第四章 污水的好氧生物处理--活性污泥法2除磷脱氮工艺设计
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脱氮除磷活性污泥法
备注
h-缺氧池有效水深，m S1单-单组曝气池有效积，m2
B-缺氧池总宽宽度，m
缺氧池分隔格数 格
单组缺氧池长度，m
水池超高 m 取值0.5-1
缺氧池总高度 m
输入 6
26.20827489
157.2496493 3
52.41654978 60.27903225
备注
1m³废水所需功率，W/m³ 取值一般在5-10W/m³ V2单-单组缺氧池容积，m³
qdn,T-温度T℃反硝化速率。(kgNO3-N)/(kgMLVSS·d) V2=NT×1000/qdn,T×Xv
备注 qdn,T-温度T℃反硝化速率。(kgNO3-N)/(kgMLVSS·d) NT-需要去除(还原)的硝酸氮量，kg(NO3-N)/d (注意：此处为kg/d) Xv-挥发性悬浮固体浓度 MLVSS,kg/m³ V2-缺氧池容积 m
θc=θcm×F
θcm=1/μn
输入
备注
0.655441125 μn-硝化速率，d-1
3.5
F-设计安全系数 此处为城镇污水在1.5-3.0之间，工业废水实验确定
1.525690046 θmc-硝化反应所需最小泥龄。d
5.33991516 θc-设计污泥泥龄。 d V1=YθcQ(S0-Se)/Xv（1+Kdθc）
指标 P-所在地区大气压力。Pa
α-氧总转移系数，α=0.85
ρ-海拔高度差压力修正系数，
β-氧在污水中饱和溶解度修正系数，β=0.95
ρ
ρ-因海拔高度的不同引起的压力修正系数，
C-曝气池内平均溶解氧浓度，mg/l，取C=2mg/l.
设计水温曝气池内溶解氧
Csb(T)-设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度，mg/l，最不利温度（取30℃）
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
第四章 污水的好氧生物处理--活性污泥法2除磷脱氮工艺设计
5）氧化沟工艺
曝气池
进水
厌氧
好氧
缺氧
二沉池
出水
回流活性污泥
剩余污泥
重点：
各种脱氮、除磷工艺的类型和特点。 脱氮/除磷工艺设计计算要点。
污水的好氧生物处理 ——运行、管理
内容
1）活性污泥法启动 2）活性污泥的运行管理 3）常见的问题与对策
1）启动与试运行
(1) 活性污泥的培养与驯化 接种污泥： ①同类污水厂的剩余污泥； ②粪便污水等。 培养方法： ①间歇培养法； ②流量分阶段直接培养法； ③全流量连续直接培养法； 驯化方法： ①异步驯化法（先培养后驯化）； ②同步驯化法
• b.好氧区容积计算
根据污泥泥龄计算曝气池体积公式：
QYθ co (S0 Se) V Xv(1 K d θ co )
6） 生物脱氮工艺计算
c.需氧量计算
去除有机物的需氧量加上氨氮硝化需氧量。前置反硝化系 统中，需扣除还原硝酸盐提供的氧当量。
O2 = Q (S0-Se）/0.68-1.42△Xv
直接污泥回流 沉淀池 石灰 含磷 污泥 含 磷 污 水
脱磷水
II 缓速搅拌 含磷污泥 混合池
释 磷 （厌氧） 池
脱磷污泥回流 （用于吸收磷）
含磷污水 生物除磷 化学除磷
3) 生物除磷工艺设计
1）厌氧区计算（水力停留时间法） Vp=Q· tp (tp=1-2h) 2）好氧区容积计算（污泥泥龄法）
QY(S0 Se) θ c V X(1 K d θ c)
微小絮体，出水透明度下降。
• 原因： 曝气过度；负荷下降，活性污泥自身
氧化过度；
• 对策：减少曝气；增大负荷量
3）常见问题与对策
生物处理2(活性污泥法、厌氧、脱氮除磷)
生物除磷法
利用聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷， 并在缺氧条件下释放磷的原理，通过 排放富磷污泥达到除磷目的。
同步脱氮除磷技术
