第四章 活性污泥法和第五章 生物膜

污廢水的好氧生物處置主講人：張麗

聯(lián)絡(luò)：025－51999311krinae@163主講內(nèi)容：

第四章活性污泥法第五章生物膜法第四章活性污泥法4.1活性污泥法概述4.1.1活性污泥法處置系統(tǒng)根本工藝流程初次沉淀池曝氣池回流污泥泵房二次沉淀池鼓風(fēng)機(jī)房進(jìn)水出水空氣回流活性污泥剩余污泥4.1.2活性污泥的主要生物種類參與廢水生物處置的生物種類很多，主要及常見的有以下幾種：①細(xì)菌類②原生動(dòng)物③藻類④后生動(dòng)物4.1.3活性污泥法對進(jìn)水水質(zhì)的要求活性污泥法對進(jìn)水水質(zhì)的要求主要有以下幾項(xiàng)：①營養(yǎng)源②pH③水溫④進(jìn)水濃度⑤水量、水量變化⑥其他：懸浮物質(zhì)、油脂類及油分、溶解鹽類、重金屬類。①營養(yǎng)源要使微生物在生物反響器內(nèi)繁衍，就必需有構(gòu)成微生物細(xì)胞的元素存在。特別是氮、磷元素的存在。假設(shè)按分量比表示，所必需的氮、磷等營養(yǎng)鹽的比例為：BOD:N:P=100:5:1。

②pH生物處置安裝內(nèi)規(guī)范的pH應(yīng)控制在6.0～8.5范圍內(nèi)。

③水溫在好氧處置時(shí)，假設(shè)處置安裝內(nèi)水溫超越40o，往往會(huì)殺滅處置安裝內(nèi)的一切微生物，導(dǎo)致處置水質(zhì)惡化。

④進(jìn)水濃度稀釋，常在運(yùn)轉(zhuǎn)開場或再次開車階段運(yùn)用。通水時(shí)，廢水不要集中一處流入，要分散流入，以便迅速在安裝內(nèi)混合稀釋。采用生物膜法的處置安裝，可將處置水加以循環(huán)，對原水進(jìn)展稀釋。

⑤水量、水量變化設(shè)置調(diào)理池對進(jìn)水水質(zhì)水量進(jìn)展均化。要留意調(diào)理曝氣池在供水量時(shí)，要防止讓大量沉淀物一同混入曝氣池。⑥其他懸浮物質(zhì)對活性污泥影響很大，判別能否需求去除的一個(gè)規(guī)范就是看懸浮物質(zhì)濃度能否超越BOD濃度。油脂類及油分：利用活性污泥法去除油分時(shí)，需求有5～10倍的BOD量，還必需把活性污泥中油分含量控制在不高于VSS的20％以下。含鹽濃度不要超越3％。含重金屬類廢水在生化前必需進(jìn)展預(yù)處置去除。

4.2初次沉淀池4.2.1池形與池?cái)?shù)

