污水处理活性污泥法PPT课件

1、活性污泥系统的主要组成活性污泥系统的主要组成 ：反应的主体，有机物被降解，微生物得以增反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖；殖；：1 1）泥水分离，保证出水水质；）泥水分离，保证出水水质； 2 2）浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的污泥浓度。）浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的污泥浓度。：1 1）维持曝气池内的污泥浓度；）维持曝气池内的污泥浓度； 2 2）回流比的改变，可调整曝气池的运行工）回流比的改变，可调整曝气池的运行工况。况。 ： 1 1）去除有机物的途径之一；）去除有机物的途径之一； 2 2）维持系统的稳定运行）维持系统的稳定运行 ：为微生物提供溶解氧为微生物提供溶解氧供氧

2、系统供氧系统第1页/共82页生活污水或城市废水的处理流生活污水或城市废水的处理流程程高碑店污水处理厂的工艺流程图高碑店污水处理厂的工艺流程图活性污泥系统活性污泥系统第2页/共82页高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置置初沉池曝气池二沉池二期曝气池二沉池初沉池第3页/共82页正在运行的曝气池第4页/共82页曝气池中的曝气头的布置第5页/共82页活性污泥系统有效运行的活性污泥系统有效运行的基本条件基本条件是：是：废水中含有足够的可溶性废水中含有足够的可溶性；混合液含有足够的混合液含有足够的；活性污泥在池内呈活性污泥在池内呈状态；状态；活性污泥连续活性污泥连续，及时

3、排放，及时排放， 维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；进水中不含有进水中不含有对微生物对微生物的物质的物质有毒有害有毒有害第6页/共82页1.2 1.2 污泥的性质及性能指标污泥的性质及性能指标1、物理性质物理性质： “菌胶团菌胶团”“生物絮凝生物絮凝体体” 颜色：颜色：褐色褐色、（土）黄色（土）黄色、铁红铁红色色 气味：泥土味（城市污水）气味：泥土味（城市污水） 比重：略大于比重：略大于1 （1.002 1.006） 粒径：粒径：0.02 0.2 mm 比表面积：比表面积：20 100cm2/ml第7页/共82页2、生化性能生化性能： 活性污泥的含水率活性污泥的含

4、水率： 99.2 99.8% 其中其中固体物质的组成：固体物质的组成： 1）活细胞（）活细胞（Ma）：）： 2）微生物内源代谢的残留物（）微生物内源代谢的残留物（Me）：）： 3）吸附的原废水中难于生物降解的有机物）吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi）：）： 4）无机物质（）无机物质（Mii）：有机物7585%第8页/共82页 3、活性污泥中的微生物：、活性污泥中的微生物： A细菌细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分是活性污泥净化功能最活跃的成分 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属

5、等菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等特征：特征： 1）绝大多数是）绝大多数是好氧好氧和和兼性兼性异养型的异养型的原核细菌原核细菌； 2）在）在好氧好氧条件下，具有很强的条件下，具有很强的分解分解有机物的功有机物的功能；能； 3）具有很高的）具有很高的增殖速率增殖速率，其世代时间仅为，其世代时间仅为20 30分钟；分钟； 4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团菌胶团”的功能。的功能。第9页/共82页0.1mmB、原生动物原生动物-在活性污泥中大约为在活性污泥中大约为103个个/ml钟虫小口钟虫草履虫盖纤虫肾形虫变形虫第10页/共82页C、后生动物后生动物线

6、虫轮虫第11页/共82页原（后）生动物作为原（后）生动物作为“指示性生物指示性生物”数量第12页/共82页 4、活性污泥的性能指标：活性污泥的性能指标：（1）混合液悬浮固体浓度（MLSS）（Mixed Liquor Suspended Solids） MLSS = Ma + Me + Mi + Mi i 单位： mg/L 或 g/m3 （2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS） （Mixed Liquor Volatile Suspended Solids） MLVSS = Ma + Me + Mi 单位： mg/L 或 g/m3SSVSSMLSSMLVSS在条件一定时， 较稳定；对于处理城

