廢水好氧生物處理工程ppt課件

1、內(nèi)容：第一節(jié) 廢水處理技術(shù)概述第二節(jié) 活性污泥法第三節(jié) 生物膜法1. 一、生物處理的基本原理生物處理的主體是微生物。有機(jī)物的轉(zhuǎn)化廣義上可以定義為兩種： 礦化和共代謝2. 礦化是將有機(jī)物完全無(wú)機(jī)化的過(guò)程，是與微生物生長(zhǎng)包括分解代謝與合成代謝過(guò)程相關(guān)的過(guò)程。 共代謝通常是由非專一性酶促反應(yīng)完成的，不導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)量或能量的增加,使有機(jī)物得到修飾和轉(zhuǎn)化，但不能使其分子完全分解。3.1.好氧生物處理的基本原理 在好氧條件下，有機(jī)物在好氧微生物的作用下氧化分解，有機(jī)物濃度下降，微生物量增加。微生物將有機(jī)物攝入體內(nèi)后，以其作為營(yíng)養(yǎng)源加以代謝，代謝按兩條途徑進(jìn)行：合成代謝和分解代謝4.圖6-1 有機(jī)物好氧分解圖

2、示5. 在有機(jī)物的好氧分解過(guò)程中，有機(jī)物的降解、微生物的增殖及溶解氧的消耗這三個(gè)過(guò)程是同步進(jìn)行的，也是控制好氧生物處理成功與否的關(guān)鍵過(guò)程。6.（1）有機(jī)物的降解圖6-2 有機(jī)物好氧生物降解的一般途徑7.（2）微生物的增殖圖6-3 靜態(tài)培養(yǎng)微生物生長(zhǎng)曲線8.（3）溶解氧的提供 溶解氧是影響好氧生物處理過(guò)程的重要因素。 充足的溶解氧供應(yīng)有利于好氧生物降解過(guò)程的順利進(jìn)行。 溶解氧的需求量與微生物的代謝過(guò)程密切相關(guān)。 在不同的好氧生物處理過(guò)程和工藝中，溶解氧的提供方式也不同。9.1.存在含有某種降解酶的微生物。2.微生物必須在目標(biāo)化合物出現(xiàn)的環(huán)境中出現(xiàn)。3.化合物必須是具有適宜酶的微生物可獲得的。4.

3、 如果產(chǎn)生降解的啟動(dòng)酶是胞外酶，酶作用的化學(xué)鍵必須暴露以利于催化作用發(fā)生，這種條件并不是總能滿足，因?yàn)樵S多化合物會(huì)發(fā)生吸附。10.5. 催化起始降解的酶如果是胞內(nèi)酶，化合物分子則必須進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的酶作用位點(diǎn)，或者胞外反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行進(jìn)一步降解。6. 由于能作用于多種合成化合物的細(xì)菌或真菌種群或生物量起始濃度較低，環(huán)境條件必須適合具有活性潛力的微生物增殖。11.1.微生物活性2.目標(biāo)化合物特征3.環(huán)境因素（1）營(yíng)養(yǎng)（2）溫度（3）pH（4）氧12.廢水包括生活污水和工業(yè)廢水工業(yè)廢水是生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水的總稱一、廢水水質(zhì)指標(biāo)13.1）表示水的污染程度 2）表示處理廠的處理效果 3）作為設(shè)計(jì)

4、處理工程的指標(biāo) 4）作為污水排入水體的標(biāo)準(zhǔn)制定、檢驗(yàn)等。 14.生物化學(xué)需氧量（BOD）生化需氧量表示在有氧的情況下，由于微生物的活動(dòng)，可降解有機(jī)物穩(wěn)定化所需的氧量。BOD越大，表示水體中的有機(jī)物越多，污染越嚴(yán)重。15.化學(xué)需氧量是指在一定條件下水中有機(jī)物與強(qiáng)氧化劑（如 K2CrO4,KMnO4 )作用所消耗的氧量。水中的COD不僅代表水中有機(jī)物的含量，同時(shí)也包括水中還原性無(wú)機(jī)物被氧化的耗氧量。16.根據(jù)BOD/COD的比值可以初步評(píng)介廢水的可生化性。一般來(lái)說(shuō)： BOD/COD =0.4 BOD/COD =0.4 可生化性較好，適合于用生可生化性較好，適合于用生化處理方法。化處理方法。 BOD

5、/COD =0.3BOD/COD =0.30.4 0.4 可生化性一般，可以用生可生化性一般，可以用生化處理方法?；幚矸椒?。 BOD/COD =0.2BOD/COD =0.20.3 0.3 可生化性較差，需馴化后可生化性較差，需馴化后用生化處理方法。用生化處理方法。BOD/COD 0.2 BOD/COD 0.2 可生化性很差，不適合于用生可生化性很差，不適合于用生化處理方法?；幚矸椒?。 17.懸浮固體懸浮固體 SSSS；揮發(fā)性懸浮固體揮發(fā)性懸浮固體 VSSVSS； 總固體總固體 TSTS； 18.PH；顏色；溫度；氨氮；溶解固體；氯化物。有毒物指標(biāo)：重金屬；硫化物；氰化物；有毒物指標(biāo)：重金

6、屬；硫化物；氰化物； 其它有機(jī)物；其它有機(jī)物； 三致物質(zhì)及高穩(wěn)定有機(jī)合成化三致物質(zhì)及高穩(wěn)定有機(jī)合成化合物。合物。 （細(xì)菌總數(shù)；大腸菌指數(shù)。（細(xì)菌總數(shù)；大腸菌指數(shù)。-微生物指標(biāo)）微生物指標(biāo)） 19.按照作用原理和去除對(duì)象可分為： 物理法 化學(xué)法 生物法20.利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)。使用的處理設(shè)備有：格柵、篩網(wǎng)、沉砂池、沉淀池、濾池、氣浮裝置、離心機(jī)等。21.利用化學(xué)反應(yīng)作用來(lái)分離、轉(zhuǎn)化、破壞或回收廢水中的污染物，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。通常通過(guò)向廢水中投加某些化學(xué)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢水的目的。22.1）中和處理法 酸或堿2）混凝處理法 3) 化學(xué)沉淀法4）氧化 還原法5）吸附法6

7、）離子交換法7）膜分離法23.采取一定的措施，使微生物大量生長(zhǎng)和繁殖，從而提高微生物氧化、分解有機(jī)污染物的一種技術(shù)。24.第二節(jié)第二節(jié) 生物處理法生物處理法1.活性污泥法活性污泥法Activated Sludge Processes251. 活性污泥法活性污泥法 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1.1 廢水的生物處理方法簡(jiǎn)介 L L1.2 活性污泥法的基本原理 L1.3 活性污泥法的分類1.4 活性污泥的評(píng)價(jià)指標(biāo) L1.5 影響活性污泥法處理效果的因素 L L1.6 活性污泥增長(zhǎng)規(guī)律L1.7 活性污泥法的結(jié)論 L1.8 曝氣的方法與設(shè)備 L1.9 活性污泥法的運(yùn)行管理L1.10 活性污泥法的運(yùn)行方式L26

8、1 11 1廢水的生物處理方法簡(jiǎn)介廢水的生物處理方法簡(jiǎn)介1）定義：）定義：廢水的生物處理廢水的生物處理方法是方法是利用生物的新陳代謝作用利用生物的新陳代謝作用，對(duì)廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定、使之無(wú)害化的處理對(duì)廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定、使之無(wú)害化的處理方法。方法。2）方法特點(diǎn)：）方法特點(diǎn)：對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定的主體是微生物。對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定的主體是微生物。由于微生物具有來(lái)源廣、易培養(yǎng)、繁殖快、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性由于微生物具有來(lái)源廣、易培養(yǎng)、繁殖快、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、易變異等特性，因此強(qiáng)、易變異等特性，因此在使用上能較容易地采集菌種進(jìn)在使用上能較容易地采集菌種進(jìn)行培養(yǎng)增殖，并在特定條件下