A2/O工艺
即厌氧-缺氧-好氧工艺，是最典型的同步脱氮除磷工艺。在厌氧区，聚磷菌释放磷并摄取有机物；在 缺氧区，反硝化菌将硝酸盐还原为氮气；在好氧区，聚磷菌过量摄取磷，同时硝化菌将氨氮氧化为硝 酸盐。
脱氮原理及方法
氨化作用
01
将有机氮转化为氨氮。
硝化作用
02
在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧
化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
反硝化作用
03
在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气，
达到脱氮目的。
除磷原理及方法
化学沉淀法
通过投加化学药剂，使磷酸根离子与 钙、镁等离子反应生成难溶性的磷酸 钙、磷酸镁等沉淀物，从而去除磷。
02
生物强化技术
通过投加特效菌种或基因工程菌，提）
结合活性污泥法和生物膜法的优点，具有高效、节能、占地面积小等优
点。
生物处理与膜技术结合
膜生物反应器（MBR）
将膜分离技术与生物处理相结合，实现高效固液分离，提高出水水质。
动态膜生物反应器（DMBR）
采用动态膜代替静态膜，降低膜污染，提高膜通量和使用寿命。
影响因素及优化措施
影响因素
包括污泥浓度、曝气量、污水水质、 温度等。
优化措施
通过合理控制污泥回流量和剩余污泥 排放量，调整曝气量，提高污水水质 稳定性等措施来优化活性污泥法的运 行效果。
应用实例
城市污水处理
活性污泥法广泛应用于城市污水处理中，可有效去除污水中的有机污染物和营 养盐，提高出水水质。
利用聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷， 并在缺氧条件下释放磷的原理，通过 排放富磷污泥达到除磷目的。
同步脱氮除磷技术
A2/O工艺
即厌氧-缺氧-好氧工艺，是最典型的同步脱氮除磷工艺。在厌氧区，聚磷菌释放磷并摄取有机物；在 缺氧区，反硝化菌将硝酸盐还原为氮气；在好氧区，聚磷菌过量摄取磷，同时硝化菌将氨氮氧化为硝 酸盐。
脱氮原理及方法
氨化作用
01
将有机氮转化为氨氮。
硝化作用
02
在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧
化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
反硝化作用
03
在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气，
达到脱氮目的。
除磷原理及方法
化学沉淀法
通过投加化学药剂，使磷酸根离子与 钙、镁等离子反应生成难溶性的磷酸 钙、磷酸镁等沉淀物，从而去除磷。
02
生物强化技术
通过投加特效菌种或基因工程菌，提）
结合活性污泥法和生物膜法的优点，具有高效、节能、占地面积小等优
点。
生物处理与膜技术结合
膜生物反应器（MBR）
将膜分离技术与生物处理相结合，实现高效固液分离，提高出水水质。
动态膜生物反应器（DMBR）
采用动态膜代替静态膜，降低膜污染，提高膜通量和使用寿命。
影响因素及优化措施
影响因素
包括污泥浓度、曝气量、污水水质、 温度等。
优化措施
通过合理控制污泥回流量和剩余污泥 排放量，调整曝气量，提高污水水质 稳定性等措施来优化活性污泥法的运 行效果。
应用实例
城市污水处理
活性污泥法广泛应用于城市污水处理中，可有效去除污水中的有机污染物和营 养盐，提高出水水质。
污水生物脱氮除磷原理及工艺
一般用Al2(SO4)3，聚氯化铝（PAC）和铝酸钠（NaAlO2） 2）铁盐除磷：FePO4 、 Fe(OH)3
一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 、Fe2(SO4)3
3）石灰混凝除磷:
2 5Ca 2 4OH 3HPO4 Ca5 (OH )(PO4 ) 3 3H 2O
