第四章 (4.4)活性污泥运行方式和曝气池工艺参数
2.可使用低压鼓风机，节省电耗，EP＝1.8～2.6kgO2/KW· h
浅层曝气活性污泥法工艺流程
B
2
1
3
0.6-0.8 1/4-1/3B
2/3- 3/4B
2
3
0.6-0.8
B
1-空气管；2-曝气栅；3-导流板
1
1.穿孔管制成的曝气栅设在曝气池一侧，距离水面0.6－0.8m。 导流板促使水流环流。 2.可使用低压鼓风机，节省电耗，EP＝1.8～2.6kgO2/KW· h
4.4.2
阶段曝气活性污泥法
特点 1) 分段多点进水，负荷分布均匀，均化了需氧量，避免 了前段供氧不足，后段供氧过剩的缺点 2) 提高了耐水质，水量冲击负荷的能力 3) 活性污泥浓度沿池长逐渐降低
阶段曝气活性污泥法工艺流程图（图4-18）
1
运行方式
7
10 2
3 4
5
6 9 8
图 4-18 阶段曝气活性污泥法系统
§4．4 活性污泥处理系统的运行方式
4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 4.4.8 4.4.9 4.4.10 4.4.11 4.4.12 传统活性污泥法（普通活性污泥法） 阶段曝气活性污泥法 再生曝气活性污泥法系统 吸附—再生活性污泥法系统 延时曝气活性污泥法 高负荷活性污泥法 完全混合活性污泥法 多级活性污泥法系统 深水曝气活性污泥法系统 深井曝气池活性污泥法系统 浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法） 纯氧曝气活性污泥法系统
（Cs－C）＝(4.4 ～4.7) × 9.2－2≈40mg/L
dC K La Cs C 7.2 KLa dt
dC K 2a Cs C 40K 2 a dt
∴纯氧曝气氧转移推动（Cs－C）比空气曝气氧转移的推动 力提高了(40/7.2)=5.5倍，同时纯氧曝气氧转移推速率
dC 40 K L a 对比空气氧转移速率也提高了 5.5倍。 dt 7.2 KLa
2．特征 1) 氧的利用率EA＝（80～90）％，而传统活性污泥法EA仅为± 10％ 2) MLSS＝4～7g/L，使Nrv↑ V↓ 3) SVI＜100，一般不会发生污泥膨胀 4) 剩余污泥量小
纯氧曝气活性污泥法工艺流程
最佳吸附时间
曝气时间
图 4-22
Smith 史密斯实验
吸附—再生活性污泥法工艺流程
运行过程
再生段 吸附段
4.4.5
1.长时间曝气 、 低负荷；
延时曝气活性污泥法
t V V tQ Q
2.特点 1) Ns非常小，只有0.05～0.10 kgBOD/kgMLSS· MLSS较高，达 d。 到3000～6000mg/L 2) 曝气时间t长（24h以上），污泥处于内源呼吸期，剩余污泥量 少且稳定，池容大 3) 出水水质好，对原污水有较强的适应能力，无需设初沉池，只 适合于小城镇污水处理（Q≤1000m3/d）。污泥不需进行厌氧 消化处理 4) 基建费和运行费较高
4.4.6
高负荷活性污泥法
V V tQ Q
பைடு நூலகம்
1.短时曝气， 不完全处理活性污泥法 ； t
2.特点
1).曝气时间短（1.5～3.0h）。Ns高（1.5～ 3.0kgBOD/kgMLSS· d），η
BOD<（65～75）%，低。
2).池容小，出水水质不好
4.4.6
高负荷活性污泥法
V V tQ Q
EP——动力效率：1KWh电能转移到混合液中的氧量，以kgO2/KW· h
深井曝气池活性污泥法工艺流程
原污水 回流污泥 处理水 空气
空气提升
图4-27 深井曝气
4.4.11
浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法）
1.理论基础：气泡只有在形成与破碎的一瞬间有着最高的氧转
移率，而与其在液体中的移动高度无关
1.短时曝气， 不完全处理活性污泥法 ； t
2.特点
1).曝气时间短（1.5～3.0h）。Ns高（1.5～ 3.0kgBOD/kgMLSS· d），η
BOD<（65～75）%，低。
2).池容小，出水水质不好
4.4.7
完全混合活性污泥法