初次沉淀池的外形與池?cái)?shù)，思索以下各項(xiàng)確定：①外形有長方形、正方形或圓形；按水流方向有平流、輻流和豎流；②長方形池，長與寬之比在3：1以上，池寬按刮泥機(jī)確定；③池?cái)?shù)，原那么上兩池以上。4.2.2構(gòu)造池子構(gòu)造，思索以下各項(xiàng)確定：①池子以水密性鋼筋混凝土建造，具有抗浮平安構(gòu)造；②設(shè)刮泥機(jī)時(shí)，池底的坡度圓形為5/100～10/100,長方形為1/100～2/100；③污泥斗的坡度在60°以上。4.2.3設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)主要設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)①外表水力負(fù)荷以1.5～3.0m3/(m2?h)；②有效水深以2.4～4.0m為準(zhǔn)；③沉淀時(shí)間以1.0～2.0h為規(guī)范；④出水堰最大負(fù)荷不宜大于2.9L/(m?S)⑤超高以50cm為規(guī)范。出水堰負(fù)荷指單位堰板長度在單位時(shí)間內(nèi)所能溢流的水量，通常采用q’表示，單位m3/m?h。q’能控制在池內(nèi)，特別是在出水端能堅(jiān)持一個(gè)均勻而穩(wěn)定的流速，防止污泥及浮渣流失。q’=Q/L式中：q’-出水堰負(fù)荷，m3/m?hQ-污水量，m3/hL-沉淀池堰板總長度，m4.2.4刮泥機(jī)刮泥機(jī)思索以下各項(xiàng)：①長方形可采用鏈帶式或絎車式刮泥機(jī)；②圓形或正方形池可采用旋轉(zhuǎn)式刮泥機(jī)；③采用不致擾動(dòng)沉淀物上浮的速度。4.2.5排泥設(shè)備排泥設(shè)備思索以下各項(xiàng)：①污泥的排出可用泵提升；②排泥管徑采用150mm以上；③污泥管便于清掃。知某初沉池進(jìn)水量為20000m3/d，進(jìn)水SS濃度為300mg/L,出水濃度為180mg/L，當(dāng)排放固形物濃度為1%的污泥量時(shí)，求排泥量？污泥排泥量=20000/1000000×﹝300-180﹞/1%=240m3/d4.2.6初次沉淀池的維護(hù)管理初次沉淀池運(yùn)轉(zhuǎn)管理應(yīng)留意那些方面？①操作人員根據(jù)池組設(shè)置、進(jìn)水量的變化，應(yīng)調(diào)理各池進(jìn)水量，使各池均勻配水；②初次沉淀池應(yīng)及時(shí)排泥，并宜間歇進(jìn)展；③操作人員應(yīng)經(jīng)常檢查初次沉淀池浮渣斗和排渣管道的排渣情況，并及時(shí)去除浮渣。清撈出的浮渣應(yīng)妥善處理。④刮泥機(jī)待修或長期停機(jī)時(shí)，應(yīng)將池內(nèi)污泥放空。4.3曝氣池4.3.1活性污泥法的凈化機(jī)理活性污泥的凈化機(jī)理有：①活性污泥對有機(jī)物的吸附②被吸附有機(jī)物的氧化與同化③活性污泥絮體的沉淀和分別④生物硝化⑤生物脫氮⑥生物除磷

生物硝化

活性污泥中的硝化菌，屬自養(yǎng)菌，能在絕對好氧條件下，將氨氮氧化為亞硝酸鹽，并進(jìn)一步氧化成硝酸鹽，這些反響稱為生物硝化。

生物脫氮

活性污泥中有的異常菌，在無溶解氧的條件下，能利用硝酸鹽中的氧(結(jié)合氧)來氧化分解有機(jī)物，這種細(xì)菌從氧利用方式上分，它屬于兼性厭氧菌。兼性厭氧菌利用有機(jī)物將亞硝酸鹽或硝酸鹽復(fù)原為氮?dú)獾姆错懛Q為生物脫氮。

4.3.2活性污泥法主要設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)活性污泥法主要設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)：①污泥泥齡(SRT)②污泥負(fù)荷(有機(jī)物負(fù)荷)和HRT③活性污泥微生物濃度④剩余活性污泥量⑤混合液溶解樣濃度⑥污泥沉降比⑦需氧量與供風(fēng)量污泥泥齡

活性污泥在反響池、二次沉淀池和回流污泥系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間稱為生物固體停流時(shí)間?？捎孟率奖硎荆?/p>

SRT=系統(tǒng)內(nèi)活性污泥量〔kg〕/每天從系統(tǒng)排出的活性污泥量〔kg/d〕

污泥負(fù)荷曝氣池內(nèi)每公斤活性污泥單位時(shí)間負(fù)擔(dān)的進(jìn)水五日生化需氧量(BOD5)公斤數(shù)，其單位以kgBOD5/(kgMLSS．d)表示。

污泥沉降比是指混合液經(jīng)30min靜沉后構(gòu)成的沉淀污泥容積占原混合液容積的百分率﹝％﹞.SV=R/(1+R)×100

某完全混合活性污泥系統(tǒng)中，曝氣池的污泥濃度為3500mgMLSS/L，回流污泥濃度為10000mgMLSS/L，試求該系統(tǒng)的污泥沉降比？

R=X/(XR-X)=3500/(10000-3500)=0.54SV=R/(1＋R)×100=35%知某二次沉池有效容積為50000m3，有效高度為8m，進(jìn)水量為20000m3/d，試計(jì)算污水在池中的沉淀時(shí)間，及其外表負(fù)荷？①沉淀時(shí)間=50000/﹝20000×24﹞=1.04h②外表負(fù)荷=20000/﹝50000/8﹞=0.32m3/m2.d某城市污水處置廠設(shè)計(jì)流量Q=100000m3/d，進(jìn)水SS濃度X0=250mg/L，該廠設(shè)有初次沉淀池個(gè)數(shù)N=4，初次沉淀池SS去除率η＝50％，沉淀污泥含水率P=97%，每池設(shè)1臺(tái)流量 QP=60m3/h排泥泵。設(shè)每池排泥周期T=2h。求每池排泥量和排泥繼續(xù)時(shí)間。(1)求濕污泥的濃度X:

