污水的好氧生物处理(一)
5第五章 污水的生物处理(一)—活性污泥法-文档资料
对其生长的影响会很大，因此，在必要时应考虑补充。
2、好氧生物处理 在充分供氧的条件下，利用好氧微生物的生命活动过 程，将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物的处理方法，
在工程上称为废水的好氧生物处理。
好氧生物处理时，有机物的转化过程如图所示。
有机物的好氧分解图示
3、废水的厌氧生物处理
在断绝供氧的条件下，利用厌氧微生物的生命活动 过程，使废水中的有机物转化成较简单的有机物和无机 物的处理过程，在工程上称为废水的厌氧生物处理。
• 2.活性污泥法来源
•
3、基本流程
（1）曝气池：微生物降解有机物的反应场所
（2）二沉池：泥水分离
（3）污泥回流：确保曝气池内生物量稳定 （4）曝气：为微生物提供溶解氧，同时起到搅拌 混合的作用。
活性污泥的形态，性质，与评价指标
1.形态 2.组成 多为黄褐色絮体，含水率超过99％ 四部分组成
（1）Ma—活性污泥微生物； （2）Me—活性污泥代谢产物；
淀污 静置30min后，1g干污泥所占的容积（ml/g）
混 合 液 经 3 0 m i n 静 沉 后 的 污 泥 容 积 S V I 这 些 污 泥 的 干 重
SV % 10 ( ml /l ) ( ml /g 干污泥 ) Mlss ( g /l )
② 减速期 F/M减小，有机物量成为增殖的限制因素，微生物 增殖速率和有机物降解速率下降，污泥沉降性好，出 水效果好。 ③ 衰减期
F/M最小，(内源呼吸期)微生物活动能力低，絮凝
体，沉降性好，此时污泥量出现下降，出水水质较好。
4.3 活性污泥的运行方式
在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特色的运 行方式。主要有以下几种： ① 推流式活性污泥法； ② 完全混合活性污泥法； ③ 阶段曝气活性污泥法； ④ 吸附—再生活性污泥法； ⑤ 延时曝气活性污泥法； ⑥ 高负荷活性污泥法； ⑦ 纯氧曝气活性污泥法； ⑧ 浅层低压曝气活性污泥法； ⑨ 深水曝气活性污泥法；
污水的好氧生物处理
工业废水处理
工业废水成分复杂，含有多种有毒有害物质，需要采用针对性的好氧生物处理技术进行处理。通过调整工艺参数、选择合适 的微生物等手段，降低废水中有毒有害物质的含量，达到排放标准。
案例分析：某化工厂废水处理站采用好氧生物处理工艺，针对废水中的苯胺、酚等有机物进行降解，有效降低废水毒性，减 轻对环境的污染。
城市污水处理厂
城市污水处理厂是应用好氧生物处理 技术的重要领域之一。通过活性污泥 法、生物膜法等工艺，去除污水中的 有机物、氮、磷等污染物，使出水达 到国家排放标准或回用标准。
VS
案例分析：北京市某污水处理厂采用 活性污泥法处理工艺，通过曝气池、 沉淀池等设施，有效去除污染物，使 出水水质得到显著改善，为城市水环 境治理做出了贡献。
详细描述
活性污泥法利用微生物的生长和代谢活动，将污水中的有机物转化为无害的物 质，如二氧化碳和水。在处理过程中，活性污泥与污水混合，并通过曝气、沉 淀和分离等步骤，实现污水的净化。
生物膜法
总结词
一种利用生物膜净化污水的技术，通过在固体介质上附着微生物实现有机物的去除。
详细描述
生物膜法中，微生物在固体介质（如滤料或载体）上附着生长，形成一层生物膜。污水与生物膜接触时，有机物 被微生物降解，同时生物膜起到过滤作用，使净化后的水流出。常见的生物膜法有生物滤池、生物转盘和生物接 触氧化池等。
详细描述
氧化沟是一个封闭的环形沟渠，污水在其中循环流动并不断曝气。在氧化沟中， 有机物被好氧微生物降解为二氧化碳和水等无害物质。同时，通过控制曝气量、 水流速度和微生物浓度等参数，可以实现高效的污水处理。
04
好氧生物处理的影响因素
溶解氧浓度
溶解氧浓度是影响好氧生物处理的重 要因素之一。在适宜的溶解氧浓度范 围内，好氧微生物能够得到充足的氧 气，从而有效地降解有机物。
好氧生物处理-活性污泥法
