最新整理环保工程师-活性污泥法的净化机理、过程
污水处理-活性污泥法
△X = aSr – bX
式中：a——污泥产率（污泥转换率） Sr——污水中被降解、去除的有机污染物量（BOD），kg/d
Sr Q(Sa Se )
X——曝气池混合液含有的活性污泥量，kg/d b——自身氧化率（衰减系数），d－1
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活性污泥法基本原理
活性污泥净化反应过程
2 、微生物的代谢: 分解代谢和合成代谢
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活性污泥法基本原理
活性污泥净化反应过程
曝气池内有机物氧化分解、细胞合成、内源代谢 数量关系：
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影响因素与主要设计运行参数
净化反应影响因素
由于活性污泥中生物种类的过剩以及它们之间的相互竞 争，工艺条件的微小变化就能够引起微生物种群组成和污泥 絮体物理性能的显著变化。
X v
VX v X v
C
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活性污泥评价及控制指标
有机污染物降解与需氧
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反应动力学基础
莫诺方程式基本方程
max
S KS
S
按物理意义考虑：
max
S KS
S
1 dS d(S0 S) X dt Xdt
dS dt
max
XS KS
S
1 ds maxS (kg / kg h) X dt KS S
1细菌是活性污泥法中污水净化的 第一承担者，也是主要承担者。 2原生动物是活性污泥法中外上污水净化的第二承担者，它
摄食游离细菌，是细菌的首次捕食者 3后生动物是细菌的第二捕食者
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活性污泥的增殖规律
1.适应期：各种酶系统对环境的适应过程 2.对数增殖期：活性污泥能量水平很高，污泥松散 3.减速增殖期：营养物成为微生物生长的限制因素，活性污泥
污水处理 活性污泥法
污水处理活性污泥法污水处理活性污泥法原理活性污泥法是利用微生物对污水中的有机物进行降解的过程。
通过在反应器中培养和维持一个具有丰富微生物群落的活性污泥，将有机物转化为无机物。
在这个过程中，微生物以有机物为能源，也通过吸附和吸附解吸作用去除水中的悬浮颗粒和胶体物质。
最终，活性污泥法可以将污水中的各种污染物转化为可接受水平的废水。
流程1. 前处理在进入活性污泥反应器之前，污水通常需要经过一些前处理步骤。
这些步骤主要包括实物处理、沉淀处理和调节PH值。
实物处理通常包括筛分、厌氧沉淀和液固分离等步骤，以去除较大的悬浮物和固体颗粒。
沉淀处理旨在去除污水中的悬浮颗粒和胶体物质。
而调节PH值是为了满足微生物生长的最佳条件。
2. 活性污泥反应器在活性污泥反应器中，污水与活性污泥混合并长时间停留。
此过程中，微生物以有机物为基质进行生长和代谢。
通过合理调控反应器的运行参数（如温度、DO值、通气量、进水量等），可使微生物处于适宜的生长环境，达到最佳的降解效果。
3. 污泥分离和回流经过一定时间的降解和生长过程后，反应器内产生的活性污泥需要与已经处理好的废水进行分离。
常用的分离方式有重力沉降、机械分离和生物膜法等。
分离后的清水可重新进入处理系统，而污泥则需要进行进一步的处理和管理。
4. 污泥处理分离后的污泥需要进一步处理，以达到环境排放标准或实现资源化利用。
常见的处理方法包括厌氧消化、好氧消化、压榨和焚烧等。
其中，厌氧消化和好氧消化是常见的污泥处理方式，可将污泥中的有机物分解为甲烷和二氧化碳，减少体积和有机负荷。