特点 1) 进水很快被混合、稀释。耐冲击负荷，特别适应于工业废水处理
（a）采用鼓风曝气装置的完全混合蜡气池 （b）采用表面机械曝气器的完全混合曝气池 1--经预处理后的污水；2--完全混合曝气池；3--由曝气池流出的混合液 ；4--二次沉淀池；5--处理后污水；6--污泥泵站；7--回流污泥系统；8-排放出系统的剩余污泥；9--来自空压机站的空气管道；10--曝气系统及空 32 气扩散装置；1014-表面机械曝气器
曝气池盖 氧
搅拌用电机
气体循环搅拌用空压 机 废气
原污 水 阻 流 板
混合液流 向沉淀池 搅拌叶 轮
回流污 泥
喷气管
运行方式1
运行方式2
图4-29 纯氧曝气活性污泥法系统(有盖密封式)
• 具体各种工艺的设计与参数见P131表4-7 ，具体总结如下： • a、 BOD负荷：一般BOD污泥负荷0.2～0.4，延时曝气法低 （<0.1），高负荷活性污泥法BOD污泥负荷>1.5，按p108图4 －7设计；而对特殊的深井曝气和纯氧曝气因氧的传质改善， 可以把BOD负荷设计在0.5～1.5之间。 • b、泥龄：对一般的活性污泥法工艺以及深井曝气和纯氧曝 气工艺，其泥龄一般在5～15d，多数6～8d；高负荷活性污 泥法泥龄2.5d以下；而延时曝气则一般在20d以上。 • c、 曝气池混合液浓度（X）：一般在3000mg/L左右。延时 曝气、合建式完全混合活性污泥法以及深井曝气略高。 • d、污泥回流比：一般在100％以下，多数在50％左右；而延 时曝气、合建式完全混合活性污泥法回流比在100％以上。 • e、 曝气时间：一般在8h以下，多数为4～6h。但延时曝气一 般在20h以上；高负荷工艺以及深井曝气工艺曝气时间很短。
0.6-0.8 图4-28 3
浅层曝气活性污泥法系统
4.4.12 纯氧曝气活性污泥法系统
1．概述
空气 20℃ Po2＝0.21atm Cs＝9.2mg/L 当维持曝气池DO（C）＝ 2mg/L 则氧转移的推动力： （Cs－C）＝9.2－2＝ 7.2mg/L 纯氧 Po2＝（4.4～4.7）×0.21atm Cs＝（4.4～4.7）×9.2mg/L
1--经预处理后的污水；2--活性污泥反应器--曝气池；3--从曝气 池流出的混合液；4--二次沉淀池；5--处理后的污水；6--污泥泵 站；7--回流污泥系统；8--剩余污泥；9--来自空压机站的空气 ；10--曝气系统与空气扩散装置
4.4.3
再生曝气活性污泥法系统
回流的活性污泥由于在二沉池浓缩过程缺氧，代 谢功能和活性被抑制。将回流的活性污泥在再生池中 （可以单独设、也可以将曝气池分出一部分 1/2-1/4 作为再生池）曝气，恢复活性。由于再生后的活性污 泥活性强，反应加快，故总容积可以基本保持不变。
2) 池内水质均匀一致， N s 各点相同，
各部分工况几乎完全一致，可通过F/M来调整
F M
3) 池内需氧均匀，动力消耗小于推流式 4) 出水水质比推流式差，活性污泥易产生膨胀 完全混合活性污泥法工艺流程
3 4 5 1 2
2
10
10
′
3
4
5
1 9 (a)
7
6 8 (b)
7
6 8
图4-23 完全混合活性污泥法系统
• 各种工艺技术的着重点包括： ①强化不同微生物的作用（群落），如高负荷、多级、 延时曝气等工艺。 ②提高氧的传质，降低能耗（纯氧曝气、深水曝气、 深井曝气以及浅层曝气等）。 ③节省占地（深井）。 ④保证出水水质（延时曝气、多级曝气等）。 ⑤活性污泥特性（吸附再生、再生以及高负荷活性污 泥法等）。 ⑥易管理与构筑物单元少，如合建式完全混合活性污 泥法与SBR等。 ⑦利于污泥处置，延时曝气以及A2/0等。
运行过程
4.4.8
特点
多级活性污泥法系统
1) 当污水BODu＞300mg/L，可考虑多级活性污泥系统。首级采用采 用完全混合式曝气池为宜，可抗水质水量冲击负荷。
2) 当污水BODu＜300mg/L，首级曝气池可采用推流式
3) 当污水BODu＜150mg/L，不应采用多级
4) 处理水水质好，但建设费和运行费均较高
多级L=(R)活性污泥法处理系统见(图4-24)
4.4.9 深水曝气活性污泥法系统