The Global Institute for Urban and Regional Sustainability (GIURS)Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration (SHUES)East China Normal University (ECNU)Shanghai · 200241· China---speaker ：Annie 污水好氧生物处理---活性污泥法活性污泥法概述活性污泥法的净化过程与机制活性污泥法的性能指标及有关参数活性污泥法的各种演变及应用曝气池的类型与构造一、活性污泥法概述•基本原理：该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。
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，多余部分排出活性污泥系统。
•基本工艺流程:初次沉淀池曝气池回流污泥泵房二次沉淀池鼓风机房进水出水空气回流活性污泥剩余污泥•历经主要阶段：吸附阶段氧化阶段絮凝体形成与沉降阶段•活性污泥的形态，组成形态：多为黄色或褐色絮体，含水率超过99％，比表面积大。
组成：活性污泥由四部分组成•（1）Ma——活性污泥微生物；•（2）Me——活性污泥代谢产物；•（3）Mi——活性污泥吸附的难降解惰性有机物；•（4）Mii——活性污泥吸附的无机物。
微生物组成：细菌（90％－95％，甚至100％）、真菌、原生动物、后生动物菌胶团细菌丝状菌指示性动物•环境因素对活性污泥微生物的影响1.BOD负荷率（污泥负荷）2.营养物质一般平衡时用BOD5:N:P的关系来表示，一般需求为100:5:1 3.PH最适宜PH为6.5~8.5之间PH<6.5，真菌增长利于丝状菌易膨胀PH>9时，菌胶易解体活性污泥凝体遭到破坏。
污水好氧生物处理实验
熟悉实验注意事项
实验目的：探究好氧生物处理方法对污水的处理效果 实验原理：利用好氧微生物的代谢作用，将污水中的有机物转化为无害物质 实验步骤：准备实验材料、接种微生物、调节曝气量、测定指标 实验结果：通过对比不同处理方法的处理效果，评估好氧生物处理方法的优缺点
PART THREE
原理：利用好氧微生物在有氧环境下进行生物代谢，将污水中的有机物转化为稳 定的无机物
讨论：实验结果受到多种因素的影响，如微生物种类、曝气量、温度等，需要进一步探讨优 化实验条件。
改进建议：针对实验中存在的问题，提出改进措施，提高污水处理效果。
PART SIX
实验目的：验证好氧生物处理方法 在污水治理中的效果
实验步骤：详细描述实验的操作过 程
添加标题
添加标题
添加标题
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实验原理：介绍好氧生物处理的基 本原理和流程
微生物：好氧微生物，如细菌、真菌和原生动物
条件：有氧环境，适当的温度和pH值
过程：微生物吸附、降解、转化有机物，最终将其转化为无害的物质
原理定义：利用好氧微生物在有氧环境下进行生物代谢，将污水中的有机物转化为无害物质
微生物种类：好氧细菌、真菌、原生动物等 生物代谢过程：通过细胞呼吸将有机物氧化分解为二氧化碳和水 影响因素：温度、pH值、溶解氧浓度、有机负荷等
实验结果：分析实验数据，评估好 氧生物处理方法的优缺点
实验操作过程不够 规范，需要加强培 训和指导
实验数据分析和处 理能力有待提高， 建议加强数据处理 和分析方面的培训
实验设备不够先进 ，影响实验结果的 准确性和可靠性， 建议升级实验设备
实验周期较长，需 要优化实验方案， 缩短实验时间
实验应用：好氧生 物处理技术在污水 处理中的实际应用 案例
废水好氧生物处理工艺(1)——活性污泥法
废水好氧生物处理工艺——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；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 ）：我们平常说的悬浮物。
MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）：MLVSS = M a + M e + M i ；（有机部分）在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的， 0.75~0.85③ 污泥沉降比（SV 30）：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%。
污水好氧生物处理实验
03
