第四章 活性污泥法
合集下载
活性污泥法
2 活性污泥法有效运行的基本条件
① 废水中含有足够的可溶性易降解有机物； ② 混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥连续回流，使混合液保持一定浓度的活 性污泥，及时排除剩余污泥； ④ 活性污泥在池内呈悬浮状态； ⑤ 无有毒有害的物质流入。
3 活性污泥的基本性质
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（1.0021.006）； 粒径：0.020.2 mm； 比表面积：20100cm2/ml； 含水率：99.299.8%。
活性污泥微生物增长曲线
内源呼吸期
量
污泥浓度 氧利用率
BOD浓度
对数增长期 减速增长期
时间
四个生长阶段特点
(1)迟缓期：表示细菌适应新环境需要的时间， (2)对数增长期：由于营养物浓度超过细菌的需 要量，生长不受限制，生物量以对数速度增加， (3)减速增长期：由于营养物浓度随细菌的消 耗逐渐下降，细菌繁殖世代时间增长，毒性代 谢产物逐渐增高，当营养物浓度达到生长限度 时，细菌即进入减速生长期。 (4)内源呼吸期：串长阶段到内源呼吸期时， 营养物耗尽，迫使细菌代谢自身的原生质，生 物量逐渐减少。
活性污泥净化反应过程
活性污泥去除水中有机物，主要经历三 个阶段： 吸附阶段 氧化阶段 絮凝体形成与凝聚沉淀阶段
吸附阶段：
污水与活性污泥接触后的很短时间内水中有 机物(BOD)迅速降低，这主要是吸附作用引 起的。 由于絮状的活性污泥表面积很大(约200010000m2/m3混合液)，表面具有多糖类粘液 层，污水中悬浮的和胶体的物质被絮凝和吸 附迅速去除。活性污泥的初期吸附性能取决 于污泥的活性。
4 活性污泥中的微生物
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
Your site here
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
活性污泥法
有机物负荷 容积负荷 曝气池单位容积， ②BOD容积负荷 容积负荷(Lv)，是指曝气池单位容积，在单 ，是指曝气池单位容积 位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机 污染物量。用公式表示为： 污染物量。用公式表示为： Lv ＝QS0/V； /V； Lv—BOD容积负荷，kgBOD5／(m3·d)； 容积负荷 容积负荷， ／ ； Q一处理污水量，m3／d； 一处理污水量， 一处理污水量 ； S0一反应池进水 一反应池进水BOD浓度，mg／L， 浓度， ／ ， 浓度 V一反应池容积，m3。 一反应池容积， 一反应池容积
(1) 生物固体停留时间(SRT)(又称污泥泥龄) 活性污泥在反应池、二次沉淀池和回流污泥系统 内的停留时间称为生物固体停流时间。可用下式表 示： SRT=系统内活性污泥量（kg）/每天从系统排出 的活性污泥量（kg/d）
(2)有机物负荷 有机物负荷 污泥负荷(Ls)，是指单位重量的活性污泥， ①BOD污泥负荷 污泥负荷 ，是指单位重量的活性污泥， 在单位时间内要保证一定的处理效果所能承受的 有机污染物量。用公式表示为： 有机污染物量。用公式表示为： Ls＝QS0/XV； ； ＝ Ls--BOD污泥负荷，kgBOD5／(kgMLSS·d)； 污泥负荷， 污泥负荷 ； Q一处理污水量，m3／d； 一处理污水量， 一处理污水量 ； S0一反应池进水 一反应池进水BOD5浓度，mg／L， 浓度， ／ ， X一混合液悬浮固体浓度 一混合液悬浮固体浓度(MLSS)，mg／L· 一混合液悬浮固体浓度 ， ／ V一反应池容积，m3。 一反应池容积， 一反应池容积
图4-2 主 要 生 物 举 例
(三)活性污泥法对进水水质的要求
活性污泥法对进水水质的要求主要有以下几项： ①营养源 ②pH ③水温 ④进水浓度 ⑤水量、水质变化 ⑥其他： 悬浮物质、油脂类及油分、溶解盐类、重金属类。
