22懸浮生長的好氧生物處理工藝ppt課件

1、第三章 廢水好氧生物處置工藝(1)活性污泥法第一節(jié) 活性污泥法的根本原理第二節(jié) 活性污泥法的運轉(zhuǎn)方式第三節(jié) 活性污泥法的反響動力學第四節(jié) 曝氣的原理、方法與設備第五節(jié) 活性污泥法的工藝設計第六節(jié) 活性污泥法的運轉(zhuǎn)管理.第一節(jié)、活性污泥法的根本原理一、活性污泥法的工藝流程回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥.活性污泥系統(tǒng)的主要組成 曝氣池：反響的主體，有機物被降解，微生物得以增殖；二沉池：1泥水分別，保證出水水質(zhì)； 2濃縮污泥，保證污泥回流，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。回流系統(tǒng)：1維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度； 2回流比的改動，可調(diào)整曝氣池的運轉(zhuǎn)工況。 剩余污泥： 1去除有機物的途徑

2、之一； 2維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 供氧系統(tǒng)：為微生物提供溶解氧.生活污水或城市廢水的處置流程高碑店污水處置廠的工藝流程圖活性污泥系統(tǒng).高碑店污水處置廠的工藝流程與平面布置初沉池曝氣池二沉池二期曝氣池二沉池初沉池.正在運轉(zhuǎn)的曝氣池.曝氣池中的曝氣頭的布置.活性污泥系統(tǒng)有效運轉(zhuǎn)的根本條件是：廢水中含有足夠的可溶性易降解有機物；混合液含有足夠的溶解氧；活性污泥在池內(nèi)呈懸浮形狀；活性污泥延續(xù)回流，剩余污泥及時排放， 維持曝氣池內(nèi)穩(wěn)定的活性污泥濃度；進水中不含有對微生物有毒有害的物質(zhì).二、活性污泥的性質(zhì)及性能目的1、物理性質(zhì)： “菌膠團“生物絮凝體 顏色：褐色、土黃色、鐵紅色 氣味：泥土味城市污水 比重：略

3、大于1 1.0021.006 粒徑：0.020.2 mm 比外表積：20100cm2/ml.二、活性污泥的性質(zhì)及性能目的2、生化性能： 活性污泥的含水率： 99.299.8% 其中固體物質(zhì)的組成： 1活細胞Ma： 2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物Mi： 4無機物質(zhì)Mii：有機物7585%.二、活性污泥的性質(zhì)及性能目的 3、活性污泥中的微生物： A細菌： 是活性污泥凈化功能最活潑的成分 主要菌種有：動膠桿菌屬、假單胞菌屬、微球菌屬、黃桿菌屬、芽胞桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無色桿菌屬等特征： 1絕大多數(shù)是好氧和兼性異養(yǎng)型的原核細菌； 2在好氧條件下，具有很強的分解有機

4、物的功能； 3具有很高的增殖速率，其世代時間僅為2030分鐘； 4動膠桿菌具有將大量細菌結(jié)成為“菌膠團的功能。.0.1mmB、原生動物-在活性污泥中大約為103個/ml鐘蟲小口鐘蟲草履蟲蓋纖蟲腎形蟲變形蟲.C、后生動物線蟲輪蟲.原后生動物作為“指示性生物數(shù)量. 4、活性污泥的性能目的：1混合液懸浮固體濃度MLSSMixed Liquor Suspended Solids MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 單位： mg/L 或 g/m3 2混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solids MLVSS = Ma +

5、Me + Mi 單位： mg/L 或 g/m3在條件一定時， 較穩(wěn)定；對于處置城市污水的活性污泥系統(tǒng)，普通為0.750.85.4、活性污泥的性能目的：3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30分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積比，普通以%表示；功能：能相對地反映污泥數(shù)量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及時發(fā)現(xiàn)早期的污泥膨脹；正常范圍： 2030%.SV的測定0min15min30minSV = 40%. 4、活性污泥的性能目的：4污泥體積指數(shù)SVI Sludge Volume Index定義：曝氣池出口處混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，1g干污泥所構