7、市污水的活性污泥系统，一般为0.750.85第13页/共82页4、活性污泥的性能指标：活性污泥的性能指标：（3）污泥沉降比（污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）定义：将曝气池中的定义：将曝气池中的混合液混合液在量筒中静置在量筒中静置30分钟分钟，其沉，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示；表示；功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀污泥膨胀；正常范围：正常范围： 20 30%第14页/共82页SV的测定0m

8、in15min30minSV = 40%第15页/共82页 4、活性污泥的性能指标：活性污泥的性能指标：（4）污泥体积指数（污泥体积指数（SVI） （Sludge Volume Index）定义：曝气池出口处混合液经定义：曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，分钟静沉后，1g干污泥所形成的污泥体积，干污泥所形成的污泥体积，( ml/g) )/()/(lgMLSSlmlSVSVI 功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多； 其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生

9、膨胀；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；正常范围：正常范围： 50 150 ml/g（处理城市污水时）（处理城市污水时）)/()/(%)lgMLSSlmlSVSVI10第16页/共82页1.3 1.3 活性污泥法的基本工艺参数活性污泥法的基本工艺参数1、曝气池的有机容积负荷：、曝气池的有机容积负荷： 1）进水进水COD（BOD5）容积）容积负荷负荷： VCQLivCODVCCQLeivCOD)(VBQLivBOD5VBBQLeivBOD)(5)(3dmkgCOD)(3dmkgCOD)(35dmkgBOD)(35dmkgBOD2）COD（ BOD5 ）去除去除容积容积负荷负荷：第

10、17页/共82页2、 曝气池的有机污泥负荷：曝气池的有机污泥负荷：1）进水）进水COD（BOD5）污泥负荷：）污泥负荷：VMLSSCQLisCODdkgMLSSkgCODVMLSSBQLisBOD5dkgMLSSkgBOD5VMLSSCCQLeisCOD)(VMLSSBBQLeisBOD)(5dkgMLSSkgCODdkgMLSSkgBOD5VMLVSSBQLisBOD5dkgMLVSSkgBOD52）COD（BOD5）去除污泥负荷：）去除污泥负荷：第18页/共82页3 、 曝 气 池 的、 曝 气 池 的 水 力 停 留 时 间水 力 停 留 时 间 （H R T、H y d r a u l

11、 i c Retention Time） 4、曝气池的、曝气池的污泥停留时间污泥停留时间（SRT，Sludge Retention Time、 c）QVHRT （h）rwewrwXQXVXQQXQXVxXVSRT)(（d）SVIXr6max10)(mg/l)第19页/共82页活性污泥的增殖规律及应用活性污泥的增殖规律及应用 活性污泥中活性污泥中微生物的增殖微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增殖。必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增殖。 活性污泥的活性污泥的增殖曲线增殖曲线第20页

12、/共82页微生物量时间活性污泥的增殖曲线活性污泥的增殖曲线注意：1）间歇静态培养；2）底物是一次投加对数增殖期对数增殖期减速增殖期减速增殖期内源呼吸期内源呼吸期氧利用速率曲线微生物增殖曲线(M)BOD变化曲线(F)适应期适应期第21页/共82页有关概念F/M值值: 在温度适宜、在温度适宜、DO充足、且不存在抑制物质的条件充足、且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微生物与有机下，活性污泥微生物的增殖速率主要取决于微生物与有机基 质 的 相 对 数 量 ， 即 有 机 基 质基 质 的 相 对 数 量 ， 即 有 机 基 质 ( F o o d ) 与 微 生 物与 微 生

13、 物(Microorganism)的比值，即的比值，即F/M值。值。 F/M值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。要因素。)(55dkgVSSkgBODXVBQLMFvisBOD实际上，实际上，F/M值就是以值就是以BOD5表示的表示的进水污泥负荷进水污泥负荷，即：，即：第22页/共82页活性污泥的增殖曲线的分区 可将增殖曲线分为四个时期：可将增殖曲线分为四个时期： 1)适应期适应期 2)对数增殖期对数增殖期 3)减速增殖期减速增殖期 4)内源呼吸期内源呼吸期第23页/共82页适应期适应期 1）定义：微生物对于新的环境条件、污水中不同种）定义：微生