实验结果表明， 好氧生物处理技 术在处理污水过 程中产生的污泥 量较少，降低了 后续处理成本。
04
实验结果表明， 好氧生物处理技 术在处理污水过 程中产生的二次 污染较少，符合 环保要求。
应用前景
污水处理厂：提高污水处理效 率，降低运行成本
工业废水处理：减少工业废水 排放，保护环境
农业废水处理：改善农业生态 环境，提高农产品质量
接种：将污水样品 接种到培养基中， 并保持适当的温度 和搅拌速度
实验总结：总结实 验结果，提出改进 措施和建议
实验结果分析
处理效果评价
生物处理系统稳定性： 评价处理系统稳定性
环境影响：评价处理 对环境的影响
污水中污染物去除率： 评价处理效果
处理成本：评价处理 成本
处理效率分析
01 实验目的：评估污水好 氧生物处理的效率
提高处理效果
01 实验目的：提高污水好氧生 物处理的效率和效果
02 实验方法：采用不同的好氧 生物处理技术，如活性污泥 法、生物膜法等
03 实验参数：控制好氧生物处 理过程中的关键参数，如溶 解氧浓度、温度、pH值等
04 实验结果：对比不同处理技 术的处理效果，选择最优的 处理技术，提高处理效果
实验方法
02 实验方法：采用标准方法， 如BOD5、COD等指标 进行测量
03 实验结果：处理前后水质 变化，如BOD5、COD 等指标的降低程度
04 处理效率：根据实验结果， 计算处理效率，如BOD5 去除率、COD去除率等
处理成本分析
01
设备成本：包括反应器、曝气 设备、搅拌设备等
03
维护成本：包括设备维修、更 换、保养等
实验材料准备
01
污水处理-厌氧生物处理方法
2、气化阶段： 有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转化为生物气，也可称消化气，主体是CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外，还产生CO2和微量H2S。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
液化阶段： 兼性厌氧菌作用，大量氢产生，也称氢发酵阶段，有机酸大量积累，pH迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。 气化阶段： 专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳pH值7.2-7.5，有机酸浓度不超过2000mg/L，最佳50－500mg/L， 碱度不应超过5000mg/L，最佳2000－3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。
早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化，即将污泥中的固态有机物降解为液态和气态的物质。 污泥的消化过程明显分为两个阶段：固态有机物先液化，称液化阶段；接着降解产物气化，称气化阶段；整个过程历时半年以上。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
1、液化阶段 最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸)，所以又称酸化阶段。 污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致PH值下降。 又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升，并进入气化阶段。
2、酸碱度、pH值
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
厌氧装置适宜在中性或稍偏碱性的状态下运行。最适pH值为7.0～7.2，pH6.6～7.4较为适宜。 pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。 影响微生物对营养物的吸收； pH强烈地影响酶的活性，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。
污水的好氧生物处理
污水的好氧生物处理随着城市化的发展，污水成为一大难题。
而作为一种可持续的方法，好氧生物处理越来越成为处理污水的首选方案。
