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水污染控制工程_第十二章_ 活性污泥法

水污染控制工程_第十二章_ 活性污泥法
第十二章 活性污泥法
第一节 基 本 概 念
什么是活性污泥?
由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及 吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、 具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
活性污泥的性质
颜色 味道 状态 相对密度 比表面积
黄褐色
土腥味
似矾花絮绒颗粒
曝气池混合液:1.002~ 1.003
Lawrence、McCarty导出的活性污泥数学模型
第四节 气体传递原理和曝气设备
构成 活性污泥法的三个要素
一是引起吸附和氧化分解作用的微生物,也 就是活性污泥;
二是污水中的有机物,它是处理对象,也是 微生物的食料;
回流污泥
RQ、Se、XR
系统边界
剩余污泥
QW、Se、XR
完全混合活性污泥法系统的典型流程
二、劳伦斯和麦卡蒂 (Lawrence-McCarty)模型
c (QQW) XXV eQWXR
污泥龄(SRT)
SRT:曝气池中污泥全部更新一次所需 要的时间。
(一)在稳态下,作系统活性污泥的物料平衡:
Q 0 ( X [Q Q W ) X Q e W X R ] ( d d)g X V t 0
▪ 在一定的污泥量下,SVI反映了活性污泥的凝聚沉淀性。 如SVI较高,表示SV值较大、沉淀性较差;如SVI较小,
污泥颗粒密实,污泥无机化程度高,沉淀性好。但是,
如SVI过低,则污泥矿化程度高,活性及吸附性都较差。
▪ 通常,当SVI为100~150,沉淀性能良好;而当SVI
>200时,沉淀性较差,污泥易膨胀。但根据废水性 质不同,这个指标也有差异。如废水溶解性有机物含
量高时,正常的SVI值可能较高;相反,废水中含无机

12.1-2活性污泥法

12.1-2活性污泥法

完全混合式曝气池
封闭环流式反应池
序批式反应池(SBR)
二、 活性污泥法的发展和演变
1 传统活性污泥法
传统活性污泥法(CAS):早期工艺,反应器为矩形,水流为 准推流,底部或一侧设曝气设备。
2 渐减曝气和分段进水活性污泥法
在推流式曝气池中,混合液的需氧量在长度方向上是逐步 下降的,因此,等距离均量布置扩散器是不合理的,实际 情况是:前半段水中氧量远远不够,而后半部分则超出了 需要。基于以上分析,有人提出并采用了渐减曝气和分段
污水中的有机物转移到活性污泥上去。
吸附阶段
活性污泥具有巨大的表面积,含有多糖类粘性物质,极易吸 附水中的各种悬浮物质。
稳定阶段
转移到活性污泥上的有机物被微生物利用的过程。 微生物将可以降解的有机物分解,部分形成新的细胞,部分 矿化为二氧化碳和水。从而达到净化污水的目的。
一般,吸附阶段时间很短,大约15-45 min左右。 而稳定阶段时间持续较长,是活性污泥法降解有机污染物的主要阶段。
推流式曝气池
完全混合式曝气池
池型可以为圆形,也可以为方形或矩形。曝气设备可采用表面
曝气机,置于池的表面中心,废水从池底进入,在曝气机的搅 拌下和全池混合,水质均匀。不像推流曝气池那样上下段有明 显的区别。完全混合曝气池可以和沉淀池分建或合建,因此可 分建式:表面曝气机的充氧和混合性能同池型关系密切,因而表面曝气机 以分为分建式和合建式。
SVI值可以衡量活性污泥的沉降浓缩特性。他的测量受到很多因素影响, 如容器直径、污泥浓度等,所以,各个污水处理厂的SVI值没有可比性。
3)溶解氧(DO)及溶解氧消耗速率:
活性污泥系统曝气池中的溶解氧浓度一般要维持在2-4 mg/L,不宜低于1 mg/L。 DO消耗速率:即单位时间、单位体积的溶解氧消耗量( mg/L· min),该参数可以看作污泥活性的量化指标。 获得方法:不同时间测 量混合溶液的DO值,