6、成的污泥體積，( ml/g) 功能：能更準確地評價污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值過低，闡明泥粒小，密實，無機成分多； 其值過高，闡明其沉降性能不好，將要或曾經(jīng)發(fā)生膨脹；正常范圍： 50150 ml/g處置城市污水時.三、活性污泥法的根本工藝參數(shù)1、曝氣池的有機容積負荷： 1進水CODBOD5容積負荷： 2COD BOD5 去除容積負荷：.2、 曝氣池的有機污泥負荷：1進水CODBOD5污泥負荷：2CODBOD5去除污泥負荷：.三、活性污泥法的根本工藝參數(shù)3、曝氣池的水力停留時間HRT、Hydraulic Retention Time 4、曝氣池的污泥停留時間SRT，Sludge Retent

7、ion Time、chd(mg/l).四、活性污泥的增殖規(guī)律及運用活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝氣池內(nèi)發(fā)生反響、有機物被降解的必然結(jié)果，而微生物增殖的結(jié)果那么是活性污泥的增殖?；钚晕勰嗟脑鲋城€.微生物量時間活性污泥的增殖曲線留意：1間歇靜態(tài)培育；2底物是一次投加對數(shù)增殖期減速增殖期內(nèi)源呼吸期氧利用速率曲線微生物增殖曲線(M)BOD變化曲線(F)順應期.有關概念F/M值: 在溫度適宜、DO充足、且不存在抑制物質(zhì)的條件下，活性污泥微生物的增殖速率主要取決于微生物與有機基質(zhì)的相對數(shù)量，即有機基質(zhì)(Food)與微生物(Microorganism)的比值，即F/M值。 F/M值是影響有機物去除速

8、率、氧利用速率的重要要素。實踐上，F(xiàn)/M值就是以BOD5表示的進水污泥負荷，即：.活性污泥的增殖曲線的分區(qū) 可將增殖曲線分為四個時期： 1)順應期 2)對數(shù)增殖期 3)減速增殖期 4)內(nèi)源呼吸期.順應期 1定義：微生物對于新的環(huán)境條件、污水中不同種類的有機物污染物等的短暫的順應過程； 2活性污泥微生物的變化： 數(shù)量根本沒有變化； 菌體體積增大； 酶系統(tǒng)相應調(diào)整； 新的變異；等。 3水質(zhì)目的根本無變化。.對數(shù)增殖期F/M值高(2.2 kgBOD/kgVSS.d)，有機物豐富，營養(yǎng)物質(zhì)不是微生物增殖的控制要素；微生物的增值速率與基質(zhì)濃度無關，呈零級反響，僅由微生物本身特有的最小世代時間所控制，即只

9、受微生物本身生理機能的限制；微生物以最高速率對有機物進展攝取，以最高速率增殖，合成新細胞；活性污泥具有高的能量程度，微生物的活動才干很強，污泥質(zhì)地松散，不易構成較好的絮凝體，沉淀性能不佳；活性污泥的代謝速率極高，需氧量大；普通不采用此階段作為運轉(zhuǎn)工況。但也有，如高負荷活性污泥法.減速增長期F/M值下降到一定程度后，有機物的濃度成為微生物增殖的控制要素；微生物的增殖速率與殘存的有機物呈正比，為一級反響；有機底物的降解速率也開場下降；微生物的增殖速率在逐漸下降，直至最終下降為零，但活性污泥的量仍繼續(xù)增長并最終到達最高；絮凝體開場構成，活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均較好；出水水質(zhì)有較大改善，且整

