活性污泥法基本原理
活性污泥法的基本原理
一．基本概念和工艺流程
（一）基本概念
1．活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理。
2．活性污泥：颜色呈黄褐色，有大量微生物组成，易于与水分离，能使污水得到净化，澄清的絮凝体
（二）工艺原理
1．曝气池：作用：降解有机物（BOD5）
2．二沉池：作用：泥水分离。
3．曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合
4．回流装置：作用：接种污泥
5．剩余污泥排放装置：作用：排除增长的污泥量，使曝气池内的微生物量平衡。
混合液：污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。
二．活性污泥形态和活性污泥微生物
（一）形态：
1、外观形态：颜色黄褐色，絮绒状
2．特点：①颗粒大小：0.02－0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%，C<1%固体物质。
④比重1.002－1.006，比水略大，可以泥水分离。
3.组成：
有机物：{具有代谢功能，活性的微生物群体Ma
{微生物内源代谢，自身氧化残留物Me
{源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi
无机物：全部有原污水挟入Mii
（二）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用
1．细菌：占大多数，生殖速率高，世代时间性20-30分钟；
2．真菌：丝状菌→污泥膨胀。
3．原生动物
鞭毛虫，肉足虫和纤毛虫。
作用：捕食游离细菌，使水进一步净化。
活性污泥培养初期：水质较差，游离细菌较多，鞭毛虫和肉足虫出现，其中肉足虫占优势，接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟，出现带柄固着纤毛虫。
☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。
4．后生动物：（主要指轮虫）
在活性污泥处理系统中很少出现。
作用：吞食原生动物，使水进一步净化。
存在完全氧化型的延时曝气补充中，后生动物是不质非常稳定的标志。
（三）活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长
四个阶段：
1．适应期（延迟期，调整期）
特点：细菌总量不变，但有质的变化
2．对数增殖期增殖旺盛期或等速增殖期）
细菌总数迅速增加，增殖表速率最大，增殖速率大于衰亡速率。
3．减速增殖期（稳定期或平衡期）
细菌总数达最大，增殖速率等于衰亡速率。
4．内源呼吸期：（衰亡期）
细菌总数不断减小，增殖速率小于衷亡速率，微生物的增殖要受到有机物含量的控制。（四）活性污泥絮凝体形成
菌胶团：P99 细菌集团 MLSS
原理：活性絮凝体的形成与曝气池内的能含量有关
☆能含量：曝气池内的有机物量与微生物量的比值，用F/M表示。
有机物F小，F/M小，能含量低，处于内源呼吸期，有利于絮凝体形成。
F大，F/M大，1/2mv2大，引力小不易结合。
F小，F/M小，V↓，易结合成小的菌胶团→生物絮凝体。
Ma+Me+Mi+Mii
三．活性污泥净化反应过程
１、初期吸附去除阶段
5-10分钟有机物高速去除
定义：P100，吸附去除的原因→有巨大表面积，吸附力强，外部覆盖着多糖类的粘质层。
吸附去除结果：有机物从污水中转移到活性污泥上去
2．微生物代谢
酶：透膜酶
大分子（水解酶）→小分子（透膜酶）→细菌体内→微生物代谢
↗（分解代谢）→无机物+Q ↗残存物质（20%）
有机物+O2（异养菌）→（合成代谢）→新细胞（内源代谢）→无机物质+Q（80%）4.2 活性污泥净化反应影响因素与主要设计运行参数
一．影响因素
1．营养物质平衡： C N P
碳源 N源无机盐类
C→BOD5≥100m3/L 城市污水满足对某些工业废水，C低，补充碳源
N：生活污水满足
对某些废水，N不足。（尿素，（NH4）2SO4
Na3PO4-K3PO4 C:N:P=100:5:1
2． DO：{过低：微生物生理活动不能正常进行，处理效果差
{过高：①有机物降解过快，微生物因缺营养而死亡②耗能过大经济浪费
曝气池出口处 DO 2mg/L(局部区域进水口处较低，不宜低于1mg/L)
3． PH 6.5—8.5 偏碱
PH> 8.5 粘性物质破坏→活性污泥结构破坏
PH<6.5:分子结构有变化
4.水温:{低温细菌
{中温细菌一般化10℃--45℃污水中草药 15℃--35℃
{高温细菌↘对常年或半年处于低温地区,曝气池建在室内,建在室外要有保温措施.
5.有毒物质→对微生物抑制和毒害作用
重金属离子 CN- 酚
S2-
二.活性污泥处理系统的控制指标和设计运行操作参数
目标:{①使水质,水量得到控制
{②使活性污泥量保持相对稳定
{③控制混合液中DO浓度,满足要求
{④使活性污泥有机物和DO充分接触
控制指标(对活性污泥的评价指标)→(工程上)设计运行操作的参数
1.表示控制混合液中活性污泥微生物量的指标混合液→污泥浓度
⑴混合液悬浮固体浓度(简化混合液污泥浓度) 英文:Mixed liquid suspended solids (mlss) 定义:P106
MLSS=(活性污泥固体物总重量)/混合液体积
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii (Me+Mi)→非活性 Mii→无机
⑵混合液挥发性悬浮固体浓度
SS {MLVSS 有
{MLSS 无
一般用f表示=MLVSS/MLSS 城市污水落石出 0.7---0.8
２、活性污泥的沉降性能及评定指标
⑴污泥沉降比 P107
SV=(混合液30min静沉的沉降污泥体积ml)/(原混合液体积l)
意义:SV小,沉淀污泥体积小,污泥沉降性能好.