1.概述 1)亨利定律：C＝H· P 式中：C——水中溶解氧饱和浓度 H——亨利常数 P——压力 dC 当P 水中溶解氧饱和浓度Cs K 2 aCs C 2) dt dC 有利于微生物的增殖和有机物降解 dt 2． 深水曝气池 （有效水深7m以上） 深水中层曝气池（有效水深10m左右，空气扩散器在4m深处） 深水底层曝气池（有效水深10m左右，空气扩散器设在池底 要 使用高风压风机） 3. 优点：占地少DO高，利于微生物增殖和有机物降解。
2．优点： 处理效果好， BOD 90% 解决办法 3．缺点： 1)不适应冲击负荷和有毒物质 因为是推流式，进入池中的污水和回流污泥在理论上不与池 中原有的混合液混合。∴水质的变化对活性污泥影响较大 2)前段供氧不足，后段供氧过剩 3)Ns不高，曝气池V大，占地大 传统活性污泥法流程图（图4-16）
再生曝气活性污泥系统见图4-20
4.4.4
吸附—再生活性污泥法（接触稳定法）
特点 BOD 1) 原理：有机物稳定分吸附和降解两个过程， 根据Smith的实验结果，初期吸附时间较短 （30～60min），BOD的降解过程长，可以把 这两个过程分开。即吸附与再生分别进行。 ∴整个池容小于普通活性污泥法 2)吸附时间较短，池容小。再生池只对回流 污泥再生，容积也教小。 4) 具有一定的耐冲击负荷的能力 3) 处理效果低于普通活性污泥法 5) 不宜处理溶解性有机物较多的污水
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在密闭的容器中，溶解氧的饱和度可提高，氧溶解的推 动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好， 污泥的沉淀性也好。纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生 物的性质，但使微生物充分发挥了作用。
延时曝气
缺点：池体容积大，基建费用和 运行费用较高；
一般适用于小型污水处理系统
(6)高负荷活性污泥法系统
部分污水厂只需要部分处理，因此产生了高负荷曝 气法。--系统与曝气池构造与传统推流式活性污泥法 相同
特点：活性污泥处于生长旺盛期，有机物容积负荷 或污泥负荷高，曝气时间比较短，约为1.5～3.0h，一 般BOD5去除率不超过70%-75%，为了维护系统的稳 定运行，必须保证充分的搅拌和曝气，有别于传统的 活性污泥法，故常称改良曝气。
四、吸附再生活性污泥法
——又称生物吸附法或接触稳定法 主要特点： 将吸附、降解两个阶段分别控制在不同的反应器内进行。
进 水 回流污 泥
进 水
吸附池
二沉池
出
水
再生池
剩余污
泥
分建式吸附—再生活性污泥处理系统
再生段
吸附段
二沉池
出
水
回流污 合建式吸泥附—再生活性污泥处理系统
剩余污 泥
混合液曝气完 成吸附
空气
本工艺开创于70年代 ➢一般平面呈圆形，直径约 16m，深度为50100m。 ➢井中间设隔墙将井一分为二或 在井中心设内井筒，将井分为 内、外两部分。 ➢在深井中可利用空气作为动力， 促使液流循环。
出水
空气 提升
深井曝气活性污泥法
• 主要特点： a.氧转移率高，约为常规法的10倍以上； b.动力效率高，占地少，易于维护运行； c.氧利用率高，有机物降解速度快，效果显著。 d.一般可以不建初次沉淀池 e.但受地质条件的限制，可能造成对地下水的污 染。
延时曝气
缺点：池体容积大，基建费用和 运行费用较高；
一般适用于小型污水处理系统
(6)高负荷活性污泥法系统
部分污水厂只需要部分处理，因此产生了高负荷曝 气法。--系统与曝气池构造与传统推流式活性污泥法 相同
特点：活性污泥处于生长旺盛期，有机物容积负荷 或污泥负荷高，曝气时间比较短，约为1.5～3.0h，一 般BOD5去除率不超过70%-75%，为了维护系统的稳 定运行，必须保证充分的搅拌和曝气，有别于传统的 活性污泥法，故常称改良曝气。
四、吸附再生活性污泥法
——又称生物吸附法或接触稳定法 主要特点： 将吸附、降解两个阶段分别控制在不同的反应器内进行。
进 水 回流污 泥