10、個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定；大多數(shù)污水廠曝氣池的運轉(zhuǎn)工況。.微生物量時間活性污泥的增殖曲線對數(shù)增殖期減速增殖期內(nèi)源呼吸期氧利用速率曲線微生物增殖曲線(M)BOD變化曲線(F)順應期.內(nèi)源呼吸期內(nèi)源呼吸的速率在本期之初初次超越了合成速率，因此從整體上來說，活性污泥的量在減少，最終一切的活細胞將消亡，而僅殘留下內(nèi)源呼吸的殘留物，而這些物質(zhì)多是難于降解的細胞壁等；污泥的無機化程度較高，沉降性能良好，但凝聚性較差；有機物根本耗費殆盡，處置水質(zhì)良好；普通不采用這一階段作為運轉(zhuǎn)工況，但也有采用，如延時曝氣法。.活性污泥增殖規(guī)律的運用：1活性污泥的增殖情況，主要是由F/M值所控制；2不同增殖期的活性污泥，性能不同，出水

11、水質(zhì)也不同；3經(jīng)過調(diào)整F/M值，可調(diào)控曝氣池的運轉(zhuǎn)工況，以到達所要求的出水水質(zhì)和活性污泥的良好性能；4推流式活性污泥法： 一段線段； 完全混合式活性污泥法： 一個點.微生物量時間活性污泥的增殖曲線對數(shù)增殖減速增殖內(nèi)源呼吸順應期.有機物降解與微生物增殖：活性污泥微生物增殖是微生物增殖和本身氧化(內(nèi)源呼吸)兩項作用的綜合結(jié)果，所以，微生物的凈增殖速率為：式中：活性污泥中微生物的凈增值速率kgVSS/d；活性污泥中微生物的合成速率kgVSS/d；其中：a 降解1kgBOD所產(chǎn)生的VSS，即產(chǎn)率系數(shù)kgVSS/kgBOD.d；活性污泥中微生物的本身氧化速率kgVSS/d；其中：b 活性污泥的本身氧化系

12、數(shù)kgVSS/kgVSS.d，普通為d-1； xv 系統(tǒng)中活性污泥的總量kgVSS.有機物降解與微生物增殖：因此，活性污泥微生物增殖的根本方程式: 積分后，得出活性污泥微生物在曝氣池內(nèi)每日的凈增長量為: Si進水BOD濃度(kgBOD/m3)； Se 出水濃度(kgBOD/m3)。式中: x每日的污泥增長量(kgVSS/d)；= QwXr Q 每日處置廢水量(m3/d)；.a、b閱歷值的獲得： (1) 對于生活污水或相近的工業(yè)廢水: a = 0.50.65，b = 0.050.1； (2) 對于工業(yè)廢水，那么： 合成纖維廢水0.380.10含酚廢水 0.55 0.13制漿與造紙廢水0.760.

13、016制藥廢水 0.77釀造廢水0.93工業(yè)廢水a(chǎn)b亞硫酸漿粕廢水 0.55 0.13.a、b閱歷值的獲得：3經(jīng)過小試獲得：可改寫為： a bQSr/VXv(kgBOD/kgVSS.d)x/VXv(1/d).有機物降解與需氧：氧在微生物代謝過程中的用途：(1)氧化分解有機物；(2)氧化分解本身的細胞物質(zhì)。式中：O2曝氣池中混合液的需氧量，kgO2/d; a代謝每kgBOD所需的氧量， kgO2/kgBOD.d; b每kgVSS每天進展本身氧化所需的氧量， kgO2/kgVSS.d 。.有機物降解與需氧:上式可改寫為：或式中：O2/VXv單位質(zhì)量污泥的需氧量，kgO2/kgVSS.d; O2=O

14、2/QSr去除每kgBOD所需的氧量， kgO2/kgBOD.d; 思索題：如何解釋單位質(zhì)量污泥的需氧量與負荷成正比，而去除單位質(zhì)量BOD的需求量與負荷成反比？.a、b值確實定: 活性污泥法處置城市污水： 運轉(zhuǎn)方式O2ab完全混合式0.71.10.420.11生物吸附法0.71.1傳統(tǒng)曝氣法0.81.1延時曝氣法1.41.80.530.188.a、b值確實定:活性污泥法處置工業(yè)污水： 廢水種類ab石油化工廢水0.750.16合成纖維廢水0.550.142含酚廢水0.56制漿與造紙廢水0.380.092制藥廢水0.350.354釀造廢水0.93漂染廢水0.50.60.065煉油廢水0.550.1