14、物对于新的环境条件、污水中不同种类的有机物污染物等的类的有机物污染物等的短暂的适应过程短暂的适应过程； 2）活性污泥）活性污泥微生物的变化微生物的变化： 数量数量基本没有变化；基本没有变化； 菌体菌体体积体积增大；增大； 酶系统酶系统相应调整；相应调整； 新的新的变异变异；等。；等。 3）水质）水质指标指标基本无变化。基本无变化。第24页/共82页对数增殖期对数增殖期 F/M值高值高( 2.2 kgBOD/kgVSS.d)，有机物丰富，营养物质不是，有机物丰富，营养物质不是微生物增殖的控制因素；微生物增殖的控制因素； 微生物的增值速率与基质浓度无关，呈微生物的增值速率与基质浓度无关，呈零级反应

15、零级反应，仅由微生物本身，仅由微生物本身特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身生理机能的限制；特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身生理机能的限制； 微生物以最高速率对有机物进行摄取，以微生物以最高速率对有机物进行摄取，以最高速率增殖最高速率增殖，合成新细，合成新细胞；胞； 活性污泥具有高的能量水平，微生物的活动能力很强，污泥质地松活性污泥具有高的能量水平，微生物的活动能力很强，污泥质地松散，不易形成较好的絮凝体，散，不易形成较好的絮凝体，沉淀性能不佳沉淀性能不佳； 活性污泥的活性污泥的代谢速率极高代谢速率极高，需氧量大；，需氧量大； 一般不采用此阶段作为运行工况。（但也有，如一般不采

16、用此阶段作为运行工况。（但也有，如高负荷活性污泥法高负荷活性污泥法）第25页/共82页减速增长期减速增长期F/M值下降到一定水平后，值下降到一定水平后，有机物的浓度有机物的浓度成为微生物增殖的控制因成为微生物增殖的控制因素；素； 微生物的增殖速率与残存的有机物呈正比，为微生物的增殖速率与残存的有机物呈正比，为一级反应一级反应； 有机底物的有机底物的降解速率降解速率也开始下降；也开始下降； 微生物的微生物的增殖速率增殖速率在逐渐下降，直至最终下降为在逐渐下降，直至最终下降为零零，但活性污泥的，但活性污泥的量仍持续增长并最终达到最高；量仍持续增长并最终达到最高； 絮凝体开始形成絮凝体开始形成，活性

17、污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好；，活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好； 出水水质出水水质有较大改善，且整个系统运行稳定；有较大改善，且整个系统运行稳定； 大多数污水厂曝气池的大多数污水厂曝气池的运行工况运行工况。第26页/共82页微生物量时间活性污泥的增殖曲线对数增殖期对数增殖期减速增殖期减速增殖期内源呼吸期内源呼吸期氧利用速率曲线微生物增殖曲线(M)BOD变化曲线(F)适应期适应期第27页/共82页内源呼吸期内源呼吸期 内源呼吸的速率在本期之初首次内源呼吸的速率在本期之初首次超过超过了合成速率，了合成速率，因此从整体上来说，因此从整体上来说，活性污泥的量在减少活性污泥的量在减少，最终

18、，最终所有的活细胞将消亡，而仅残留下内源呼吸的残所有的活细胞将消亡，而仅残留下内源呼吸的残留物，而这些物质多是难于降解的细胞壁等；留物，而这些物质多是难于降解的细胞壁等； 污泥的无机化程度较高，污泥的无机化程度较高，沉降性能良好沉降性能良好，但凝聚，但凝聚性较差；有机物基本消耗殆尽，性较差；有机物基本消耗殆尽，处理水质良好处理水质良好； 一般不采用这一阶段作为运行工况，但也有采用，一般不采用这一阶段作为运行工况，但也有采用，如如延时曝气法延时曝气法。第28页/共82页活性污泥增殖规律的应用：活性污泥增殖规律的应用：1）活性污泥的增殖状况，主要是由）活性污泥的增殖状况，主要是由F/M值值所控制；