二、生物除磷过程的影响因素
①溶解氧： l厌氧池内：绝对的厌氧，即使是NO3-等也不允许存在； l好氧池内：充足的溶解氧。 ②污泥龄： l剩余污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短的系统产生的剩余
污泥多，可以取得较好的除磷效果；
l 有报道称：污泥龄为 30d ，除磷率为 40%；污泥龄为 17d，
除磷率为50%；而污泥龄为5d时，除磷率高达87%。
一、巴颠甫(Bardenpho)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要 功能，同时又兼有二、三项辅助功能； 脱氮除磷的效果良好。 工艺复杂,反应器单元多,运行繁琐,成本高
二、A—A—O(A2/O)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： l工艺流程比较简单；总的水力停留时间短 l厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生长，污泥膨胀 较少发生； l无需投药，两个A段只需轻缓搅拌, 只有O段供氧, 运行费用低。
3
2
2 反硝化反应的影响因素
• 碳源：
①废水中有机物，若BOD5/TKN>3~5时，即可； ②外加碳源，多为甲醇； ③内源呼吸碳源—细菌体内的原生物质及其贮存 的有机物。 • 适宜pH：6.5~7.5； • 溶解氧应控制在0.5mg/l以下；
• 适宜温度：20~40C
生物脱氮的基本原理
二、Phostrip除磷工艺——生物除磷和化学除磷相结合
污水的好氧生物处理—活性污泥法
活性污泥法的微生物种群丰富多样， 包括好氧细菌、原生动物和后生动物 等，这些微生物共同作用，使活性污 泥法具有较高的净化效率和稳定性。
去除大颗粒杂质 调节水质和水量 减轻后续处理负荷 提高污泥活性
曝气池中的微 生物通过曝气 设备获得足够
的溶解氧
微生物在曝气 池中降解有机 物，产生二氧
化碳和水
曝气池中的溶 解氧浓度需保 持在一定范围 内，以保证微 生物的正常生 长和降解效率
改进措施：采用 低能耗工艺，提 高设备效率；
应用实例：某城市 污水处理厂采用活 性污泥法处理污水， 取得了良好的效果。
序批式反应器（SBR）工艺：通过间 歇运行方式，实现反应池内混合液的 交替循环流动，提高处理效果和抗冲 击负荷能力。
膜生物反应器（MBR）工艺：结合膜 分离技术，实现悬浮固体和活性污泥 的有效分离，提高出水水质和容积负 荷。
活性污泥法是一种生物处理技术，通 过好氧微生物的代谢作用，将污水中 的有机物转化为稳定的无机物，从而 达到净化污水的目的。
活性污泥法的作用机制还包括沉淀和 固液分离过程，将微生物和污水中的 悬浮物从水中分离出来，使出水水质 得到改善。
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活性污泥中的微生物通过吸附和降解 有机物，将其转化为二氧化碳和水， 同时释放能量供微生物生长繁殖。
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氧化沟工艺：通过循环流动的水体 实现有机污染物的降解，具有较好 的脱氮除磷效果和稳定性。
移动床生物膜反应器（MBBR）工艺： 通过在反应器内投加悬浮填料，增加 生物膜附着表面积，提高处理效果和 抗冲击负荷能力。
活性污泥法与A2O工艺的联合应用 活性污泥法与氧化沟工艺的联合应用 活性污泥法与SBR工艺的联合应用 活性污泥法与MBR工艺的联合应用
第四章 污废水处理设施培训-活性污泥法
12. 污泥回流的目的主要是保持曝气池中一定的（ ） 浓度。 A.溶解氧 B.MLSS C.微生物 D.COD的浓度 13. 一般衡量污可生化的程度为BOD/COD为 ( )。 A.小于0.1 B.小于0.3 C.大于0.3 D.0.5~0.6 14. 在好氧的条件下，由好氧微生物降解污水中的 有机污染物最后产物主要是（ ） Ａ.CO2 Ｂ.H2O Ｃ.悬浮固体 Ｄ.CO2或H2O