《水污染控制工程》第三章 活性污泥法

《水污染控制工程》第三章 活性污泥法

• 式中:
• Ma——具有代谢功能活性的微生物群体(细菌,真菌, 原生动物,后生动物);
• Me——代谢产物; • Mi——活性污泥吸附的难降解惰性有机物; • Mii——活性污泥吸附的无机物。
活性污泥的物质组成与性状是随环境而 变化的,对评价系统运行情况和处理功效具 有重要的意义。
活性污泥法基本概念:
根据(3-1)式得:
c

VX X
(3-2)
c

QW
Xr
VX (Q QW)X e
(3-3)
在一般条件下,Xe值极低可忽略不计,上式可简化为:
c

VX QW X r
(3-4)
Xr值是从二沉池底部流出,回流至曝气池的污泥浓度,即剩余污泥浓度:
(X

r max

10 6 SVI
(3-5)
活性污泥降解污水中有机物的过程
构成 活性污泥法的三个要素
一是引起吸附和氧化分解作用的微生物, 也就是活性污泥;
二是废水中的有机物,它是处理对象,也 是微生物的食料;
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。
活 性 污 泥 法 的 基 本 流 程
活性污泥法的基本流程
初沉池
去除污水中大颗粒的悬浮物质,根据废水的特性不同,有 时可以省去。
普通活性污泥法城市污水:SV取30%; SV能够反映曝气池运行过程中的活性污 泥量,可以调节剩余污泥排放量; 是活性污泥处理系统重要的运行参数, 是评定活性污泥数量和质量的重要指标。
评价活性污泥的重要指标—污泥沉降性能
为什么用30min沉降时间?
正常的活性污泥在30min内即可完成絮凝沉淀和成层 沉淀,并进入压缩沉淀过程;

第四章 第一节-活性污泥法

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

3.2 活性污泥的性能指标及其相关参数

3.2 活性污泥的性能指标及其相关参数
12

Ma--具有代谢活性活性的微生物群体

Me--微生物自身氧化的残留物

Mi--原污水挟入的不能为微生物所降解的惰性物质

Mii--原污水挟入的无机物质
2
• 2.沉降性指标
• 1) 污泥沉降比(SV,%)
• 又称为30min沉淀率,是指混合液在量筒内静置30min 后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的百分比。

城市生活污水:20~30%
• 2) 污泥容积指数(SVI,mL/g)
• 指曝气池出口处混合液经30min静沉,1克干污泥所形 成的污泥体积。

SVI=SV/MLSS
• SVI:能够反应出活性污泥的絮凝沉淀性能。
• 通常对于城市污水SVI:70~100mL/g之间
3
SV的测定
0min
15min SV = 40%
R X Xr - X
9
4.曝气时间t
• 曝气时间:也称HRT或反应时间
tV Q
10
作业
• 1.活性污泥的性质和组成?(已知活性污泥 的分子式为C5H7NO2,若每天的排泥量为 200kg(含水率为97%),则每天需补充氮素多 少千克,若氮源来自尿素(CO(NH2)2),则每 天需投加尿素多少千克?)。• 一般活性污泥的 NhomakorabeaOUR值:

8~20 mgO2/(gMLVSS·h)
6
3.2.2. 活性污泥法的设计与运行参数
1. 污泥负荷
• a、BOD污泥负荷:Ns=QS0/XV=F/M ,即单 位重量活性污泥在单位时间内承受的有机物 总量。 (kgBOD5/(kgMLSS·d))
• b、BOD容积负荷:Nv=QS0 / V ,指单位曝 气池容积在单位时间内承受的有机物总量。