19、所控制；2）不同增殖期的活性污泥，性能不同，）不同增殖期的活性污泥，性能不同，出水水质出水水质也不也不同；同；3）通过调整）通过调整F/M值，可值，可调控曝气池的运行工况调控曝气池的运行工况，以达，以达到所要求的出水水质和活性污泥的良好性能；到所要求的出水水质和活性污泥的良好性能；4）推流式活性污泥法：）推流式活性污泥法： 一段线段一段线段； 完全混合式活性污泥法：完全混合式活性污泥法： 一个点一个点第29页/共82页微生物量时间活性污泥的增殖曲线活性污泥的增殖曲线对数增殖减速增殖内源呼吸适应期第30页/共82页有机物降解与微生物增殖：有机物降解与微生物增殖：活性污泥微生物增殖是微生物增殖和自

20、身氧化活性污泥微生物增殖是微生物增殖和自身氧化( (内源呼吸内源呼吸) )两项两项作用的综合结果，所以，微生物的作用的综合结果，所以，微生物的净增殖速率净增殖速率为：为：esndtdxdtdxdtdx式中：式中：ndtdx活性污泥中微生物的净增值速率（活性污泥中微生物的净增值速率（kgVSS/d）；）；usdtdsadtdx活性污泥中微生物的合成速率（活性污泥中微生物的合成速率（kgVSS/d）；）；其中：其中：a 降解降解1kgBOD所产生的所产生的VSS，即产率系数，即产率系数（kgVSS/kgBOD.d）；）；vebxdtdx活性污泥中微生物的自身氧化速率（活性污泥中微生物的自身氧化速率

21、（kgVSS/d）；）；其中：其中：b 活性污泥的自身氧化系数（活性污泥的自身氧化系数（kgVSS/kgVSS.d，一般为，一般为d-1）；）； xv 系统中活性污泥的总量（系统中活性污泥的总量（kgVSS）第31页/共82页有机物降解与微生物增殖：有机物降解与微生物增殖：因此，活性污泥微生物增殖的基本方程式因此，活性污泥微生物增殖的基本方程式: : 积分后，得出活性污泥微生物在曝气池内每日的净增长量为积分后，得出活性污泥微生物在曝气池内每日的净增长量为: : Si进水进水BOD浓度浓度(kgBOD/m3)； Se 出水浓度出水浓度(kgBOD/m3)。式中式中: x每日的污泥增长量每日的污泥

22、增长量(kgVSS/d)；= QwXr Q 每日处理废水量每日处理废水量(m3/d)；vugbxdtdsadtdxvrbVXaQSxeirSSS第32页/共82页a、b经验值的获得：经验值的获得： (1) 对于对于生活污水生活污水或相近的工业废水或相近的工业废水: a = 0.50.65，b = 0.050.1； (2) 对于对于工业废水工业废水，则：，则： 合成纤维废水合成纤维废水0.380.10含酚废水含酚废水 0.55 0.13制浆与造纸废水制浆与造纸废水0.760.016制药废水制药废水 0.77 酿造废水酿造废水0.93 工业废水工业废水ab亚硫酸浆粕废水亚硫酸浆粕废水 0.55 0

23、.13第33页/共82页a、b经验值的获得：经验值的获得：（3）通过小试获得：bVXQSaVXxvrvvrbVXaQSx可改写为： a bQSr/VXv(kgBOD/kgVSS.d)x/VXv(1/d)第34页/共82页有机物降解与需氧：有机物降解与需氧：氧在微生物代谢过程中的用途：氧在微生物代谢过程中的用途：(1)氧化分解有机物；氧化分解有机物；(2)氧化分解自身的细胞物质。氧化分解自身的细胞物质。vrXVbSQaO2式中：式中：O2曝气池中混合液的需氧量，曝气池中混合液的需氧量，kgO2/d; a代谢每代谢每kgBOD所需的氧量，所需的氧量， kgO2/kgBOD.d; b 每每 k g

