污水的好氧生物處理-活性污泥法

第一節(jié)基本概念第二節(jié)氣體傳遞原理和曝氣池第三節(jié)活性污泥法的發(fā)展和演變第四節(jié)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的重要問題第五節(jié)二次沉淀池

活性污泥法第一頁(yè)第二頁(yè)，共73頁(yè)。第一節(jié)基本概念

第二頁(yè)第三頁(yè)，共73頁(yè)。曝氣池曝氣池出水堰第三頁(yè)第四頁(yè)，共73頁(yè)?；钚晕勰嗷旌弦旱谒捻?yè)第五頁(yè)，共73頁(yè)。1.活性污泥的形態(tài)顏色黃褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味相對(duì)密度1.002～1.006kg/L粒徑0.02～0.2mm20～100cm2/mL比表面積99%以上含水率第五頁(yè)第六頁(yè)，共73頁(yè)。2.活性污泥的微生物組成細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等。第六頁(yè)第七頁(yè)，共73頁(yè)。一組活性污泥圖片（細(xì)菌）菌膠團(tuán)污泥細(xì)碎菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)第七頁(yè)第八頁(yè)，共73頁(yè)。肉足蟲（變形蟲）游泳型纖毛蟲固著型纖毛蟲（累枝蟲）一組活性污泥圖片（原生動(dòng)物）游泳型纖毛蟲（草履蟲）第八頁(yè)第九頁(yè)，共73頁(yè)。輪蟲輪蟲一組活性污泥圖片（后生動(dòng)物）第九頁(yè)第十頁(yè)，共73頁(yè)。原生動(dòng)物和后生動(dòng)物可以作為指示微生物第十頁(yè)第十一頁(yè)，共73頁(yè)。Ma——具備活性細(xì)胞成分；Me——內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體；Mi——難為細(xì)菌降解的有機(jī)懸浮固體；Mii——吸附的無機(jī)懸浮固體。活性污泥的組成按有機(jī)性和無機(jī)性成分第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共73頁(yè)。二、活性污泥法的基本流程第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共73頁(yè)?；钚晕勰嘞到y(tǒng)組成曝氣池剩余污泥排放系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)二沉池?cái)U(kuò)散系統(tǒng)——生物反應(yīng)器——泥水分離——供氧，攪拌——保持曝氣池微生物濃度——排放增殖污泥，保持系統(tǒng)穩(wěn)定第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共73頁(yè)。活性污泥法是水體自凈人工強(qiáng)化的模擬

曝氣污泥回流菌膠團(tuán)的作用：促進(jìn)活性污泥絮凝體的形成第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共73頁(yè)。污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共73頁(yè)。1.污泥吸附吸附過程進(jìn)行的較快，可以在30min內(nèi)完成，BOD去除率70％。一般，處于饑餓狀態(tài)的內(nèi)源呼吸期的微生物吸附活性最強(qiáng)。初期吸附去除的有機(jī)物數(shù)量有一定限度第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共73頁(yè)。1〉氧化分解2〉合成代謝（合成新細(xì)胞）3〉內(nèi)源代謝2.微生物代謝第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共73頁(yè)。微生物對(duì)有機(jī)物的分解代謝及合成代謝及其產(chǎn)物的模式圖對(duì)活性污泥必須進(jìn)行妥善處理，否則可能造成二次污染。第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共73頁(yè)。1.混合液中活性污泥微生物量的指標(biāo)混合液懸浮固體濃度（mixedliquorsuspendedsolids,MLSS)表示懸浮固體物質(zhì)總量MLSS=Ma+Me+Mi+Mii混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（mixedliquorvolatilesuspendedsolids,MLVSS)表示有機(jī)性固體物質(zhì)含量MLVSS=Ma+Me+Mi一般情況下，生活污水f值為0.75左右。四、主要設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共73頁(yè)。污泥沉降比：SV(settingvelocity)取混合液至1000mL或100mL量筒，靜止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的體積，以占混合液體積的比例（%）表示污泥沉降比。城市污水：SV取15%--30%.污泥體積指數(shù)：SVI(sludgevolumeindex)