进 水
吸附池
二沉池
出
水
再生池
剩余污
泥
分建式吸附—再生活性污泥处理系统
再生段
吸附段
二沉池
出
水
回流污 合建式吸泥附—再生活性污泥处理系统
剩余污 泥
混合液曝气完 成吸附
空气
本工艺开创于70年代 ➢一般平面呈圆形，直径约 16m，深度为50100m。 ➢井中间设隔墙将井一分为二或 在井中心设内井筒，将井分为 内、外两部分。 ➢在深井中可利用空气作为动力， 促使液流循环。
出水
空气 提升
深井曝气活性污泥法
• 主要特点： a.氧转移率高，约为常规法的10倍以上； b.动力效率高，占地少，易于维护运行； c.氧利用率高，有机物降解速度快，效果显著。 d.一般可以不建初次沉淀池 e.但受地质条件的限制，可能造成对地下水的污 染。
第四章活性污泥法全解课件
鼓风机械曝气：采用鼓风装置将空气送入水下，用机械搅 拌的方法使空气和污水充分混合，本方法 适用于有机物浓度较高的污水。
机械曝气：①曝气装置的转动，把大量混合因为以液幕、 液滴抛向空中，增大接触面，液面呈剧烈的搅 动状，将空气卷入；②曝气器转动产生提升作 用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液 界面不断更新，将空气中的氧转移到液体内； ③曝气器转动，在其后侧形成负压区，吸入部 分空气。
dM / dt — 单位时间内通过界面扩散的物质数量； A — 界面面积。
曝气过程中的双膜理论基本论点： (1)膜两侧两相均处于紊流状态，紊流程度越高层流膜越薄。 (2)气液相主体的浓度是均匀的，所有的传质阻力只存在两层流
膜中。 (3)界面上不存在传质阻力。 (4)传质阻力主要存在于液膜上。
设液相主体体积为V(m3)，上式同除以V得：
微孔曝气设备
微孔曝气设备安装
2、机械曝气设备
（1）竖轴式曝气器
①泵型叶轮曝气机 a、叶轮外缘最佳线速度应在4.5~5.0 m/s的 范围内；b、叶轮在水中浸没深度应不大于40 mm，过深影响 曝气量，过浅易于引起脱水，运行不稳定；c、叶轮不能反转。
② K型叶轮曝气机 最佳运行线速度在4.0 m/s左右，浸没深度为 0~10 mm，叶轮直径与曝气池直径或正方形边长之比大致为1： 6~1：10.
推流式曝气池
平面布置 推流式曝气池的长宽比一般为5～10； 进水方式不限；出水用溢流堰。 横断面布置 推流式曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。 根据横断面上的水流情况，可分为 平流推移式 旋流推移式 完全混合曝气池
池形：圆形、方形、矩形
（三）气体传递原理
在曝气过程中，空气中的氧从气相传递到液相，是个传质过 程，由于物质传递是借助于扩散作用从一相到另一相的，故传质 过程实质上是个扩散过程，主要是由于界面两侧物质存在着浓度 差值而产生。
机械曝气：①曝气装置的转动，把大量混合因为以液幕、 液滴抛向空中，增大接触面，液面呈剧烈的搅 动状，将空气卷入；②曝气器转动产生提升作 用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液 界面不断更新，将空气中的氧转移到液体内； ③曝气器转动，在其后侧形成负压区，吸入部 分空气。
dM / dt — 单位时间内通过界面扩散的物质数量； A — 界面面积。
曝气过程中的双膜理论基本论点： (1)膜两侧两相均处于紊流状态，紊流程度越高层流膜越薄。 (2)气液相主体的浓度是均匀的，所有的传质阻力只存在两层流
膜中。 (3)界面上不存在传质阻力。 (4)传质阻力主要存在于液膜上。
设液相主体体积为V(m3)，上式同除以V得：
微孔曝气设备
微孔曝气设备安装
2、机械曝气设备
（1）竖轴式曝气器
①泵型叶轮曝气机 a、叶轮外缘最佳线速度应在4.5~5.0 m/s的 范围内；b、叶轮在水中浸没深度应不大于40 mm，过深影响 曝气量，过浅易于引起脱水，运行不稳定；c、叶轮不能反转。
② K型叶轮曝气机 最佳运行线速度在4.0 m/s左右，浸没深度为 0~10 mm，叶轮直径与曝气池直径或正方形边长之比大致为1： 6~1：10.