9、進(jìn)行馴化使之適應(yīng)有毒工業(yè)行培養(yǎng)增殖，并在特定條件下進(jìn)行馴化使之適應(yīng)有毒工業(yè)廢水的水質(zhì)條件。廢水的水質(zhì)條件。微生物的生存條件溫和，新陳代微生物的生存條件溫和，新陳代謝過(guò)程中不需高溫高壓，它是不需投加催化劑的謝過(guò)程中不需高溫高壓，它是不需投加催化劑的催化反應(yīng)，催化反應(yīng)，用生化法促使污染物的轉(zhuǎn)化過(guò)程與一用生化法促使污染物的轉(zhuǎn)化過(guò)程與一般化學(xué)法相比優(yōu)越得多。般化學(xué)法相比優(yōu)越得多。 273）微生物的生長(zhǎng)）微生物的生長(zhǎng)（1）微生物的新陳代謝）微生物的新陳代謝(i) 分解代謝：分解代謝：好氧分解代謝：好氧分解代謝：好氧菌在好氧條件下，將有機(jī)物好氧菌在好氧條件下，將有機(jī)物分解為二氧化碳和水，并釋放出能量的過(guò)程

10、；分解為二氧化碳和水，并釋放出能量的過(guò)程；厭氧分解代謝：厭氧分解代謝：厭氧菌在厭氧條件下，將復(fù)雜的厭氧菌在厭氧條件下，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，再被甲有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，再被甲烷菌進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等，并釋放烷菌進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等，并釋放出能量的過(guò)程；出能量的過(guò)程；(ii) 合成代謝：合成代謝： 將低能化合物合成為生物體的過(guò)程。將低能化合物合成為生物體的過(guò)程。28（2）微生物的生長(zhǎng)繁殖規(guī)律）微生物的生長(zhǎng)繁殖規(guī)律(i) 生長(zhǎng)規(guī)律及生長(zhǎng)曲線生長(zhǎng)規(guī)律及生長(zhǎng)曲線微生物生長(zhǎng)分為以下四個(gè)時(shí)期：微生物生長(zhǎng)分為以下四個(gè)時(shí)期：a)停滯期停滯期，細(xì)菌需要適應(yīng)環(huán)境，經(jīng)

11、過(guò)一段時(shí)間后才，細(xì)菌需要適應(yīng)環(huán)境，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才能在新的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖，故細(xì)菌數(shù)有所減少；能在新的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖，故細(xì)菌數(shù)有所減少；b)對(duì)數(shù)期對(duì)數(shù)期，微生物適應(yīng)了環(huán)境，利用環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)迅，微生物適應(yīng)了環(huán)境，利用環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)迅速增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速率達(dá)到最大；速增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速率達(dá)到最大；c)靜止期靜止期，微生物總數(shù)達(dá)到最大，并恒定一段時(shí)間，微生物總數(shù)達(dá)到最大，并恒定一段時(shí)間，代謝產(chǎn)物抑制微生物生長(zhǎng)；代謝產(chǎn)物抑制微生物生長(zhǎng)；d)衰亡期衰亡期，微生物因缺乏營(yíng)養(yǎng)而死亡，總數(shù)減少。，微生物因缺乏營(yíng)養(yǎng)而死亡，總數(shù)減少。29(ii) 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污水處理中的應(yīng)用：細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污水處理中的應(yīng)用：a)反應(yīng)微生物量（

12、反應(yīng)微生物量（M)與營(yíng)養(yǎng)物與營(yíng)養(yǎng)物(F)量間的關(guān)系量間的關(guān)系b)為使處理效果達(dá)到最好，一般不利用對(duì)數(shù)為使處理效果達(dá)到最好，一般不利用對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的微生物而利用靜止期的微生物增長(zhǎng)期的微生物而利用靜止期的微生物304）微生物的營(yíng)養(yǎng)及影響因素：）微生物的營(yíng)養(yǎng)及影響因素：（1）微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)）微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)(i)主要為主要為C、N、P稱為碳源、氮源、磷源。稱為碳源、氮源、磷源。(ii)營(yíng)養(yǎng)對(duì)微生物的作用：營(yíng)養(yǎng)對(duì)微生物的作用：a)提供合成細(xì)胞質(zhì)時(shí)需要的物質(zhì)；提供合成細(xì)胞質(zhì)時(shí)需要的物質(zhì)；b)作為細(xì)胞增長(zhǎng)和生物合成反應(yīng)時(shí)的能源；作為細(xì)胞增長(zhǎng)和生物合成反應(yīng)時(shí)的能源；c)充當(dāng)產(chǎn)能反應(yīng)所釋放的電子的受體。充當(dāng)產(chǎn)

13、能反應(yīng)所釋放的電子的受體。31（2）環(huán)境對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響因素）環(huán)境對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響因素(i)溫度：溫度：按細(xì)胞對(duì)溫度需求分為嗜冷菌按細(xì)胞對(duì)溫度需求分為嗜冷菌（510），中溫菌（），中溫菌（2540 ），嗜熱菌），嗜熱菌（5060 ）；）；(ii)溶解氧：溶解氧：根據(jù)好氧性不同分為好氧微生物和厭根據(jù)好氧性不同分為好氧微生物和厭氧微生物；氧微生物；(iii)PH：需氧微生物處理要求需氧微生物處理要求6.58.5，厭氧微生，厭氧微生物處理要求物處理要求6.77.4；(iv)營(yíng)養(yǎng)物要求：營(yíng)養(yǎng)物要求：好氧生物處理對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的要求好氧生物處理對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的要求為為C：N：P=100：5：1；(v)有毒物質(zhì)：

14、有毒物質(zhì)：抑制微生物的新陳代謝抑制微生物的新陳代謝(vi)進(jìn)水有機(jī)物濃度：進(jìn)水有機(jī)物濃度：好氧處理中進(jìn)水好氧處理中進(jìn)水BOD5宜在宜在5001000之間（過(guò)高則溶解氧不足），且不低之間（過(guò)高則溶解氧不足），且不低于于100（過(guò)低則營(yíng)養(yǎng)物不足）；（過(guò)低則營(yíng)養(yǎng)物不足）；325）污水的可生化性評(píng)價(jià)）污水的可生化性評(píng)價(jià)（1）污水的可生化性）污水的可生化性（2）主要評(píng)價(jià)方法）主要評(píng)價(jià)方法(i)相對(duì)耗氧速率法相對(duì)耗氧速率法(ii)生化呼吸線法生化呼吸線法(iii)有關(guān)水質(zhì)指標(biāo)法有關(guān)水質(zhì)指標(biāo)法(iv)微生物脫氫酶含量或微生物脫氫酶含量或ATP含量法含量法336）應(yīng)用：）應(yīng)用：處理廢水的費(fèi)用低廉，運(yùn)行管理較處

15、理廢水的費(fèi)用低廉，運(yùn)行管理較方便，所以生化處理是廢水處理系統(tǒng)中最方便，所以生化處理是廢水處理系統(tǒng)中最重要的過(guò)程之一，目前，這種方法已廣泛重要的過(guò)程之一，目前，這種方法已廣泛用作生活污水及工業(yè)有機(jī)廢水的二級(jí)處理用作生活污水及工業(yè)有機(jī)廢水的二級(jí)處理。7）處理方法簡(jiǎn)介）處理方法簡(jiǎn)介好氧法和厭氧法處理區(qū)別：好氧法和厭氧法處理區(qū)別：起作用的微生物群不同；產(chǎn)物不同；反應(yīng)速起作用的微生物群不同；產(chǎn)物不同；反應(yīng)速率不同；對(duì)環(huán)境條件要求不同；對(duì)進(jìn)水率不同；對(duì)環(huán)境條件要求不同；對(duì)進(jìn)水BODBOD要求不同。要求不同。34 生生物物處處理理法法好好氧氧生生物物法法厭厭氧氧生生物物法法自然自然條件條件下下人工人工條件條