4. 刮泥机的运行管理 （1）一般操作 （2）回转式刮泥机的维护保养 （3）链条刮板式刮泥机的维护保养 （4）桁车式刮泥机的维护保养 （5）刮泥板应及时更换新部件。
5. 刮泥设备的运行管理 6. 排水设备（溢流堰）及除渣设备的维护保养 7. 浮渣处理与处置
三、曝气池 （一）活性污泥法处理工艺 1. 活性污泥法的净化机理 ① 活性污泥对有机物的吸附； ② 被吸附有机物的氧化和同化； ③ 活性污泥絮体的沉淀和分离； ④ 生物硝化； ⑤ 生物脱氮； ⑥ 生物除磷。
（二）活性污泥法主要设计和运行参数 ① 生物固体停留时间（SRT）； ② 有机物负荷、水力停留时间； ③ 活性污泥微生物浓度； ④ 剩余活性污泥量； ⑤ 混合液溶解氧浓度； ⑥ 污泥沉降比、污泥容积指数和污泥界面沉降 速度； ⑦ 需氧量与供风量。
3. 活性污泥法的分类和设计运行参数 ① 根据曝气池内混合液的流态分类（推 流式、完全混合）； ② 根据曝气方式分类（鼓风曝气、机械 曝气；鼓风－机械联合曝气）； ③ 根据去除的主要污染物分类（有机物、 脱氮、除磷）； ④ 活性污泥法设计和运行参数；
二、选择 1、生物处理方法的主要目的是去除水中（ ） A、悬浮状态的固体污染物质 B、溶解或胶体状 态的有机污染物质 C、密度较大的颗粒物质 D、所有污染物质 2．鼓风曝气池的有效水深一般为( ) A.2～3m B.4～6m C.6～8m D.8～9m
活性污泥法脱氮除磷工艺设计计算
一、生物脱氮工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝30000m 3/d=1250.00m 3/h=0.35m 3/s总变化系数Kz= 1.42进水水质：出水水质：进水COD Cr =350mg/L COD Cr =100mg/L BOD 5=S 0=160mg/L BOD 5=S z =20mg/L TN=40mg/L TN=15mg/L NH 4+-N=30mg/L NH 4+-N=8mg/L 碱度S ALK =280mg/L pH＝7.2SS=180mg/L SS=C e =20mg/LVSS=126mg/L f=VSS/SS=0.7曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=3冬季平均温度T2＝14℃活性污泥自身氧化系数Kd=0.05活性污泥产率系数Y＝0.6混合液浓度X＝4000mgMLSS/L SVI＝15020℃时反硝化速率常数q dn,20＝0.12kgNO 3--N/kgMLVSS 曝气池池数n=2 若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成（二）设计计算1、好氧区容积V1计算（1）估算出水溶解性BOD 5（Se)6.41mg/L（2）设计污泥龄计算硝化速率低温时μN(14)＝0.247d -1硝化反应所需的最小泥龄θcm =4.041d 设计污泥龄θc =12.122d（3）好氧区容积V 1=7451.9m 3好氧区水力停留时间t 1=5.96h=-⨯⨯-=-)1TSS TSSVSS42.1kt z e S S （[][])2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pH O k O N N e O T T N --⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=--μ)1()(01c d V c K X S S Q Y V θθ+-=2、缺氧区容积V 2（1）需还原的硝酸盐氮量计算微生物同化作用去除的总氮=7.11mg/L被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝24.89mg/L 