推流式曝气池
平面布置 推流式曝气池的长宽比一般为5～10； 进水方式不限；出水用溢流堰。 横断面布置 推流式曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。 根据横断面上的水流情况，可分为 平流推移式 旋流推移式 完全混合曝气池
池形：圆形、方形、矩形
（三）气体传递原理
在曝气过程中，空气中的氧从气相传递到液相，是个传质过 程，由于物质传递是借助于扩散作用从一相到另一相的，故传质 过程实质上是个扩散过程，主要是由于界面两侧物质存在着浓度 差值而产生。
第4.4节活性污泥运行方式
二级活性污泥处理系统
4.4.3吸附—再生活性污泥法系统 又称生物吸附活性污泥法、接触稳定法
1.工艺流程图：
2.工艺特点：
（1）活性污泥对有机污染物降解的两个过程---吸附、 代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。
（2）废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短，吸附池 容积较小，再生池接纳的仅是浓度较高的回流污泥， 因此，再生池的容积也是小的。吸附池与再生池容积 之和仍小于传统法曝气池的容积；
2。传统活性污泥法需氧与渐减供氧
4.主要设计参数
BOD负荷（Ns）： 0.2~0.4 kgBOD5/（kgMLSS•d） 容积负荷（Nv）： 0.4~0.9 kgBOD5/（m3•d）
污泥龄（θc）： 5~15（d）
混合液悬浮固体浓度（MLSS）： 1500~3000（mg/L） 混 合 液 挥 发 性 悬 浮 固 体 浓 度 （ MLVSS ） ： 1500~2500
（2）由于水压较大，氧的转移率可以提高， 相应也能加快有机物的降解速率；
（3）曝气池竖向深度发展，占地面积较小。
4.4.8深井曝气活性污泥法 （深层曝气）
1.工艺流程图（图4-27）一般直径1~6m,深50~100m. 2.工艺特点 （1）氧转移率高，约为常规法的10倍以上； （2）动力效率高，占地少，易于维护运行； （3）耐冲击负荷，产泥量少； （4）一般可以不建初次沉淀池； （5）但受地质条件的限制。
4.4.3 再生活性污泥法
• 传统活性污泥法的变形。 主要特征：回流污泥先进入再生池进行曝气，充
分再生（进入内源呼吸后期，强烈饥饿状态）， 活性强，再进入曝气池与进水混合。 可与曝气池合建，入如推流1/3廊道。
创造思路：保证污泥浓度，回流污泥需在二 沉池底浓缩一定时间，缺氧，活性受到抑制， 需恢复。
第四章 第一节-活性污泥法
活性污泥降解污水中有机物的过程
污水与污泥混合曝气后BOD的变化曲线
对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分析得到结论：
废 水 中 的 有 机 物
残留在废 水中的有 机物
微生物不能利用的有机物
微生物能利用的有机物
微生物能利用而尚未 利用的有机物 （吸附量） 从废水中 去除的有 机物 微生物不能利用的 有机物 微生物已利用的有机 物（氧化和合成） 增殖的微生物体
二是废水中的有机物，它是处理对象，也是 微生物的营养食料；
三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物 既不能生存，也不能发挥氧化分解作用。
城市污水处理工艺基本流程： 污水→格栅→沉砂池→初沉池
→活性污泥曝气池→二沉池→消毒
高碑店污水处理厂的工艺流程图
活性污泥系统
高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置
第一节 活性污泥法
一、基本概念与流程 二、活性污泥形态与微生物 三、活性污泥净化反应过程 四、活性污泥法主要影响因素与控制指标
第二节 生物膜法
一、生物膜法概述 二、生物膜的形成及净化过程 三、生物膜法载体 四、生物膜法特征 五、生物膜反应器
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二沉池 曝气池 初沉池
初沉池
二期 曝气池 二沉池
活 性 污 泥 法 的 基 本 流 程
活性污泥处理系统的组成
1.曝气池： 2.二沉池：
微生物降解有机物的反应场所 泥水分离
3.污泥回流系统： 确保曝气池内生物量稳定 4.曝气系统： 为微生物提供溶解氧，同时起到 搅拌混合的作用。
