chēng)氧化渠或循環(huán)曝氣池，是活性污泥法延時(shí)又稱(chēng)氧化渠或循環(huán)曝氣池，是活性污泥法延時(shí)曝氣的一種變形；曝氣的一種變形； 50年代，荷蘭，年代，荷蘭，Pasveer； 早期：適用于早期：適用于5000m3/d以下，城市污水；以下，城市污水； 目前：各種規(guī)模的城市生活污水或工業(yè)廢水目前：各種規(guī)模的城市生活污水或工業(yè)廢水氧化溝的工作原理與特征氧化溝的工作原理與特征 1、氧化溝的工藝流程、氧化溝的工藝流程 氧化溝的特征氧化溝的特征 構(gòu)造上的特征構(gòu)造上的特征 池體狹長(zhǎng)，總長(zhǎng)可達(dá)幾十米，甚至百米以上，一般呈環(huán)形池體狹長(zhǎng)

33、，總長(zhǎng)可達(dá)幾十米，甚至百米以上，一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多為橢圓或圓形；池深一般在溝渠狀，平面多為橢圓或圓形；池深一般在25m左右；左右；曝氣裝置多用曝氣裝置多用表面機(jī)械曝氣器表面機(jī)械曝氣器， 豎軸曝氣器，如：低速曝氣葉輪；豎軸曝氣器，如：低速曝氣葉輪； 橫軸曝氣器，如：曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)；橫軸曝氣器，如：曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)；進(jìn)、出水裝置簡(jiǎn)單。進(jìn)、出水裝置簡(jiǎn)單。 氧化溝的特征氧化溝的特征 工藝工藝上的特征上的特征 氧化溝內(nèi)的流態(tài)呈循環(huán)混合態(tài)（介于完全混合和推流之間）；氧化溝內(nèi)的流態(tài)呈循環(huán)混合態(tài)（介于完全混合和推流之間）； 溝內(nèi)混合液呈推流式快速流動(dòng)（溝內(nèi)混合液呈推流式快速流動(dòng)（0.4 0.5m/

34、s）；）； 進(jìn)水流量與溝內(nèi)流量相比很小，完全混合；進(jìn)水流量與溝內(nèi)流量相比很小，完全混合；有機(jī)負(fù)荷很低，相當(dāng)于延時(shí)曝氣法，出水水質(zhì)好；有機(jī)負(fù)荷很低，相當(dāng)于延時(shí)曝氣法，出水水質(zhì)好；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量等的變動(dòng)有適應(yīng)性；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量等的變動(dòng)有適應(yīng)性；污泥產(chǎn)率低，剩余污泥產(chǎn)量少；污泥齡長(zhǎng)，可達(dá)污泥產(chǎn)率低，剩余污泥產(chǎn)量少；污泥齡長(zhǎng)，可達(dá)15 30d，為，為傳統(tǒng)活性污泥法的傳統(tǒng)活性污泥法的3 6倍倍 ；世代時(shí)間很長(zhǎng)的細(xì)菌如硝化細(xì)菌能在反應(yīng)器內(nèi)得以生存，從而世代時(shí)間很長(zhǎng)的細(xì)菌如硝化細(xì)菌能在反應(yīng)器內(nèi)得以生存，從而使氧化溝具有脫氮的功能。使氧化溝具有脫氮的功能。 1 Ca

35、rrousel 式氧化溝 2 Orbal 氧化溝 3 交替工作氧化溝 4 曝氣沉淀一體化氧化溝氧化溝幾種典型的構(gòu)造形式氧化溝幾種典型的構(gòu)造形式1、Carrousel 式氧化溝Carrousel 式氧化溝又稱(chēng)平行多渠形氧化溝；是60年代末荷蘭DHV公司開(kāi)創(chuàng)的。 采用豎軸低速表面曝氣器；水深可達(dá)44.5m，溝內(nèi)流速達(dá)0.30.4m/s；混合液在溝內(nèi)每520min循環(huán)一次；溝內(nèi)混合液總量是入流廢水量的3050倍；BOD5去除率可達(dá)95%以上，脫氮率可達(dá)90%，除磷效率可達(dá)50%； 應(yīng)用廣泛，最大規(guī)模為650000m3/d；在國(guó)內(nèi)主要有昆明蘭花溝污水處理廠、上海龍華肉聯(lián)廠、桂林市東區(qū)廢水廠等。 2、O