城市污水: 15%---30%
⑵污泥溶积指数: (SVI) (sludgs Volume Index)
SVI=(混合液30min静沉形成的活性污泥溶积ml)/（混合液中悬浮固体干重g）
=（（混合静沉30min的污泥体积）/（混合液体积））/（（混合液悬浮固体干重）/混合液体积））
=SV/MLSS
意义：SVI过低，无机颗粒多，污泥缺乏活性。
SVI过高，污泥沉降性能不好，易发生膨胀。
SVI：70-100 SVI=100 SVI=120
工程意义：{①SVI与OBD污泥负荷关系
{②SVI－ MLSS图
3．污泥龄（sludge age）
指曝气池内活性污泥平均停留时间，以称生物固体平均停留时间。
在曝气池内，有机物降解过程中，微生物保持系统平衡，必须排除相当于每日增长的污泥量。所以，排除污泥量=每日增长的污泥量
△ X= { 随上清液排放的污泥土（Q-Qw）Xe
{从二沉池底部排出的污泥 QwXr
△ X=(Q-Qw)Xe+Qw-Xr
污泥量定义：曝气池内活性污泥量与每日排放的污泥量之比
Qc=XV/△X=XV/((Q-Qw)Xe+QwXV)
X:代表微生物量 X Xr Xe Xv
S:代表有机物量 Sa Se So
回流污泥浓度等于排放剩余污泥浓度
（Xr）max=106/SVI
4.BOD—污泥负荷和BOD—容积负荷
F/M=NS=（QSa）/(XV) (kgBOD)/(kg mlss d)
定义： V=(QSa)/(XNs) Q—日平均流量 m3/s
Sa 进入曝气池的原污水有机污染物（BOD）浓度
Sa=（1-η）S0（经除尘之后）
Sa=S0 直接进入
在工程上：BOD容积负荷
Nv=(Q Sa)/v (kg BOD)/(m2曝气池d)
Nv=NsX
Ns 选取 {过高，有机物降解和微生物繁殖速度都很大
{过低，有机物降解和微生物繁殖速度慢，容积大，增加了基建投资Ns {高负荷：1.5-2.5 kgBOD5/kgMlss d
｛中负荷（一般）：0.5-0.2
{低负荷：≤0.1
SVI 0.5-1.5 避免易发生污泥膨胀
城市污水：Ns：0.5-0.3
５．有机物的降解和活性污泥增长
｛合成代谢---新细胞↘
差值---净增值----排放
｛内源代谢---减少新细胞↗
△X=aSr-bx b---自身氧化率a---合成产率 Sr=Sa-Se
(dx/dt)g=(dx/dt)s-(dx/dt)e
(dx/dt)s=Y(ds/dt)u Y—合成产率系数
(dx/dt)e=kdsv
(dx/dt)g=Y(ds/dt)u-kdxv----微生物增值速度基本方程式(ds/dt)v=(Sa-Se)/t=(Sa-Se)/(V/Q)=Q(Sa-Se)/V
△ X/v=YQ(Sa-Se)/v-KdXv 同乘v
△X=YQ(Sa-Se)-KdVXv →用来计算排放的剩余污泥量
Y Kd 的确定（上式同除以VXv）
△ X/VXv=YQ(Sa-Se)/VXv-Kd
BOD污泥去除负荷
Xv/△X=Qc ∴1/Qc=Ynys-Kd
Nys与Qc成反比关系
用图解法确定Y Kd 图
经验数据生活污水: Y 0.4—0.65
Kd 0.05—0.1
城市污水; Y 0.4—0.5
Kd 0.07
工业废水，Y Kd 按实测数据由图解法组成
6．有机物的降解与需氧量
需氧过程 {有机物降雨量降解的需氧量
{微生物内源代谢自身氧化需气量
Ov=a’Q(Sa-Se)+b’VXv 用来计算曝气池内实际需氧量a′:有机物降解需氧量 b′:需氧率图解确定
O2/VXv=a′Q(Sa-Se)/VXv+b′=a′Nrs+b′
同除以Q(Sa-Se)
O2/QSr=a′+b′/Nrs
结论：降解单位有机物需氧量小，BOD去除率高。
a′b′确定 O2/VXv=a′+b′/Nrs
a′ 0.42---0.53 b′ 0.188---0.11
4.3 活性污泥反应动力学基础
一．概述
研究目的 {①研究反应速度和环境因素间的关系
｛②对反应的机理进行研究，使反应进行控制
反应动力学方程式 {米门方程式 1913 研究酶促反应速度
{莫诺方程式1942
｛劳—麦方程式 1970
二．莫诺方程式
１．基本方程式形式
提出人：莫诺时间: １９４２试验条件：纯种生物在单一底物的培养基中
试验内容：研究微生物的增值速度与底物浓度间的关系
结果与米门方程式相同
μ=μmaxS/(Ks+S) μ---比增值速度（单位生物量的增殖速度）
Ｓ―有机底物的浓度
Ｋs－饱和常数当μ=1/2μmax时，有机底物的浓度
有机物比降解速度与底物浓度关系
V=VmaxS/(Ks+S) (1)
V=-(ds+dt)/x v=f(s)
-ds/dt=vmaxXS/(Ks+S) (2)
２．推论
（１）对于高底物浓度条件下 S>>Ks
V=Vmax=k1
-ds/dt=vmaxx=k1x
结论：①在高底物浓度下，有机底物以最大速度进行降解，与有机底物浓度无关，其降解速度只与污泥浓度有关。
②低底物浓度，S< V=VmaxS/Ks=k2S (3) -ds/dt=VmaxXS/Ks=k2SX (4) 结论：在低底物浓度下，有机底物降解速度与有机底物浓度有关，且成一级反应（有机物多，无机物少） 由（４）得－∫s0sds/dt=∫0tk2xsdt S=S0e-k2xt ３．莫诺方程式在曝气池中的应用 Ｑ（Ｓa-Se）/v=-ds/dt Q(Sa-Se)/v=Nrv ∴ds/dt=Nrv (1) 用来计算 Nrv=-ds/dt=Q(Sa-Se)/v=(Sa-Se)/t k2Xse=Q(Sa-Se)/v (2)计算Ｎrs k2Se=Q(Sa-Se)/xv=Nrs (3)计算有机物降解率η=(Sa-Se)/S0=1-Se/S0=k2xt/(1+k2xt) ４．有关k2的确定（图解法） Q(Sa-Se)/xv作纵轴 Se-X 斜率k2 经验数据 0.0168---0.0281 三．劳—麦方程式 １．概念：（１）把污泥龄改名为生物固体平均停留时间 （２）提出单位底物利用率概念 ２．基本方程式 （１）劳---麦第一方程式１/Qc=Yq-Kd （２）劳－麦第二方程式v=q v=KS/(Ks+S) →(ds/dt)u/xa=KS/(Ks+S) ３．劳-麦方程式的推论及应用 ① Se—Qc关系 ② Xa—Qc Xa=YQQc(Sa-Se)/t(1+KdQc) ③ R---Qc ④ V与q的关系 (ds/dt)u/Xa=k2Se →Q(Sa-Se)/XaV=k2Se →v=Q(Sa-Se)/k2XaSe 曝气池容积的计算方法 {①Ns V=Q(Sa-Se)/NsX {②Nrs V=Q(Sa-Se)/NrsXv {③劳麦 {v=YQQc(Sa-Se)/Xa(1+KdQc) {v=Q(Sa-Se)/k2SeXa ⑤两种产率△X=YQ（Sa-Se）-KdVXv 合成产率微生物的净增值量 Yobs=Y/(1+KdQc) △ X计算 {△X=YQ(Sa-Se)-KdVXv {△X=YobsQ(Sa-Se) 4.4 曝气池的理论基础 作用：充氧搅拌 方法：鼓风曝气：从鼓风机中房或空气压缩机房送来的空气，经过设置在曝气池底的空气扩散装置，溶解于水中。 