第4章活性污泥法 共185页
按McKinney的分析：
混合液悬浮固体：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 式中：Ma——有活性的微生物；
Me——微生物自身氧化残留物，即内源代谢残留的微生物
有机体;
Mi——有机污染物，吸附在污泥上未被降解； Mii——无机悬浮固体，吸附在污泥上。
有活性的微生物存在形态——菌胶团： 由细菌分泌的多糖类物质将细菌等包覆成的粘性团块。
15
污泥体积指数：SVI(污泥指数、污泥容积指数
曝气池出口处出混合液，经30分钟静沉后，每g干泥所形成的 湿污泥的体积，简称污泥指数，单位为mL/g。
1L混合液沉淀30min的活性污泥体积（mL） SV(mL/L)
SVI=
=
1升混合液中悬浮固体干重（g）
MLSS(g/L)
反映污泥的凝聚、沉降性能。 SVI应在100～150（有说70～100）。 影响SVI的最重要的因素是微生物群体所在的增殖期。 太高，沉降性能差，可能膨胀； 太低，可能处在内源呼吸期，泥粒细小而紧密，易沉降，活 性差，无机物多。 实际运行中，一般用SV了解SVI，因为曝气池MLSS变化不大。
• 深井曝气法中，活性污泥经受压力变化较大，实践表明这时 微生物的活性和代谢能力并无异常变化，但合成和能量分配有 一定的变化。
活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物 中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、等 枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良 好。
2、干固体和水分
含水98％~99％ 干固体1％~2%
MLSS
12
3、 活性污泥的组成：
35
序批式活性污泥法（SBR法）
混合液悬浮固体：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 式中：Ma——有活性的微生物；
Me——微生物自身氧化残留物，即内源代谢残留的微生物
有机体;
Mi——有机污染物，吸附在污泥上未被降解； Mii——无机悬浮固体，吸附在污泥上。
有活性的微生物存在形态——菌胶团： 由细菌分泌的多糖类物质将细菌等包覆成的粘性团块。
15
污泥体积指数：SVI(污泥指数、污泥容积指数
曝气池出口处出混合液，经30分钟静沉后，每g干泥所形成的 湿污泥的体积，简称污泥指数，单位为mL/g。
1L混合液沉淀30min的活性污泥体积（mL） SV(mL/L)
SVI=
=
1升混合液中悬浮固体干重（g）
MLSS(g/L)
反映污泥的凝聚、沉降性能。 SVI应在100～150（有说70～100）。 影响SVI的最重要的因素是微生物群体所在的增殖期。 太高，沉降性能差，可能膨胀； 太低，可能处在内源呼吸期，泥粒细小而紧密，易沉降，活 性差，无机物多。 实际运行中，一般用SV了解SVI，因为曝气池MLSS变化不大。
• 深井曝气法中，活性污泥经受压力变化较大，实践表明这时 微生物的活性和代谢能力并无异常变化，但合成和能量分配有 一定的变化。
活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物 中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、等 枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良 好。
2、干固体和水分
含水98％~99％ 干固体1％~2%
MLSS
12
3、 活性污泥的组成：
35
序批式活性污泥法（SBR法）
序批式活性污泥法原理与应用课件
四、调试方案的制定