36、rbal氧化溝Orbal氧化溝又稱(chēng)同心圓型氧化溝，其主要特點(diǎn)如下： 圓形或橢圓形的溝渠，能更好地利用水流慣性，可節(jié)省能耗； 多溝串聯(lián)可減少水流短路現(xiàn)象； 最外層第一溝的容積為總?cè)莘e的6070%，其中的DO 接近于零，為反硝化和磷的釋放創(chuàng)造了條件； 第二、三溝的容積分別為總?cè)莘e的2030%和10%，而DO則分別為1和2mg/l； 這種溝渠間的DO濃度差，有利于提高充氧效率； Orbal氧化溝在國(guó)內(nèi)的主要工程實(shí)例有： 撫順石油二廠廢水處理站(28,800m3/d)； 北京燕山石化公司新建廢水處理廠(60000m3/d)； 成都市天彭鎮(zhèn)污水處理廠。3、交替工作氧化溝 交替工作氧化溝由丹麥Kruger

37、公司所開(kāi)發(fā)的，有二溝和三溝式兩種形式；其主要特點(diǎn)是其中的每一條溝均交替用做曝氣池和沉淀池，而無(wú)需二沉池和污泥回流裝置；但其中的曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率較低，D型二溝只有40%，三溝式則提高到了58%； 其中的三溝式氧化溝，特點(diǎn)如下： 兩側(cè)的A、C二溝交替地作為曝氣池和沉淀池，而B(niǎo)溝則一直充作曝氣池； 原廢水交替的從A溝和C溝進(jìn)入，而出水則相應(yīng)地從C溝及A溝流出； 曝氣器的利用率較高(58%)； 交替運(yùn)行的方式，為脫氮?jiǎng)?chuàng)造了條件，有良好的BOD去除效果和脫氮效果。 交替工作氧化溝的主要工程實(shí)例： 邯鄲市東污水處理廠(100000m3/d)，三溝； 蘇州市河西污水處理廠(80000m3/d)，三溝； 南通

38、市污水處理廠(25000m3/d)，五溝。 一體化氧化溝是20世紀(jì)80年代由美國(guó)開(kāi)發(fā)的，主要有：側(cè)溝型、BMTS型、船型。4、曝氣沉淀一體化氧化溝正在運(yùn)行的氧化溝正在運(yùn)行的氧化溝隔墻隔墻曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷Carrousel 氧化溝氧化溝Orbal氧化溝氧化溝燕山石化公司第四期廢水處理廠燕山石化公司第四期廢水處理廠(60000m3/d)； 8 AB法工藝法工藝 吸 附吸 附 生 物 降 解 （生 物 降 解 （ A d s o r p t i o n - -Biodegradation）工藝，）工藝， 德國(guó)亞琛大學(xué)，德國(guó)亞琛大學(xué)，Bohnke教授，教授，70年代中期。年代中期。一、一、AB法的工藝

39、流程及特征法的工藝流程及特征1、工藝流程、工藝流程吸附池吸附池曝氣池曝氣池沉砂池沉砂池格柵格柵廢水廢水回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥出水出水中間沉淀池中間沉淀池二次沉淀池二次沉淀池A段段B段段AB法的主要特點(diǎn)法的主要特點(diǎn) 未設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的未設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段段為為一級(jí)處理系統(tǒng)一級(jí)處理系統(tǒng)； B段由曝氣池和二沉池組成；段由曝氣池和二沉池組成； A、B兩段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩段兩段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開(kāi)，各自有獨(dú)特的微生物群體，有利于功完全分開(kāi)，各自有獨(dú)特的微生物群體，有利于功能穩(wěn)定。能穩(wěn)定。

40、A段的特征段的特征 不設(shè)初沉池，原廢水中的微生物全部進(jìn)入吸附池，不設(shè)初沉池，原廢水中的微生物全部進(jìn)入吸附池，A段是一個(gè)開(kāi)放性的生物反應(yīng)器；段是一個(gè)開(kāi)放性的生物反應(yīng)器； 負(fù)荷很高負(fù)荷很高，有利于增殖速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物，有利于增殖速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物生長(zhǎng)；生長(zhǎng)； BOD去除率為去除率為40 70%，出水可生化性有所提高，有，出水可生化性有所提高，有利于利于B段的繼續(xù)降解；段的繼續(xù)降解； 污泥產(chǎn)率較高，吸附能力強(qiáng)；污泥產(chǎn)率較高，吸附能力強(qiáng)； 對(duì)有機(jī)物的去除，吸附作用為主，生物降解占對(duì)有機(jī)物的去除，吸附作用為主，生物降解占1/3左右。左右。B段的特征段的特征 來(lái)水為來(lái)水為A段出水，水質(zhì)、