C%=100－P%=(100－97％)＝3％

初次沉淀池污泥因含水率比較高，密度接近1，濃度為3％的污泥換算

成濕污泥濃度X=30kg/m3。

(2)初次沉淀池每日產(chǎn)干污泥量G:

G=ηQX0＝0.5×100000×0.25＝12500kg/d

(3)每日產(chǎn)含水率P=97%的濕污泥W:

W=G/X=12500/30=416.7m3/d

(4)每日每池排出濕污泥量W:

W1=W/N=416.7/4=104.2m3/(d.池)

(5)每池任務(wù)周期n

n=24/T=24/2=12

(6)每池每次排泥量

W=W1/n=104.2/12=8.68m3/(次.池)＝9m3/(次.池)

(7)每次繼續(xù)排泥時(shí)間t：

t=W/QP=8.68/60=014h=8.68min=9min

上可知：每池每次排泥量為9m3/(次.池)，排泥繼續(xù)時(shí)間為9min。4.3.3活性污泥法的分類活性污泥法的分類：①根據(jù)曝氣池內(nèi)混合液的流態(tài)分類(推流式和完全混合式)②根據(jù)曝氣方式分類(鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣、鼓風(fēng)－機(jī)械結(jié)合曝氣)③根據(jù)去除的主要污染物分類(有機(jī)物、脫氮、除磷)4.3.4幾種常見的曝氣池鼓風(fēng)曝氣池垂直軸式機(jī)械曝氣池程度軸式機(jī)械曝氣池完全混合曝氣池推流式曝氣池4.3.5曝氣池的維護(hù)管理①調(diào)理各池進(jìn)水量，均勻配水；②曝氣池出口處的溶解氧宜為2mg/L；③二次沉淀池污泥排放量可根據(jù)污泥沉降比、混合液污泥濃度及二次沉淀池泥面高度確定；④當(dāng)曝氣池水溫低時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)延伸曝氣時(shí)間、提高污泥濃度。添加泥齡或其它方法，保證出水效果。曝氣池的維護(hù)管理須思索哪些方面？

①機(jī)械曝氣葉輪不得脫離水面，葉片不得被異物堵塞；②遇雨、雪天氣，應(yīng)及時(shí)去除走道上的積水或冰雪；③曝氣池產(chǎn)生泡沫和浮渣到走廊時(shí)，上池任務(wù)應(yīng)留意防滑。曝氣池的平安操作須思索哪些方面？

4.3.5曝氣池的維護(hù)管理①應(yīng)每年放空，清理曝氣池一次，清通曝氣頭，檢修曝氣安裝。②外表曝氣機(jī)、射流曝氣等曝氣設(shè)備，應(yīng)定期進(jìn)展維修。曝氣池的維護(hù)保養(yǎng)須思索哪些方面？

4.3.7曝氣池的水質(zhì)管理水質(zhì)管理的水質(zhì)監(jiān)測工程①水溫；②pH；③MLDO；④SV⑤MLSS⑥MLVSS⑦回流污泥比SV⑧RSSS⑨好氧速率⑩活性污泥的生物相；MLDO

活性污泥混合液的溶解氧濃度。

MLSS曝氣池混合液懸浮固體濃度。

MLVSS混合液揮發(fā)性(有機(jī)性)懸浮固體濃度。RSSS

回流污泥的懸浮固體濃度?；钚晕勰嗟纳锵嘟?jīng)過鏡檢可以判別活性污泥的凈化才干，及早發(fā)現(xiàn)絲狀菌引起的固液分別妨礙，防治各種隱患。普通鏡檢時(shí)除可發(fā)現(xiàn)細(xì)菌類、霉菌類外，還可同時(shí)分辨出原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等。普通活性污泥凈化才干高時(shí)，活性污泥性纖毛蟲占80％～95％；中間性纖毛蟲占5％～20％；非活性污泥性纖毛蟲占0％～5％；活性污泥生物相異常表如今哪些方面？