1L混合液沉淀30min的活性污泥體積（mL）SV(mL/L)SVI==1升混合液中懸浮固體干重（g）

MLSS(g/L)SVI=70～100其活性污泥凝聚沉淀性能很好SVI值過低，活性污泥顆粒細(xì)小，無機(jī)物含量高，缺乏活性。SVI值過高，沉淀性能不好，可能產(chǎn)生污泥膨脹。2.活性污泥的沉降性能及其評(píng)定指標(biāo)第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共73頁(yè)。第二節(jié)氣體傳遞和曝氣池

第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共73頁(yè)。一、氣體傳遞原理‘！雙膜理論氣液界面存在著處于層流狀態(tài)的氣膜和液膜；推動(dòng)力：氣膜中的氧分壓梯度，液膜中的氧濃度梯度。氧難溶于水，阻力主要來自液膜。第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共73頁(yè)。二、曝氣設(shè)備曝氣方式1.鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)2.機(jī)械曝氣裝置3.鼓風(fēng)+機(jī)械曝氣系統(tǒng)曝氣作用1.充氧2.攪拌、混合第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共73頁(yè)。鼓風(fēng)曝氣：將空壓機(jī)送出的壓縮空氣通過一系列管道系統(tǒng)送到安裝在曝氣池底的空氣擴(kuò)散裝置，以微小氣泡形式逸出，轉(zhuǎn)移到混合液中，同時(shí)混合液攪拌、混合。機(jī)械曝氣：利用安裝在水面上、下的葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，劇烈攪動(dòng)水面，產(chǎn)生水躍，液面與空氣接觸表面不斷更新，使空氣中的氧轉(zhuǎn)移到混合液中。第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共73頁(yè)。1.鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機(jī)空氣輸配管系統(tǒng)擴(kuò)散器空氣凈化器的目的是改善整個(gè)曝氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和防止擴(kuò)散器阻塞。第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共73頁(yè)。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機(jī)空氣輸配管系統(tǒng)擴(kuò)散器鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣風(fēng)量要滿足生化反應(yīng)所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態(tài)。風(fēng)壓要滿足克服管道系統(tǒng)和擴(kuò)散器的摩阻損耗以及擴(kuò)散器上部的靜水壓。羅茨鼓風(fēng)機(jī)：適用于中小型污水廠，噪聲大，必須采取消音、隔音措施離心式鼓風(fēng)機(jī)：噪聲小，效率高，適用于大中型污水廠第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共73頁(yè)。三葉式羅茨鼓風(fēng)機(jī)常用鼓風(fēng)機(jī)形式多極離心風(fēng)機(jī)多級(jí)風(fēng)機(jī)第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共73頁(yè)。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器空氣輸配管系統(tǒng)負(fù)責(zé)將空氣輸送到空氣擴(kuò)散器。要求沿程阻力損失小,曝氣設(shè)備各點(diǎn)壓力均衡,空氣干管和支管流速符合設(shè)計(jì)要求，配備必要的手動(dòng)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共73頁(yè)。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器擴(kuò)散器的作用是將空氣分散成小氣泡,增大空氣和混合液之間的接觸界面，把空氣中的氧溶解于水中?？諝廨斉涔芟到y(tǒng)小氣泡擴(kuò)散器中氣泡擴(kuò)散器大氣泡擴(kuò)散器微氣泡擴(kuò)散器擴(kuò)散器的類型第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共73頁(yè)。（1）小氣泡擴(kuò)散裝置：微孔材料制成的擴(kuò)散板和擴(kuò)散管等，其特點(diǎn)是氣泡?。ㄖ睆皆?.5mm以下），氧利用率15%-20%，但阻力大，易阻塞；（2）中氣泡擴(kuò)散裝置：常用穿孔管，孔直徑為2～3mm，孔眼氣體流速不小于10m/s,以防堵塞，其特點(diǎn)是氧利用率8%-12%，但空氣壓力損失較??；（3）大氣泡擴(kuò)散裝置：常用曝氣豎管，直徑為15mm左右，底口敞開，其特點(diǎn)是氣泡大（直徑3mm以上），分布不勻，氧利用率4%-6%，不易堵塞；豎管，氣泡直徑15mm。（4）微氣泡擴(kuò)散裝置：氣泡直徑100um左右，與混合液充分接觸混合，促進(jìn)氧的傳遞，氧利用率20%-30%，氣壓損失較大，易堵塞。擴(kuò)散器第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共73頁(yè)。