41、水量較穩(wěn)定；段出水，水質(zhì)、水量較穩(wěn)定； 負(fù)荷率為總負(fù)荷率的負(fù)荷率為總負(fù)荷率的30 60%； 污泥齡較長(zhǎng)，有利于硝化反應(yīng)。污泥齡較長(zhǎng)，有利于硝化反應(yīng)。1）A段：段： 污泥負(fù)荷率污泥負(fù)荷率 2.0 2.0 6.06.0kgBOD/kgMLSS.dkgBOD/kgMLSS.d 水力停留時(shí)間（水力停留時(shí)間（HRTHRT） 30 30minmin 污泥齡（污泥齡（ c c） 0.3 0.3 0.50.5d d 溶解氧（溶解氧（DODO） 0.2 0.2 0.70.7mg/lmg/l 2）B段：段： 污泥負(fù)荷率污泥負(fù)荷率 0.15 0.15 0.30.3kgBOD/kgMLSS.dkgBOD/kgMLSS

42、.d 水力停留時(shí)間（水力停留時(shí)間（HRTHRT）2.02.0 3.03.0h h 污泥齡（污泥齡（ c c）1515 2020d d 溶解氧（溶解氧（DODO）1.01.0 2.02.0mg/lmg/l 二二 主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要設(shè)計(jì)參數(shù)青島海泊河污水處理廠全景青島海泊河污水處理廠全景吸附池吸附池中間沉淀池中間沉淀池曝氣池曝氣池二次沉淀池二次沉淀池污泥濃縮池污泥濃縮池污泥消化池污泥消化池沼氣池沼氣池A級(jí)級(jí)B級(jí)級(jí)進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)出水水質(zhì)A A段曝氣池：段曝氣池： l水力停留時(shí)間（水力停留時(shí)間（t t） 0.80.8h h l污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷 4.04.0kgBODkgBOD5 5/kgMLSS.d/kg

43、MLSS.d lDODO 0.5 0.5mg/lmg/l l均耗氧率均耗氧率 0.380.38kgOkgO2 2/kgBOD/kgBOD5 5 中間沉淀池：中間沉淀池： l表面水力負(fù)荷表面水力負(fù)荷 2.02.0m m3 3/m/m2 2.d.d l停留時(shí)間停留時(shí)間 1.31.3h h B B段曝氣池：段曝氣池： l水力停留時(shí)間（水力停留時(shí)間（t t） 4.24.2h h l污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷 0.370.37kgBODkgBOD5 5/kgMLSS.d/kgMLSS.d lDODO 1.5 1.5mg/lmg/l l平均耗氧率平均耗氧率 0.930.93kgOkgO2 2/kgBOD/kgBOD

44、5 5 二次沉淀池：二次沉淀池： l表面水力負(fù)荷表面水力負(fù)荷 1.11.1m m3 3/m/m2 2.d.d l停留時(shí)間停留時(shí)間 3.93.9h h該廠主要設(shè)計(jì)參數(shù)該廠主要設(shè)計(jì)參數(shù)9 間歇式活性污泥法間歇式活性污泥法(SBR)工藝工藝 序批式間歇反應(yīng)器序批式間歇反應(yīng)器 Sequence Batch ReactorSBRSBR的工作原理的工作原理SBR的主要反應(yīng)器只有一個(gè)曝氣池，同時(shí)完成曝氣沉淀的主要反應(yīng)器只有一個(gè)曝氣池，同時(shí)完成曝氣沉淀等的功能，其運(yùn)行可以分為五個(gè)工序：等的功能，其運(yùn)行可以分為五個(gè)工序：進(jìn)水進(jìn)水曝氣曝氣反應(yīng)反應(yīng)沉淀沉淀排水排水等待等待SBR的工藝流程與特征的工藝流程與特征主要特