16、件下下自然自然條件條件下下人工人工條件條件下下水體自凈水體自凈天然水體和氧化塘天然水體和氧化塘土壤凈化土壤凈化污水灌溉污水灌溉懸浮生物法懸浮生物法活性污泥法及其活性污泥法及其變種變種、氧化塘氧化塘、氧化溝氧化溝固著生物法固著生物法生物濾池生物濾池、生物轉(zhuǎn)生物轉(zhuǎn)盤盤、接觸氧化接觸氧化、好氧生物流化床好氧生物流化床高溫堆肥高溫堆肥厭氧塘厭氧塘懸浮生物法懸浮生物法厭氧消化厭氧消化、上流式上流式厭氧污泥床厭氧污泥床、高溫堆肥高溫堆肥、化糞池化糞池固著生物法固著生物法厭氧濾池厭氧濾池、厭氧流化厭氧流化床床返回目錄返回目錄3512活性污泥法的基本原理1 1）基本流程）基本流程 定義：定義：向生活污水注向生

17、活污水注入空氣進(jìn)行曝氣，并持入空氣進(jìn)行曝氣，并持續(xù)一段時(shí)間以后，污水續(xù)一段時(shí)間以后，污水中即生成一種絮凝體。中即生成一種絮凝體。這種絮凝體主要是由大這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所量繁殖的微生物群體所構(gòu)成，它有巨大的表面構(gòu)成，它有巨大的表面積和很強(qiáng)的吸附性能，積和很強(qiáng)的吸附性能，稱為稱為活性污泥活性污泥。出出水水剩余剩余污泥污泥進(jìn)進(jìn)水水回流回流污泥污泥空空氣氣曝曝氣氣池池二二沉沉池池36活性污泥法處理食品廢水活性污泥法處理食品廢水37活性污泥法處理食品廢水活性污泥法處理食品廢水38活性污泥法處理食品廢水（活性污泥）活性污泥法處理食品廢水（活性污泥）39活性污泥法處理印染廢水活性污泥法處

18、理印染廢水402）活性污泥的組成活性污泥組成：活性污泥組成：（1 1）活性的微生物）活性的微生物（2 2）微生物自身氧化的殘留物）微生物自身氧化的殘留物（3 3）吸附在活性污泥上不能被生物降解的）吸附在活性污泥上不能被生物降解的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成。有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成。u其中微生物是活性污泥的主要組成部分。其中微生物是活性污泥的主要組成部分?；钚晕勰嘀械奈⑸镉质怯杉?xì)菌、真菌、活性污泥中的微生物又是由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等多種微生物群體原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等多種微生物群體相結(jié)合所組成的一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。相結(jié)合所組成的一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。41u活性污泥通常為黃褐色絮狀顆粒活性污泥通常為黃褐色絮狀顆粒

19、，其直，其直徑一般為徑一般為0.022mm，含水率一般為，含水率一般為99.299.8，密度因含水率不同而異。，密度因含水率不同而異。u細(xì)菌是活性污泥組成和凈化功能的中心，細(xì)菌是活性污泥組成和凈化功能的中心，是微生物的最主要部分。是微生物的最主要部分。42u污水中有機(jī)物的性質(zhì)決定那些種屬的細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)污水中有機(jī)物的性質(zhì)決定那些種屬的細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)u例如：含蛋白質(zhì)的污水有利于產(chǎn)堿桿菌屬和芽孢例如：含蛋白質(zhì)的污水有利于產(chǎn)堿桿菌屬和芽孢桿菌屬，而糖類污水或烴類污水則有利于假單孢桿菌屬，而糖類污水或烴類污水則有利于假單孢菌屬。菌屬。u在一定的能量水平在一定的能量水平( (即細(xì)菌的活動(dòng)能力即細(xì)菌的活動(dòng)能力)

20、)下，細(xì)菌下，細(xì)菌構(gòu)成了活性污泥的絮凝體的大部分，并形成菌膠構(gòu)成了活性污泥的絮凝體的大部分，并形成菌膠團(tuán)，具有良好的自身凝聚和沉降性能。團(tuán)，具有良好的自身凝聚和沉降性能。u在活性污泥中，除細(xì)菌外還出現(xiàn)原生動(dòng)物，是細(xì)在活性污泥中，除細(xì)菌外還出現(xiàn)原生動(dòng)物，是細(xì)菌的首次捕食者，繼之出現(xiàn)后生動(dòng)物，是細(xì)菌的菌的首次捕食者，繼之出現(xiàn)后生動(dòng)物，是細(xì)菌的第二次捕食者。第二次捕食者。43活性污泥絮體活性污泥絮體443）凈化過(guò)程與機(jī)理（1）初期去除與吸附作用）初期去除與吸附作用u在很多活性污泥系統(tǒng)里，當(dāng)污水與活性在很多活性污泥系統(tǒng)里，當(dāng)污水與活性污泥接觸后很短的時(shí)間（污泥接觸后很短的時(shí)間（101045 min)4

21、5 min)內(nèi)內(nèi)就出現(xiàn)了很高的有機(jī)物就出現(xiàn)了很高的有機(jī)物(BOD)(BOD)去除率。去除率。u這種初期高速去除現(xiàn)象是這種初期高速去除現(xiàn)象是吸附作用吸附作用所引所引起的。由于污泥表面積很大起的。由于污泥表面積很大( (可達(dá)可達(dá)2000200010000m10000m2 2/m/m3 3混合液混合液) )，且表面具有多糖類，且表面具有多糖類粘質(zhì)層，因此，粘質(zhì)層，因此，污水中懸浮的和膠體的污水中懸浮的和膠體的物質(zhì)是被絮凝和吸附去除的。物質(zhì)是被絮凝和吸附去除的。45（2）微生物的代謝作用）微生物的代謝作用活性污泥中的微生物以污水中各種有活性污泥中的微生物以污水中各種有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)，在有氧的條件下，機(jī)物

22、作為營(yíng)養(yǎng)，在有氧的條件下，將其將其中一部分有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)中一部分有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)(原生原生質(zhì)質(zhì))，對(duì)另一部分有機(jī)物則進(jìn)行分解代謝，對(duì)另一部分有機(jī)物則進(jìn)行分解代謝，即氧化分解以獲得合成新細(xì)胞所需要的即氧化分解以獲得合成新細(xì)胞所需要的能量，并最終形成能量，并最終形成CO2和和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。等穩(wěn)定物質(zhì)。46（3）絮凝體的形成與凝聚沉降）絮凝體的形成與凝聚沉降（i i）如果形成菌體的有機(jī)物不從污水中分如果形成菌體的有機(jī)物不從污水中分離出去，這樣的凈化不能算結(jié)束。離出去，這樣的凈化不能算結(jié)束。（iiii）為了使菌體從水中分離出來(lái)，現(xiàn)多采為了使菌體從水中分離出來(lái)，現(xiàn)多采用用重力沉降重力沉