活性污泥法处理系统有效运行的基本条件
净化污水的主要的第一的承担者细菌净化污水的第二承担者原生动物指示性生物原生动物通过显微镜镜检是对活性污泥质量评价的重要手段之一原生动物在活性污泥中大约为103个ml01mm原生动物钟虫小口钟虫草履虫盖纤虫肾形虫变形虫后生动物线虫轮虫微生物的生长规律复习适应期对数期平衡期衰老期培养时间微生物生长速率微生物生长速率微生物量的对数微生物量的对数培养时间总菌数活细菌数微生物生长曲线线死细菌数4
《排水工程》第4章 活性污泥法 第4-10节
三、序批式活性污泥法（SBR法）
四、氧化沟
当用转刷曝气时，水深不超过2.5m，沟 中混合液流速0.3~0.6m/s。
4.6 曝气的理论基础
dm K L A(cs c ) dt
dm/dt——气体传递速率； KL——气体扩散系数；
A——气液界面接触面积，m2
Cs，——液相氧的饱和浓度,mg/L； C——液相内氧的实际浓度,mg/L
解决污泥膨胀的办法
概括起来就是预防和抑制。预防就要加强管理，及时监测水质、曝气池污泥沉降 比、污泥指数、溶解氧等，发现异常情况，及时采取措施。 污泥发生膨胀后，要针对发生膨胀的原因，采取相应的制止措施： 当进水浓度大和出水水质差时，应加强曝气提高供氧量，最好保持曝气池溶解 氧在2mg／L以上； 加大排泥量，提高进水浓度，促进微生物新陈代谢过程，以新污泥置换老污泥； 曝气池中含碳高而且碳氮比失调时，投加含氮化合物； 加氯可以起凝聚和杀菌双重作用，在回流污泥中投加漂白粉或液氯可抑制丝状 菌生长(加氯量按干污泥的0.3～0.4%估计)，调整pH值。
一、活性生物滤池（ABF）工艺
塔高4~6m，设计负荷率为3.2kg/m3•d，去除率65%，塔的出流含氧率 达6~8mg/L，混合液需氧速率可达30~300mg/L•h。
二、吸附-生物降解工艺（AB）
A级以高负荷或超高负荷运行（污泥负荷大于2.0kgBOD5/kgMLSS•d），B 级以低负荷运行（污泥负荷一般为0.1~0.3kgBOD5/kgMLSS•d ），A级曝气池 停留时间短，30~60min， B级停留2~4h。
T 20 R K La ( 20) ( cs (T ) c )1.024 R0 K La ( 20) (cs 0)
18.水质工程学Ⅱ—活性污泥法 §4.3 活性污泥法的运行方式与曝气池的工艺参数(2) §4.4 曝
3. 在气膜中存在着氧的分压梯度，在液膜中存在着氧 的浓度梯度，它们是氧转移的推动力；
4. 氧难溶于水，因此，氧转移决定性的阻力又集中在 液膜上，因此，氧分子通过液膜是氧转移过程的 控制步骤，通过液膜的转移速率是氧转移过程的 控制速率。
设液膜厚度为Xf（此值极低），则在液膜溶解氧浓 度的梯度为：
dC Cs C dX X f
vd
D
L
dC dX
（1）
vd——物质的扩散速度，在单位时间内单位断面上通过的物 质数量；
DL——扩散系数，表示物质在某种介质中的扩散能力，主要 决定于扩散物质和介质的特性及温度；
C——物质浓度； X——扩散过程的长度；
dC/dX ——浓度梯度，即单位长度内的浓度变化值
2.双膜理论与氧总转移系数KLa 以M表示在单位时间t内通过界面扩散的物质数量；以A表 示界面面积，则下式成立
d.池容积大，较能适应进水水质和水量的变化。
缺点：池容积大，污泥龄长，基建和动力费用高， 占地面积也较大，只适用于要求较高而且又不便于 污泥处理的小型城镇或工业生产污水的处理。 六、高负荷法
又称短时曝气法或不完全处理法。 特点：负荷高，曝气时间短，处理效果较低，一般 BOD5的去除率不超过70%～75%，适合于处理对水质 要求不高的污水。
(Cs
C)
Kla——氧总转移系数，此值表示在曝气过程中氧的 总传递性，当传递过程中阻力大，则该值低，反 之则高。
为了提高dC/dt 值，可从两方面考虑： a. 提高Kla值。 b. 提高Cs值。 二、氧转移的影响因素 污水中各种杂质特别是某些表面活性的K
对鼓风曝气系统Cs，值按下列公式计算：
Csb
Cs
(
曝气池运行的四个参数
曝气池运行的四个参数曝气池MLSS或MLVSS：曝气池混合液须维持相对固定的污泥浓度MLSS，才能维持好处理效果和处理系统稳定运行。
每一种好氧活性污泥法处理工艺都有其最佳曝气池的MLSS，比如普通空气曝池活性污泥的MLSS 最佳值为2g/L左右，而AB法工艺A段的MLSS最佳值为5g/L左右，两者差距很大。