45、征：主要特征： 從時(shí)間角度來(lái)看，是一種較理想的推流式曝氣池；從時(shí)間角度來(lái)看，是一種較理想的推流式曝氣池； 工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能；不設(shè)污泥回流設(shè)備；的功能；不設(shè)污泥回流設(shè)備； 耐沖擊負(fù)荷，在多數(shù)情況下，無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；耐沖擊負(fù)荷，在多數(shù)情況下，無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池； SVI值較低，污泥易沉淀，污泥膨脹現(xiàn)象較少；值較低，污泥易沉淀，污泥膨脹現(xiàn)象較少； 易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式；易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式； 通過(guò)調(diào)節(jié)，可在單一曝氣池內(nèi)完成脫氮和除磷；通過(guò)調(diào)節(jié)，可在單一曝氣池內(nèi)完成脫氮和除磷； 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。易于實(shí)

46、現(xiàn)自動(dòng)化控制。SBR系列系列 SBR工藝：間歇式活性污泥法 ICEAS工藝：間歇循環(huán)延時(shí)曝氣法 CASS/CAST工藝：循環(huán)活性污泥法 DAT-IAT工藝：連續(xù)進(jìn)水間歇曝氣法 MSBR工藝：改良型間歇式活性污泥法 UNITANK工藝：一體化活性污泥法 氧化溝型SBR工藝CASS工藝連續(xù)進(jìn)水鼓風(fēng)機(jī)潷水器剩余污泥出水污泥回流主反應(yīng)區(qū)選擇區(qū)接觸區(qū)CASS工藝的特點(diǎn) 與SBR相比，CASS法的優(yōu)點(diǎn)是： a. 反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成（1：2：20），對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果更好，同時(shí)可抑制污泥膨脹； b.進(jìn)水過(guò)程是連續(xù)的進(jìn)水過(guò)程是連續(xù)的，因此，進(jìn)水管道上無(wú)需電磁閥等控制元件，單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行；

47、適用大中型污水處理廠。 c.排水是由可升降的堰式潷水器完成的，隨水面逐漸下降，均勻?qū)⑻幚砗蟮那逅懦?，最大限度降低了排水時(shí)水流對(duì)底部沉淀污泥的擾動(dòng)。10) 膜生物反應(yīng)器膜生物反應(yīng)器 膜生物反應(yīng)器（Membrane biological reactor）是利用超濾膜代替二沉池進(jìn)行污泥固液分離的污水處理裝置，為膜分離技術(shù)與活性污泥法的有機(jī)結(jié)合。膜生物反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)：膜生物反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)： 容積負(fù)荷高、水力停留時(shí)間短； 污泥齡較長(zhǎng)、剩余污泥量少； 避免因?yàn)榻z狀菌膨脹或其他污泥沉降問(wèn)題引起的MLSS濃度； 在低氧運(yùn)行時(shí)，可以同時(shí)進(jìn)行硝化反硝化; 出水水質(zhì)好； 污水處理設(shè)施占地面積小?；钚晕勰喾ǖ幕竟に噮?shù)活

48、性污泥法的基本工藝參數(shù)曝氣池曝氣池沉淀池沉淀池qv，s0，V，x，qvw，xrqvqvw，xeqvr，xrV：曝氣池容積：曝氣池容積s0:進(jìn)水有機(jī)物濃度進(jìn)水有機(jī)物濃度x：曝氣池污泥濃度：曝氣池污泥濃度 xe：沉淀池出水中污泥濃度：沉淀池出水中污泥濃度 xr：回流（排出）污泥濃度：回流（排出）污泥濃度qv：曝氣池進(jìn)水流量：曝氣池進(jìn)水流量qvw：排出剩余污泥流量：排出剩余污泥流量qvr：回流污泥流量：回流污泥流量活性污泥法的基本工藝參數(shù)活性污泥法的基本工藝參數(shù)1、曝氣池的、曝氣池的有機(jī)容積負(fù)荷有機(jī)容積負(fù)荷：?jiǎn)挝蝗莘e曝氣區(qū)內(nèi)單位：?jiǎn)挝蝗莘e曝氣區(qū)內(nèi)單位時(shí)間所能承受的有機(jī)物（時(shí)間所能承受的有機(jī)物（BOD