3、调试运行： 当污泥恢复活性、强制驯化完成以后即可进入驯化试运行阶段。此阶段不但要培养出适当的菌种，还要确定活性污泥系统的最佳运行条件。 第一阶段： A、配料：在调节池中进行。按原污水∶稀释水=1∶3的比例进行配制料液，即原污水30 m3，加入稀释水90 m3。根据情况可适当加入一定量的营养源（粪便水）。打开调节池空气阀，使调节池曝气搅拌均匀。监测该水质指标（CODCr 、PH、水温、SS）。 B、强制驯化完成后，停止曝气，静沉记录，根据固液分离情况决定静沉时间（一般为0.5---1.0小时），记录静沉时间。 C、排出上清液约40---50m3。取上清液100ml放入锥形瓶中，以备监测COD值所用。 D、进料运行：将配好的料液以10m3/h的流量加入SBR反应器，进料量为50m3/池，两个池子交替运行。先按22个小时为一周期进行运行。进料1小时后开始曝气，连续曝气4小时，停曝气0.5小时；再连续曝气4小时，停曝气1.0小时；再曝气3小时，停曝气0.5小时；再曝气3小时，停曝气1.0小时；再曝气2小时，静沉0.5—1.0小时，开始排水约50m3，记录排水时间（约0.5小时），闲置0.5---1.0小时。曝气过程中要及时监测DO和SV％；停曝后，重新曝气前要监测DO，并作纪录。一般指标为：DO=1—2mg/l PH=6---9 SV=10---30% 水温：10--35℃。 E、按以上A、B、C、D四步骤重复操作3---4天。注意观察污泥性状及生长情况，有条件时用显微镜观察活性污泥中的微生物生长状况，并及时监测排水水质指标（DO、CODCr、PH、SS），做好记录。
二、SBR调试程序
（三） 污泥沉降性能的控制 导致污泥沉降性能恶化的原因是多方面的，但都表现在污泥容积指数（SVI）的升高。SBR工艺中由于反复出现高浓度基质，在菌胶团菌和丝状菌共存的生态环境中，丝状菌一般是不容易繁殖的，因而发生污泥丝状菌膨胀的可能性是非常低的。SBR较容易出现高粘性膨胀问题。这可能是由于SBR法是一个瞬态过程，混合液内基质逐步降解，液相中基质浓度下降了，但并不完全说明基质已被氧化去除，加之许多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收，在很短的时间内，混合液中的基质浓度可降至很低的水平，从污水处理的角度看，已经达到了处理效果，但这仅仅是一种相的转移，混合液中基质的浓度的降低仅是一种表面现象。可以认为，在污水处理过程中，菌胶团之所以形成和有所增长，就要求系统中有一定数量的有机基质的积累，在胞外形成多糖聚合物（否则菌胶团不增长甚至出现细菌分散生长现象，出水浑浊）。在实际操作过程中往往会因充水时间或曝气方式选择的不适当或操作不当而使基质的积累过量，致使发生污泥的高粘性膨胀。 污染物在混合液内的积累是逐步的，在一个周期内一般难以马上表现出来，需通过观察各运行周期间的污泥沉降性能的变化才能体现出来。为使污泥具有良好的沉降性能，应注意每个运行周期内污泥的SVI变化趋势，及时调整运行方式以确保良好的处理效果。
3、调试运行： 当污泥恢复活性、强制驯化完成以后即可进入驯化试运行阶段。此阶段不但要培养出适当的菌种，还要确定活性污泥系统的最佳运行条件。 第一阶段： A、配料：在调节池中进行。按原污水∶稀释水=1∶3的比例进行配制料液，即原污水30 m3，加入稀释水90 m3。根据情况可适当加入一定量的营养源（粪便水）。打开调节池空气阀，使调节池曝气搅拌均匀。监测该水质指标（CODCr 、PH、水温、SS）。 B、强制驯化完成后，停止曝气，静沉记录，根据固液分离情况决定静沉时间（一般为0.5---1.0小时），记录静沉时间。 C、排出上清液约40---50m3。取上清液100ml放入锥形瓶中，以备监测COD值所用。 D、进料运行：将配好的料液以10m3/h的流量加入SBR反应器，进料量为50m3/池，两个池子交替运行。先按22个小时为一周期进行运行。进料1小时后开始曝气，连续曝气4小时，停曝气0.5小时；再连续曝气4小时，停曝气1.0小时；再曝气3小时，停曝气0.5小时；再曝气3小时，停曝气1.0小时；再曝气2小时，静沉0.5—1.0小时，开始排水约50m3，记录排水时间（约0.5小时），闲置0.5---1.0小时。曝气过程中要及时监测DO和SV％；停曝后，重新曝气前要监测DO，并作纪录。一般指标为：DO=1—2mg/l PH=6---9 SV=10---30% 水温：10--35℃。 E、按以上A、B、C、D四步骤重复操作3---4天。注意观察污泥性状及生长情况，有条件时用显微镜观察活性污泥中的微生物生长状况，并及时监测排水水质指标（DO、CODCr、PH、SS），做好记录。