所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝17.89mg/L 需还原的硝酸盐氮量N T ＝536.56kg/d （2）反硝化速率q dn,T ＝q dn,20θT-20＝(θ为温度系数，取1.08）0.076kgNO 3--N/kgMLVSS（3）缺氧区容积V 2＝2534.1m 3缺氧区水力停留时间t 2=V 2/Q=2.03h3、曝气池总容积V＝V 1+V 2＝9986.0m 3系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝16.24d4、碱度校核每氧化1mgNH 4+-N需消耗7.14mg碱度；去除1mgBOD 5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO 3--N产生3.57mg碱度；剩余碱度S ALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD 5产生碱度＝181.53mg/L>100mg/L(以 CaCO 3计）5、污泥回流比及混合液回流比（1）污泥回流比R计算＝80001.2混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝4000mg/L 污泥回流比R＝X/（X R -X)=100%(一般取50～100％）（2）混合液回流比R 内计算总氮率ηN ＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝62.50%混合液回流比R 内＝η/(1-η)=167%6、剩余污泥量（1）生物污泥产量1525.5kg/d(2)非生物污泥量P SP S ＝Q（X 1-X e ）＝1020kg/d (3)剩余污泥量ΔX ΔX＝P X +P S ＝2545.5kg/d 设剩余污泥含水率按99.20%计算mg/L (r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的系数，取VT dn T X q N V ,21000⨯=)1()(124.00c d W K S S Y N θ+-=r SVIX R 610==+-=c d X K S S YQ P θ1)(07、反应池主要尺寸计算（1）好氧反应池设2座曝气池，每座容积V 单＝V/n=3725.96m 3曝气池有效水深h=4m 曝气池单座有效面积A 单＝V 单/h=931.49m 2采用3廊道，廊道宽b=6m 曝气池长度L＝A 单/B=51.7m 校核宽深比b/h= 1.50校核长宽比L/b=8.62曝气池超高取1m，曝气池总高度H=5m （2）缺氧池尺寸设2座缺氧池，每座容积V 单＝V/n=1267.05m 3缺氧池有效水深h=4.1m 缺氧池单座有效面积A 单＝V 单/h=309.04m 2缺氧池长度L＝好氧池宽度＝18.0m 缺氧池宽度B＝A/L=17.2m8、进出水口设计（1）进水管。
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针对污泥膨胀采取的措施
控制曝气量 调整pH值 如氮磷的比例失调，可投加氮化合物和磷化合 物 投加一些化学药剂（如絮凝剂等） 城市污水厂的污水在经过沉砂池后，跨越初沉 池，直接进入曝气池。
3）常见问题与对策
f. 泡沫
• 化学泡沫
• 生物泡沫
（1）化学泡沫
• 成因： 洗涤剂或工业用表面活性物质等引起 呈乳白色
微小絮体，出水透明度下降。
• 原因： 曝气过度；负荷下降，活性污泥自身
氧化过度；
• 对策：减少曝气；增大负荷量
3）常见问题与对策
d. 泥水界面不清
• 现象：污泥可以下沉，但泥水界面不清晰； • 原因：高浓度有机废水的流入，使微生物处于对 数增长期；污泥形成的絮体性能较差； • 对策：降低负荷；增大回流量以提高曝气池中的 MLSS值。
2）缺氧反硝化
C6H12O6 + 4 NO-3 (NO2-)
生物除磷：