23、降法。如果每個(gè)菌體都處于松散法。如果每個(gè)菌體都處于松散狀態(tài)，由于其大小與膠體顆粒大體相同，狀態(tài)，由于其大小與膠體顆粒大體相同，它們將保持穩(wěn)定懸浮狀態(tài)，沉降分離是不它們將保持穩(wěn)定懸浮狀態(tài)，沉降分離是不可能的。為此，必須使菌體凝聚成為易于可能的。為此，必須使菌體凝聚成為易于沉降的絮凝體。沉降的絮凝體。（iiiiii）絮凝體的形成是通過(guò)絮凝體的形成是通過(guò)絲狀細(xì)菌絲狀細(xì)菌來(lái)實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)的。返回目錄返回目錄4713活性污泥法的分類 1）分類：）分類：（1）按廢水和回流污泥的進(jìn)入方式及其在曝氣池按廢水和回流污泥的進(jìn)入方式及其在曝氣池中的混合方式，活性污泥法可分為中的混合方式，活性污泥法可分為推流式推流式

24、和和完完全混合式全混合式兩大類。兩大類。（i）推流式）推流式活性污泥曝氣池有若干個(gè)狹長(zhǎng)的流槽，活性污泥曝氣池有若干個(gè)狹長(zhǎng)的流槽，廢水從一端進(jìn)入，在曝氣的作用下，以螺旋方廢水從一端進(jìn)入，在曝氣的作用下，以螺旋方式推進(jìn)，流經(jīng)整個(gè)曝氣池，至池的另一端流出，式推進(jìn)，流經(jīng)整個(gè)曝氣池，至池的另一端流出，隨著水流的過(guò)程，污染物被降解。此類曝氣池隨著水流的過(guò)程，污染物被降解。此類曝氣池又可分為又可分為平行水流平行水流(并聯(lián)并聯(lián))式式和和轉(zhuǎn)折水流轉(zhuǎn)折水流(串聯(lián)串聯(lián))式式兩種兩種。48曝氣池曝氣池推流式曝氣池示意圖（平行水流式） 出水出水剩余污泥剩余污泥進(jìn)水進(jìn)水回流污泥回流污泥空氣空氣二次沉二次沉淀池淀池曝曝氣氣

25、池池49推流式曝氣池示意圖 （轉(zhuǎn)折水流式） 剩余污泥剩余污泥進(jìn)水進(jìn)水回流污泥回流污泥空氣空氣二次沉二次沉淀池淀池出水出水曝曝氣氣池池505152推流式活性污泥法的特點(diǎn)：推流式活性污泥法的特點(diǎn)：（a a）廢水中污染物濃度自池首至池尾是逐漸）廢水中污染物濃度自池首至池尾是逐漸下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度，廢水降解反應(yīng)的推動(dòng)力較大，效率較度，廢水降解反應(yīng)的推動(dòng)力較大，效率較高；高；（b b）推流式曝氣池可采用多種運(yùn)行方式；）推流式曝氣池可采用多種運(yùn)行方式；（c c）曝氣池可以做的比較大，不易產(chǎn)生短路，）曝氣池可以做的比較大，不易產(chǎn)生短路，適合于處理量比較

26、大的情況；適合于處理量比較大的情況；（d d）氧的利用率不均勻，入流端利用率高，）氧的利用率不均勻，入流端利用率高，出流端利用率低，會(huì)出現(xiàn)池尾供氣過(guò)量的出流端利用率低，會(huì)出現(xiàn)池尾供氣過(guò)量的現(xiàn)象，增加動(dòng)力費(fèi)用。現(xiàn)象，增加動(dòng)力費(fèi)用。53（ii）完全混合式活性污泥法：）完全混合式活性污泥法：u完全混合式完全混合式曝氣池，是廢水進(jìn)入曝氣池后在攪曝氣池，是廢水進(jìn)入曝氣池后在攪拌的作用下迅速與池中原有的混合液充分混合，拌的作用下迅速與池中原有的混合液充分混合，因此混合液的組成、微生物群的量和質(zhì)是完全因此混合液的組成、微生物群的量和質(zhì)是完全均勻一致的。均勻一致的。u這意味著曝氣池中所有部位的生物反應(yīng)都是同這

27、意味著曝氣池中所有部位的生物反應(yīng)都是同樣的，氧吸收率都是相同的。樣的，氧吸收率都是相同的。曝氣池進(jìn)水進(jìn)水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥出水出水二沉池二沉池54完全混合式活性污泥法的特點(diǎn)：完全混合式活性污泥法的特點(diǎn)：（a a）抗沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)，池內(nèi)混合液能對(duì)）抗沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)，池內(nèi)混合液能對(duì)廢水起稀釋作用。廢水起稀釋作用。（b b）由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動(dòng)力；）由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動(dòng)力；（c c）有時(shí)曝氣池和沉淀池可合建，不需要單）有時(shí)曝氣池和沉淀池可合建，不需要單獨(dú)設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，便于運(yùn)行管理；獨(dú)設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，便于運(yùn)行管理；（d d）連續(xù)進(jìn)水、出水可能造成短路，易引起

28、）連續(xù)進(jìn)水、出水可能造成短路，易引起污泥膨脹。污泥膨脹。（e e）池子體積不能太大，因此一般用于處理）池子體積不能太大，因此一般用于處理量比較小的情況，比較適宜處理高濃度的有量比較小的情況，比較適宜處理高濃度的有機(jī)廢水機(jī)廢水。55（2 2）按供氧方式，活性污泥可分為）按供氧方式，活性污泥可分為鼓風(fēng)曝鼓風(fēng)曝氣氣式和式和機(jī)械曝氣機(jī)械曝氣式兩大類。式兩大類。（i i）鼓風(fēng)曝氣）鼓風(fēng)曝氣式是采用空氣式是采用空氣( (或純氧或純氧) )作氧源，作氧源，以氣泡形式鼓入廢水中。以氣泡形式鼓入廢水中。它適合于長(zhǎng)方形曝它適合于長(zhǎng)方形曝氣池，氣池，布?xì)庠O(shè)備裝在曝氣池的一側(cè)或池底。布?xì)庠O(shè)備裝在曝氣池的一側(cè)或池底。氣

29、泡在形成、上升和破壞時(shí)向水中傳氧并攪氣泡在形成、上升和破壞時(shí)向水中傳氧并攪動(dòng)水流。動(dòng)水流。適用于大型曝氣池適用于大型曝氣池（iiii）機(jī)械曝氣）機(jī)械曝氣式是用專門的曝氣機(jī)械，劇烈式是用專門的曝氣機(jī)械，劇烈地?cái)噭?dòng)水面，使空氣中的氧溶解于水中。通地?cái)噭?dòng)水面，使空氣中的氧溶解于水中。通常，曝氣機(jī)兼有攪拌和充氧作用，使系統(tǒng)接常，曝氣機(jī)兼有攪拌和充氧作用，使系統(tǒng)接近完全混合型。近完全混合型。適用于小型曝氣池適用于小型曝氣池（iiiiii）聯(lián)合曝氣）聯(lián)合曝氣5657鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)曝氣返回目錄返回目錄5814活性污泥的評(píng)價(jià)指標(biāo)（1 1）混合液懸浮固體）混合液懸浮固體(mixed liquor suspensi

30、on solid, MLSS)u混合液混合液是曝氣池中污水和活性污泥混合后是曝氣池中污水和活性污泥混合后的混合懸浮液。的混合懸浮液。u混合液固體懸浮物數(shù)量是指單位體積混合混合液固體懸浮物數(shù)量是指單位體積混合液中干固體的含量，單位為液中干固體的含量，單位為mg/Lmg/L或或g/Lg/L，工程上還常用工程上還常用kg/mkg/m3 3，也稱混合液污泥濃度，也稱混合液污泥濃度（一般用（一般用X X表示）。表示）。u它是計(jì)量曝氣池中活性污泥數(shù)量多少的指它是計(jì)量曝氣池中活性污泥數(shù)量多少的指標(biāo)。一般活性污泥法中，標(biāo)。一般活性污泥法中，MLSSMLSS濃度一般為濃度一般為2 24g/L4g/L。59（2