24、V S S 每 天 进 行 自 身 氧 化 所 需 的 氧 量 ，每 天 进 行 自 身 氧 化 所 需 的 氧 量 ， kgO2/kgVSS.d 。第35页/共82页有机物降解与需氧有机物降解与需氧:上式可改写为：上式可改写为：52bLabXVSQaXVOsrBODvrv522srBODrvrLbaSQXVbaSQOO或或式中：式中：O2/VXv单位质量污泥的需氧量单位质量污泥的需氧量，kgO2/kgVSS.d; O2=O2/QSr去除每去除每kgBOD所需的氧量所需的氧量， kgO2/kgBOD.d; 思考题：思考题：如何解释单位质量污泥的需氧量与负荷如何解释单位质量污泥的需氧量与负荷成正

25、比成正比，而去除单位，而去除单位质量质量BOD的需要量与负荷的需要量与负荷成反比成反比？第36页/共82页a、b值的确定: 活性污泥法处理城市污水：活性污泥法处理城市污水： 运行方式运行方式 O2ab完全混合式完全混合式0.7 1.10.420.11生物吸附法生物吸附法0.7 1.1 传统曝气法传统曝气法0.8 1.1 延时曝气法延时曝气法1.4 1.80.530.188第37页/共82页a、b值的确定: 活性污泥法处理工业污水：活性污泥法处理工业污水： 废水种类废水种类ab石油化工废水石油化工废水0.750.16合成纤维废水合成纤维废水0.550.142含酚废水含酚废水0.56 制浆与造纸废

26、水制浆与造纸废水0.380.092制药废水制药废水0.350.354酿造废水酿造废水0.93 漂染废水漂染废水0.5 0.60.065炼油废水炼油废水0.550.12亚硫酸浆粕废水亚硫酸浆粕废水0.400.185第38页/共82页a a、b b值的确定值的确定: :(3)试验法:52bLaXVOsrBODv a bLsrBOD(kgBODr/kgVSS.d)O2/VXv(kgO2/kgVSS.d)第39页/共82页1.4 1.4 传统活性污泥法及其演变传统活性污泥法及其演变1)传统活性污泥法传统活性污泥法；2)完全混合活性污泥法完全混合活性污泥法；3)阶段曝气活性污泥法；阶段曝气活性污泥法；4

27、)吸附吸附再生活性污泥法再生活性污泥法；5)延时曝气活性污泥法；延时曝气活性污泥法；6)高负荷活性污泥法；高负荷活性污泥法；7)纯氧曝气活性污泥法纯氧曝气活性污泥法；8)浅层低压曝气活性污泥法；浅层低压曝气活性污泥法；9)深水曝气活性污泥法；深水曝气活性污泥法；10)深井曝气活性污泥法深井曝气活性污泥法。第40页/共82页回流污泥二次沉淀池废水废水曝气池初次沉淀池出水出水空气空气剩余活性污泥 QSi VX QwXSe Q-QwXeSe QrXrSe Q+QrXSe一、传统活性污泥法：一、传统活性污泥法： 1)工艺流程:第41页/共82页一、传统活性污泥法：一、传统活性污泥法：平面图剖面图 曝气

28、头曝气头 曝气设备曝气设备 隔墙隔墙 空气管沟空气管沟第42页/共82页一、传统活性污泥法：一、传统活性污泥法： 供氧速率与需氧速率曝气池长度曝气池长度 供氧速率供氧速率 需氧速率曲线需氧速率曲线需氧量需氧量第43页/共82页微孔曝气头第44页/共82页一、传统活性污泥法：一、传统活性污泥法： 主要优点：主要优点： a. 处理效果好：处理效果好：BOD5的去除率可达的去除率可达9095%； b. 对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。节。 4)主要问题：主要问题： a. 为了避免池为了避免池首端首端形成形成厌氧状态厌氧状态，不宜采用过高，不宜采

29、用过高的有机负荷，因而池容较大，的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大占地面积较大； b. 在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会象，会浪费了动力费用浪费了动力费用； c. 对冲击负荷的适应性较弱。对冲击负荷的适应性较弱。第45页/共82页传统活性污泥法传统活性污泥法设计参数设计参数容积负荷容积负荷 (kgBOD5/m3.d) 0.3 0.6MLSS (mg/l) 1500 3000回流比回流比 (%) 25 50污泥负荷污泥负荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)0.2 0.4污泥龄污泥龄 c(d)5 15MLVSS (mg/l)1200 24