机械曝气：利用安装在池表面的机械曝气装置，将空气溶于水中。 一．氧转移原理－传质理论 （一）菲克定律－扩散转移 Ｖd=-Dldc/dx dc/dx—浓度梯度 Vd=(dm/dt)/A=-Dldc/dx (二)双膜理论 处理废水量21600m3/d,经过沉淀后的ＢＯＤ５为250mg/l,希望处理后的出水ＢＯＤ５为２０mg/l, 温度为２０℃，曝气池悬浮固体浓度为4000mg/l,设计的Ｑc为１０天。 要求：采用劳-麦方程式计算Ｖ；计算排放的剩余污泥量 计算实际所需的空气量。 1. 定义：双膜－气膜液膜 2. 基本点 （1）通过两层膜，两层膜为层流状态，气液两相主体为紊流状态 （2）传质阻力仅存在于两层膜中 （3）在气膜中存在氧分压梯度，在液膜中存在氧浓度梯度 （4）传质阻力又主要集中在液膜上（O2难溶于水） 3. 表达式： 4. Kla的确定（Kla-氧总转移系数） （1）脱氧清水测定法 充氧介质：清水 条件：脱氧DO－0 水温：20℃ 大气压：1个气压 步骤：（1）脱氧剂（Na2so3 N2）DO=0 （2）对清水充氧 c1t达饱和→DS （3）C关系作图 横轴C 纵轴 （2）曝气池（了解） 二、氧转移的影响因素 1.污水水质 Kla Cs (1)Kla的影响 Kla′= & Kla (&﹤1 ) (2) 对CS的影响 CS′＝ CS（﹤1） 城市污水 水质越差，取值越小 2.水温Kla 、 Cs－转移速率增大 （1）对Kla的影响 （2）对CS影响 CS 查附录1－P607 ３、氧分压 C: 2㎎/L （1）鼓风曝气 （２）机械曝气 P＝1 C＝㎎/L 为定值 ４、其他影响因素 气泡大小紊流程度与气液接触时间人为因素 三、氧转移速率与供气量计算 1. 标准条件下的氧转移量（1）机械曝气（2）鼓风曝气只将CSb→即可 2. 实际条件下的氧转移量 （1）鼓风曝气 （２）机械曝气 ３.供气量的计算 根据GS确定鼓风机型号及台数 （2）机械曝气 QOS＝R 根据QOS可确定叶轮直径与功率 4.5 曝气系统与空气扩散装置 技术性能的主要指标 （1）动力效率EP ㎏O2/Kwh 每消耗1 Kwh的电能，转移到混合液中O2的量 （2）氧利用率EA＝ （3）氧转移效率（充氧能力）EL ㎏O2/h （1）（2）鼓风（1）（3）机械 一、鼓风曝气系统与空气扩散装置（Or曝气装置曝气皿）（一）鼓风曝气系统 1.组成空压机（Or鼓风机） GS 一系列连通管道 空气扩散装置 2.鼓风曝气过程 （二）空气扩散装置 1. 微气泡空气扩散装置（多孔性空气扩散装置） 多孔性材料 优点：EA较高 缺点：易堵塞 （1）扩散板 EA＝7％－14％ EP＝1.8－2.5㎏O2/kwh 安装：在池底一侧或两侧 （2）扩散管 EA＝10％－13％ EP＝2㎏O2/kwh 8－12根扩散管组成管组 （3）固定平板式微孔空气扩散皿 EA＝20％－25％ EP＝4－6㎏O2/kwh 服务面积0.3－0.75㎡/个布满池底 （4）固定钟罩型 设计参数同（3）平板式 （5）膜片式微孔扩散皿合成橡胶 EA＝27％－38％ EP＝3.4㎏O2/kwh 服务面积1－3㎡/个不易堵塞（与其它相对而言） （1）（2）（5）尤其是（5）最常用 （6）摇臂式微孔扩散器服务面积2㎡/个 EA＝18％－30％ EP＝4.4－5.5％㎏O2/kwh 2. 中气泡空气扩散器 （1）穿孔管塑料或钢管 直径25－50? 孔与孔之间距离 50－100? EA＝4－6％ EP＝1 ㎏O2/kwh （2）网状膜扩散器 EA＝12－15％ EP＝2.7－3.7 ㎏O2/kwh 服务面积0.5 ㎡/个 3.水力剪切式空气扩散装置 特点：利用装置本身的构造特点，产生水力剪切作用 在气泡吹出装置前，将大气泡剪切成小气泡，从而EA′↑倒盆式 固定螺旋了解 金山型 4.水力冲击式空气扩散装置 （1）密集多喷嘴 （2）射流式空气扩散皿（射流曝气皿） 原理P157第一段 ５、水下空气扩散器（了解） 〖总结〗 扩散装置安装在池底一侧，两侧Or布满池底 属于水下鼓气 二、机械曝气装置 机械曝气特点：利用安装在曝气池表面的机械曝气装置在电机的驱动下转动，从而将空气中氧转移到水中它属于表面曝气。 它属于表面曝气 （一）机械曝气原理（通过3种作用实现） 1. 表面充氧 2. 整池充氧 3. 吸入部分空气 （二）机械曝气装置 按传动轴的安装方向竖轴（纵轴） 卧轴（横轴） 1. 竖轴机械愚昧落后敢装置 传动轴与水面垂直，装有叶轮，叶轮上装有叶片 又称竖轴叶轮曝气机（表曝机） （1）泵型叶轮表曝机最佳线速度 4.5～5m/s 叶轮淹没深度≤4? 目前国内已有系列产品，应用最广泛 （2）K型最佳线速度4? 0～1?←叶轮淹没深度 规定叶轮直径与曝气池直径之比为 （３）倒伞型 （４）平板型 2.卧轴式表曝机 传动轴与水面平行由传动轴和叶片组成 应用→转刷曝气器（曝气转刷） 主要用于氧化沟 活性污泥处理系统的维护管理 一、活性污泥处理系统的投产与活性污泥培训 １、活性污泥的培训(培养与驯化) 方法：同步培训法:培养与驯化同时进行 异步培训法:先培养后驯化 接种培训化 (1)同步培训法生活污水为主的城市污水(1)营养物 (2)菌种 具体操作: 活性污泥成熟,SV 15%～20% (2)异步培训法工业废水和工业废水为主的城市污水 先培养:粪便水稀释BOD5＜500 mg/L 后驯化：在进水中加入首当其冲逐渐增加工厂业废水所占比重 （3）接种培训法从附近的污水处理厂引进剩余污泥作种泥 2．试运行：目的：确定最佳的运行条件 考虑因素： （１）MLSS →调整 （２）供气量（1）氧DO：1～2 mg/L （３）搅拌混合液浓度整池均匀 （４）运行方式12种传统工艺+3种新工艺 二、运行效果的检测 三、活性污泥处理系统运行中的异常情况 1．污泥膨胀定义 原因：大量的丝状菌繁殖 防治措施 PH DO 2．污泥解体处理水质变浑污泥絮凝体微细化处理效果变坏 原因（1）运行不当 （2）污水中混入有毒物质 ３．污泥上浮 上浮原因：（1）污泥腐化上浮长期滞留造成 （3）曝气过度上浮（3）污泥挟油上浮（4）污泥脱氮上浮过长 4．泡沫问题大量合成洗涤剂 消泡措施（1）消泡剂（2）机械消泡（3）分段进 污泥解体处理水浑浊、污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等则是污泥解体现象。导致这种异常现象的原因有运行中的问题，也可能由于污水中混入了有毒物质所致。运行不当（如曝气过量），会使活性污泥生物营养的平衡遭到破坏，微生物量减少且失去活性，吸附能力降 低，絮凝体缩小；一部分则成为不易沉淀的羽毛状污泥，SV值降低，使处理水变浑浊。当污水中存在有毒物质时，微生物会受到抑制、伤害，污泥失去活性，导致净化能力下降。一般可通过显微镜观察来判别产生的原因。当鉴别出是运行方面的问题时，应对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV、MLSS、DO等多项指标进行检查，加以调整。当确定是污水中混入有毒物质时，应该考虑可能是有新的工业废水混入的结果。若确有新的废水混入，应责成其按国家排放标准加以局部处理。 （3）污泥脱氮（反硝化）污泥在沉淀池呈块状上浮的现象，并不一定是由于腐败所造成的，也可能是污泥反硝化造成。曝气内污泥泥龄过长时，硝化过程比较充分（NO3－＞5mg/L），在沉淀池内产生反硝化，硝酸盐的氧被利用，氮即呈气体脱出附于污泥上，使之相对密度降低，整块上浮。所谓反硝化是指硝酸盐被反硝化菌还原成氨或氮的作用。反硝化作用一般在溶解氧低于0.5mg/L时发生。试验表明，如果让硝酸盐含量高的混合液静止沉淀，在开始的30~90min左右污泥可能沉淀得很好，但不久就可以看到，由于反硝化作用所产生的氮气在泥中形成小气泡，使污泥整块地浮至水面。在做污泥沉降比试验时，由于只检查污泥30min 的沉降性能，往往会忽视污泥的反硝化作用。这是在活性污泥法的运行中应当注意的现象，为防止这一异常现象的发生，应采取增加污泥回流或及时排除剩余污泥，或降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低溶解氧等措施。 （4）污泥腐化在沉淀池中污泥可能由于长期滞留而厌氧发酵，生成气体（H2S、CH4等）从而发生大块污泥上浮的现象。它与污泥脱氮上浮所不同的是，污泥腐败变黑，产生恶臭。此时也不是全部污泥上浮，大部分都是正常地排出或回流，只是沉积在死角长期滞留的污泥才腐化上浮。防止的措施有： ①安设不使污泥外溢的浮渣设备； ②消除沉淀池的死角； ③加大池底坡度或改正池底刮泥设备，不使污泥滞留于池底。 此外，如曝气池内曝气过度，使污泥搅拌过于激烈，生成大量小气泡附聚于絮凝体上，也容易产生这种现象。防止措施是将供气控制在搅拌所需的限度内，而脂肪和油则应在进入曝气池之前去除。 （5）泡沫问题曝气池中产生泡沫的主要原因有：污泥停留时间、pH值、溶解氧（DO）、温度、憎水性物质、曝气方式和气温气压及水温的交替变化等。泡沫会给生产操作带来一定困难，其危害主要有：①泡沫一般具有黏附性，常常会将大量活性污泥等固体物质卷入曝气池的漂浮泡沫层，泡沫层又在曝气池表面翻腾，阻碍氧气进入曝气池混合液，降低充氧效率； ②生物泡沫蔓延到走道板上，影响巡视和设备维修。夏天生物泡沫随风飘荡，将产生一系列环境卫生问题，冬季泡沫结冰后，清理困难，给巡视和维护人员带来不便；③回流污泥中含有泡沫一起类似浮选的现象，损坏污泥的正常性能；生物泡沫随排泥进入泥区，干扰污泥浓缩和污泥硝化的顺利进行。 消除泡沫的措施有：喷洒水、投加杀菌剂或消泡剂、降低污泥龄、回流厌氧上清液、向曝气反应器内投加填料和化学药剂等。喷洒水是一种最简单和最常用的物理方法，但它不能消除产生泡沫现象的根本原因。投加杀菌剂和消泡剂存在同样的问题。降低污泥龄能有效地抑制丝状菌的生长，以避免由其产生的泡沫问题。有试验表明，厌氧消化池上清液也能抑制丝状菌的生长，但由于上清液中COD和NH3-N浓度很高，有可能影响最后的出水质量，应用时应慎重考虑。据国外一些城市污水厂报道，消泡剂（如机油、煤油等）用量约为0.5~1.5mg/L，过多的油类物质将污染水体。因此，为了节约油的用量和减少油类进入水体污泥水质，应尽量少投加油类物质。 实践表明，虽然泡沫产生的基本原理差不多，但引起泡沫现象的因素很多，控制和取得的效果也各不相同。 活性污泥法的基本原理 一．基本概念和工艺流程 （一）基本概念 1．活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理。 2．活性污泥：颜色呈黄褐色，有大量微生物组成，易于与水分离，能使污水得到净化，澄清的絮凝体 （二）工艺原理 1．曝气池：作用：降解有机物（BOD5） 2．二沉池：作用：泥水分离。 3．曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合 4．回流装置：作用：接种污泥 5．剩余污泥排放装置：作用：排除增长的污泥量，使曝气池内的微生物量平衡。 混合液：污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。 二．活性污泥形态和活性污泥微生物 （一）形态： 1、外观形态：颜色黄褐色，絮绒状 2．特点：①颗粒大小：0.02－0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%，C<1%固体物质。④比重1.002－1.006，比水略大，可以泥水分离。 3.组成： 有机物：{具有代谢功能，活性的微生物群体Ma {微生物内源代谢，自身氧化残留物Me {源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi 无机物：全部有原污水挟入Mii （二）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用 1．细菌：占大多数，生殖速率高，世代时间性20-30分钟； 2．真菌：丝状菌→污泥膨胀。 3．原生动物 鞭毛虫，肉足虫和纤毛虫。 作用：捕食游离细菌，使水进一步净化。 活性污泥培养初期：水质较差，游离细菌较多，鞭毛虫和肉足虫出现，其中肉足虫占优势，接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟，出现带柄固着纤毛虫。 ☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。 4．后生动物：（主要指轮虫） 在活性污泥处理系统中很少出现。 作用：吞食原生动物，使水进一步净化。 存在完全氧化型的延时曝气补充中，后生动物是不质非常稳定的标志。 （三）活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长 四个阶段： 1．适应期（延迟期，调整期） 活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物： ① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed VolatileLiquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线 活性污泥法的现状及发展趋势 学院：生命科学与化学工程学院 学号：1111603112 __________ 班级：环境1111 ________ 姓名：_______ 宣锴____________ 活性污泥法工艺的现状和发展趋势 1引言 活性污泥法是利用好氧微生物（包括兼性微生物）处理城市污水和工业废水的有效方法，其能够从废水中去除溶解和胶体类可生物降解的有机物质，以及能被活性污泥吸附的悬浮物质和其他一些无机盐类也能够去除，例如氮磷等化合物，在处理工业废水过程中，好氧活性污泥法主要用于处理厌氧出水，是一种非常广泛的生物处理方法其主要的机理是通过好氧微生物的生物化学代谢反应，分解工业废水中的有机物质，过程中涉及到活性污泥的吸附、凝聚和沉淀，能够有效的去除废水中的胶体和溶解性物质，从而净化废水。 该方法于 1913年在英国曼彻斯特市试验成功。 