应用活性污泥法广泛应用于城市生活污水和工业废水的处理。
不同的废水来源和水质要求，需要对反应器的设计和运行参数进行调整。
活性污泥法还可以结合其他处理方法，如生物膜法、高级氧化法等，以提高污水处理的效果。
，活性污泥法作为一种高效、低成本的污水处理方法，在当今社会中发挥着重要的作用。
随着环境问题的日益突出，对活性污泥法的研究和应用将会越来越重要，以更好地保护我们的环境和水资源。
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
活性污泥法
三、活性污泥指标（1）Fra bibliotek泥沉降比（SV） 指一定量的曝气池混合液静置30min 污泥沉降比（ ） 污泥沉降比 后，沉淀污泥与原混合液的体积比（用百分数表示）， 即 混合液经30 min 静置沉淀后的污泥体积 污泥沉降比(SV ) =
混合液体积
通常，曝气池混合液的沉降比正常范围为15％～30%。 （2）污泥浓度 指1升混合液内所含的悬浮固体（常表示为 污泥浓度 MLSS）或挥发性悬浮固体（MLVSS）的重量，单位为 g/L或mg/L。污泥浓度的大小可间接地反映混合液中所 含微生物的浓度。一般在活性污泥曝气池内常保持 MLSS浓度在2～6g/L之间，多为3～4g/L。
3．活性污泥法特征 1）曝气池是一个生物化学反应器 2）曝气池内混合是一个三相混合系统：液相-固相-气相 3）传质过程：气相中 O2→液相中DO→进入微生物体内 （固相）液相中的有机物→被微生物（固相）所吸收降 解→降解产物返回空气相（CO2）和液相（H2O） 4）物质转化过程：有机物降解→活性污泥增长 5）污泥回流的目的是使曝气池内保持足够数量的活性污 泥。污泥回流后，净增值的细胞物质将作为剩余污泥 排入污泥处理系统。
（2）在废水水温较低而污泥负荷太高时，此时细菌吸附了 大量有机物，来不及代谢，在胞外积贮大量高粘性的多糖 类物质，使表面附着水大大增加，很难沉淀压缩。 采取的措施有： 采取的措施有： ①控制曝气量，保持溶解氧1～4mg/L。②调整pH值。 ③适量投加含N、P化合物，使BOD5:N:P＝100:5:1。 ④投加一些化学药剂(如铁盐凝聚剂、有机阳离子絮凝 剂、硅藻土、黄泥等惰性物质以及杀菌剂等)。 ⑤调整污泥负荷，通常用处理后水稀释进水。 ⑥短期内间歇曝气(闷曝)。
2、污泥上浮
原因：（1）污泥被破碎，沉速减小而不能下沉 原因 （2）污泥颗粒挟带气体或油滴，密度减小而上浮 （3）曝气量过小，池底污泥厌氧分解，产生大量气 体，促使污泥上浮。 （4）曝气时间长或曝气量大时，在沉淀池中可能由 于反硝化而产生大量N2或NH3，而使污泥上浮。 （5）废水中含油量过大时，污泥可能挟油上浮。 （6）废水温度较高时，在沉淀池中形成温差异重流 导致污泥无法下沉。
活性污泥的过程控制原理
活性污泥的过程控制原理活性污泥法是一种常用于废水处理的生物处理工艺。
活性污泥法通过悬浮在废水中的微生物群体进行废水的降解和去除有害物质，同时将有机物转化成微生物生长的有机物（生物污泥），从而实现废水的净化。
活性污泥法的过程控制原理可以总结为以下几个方面：1. 水力负荷控制：水力负荷是指进入活性污泥池的废水流量。
合理的水力负荷对维持池内的微生物群体均衡和废水处理效果至关重要。
过高的水力负荷可能导致池内污泥过多而导致发酵过程，并使废水的去除效果降低，过低的水力负荷则会导致微生物无法得到足够的营养物质而无法维持污水处理的正常运行。
2. 混合液溶解氧（DO）和悬浮固体浓度控制：混合液中的溶解氧浓度和悬浮固体浓度对于微生物的氧化降解过程至关重要。
在活性污泥池中，应维持适当的溶解氧浓度，以保证微生物获得足够的氧气进行代谢活动，并防止溶解氧不足导致微生物的窒息和生化反应的不完全。
此外，悬浮固体浓度的控制也十分重要，过高的悬浮固体浓度会引起氧气传递的阻力，过低的悬浮固体浓度则会降低微生物生物质产量和废水处理效果。