各种活性污泥法特点及设计参数

各种活性污泥法特点及设计参数
85~90
85~90
设计参数
吸附再生活性污泥法
延时曝气活性污泥法
高负荷活性污泥法
BOD5—SS负荷(kgBOD5/
~
~
~
容积负荷(kgBOD5/
~
~
~
污泥龄(d)
5~15
20~30
~
MLSS(mg/l)
吸附池1000~3000
再生池4000~10000
3000~6000
200~500
MLVSS(mg/l)
E:85~95%
2
渐减曝气环保SOSO
需氧与供氧不一致,曝气系统不止不合理,合理布置曝气系统,使其沿程变化,而总供气量不变。
>
优点:1.氧利用率提高,避免了浪费。
2.需与供实现一直,解决了前段缺氧,后段不足的问题,提高了处理效率。
缺点:供氧量与需氧量一直的技术很难实现 同上不变环保SOSO,
3
阶段曝气
;
16
序批式活性污泥法SBR法
核心是SBR反应器:间歇,顺序,周期性。
进水;反应;沉淀;排水排泥,闲置
各种活性污泥法的设计参数
各种活性污泥法的设计参数(处理城市污水,仅为参考值)
设计参数
传统活性污泥法
完全混合活性污泥法
阶段曝气活性污泥法
BOD5—SS负荷(kgBOD5/
~
~
~
容积负荷(kgBOD5/
容积负荷(kgBOD5/
~
~
污泥龄(d)
5~15
5
MLSS(mg/l)
6000~10000
3000~5000
MLVSS(mg/l)
4000~6500
2400~4000

各种活性污泥法的设计参数

各种活性污泥法的设计参数

吸附池 1000~3000 再生池 4000~10000
3000~6000 200~500
MLVSS(mg/l)
吸附池 800~2400 再生池 3200~8000
2400~4800 160~400
回流比(%)
25~100
75~100
5~15
曝气时间 HRT(h)
吸附池 0.5~1.0 再生池 3~6
传统活性污泥法
完全混合活性污泥 法
阶段曝气 活性污泥

0.2~0.4
0.2~0.6
0.2~0.4
0.3~0.6
08~2.0
0.6~1.0
5~15 1500~3000
1200~2400 25~50 4~8 85~95
吸附再生活性污泥法
5~15
5~15
3000~6000
2000~350 0
2400~4800
各种活性污泥法的设计参数(处理城市污水,仅为参考值)
设计参数
BOD5—SS 负荷 (kgBOD5/kgMLSS.
d) 容积负荷 (kgBOD5/m3.d) 污泥龄(d)
MLSS(mg/l)
MLVSS(mg/l) 回流比(%)
曝气时间 HRT(h) BOD5 去除率(%)
设计参数
BOD5—SS 负荷 (kgBOD5/kgMLSS.
1600~280 0
25~100
25~75
3~5
3~8
85~90
85~90
延时曝气活性污 高负荷活

泥法
性污泥法
0.2~0.6
0.05~0.15 1.5~5.0
d)
容积负荷 (kgBOD5/m3.d)
1.0~1.2

污水的生物处理(一)活性污泥法

污水的生物处理(一)活性污泥法

第四章污水的生物处理(一)——活性污泥法教学要求1)掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理;2)理解活性污泥法的重要概念与指标参数:如活性污泥、剩余污泥、MLSS、MLVSS、SV、SVI、θc、容积负荷、污泥产率等;3)理解活性污泥反应动力学基础及其应用;4)掌握活性污泥的工艺技术或运行方式;5)掌握曝气理论;6)熟练掌握活性污泥系统的计算与设计。

第一节活性污泥法的基本原理一、活性污泥处理法的基本概念与流程活性污泥:是由多种好氧微生物、某些兼性或厌氧微生物以及废水中的固体物质、胶体等交织在一起的呈黄褐色絮体。

活性污泥法:是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。

实质:人工强化下微生物的新陈代谢(包括分解和合成),活性污泥法的工艺流程:1)预处理设施:包括初次池、调节池和水解酸化池,主要作用是去除SS、调节水质,使有机氮和有机磷变成NH+4或正磷酸盐、大分子变成小分子,同时去除部分有机物。