80多年来，随着生产上的应用和不断改进及对生化反应和净化机理进行广泛深入的研究，活性污泥法取得了很大发展，出现了多种运行方式，并正在改变那种用经验数据进行工艺设计和运行管理的现象。本文对各种活性污泥的组成、运行方式及其特点作简要的综述，同时谈谈活性污泥法的发展趋势。 2活性污泥构成简介 活性污泥是由活性微生物、微生物残留物、附着的不能降解的有机物和无机物所组成的褐色絮凝体，由大量细菌、真菌、原生动物和后生动物组成，以细菌为主，由不同大小的微生物群落组成，具有良好的沉降性和传质性能的菌胶团以结构丝状菌为骨架、胶团菌附着其上，并且具有不断生长的特性，增长过程和老化过程中脱落的碎片及其他游离细菌被附着或游离生长的原生动物和后生动物捕食。少量以无机颗粒为核心形成的致密颗粒也可能存在于系统之中，并具有良好的沉降性能。也就是说，具有良好结构的活性污泥是以丝状菌为骨架，胶团菌附着于其上而形成的，结构丝状菌喜低氧状态，在胶团菌的附着下，不断生长伸长，形成条状和网状污泥；没有丝状菌为骨架的絮体颗粒很小，附着于累枝虫等原生动物尸体上的絮体易产生反硝化作用，它们都易随二沉池出水流出。胶团菌与结构丝状菌之间相互依存，丝状微生物形成了絮体骨架，为絮体形成较大颗粒同时保持一定的松散度提供了必要条件。而胶团菌的附着使絮体具有一定的沉降性而不易被出水带走，并且由于胶团菌的包裹使得结构丝状菌获得更加稳定、良 水污染控制工程课程设计城镇污水处理厂设计 指导教师刘军坛 学号 130909221 姓名秦琪宁 目录 摘要 (3) 第一章引言 (4) 1.1设计依据的数据参数 (4) 1.2设计原则 (5) 1.3设计依据 (5) 第二章污水处理工艺流程的比较及选择 (6) 2.1 选择活性污泥法的原因 (6) 第三章工艺流程的设计计算 (7) 3.1设计流量的计算 (7) 3.2格栅 (9) 3.3提升泵房 (9) 3.4沉砂池 (10) 3.5初次沉淀池和二次沉淀池 (11) 3.6曝气池 (15) 第四章平面布置和高程计算 (25) 4.1污水处理厂的平面布置 (25) 4.2污水处理厂的高程布置 (26) 第五章成本估算 (27) 5.1建设投资 (27) 5.2直接投资费用 (28) 5.3运行成本核算 (29) 结论 (29) 参考文献： (30) 致谢 (30) 摘要 本设计采用传统活性污泥法处理城市生活污水，设计规模是200000m3/d。该生活污水氨氮磷含量均符合出水水质，不需脱氮除磷，只考虑除掉污水中的SS、BOD、COD。传统活性污泥法是经验最多，历史最悠久的一种生活污水处理方法。污泥处理工艺为污泥浓缩脱水工艺。污水处理流程为：污水从泵房到沉砂池，经过初沉池，曝气池，二沉池，接触消毒池最后出水；污泥的流程为：从二沉池排出的剩余污泥首先进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入贮泥池，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。本设计的优势是：设计流程简单明了，无脱氮除磷的设计，节省了成本，该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。 关键词：城市污水传统活性污泥法污泥浓缩 活性污泥法工艺流程 （活性污泥法、微孔曝气器、管式曝气器、污水厂、水处理工艺）活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 活性污泥法工艺流程图： 一、活性污泥法由五部份组成： ①曝气池：反应主体；②二沉池： 1)进行泥水分离，保证出水水质；2)保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度；③回流系统： 1)维持曝气池的污泥浓度;2)改变回流比，改变曝气池的运行工况；④剩余污泥排放系统： 1)是去除有机物的途径之一；2)维持系统的稳定运行；⑤供氧系统：提供足够的溶解氧。 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。 第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。 第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。 经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。 第三章废水好氧生物处理工艺（1）——活性 污泥法 第一节、活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002 1.006）； 粒径：0.02~0.2 mm ； 比表面积：20~100cm 2/ml 。 ② 生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a ）、微生物源代的残留物（M e ）、吸附的原废水中难于生物降 解的有机物（M i ）、无机物质（M ii ）。 2、活性污泥中的微生物： ① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed V olatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge V olume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge V olume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 )/() /((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?= = 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过 高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 第一节活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2 mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物： ① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线 活性污泥实验 一、 实验目的 1、观察完全混合活性污泥处理系统的运行，掌握活性污泥处理法中控制参数（如污泥负荷、泥龄、溶解氧浓度）对系统的影响； 2、加深对活性污泥生化反应动力学基本概念的理解； 3、掌握生化反应动力学系数K 、Ks 、Vmax 、Y 、Kd 、a 、b 等的测定。 二、 实验原理 活性污泥好氧生物处理是指在有氧参与的条件下，微生物降解污水中的有机物。整个过程包括微生物的生长、有机底物降解和氧的消耗，整个过程变化规律如何正是活性污泥生化反应动力学研究的内容，活性污泥生化反应动力学内容包括： （1）底物的降解速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （2）活性污泥微生物的增殖速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （3）有机底物降解与氧需。 