49、5）量。）量。 VqNsvv0)(35dmkgBODNv:容積負(fù)荷，容積負(fù)荷，kgBOD5/m3*dqv：與曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，：與曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，m3/ds0:曝氣池進(jìn)水的有機(jī)物濃度（曝氣池進(jìn)水的有機(jī)物濃度（BOD5），）， mg/L2、 曝氣池的曝氣池的活性污泥負(fù)荷率活性污泥負(fù)荷率：?jiǎn)挝恢亓炕钚裕簡(jiǎn)挝恢亓炕钚晕勰嘣趩挝粫r(shí)間內(nèi)所能承受的污泥在單位時(shí)間內(nèi)所能承受的BOD5的量的量VqNXsvs0dkgMLSSkgBOD5Ns：污泥負(fù)荷，：污泥負(fù)荷，kgBOD5/kgMLSS*dX：曝氣池污泥濃度，：曝氣池污泥濃度，mg/L3、曝氣池的水力停留時(shí)間（、曝氣池的水力停留時(shí)間（H

50、RT、Hydraulic Retention Time）：污水在曝氣池中的停留時(shí)間）：污水在曝氣池中的停留時(shí)間 4、曝氣池的污泥停留時(shí)間（、曝氣池的污泥停留時(shí)間（SRT，Sludge Retention Time、 c）：）：曝氣池中污泥全部更新一次所需要時(shí)間曝氣池中污泥全部更新一次所需要時(shí)間vqVHRT （h）eXwvXrvwXXXqqqVVSRT)(（d）5、污泥回流比：曝氣池中回流污泥的流量與進(jìn)水流量的比值。、污泥回流比：曝氣池中回流污泥的流量與進(jìn)水流量的比值。 R=qvr/qv各種活性污泥法的設(shè)計(jì)參數(shù)各種活性污泥法的設(shè)計(jì)參數(shù)（處理城市污水，僅為參考值）1、氧轉(zhuǎn)移的理論基礎(chǔ)：、氧轉(zhuǎn)移的理

51、論基礎(chǔ)：lFick定律定律l雙膜理論雙膜理論4.3 氣體傳遞原理和曝氣池Fick定律定律 氧的傳遞是一個(gè)氧的傳遞是一個(gè)擴(kuò)散過(guò)程擴(kuò)散過(guò)程 曝氣過(guò)程中，空氣中的氧從氣相中被轉(zhuǎn)移曝氣過(guò)程中，空氣中的氧從氣相中被轉(zhuǎn)移或傳遞到廢水的液相中，是一個(gè)氧在氣液兩相或傳遞到廢水的液相中，是一個(gè)氧在氣液兩相之間的擴(kuò)散過(guò)程，即氣相中的氧通過(guò)氣液界面之間的擴(kuò)散過(guò)程，即氣相中的氧通過(guò)氣液界面擴(kuò)散到液相主體中。擴(kuò)散到液相主體中。 擴(kuò)散過(guò)程的基本定律擴(kuò)散過(guò)程的基本定律Fick定律定律； Fick定律認(rèn)為：定律認(rèn)為：擴(kuò)散過(guò)程的擴(kuò)散過(guò)程的推動(dòng)力推動(dòng)力是物質(zhì)是物質(zhì)在界面兩側(cè)的在界面兩側(cè)的濃度差濃度差，被擴(kuò)散的物質(zhì)分子會(huì)從，被擴(kuò)散

52、的物質(zhì)分子會(huì)從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移。濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移。Fick定律定律式中：式中： vd 物質(zhì)的物質(zhì)的擴(kuò)散速率擴(kuò)散速率，即單位時(shí)間內(nèi)單位斷面上通過(guò)的物質(zhì)的量；即單位時(shí)間內(nèi)單位斷面上通過(guò)的物質(zhì)的量； DL 擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)，表示物質(zhì)在某種介質(zhì)中的擴(kuò)散能力，主要取決于表示物質(zhì)在某種介質(zhì)中的擴(kuò)散能力，主要取決于 擴(kuò)散物質(zhì)和介質(zhì)的特性及溫度；擴(kuò)散物質(zhì)和介質(zhì)的特性及溫度； C 物質(zhì)濃度；物質(zhì)濃度； y 擴(kuò)散過(guò)程的長(zhǎng)度擴(kuò)散過(guò)程的長(zhǎng)度 dC/dy 濃度梯度濃度梯度，即單位長(zhǎng)度上的濃度變化值。即單位長(zhǎng)度上的濃度變化值。 物質(zhì)的物質(zhì)的擴(kuò)散速率擴(kuò)散速率與與濃度梯度濃度梯度呈正比