微孔曝氣盤微孔曝氣管第三十一頁(yè)第三十二頁(yè)，共73頁(yè)。ZDB型振動(dòng)曝氣器膜片式微孔曝氣器KBB型可變微孔曝氣器第三十二頁(yè)第三十三頁(yè)，共73頁(yè)。微孔曝氣設(shè)備安裝第三十三頁(yè)第三十四頁(yè)，共73頁(yè)。微孔曝氣設(shè)備的清水檢驗(yàn)第三十四頁(yè)第三十五頁(yè)，共73頁(yè)。微孔曝氣設(shè)備的運(yùn)行狀況第三十五頁(yè)第三十六頁(yè)，共73頁(yè)。穿孔曝氣管第三十六頁(yè)第三十七頁(yè)，共73頁(yè)。機(jī)械曝氣豎式曝氣機(jī)臥式曝氣刷2.機(jī)械曝氣表曝機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和水面垂直，裝有葉輪。曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水面平行,主要用于氧化溝。第三十七頁(yè)第三十八頁(yè)，共73頁(yè)。充氧原理：(1)曝氣設(shè)備的提水和輸水作用，使曝氣池內(nèi)液體不斷循環(huán)流動(dòng),從而不斷更新氣液接觸面,不斷吸氧；(2)曝氣設(shè)備旋轉(zhuǎn)時(shí)在周圍形成水躍，并把液體拋向空中，劇烈攪動(dòng)而卷進(jìn)空氣；(3)曝氣設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在后側(cè)形成負(fù)壓區(qū)而吸入空氣。豎式表面曝氣機(jī)第三十八頁(yè)第三十九頁(yè)，共73頁(yè)。沉水曝氣機(jī)表面曝氣機(jī)第三十九頁(yè)第四十頁(yè)，共73頁(yè)。倒傘形機(jī)械曝氣器第四十頁(yè)第四十一頁(yè)，共73頁(yè)。倒傘形機(jī)械曝氣器第四十一頁(yè)第四十二頁(yè)，共73頁(yè)。平板形機(jī)械曝氣器第四十二頁(yè)第四十三頁(yè)，共73頁(yè)。臥式曝氣刷充氧原理：在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向裝有不銹鋼絲（轉(zhuǎn)刷）或板條，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼絲或板條把大量液滴拋向空中，并使液面劇烈波動(dòng)，促進(jìn)氧的溶解；同時(shí)推動(dòng)混合液在池內(nèi)回流，促進(jìn)溶解氧的擴(kuò)散。第四十三頁(yè)第四十四頁(yè)，共73頁(yè)。曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)碟第四十四頁(yè)第四十五頁(yè)，共73頁(yè)。測(cè)試中的曝氣轉(zhuǎn)刷第四十五頁(yè)第四十六頁(yè)，共73頁(yè)。氧化溝曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷第四十六頁(yè)第四十七頁(yè)，共73頁(yè)。比較各種曝氣設(shè)備性能的主要指標(biāo)氧轉(zhuǎn)移率：?jiǎn)挝粸閙g（O2）/（L·h）。充氧能力（或動(dòng)力效率）：即每消耗1kW·h動(dòng)力能傳遞到水中的氧量（或氧傳遞速率）,單位為kg（O2）/（kW·h）。氧利用率：通過鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧的比例，單位為％。3.曝氣設(shè)備性能指標(biāo)第四十七頁(yè)第四十八頁(yè)，共73頁(yè)。三、曝氣池的類型（1）根據(jù)混合液流動(dòng)形態(tài)，可分為推流式、完全混合式和循環(huán)混合式三種；（2）根據(jù)采用曝氣方法，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)械鼓風(fēng)曝氣池；（3）根據(jù)平面形狀，可分為長(zhǎng)方廊道形、圓形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種；（4）根據(jù)曝氣池與二沉池之間的關(guān)系，可分為合建式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。第四十八頁(yè)第四十九頁(yè)，共73頁(yè)。1.推流式曝氣池推流式曝氣池的長(zhǎng)寬比一般為5～10；進(jìn)水方式不限；出水用溢流堰。（1）平面布置（2）橫斷面布置推流式曝氣池的池寬和有效水深之比一般為1～2。第四十九頁(yè)第五十頁(yè)，共73頁(yè)。推流式曝氣池第五十頁(yè)第五十一頁(yè)，共73頁(yè)。推流式曝氣池第五十一頁(yè)第五十二頁(yè)，共73頁(yè)。池形根據(jù)和沉淀池的關(guān)系圓形方形矩形分建式合建式完全混合曝氣池第五十二頁(yè)第五十三頁(yè)，共73頁(yè)。鼓風(fēng)曝氣完全混合曝氣池第五十三頁(yè)第五十四頁(yè)，共73頁(yè)。特點(diǎn)①負(fù)荷低，延時(shí)曝氣時(shí)間長(zhǎng)，池容積大，占地面積較大；②產(chǎn)生的污泥量少，無需消化處理；③對(duì)水質(zhì)水量的變動(dòng)抗沖擊性強(qiáng)；④處理效果好。延時(shí)曝氣活性污泥法污水、污泥綜合處理設(shè)備，適用于污水量很小的場(chǎng)合。第五十四頁(yè)第五十五頁(yè)，共73頁(yè)。構(gòu)造特征：池體狹長(zhǎng)，環(huán)形溝渠狀，平面多橢圓或圓形。池深較淺，設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置作用：1、充氧2、攪拌3、推動(dòng)水流流態(tài)特征：介于推流式和完全混合式之間。氧化溝（oxidationditch）