1、底物降解动力学方程 Monod 方程： S Ks S V dt dS +=- max （1） Vmax-------有机底物最大比降解速度， Ks-----------饱和常数， 在稳定条件下，对完全混合活性污泥系统中的有机底物进行物料平衡： 0)(=++-+dt dS V Se Q R Q Se Q R Q So （2） 整理后，得 dt dS V Se So Q - =-)( （3） 于是有 S Ks S V Xt Se So XV Se So Q +=-=-max )( （4） 而M F Xt Se So XV Se So Q /)(=-=-，F/M 为污泥负荷。 完全混合曝气池中S=Se ，所以（4）式整理后可得 max 11max V Se V Ks Se So t X +=- （5） （5）式为一条直线方程，以Se 1 为横坐标，Xt Se So -（污泥负荷）为纵坐标，直 线的斜率为 max V Ks ，截距为max 1 V ，可分别求得max V 、Ks 。 又因为在低底物浓度条件下，Se< 简述活性污泥法污水处理新工艺详细说明伴随着经济发展和城市化进程的不断推进，城市环境问题日益突出，给自然环境造成了巨大的压力。由于在相当长的一段时期，人们对环境污染的后果缺乏认识，致使城市环境污染问题日益严重。用污泥处理设备处理造纸厂白液，可回收白液中的纸浆，提高造纸厂回收率。若都用振动脱水机对酿酒厂的酒槽和造纸厂的白液进行脱水处理，对废弃物的回收再利用和消除污染公害，具有十分重要的意义。 活性污泥法污水处理机械设备的设计 活性污泥是当前应用最为广泛的一种生物处理技术。活性污泥就是生物絮凝体，上面栖息、生活着大量的好氧微生物，这种微生物在氧分充足的环境下，以溶解型有机物为食料获得能量、不断生长，从而使污水得到净化。该方法主要用来处理城市污水和低浓度的有机工业污水。所用设备一般由曝气池、二沉池、污泥回流和剩余污泥排出系统构成，曝气池是其中最主要的系统。 活性污泥法的基本流程 由初沉池、曝气池、二沉池、供氧装置以及回流设备组成。由初沉池流出的污水与二沉池底部流出的回流污泥混合后进入 曝气池，并在曝气池充分曝气，使活性污泥处于悬浮状态，并与 污水充分接触，同时保持曝气池好氧条件，保证好氧微生物的正常生长和繁殖。污水中的可溶性有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解，使污水得到净化。二次沉淀的作用：一是将活性污泥与已被净化的水分离;二是浓缩活性污泥，使其以较 高的浓度回流到曝气池。二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池，以提高初沉效果。 活性污泥法的工艺 曝气池实际上是一种生化反应器，是活性污泥系统的核心设备，活性污泥系统的净化效果，在很大程度上取决于曝气池的功能是否能够正常发挥。混合液的流态曝气池可分为推流式、完全混合式和二池结合型三类。严格来说，推流式和完全混合式只具理论上的意义，工程实践中曝气池的构造和曝气方式密切相关。根据曝气方式的不同，曝气池又可分为鼓风曝气式曝气池和机械曝气式曝气池。 污水处理的主要任务就是用各种方法将生活污水和生产废 水中所含的污染物分离出来，或将其转化为无害的物质，从而使污水得以净化。按其作用原理可将污水处理方法分为不溶态污染物的分离技术(简称为物理法)、污染物的化学转换技术(简称化 学法)、溶解态污染物的物理化学转换技术(简称物化法)、污染 物的生物化学转换技术(简称生化法)等4大类。而按照处理程度 活性污泥法工艺的原理 一、活性污泥的形态、组成与性能指标 1.活性污泥法工艺 活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成（图2-5-1)。废水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化成为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放；分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出。 2.活性污泥的形态和组成 活性污泥通常为黄褐色（有时呈铁红色）絮绒状颗粒，也称为“菌胶团”或“生物絮凝体”，其直径一般为0.02~2mm；含水率一般为99.2%~99.8%，密度因含水率不同而异，一般为1.002~1.006g/m3；活性污泥具有较大的比表面积，一般为20~100cm2/mL。 活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质的不同而异。例如，城市污水处理系统中的活性污泥，其有机成分占75%~85%，无机成分仅占15%~25%。活性污泥中有机成分主要由生长在活性污泥中的微生物组成，这些微生物群体构成了一个相对稳定的生态系统和食物链（如图2-5-2所示），其中以各种细菌及原生动物为主，也存在着真菌、放线菌、酵母菌以及轮虫等后生动物。在活性污泥上还吸附着被处理的废水中所含有的有机和无机固体物质，在有机固体物质中包括某些惰性的难以被细菌降解的物质。 活性污泥法处理工艺12种方法分析 活性污泥法、生物膜法、厌氧处理法、生物脱氮、除磷等工艺技术，是废水生物处理借助环境工程和化学工程的手段和方法，以微生物作用为主体开发出了种种用于控制和治理水污染治理的新方法。 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应。所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物。 1.活性污泥法的特点 曝气池中污泥浓度一般控制在2—3g/L，废水浓度高时采用较高数值； 废水在曝气池中的停留时间(HRT)常采用4—8h，视废水中有机物浓度而定； 回流污泥量约为进水流量的25％—50％左右； BOD和悬浮物去除率都很高，达到90％—95％左右。 2.作用原理 普通活性污泥法是依据废水的自净作用原理发展而来的。 3.不足之处 对水质变化的适应能力不强； 所供的氧不能充分利用，因为在曝气池前端废水水质浓度高、污泥负荷高、需氧量大，而后端则相反，但空气往往沿池长均匀分布，这就造成前端供氧量不足、后端供氧量过剩的情况。 因此，在处理同样水量时，同其他类型的活性污泥法相比，曝气池相对庞大、占地多、能耗费用高。 阶段曝气活性污泥法 阶段曝气法也称为多点进水活性污泥法，它是普通活性污泥法的一个简单的改进，可克服普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。 曝气池容积同普通活性污泥法比较可以缩小30％左右，但其出水差于普通活性污泥法。 渐减曝气法 克服普通活性污泥法曝气池中供氧、需氧不平衡另一个改进方法是将曝气池的供氧沿活性污泥推进方向逐渐减少，这即为渐减曝气法。 