53、關(guān)系。呈正比關(guān)系。dydCDvLdFick定律定律 如果以如果以M表示在單位時(shí)間表示在單位時(shí)間t內(nèi)通過(guò)界面擴(kuò)散的物質(zhì)數(shù)量，以內(nèi)通過(guò)界面擴(kuò)散的物質(zhì)數(shù)量，以A表示界面面積，則有：表示界面面積，則有：AdtdMvd/)(dydCADdtdMLdydCDvLd氧轉(zhuǎn)移的氧轉(zhuǎn)移的“雙膜理論雙膜理論” 邊界層紊流紊流紊流紊流層流層流層流層流ygCLCiPiPg液膜液膜氣膜氣膜氣氣相相主主體體液液相相主主體體yl對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流擴(kuò)散分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散對(duì)于難溶于水的對(duì)于難溶于水的氧來(lái)說(shuō)，分子擴(kuò)散氧來(lái)說(shuō)，分子擴(kuò)散的阻力大于對(duì)流擴(kuò)的阻力大于對(duì)流擴(kuò)散，散，傳質(zhì)的阻力傳質(zhì)的阻力主主要集中在要集中在氣膜氣膜和和

54、液液膜膜上；上；在氣膜中存在著在氣膜中存在著氧分壓梯度氧分壓梯度，而液，而液膜中同樣也存在著膜中同樣也存在著氧的濃度梯度氧的濃度梯度，由，由此形成了此形成了氧轉(zhuǎn)移的氧轉(zhuǎn)移的推動(dòng)力推動(dòng)力1923年，年，Lewis & Whitman氧轉(zhuǎn)移的雙膜理論模式圖氧轉(zhuǎn)移的雙膜理論模式圖邊界層紊流紊流紊流紊流層流層流層流層流ClPiPg液膜液膜氣膜氣膜氣氣相相主主體體液液相相主主體體yl對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流擴(kuò)散對(duì)流擴(kuò)散分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散CsCs：與氣相主體中氧分壓相當(dāng)?shù)娘柡腿芙庋鯘舛?；：與氣相主體中氧分壓相當(dāng)?shù)娘柡腿芙庋鯘舛?；CL：液相主體中所要求的溶解氧濃度：液相主體中所要求的溶解氧濃度氧轉(zhuǎn)移過(guò)程中

55、氧轉(zhuǎn)移過(guò)程中的的傳質(zhì)推動(dòng)力傳質(zhì)推動(dòng)力就就可以認(rèn)為主要是可以認(rèn)為主要是界面上的飽和溶界面上的飽和溶解氧濃度值解氧濃度值(Cs)與液相主體中的與液相主體中的溶解氧濃度值溶解氧濃度值(CL)之差。之差。雙膜理論雙膜理論設(shè)液膜厚度為設(shè)液膜厚度為yl，因此在液膜內(nèi)溶解氧濃度的梯度為：，因此在液膜內(nèi)溶解氧濃度的梯度為：lisyCCdydCLLsLyCCADdtdM式中式中: dM/dt 氧傳遞速率，氧傳遞速率，kgO2/h； DL氧分子在液膜中的擴(kuò)散系數(shù)，氧分子在液膜中的擴(kuò)散系數(shù)，m2/h； A 氣、液兩相接觸界面面積，氣、液兩相接觸界面面積，m2； (Cs CL)/yL在液膜內(nèi)溶解氧的濃度梯度，在液膜內(nèi)

56、溶解氧的濃度梯度，kgO2/m3.m；dydCADdtdML雙膜理論雙膜理論設(shè)液相主體的容積為設(shè)液相主體的容積為V(m3)，并用其除以上式，則得：，并用其除以上式，則得：)(/LsLLCCVyADVdtdM)(LsLCCVAKdtdC式中式中: dC/dt 液相主體溶解氧濃度變化速率液相主體溶解氧濃度變化速率(或氧轉(zhuǎn)移速率或氧轉(zhuǎn)移速率)，kgO2/m3.h； KL液膜中氧分子傳質(zhì)系數(shù)，液膜中氧分子傳質(zhì)系數(shù)，m/h。LLLyDK/雙膜理論由于氣液界面的面積難于計(jì)量，一般以由于氣液界面的面積難于計(jì)量，一般以氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)（KLa）代替）代替 ： VAKL)(LsLaCCKdtdC 式中：