3. 氮磷控制：氮是废水中常见的污染物之一，合理控制活性污泥中的氮转化过程可以实现对废水中氮的去除。
其中主要包括氨氧化过程（将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐）和硝化过程（将亚硝酸盐转化为硝酸盐）。
此外，活性污泥处理工艺可以进一步通过反硝化过程将废水中的硝酸盐还原产生氮气。
磷是另一个常见的废水污染物，它主要存在于废水中的磷酸盐形式。
通过适当的处理工艺，如化学沉淀或生物吸附等，可以实现对废水中磷的去除。
4. 温度控制：温度是活性污泥法运行的重要参数之一。
不同的微生物群体对温度有不同的适应性，通常活性污泥法适用于温度在15-35范围内的废水处理。
过低的温度会降低微生物的活性和废水的处理效果，过高的温度会导致微生物失活甚至细胞破坏。
综上所述，活性污泥法的过程控制关键是维持适当的水力负荷、溶解氧浓度和悬浮固体浓度，控制氮磷转化过程，同时保持适宜的温度条件。
活性污泥净化水质的原理
活性污泥净化水质的原理
活性污泥法是一种常用的生物处理废水的方法，其原理是利用微生物（活性污泥）对废水中的有机物进行降解和氧化，从而净化水质。
具体原理如下：
1. 溶解有机物降解：活性污泥中的微生物通过呼吸作用将氧气与废水中的有机物反应，将有机物分解为水、碳酸盐和二氧化碳等无害物质。
2. 吸附各种有机污染物：活性污泥在废水中可以吸附各种有机污染物，包括悬浮物、微生物和溶解有机物等。
3. 沉淀物去除：活性污泥中的微生物会沉降到底部形成污泥层，从而将废水中的悬浮物和微生物去除。
4. 生物脱氮和脱磷：活性污泥中的特定菌群可以进行脱氮和脱磷反应，将废水中的氮和磷去除，减少水体富营养化的问题。
5. 有机物转化为污泥：活性污泥中的微生物将废水中的有机物转化为新的微生物生物质，从而使有机物被固定在污泥中。
通过以上的一系列生物反应，活性污泥法能够高效地去除废水中的有机污染物，
净化水质。
活性污泥法广泛应用于废水处理厂、工业废水处理和城市污水处理等领域。
活性污泥法基本原理
活性污泥法的基本原理一．基本概念和工艺流程（一）基本概念1．活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理。
2．活性污泥：颜色呈黄褐色，有大量微生物组成，易于与水分离，能使污水得到净化，澄清的絮凝体（二）工艺原理1．曝气池：作用：降解有机物（BOD5）2．二沉池：作用：泥水分离。
3．曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合4．回流装置：作用：接种污泥5．剩余污泥排放装置：作用：排除增长的污泥量，使曝气池内的微生物量平衡。
混合液：污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。
二．活性污泥形态和活性污泥微生物（一）形态：1、外观形态：颜色黄褐色，絮绒状2．特点：①颗粒大小：0.02－0.2mm ②具有很大的表面积。
③含水率>99%，C<1%固体物质。
④比重1.002－1.006，比水略大，可以泥水分离。
3.组成：有机物：{具有代谢功能，活性的微生物群体Ma{微生物内源代谢，自身氧化残留物Me{源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi无机物：全部有原污水挟入Mii（二）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用1．细菌：占大多数，生殖速率高，世代时间性20-30分钟；2．真菌：丝状菌→污泥膨胀。
3．原生动物鞭毛虫，肉足虫和纤毛虫。
作用：捕食游离细菌，使水进一步净化。
活性污泥培养初期：水质较差，游离细菌较多，鞭毛虫和肉足虫出现，其中肉足虫占优势，接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟，出现带柄固着纤毛虫。
☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。
4．后生动物：（主要指轮虫）在活性污泥处理系统中很少出现。
作用：吞食原生动物，使水进一步净化。
存在完全氧化型的延时曝气补充中，后生动物是不质非常稳定的标志。
（三）活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长四个阶段：1．适应期（延迟期，调整期）特点：细菌总量不变，但有质的变化2．对数增殖期增殖旺盛期或等速增殖期）细菌总数迅速增加，增殖表速率最大，增殖速率大于衰亡速率。
3．减速增殖期（稳定期或平衡期）细菌总数达最大，增殖速率等于衰亡速率。
活性污泥法处理污水的原理
活性污泥法处理污水的原理活性污泥法是一种常见的污水处理方法，它通过微生物的作用，将污水中的有机物质和氮、磷等污染物去除，达到净化水质的目的。
该方法操作简单，处理效果好，被广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
活性污泥法的原理主要包括以下几个方面：1. 污水的处理过程。
污水处理过程中，活性污泥被加入到含有有机物质的水中，微生物在氧气的作用下利用有机物质进行呼吸和生长，将有机物质降解为二氧化碳和水。
同时，活性污泥中的微生物还可以利用氮、磷等无机物质进行吸收和转化，从而达到去除污染物的效果。
2. 污泥的特性。
活性污泥是一种含有大量微生物的混合物，其中包括各种细菌、真菌和原生动物等。
这些微生物在适宜的温度、氧气和营养物质条件下，能够快速繁殖和代谢，从而有效地降解污水中的有机物质和氮、磷等污染物。
3. 污泥的处理方法。
在活性污泥法中，污水处理系统通常包括曝气池、沉淀池和再循环系统等部分。
曝气池提供充足的氧气，促进微生物的生长和有机物质的降解；沉淀池用于沉淀和去除污泥颗粒；再循环系统则将部分污泥回流到曝气池中，保持活性污泥中微生物的浓度和多样性。
4. 污水处理效果。
活性污泥法处理污水的效果受到多种因素的影响，包括温度、氧气浓度、pH 值和营养物质的供应等。
合理控制这些因素，可以提高活性污泥的降解能力和污水处理效率，使处理后的水质达到排放标准。
总的来说，活性污泥法是一种高效、经济的污水处理方法，它利用微生物的作用去除污水中的有机物质和氮、磷等污染物，达到净化水质的目的。
通过合理控制污水处理过程中的各种因素，可以提高活性污泥的降解能力和污水处理效率，实现环境保护和资源再利用的双重目标。
第一节 活性污泥法
2.高效性：SS ，COD、90%以上 3.灵活性 ： 大，中，小水厂
高，中，低负荷 4.连续运行，可自动化 5.工艺(运行方式多样)，功能多样化，
可脱氮，除磷
活性污泥法研究及应用的 现状和发展
1.超大型化(集中化) 微型化 2.高效快速(高负荷，节省体积) 3.节能，减少运行费用 4.深度净化功能，多功能化(N， P) 5.自动化控制管理 6.提高氧利用率 7.减少占地面积
沉降性与浓缩性评价指标
1.污泥沉降比：SV% 又称30min沉降比、混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污混
容积占混合液容积的百分比，SV值在15~30%左右 。 2.污泥容积指数：SVI
静置30min后，1g干污泥所占的合 液 经 3 0 m i n 静沉 后 的 污 泥 容 积 这些污泥的干重
活性污泥增长曲线的四个阶段
1.适应期:
在未充分适应基质条件时，开始 会经历一个适应、迟缓期或调整期。 长短取决于污水的主要成分和微生 物对它的适应。
2.对数增长期:
F/M较大，营养充分，氧利用最大，微 生物增殖速率和有机物降解速率最大。 污泥活动力强，污泥松散，不易沉降(利 用有机物不足)
3.减速期
4.1.4 活性污泥微生物的增殖规律