二、SBR调试程序
（三） 污泥沉降性能的控制 导致污泥沉降性能恶化的原因是多方面的，但都表现在污泥容积指数（SVI）的升高。SBR工艺中由于反复出现高浓度基质，在菌胶团菌和丝状菌共存的生态环境中，丝状菌一般是不容易繁殖的，因而发生污泥丝状菌膨胀的可能性是非常低的。SBR较容易出现高粘性膨胀问题。这可能是由于SBR法是一个瞬态过程，混合液内基质逐步降解，液相中基质浓度下降了，但并不完全说明基质已被氧化去除，加之许多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收，在很短的时间内，混合液中的基质浓度可降至很低的水平，从污水处理的角度看，已经达到了处理效果，但这仅仅是一种相的转移，混合液中基质的浓度的降低仅是一种表面现象。可以认为，在污水处理过程中，菌胶团之所以形成和有所增长，就要求系统中有一定数量的有机基质的积累，在胞外形成多糖聚合物（否则菌胶团不增长甚至出现细菌分散生长现象，出水浑浊）。在实际操作过程中往往会因充水时间或曝气方式选择的不适当或操作不当而使基质的积累过量，致使发生污泥的高粘性膨胀。 污染物在混合液内的积累是逐步的，在一个周期内一般难以马上表现出来，需通过观察各运行周期间的污泥沉降性能的变化才能体现出来。为使污泥具有良好的沉降性能，应注意每个运行周期内污泥的SVI变化趋势，及时调整运行方式以确保良好的处理效果。
第四章活性污泥法
（经验：油分>20%VSS时，AS被油分浸渍，降低去油能力）
（三）活性污泥法对进水水质的要求
（c）溶微生物可生存（耐受）， 故以此为标准进行稀释处理可解决问题。
盐浓度高，丝状菌成块状，沉降性显著改善； 钙离子浓度高，与代谢产物CO2生成CaCO3，增
• ⑤水量、水质变化；
• 有机负荷高，使出水残留量增加；引起AS系统污泥膨 胀；
• 水量过大，二沉池表面负荷增大，沉降分离效果 差；
• 水量波动大，影响二沉池污泥分离。
解决方法： 设置均化调节池。
（三）活性污泥法对进水水质的要求
• ⑥其它：
（a）悬浮物质：
✓ 过高使剩余活性污泥量增大，Biofilm异常增殖，且 MLVSS/MLSS降低；
（三）活性污泥法对进水水质的要求
③水温
• 过高：40C，蛋白变质，微生物失去活性；
• 过低：降低微生物的活性；设计时使处理装置充分适 应低温处理的要求。
④进水浓度：
对于高浓度、危害微生物活性的有机物；采用先稀 释、驯化，或多点进水；
Biofilm法采用处理水循环，以稀释原水。
（三）活性污泥法对进水水质的要求
3、初级沉淀池的运行管理
(3)正常管理 ①水面监视
监视水面可以很容易地发现异常污水的流入；
②设备的维护
检查除渣设备、刮泥机、污泥计量装置、污泥泵、 自控装置等是否正常；
③刮泥机
应根据构造、控制方法、污泥发生量等决定运行方法； ④排泥
排泥量（m³/d)=进水量（m³/d)/10000·(进水SS-出水SS） mg/L
③操作人员应经常检查初次沉淀池浮渣斗和排渣管道的排渣 情况，并及时清除浮渣。清捞出的浮渣应妥善处理；
④刮泥机待修或长期停机时，应将池内污泥放空；
（三）活性污泥法对进水水质的要求
（c）溶微生物可生存（耐受）， 故以此为标准进行稀释处理可解决问题。
盐浓度高，丝状菌成块状，沉降性显著改善； 钙离子浓度高，与代谢产物CO2生成CaCO3，增
• ⑤水量、水质变化；
• 有机负荷高，使出水残留量增加；引起AS系统污泥膨 胀；
• 水量过大，二沉池表面负荷增大，沉降分离效果 差；
• 水量波动大，影响二沉池污泥分离。
解决方法： 设置均化调节池。
（三）活性污泥法对进水水质的要求
• ⑥其它：
（a）悬浮物质：
✓ 过高使剩余活性污泥量增大，Biofilm异常增殖，且 MLVSS/MLSS降低；
（三）活性污泥法对进水水质的要求
③水温
• 过高：40C，蛋白变质，微生物失去活性；