15、2亞硫酸漿粕廢水0.400.185.a、b值確實定:(3)實驗法: a bLsrBOD(kgBODr/kgVSS.d)O2/VXv(kgO2/kgVSS.d).第二節(jié) 活性污泥法的運轉(zhuǎn)方式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；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。.回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥 QSi VX QwXSe Q-QwXeSe QrXrSe Q+QrXSe一、傳統(tǒng)活性污泥法： 1)工藝流程:.

16、一、傳統(tǒng)活性污泥法：平面圖剖面圖 曝氣頭 曝氣設備 隔墻 空氣管溝.一、傳統(tǒng)活性污泥法：供氧速率與需氧速率曝氣池長度 供氧速率 需氧速率曲線需氧量.微孔曝氣頭.一、傳統(tǒng)活性污泥法：主要優(yōu)點： a. 處置效果好：BOD5的去除率可達9095%； b. 對廢水的處置程度比較靈敏，可根據(jù)要求進展調(diào)理。4)主要問題： a. 為了防止池首端構成厭氧形狀，不宜采用過高的有機負荷，因此池容較大，占地面積較大； b. 在池末端能夠出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的景象，會浪費了動力費用； c. 對沖擊負荷的順應性較弱。.傳統(tǒng)活性污泥法設計參數(shù)容積負荷 (kgBOD5/m3.d) 0.30.6MLSS (mg/l) 1

17、5003000回流比 (%) 2550污泥負荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.4污泥齡c(d)515MLVSS (mg/l)12002400曝氣時間HRT (h)48BOD5去除率 (%)8595.二、完全混合活性污泥法工藝流程回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥 完全混合曝氣池.二、完全混合活性污泥法主要特點：a. 可以方便地經(jīng)過對F/M的調(diào)理，使反響器內(nèi)的有機物降解反響控制在最正確形狀；b. 進水一進入曝氣池，就立刻被大量混合液所稀釋，所以對沖擊負荷有一定的抵抗才干；c. 適宜于處置較高濃度的有機工業(yè)廢水.二、完全混合活性污泥法 主要構造方式：a.合建式

18、曝氣沉淀池b.分建式.合建式曝氣池曝氣沉淀池.合建式曝氣池曝氣沉淀池.分建式曝氣池. 污泥負荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)污泥齡 (d)MLVSS (mg/l)曝氣時間HRT (h)BOD5去除率 (%)設計參數(shù)容積負荷 (kgBOD5/m3.d)082.0MLSS (mg/l) 30006000回流比 (%) 251000.20.6515 24004800 35 8590二、完全混合活性污泥法.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.多點進水活性污泥法的工藝流程出水進水二沉池進水點剩余污泥回流污泥回流污泥出水進水點進水剩余污泥二沉池進水點.三、階段曝氣活性污泥法 分

19、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，有機物負荷分布較平衡，改善了供氧速率與需氧速率之間的矛盾，有利于降低能耗；b.廢水分段注入，提高了曝氣池對沖擊負荷的順應才干；.三、階段曝氣活性污泥法 分段進水法或多點進水法設計參數(shù)容積負荷 (kgBOD5/m3.d)0.61.0MLSS (mg/l)20003500回流比 (%)2575污泥負荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.4污泥齡 (d)515MLVSS (mg/l)16002800曝氣時間HRT (h)38BOD5去除率 (%)8590.四、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

20、個過程分別控制在不同的反響器內(nèi)進展。.活性污泥凈化反響過程:在活性污泥處置系統(tǒng)中，有機底物從廢水中被去除的本質(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。 普通將這整個凈化反響過程分為三個階段： 1初期吸附； 2微生物代謝； 3活性污泥的凝聚、沉淀與濃縮.活性污泥的初期吸附作用曝氣過程降解初期吸附BOD.活性污泥的初期吸附作用 在活性污泥系統(tǒng)內(nèi)，在污水開場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外表積因此具有很強的吸附才干，因此在這很短的時間內(nèi)，就可以去除廢水中