31、2）混合液揮發(fā)性懸浮固體）混合液揮發(fā)性懸浮固體 (mixed liquor volatile suspension solid, MLVSS)u指混合液懸浮固體中的有機(jī)物的重量，單位為指混合液懸浮固體中的有機(jī)物的重量，單位為mg/Lmg/L、g/Lg/L或或kg/mkg/m3 3。u把混合液懸浮固體在把混合液懸浮固體在600600焙燒，能揮發(fā)的部分焙燒，能揮發(fā)的部分即是揮發(fā)性懸浮固體，剩下的部分稱為非揮發(fā)性即是揮發(fā)性懸浮固體，剩下的部分稱為非揮發(fā)性懸浮固體（懸浮固體（MLNVSSMLNVSS）。）。u一般在活性污泥法中用一般在活性污泥法中用MLVSSMLVSS表示活性污泥中生表示活性污泥中生物

32、的含量。在一般情況下，物的含量。在一般情況下，MLVSS/MLSSMLVSS/MLSS的比的比值較固定，對(duì)于生活污水，常在值較固定，對(duì)于生活污水，常在0.750.75左右。對(duì)于左右。對(duì)于工業(yè)廢水，其比值視水質(zhì)不同而異工業(yè)廢水，其比值視水質(zhì)不同而異。60（3 3）污泥沉降比）污泥沉降比(settling volume, sludge sedimentation ratio, SV)u污泥沉降比是指曝氣池混合液在污泥沉降比是指曝氣池混合液在l00mLl00mL量筒中，靜量筒中，靜置沉降置沉降30min30min后，沉降污泥所占的體積與混合液總后，沉降污泥所占的體積與混合液總體積之比的百分?jǐn)?shù)。所以也

33、常稱為體積之比的百分?jǐn)?shù)。所以也常稱為30 min30 min沉降比。沉降比。u正常的活性污泥在沉降正常的活性污泥在沉降30min30min后，可以接近它的最后，可以接近它的最大密度，故污泥沉降比可以反映曝氣池正常運(yùn)行時(shí)大密度，故污泥沉降比可以反映曝氣池正常運(yùn)行時(shí)的污泥量?？捎糜诳刂剖Ｓ辔勰嗟呐欧拧５奈勰嗔??？捎糜诳刂剖Ｓ辔勰嗟呐欧?。u它還能及時(shí)反映出污泥膨脹等異常情況，便于及早它還能及時(shí)反映出污泥膨脹等異常情況，便于及早查明原因，采取措施。查明原因，采取措施。u污泥沉降比測(cè)定比較簡(jiǎn)單，并能說(shuō)明一定問(wèn)題，因污泥沉降比測(cè)定比較簡(jiǎn)單，并能說(shuō)明一定問(wèn)題，因此它成為評(píng)定活性污泥的重要指標(biāo)之一。此它成為評(píng)

34、定活性污泥的重要指標(biāo)之一。61（4 4）污泥體積指數(shù)）污泥體積指數(shù) (sludge volume index, SVI)u污泥體積指數(shù)簡(jiǎn)稱污泥指數(shù)（污泥體積指數(shù)簡(jiǎn)稱污泥指數(shù)（SI），系指曝氣池），系指曝氣池污泥混合液經(jīng)污泥混合液經(jīng)30min沉降后，沉降后，1g干污泥所占的體干污泥所占的體積（以積（以mL計(jì)）。單位為計(jì)）。單位為mL/g，但經(jīng)常省略。，但經(jīng)常省略。u計(jì)算式如下：計(jì)算式如下： 62它與污泥沉降比有如下關(guān)系：它與污泥沉降比有如下關(guān)系：SVI=(SV10)/X式中：式中：X的單位為的單位為g/L，SVI以百分?jǐn)?shù)代入。以百分?jǐn)?shù)代入。63SVISVI值能較好地反映出活性污泥的松散程度值能較

35、好地反映出活性污泥的松散程度( (活性活性) )和凝聚、沉降性能。和凝聚、沉降性能。uSVl值過(guò)低，說(shuō)明污泥顆粒細(xì)小緊密，無(wú)機(jī)值過(guò)低，說(shuō)明污泥顆粒細(xì)小緊密，無(wú)機(jī)物多，缺乏活性和吸附力；物多，缺乏活性和吸附力；uSVI值過(guò)高，說(shuō)明污泥難于沉降分離，并使值過(guò)高，說(shuō)明污泥難于沉降分離，并使回流污泥的濃度降低，甚至出現(xiàn)回流污泥的濃度降低，甚至出現(xiàn)污泥膨脹污泥膨脹，導(dǎo)致污泥流失等后果。導(dǎo)致污泥流失等后果。u一般認(rèn)為，處理生活污水時(shí)一般認(rèn)為，處理生活污水時(shí)SVI200時(shí)，沉降性能不好。時(shí)，沉降性能不好。u一般控制一般控制SVI為為50150之間較好。之間較好。64（5）活性污泥的生物相）活性污泥的生物相u

36、活性污泥中出現(xiàn)的是普通的微生物?；钚晕勰嘀谐霈F(xiàn)的是普通的微生物。 主要是細(xì)菌、放線菌、真菌、原生動(dòng)物和少數(shù)主要是細(xì)菌、放線菌、真菌、原生動(dòng)物和少數(shù)其他微型動(dòng)物。其他微型動(dòng)物。u在正常情況下，細(xì)菌主要以菌膠團(tuán)形式存在在正常情況下，細(xì)菌主要以菌膠團(tuán)形式存在，游離細(xì)菌僅出現(xiàn)在未成熟的活性污泥中，也游離細(xì)菌僅出現(xiàn)在未成熟的活性污泥中，也可能出現(xiàn)在廢水處理?xiàng)l件變化可能出現(xiàn)在廢水處理?xiàng)l件變化 ( (如毒物濃度如毒物濃度升高、升高、pHpH值過(guò)高或過(guò)低等值過(guò)高或過(guò)低等) )，使菌膠團(tuán)解體時(shí)。，使菌膠團(tuán)解體時(shí)。u游離細(xì)菌多是活性污泥處于不正常狀態(tài)的特游離細(xì)菌多是活性污泥處于不正常狀態(tài)的特征征。返回目錄返回目錄

37、651 15 5影響活性污泥法處理效果的因素影響活性污泥法處理效果的因素1 1）污泥負(fù)荷）污泥負(fù)荷（1）定義：）定義： 在活性污泥法中，一般將有機(jī)物（在活性污泥法中，一般將有機(jī)物（BOD5）與活性污）與活性污泥泥(MLSS)的重量比值的重量比值( F:M)，稱為，稱為污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷，一般，一般用用N表示。表示。（2）分類：）分類：污泥負(fù)荷又分為污泥負(fù)荷又分為重量負(fù)荷重量負(fù)荷和和容積負(fù)荷容積負(fù)荷。（i）重量負(fù)荷）重量負(fù)荷( NS）即單位重量活性污泥在單位時(shí)間）即單位重量活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所承受的內(nèi)所承受的BOD5量，單位為量，單位為kgBOD5 /(kgMLSS d)。（ii）容積負(fù)荷（）容

38、積負(fù)荷（NV）是曝氣池單位有效容積在單位時(shí)）是曝氣池單位有效容積在單位時(shí)間內(nèi)所承受的間內(nèi)所承受的BOD5量，單位為量，單位為kgBOD5/(m3 d)。66污泥負(fù)荷的計(jì)算公式污泥負(fù)荷的計(jì)算公式：u式中：式中：Q Q廢水的廢水的處理量，處理量，m m3 3/d/d；uV V曝氣池的有效曝氣池的有效容積，容積，m m3 3；uS S0 0進(jìn)水進(jìn)水BODBOD5 5濃度，濃度，kg/mkg/m3 3；uX X活性污泥濃度，活性污泥濃度，kgMLSS/mkgMLSS/m3 3 。VXQSsN0VQSNV067為了表示有機(jī)物的去除情況，也采用為了表示有機(jī)物的去除情況，也采用去除負(fù)荷去除負(fù)荷Nr，即單位重