• 过低：降低微生物的活性；设计时使处理装置充分适 应低温处理的要求。
④进水浓度：
对于高浓度、危害微生物活性的有机物；采用先稀 释、驯化，或多点进水；
Biofilm法采用处理水循环，以稀释原水。
（三）活性污泥法对进水水质的要求
3、初级沉淀池的运行管理
(3)正常管理 ①水面监视
监视水面可以很容易地发现异常污水的流入；
②设备的维护
检查除渣设备、刮泥机、污泥计量装置、污泥泵、 自控装置等是否正常；
③刮泥机
应根据构造、控制方法、污泥发生量等决定运行方法； ④排泥
排泥量（m³/d)=进水量（m³/d)/10000·(进水SS-出水SS） mg/L
③操作人员应经常检查初次沉淀池浮渣斗和排渣管道的排渣 情况，并及时清除浮渣。清捞出的浮渣应妥善处理；
④刮泥机待修或长期停机时，应将池内污泥放空；
第四章___活性污泥法全解
将上式取倒数的得：
上式中V /Q为水力停留时间，用t表示，则上式变为：
气体传递原理和曝气设备
（一）曝气方式及原理
曝气类型：鼓风曝气、机械曝气（表面曝气、潜水曝气、 卧轴式曝气）、鼓风机械曝气 鼓风曝气：将鼓风机提供的压缩空气，通过管道系统送入 曝气池中空气扩散装置上，并以气泡形式扩散 到混合液中。（例如：微气泡扩散器） 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。
（2）推导曝气池内微生物浓度与污泥泥龄的关系： 在稳态条件下，根据曝气池底物的物料平衡，有：
整理得：
将式③代入式②可得：
从上式解出X并整理得：
V /Q=t，上式中Q /V可替换成1/t 从上式可以看出，曝气池中的活性污泥浓度与进出 水水质、污泥泥龄和曝气时间等都相关。
（3）推导回流比R与污泥泥龄θc的关系： 对曝气池内生物量进行物料衡算⑥⑤：
（1）推导出水水质与污泥泥龄的关系 在稳态条件下，由系统活性污泥的物料守恒，有：
X0 — 进水中微生物浓度，gVSS /m3；
Xe — 出水中的污泥浓度，g/m3; XR — 排出的剩余污泥中的污泥浓度，g/m3； X — 曝气池中污泥浓度，gVSS /m3; V — 曝气池容积，m3; Q — 进水流量，m3/d；长、有机物降解、污泥沉淀性能 以及需氧量的重要因素，也是进行工艺设计的主要参数。 污泥膨胀与污泥 负荷有重要关系，一 般在低负荷和高负荷 都不会出现污泥膨胀， 而在1.0左右的中间负 荷时SVI值很高，属 于污泥膨胀区，在设 计或运行时避免采用 这一区域的负荷值。
（2）水温
一般二沉池沉淀效果良好时，出水中的SS小于15 mg/L,因 此，随出水排出的污泥量对污泥泥龄的影响相比剩余污泥对污 泥泥龄的影响小很多，一般可以忽略，因而污泥泥龄可简化为：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
.
4.活性污泥评价方法（P103)
⑴生物相观察:观察活性污泥中微生物的种类、数量、 优势度及代谢情况。
⑵混合液悬浮固体浓度（MLSS）和混合液挥发性悬浮 固体浓度（MLVSS） MLSS，又称污泥浓度，指曝气池中单位体积混合液悬 浮固体的质量，包括Ma、Me、Mi、Mii。单位： mg/L或g/L。
.
9.纯氧曝气法（P115):
图12-18 纯氧曝气池结构简图 纯氧代替空气，曝气时间短，MLSS较高；设备需密
封，结构要求高。
.
11.吸附-生物降解工艺（AB法,P116）
进水 格栅
沉砂池 吸附池
A级 沉淀池
B级 曝气池 沉淀池 出水
回流 污泥
剩余 污泥
图12-20AB法工艺流程图
回流 污泥 剩余
MLVSS，又称活性污泥浓度，指曝气池中单位体积混 合M液L悬SS浮、固M体LV中S有S都机是物微的生质物量浓，度包近括似M值a、，MMeL、VSMSi更。
接近活性微生物的浓度。生活污水
MLVSS/MLSS=0.7～0.8。
⑶污泥沉降比（SV）：曝气池混合液静置30min后沉
淀污泥的体积分数，单位：%。 .
7.完全混合法
特点：微生物 浓度、底物浓 度在池内均匀 分布，需氧速 率均衡；耐冲 击负荷；
图12-15完全混合法处理流程
.