21、大量的呈懸浮和膠體形狀的有機污染物，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值會上升，再之后，BOD5值才會逐漸下降?；钚晕勰辔阶饔玫拇笮∨c很多要素有關: 1廢水的性質(zhì)、特性： 含有較高濃度呈懸浮或膠體形狀的有機污染物。 2活性污泥的形狀： 充分的再生曝氣，普通應使活性污泥微生物進入內(nèi)源代謝期，才干使其吸附功能得到恢復和加強。.四、吸附再生活性污泥法 又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法工藝流程回流污泥進水出水吸附池二沉池剩余污泥再生池回流污泥出水進水剩余污泥吸附段再生段二沉池.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

22、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.具有一定的接受沖擊負荷的才干，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)主要缺陷： 對廢水的處置效果低于傳統(tǒng)法，此外，對溶解性有機物含量較高的廢水，處置效果更差。.四、吸附再生活性污泥法 又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法設計參數(shù)容積負荷 (kgBOD5/m3.d)1.01.2MLSS (mg/l)吸附池：10003000再生池：400010000回流比 (%)25100污泥負荷 (kgBOD5/kgML

23、SS.d)0.20.6污泥齡 (d)515MLVSS (mg/l)吸附池：8002400 再生池：32008000曝氣時間HRT (h)吸附池0.51.0；再生池36BOD5去除率 (%)8090.五、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，污泥繼續(xù)處于內(nèi)源代謝形狀，剩余污泥少且穩(wěn)定，無需再進展處置； b. 處置出水出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好，對廢水沖擊負荷有較強的順應性； c. 在某些情況下，可不設初沉池。2)主要缺陷： 池容大、曝氣時間長，占地面積大； 建立費用和運轉(zhuǎn)費用高；適用條件： 出水水質(zhì)高，小規(guī)模，水量普通在1000m3/d以下。.五、延時曝氣活性污

24、泥法 完全氧化活性污泥法設計參數(shù)容積負荷 (kgBOD5/m3.d) 0.10.4MLSS (mg/l) 30006000回流比 (%) 75100污泥負荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)0.050.15污泥齡 (d)2030MLVSS (mg/l)24004800曝氣時間HRT (h) 1848BOD5去除率 (%) 95.六、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，對廢水的處置效果較低；b. 在系統(tǒng)和曝氣池的構造等方面與傳統(tǒng)法一樣。.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主要設計參數(shù)： 設計參數(shù)容積負荷 (

25、kgBOD5/m3.d) 1.22.4MLSS (mg/l) 200500回流比 (%) 515污泥負荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)1.55.0污泥齡 (d) 0.252.5MLVSS (mg/l) 160400曝氣時間HRT (h) 1.53.0BOD5去除率 (%) 6075.七、純氧曝氣活性污泥法工藝流程純氧進水尾氣出水回流污泥氣體循環(huán)泵氣體分散及攪拌安裝.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%，而普通的鼓風曝氣僅為525%左右；c. 可使曝氣池內(nèi)活性污泥濃度高達40007000

26、mg/l，可以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，污泥膨脹較少發(fā)生。.七、純氧曝氣活性污泥法設計參數(shù)容積負荷 (kgBOD5/m3.d) 2.03.2MLSS (mg/l) 600010000回流比 (%) 2550污泥負荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)0.41.0污泥齡 (d)515MLVSS (mg/l)40006500曝氣時間HRT (h)1.53.0溶解氧濃度DO (mg/l) 610SVI (ml/g) 3050BOD5去除率 (%) 7595.八、淺層低壓曝氣法實際根底：只需在氣泡構成和破碎的瞬間，氧的轉(zhuǎn)移率最高，因此，沒有必要延伸氣泡在水中的上升間