1）(聚磷菌)厌氧释磷 2）好氧/缺氧吸磷
脱氮、除磷工艺设计
1 2 3 4 脱氮工艺及设计 除磷工艺及设计 脱氮除磷工艺 生物除磷脱氮的影响因素
1 生物脱氮工艺
1）三段生物脱氮工艺 2）前置缺氧-好氧生物脱氮工艺 3）后置缺氧-好氧脱氮工艺 4）Bardenpho生物脱氮工艺 5）同步硝化反硝化
1）三段生物脱氮工艺
碱
进水 曝气池
沉淀池
I 硝化池
沉淀池 II 反硝 化池
沉淀池 III
出水
回流污泥
剩余污泥
回流污泥 剩余污泥
回流污泥 剩余污泥
投加外碳源两段生物脱氮工艺
硝化 沉淀池
曝气池 除碳、硝化 回流污泥 剩余污泥 II 甲醇 反硝 化池 沉淀池 III
进水 初沉池 I
出水
回流污泥
剩余污泥
3）常见问题与对策
a. b. c. d. e. f. 污泥腐化； 污泥上浮； 污泥解体； 泥水界面不清； 污泥膨胀； 泡沫
3）常见问题与对策
a. 污泥腐化 • 现象：活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反应， 污泥中出现硫细菌，出水水质恶化； • 原因： ① 混合液DO不足，负荷量增高； ② 曝气不足； ③ 工业废水的流入等； • 对策： ① 控制负荷量； ② 增大曝气量； ③ 切断或控制工业废水的流入。
• b.好氧区容积计算
根据污泥泥龄计算曝气池体积公式：
QYθ co (S0 Se) V Xv(1 K d θ co )
6） 生物脱氮工艺计算
c.需氧量计算
去除有机物的需氧量加上氨氮硝化需氧量。前置反硝化系 统中，需扣除还原硝酸盐提供的氧当量。
O2 = Q (S0-Se）/0.68-1.42△Xv
2) 运行与管理
（3）二沉池主要监测项目：
①pH值：略低于曝气池出水，一般6.87.2； ②透明度：一般在30度以上，水质较好时可高于50度； ③SS：低于30mg/L； ④BOD5（COD）：BOD5<20mg/L,，COD<60mg/L； ⑤DO：略低于2mg/L; ⑥表面水力负荷(q) ：1.01.5m3/m2.h ⑦出水堰水力负荷：1.5~2.9L/m.s； ⑧HRT：1.52.5h； ⑨大肠菌值：应小于1000个/ml
二沉池
出水
(Q-Qw), Se,Xe
剩余污泥 Qw,Se,XR
2）运行与管理
（2）曝气池的主要检测项目
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 水温：1530C， 一般要求不高于35C或低于10C； pH值：6.58.5，最佳7.27.4，一般不能>9.5和<4.0； DO：入口处不低于0.5 mg/L，出口处应高于2.0 mg/L； MLSS、MLVSS：2000-4000mg/L Xr：用于确定回流和剩余污泥量，约700012000mg/L； SV：30%左右 SVI：沉降性能，50150； LsrBOD：0.5，0.15（硝化），1.0 （高负荷）。 污泥龄（c）：1d（高负荷），3-5d，30d （延时） ； HRT：2-3h（高负荷），4-6h，24h（延时）。
水力负荷 进水水质（碳氮磷比） 有机负荷 微生物浓度（MLSS） 回流污泥浓度/污泥回流比 污泥泥龄 c 曝气时间/氧传递速率/溶解氧浓度 pH和碱度
有机负荷/污泥浓度/回流污泥浓度/回流比/污泥龄
曝气池
进水 Q,S0,X0
V,Se,X 回流活性污泥 RQ,Se,XR (1+R)Q, Se,X
θc:2-3d
3 脱氮除磷工艺
1）A2/0工艺 2）改良Bardenpho工艺 3）UCT及改良UCT工艺 4）SBR工艺 5）氧化沟工艺
(anaerobic-anoxic-oxic)
内循环 污水 厌氧 磷释放 氨化 缺氧 脱氮 N2 好氧 硝化，好 氧吸磷 二沉池 出水
1） A2/0工艺
回流污泥（含磷污泥）
2）前置缺氧-好氧生物脱氮工艺
污水内循环 碱 原污水 反硝 化池 曝气池
沉淀池
出水
回流污泥
剩余污泥
3）后置缺氧-好氧生物脱氮工艺
原污水 曝气池
缺氧