8.深层曝气法（P113)
（）
（）
（）
（）
图12-6深层曝气法处理流程 ⑴沉砂池；⑵深井曝气池；⑶脱气塔；⑷二沉池。
特点：DO和污泥浓度高，占地面积小。井壁腐蚀或受 损时可能污染地下水。
.
三、活性污泥降解污水中有机物过程
1.吸附阶段：时间短
BOD5 (mg/L)
（10－45min)，
BOD5去除率高。污水
吸附 稳定
中悬浮和胶体有机物浓
度越高，吸附效果越明
显。 2.稳定阶段：时间长； 微生物对吸附的有机物 氧化分解。
曝气时间/min 图12-2活性污泥降解有机物过程
.
第二节 活性污泥法的发展
具有推流和程完全混合反应池的特点。
剩余污泥
.
4.序批式反应池（P109)
流入
反应
沉淀
排放 待机（闲置）
图12-9序批式反应工艺操作流程
曝气池和沉淀池合二为一。工作周期由进水、反
应、沉淀、排水和闲置组成。
.
二、活性污泥法的发展和演变 1.传统推流式（图12-4）
特点：污染物 浓度沿池长逐 供 渐降低，处理 需 效果好；耐冲 氧 击能力差。氧 量
污泥
⑴由预处理段、A级、B级三段组成，无初沉池； ⑵A级由吸附池和沉淀池组成，负荷高、停留时间短；B 级由曝气池和二沉池组成，负荷低，停留时间长； ⑶A、B段各有污泥回流系统和适合的微生物种群；
利用率不均，
能耗较高。
需氧曲线
供氧曲线
图12-10 推流式供氧和需氧率曲线 .
2.渐减曝气法
特点：供氧沿池长逐 渐递减，节能。
.
3.阶段曝气法（分段进水法）
进水
曝气池
出水 二沉池
回流污泥
剩余污泥
图12-12 阶段曝气法示意图
污水沿池长分段进入，曝气池内供氧需氧平衡。
.
4.高负荷曝气法 有机物容积负荷或污泥负荷高；停留时间短(1.5～ 3h)，活性污泥处于对数增长期；处理效果低，产泥 量多； 适用于对处理水质要求不高的场合。 5.延时曝气法（低负荷曝气法) 有机物容积负荷或污泥负荷低；曝气时间长 （≥24h)，剩余污泥少，出水水质好；耐冲击负荷； 占地面积大，运行费用高。
.
6.吸附再生法（又称接触稳定法，P112)
进水
进水 吸附池 再生池
二沉池 剩余 污泥
回流污泥
再生段 吸附段
二沉池
剩余 污泥
回流污泥
分建式
合建式
图12-13 吸附再生法活性污泥法系统
吸附池：快速去除有机物,容积较小； 再生池：使回流污泥恢复活性。 处理效果低，适用于含有机悬浮物和胶体较多的污水。
.
常值100～150mL/g。SVI过低时，污泥含无机物 较多，污泥活性差。SVI过高时，污泥颗粒松散， 沉降性能差。
.
二、活性污泥法基本流程(P103)
曝气装置
进水 初沉池
曝气池
出水 二沉池
回流污泥 剩余污泥排放
图12-1活性污泥法基本流程
曝气装置：供氧、搅拌，使混合液处于悬浮状态。 曝气池：微生物降解有机物的场所； 二沉池：泥水分离，浓缩活性污泥； 污泥回流系统：保持曝气池中一定的微生物浓度； 剩余污泥排放系统：维持系统的稳定运行。
活性微生物（Ma，主体，主要是细菌、真菌等， 以菌胶团形式存在)、自身氧化残留物(Me)、吸附 的不能降解的有机物(Mi)和无机悬浮物(Mii)。 3.活性污泥性状(P102)
粒径200～1000μm，比表面积20～ 100cm2/mL。 一般呈茶褐色，略显酸性，含水 率99％左右，相对密度1.002～1.006；具有凝聚 沉降性能和生物活性。
⑷污泥体积指数(SVI)：指曝气池混合液沉淀30min后， 每克干污泥形成的湿污泥体积，单位 mL/g。
沉 淀 污m 泥 /lL)体S积 V 1（ 0
SVI
ML（ S g/S L）
ML(gS /LS )
如:SV=30%，MLSS=3000mg/L，求
SVSVI=I反10映0m污L泥/的g。沉降性能和活性。城市污水SVI正
旋转推流式：扩散器装于横断 面一侧。水流除沿池长方向流 动外，还有侧向旋流，形成了 旋转推流。
.