30、00曝气时间曝气时间HRT (h)4 8BOD5去除率去除率 (%)85 95第46页/共82页二、完全混合活性污泥法二、完全混合活性污泥法 工艺流程回流污泥二次沉淀池废水废水曝气池初次沉淀池出水出水空气空气剩余活性污泥 完全混合曝气池完全混合曝气池第47页/共82页二、完全混合活性污泥法二、完全混合活性污泥法 主要特点：主要特点：a. 可以方便地通过对可以方便地通过对F/M的调节，使反应器的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；内的有机物降解反应控制在最佳状态；b. 进水一进入曝气池，就立即被大量混合液进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；所稀

31、释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；c. 适合于处理较高浓度的有机工业废水适合于处理较高浓度的有机工业废水第48页/共82页二、完全混合活性污泥法二、完全混合活性污泥法 主要结构形式：a.合建式（曝气沉淀池）b.分建式第49页/共82页合建式曝气池曝气沉淀池第50页/共82页合建式曝气池（曝气沉淀池）第51页/共82页分建式曝气池第52页/共82页 污泥负荷污泥负荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)污泥龄污泥龄 (d)MLVSS (mg/l)曝气时间曝气时间HRT (h)BOD5去除率去除率 (%)设计参数设计参数容积负荷容积负荷 (kgBOD5/m3.d)08 2.0MLSS (mg/l)

32、 3000 6000回流比回流比 (%) 25 1000.2 0.65 15 2400 4800 3 5 85 90第53页/共82页三、阶段曝气活性污泥法三、阶段曝气活性污泥法 分段进水法或多点进水法分段进水法或多点进水法 工艺流程工艺流程第54页/共82页多点进水活性污泥法的工艺流程多点进水活性污泥法的工艺流程出水出水进水进水二沉池二沉池进水点进水点剩余污泥剩余污泥回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥出水出水进水点进水点进水进水剩余污泥剩余污泥二沉池二沉池进水点进水点第55页/共82页三、阶段曝气活性污泥法三、阶段曝气活性污泥法 分段进水法或多点进水法分段进水法或多点进水法 主要特点：主要特点

33、：a.废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供氧速率与需氧速率之间的矛盾，有利于降废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供氧速率与需氧速率之间的矛盾，有利于降低能耗；低能耗；b.废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力；废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力；第56页/共82页三、阶段曝气活性污泥法三、阶段曝气活性污泥法 分段进水法或多点进水法分段进水法或多点进水法设计参数设计参数容积负荷容积负荷 (kgBOD5/m3.d)0.6 1.0MLSS (mg/l)2000 3500回流比回流比 (%)25 75污泥负荷污泥负荷 (kgBOD5/kgML

34、SS.d)0.2 0.4污泥龄污泥龄 (d)5 15MLVSS (mg/l)1600 2800曝气时间曝气时间HRT (h)3 8BOD5去除率去除率 (%)85 90第57页/共82页四、吸附再生活性污泥法四、吸附再生活性污泥法 又称生物吸附法或接触稳定法又称生物吸附法或接触稳定法 主要特点：主要特点： 将将吸附吸附、降解降解两个过程分别控制在不同的反应器内进行。两个过程分别控制在不同的反应器内进行。第58页/共82页活性污泥净化反应过程活性污泥净化反应过程: 在活性污泥处理系统中，有机底物从废水中被去除的在活性污泥处理系统中，有机底物从废水中被去除的实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微

35、生物摄实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程，这一过程的结果是污水得到取、代谢与利用的过程，这一过程的结果是污水得到了净化，微生物获得了能量而合成新的细胞，活性污了净化，微生物获得了能量而合成新的细胞，活性污泥得到了增长。泥得到了增长。 一般将这整个净化反应过程分为三个阶段：一般将这整个净化反应过程分为三个阶段： 1）初期吸附；）初期吸附； 2）微生物代谢；）微生物代谢； 3）活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩）活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩第59页/共82页活性污泥的初期吸附作活性污泥的初期吸附作用用曝气过程曝气过程降解降解初期吸附初期吸附BOD第60页/共82页活性污泥的初