27、隔。其曝氣安裝普通安裝在水下0.80.9米處，因此可以采用風壓在1米以下的低壓風機，動力效率較高，可達1.802.60kgO2/kw.h；其氧轉(zhuǎn)移率較低，普通只需2.5%；池中設有導流板，可使混合液呈循環(huán)流動形狀。.八、淺層低壓曝氣法微孔板0.60.80.60.8導流板.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，相應也能加快有機物的降解速率； c. 占地面積較小。.九、深水曝氣活性污泥法曝氣安裝空氣導流墻深水中層曝氣法的表示圖空氣曝氣安裝深水深層曝氣法的表示圖.十、深井曝氣 活性污泥法 又稱超深水 曝氣法工藝流程： 普通平面

28、呈圓形，直徑約16m，深度為50150m。回流污泥進水出水空氣.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，易于維護運轉(zhuǎn)； c.耐沖擊負荷，產(chǎn)泥量少； d.普通可以不建初次沉淀池 e.但受地質(zhì)條件的限制。.十、深井曝氣活性污泥法 又稱超深水曝氣法設計參數(shù)設計參數(shù)容積負荷(kgBOD5/m3.d) 3.03.6MLSS(mg/l) 30005000回流比(%) 4080污泥負荷(kgBOD5/kgMLSS.d)1.01.2污泥齡(d)5MLVSS(mg/l) 24004000曝氣時間HRT(h) 1.02.0BOD5去除率

29、(%) 8590.作業(yè)8、()普通活性污泥法、吸附再生法和完全混合法各有什么特點？在普通情況下，對于有機廢水BOD5的去除率如何？根據(jù)活性污泥增長曲線來看，這幾種運轉(zhuǎn)方式的根本區(qū)別在什么地方？各自的優(yōu)缺陷是什么？ 11、()試指出污泥沉降比SV、污泥濃度MLSS和污泥指數(shù)SVI的定義，以及其在水處置工程中的實踐意義以及普通的正常數(shù)值范圍。 5、()普通活性污泥法曝氣池中的MLSS為3700mg/L，SVI為80mL/g，求其SV和回流污泥中的懸浮固體濃度。 7、()某造紙廠采用活性污泥法處置廢水，廢水量為24000m3/d，曝氣池容積V為8000m3。經(jīng)初次沉淀，廢水的BOD5為300mg/L

30、，曝氣池對BOD5的去除率為90%，曝氣池混合液懸浮液固體濃度為4000mg/L，其中揮發(fā)性懸浮固體占75%。試求：F/M、每日剩余污泥量、每日需氧量和污泥齡。知：a = 0.76kgVSS/kgBOD5.d，b = 0.016d-1；a = 0.38kgO2/kgBOD5，b = 0.092kgO2/kgVSS.d .第三節(jié)、活性污泥法的反響動力學 什么是活性污泥法反響動力學？可以定量或半定量地提示系統(tǒng)內(nèi)有機物降解、污泥增長、氧氣的耗費等與各項設計參數(shù)、運轉(zhuǎn)參數(shù)及環(huán)境要素之間的關系；.活性污泥法的反響動力學的主要內(nèi)容:(1)基質(zhì)降解的動力學，涉及基質(zhì)降解與基質(zhì)濃度、生物量等要素的關系； (2

31、)微生物增長動力學，涉及微生物增長與基質(zhì)濃度、生物量、增長常數(shù)等要素的關系； (3)還研討底物降解與生物量增長、底物降解與需氧、營養(yǎng)要求等的關系。.建立活性污泥法反響動力學模型的假設: (1) 反響器處于完全混合形狀， 對于推流式曝氣池系統(tǒng)，需加以修正； (2)活性污泥系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)條件絕對穩(wěn)定； (3)二沉池內(nèi)無微生物活動，也無污泥累積，且泥水分別效果良好； (4)進水有機物均為溶解性有機物，且濃度恒定，不含微生物； (5)進水中不含對微生物具有毒性或抑制性的物質(zhì)。.反響動力學研討的由來勞倫斯麥卡蒂LawrenceMcCarty方式酶促反響動力學公式米門公式MichaelisMenton莫諾德M