旋转推流式示意图
2.完全混合曝气池（P108)
.
池内各点 的底物浓 度、微生 物浓度、 需氧速率 一致，耐 冲击负荷。
3.封闭环流式反应池(P109)
进水
曝气转刷
出水 二沉池
回流活性污泥
图12-8封闭环流式处理系统流
第四章 活性污泥法
第一节 基本概念 第二节 活性污泥法的发展 第三节 气体传质原理和曝气设备 第四节 去除有机污染物活性污泥法过程设计 第五节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及设计 第六节 二沉池 第七节 活性污泥法处理系统运行管理
.
第一节 基本概念 一、概述
21..活活性性污污泥泥组法成产生过程（P100)
一、曝气池基本形式（P106)
1.推流式曝气池
废水及回流污泥由池一端进 入，水流呈推流型，沿池长
空气
方向污染物浓度逐渐降
回流污泥
推流式曝气池示意图 （平行水流. 式）
剩余污泥
.
根据断面上水流情况，分为平移推流式和旋转推流式。 平移推流式：曝气池底铺满扩散器，水流沿池长方向流动
4.活性污泥评价方法（P103)
⑴生物相观察:观察活性污泥中微生物的种类、数量、 优势度及代谢情况。
⑵混合液悬浮固体浓度（MLSS）和混合液挥发性悬浮 固体浓度（MLVSS） MLSS，又称污泥浓度，指曝气池中单位体积混合液悬 浮固体的质量，包括Ma、Me、Mi、Mii。单位： mg/L或g/L。
.
9.纯氧曝气法（P115):
图12-18 纯氧曝气池结构简图 纯氧代替空气，曝气时间短，MLSS较高；设备需密
封，结构要求高。
.
11.吸附-生物降解工艺（AB法,P116）
进水 格栅
沉砂池 吸附池
A级 沉淀池
B级 曝气池 沉淀池 出水
回流 污泥
剩余 污泥
图12-20AB法工艺流程图
回流 污泥 剩余
MLVSS，又称活性污泥浓度，指曝气池中单位体积混 合M液L悬SS浮、固M体LV中S有S都机是物微的生质物量浓，度包近括似M值a、，MMeL、VSMSi更。
接近活性微生物的浓度。生活污水
MLVSS/MLSS=0.7～0.8。
⑶污泥沉降比（SV）：曝气池混合液静置30min后沉
淀污泥的体积分数，单位：%。 .
7.完全混合法
特点：微生物 浓度、底物浓 度在池内均匀 分布，需氧速 率均衡；耐冲 击负荷；
图12-15完全混合法处理流程
.
8.深层曝气法（P113)
（）
（）
（）
（）
图12-6深层曝气法处理流程 ⑴沉砂池；⑵深井曝气池；⑶脱气塔；⑷二沉池。
特点：DO和污泥浓度高，占地面积小。井壁腐蚀或受 损时可能污染地下水。
.
三、活性污泥降解污水中有机物过程
1.吸附阶段：时间短
BOD5 (mg/L)
（10－45min)，
BOD5去除率高。污水
吸附 稳定
中悬浮和胶体有机物浓
度越高，吸附效果越明
显。 2.稳定阶段：时间长； 微生物对吸附的有机物 氧化分解。
曝气时间/min 图12-2活性污泥降解有机物过程
.
第二节 活性污泥法的发展
具有推流和程完全混合反应池的特点。
剩余污泥
.
4.序批式反应池（P109)
流入
反应
沉淀
排放 待机（闲置）
图12-9序批式反应工艺操作流程
曝气池和沉淀池合二为一。工作周期由进水、反
应、沉淀、排水和闲置组成。
.
二、活性污泥法的发展和演变 1.传统推流式（图12-4）
特点：污染物 浓度沿池长逐 供 渐降低，处理 需 效果好；耐冲 氧 击能力差。氧 量
污泥
⑴由预处理段、A级、B级三段组成，无初沉池； ⑵A级由吸附池和沉淀池组成，负荷高、停留时间短；B 级由曝气池和二沉池组成，负荷低，停留时间长； ⑶A、B段各有污泥回流系统和适合的微生物种群；
利用率不均，
能耗较高。
需氧曲线
供氧曲线
图12-10 推流式供氧和需氧率曲线 .