一般而言，曝气池中MLSS接近其最佳值时，处理效果最好。
而MLSS过低时往往达不到预期的处理效果。
当MLSS过高时，泥龄延长，维持这些污泥中微生物正常活动所需的溶解氧数会增加许多，导致对充氧系统能力的要求增大。
同时曝气池混合液的密度会增大，阻力增大，也就会增加机械曝气或鼓风曝气的电耗。
也就是说，虽然MLSS偏高时，可以提高曝气池对进水水质变化和冲击负荷的抵抗能力，但在运行上往往是不经济的。
而且有时还会导致污泥过度老化，活性下降，最后甚至影响处理水质。
在实际运行时，有时需要通过加大剩余污泥排放的方式强制减少曝气池的MLSS值，刺激曝气池混合液中的微生物的生长和繁殖，提高活性污泥分解氧化有机物的活性。
曝气池混合液污泥沉降比（SV）：污泥沉降比（SV）的英文是SettlingVelocity又称30分钟沉降率，是曝气池混合液在量筒内静置30分钟后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的比例，以%表示。
一般取混合液样100ml，用满量程100ml量筒测量，静置30分钟后泥面的高度恰好就是SV的数值。
由于SV值的测定简单快速，因此是评定活性污泥浓度和质量的常用方法。
SV值能反映曝气池正常运行时的污泥量和污泥的凝聚性、沉降性能等。
可用于控制剩余污泥排放量，SV的正常值一般在15%～30%之间，低于此数值区说明污泥的沉降性能好，但也可能是污泥的活性不良。
可少排泥或不排泥或加大曝气量。
高于此数值区，说明需要排泥操作了，或着采取措施加大曝气量。
也可能是丝状菌的作用使污泥发生膨胀，需加大进泥量或减少曝气量。
观测SV值时污泥的表观现象说明了什么：1、污泥沉淀30分钟～60分钟后呈层状上浮且水质较清澈。
第四章 (4.4)活性污泥运行方式和曝气池工艺参数
EP——动力效率：1KWh电能转移到混合液中的氧量，以kgO2/KW· h
深井曝气池活性污泥法工艺流程
原污水 回流污泥 处理水 空气
空气提升
图4-27 深井曝气
4.4.11
浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法）
1.理论基础：气泡只有在形成与破碎的一瞬间有着最高的氧转
移率，而与其在液体中的移动高度无关
dC 40 K L a 对比空气氧转移速率也提高了 5.5倍。 dt 7.2 KLa
2．特征 1) 氧的利用率EA＝（80～90）％，而传统活性污泥法EA仅为± 10％ 2) MLSS＝4～7g/L，使Nrv↑ V↓ 3) SVI＜100，一般不会发生污泥膨胀 4) 剩余污泥量小
纯氧曝气活性污泥法工艺流程
1--经预处理后的污水；2--活性污泥反应器--曝气池；3--从曝气 池流出的混合液；4--二次沉淀池；5--处理后的污水；6--污泥泵 站；7--回流污泥系统；8--剩余污泥；9--来自空压机站的空气 ；10--曝气系统与空气扩散装置
4.4.3
再生曝气活性污泥法系统
回流的活性污泥由于在二沉池浓缩过程缺氧，代 谢功能和活性被抑制。将回流的活性污泥在再生池中 （可以单独设、也可以将曝气池分出一部分 1/2-1/4 作为再生池）曝气，恢复活性。由于再生后的活性污 泥活性强，反应加快，故总容积可以基本保持不变。
• 各种工艺技术的着重点包括： ①强化不同微生物的作用（群落），如高负荷、多级、 延时曝气等工艺。 ②提高氧的传质，降低能耗（纯氧曝气、深水曝气、 深井曝气以及浅层曝气等）。 ③节省占地（深井）。 ④保证出水水质（延时曝气、多级曝气等）。 ⑤活性污泥特性（吸附再生、再生以及高负荷活性污 泥法等）。 ⑥易管理与构筑物单元少，如合建式完全混合活性污 泥法与SBR等。 ⑦利于污泥处置，延时曝气以及A2/0等。
第4章活性污泥4.5-4.7
应用实例：
香港中国染厂集团污水处理项目（2000吨/天） 上海豪泰皮革有限公司污水项目（1000吨/天） 河北玉田县华鑫纸业有限公司（5000吨/天） 河南浚县齐雪淀粉厂（1000吨/天）
山东栖霞源通果汁有限公司（5000吨/天）
3. 机械曝气
一般机械曝气包括表面曝气和淹没叶轮曝气。表面曝气用安装于曝
该工艺已在山东、河北、河 南、新疆、上海、香港等地
诸多工程中应用，总体造价
低，维护方便，取得很好的 社会和经济效益 .