39、量活性污泥在，即單位重量活性污泥在單位時(shí)間所去除的有機(jī)物重量。單位時(shí)間所去除的有機(jī)物重量。VXSSQNer)(0Nr去除負(fù)荷；去除負(fù)荷；Se出水出水BOD濃度濃度。68(3) 污泥負(fù)荷的影響：污泥負(fù)荷的影響：（i i）污泥負(fù)荷與廢水處理效率、活性污泥特污泥負(fù)荷與廢水處理效率、活性污泥特性、污泥生成量、氧的消耗量有很大關(guān)系，性、污泥生成量、氧的消耗量有很大關(guān)系，是設(shè)計(jì)活性污泥法時(shí)的主要參數(shù)。溫度對(duì)是設(shè)計(jì)活性污泥法時(shí)的主要參數(shù)。溫度對(duì)污泥負(fù)荷的選擇也有一定影響。污泥負(fù)荷的選擇也有一定影響。（iiii）污泥負(fù)荷影響活性污泥特性。采用不污泥負(fù)荷影響活性污泥特性。采用不同的污泥負(fù)荷，微生物的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)不同

40、，同的污泥負(fù)荷，微生物的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)不同，活性污泥絮凝和沉降性也就不同?；钚晕勰嘈跄统两敌砸簿筒煌?。（iiiiii）實(shí)踐表明，在一定的活性污泥法系統(tǒng)實(shí)踐表明，在一定的活性污泥法系統(tǒng)中，污泥的中，污泥的SVISVI值與污泥負(fù)荷之間有復(fù)雜的值與污泥負(fù)荷之間有復(fù)雜的變化關(guān)系。變化關(guān)系。69BODBOD負(fù)荷及水溫對(duì)污泥負(fù)荷及水溫對(duì)污泥SVISVI的影響的影響0 01001002002003003004004005005000 01 12 23 34 45 5BOD負(fù)荷(kgBOD/kgMLSS d)BOD負(fù)荷(kgBOD/kgMLSS d)SVI(mL/g)SVI(mL/g)21213838低低SVI負(fù)

41、荷區(qū)負(fù)荷區(qū)2高高SVI負(fù)荷區(qū)負(fù)荷區(qū)2高高SVI負(fù)荷區(qū)負(fù)荷區(qū)1低低SVI負(fù)荷區(qū)負(fù)荷區(qū)1低低SVI負(fù)荷區(qū)負(fù)荷區(qū)370(iv)(iv)SVISVI與污泥負(fù)荷曲線是具有多峰的波形與污泥負(fù)荷曲線是具有多峰的波形曲線，有曲線，有三個(gè)低三個(gè)低SVISVI的負(fù)荷的負(fù)荷區(qū)和區(qū)和兩個(gè)高兩個(gè)高SVISVI的負(fù)荷區(qū)的負(fù)荷區(qū)。如果在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)。如果在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)入高入高SVISVI負(fù)荷區(qū)，污泥沉降性差，將會(huì)出負(fù)荷區(qū)，污泥沉降性差，將會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹?，F(xiàn)污泥膨脹。(v)(v)一般在高負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇在一般在高負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇在1.5-2.0kgBOD 1.5-2.0kgBOD /kgMLSS/kgMLSSd d范圍內(nèi)，中

42、負(fù)荷時(shí)為范圍內(nèi)，中負(fù)荷時(shí)為0.2-0.2-0.4kgBOD/kgMLSS0.4kgBOD/kgMLSSd d，低負(fù)荷時(shí)為，低負(fù)荷時(shí)為0.030.030.05kgBOD/kgMLSS0.05kgBOD/kgMLSSd d712 2）污泥齡）污泥齡(t(ts s或或 c c) )和水力停留時(shí)間（和水力停留時(shí)間（ ）u污泥齡（污泥齡（sludge age)sludge age)是曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的污泥量之比，單位是d。u在運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，曝氣池中活性污泥的量保持常數(shù)，每日排出的污泥量也就是新增長(zhǎng)的污泥量。u污泥齡也就是新增長(zhǎng)的污泥在曝氣池中平均停留時(shí)間，或污泥增長(zhǎng)一倍平均所需要的時(shí)

43、間。72u污泥齡也稱固體平均停留時(shí)間固體平均停留時(shí)間或細(xì)胞平細(xì)胞平均停留時(shí)間均停留時(shí)間 。u污泥齡是影響活性污泥處理效果的重要污泥齡是影響活性污泥處理效果的重要參數(shù)。參數(shù)。u水力停留時(shí)間水力停留時(shí)間 (hydraulic retention time, HRT)是指水在處理系統(tǒng)中的停留時(shí)間，是指水在處理系統(tǒng)中的停留時(shí)間，單位也是單位也是d。 V/Q，V是曝氣池的體積；是曝氣池的體積；Q是廢水的流量。是廢水的流量。733 3）溶解氧）溶解氧(dissolved oxygen, DO) u對(duì)推流式活性污泥法，氧的最大需要量出現(xiàn)在污水對(duì)推流式活性污泥法，氧的最大需要量出現(xiàn)在污水與污泥開(kāi)始混合的曝氣池

44、首端，常供氧不足。供氧與污泥開(kāi)始混合的曝氣池首端，常供氧不足。供氧不足會(huì)出現(xiàn)厭氧狀態(tài)，妨礙正常的代謝過(guò)程，滋長(zhǎng)不足會(huì)出現(xiàn)厭氧狀態(tài)，妨礙正常的代謝過(guò)程，滋長(zhǎng)絲狀菌。供氧量一般用混合液溶解氧的濃度表示。絲狀菌。供氧量一般用混合液溶解氧的濃度表示。u活性污泥絮凝體的大小不同，所需要的最小溶解氧活性污泥絮凝體的大小不同，所需要的最小溶解氧濃度也就不一樣。濃度也就不一樣。絮凝體越小，與污水的接觸面積絮凝體越小，與污水的接觸面積越大，也越利于對(duì)氧的攝取，所需要的溶解氧濃度越大，也越利于對(duì)氧的攝取，所需要的溶解氧濃度就小。反之絮凝體大，則所需的溶解氧濃度就大；就小。反之絮凝體大，則所需的溶解氧濃度就大；為了

45、使沉降分離性能良好，較大的絮凝體是所期望為了使沉降分離性能良好，較大的絮凝體是所期望的，因此溶解氧濃度以的，因此溶解氧濃度以2mg/L左右左右為宜。為宜。744）營(yíng)養(yǎng)物(nutrients)u在活性污泥系統(tǒng)里，微生物的代謝需要在活性污泥系統(tǒng)里，微生物的代謝需要一定比例的營(yíng)養(yǎng)物，除以一定比例的營(yíng)養(yǎng)物，除以BOD表示的碳表示的碳源外，還需要氮、磷和其他微量元素。源外，還需要氮、磷和其他微量元素。u生活污水含有微生物所需要的各種元素，生活污水含有微生物所需要的各種元素，但某些工業(yè)廢水卻缺乏氮、磷等重要元但某些工業(yè)廢水卻缺乏氮、磷等重要元素。素。u一般認(rèn)為對(duì)氮、磷的需要應(yīng)滿足以下比一般認(rèn)為對(duì)氮、磷的需