第五十五頁(yè)第五十六頁(yè)，共73頁(yè)。氧化溝種類第五十六頁(yè)第五十七頁(yè)，共73頁(yè)。氧化溝種類第五十七頁(yè)第五十八頁(yè)，共73頁(yè)。氧化溝處理廠俯視圖第五十八頁(yè)第五十九頁(yè)，共73頁(yè)。采用曝氣轉(zhuǎn)刷的氧化溝第五十九頁(yè)第六十頁(yè)，共73頁(yè)。采用曝氣轉(zhuǎn)碟的氧化溝第六十頁(yè)第六十一頁(yè)，共73頁(yè)。采用表曝機(jī)的氧化溝第六十一頁(yè)第六十二頁(yè)，共73頁(yè)。吸附－生物降解工藝（AB法）Adsorption-BiodegrationA，B段各擁有自己的回流系統(tǒng)，有各自的微生物群體第六十二頁(yè)第六十三頁(yè)，共73頁(yè)。A段：①無初沉池，開放性生物系統(tǒng)；②A段以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行，停留時(shí)間短，30～60min③A段主要依靠微生物吸附作用；④BOD去除40～70％，可生化性改善。AB法特點(diǎn)B段：①水質(zhì)、水量穩(wěn)定，凈化功能充分發(fā)揮；②以低負(fù)荷運(yùn)行，停留時(shí)間2～4h。處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和pH變化的能力。可以分期建設(shè)，條件成熟時(shí)候建設(shè)二級(jí)處理設(shè)備。第六十三頁(yè)第六十四頁(yè)，共73頁(yè)。SBR工藝操作過程1.進(jìn)水2.反應(yīng)3.沉淀4.排放5.待機(jī)序批式活性污泥法（SBR法）SequencingBatchReactor第六十四頁(yè)第六十五頁(yè)，共73頁(yè)。SBR池第六十五頁(yè)第六十六頁(yè)，共73頁(yè)。(1)容積利用率低；(2)出水不連續(xù)；(3)運(yùn)行控制復(fù)雜；(4)不適用于大水量。SBR法缺點(diǎn)第六十六頁(yè)第六十七頁(yè)，共73頁(yè)。十三、克勞斯法污泥膨脹消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