(1)微小鞭毛蟲大量出現(xiàn)(2)微小變形蟲大量出現(xiàn)(3)硫細(xì)菌大量出現(xiàn)(4)微生物數(shù)量驟減或運(yùn)動(dòng)性差的微生物大量出現(xiàn)(5)絲狀菌大量出現(xiàn)。水質(zhì)管理的控制目的根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，應(yīng)將以下管理目的控制在合理范圍內(nèi)：①BOD-SS負(fù)荷；②SRT；③MLDO；④SVISVI

污泥容積指數(shù)。正常污泥指數(shù)在100～200之間。氧化溝等高負(fù)荷可在200～300，SVI>500，出現(xiàn)污泥膨脹。水質(zhì)異常時(shí)的管理1)外觀及氣味的異?；钚晕勰喟l(fā)黑的緣由有：①硫化物的積累；②氧化錳的積累；③工業(yè)廢水的流入；活性污泥發(fā)紅的緣由有：進(jìn)水含有大量鐵異常發(fā)泡的主要緣由和特征①外表活性劑引起的發(fā)泡；②放線菌引起的發(fā)泡。鼓風(fēng)曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)異常與對策：①活性污泥顏色變化；②活性污泥上??；③活性污泥解體；④異常發(fā)泡；⑤活性污泥膨脹何為活性污泥絲狀菌膨脹，如何控制？活性污泥絲狀菌膨脹是污泥膨脹中處置最難的一種，表現(xiàn)為二次沉淀池中活性污泥不沉降，而與處置水同時(shí)流出的形狀下，活性污泥的SVI增大的景象。常用的控制措施如下：(1)降低BOD-SS；(2)添加DO濃度；(3)曝氣池采用推流式；(4)殺菌或抑菌；(5)投加混凝劑活性污泥的培育與馴化活性污泥培育法有幾下幾種：①全流量延續(xù)直接培育；②流量分段直接培育；③間歇培育法；活性污泥的馴化對工業(yè)廢水，除培育外，還應(yīng)對活性污泥加以馴化，使其順應(yīng)于所處置的廢水。①異步馴化法；②同步馴化法。4.4二次沉淀池二次沉淀池維護(hù)管理的普通要求有那些？①操作人員根據(jù)池組設(shè)置、進(jìn)水量的變化，應(yīng)調(diào)理各池進(jìn)水量，使之均勻配水；②二次沉淀池的污泥必需延續(xù)排放；③二次沉淀池刮吸泥機(jī)的排泥閘閥，應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)整，堅(jiān)持吸泥管路暢通，使池內(nèi)污泥面不得超越設(shè)計(jì)泥面0.7m；④刮吸泥機(jī)積泥槽內(nèi)的污物應(yīng)每月去除一次。

二次沉淀池的維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)思索以下幾個(gè)方面：①刮吸泥機(jī)設(shè)備長期停置不用時(shí)，應(yīng)將主梁兩端支墩；②氣提安裝應(yīng)定期檢修；③活性污泥解體；④刮泥機(jī)的行走機(jī)構(gòu)應(yīng)定期檢修。二沉池的正常運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)表面負(fù)荷(m3/m2·h)停留時(shí)間(h)污泥含水率(P)1.0~1.51.5~2.599.2~99.6刮泥機(jī)刮泥機(jī)思索如下各項(xiàng)確定：①長方形池以采用鏈條刮板式、行走虹吸式或桁車式為佳；②圓形池與正方形池采用回轉(zhuǎn)式；③采用不致擾動(dòng)沉淀物上浮的速度；④鏈條刮板式普通為0.3m/min左右，回轉(zhuǎn)式刮板周邊線速度不超越2.5m/min。水質(zhì)管理的水質(zhì)監(jiān)測工程①pH；②透明度；③MLDO；④SS；⑤BOD污泥負(fù)荷⑥COD⑦總氮⑧堿度⑨總磷⑩DO及大腸桿菌。二次沉淀池的水質(zhì)管理二沉池的異常應(yīng)留意以下景象：①外觀異常(處置出水渾濁；浮渣上??；活性污泥流出)；②水質(zhì)檢測表現(xiàn)的異常(pH；透明度和SS；BOD；COD；大腸桿菌數(shù))。5.1生物膜法的主要特點(diǎn)與活性污泥法相比，生物膜法的主要特點(diǎn)包括以下方面：①順應(yīng)沖擊負(fù)荷變才干強(qiáng)；②反響器內(nèi)微生物濃度高；③剩余污泥產(chǎn)量低；④同時(shí)存在硝化和反硝化過程；⑤操作管理簡單，