好氧生物处理通过利用微生物来降解有机物质和氮磷等营养物，最终将污水转变为优质的水资源，以此保护环境和人类健康。
本文将对好氧生物处理的原理、类型、工艺和优势进行详细介绍。
一、好氧生物处理的原理好氧生物处理利用氧与有机物质反应的原理来移除污水中的有机物质和营养物。
在好氧条件下，细菌和其他微生物会利用有机物质和氨氮等营养物质作为能量来源和碳源，进而将其转变为二氧化碳和水等不含污染物质的无害物质。
这个过程可以简单的视为有机物质的氧化过程。
此外，好氧生物处理还可以通过混合固液方式来去除固体颗粒，提高水的清洁度。
二、好氧生物处理的类型好氧生物处理主要有两种类型：传统好氧生物处理和活性污泥法。
传统好氧生物处理是将污水引入池中，然后注入氧气。
氧气会刺激微生物菌群分解有机物质，从而将其转化为水和二氧化碳。
活性污泥法又分为好氧污泥法和好氧-厌氧污泥法。
好氧污泥法是将有机物质和氮磷等营养物质混合在一起，再将其注入到好氧生物反应器中。
在这里，微生物会迅速繁殖，消耗有机物质和氮磷等营养物质。
当污水经过反应器的时间足够长后，微生物数量会达到一个峰值，此时污水中的有机物质和氮磷等营养物质的浓度会下降到可以接受的范围。
最终，微生物会沉淀，并被再次注入反应器作为下一轮处理的初始菌苗。
好氧-厌氧污泥法与好氧污泥法类似。
最大的区别在于反应器的内部具有好氧区和厌氧区。
此方法可以更好地控制污水的营养物质浓度，并更好地降低化学需氧量。
三、好氧生物处理工艺好氧生物处理工艺一般包括以下流程：1.预处理在输入反应器前，需要进行预处理，包括过滤、细菌消毒、水解和厌氧治理，以确保反应器内微生物群落平衡。
2.好氧处理阶段在反应器内，注入氧气以滋养好氧菌群。
在好氧条件下，微生物将有机物质分解转换为二氧化碳和水。
3.沉淀阶段处理后的水被放入一个沉淀池，以使栖息在水中的微生物得以沉淀。
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第四章 污水的好氧生物处理（一） —— 生物膜法
第四章 污水的好氧生物处理（一） —— 生物膜法
第一节 概述 第二节生物滤池 第三节 生物转盘 第四节 生物接触氧化法 第五节 生物流化床
第一节 概述
一、定义 二、生物膜法优缺点 三、生物膜法基本原理
一、定义
生物膜法是通过废水同固着于载体（如滤料） 表面的微生膜接触，生物膜吸附和氧化废水中 的有机物并同废水进行物质交换，从而使废水 得到净化的过程。
一、生物流化床技术 二、流态化原理 三、生物流化床的类型 四、生物流化床的优缺点 五、生物流化床的进展
一、生物流化床技术
生物流化床技术：借助流体（液体、气体）使 表面生长着微生物的固体颗粒（生物颗粒）呈 流化态，同时进行去除和降解有机污染物的生 物膜法处理技术。
二、流态化原理
出水管 液体
第四节 生物接触氧化法
一、概述 二、生物接触氧化池的构造 三、生物接触氧化池的设计计算
一、概述
初次沉淀池 生物接触氧化池 二次沉淀池
进水
出水
排泥
图4-3 生物接触氧化法基本流程示意图
二、生物接触氧化池的构造
空气
进水
进水装置
稳定水层 出水渠 出水
池体 填料 格栅支架 布气装置
排泥
图4-4 接触氧化池构造示意图
压差计
分布板
△P
进水管
图4-5 生物流化床示意图
三、生物流化床的类型
根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构等 方面的不同，好氧生物流化床主要有两类： 两相生物流化床 三相生物流化床
四、生物流化床的优缺点
1.优点 容积负荷高，抗冲击负荷能力强； 微生物活性强； 传质效果好； 2.缺点 由于生物颗粒处于流化态，对于池体和载体
h
4.核算水力负荷 q q V
A
5.回转式布水器的计算
五、生物滤池的运行和经验
1.挂膜的方法：
接种同步培养驯化 异步培养驯化
2.适用范围：小城镇、边远地区；工业废水；含 醛类、氰、酚、丙烯腈等有毒污染物的废水。
第三节 生物转盘
一、生物转盘的构造和净化机理 二、生物转盘的设计计算 三、生物转盘的进展和应用
滤
料
生物膜
厌 兼好 氧
氧性
附流 着动 水水 层层
O2
O2
BOD
O2
空 气
CO2、H2O
CO2、H20
NH3、H2S
图4-1生物膜净化污水示意图
2.影响生物滤池性能的主要因素 滤池高度 负荷率 回流 供氧
四、生物滤池的设计计算