32、onod方式.(一)活性污泥反響動力學的根底米門公式與莫諾德方式 A米門公式 MichaelisMenton提出酶的“中間產(chǎn)物學說，經(jīng)過實際推導和實驗驗證，提出了含單一基質(zhì)單一反響的酶促反響動力學公式，即米門公式： 其中：Km飽和常數(shù)，或半速常數(shù)； 1/Km基質(zhì)親和力 E + S ES E + P.米門公式的圖示 vmaxKmv = vmax/2S0v.B.莫諾德方式： 1942年和1950年，Monod單一基質(zhì)、純菌種培育實驗，微生物比增殖速率與基質(zhì)濃度與酶促反響類似的規(guī)律，提出活性污泥法的動力學公式，即莫諾德方式：式中： 微生物的比增殖速率，kgVSS/kgVSS.d； max基質(zhì)濃度飽和

33、時，微生物的最大比增殖速率, kgVSS/kgVSS.d; S反響器內(nèi)的基質(zhì)濃度，mg/l； Ks飽和常數(shù)，也稱半速常數(shù)。.B.莫諾德方式：隨后發(fā)現(xiàn)，用由混合微生物群體組成的活性污泥對多種基質(zhì)進展微生物增殖實驗，也獲得了符合這種關系的結(jié)果。 在微生物比增殖速率與底物的比降解速率之間存在以下比例關系：.B.莫諾德方式：那么與比增殖速率相對應的比底物降解速率也可以用類似公式表示，即： 式中：S 限制性底物的濃度；對于廢水處置來說，有機物的降解是其根本目的，因此上式的實踐意義更大。 .B.莫諾德方式： 一級反響區(qū)過渡區(qū) 零級反響區(qū).l莫諾德方程式的推論：(1) 在高底物濃度的條件下，即SKs，呈零級

34、反響，那么有： ， 2在低底物濃度的條件下，即S Ks，那么：.活性污泥法反響動力學的運用【例1】如何用動力學解釋pH值對氨氮氧化速率的影響？【思索題1】推流式與完全混合式的比較：19、(4)進水條件和出水水質(zhì)要求一樣時，假設單從反響動力學的角度來思索，采用推流式曝氣池和完全混合式曝氣池，那種所需求的池容較?。?.pH值對氨氮氧化速率的影響的動力學解釋例1：在一個硝化反響器中，氨氮濃度為130mg/L，T=35C，請經(jīng)過計算給出當反響器內(nèi)的pH值分別為6.0和8.0時的氨氧化速率的比值。.研討背景亞硝化的反響方程式：亞硝化反響是由氨氧化細菌在好氧、pH值中性偏堿的條件下完成的；研討闡明，亞硝化

35、過程受pH值的影響很大；最近的研討闡明，氨氧化細菌的直接底物是游離態(tài)的NH3，而不是離子態(tài)的NH4+；但水質(zhì)監(jiān)測中所測得的氨氮濃度，實踐上是總氨氮濃度，即TNH3，其中包括NH3和NH4+；.研討背景Monod方程以為，廢水中的生化反響速率為：上式中的S指的是生化反響過程中的限制性基質(zhì)的濃度，即氨氧化過程中的游離氨濃度；因此，需求計算出不同pH值下反響器中實踐的游離氨的濃度，即NH3：1.水中游離氨濃度的計算結(jié)合式2和式3，可得：23再加上：最后可得：4.其它有關常數(shù)：1825C時，假定30C時，30C時，30C時，氨氧化細菌的Ks = 7.0mgN/L.詳細的計算過程與結(jié)果：pH6時，利用式