活性污泥微生物的增殖曲线
1.在温度适宜，溶解氧充足、营养物 质一次充分投加，微生物种群随时间 以量表示增殖和衰减动态。
2.在这样的环境下，不存在抑制物质 的条件下，活性污泥微生物的增殖速 率主要取决于有机物(F)与微生物量 (M)的比值，它也是有机物降解速率、 氧利用速率和活性污泥的凝聚、吸附 性能的重要影响因素
平衡用BOD5:N:P的关系来表示，一般需求为100:5:1 生活污水和城市污水含足够的各种营养物质，但工业废水含量低。
活性污泥法的基本流程及各单元的作用
活性污泥法的基本流程及各单元的作用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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环保工程师:活性污泥法的净化机理、过程
环保工程师:活性污泥法的净化机理、过程
⑴活性污泥中的微生物在酶的催化作用下，利用污水
中的有机物和氧，将有机物氧化为水和二氧化碳，达到
去除水中有机污染物的目的。
⑵净化过程
活性污泥去除污水中有机物的过程一般分为三个阶
段：
①初期的吸附去除阶段
在该阶段，污水和污泥在刚开始接触的5～10min内
就出现了很高的BOD去除率，通常30min内完成污水中
的有机物被大量去除，这主要是由于活性污泥的物理吸
附和生物吸附作用共同作用的结果。
活性污泥法初期的吸附去除的主要特点包括以下几
点：
a.初期的吸附去除完成时间短，去除量大;
b.去除的有机物对象主要是胶体和悬浮性有机物;
c.活性污泥的性质与初期的吸附去除关系密切，一般
处于内源呼吸期的活性污泥微生物吸附能力强，而氧化
过度的活性污泥微生物初期吸附的效果不好;
2
d.初期吸附有机物的效果与生物反应池的混合及传
质效果密切相关;
e.被吸附的有机物没有从根本上被矿化，通过数小时
的曝气后，在胞外酶的作用下，被分解为小分子有机物
后才可能被微生物酶转化。
②代谢阶段
活性污泥吸附了污水中呈非溶解状态的大分子有机
物后，被微生物的胞外酶分解成小分子的溶解性有机物，
与污水中溶解性的有机物一起进入微生物细胞内被降解
和转化，一部分有机物质进行分解代谢，氧化为二氧化
碳和水，并获得合成新细胞所需的能量，另一部分物质
进行合成代谢，形成新的细胞物质。
③活性污泥絮体的分离沉淀
无论分解还是代谢，都能去除有机污染物，但是产物
却不同，分解代谢的产物是二氧化碳和水，而合成代谢
的产物则是新的细胞，并以剩余污泥的方式排出活性污
泥系统。
沉淀是混合液中固相活性污泥颗粒同废水分离的过
程。固液分离的好坏，直接影响出水水质。如果处理水
挟带生物体，出水BOD和SS将增大。所以，活性污泥
3
法的处理效率，同其他生物处理方法一样，应包括二次
沉淀池的效率，即用曝气池及二沉池的总效率表示，除
了重力沉淀外，也可用气浮法进行固液分离。二次沉淀
池及工艺参数
污泥的分离沉淀是在二次沉淀池中进行的，二沉池可
以与曝气池分建或合建。分建式二沉池的类型有竖流式、
平流式和辐流式，大中型城市污水处理厂中二沉池一般
采用圆形辐流式沉淀池。
二沉池是生物处理工艺中最后一个工艺单元，沉淀效
果对出水水质的影响非常大，主要有两个作用：从曝气
池混合液中分离出符合设计要求的澄清水，浓缩回流污
泥;其关键的两个工艺参数是表面水力负荷和固体负
荷。表面水力负荷是流过每平方米沉淀池表面积的污水
量，是直接与污泥沉降性能相关的参数;固体负荷是指
单位时间内单位二沉池面积所能浓缩的混合液悬浮固体
量，是二沉池污泥浓缩能力的指标，对于一定的活性污
泥而言，二沉池固体负荷越小污泥浓缩效果越好。应该
掌握各负荷的设计参数，对于分建式沉淀池，表面水力
负荷为0.6～1.5 m3/m2h，而合建式二沉池的表面水力
负荷宜为0.5～1.0 m3/m2h，对于固体负荷来说，传统
4
活性污泥法二沉池的固体负荷应≤150 kg/m2d。