57、式中： KLa氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)，氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)，h-1，VyADVAKKLLLLa KLa值表示在曝氣過(guò)程中氧的總傳遞性，當(dāng)傳遞過(guò)程中阻力大，則值表示在曝氣過(guò)程中氧的總傳遞性，當(dāng)傳遞過(guò)程中阻力大，則KLa值低，反之則值低，反之則KLa值高。值高。其倒數(shù)其倒數(shù)1/KLa的單位為（的單位為（h），它所表示的是曝氣池中溶解氧濃度從），它所表示的是曝氣池中溶解氧濃度從CL提提高到高到Cs所需要的時(shí)間。所需要的時(shí)間。提高充氧速率的途徑提高充氧速率的途徑為了提高為了提高dC/dt值，可以從兩方面考慮：值，可以從兩方面考慮：提高提高KLa值：值： 加強(qiáng)液相主體的紊流程度，降低液膜厚度；加強(qiáng)液相主體的紊流程度，降低

58、液膜厚度； 加速氣、液界面的更新；加速氣、液界面的更新； 增大氣、液接觸面積等。增大氣、液接觸面積等。提高提高Cs值：值： 提高氣相中的氧分壓，如純氧曝氣、深井曝氣等。提高氣相中的氧分壓，如純氧曝氣、深井曝氣等。VyADVAKKLLLLa)(LsLaCCKdtdC氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)（ KLa ）的求定 式中：C0當(dāng) t = 0時(shí)，液體主體中的溶解氧濃度(mg/l)； Ct當(dāng) t = t 時(shí)，液體主體中的溶解濃度(mg/l)； Cs液相主體中的飽和溶解氧濃度(mg/l)。)(LsLaCCKdtdCdtKCCdCLastKCCCCLatss0lntKCCCCLatss3 . 2)lg(0 測(cè)定測(cè)定KLa

59、值的方法與步驟：值的方法與步驟： 投加投加Na2SO3和和CoCl2，脫除水中的溶解氧；，脫除水中的溶解氧； 當(dāng)溶解氧完全脫除后，開(kāi)始曝氣充氧，并測(cè)定水當(dāng)溶解氧完全脫除后，開(kāi)始曝氣充氧，并測(cè)定水中溶解氧隨時(shí)間的變化情況；中溶解氧隨時(shí)間的變化情況； 計(jì)算、繪圖。計(jì)算、繪圖。tKLa/2.3tssCCCC0lg0曝氣設(shè)備曝氣設(shè)備1 1曝氣裝置的分類(lèi)曝氣裝置的分類(lèi) 曝氣裝置，又稱(chēng)為空氣擴(kuò)散裝置，是活性污曝氣裝置，又稱(chēng)為空氣擴(kuò)散裝置，是活性污泥處理系統(tǒng)的重要設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)泥處理系統(tǒng)的重要設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)充氧充氧和和攪動(dòng)混合攪動(dòng)混合兩大作用。兩大作用。按曝氣方式可以將其分為按曝氣方式可以將其分為鼓風(fēng)鼓風(fēng)曝

60、氣裝置和曝氣裝置和表表面（機(jī)械）面（機(jī)械）曝氣裝置兩種。曝氣裝置兩種。衡量曝氣設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)衡量曝氣設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo) 1氧的利用率（氧的利用率（EA）：）：又稱(chēng)又稱(chēng)氧轉(zhuǎn)移效率氧轉(zhuǎn)移效率，是指通，是指通過(guò)過(guò)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧量的百分比（量的百分比（%） ； 2充氧能力（充氧能力（R0）：）：通過(guò)通過(guò)表面機(jī)械曝氣裝置表面機(jī)械曝氣裝置在單在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量（位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量（kgO2/h） ； 3動(dòng)力效率（動(dòng)力效率（Ep）：）：每消耗每消耗1度電度電轉(zhuǎn)移到混合液中轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量（的氧量（kgO2/kw.h）