沉淀池 出水
回流污泥
剩余污泥
4）Bardenpho生物脱氮工艺
原污水
曝气池 缺氧 好氧 缺氧 好氧
沉淀池 出水
回流污泥
剩余污泥
5）同步硝化反硝化
机理： a.反应器DO分布不均理论 b.缺氧微环境理论 c.微生物学解释：好氧反硝化菌和异氧硝化菌。
好氧(硝酸盐)回流 回流污泥 剩余污泥
3） UCT及改良UCT工艺
回流1 进水 曝气池 厌氧 缺氧 缺氧 好氧 回流2
沉淀池 出水
回流污泥
剩余污泥
4） SBR工艺
进水
厌氧 好氧 缺氧 （搅拌） （曝气）
沉淀
出水
闲置
好氧 （曝气）
4 生物脱氮除磷工艺设计及影响因素
1）常用生物脱氮除磷工艺设计参数和特点 2）生物脱氮除磷影响因素 环境因素、工艺因素、污水成分。
VX △X θc
按表观产率系数计算：△X v
Yobs (S0 Se)Q
c. 需氧量的计算
耗氧量= 去除的bCOD-合成微生物的COD O2 = Q (S0-Se）/0.68-1.42△Xv
回顾： 脱氮除磷基本理论
生物脱氮：
1）好氧硝化
NH4++2O2 NO3- (NO2-) +2H++H2O 6CO2 + 6H2O+2N2
• 控制： ① 水冲消泡 ② 消泡剂
（2）生物泡沫
• 成因： 诺卡氏菌属的一类丝状菌引起； 呈 褐色 • 问题：可能致病；卫生、环境；影响曝气
• 控制：水冲或消泡剂无效；加氯；排泥，缩短 SRT
• 根本原因：诺卡氏菌在较高温、富油脂类物质 的环境中易于繁殖
本章重点掌握的内容2
• 生物脱氮除磷工艺的设计计算 • 活性污泥工艺运行中的常见问题
2 生物除磷工艺
1）Ap/O工艺 2）Phostrip除磷工艺
1） Ap/O工艺
沉淀池 原污水 厌氧 磷释放 曝气池 好氧吸磷 出水
回流污泥（富含磷污泥） 剩余污泥 （富含磷污泥）
2） Phostrip除磷工艺
脱磷水回流 原污水 (含磷) 好氧吸磷 含磷污泥 +脱磷水 沉淀池 处理水
I 剩余污泥 排放
5）氧化沟工艺
曝气池
进水
厌氧
好氧
缺氧
二沉池
出水
回流活性污泥
剩余污泥
重点：
各种脱氮、除磷工艺的类型和特点。 脱氮/除磷工艺设计计算要点。
污水的好氧生物处理 ——运行、管理
内容
1）活性污泥法启动 2）活性污泥的运行管理 3）常见的问题与对策
1）启动与试运行
(1) 活性污泥的培养与驯化 接种污泥： ①同类污水厂的剩余污泥； ②粪便污水等。 培养方法： ①间歇培养法； ②流量分阶段直接培养法； ③全流量连续直接培养法； 驯化方法： ①异步驯化法（先培养后驯化）； ②同步驯化法
剩余污泥
1） 倒置A2/0工艺
回流混合液(0-200%)Q 污水Q 短暂 沉淀池 缺氧 厌氧
二沉池 出水 好氧
回流污泥(25%-100%)Q
剩余污泥
2）改良Bardenpho工艺
回流
进水 厌氧 缺氧 好氧 缺氧 好 氧
Hale Waihona Puke 二沉池 出水回流污泥
剩余污泥
3） UCT及改良UCT工艺
缺氧回流
污水 厌氧 缺氧 好氧 二沉池 出水
活性污泥法设计 ——除磷脱氮
回顾： 活性污泥法设计计算
a. 曝气池体积的设计计算
– 有机物负荷率法
QS0 QS0 V LsX Lv
QY(S0 Se)θ ·c V X(1 K d θ c)
– 污泥泥龄法
– 水力停留时间法
V HRT Q
回顾： 活性污泥法设计计算
b.剩余污泥计算
按污泥泥龄计算:
6） 生物脱氮工艺计算
• b.好氧区容积计算
Na µn µnm( ) Kn Na
θ co
1 F µ n
µ n：硝化菌比生长速率，d-1； µ nm：硝化菌最大比增长速率,d-1； Na：氨氮浓度, g/m3； Kn：硝化作用中半速率常数，g/m3。 θco：好氧区设计污泥泥龄，d。
6） 生物脱氮工艺计算
+4.75[Q(Nk-Nke)-0.12 △Xv]
O2 = Q (S0-Se）/0.68-1.42△Xv 前置反硝化 +4.75[Q(Nk-Nke)-0.12 △Xv] -2.86 [Q(Nt-Nke-Noe)-0.12 △Xv]