46、要應(yīng)滿足以下比例，即例，即BOD:N:P=100:5:1。755） pH值u對(duì)于好氧生物處理，對(duì)于好氧生物處理，pHpH值一般以值一般以6.56.58.58.5為宜為宜。pHpH值低于值低于6.56.5，真菌即開(kāi)始與，真菌即開(kāi)始與細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)，降低到細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)，降低到4.54.5時(shí)，真菌將占優(yōu)勢(shì)，時(shí)，真菌將占優(yōu)勢(shì)，嚴(yán)重影響沉降分離。嚴(yán)重影響沉降分離。pHpH值超過(guò)值超過(guò)8.58.5時(shí)，代時(shí)，代謝速度受到阻礙。謝速度受到阻礙。u需要指出的是需要指出的是pHpH值是指混合液而言值是指混合液而言。對(duì)。對(duì)于堿性廢水，生化反應(yīng)可以起緩沖作用。于堿性廢水，生化反應(yīng)可以起緩沖作用。對(duì)于以有機(jī)酸為主的酸性廢水，生化

47、反對(duì)于以有機(jī)酸為主的酸性廢水，生化反應(yīng)也可以起緩沖作用。應(yīng)也可以起緩沖作用。766）水溫(temperature)u在微生物酶系統(tǒng)不受變性影響的溫度范在微生物酶系統(tǒng)不受變性影響的溫度范圍內(nèi)，水溫上升就會(huì)使微生物活動(dòng)旺盛，圍內(nèi)，水溫上升就會(huì)使微生物活動(dòng)旺盛，就能夠提高反應(yīng)速度。就能夠提高反應(yīng)速度。u水溫上升還有利于混合、攪拌、沉降等水溫上升還有利于混合、攪拌、沉降等物理過(guò)程，但不利于氧的轉(zhuǎn)移。物理過(guò)程，但不利于氧的轉(zhuǎn)移。u對(duì)于生化過(guò)程，一般認(rèn)為水溫在對(duì)于生化過(guò)程，一般認(rèn)為水溫在20203030時(shí)效果最好，時(shí)效果最好，3535以上和以上和l0l0以下以下凈化效果即降低凈化效果即降低。777 7）有

48、毒物質(zhì)）有毒物質(zhì)(toxic materials)(toxic materials)u對(duì)生物處理有毒害作用的物質(zhì)很多。毒對(duì)生物處理有毒害作用的物質(zhì)很多。毒物大致可分為重金屬、物大致可分為重金屬、H H2 2S S等無(wú)機(jī)物質(zhì)和等無(wú)機(jī)物質(zhì)和氰、酚等有機(jī)物質(zhì)。氰、酚等有機(jī)物質(zhì)。u這些物質(zhì)對(duì)細(xì)菌的毒害作用，或是破壞這些物質(zhì)對(duì)細(xì)菌的毒害作用，或是破壞細(xì)菌細(xì)胞某些必要的生理結(jié)構(gòu)，或是抑細(xì)菌細(xì)胞某些必要的生理結(jié)構(gòu)，或是抑制細(xì)菌的代謝進(jìn)程。制細(xì)菌的代謝進(jìn)程。u毒物的毒害作用還與毒物的毒害作用還與pH值、水溫、溶解值、水溫、溶解氧、有無(wú)其他毒物及微生物的數(shù)量或是氧、有無(wú)其他毒物及微生物的數(shù)量或是否馴化等有很大關(guān)

49、系否馴化等有很大關(guān)系。788 8）污泥回流比）污泥回流比u污泥回流比污泥回流比是指回流污泥的流量與曝氣是指回流污泥的流量與曝氣池進(jìn)水流量的比值，一般用百分?jǐn)?shù)表示，池進(jìn)水流量的比值，一般用百分?jǐn)?shù)表示，符號(hào)為符號(hào)為R。u污泥回流量的大小直接影響曝氣池污泥污泥回流量的大小直接影響曝氣池污泥的濃度和二次沉淀池的沉降狀況，所以的濃度和二次沉淀池的沉降狀況，所以應(yīng)適當(dāng)選擇，應(yīng)適當(dāng)選擇，一般在一般在2050之間之間，有時(shí)也高達(dá)有時(shí)也高達(dá)150。返回目錄返回目錄7916活性污泥增長(zhǎng)規(guī)律u活性污泥中的微生物是多菌種的混合群活性污泥中的微生物是多菌種的混合群體，其生長(zhǎng)繁殖規(guī)律比較復(fù)雜，但也可體，其生長(zhǎng)繁殖規(guī)律比較

50、復(fù)雜，但也可用其增長(zhǎng)曲線表示一般規(guī)律。用其增長(zhǎng)曲線表示一般規(guī)律。u活性污泥的增長(zhǎng)過(guò)程可分為活性污泥的增長(zhǎng)過(guò)程可分為對(duì)數(shù)增長(zhǎng)對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期期、減速增長(zhǎng)期減速增長(zhǎng)期和和內(nèi)源呼吸期內(nèi)源呼吸期三三個(gè)階段。在每個(gè)階段，有機(jī)物個(gè)階段。在每個(gè)階段，有機(jī)物(BOD)(BOD)的去的去除率、去除速率、氧的利用速度及活性除率、去除速率、氧的利用速度及活性污泥特征等都各不相同污泥特征等都各不相同。80活性污泥微生物增長(zhǎng)曲線 時(shí)間時(shí)間量量對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期減速增長(zhǎng)期減速增長(zhǎng)期內(nèi)源呼吸期內(nèi)源呼吸期污泥濃度污泥濃度氧利用率氧利用率BOD濃度濃度返回目錄返回目錄8117活性污泥法的結(jié)論：結(jié)論：（1）實(shí)際水處理中一般就是通過(guò)控

51、制）實(shí)際水處理中一般就是通過(guò)控制 c 來(lái)取來(lái)取得不同的處理效率的。得不同的處理效率的。（2）在活性污泥法中，污泥回流的目的就是）在活性污泥法中，污泥回流的目的就是在不增加曝氣池體積的條件下增加在不增加曝氣池體積的條件下增加 c 來(lái)增加來(lái)增加去除率的去除率的。（3）實(shí)際廢水處理中所選的污泥齡不能小于實(shí)際廢水處理中所選的污泥齡不能小于最小污泥齡，否則沒(méi)有處理效果，對(duì)于傳統(tǒng)最小污泥齡，否則沒(méi)有處理效果，對(duì)于傳統(tǒng)的活性污泥法，一般是的活性污泥法，一般是 c(2-20)( c)min 才能才能取得較好的處理效果。取得較好的處理效果。82（4 4）推流活性污泥法各符號(hào)的意義）推流活性污泥法各符號(hào)的意義 Q

52、,SQ,S0 0 S Si i進(jìn)水進(jìn)水曝氣池V,Xave二次沉淀池回流污泥回流污泥RQ,Se,XrQ+RQS Se e,X XaveaveQ-QQ-Qw wS Se e,X Xe e排放污泥排放污泥I IQ Qw w,X,Xaveave,S,Se e排放污泥排放污泥IIQw,Xr,Se出出水水83（5）因?yàn)椋┮驗(yàn)锽OD的去除率為的去除率為:對(duì)于同一廢水，進(jìn)水的對(duì)于同一廢水，進(jìn)水的S0是固定的，所是固定的，所以去除率取決于出水的以去除率取決于出水的BOD濃度濃度Se，也即去除率也僅與也即去除率也僅與 c 有關(guān)。有關(guān)。84（6 6）污泥負(fù)荷對(duì)需氧量的影響）污泥負(fù)荷對(duì)需氧量的影響u理論上，去除理論上