2.渐减曝气法
特点：供氧沿池长逐 渐递减，节能。
.
3.阶段曝气法（分段进水法）
进水
曝气池
出水 二沉池
回流污泥
剩余污泥
图12-12 阶段曝气法示意图
污水沿池长分段进入，曝气池内供氧需氧平衡。
.
4.高负荷曝气法 有机物容积负荷或污泥负荷高；停留时间短(1.5～ 3h)，活性污泥处于对数增长期；处理效果低，产泥 量多； 适用于对处理水质要求不高的场合。 5.延时曝气法（低负荷曝气法) 有机物容积负荷或污泥负荷低；曝气时间长 （≥24h)，剩余污泥少，出水水质好；耐冲击负荷； 占地面积大，运行费用高。
.
6.吸附再生法（又称接触稳定法，P112)
进水
进水 吸附池 再生池
二沉池 剩余 污泥
回流污泥
再生段 吸附段
二沉池
剩余 污泥
回流污泥
分建式
合建式
图12-13 吸附再生法活性污泥法系统
吸附池：快速去除有机物,容积较小； 再生池：使回流污泥恢复活性。 处理效果低，适用于含有机悬浮物和胶体较多的污水。
.
常值100～150mL/g。SVI过低时，污泥含无机物 较多，污泥活性差。SVI过高时，污泥颗粒松散， 沉降性能差。
.
二、活性污泥法基本流程(P103)
曝气装置
进水 初沉池
曝气池
出水 二沉池
回流污泥 剩余污泥排放
图12-1活性污泥法基本流程
曝气装置：供氧、搅拌，使混合液处于悬浮状态。 曝气池：微生物降解有机物的场所； 二沉池：泥水分离，浓缩活性污泥； 污泥回流系统：保持曝气池中一定的微生物浓度； 剩余污泥排放系统：维持系统的稳定运行。
活性微生物（Ma，主体，主要是细菌、真菌等， 以菌胶团形式存在)、自身氧化残留物(Me)、吸附 的不能降解的有机物(Mi)和无机悬浮物(Mii)。 3.活性污泥性状(P102)
粒径200～1000μm，比表面积20～ 100cm2/mL。 一般呈茶褐色，略显酸性，含水 率99％左右，相对密度1.002～1.006；具有凝聚 沉降性能和生物活性。
⑷污泥体积指数(SVI)：指曝气池混合液沉淀30min后， 每克干污泥形成的湿污泥体积，单位 mL/g。
沉 淀 污m 泥 /lL)体S积 V 1（ 0
SVI
ML（ S g/S L）
ML(gS /LS )
如:SV=30%，MLSS=3000mg/L，求
SVSVI=I反10映0m污L泥/的g。沉降性能和活性。城市污水SVI正
旋转推流式：扩散器装于横断 面一侧。水流除沿池长方向流 动外，还有侧向旋流，形成了 旋转推流。
.
旋转推流式示意图
2.完全混合曝气池（P108)
.
池内各点 的底物浓 度、微生 物浓度、 需氧速率 一致，耐 冲击负荷。
3.封闭环流式反应池(P109)
进水
曝气转刷
出水 二沉池
回流活性污泥
图12-8封闭环流式处理系统流
第四章 活性污泥法
第一节 基本概念 第二节 活性污泥法的发展 第三节 气体传质原理和曝气设备 第四节 去除有机污染物活性污泥法过程设计 第五节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及设计 第六节 二沉池 第七节 活性污泥法处理系统运行管理
.
第一节 基本概念 一、概述
21..活活性性污污泥泥组法成产生过程（P100)
一、曝气池基本形式（P106)
1.推流式曝气池
废水及回流污泥由池一端进 入，水流呈推流型，沿池长
空气
方向污染物浓度逐渐降
回流污泥
推流式曝气池示意图 （平行水流. 式）
剩余污泥
.
根据断面上水流情况，分为平移推流式和旋转推流式。 平移推流式：曝气池底铺满扩散器，水流沿池长方向流动