该工艺曝气池中有机物浓度随着向前推进不断降低、污泥需氧量也不断下降、曝气量相应减少。 吸附再生活性污泥法 吸附再生活性污泥法系根据废水净化的机理，污泥对有机污染物的初期高速吸附作用，将普通活性污泥法作相应改进发展而来。 特点： 回流污泥量比普通活性污泥法多，回流比一般在50％—100％左右 吸附池和再生池的总容积比普通活性污泥法曝气池小得多，空气用量并不增加，因此减少了占地和降低了造价。 具有较强的调节平衡能力，以适应进水负荷的变化 缺点是去除率较普通活性污泥法低，尤其是对溶解性有机物较多的工业废水，处理效果不理想。 完全混合活性污泥法 完全混合活性污泥法的流程和普通活性污泥法相同，但废水和回流污泥进入曝气池时，立即与池内原先存在的混合液充分混合。 (a)采用扩散空气曝气器的完全混合活性污泥法工艺流程； (b)采用机械曝气的完全混合活性污泥工艺流程； (c)合建式圆形曝气沉淀池。 1.优点： 微生物的代谢速率甚高； 废水水力停留时间往往较短，系统的负荷较高； 构筑物的占地较省。 2.缺点： 导致出水水质较差； 较易发生丝状菌过量生长的污泥膨胀等运行间题。 序批式活性污泥法 活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ① 曝气池：反应主体 ② 二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池的污泥浓度。 ③ 回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④ 剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤ 供氧系统： 提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ① 废水中含有足够的可容性易降解有机物； ② 混合液含有足够的溶解氧； ③ 活性污泥在池呈悬浮状态； ④ 活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤ 无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ① 物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2 mm ； 比表面积：20~100cm 2/ml 。 ② 生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a ）、微生物源代的残留物（M e ）、吸附的原废水 中难于生物降解的有机物（M i ）、无机物质（M ii ）。 2、活性污泥中的微生物： 剩余活性污泥 回流污泥 二次 沉淀池 废曝气池 初次 沉淀池 出水 空气 ① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线 EH 工艺污水处理调试方法及微生物培养流程 （一）、活性污泥的培养流程 1. 向瀑汽池（好氧池）注入清水同时引入（工业废水）或生活污水，至一定水位，并注意水温。 2. 按风机操作规程启动风机，鼓风或开动液下瀑汽机。 3. 向好氧池投加经过滤的浓粪便水（当粪便水不充足时，可用化粪池和排水沟内的污泥补充。），使得污泥浓度不小于1000mg/L ，BOD 达到一定数值。 4. 有条件时可投加活性污泥的菌种，加快培养速度。 5. 按照活性污泥培养运行工艺对反应池进行曝气、搅拌、沉降、排水。 6. 通过镜检及测定沉降比、污泥浓度，注意观察活性污泥的增长情况。并注意观察在线PH 值、DO 的数值变化，及时对工艺进行调整。 7. 测定初期水质及排水阶段上清液的水质，根据进出水NH3-N 、BOD、COD、NO3-、NO2- 等浓度数值的变化，判断出活性污泥的活性及优势菌种的情况，并由此调节进水量、置换量、粪水、NH4Cl 、H3PO4、CH3OH 的投加量及周期内时间分布情况。 8. 注意观察活性污泥增长情况，当通过镜检观察到菌胶团大量密实出现，并能观察到原生动物（如钟虫），且数量由少迅速增多时，说明污泥培养成熟，可以进生产废水，进行驯化。 二、活性污泥的驯化流程； 1. 通过分析确认进水各项指标在允许范围内，准备进水。 2. 开始进入少量生活污水或废水，进入量不超过驯化前处理能力的20％。同时补充新鲜水、粪便水及NH4Cl 。 3. 达到较好处理后，可增加生活污水或生产废水投加量，每次增加不超过10?20%,同时 减少NH4C1 投加量。且待微生物适应巩固后再继续增污水或生产废水，直至完全停加 NH4Cl 。同步监测出水CODcr 浓度等指标,并观察混合液污泥性状。在污泥驯化期还要适时排放代谢产物, 即泥水分离后上清液。 4. 继续增加生产废水投加量,直至满负荷。满负荷运行阶段, 由于池中已培养和保持了高浓度、高活性的足够数量的活性污泥,池中曝气后混合液的MLSS 达到5000mg/L, 此过程同步监测溶解氧,控制曝气机的运行,并进行污泥的生物相镜检。 三、调试期间的监测和控制 在调试及运行过程有许多影响处理效果的因素,主要有进水CODcr 浓度、pH 值、温度、溶解氧等,所以对整个系统通过感官判断和化学分析方法进行监测是必不可少的。根据监测分析的结果对影响因素进行调整,使处理达到最佳效果。 1 、温度 温度是影响整个工艺处理的主要环境因素,各种微生物都在特定范围的温度内生长。生化处 理的温度范围在10?40C ,最佳温度在20?30C。任何微生物只能在一定温度范围内生存，在适宜的温度范围内可大量生长繁殖。在污泥培养时, 要将它们置于最适宜温度条件下, 使微生物以最快的生长速率生长, 过低或过高的温度会使代谢速率缓慢、生长速率也缓慢, 过高的温度对微生物有致死作用。 2、p H 值 微生物的生命活动、物质代谢与pH值密切相关。大多数细菌、原生动物的最适pH值为6.5? 活性污泥法 一．二级处理的详细工艺流程 污水的二级处理又称为生物处理 污水的生物处理就是利用微生物的氧化分解及转化功能，以污水的有机物(少数以无机物)作为微生物的营养物质，采取一定的人工措施，创造一种可控制的环境，通过微生物的代谢作用，使污水中的污染物质被降解、转化，污水得以净化。污水生物处理分类:好氧生物处理、厌（兼）氧生物处理 活性污泥法工艺流程其中工艺有： （1）传统的SBR法：SBR工艺即间歇活性污泥法，它由一个或多个曝气反应池组成，污水分批进入池中，经活性污泥净化后 ,上清液排出池外即完成一个运行周期。每个工作周期顺序完成进水、反应、沉淀、排放 4 个工艺过程。 SBR工艺的特点是具有一定的调节均化功能，可缓解进水水质、水量波动对系统带来的不稳定性。工艺处理简单，处理构筑物少，曝气反应池集曝气、沉淀、污泥回流于一体，可省去初沉池、二沉池及污泥回流系统，且污泥量少，易于脱水，控制一定的工艺条件可达到较好的除磷效果，但也存在自动控制和连续在线分析仪器仪表要求高的缺点。 （2）CASS工艺：CASS工艺是一种连续进水式SBR曝气系统,不仅具有SBR工艺简单可靠、运行方式灵活、自动化程度高的特点，且除磷脱氮效果明显。