2)曝气池:工艺主体,其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解和硝化反应、反硝化反应。

3)二次沉淀池:泥水分离,澄清净化、初步浓缩活性污泥。

生物处理系统:微生物或活性污泥降解有机物,使污水净化,但同时增殖。

为控制反应器微生物总量与活性,需要回流部分活性污泥,排出部分剩余污泥;回流污泥是为了接种,排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定或MLSS 恒定。

二、活性污泥的形态和活性污泥微生物1 活性污泥形态(1)特征1)形态:在显微镜下呈不规则椭圆状,在水中呈“絮状”。

2)颜色:正常呈黄褐色,但会随进水颜色、曝气程度而变(如发黑为曝气不足,发黄为曝气过度)。

3)理化性质:ρ=1.002~1.006,含水率99%,直径大小0.02~0.2mm,表面积20~100cm2/mL,pH值约6.7,有较强的缓冲能力。

其固相组分主要为有机物,约占75~85%。

4)生物特性:具有一定的沉降性能和生物活性。

(理解:自我繁殖、生物吸附与生物氧化)。

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2.水中溶解氧的浓度达到6~10mg/L
3.Ns污泥负荷大大提高,Nr也提高
4.剩余污泥少。SVI低,说明有机物多。
Ns:0.4~1.0
Nr:2.0~2.2
X:6000~10000
t:1.5~3.0
DO:6~10 mg/L
SVI:30~50
9
浅层曝气
依据:在气泡的Байду номын сангаас成和破碎的瞬间氧转移率提高,而勿需在水中停留很长时间
优点:1.Ns很低,0.05~0.15不仅将水中污染物给氧化分解,而且将合成的细胞物质进行分解,所以出水水质好。
2.抗冲击好,出水水质稳定。
3.剩余污泥少
缺点:池子大,占地较大,费用增加
Nr:0.1~0.4
Q:20~30d
X:3000~6000
R:0.7~1.0http://
7
高负荷活性污泥法
、短时间活性污泥法、不完全氧化法 短时间,高负荷
优点:1.稀释好,水质波动影响小,抗冲击能力强,所以适应工业废水的处理。
2.能够处理高浓度废水而不用稀释。
3.池内各点情况相同,均可完全控制在良好或最佳的状态。
4.需氧均匀,节省动力。
5.是一种灵活的污水处理方法。F/M可调整,曝气池和沉淀池可分可合
缺点:1.连续出水可能产生短流
2.可能出现污泥膨胀。
x低,200~500mg/L
优点:高负荷,时间短,浓度低,时间短
Ns:1.5~6.0
Nr:1.2~2.4环保商贸网
Qc:0.25~2.5d
R:0.25左右
8
纯氧曝气法
曝气池分隔建成多级封闭的小室。流态呈完全混合式
优点:1.纯氧的氧分压比空气中氧分压大5倍,所以氧转移率大大提高,达到80%~90%,而空气中的氧转移率只有10%左右。
2. A和B两级都配有各自沉淀池,独立回流
3.不设初沉池http://ww
Θc:5~15d
t:4~8h
R:0.25~0.5
E:85~95%
2
渐减曝气环保SOSO
需氧与供氧不一致,曝气系统不止不合理,合理布置曝气系统,使其沿程变化,而总供气量不变。
优点:1.氧利用率提高,避免了浪费。
2.需与供实现一直,解决了前段缺氧,后段不足的问题,提高了处理效率。
缺点:供氧量与需氧量一直的技术很难实现 同上不变环保SOSO,
优点:1.可采用低压风机,节省动力。
2.氧转移率只有2.5%,但动力消耗很低,动力效率1.8~2.6kgO2/kwh
缺点:维护管理麻烦,负荷不能高
10
深水中、深层曝气
池深7M以上,但曝气装置安装4M左右。
池深7M以上,但曝气装置安装在池底
优点:1.因静压大,氧转化率上升,降解速度提高。