1.滤床总体积
V S0qV NV
2.滤床高度
（1）试验计算法
无回流 有回流
盘片间距：进水段25-35mm，出水段10-20mm。
盘片周边与反应槽内壁的距离：0.1D，不小于150mm。
转轴中心与水面距离不小于150mm。
转盘侵湿率40-45%
转盘转速：0.8-3.0r/min，15-18m/min
三、生物转盘的进展和应用
1.发展：用空气驱动的生物转盘、与沉淀池合建 的生物转盘、与曝气池合建的生物转盘、藻类转 盘等。 2.应用：在我国主要用于处理工业废水。 3.优点：动力消耗低、抗冲击负荷能力强、无需 回流污泥、管理运行方便。 4.缺点：占地面积大、散发臭气、在寒冷地区需 作保温处理。
h ln(S0 /Se ) K 'S0m (q V / A) n
ln Si Leabharlann SehSe (1r)
K ' (Si rSe )m [ (1 r)q V ]n
1 r
A
（2）经验取值法
低负荷生物滤池：h=2m左右； 两级回流滤池： h=1.0-1.8m； 塔式生物滤池： h取8m以上。
3.滤床面积 A V
的磨损较严重。
五、生物流化床的进展及应用
载体的发展：
砂粒 颗粒活性炭
空心塑料体
应用：主要用于高浓度有机污水的预处理和低 BOD5值的污水处理。
作业：P134 1、2、3、4、5、9、11、12
三、生物膜法基本原理
1.生物膜的形成
污水通过填料时，填料截留下污水中悬浮物，并 将污水中的胶体物质吸附在表面上，在有氧的条件下， 其中有机物使微生物很快得到繁殖，这些微生物又进 一步吸附污水中的悬浮物、胶体和溶解态物质，逐渐 形成生物膜。
2.生物膜净化原理
由细菌、真菌和原生、后生动物组成的絮状结构 生物膜首先吸附废水中有机物，然后以它为营养物质 进行分解合成代谢，有机物变成无机物和生物相，生 物膜老化后在二沉池形成污泥，澄清水排处池外。
三、生物接触氧化池的设计计算
1.生物接触氧化池的有效容积（即填料体积）
V q V (S0 Se ) NV
2.生物接触氧化池的总面积A和座数n
3.池深h
V A
h0
A n
A1
h h0 h1 h2 h3
4.有效停留时间t
t v qV
5.空气量D和空气管道系统计算（同活性污泥法）
D D0qV
第五节 生物流化床
最早的滤料是碎石、废钢渣和焦碳等，60年代 后出现了塑料滤料，滤池由原来1-2.5m发展到现在 10m高。
2.布水设备： 作用：使污水均匀地分布在整个滤床表面。 类型：回转式布水器和固定式喷嘴布水系统 3.排水系统： 作用：收集滤床流出的处理后水和生物膜、保证 通风、支撑滤料。
组成：池底、排水假底、集水沟
第二节生物滤池
一、生物滤池构造 二、生物滤池法的流程 三、生物滤池的机理 四、生物滤池的设计计算 五、生物滤池的运行及其经验
一、生物滤池构造
1.滤床：由固定的滤料组成，滤料是微生物生长栖 息的场所，理想滤料应具有以下功能：
能为微生物附着提供大量的表面积。 使污水以液膜状态流过生物膜。 有足够的空隙率，保证通风供氧，并且脱落的生物膜能随 水流流出滤池。 不与微生物和污水反应。 有一定的机械强度、价格低廉。
一、生物转盘的构造和净化机理
O2 CO2
生物膜
O2 CO2
废水BOD
转盘
进 水
转动抽
出 水
废水处理槽
图4-2 生物转盘构造及工作示意图
二、生物转盘的设计计算
1.转盘总面积
A qVS0
或 A qV
N
q
2.转盘结构设计
盘片：平板或波纹板，材质为聚乙烯硬质塑料、玻璃钢、 铝合金等，直径D=2.0-3.6m，厚度1-5mm。
二、生物膜法优缺点
1.优点 生物膜法对污水水质、水量的变化有较强的适应性、
管理方便，不会发生污泥膨胀。 微生物固着于载体表面，时代周期长较长的高级微
生物也能增殖，生物更为丰富、稳定，产生的剩余 污泥少。 2.缺点 生物膜载体增加系统投资。 由于载体材料比表面积小，故设备容积负荷有限， 空间效率较低。 适用于中、小水量污水的处理且污水中SS不太高。
二、生物滤池法的流程
1.传统式低负荷生物滤池
进 水
初沉池
生物 滤池
二沉池
出
水
2.交替式二级生物滤池法流程
由滤池1和滤池2串联而成，一段时间污水先 进滤池1再到滤池2，过一段时间反过来，污水先 进滤池2再到滤池1，这样可以防止滤池堵塞。
3.回流式生物滤池工艺
三、生物滤池的机理
1.生物滤池的工作情况 挂膜阶段 工作阶段