这一功能主要实现于CASS池通过隔墙将反应池分为功能不同的区域 ,在各分格中溶解氧、污泥浓度和有机负荷不同 ,各池中的生物也不相同。整个过程实现了连续进、出水。同时在传统的SBR池前或池中设置了选择器及厌氧区 , 提高了除磷脱氮效果（3）MSBR 法：MSBR工艺是20世纪80，年代初期发展起来的污水处理工艺，经过不断改进和发展，目前最新的工艺是第三代工艺。 二．工艺设计和运行参数 1.污泥负荷 在活性污泥法中，一般将有机污染物量与活性污泥量的比值(F/M),也就是曝气池内单位质量(1kg)的活性污泥，在单位时间(1 d)内，能够接受，并将其 技降解到预定程度的有机污染物（BOD）的量，称为污泥负荷常用N s 表示。即： F/M=N s=OS a/VX [kg BOD/(kg MLSS.d)] 式中: Q—污水流量，m3/d s—原污水中有机污染物(BOD) 浓度，mg/L V—曝气池容积，m3 技术 | 活性污泥处理新工艺 废水生物处理方式是以微生物作用为主题的新治理工艺，活性污泥法非常有代表性。本文从活性污泥处理工艺的特点、原理、优缺点以及多种不同活性污泥处理技术运用方式来进行全方位介绍。 废水生物处理借助环境工程和化学工程的手段和方法，以微生物作用为主体开发出了种种用于控制和治理水污染治理的新方法。代表：活性污泥法、生物膜法、厌氧处理法、生物脱氮、除磷等工艺技术。 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气(O2)的存在下，才能进行正常的生理生化反应。 所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物。 有机污染物好氧微生物处理的一般途径 废水好氧生物处理过程中有机物的代谢及微生物的合成，可用下列基本图式来表示： 1914年在英国建成第一座活性污泥污水处理试验厂是目前城市污水处理的 主要方法。 一、基础介绍 1.活性污泥法的特点 曝气池中污泥浓度一般控制在2—3g/L，废水浓度高时采用较高数值； 废水在曝气池中的停留时间(HRT)常采用4—8h，视废水中有机物浓度而定； 回流污泥量约为进水流量的25%—50%左右； BOD和悬浮物去除率都很高，达到90%—95%左右。 2.作用原理 普通活性污泥法是依据废水的自净作用原理发展而来的。 3.不足之处 对水质变化的适应能力不强； 所供的氧不能充分利用，因为在曝气池前端废水水质浓度高、污泥负荷高、需氧量大，而后端则相反，但空气往往沿池长均匀分布，这就造成前端供氧量 不足、后端供氧量过剩的情况。 因此，在处理同样水量时，同其他类型的活性污泥法相比，曝气池相对庞大、占地多、能耗费用高。 二、阶段曝气活性污泥法 阶段曝气法也称为多点进水活性污泥法，它是普通活性污泥法的一个简单 的改进，可克服普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。 曝气池容积同普通活性污泥法比较可以缩小30%左右，但其出水差于普通 活性污泥法。 三、渐减曝气法 克服普通活性污泥法曝气池中供氧、需氧不平衡另一个改进方法是将曝气 池的供氧沿活性污泥推进方向逐渐减少，这即为渐减曝气法。 采用活性污泥法工艺处理造纸废水 hc360慧聪网水工业行业频道2004-12-17 10:56:25 1 概述 我市某造纸厂属台商独资企业，该厂以本地丰富的簧竹、旺竹为原料生产金银纸，1991年建成投产，1998年产量达8000吨。该厂的主要产品是土纸，与一般的造纸工艺有所不同，无蒸煮漂白工艺，同时，每池碱液重复使用三次，碱液浸泡采用喷淋方式，减少了碱液使用量。因此，废水排放量较少，每吨纸的废水排放量约20～25吨，其生产工艺如图1所示。 该厂在建设初期原设计了一套造纸废水处理设施，其方法是先将废水用酸中和同时加入混凝剂，在酸及混凝剂的作用下，木质素以污泥形式沉淀下来，?污泥浓缩晒干后运弃，上清液进入厌氧发酵池处理后排放。由于建筑施工质量差、废水处理工艺选取不当等原因致使原处理系统无法运行。目前决定对该厂废水设施全面改造，以解决废水污染问题。 2 废水排放现状 2.1污染物与排放量 由于原废水处理设施无法启用，使得该厂废水排放浓度居高不下(见表１) 表1 废水中主要污染物与排放量 污染物名称COD cr BOD5SS pH 酚色度 排放量（吨/年）675 360 270 排放浓度（毫克/升）1500 800 600 11.52 10.3 200倍 据调查，该厂目前每日排放黑液50～75吨，?造纸白水650～750吨，两股废水合并后未做处理直接排入贡江。上述表1中的指标是混合废水的排放水质指标。 3 设计原则与依据 3.1设计原则 从企业的实际出发，在企业资金投入能够承受的情况下，本着节约的原则，用较简便的 方法，尽可能减少污染物的排放量，提高周围环境水体水质。 3.2设计依据 本设计处理废水量为：黑液100吨/天，造纸白水1000吨/天。其废水水处理量、废水浓度及处理指标见表2所示。 表2设计造纸污水处理量、污水处理浓度及处理指标 项目黑液白水治理 目标 处理率批文 指标 国家排放标准 黑液白水一级二级三级 污水量(吨/日) 100 1000 排放量(m3/吨 浆) 190 230 270 COD cr(mg/L) 10000～ 20000 1500～ 1800 500 96% 70% 300 100 150 350 BOD5(mg/L) 6000 600 200 96% 66% 80 30 60 150 SS(mg/L) 500～600 300～400 200 60% 40% 200 70 120 200 pH 12～13 6～8 6～9 6～9 6～9 6～9 6～9 4 废水治理工艺 4.1废水治理方案 造纸工业对环境污染严重，以制浆过程中产生的黑液污染负荷最大，国内外大型厂家多采用碱回收法，但此方法投资额大，工艺复杂，只适应于大型制浆纸厂。纸废水主要为黑液的污染，黑液中COD cr含量较高约2万左右，主要为木质素，木质素做为一种良好的化工原料有广泛的用途。考虑该厂生规模不大，一次性根治污染经济上难以承受。因此我们拟采用酸中和回收木质素的治理方案。该方案投资省、收效大，并且回收的木质素销售收入一般可满足环保治理的运行。 4.2工艺流程 黑液进入储液池中，经过滤其中的纤维后，加入废酸进行中和处理，使其废水中的木质素析出，然后采用压滤机压滤回收木质素，压滤液用于清洗竹片或者进入曝气池中进行生化处理。 白水用滤网滤去其中的纤维后，直接进入曝气池内曝气处理，最后经沉淀池沉淀出污泥后排放，沉淀的污泥经浓缩后晒干运走。其废水处理工艺如图2所示。活性污泥法基本原理
活性污泥法的基本原理
活性污泥法的现状及发展趋势
活性污泥法污水处理
8.1活性污泥法工艺流程
03-第三章活性污泥法030916
活性污泥法的基本工艺流程
活性污泥法实验
简述活性污泥法污水处理新工艺详细说明
活性污泥法工艺的原理
活性污泥法处理工艺12种方法分析
活性污泥法的基本原理
生活污水处理工艺调试及流程
活性污泥法工艺流程2
技术：活性污泥处理新工艺
采用活性污泥法工艺处理造纸废水