2.减少占地面积,
1.充氧作用可使DO达到6~8mg/L
2.虽流经滤池时间很短,供滤料污泥上有附着水层,使停留时间加大。附着时间=总附着水量/流量
14
两级活性污泥法A-B法
1. A级:高负荷吸附级;停留时间:0.5h;Qc:0.3~0.5d,Ns>2.0,主要是高活性的细菌。B级:低负荷,Ns:0.15~0.3;停留时间:2~4h,Qc5~1.5d。有高级微生物(原生动物及少数的后生动物)出现 h
Nr:0.8~2.0kgBOD5/m3*d
5
吸附—再生法(接触稳定法)
1.污水与再生后的具有强烈活性的污泥一起进入吸附池
2.再生池:使吸附后的污泥恢复活性 http3.工艺有合建和分建两种。
降解:提高去除率,80%~90%再生污泥
优点:1.吸附时间短,水外排仅回流污泥进行再生,所以大大降低了能耗
2.再生池浓度高,污泥负荷可高些 环境技术论坛
3
阶段曝气
沿池长分段多点进水
优点:1.有机负荷比较均匀,改善了供需矛盾,有利于降低能耗。
2.有利于充分发挥微生物的氧化分解能力
3.污泥浓度(悬浮物浓度)沿池逐渐降低,后段<平均值,有利于减轻二沉池的负担
Nr:0.6~1.0kgBOD5/m3*d
x:2000~3500mg/L
其他同上
4
完全混合法
污水斗回流污泥与原混合液充分混合,呈循环流动。在曝气池内基本完成对有机物降解尚未分离的处理水环保BLOG,http://
各种活性污泥法特点
时间:2008年7月25日
序号
运行方式
原 理
特 点
典型参数
1
传统(普通)活性污泥法
1. 曝气池为推流式,废水与回流污泥从同一端进入,有机物与污泥充分接触,且沿操作方向下降。
2. 污泥经理了以对数期→平衡期,甚至到衰老期,完成了吸附和代谢的过程
优点:1.处理效果好。
2.废水处理程度灵活,可高可低。
3.改善了污泥絮凝沉降性能
优点:1.提高处理效果,改进出水水质。
2.提高抗冲击能力,脱气,消泡,除臭,重金属。 环保BLOG,
3.改善污泥的沉降性能。
4.避免产生污泥膨胀
缺点:运行费用明显提高。
13
活性生物滤池法[ABF工艺]
在曝气池前设生物滤塔,内有填料,是又许多栅条板平放重叠而成,起到强烈的充氧作用。
缺点:出水浓度So不能高,不适应冲击负荷
1. 需氧量前大后小,造成前段缺氧后段过剩
2. 为了避免前段确氧,进入浓度不能高。如果V上升,Nr则下降基建费用上升。
Ns:0.2~0.9kgBOD5/kgMLSS*d
Nr:0.3~0.6kgBOD5/m3*d
x:1500~3000mg/L
Xv:1200~2400mg/L
5.产泥量少,0.25~0.35kg/kgBOD
6.占地少
缺点:1.施工困难
2.需防止地下水污染
Ns:1.0~1.2
Nr:3.0~3.6
t:1~2h
12
粉末活性炭活性污泥法
在曝气池中投加粉末状的活性炭。
投加目的:1.巨大的比表面积,吸附能力强,将氧和有机物浓缩在其周围,增加接触时间
2.吸附难以降解的物质
缺点:所需功率大,耗能多。
111 11 111
超深水曝气
深井、 呈圆型,直径1~6m,深达50~150m,通过压缩空气实现升降流及曝气两种作用
优点:1.静水压很大,氧转化率很高,DO高达40~60mg/L,为普通曝的15~20倍。 环保2.DO大,MLSS大,降解快,抗冲击负荷大,
3.无污泥膨胀
4.不受气温影响
3.抗冲击能力强,再生泥可以补充
4.“空曝”可抑制丝状菌生长
缺点:在曝气池中吸附时间短,去除效果不高
Ns:0.2~0.6
Nr:1.0~1.2
t:0.5~1h
3~6h
E去除率:80~90%
R:0.25~1
6
延时曝气法(完全氧化法)
长时间曝气18~36h,使活性污泥处于内源呼吸期,所以氧化很彻底,出水水质好
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