53、，去除lkgBOD應(yīng)消耗應(yīng)消耗lkgO2。u由于廢水中有機(jī)物的存在形式及運(yùn)轉(zhuǎn)條件由于廢水中有機(jī)物的存在形式及運(yùn)轉(zhuǎn)條件不同，需氧量有所不同。不同，需氧量有所不同。u廢水中膠體和懸浮狀態(tài)的有機(jī)物首先被污廢水中膠體和懸浮狀態(tài)的有機(jī)物首先被污泥表面吸附、水解、再吸收和氧化，其降泥表面吸附、水解、再吸收和氧化，其降解途徑和速度與溶解性解途徑和速度與溶解性BOD不同。不同。u當(dāng)污泥負(fù)荷大時(shí)，當(dāng)污泥負(fù)荷大時(shí)，BOD在系統(tǒng)中的停留時(shí)在系統(tǒng)中的停留時(shí)間短，一些只被吸附而未經(jīng)氧化的有機(jī)物間短，一些只被吸附而未經(jīng)氧化的有機(jī)物可能隨污泥排出處理系統(tǒng)，使去除單位可能隨污泥排出處理系統(tǒng)，使去除單位BOD的需氧量減少。的需

54、氧量減少。85在低負(fù)荷情況下，有機(jī)物能徹底氧化，甚至過(guò)量自在低負(fù)荷情況下，有機(jī)物能徹底氧化，甚至過(guò)量自身氧化，因此需氧量單耗大。身氧化，因此需氧量單耗大。從需氧量看，高負(fù)荷系統(tǒng)比低負(fù)荷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)。從需氧量看，高負(fù)荷系統(tǒng)比低負(fù)荷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)。過(guò)程總需氧量包括過(guò)程總需氧量包括有機(jī)物去除有機(jī)物去除 ( (用于分解和合成用于分解和合成) )的需氧量以及有機(jī)體自身氧化需氧量的需氧量以及有機(jī)體自身氧化需氧量之和，在工程之和，在工程上，常表示為：上，常表示為：u式中：式中：O2每日系統(tǒng)的需氧量，每日系統(tǒng)的需氧量，kg/d；ua有機(jī)物代謝的需氧系數(shù)，有機(jī)物代謝的需氧系數(shù)，kg/kg BOD；ub污泥自身氧化需氧系數(shù)

55、，污泥自身氧化需氧系數(shù)，kg/kg MLSSd；uNr去除負(fù)荷，去除負(fù)荷，kg BOD/kg MLSSd。VXbVXNaOr2 86把把Nr代入代入上式得：上式得：VXbVXVXSSQaOe)(02)()(002eeSSQVXbaSSQO等式兩邊除以等式兩邊除以Q(S0-Se)，得：，得：reNba)SQ(SO02再把再把Nr代入，得：代入，得：u即去除每單位質(zhì)量即去除每單位質(zhì)量BODBOD的需氧量隨污泥負(fù)荷升高而減的需氧量隨污泥負(fù)荷升高而減小。小。u在活性污泥法中，一般在活性污泥法中，一般a a = 0.25= 0.250.760.76，平均，平均0.470.47；b b = 0.10= 0

56、.100.370.37，平均，平均0.170.17。返回目錄返回目錄8718曝氣方法與設(shè)備1）曝氣的作用：）曝氣的作用：（1）供氧；）供氧；（2）攪拌混合作用，使活性污泥在混合液中）攪拌混合作用，使活性污泥在混合液中保持懸浮狀態(tài)，與廢水充分接觸混合。保持懸浮狀態(tài)，與廢水充分接觸混合。2）曝氣的方法：）曝氣的方法： 鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)曝氣 機(jī)械爆氣機(jī)械爆氣 鼓風(fēng)機(jī)械曝氣聯(lián)合鼓風(fēng)機(jī)械曝氣聯(lián)合883）曝氣原理u氣液傳質(zhì)過(guò)程通常遵循一定的傳質(zhì)氣液傳質(zhì)過(guò)程通常遵循一定的傳質(zhì)擴(kuò)散理論，氣液傳質(zhì)理論目前有：擴(kuò)散理論，氣液傳質(zhì)理論目前有：雙膜理論雙膜理論淺層理論淺層理論表面更新理論表面更新理論目前工程和理論上應(yīng)用較

57、多的為雙膜理論目前工程和理論上應(yīng)用較多的為雙膜理論。89雙膜理論：雙膜理論：u雙膜理論認(rèn)為，在氣雙膜理論認(rèn)為，在氣- -水界面上存在著氣膜水界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動(dòng)，和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動(dòng)，屬紊流狀態(tài)，氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不屬紊流狀態(tài)，氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不存在對(duì)流。存在對(duì)流。L Lu在一定條件下會(huì)出現(xiàn)氣壓梯度和濃度梯度。在一定條件下會(huì)出現(xiàn)氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，如果液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，在其界面存在的濃度梯度將促使氧向液膜傳在其界面存在的濃度梯度將促使氧向液膜傳遞，空氣中的氧繼續(xù)向內(nèi)擴(kuò)散透

58、過(guò)液膜進(jìn)入遞，空氣中的氧繼續(xù)向內(nèi)擴(kuò)散透過(guò)液膜進(jìn)入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障礙，水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障礙，這就是這就是雙膜理論雙膜理論。90雙膜理論示意圖雙膜理論示意圖 氣相主體界面氣膜液膜Cs層流液相主體CpgpiPg表示氣相表示氣相中氧的分壓中氧的分壓Pi表示界面表示界面處氧的分壓處氧的分壓Cs表示界面處表示界面處水中氧的濃度水中氧的濃度C表示水中氧表示水中氧的濃度的濃度91氧傳遞過(guò)程的基本方程如下氧傳遞過(guò)程的基本方程如下:)(dtdCCCKsLau式中：式中：dC/dt氧的傳遞速率氧的傳遞速率(氧進(jìn)入水氧進(jìn)入水的速率的速率)，mg/(Lh)；uC液相氧的實(shí)際濃度，液

59、相氧的實(shí)際濃度，mg/L；uCs氧的飽和濃度，氧的飽和濃度，mg/L；uKLa液相總傳質(zhì)系數(shù)，液相總傳質(zhì)系數(shù)，1/h。92u克服液膜障礙的最有效的方法是快速變換氣克服液膜障礙的最有效的方法是快速變換氣- -水界面，曝氣攪拌正是如此。水界面，曝氣攪拌正是如此。u曝氣時(shí)推動(dòng)氧分子通過(guò)液膜的動(dòng)力是水中氧的曝氣時(shí)推動(dòng)氧分子通過(guò)液膜的動(dòng)力是水中氧的飽和濃度飽和濃度C Cs s和實(shí)際濃度和實(shí)際濃度C C的差。的差。L LuC Cs s決定于空氣中氧的分壓，所以最終起決定作決定于空氣中氧的分壓，所以最終起決定作用的推動(dòng)力是氧分壓，而用的推動(dòng)力是氧分壓，而C C值由微生物的耗氧值由微生物的耗氧速率確定。速率確

60、定。L Lu氧的傳遞速率同氣、液兩相的界面面積成正比，氧的傳遞速率同氣、液兩相的界面面積成正比，由于其面積難于估算，所以把它的影響包括在由于其面積難于估算，所以把它的影響包括在傳質(zhì)系數(shù)內(nèi)，故傳質(zhì)系數(shù)內(nèi)，故K KLaLa叫總傳質(zhì)系數(shù)。叫總傳質(zhì)系數(shù)。uK KLaLa的倒數(shù)單位是時(shí)間，可以把它看作是把溶解的倒數(shù)單位是時(shí)間，可以把它看作是把溶解氧濃度從氧濃度從C C增加到增加到C Cs s所需的時(shí)間所需的時(shí)間。L934）曝氣設(shè)備（1）衡量曝氣設(shè)備效能的指標(biāo)有衡量曝氣設(shè)備效能的指標(biāo)有動(dòng)力效率動(dòng)力效率EP、氧轉(zhuǎn)氧轉(zhuǎn)移效率移效率EA和和充氧能力充氧能力。（i）動(dòng)力效率）動(dòng)力效率EA是指消耗是指消耗1kWh電