在构筑物中实现多级A/O工艺
每条曝气链的气量可通过阀门 单独控制，整个曝气池中的曝 气链可以按预定的程序间歇曝 气或同时曝气，并根据DO探头 的数据控制风机的风量，实现 最佳的运行条件。
4）.水力剪切扩散装置(hydraulic shearing diffuser) 主要有倒伞式和射流式两种。 利用水泵打入泥水混合液， 在喉管处吸入大量空气，空
气、泥水混合物剧烈混合搅
动，气泡被粉碎成雾状，在 扩散器内进一步压缩，氧迅 速转移到混合液中，从而强 化了氧转移过程。 射流曝气器的氧利用效率可高达20％以上，但其动力效率 不高。近年来由于泵性能的改进，能将动力装置和扩散装 置一体化，更有利于应用。
气池表面的表面曝气机来实现的。表面曝气机分竖式和卧式两种。
竖式：转动轴于水面垂直。装有叶轮，当叶轮转动时，使曝气池表面产
生水跃，把大量的水滴和水膜抛向空中，夹带空气回到曝气池，从而加快
复氧。表曝机叶轮一般淹没深度在10－100mm，可以调节。水深大，则所
需的功率也大。叶轮转速一般为20－100r/min。我国目前竖式表曝机主要 有泵型、倒伞型和平板型。
间，在工程上指：反应系统中微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。 以θ c表示。
活性污泥运行方式资料课件
污泥处置与利用
探索合适的污泥处置方法，如 脱水、焚烧或土地利用，实现
资源化利用。
PART 05
活性污泥的处置与利用
活性污泥的处置方法
脱水处理
焚烧处理
通过自然脱水或机械脱水的方式，将活性 污泥中的水分去除，形成含水率较低的泥 饼，便于运输和处置。
将脱水后的活性污泥进行高温焚烧，彻底 消灭其中的病原体和有害物质，同时实现 减量化和无害化。
连续培养驯化法
在连续运行的曝气池中培养驯化 活性污泥，通过逐步增加污水流 量和曝气量，使微生物逐渐适应 高浓度有机物。
接种培养驯化法
利用已驯化成熟的活性污泥接种 培养，缩短培养驯化周期，提高 处理效果。
PART 04
活性污泥的运行管理
活性污泥的日常管理
01
02
03
日常监测
定期监测活性污泥的生物 相、污泥沉降比、污泥指 数等指标，以评估其健康 状况。
填埋处理
土地利用
将脱水后的活性污泥进行适当的稳定化处 理后，选择合适的场地进行填埋，需确保 填埋场地的防渗措施和地下水保护措施。
经过适当的处理和稳定化后，活性污泥可 以作为肥料或土壤改良剂用于土地改良和 修复，实现资源化利用。
活性污泥的资源化利用
肥料利用
活性污泥含有丰富的有机质和营养元素，经过适当处理后可作为有机 肥料或土壤改良剂，用于园艺、花卉和农作物种植。
泥。
接种培养
将其他污水处理厂的剩余污泥接种 到曝气池中，提供足够的营养和曝 气，促使微生物大量繁殖。
培养过程中的监测
在培养过程中，应定期监测活性污 泥的生物相、化学需氧量（COD） 、溶解氧（DO）等指标，确保微生 物的生长状态良好。
活性污泥的驯化
探索合适的污泥处置方法，如 脱水、焚烧或土地利用，实现
资源化利用。
PART 05
活性污泥的处置与利用
活性污泥的处置方法
脱水处理
焚烧处理
通过自然脱水或机械脱水的方式，将活性 污泥中的水分去除，形成含水率较低的泥 饼，便于运输和处置。
将脱水后的活性污泥进行高温焚烧，彻底 消灭其中的病原体和有害物质，同时实现 减量化和无害化。
连续培养驯化法
在连续运行的曝气池中培养驯化 活性污泥，通过逐步增加污水流 量和曝气量，使微生物逐渐适应 高浓度有机物。
接种培养驯化法
利用已驯化成熟的活性污泥接种 培养，缩短培养驯化周期，提高 处理效果。
PART 04
活性污泥的运行管理
活性污泥的日常管理
01
02
03
日常监测
定期监测活性污泥的生物 相、污泥沉降比、污泥指 数等指标，以评估其健康 状况。
填埋处理
土地利用
将脱水后的活性污泥进行适当的稳定化处 理后，选择合适的场地进行填埋，需确保 填埋场地的防渗措施和地下水保护措施。
经过适当的处理和稳定化后，活性污泥可 以作为肥料或土壤改良剂用于土地改良和 修复，实现资源化利用。
活性污泥的资源化利用
肥料利用
活性污泥含有丰富的有机质和营养元素，经过适当处理后可作为有机 肥料或土壤改良剂，用于园艺、花卉和农作物种植。
泥。
接种培养
将其他污水处理厂的剩余污泥接种 到曝气池中，提供足够的营养和曝 气，促使微生物大量繁殖。
培养过程中的监测
在培养过程中，应定期监测活性污 泥的生物相、化学需氧量（COD） 、溶解氧（DO）等指标，确保微生 物的生长状态良好。
活性污泥的驯化