活性污泥法介绍

活性污泥法介绍
第一节 基本概念 第二节 气体传递原理和曝气池 第三节 活性污泥法的发展和演变 第四节 活性污泥法的设计计算 第五节 活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题 第六节 二次沉淀池
曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧融入污水使活性污泥 混合液产生好氧代谢反应。
沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定 的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。
SV(ml/L) MLSS(g/L)
SV 污泥沉降比 MLSS 混合液的悬浮固体
双膜理论：
1.存在两个膜，在气液相界面附近分别 存在着层流运动的气膜和液膜，O2在 两个膜内做分子扩散，在膜外做对流 扩散。
2.氧从气相主体传递液相主体，所有的 传质阻力，仅存在于两层膜当中。
3.氧是难溶气体，传递阻力在液膜而不 在气膜。
三. 曝气池类型
1.推流曝气池 2.完全混合曝气池
四. 曝气设备的性能测试
1. 在清水中的测试 2. 在运行条件下的测试 3. 麦金尼方法
2.分布曝气
3.浅层曝气 4. 深层曝气
3.完全混合法 特点：a.微生物环境相同（种类、浓度相同） b.反应池内需氧供氧基本同步 c.耐冲击负荷率强
6.高负荷曝气或变型曝气 7.克劳斯（Kraus)法： 8.延时曝气 9.接触稳定法
根据yobs 定义以及物料平衡式有： Yobs= y/1+KdθC
Yobs 是扣除了内源代谢后的净合成系数，称为表观合成系数。
剩余污泥量PX为：
PX=yobs·qv·(C0-CS)
注意： PX是以挥发悬浮固体表示的剩余活性污泥量。
污泥上浮的原因：
1.因污泥被破碎,沉速减小而不能下沉,随水飘浮而流失:一些是由于污泥颗料夹带气体油 滴,密度减小而上浮.
V=θC·qv·y·(C0-CS)/ ρ(1+KdθC)
式中：Kd——内源代谢系数h-1 y——合成系数，mgVSS/mgBOD5;
c0——曝气池进水的平均BOD5值，mg/L; cS——曝气池出水的平均BOD5值，mg/L; ρ——曝气池中的污泥浓度，mg/L；
θC——微生物平均逗留时间，d。
剩余污泥的计算：
污泥上浮的 处理办法:
应暂停进水,打碎或清除浮沉,判明原因,调整操作：
1.如污泥沉降性差,可适当投力口混凝挤或惰性物质,改善沉淀性.
2.如进水负荷过大应减小进水量或加大回流量；
3.如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；
4.如发现反硝化,应减小曝气量,增大污泥回流量或排泥量；
1. 如发现污泥腐化,应加大曝气量,消除积泥,并设法改善池内水力条件.
紊流 pg
气体 分 压 或 浓 度
层流
内表面
pi
δg δ1
c1
液体
c
气膜 液膜
dm/dt=KgA(c1 –c0)
膜后
而dm=Vdc 所以dc0/ dt= KgA(c1 –c0)/v
KLa= KgA/v 因此 dc0/ dt= KLa(c1 –c0)
KLa=2.3
1 t2-t1
log
c0–c1 c0–c2
扩散器根据分散气泡的大小，扩散器又可分为：
a.小气泡扩散器
b.中气泡扩散器
c.大气泡扩散器
d.微气泡扩散器
2.机械曝气
鼓风曝气是水下曝气，机械曝气是表面曝气。机械曝气是用安装于曝气池 表面的表面曝气机来实现的。表面曝气机分竖式曝气机和卧式两类。
3.曝气设备性能指标 a.氧转移率 b.充氧能力 c.氧利用率
菌胶团是由细菌分泌的多糖类将细菌包裹成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因 素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝的主要组成部分。
活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程中可分为两个阶段，吸附阶段 和稳定阶段。
SVI= =
1升混合液沉淀30分钟所对应的活性污泥的体积（ml）
1升混合液中SS的干重（g）
2.操作不当,曝气量过小,二次沉淀池可能由于缺氧而发生的污泥腐化,即池底污泥压氧分 解,产生大量气体,促使污泥上浮.
3.当曝气时间才或曝气量大时,在曝气池中将发生高度硝化作用,使混合液中硝酸盐浓度较 高,这时,在沉淀池中可能由于反硝化而产生大量N或N气而使污泥上浮.
4.当废水中含油量过大时,污泥可能夹油上浮,当废水温度较高,在沉定池中形成温差异重 流时,将导致污泥无法下沉而流失.。
进水
吸附池
沉淀池
出水污泥回流 再生池 Nhomakorabea剩余污泥
10.氧化沟
11.纯氧曝气 12.活性生物滤池（ABF工艺）
13.吸附—生物降解工艺（AB法）
污水 格栅
沉砂
A级 吸附
沉淀
B级 曝气
沉淀
出水
回流污泥 剩余污泥
14.序批式活性污泥法（SBR法）
剩余污泥
原废水 格 栅
沉砂池
池初 沉
间歇式曝气池
出水
方法一：活性污泥负荷率（简称污泥负荷） 污泥负荷率是指单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量。
KLa 的影响因素：
1.水质 修正系数a
2. 水的温度 温暖上升 ，KLa 随着上升，c0 值下降 3. 压力 压力上升， c0 值增加。
二.曝气设备
曝气设备主要分为鼓风曝气和机械曝气。
1.鼓风曝气
扩散器是整个鼓风曝气系统的关键部件，它的作用是将空 气分散成空 气泡，增大空气和混合液之间的接触界面，把空气中的氧溶解于水中。
Nv= qvc0/V=ρNS
V=qvc0/Nv
式中：Nv——容积负荷率，kg BOD5/ m3 qv——与曝气时间相当的平均进水流量，m3/d； c0——曝气池进水的平均BOD5值，mg/L;
方法三：污泥龄法（θC）法
微生物平均逗留时间，又称为污泥龄，是指： a. a.新生的微生物在反应器中平均逗留时间； b. b.反应系统中，工作着的微生物总量被全部更新一次所需时间； c. c.反应系统中,工作着的微生物总量同每日排放的剩余微生物量的比值
V=qvc0/ρNS
式中：qv——与曝气时间相当的平均进水流量，m3/d； c0——曝气池进水的平均BOD5值，mg/L; ρ——曝气池中的污泥浓度，mg/L； NS——污泥负荷率，（kg BOD5/kgMLSS·d）
方法二：曝气区容积负荷率法（简称容积负荷）
容积负荷是指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD5量，即
污泥膨胀 的原因：
污水水质；运行条件；工艺方法
污泥膨胀的措施：
1.控制曝气量,使曝气池保持溶解1-4 2.调整PH值 3.如营养比失调,可造量投加含N.P化合物 4.投加一些化学药剂. 5.调整污泥负荷,通常用处理后的水稀释进水 6.短期内间易曝气(闷曝)