36、4，可計算出：同樣，pH8時：再利用式1，可計算出：pH6時：pH8時：所以：.表示圖.C、LawrenceMcCarty方式：有關根本概念：a、微生物比增殖速率 b、單位基質(zhì)利用率： .有關根本概念續(xù)：c、污泥停留時間SRT、平均細胞停留時間MCRT、污泥齡(c)：.有關根本概念： 3) 與c的關系：所以有：.(三) LM方式的根本方程式：1. 第一根本方程式：前面已有：式中：Y微生物的產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD； Kd 本身氧化系數(shù)，或衰減常數(shù)，d-1，kgVSS/kgVSS.d；經(jīng)整理后： 表示的是污泥齡 c 與產(chǎn)率系數(shù)Y、基質(zhì)比利用速率q及本身氧化系數(shù)(Kd)之間的關系。.2.

37、第二根本方程式： 認同莫諾德方式： 以為有機基質(zhì)的降解速率等于其被微生物的利用速率，即：式中：S 反響器內(nèi)的基質(zhì)濃度； qmax單位生物量的最大基質(zhì)利用速率； Ks半速常數(shù)。表示的是基質(zhì)利用速率與反響器內(nèi)微生物濃度和基質(zhì)濃度之間的關系。.(四) L-M方式的運用根本方程的推論A.第一導出方程出水水質(zhì)(Se)與污泥齡(c)之間的關系：代入：那么有：.污泥齡的計算： 能否有更簡便的計算方法？ 傳統(tǒng)排泥方式： 簡化后，那么：.LawrenceMcCarty建議的排泥方式：兩種排泥方式：I. 剩余污泥從污泥回流系統(tǒng)排出； II. 剩余污泥從曝氣池直接排出。 回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空

38、氣剩余活性污泥 QSi VXSe II. QwX I. QwX Q-QwXeSi QrXrSe.污泥齡的計算： 從曝氣池直接排泥，那么： 簡化后: .第二種排泥方式的優(yōu)點： 1減輕了二沉池的負擔； 2可將剩余污泥單獨濃縮處置； 3便于控制曝氣池的運轉(zhuǎn)。.(四) L-M方式的運用根本方程的推論B. 第二導出方程曝氣池內(nèi)微生物濃度X與污泥齡(c)的關系對曝氣池作有機底物的物料衡算：底物的凈變化率=底物進入曝氣池中的速率底物從曝氣池中消逝的速率.回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥.(四) L-M方式的運用根本方程的推論代入第一根本方程有： 由于所以：闡明：曝氣池中微生物濃度與

39、有機物濃度、污泥齡和曝氣時間等有關。式中= c /t，稱為污泥循環(huán)因子，物理意義為：活性污泥從生長到被排出系統(tǒng)期間與廢水接觸的平均次數(shù)。.(四) L-M方式的運用根本方程的推論C.第三導出方程回流比R與c之間的關系 對曝氣池的生物量進展物料衡算：曝氣池內(nèi)生物量的凈變化率= 生物量進入曝氣池的速率生物量分開曝氣池的速率 由于 所以： 所以：.回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥 .(四) L-M方式的運用根本方程的推論D產(chǎn)率系數(shù)Y與表觀產(chǎn)率系數(shù)Yobs之間的關系：產(chǎn)率系數(shù) Y 是指單位時間內(nèi)，微生物的合成量與基質(zhì)降解量的比值，即： 表觀產(chǎn)率系數(shù) Yobs 是指單位時間內(nèi)，實踐測定的污泥產(chǎn)量與基質(zhì)降解量的比值，即： .D產(chǎn)率系數(shù)Y與表觀產(chǎn)率系數(shù)Yobs：由于所以：.D產(chǎn)率系數(shù)Y與表觀產(chǎn)率系數(shù)Yobs：該式還提供了經(jīng)過實驗求Y及Kd的方法，將其取倒數(shù)后得： 以1/Yobs對c作圖，即可求得Y及Kd值。 其中:.E. c與Se及E的關系： Se cSeEc0 E c(c)min.最小污泥齡對于一個活性污泥系統(tǒng)有一個(c)min可以經(jīng)過假定Se = S