36、期吸附作用活性污泥的初期吸附作用 在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间(10 30min)内，由于活性污泥具有很大的表面积因而具有很强内，由于活性污泥具有很大的表面积因而具有很强的吸附能力，因此在这很短的时间内，就能够去除废水中大量的的吸附能力，因此在这很短的时间内，就能够去除废水中大量的呈悬浮和胶体状态的有机污染物，使废水的呈悬浮和胶体状态的有机污染物，使废水的BOD5值值(或或COD值值)大幅度下降。大幅度下降。 但不是真正的降解，随着时间的推移，混合液的但不是真正的降解，随着时间的推移，混合液的BOD5值会回升，值会

37、回升，再之后，再之后，BOD5值才会逐渐下降。值才会逐渐下降。 活性污泥吸附作用的大小与很多因素有关活性污泥吸附作用的大小与很多因素有关: 1）废水的性质、特性：）废水的性质、特性： 含有较高浓度呈悬浮或胶体状态的有机污染物。含有较高浓度呈悬浮或胶体状态的有机污染物。 2）活性污泥的状态：）活性污泥的状态： 充分的再生曝气，一般应使活性污泥微生物进入内源代谢充分的再生曝气，一般应使活性污泥微生物进入内源代谢期，才能使其吸附功能得到恢复和增强。期，才能使其吸附功能得到恢复和增强。第61页/共82页四、吸附再生活性污泥法四、吸附再生活性污泥法 又称生物吸附法或接触稳定法又称生物吸附法或接触稳定法

38、工艺流程工艺流程回流污泥回流污泥进水进水出水出水吸附池吸附池二沉池二沉池剩余污泥剩余污泥再生池再生池回流污泥回流污泥出水出水进水进水剩余污泥剩余污泥吸附段吸附段再生段再生段二沉池二沉池第62页/共82页四、吸附再生活性污泥法四、吸附再生活性污泥法 又称生物吸附法或接触稳定法又称生物吸附法或接触稳定法 1)1)主要优点：主要优点：a.a.废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短，吸附池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，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。吸附池与再生池容因此，再生池的容积也是小的。吸附池与再

39、生池容积只和仍低于传统法曝气池的容积，建筑费用较低；积只和仍低于传统法曝气池的容积，建筑费用较低；b.b.具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。 2)2)主要缺点：主要缺点： 对废水的处理效果低于传统法，此外，对溶解对废水的处理效果低于传统法，此外，对溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。性有机物含量较高的废水，处理效果更差。第63页/共82页四、吸附再生活性污泥法四、吸附再生活性污泥法 又称生物吸附法或接触稳定法又称生物吸附法或接触稳定法设计参数设计参数容

40、积负荷容积负荷 (kgBOD5/m3.d)1.0 1.2MLSS (mg/l)吸附池：吸附池：1000 3000再生池：再生池：4000 10000回流比回流比 (%)25 100污泥负荷污泥负荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)0.2 0.6污泥龄污泥龄 (d)5 15MLVSS (mg/l)吸附池：吸附池：800 2400 再生池：再生池：3200 8000曝气时间曝气时间HRT (h)吸附池吸附池0.5 1.0；再生池再生池3 6BOD5去除率去除率 (%)80 90第64页/共82页五、延时曝气活性污泥法五、延时曝气活性污泥法 完全氧化活性污泥法完全氧化活性污泥法 1)主要特点：主要

41、特点： a. 有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥少且稳定，无需再进行处理；状态，剩余污泥少且稳定，无需再进行处理； b. 处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性；负荷有较强的适应性； c. 在某些情况下，可不设初沉池。在某些情况下，可不设初沉池。 2)主要缺点：主要缺点： 池容大、曝气时间长，占地面积大；池容大、曝气时间长，占地面积大； 建设费用和运行费用高；建设费用和运行费用高； 适用条件：适用条件： 出水水质高，小规模，水量一般在出水水质高，小规模，水量一般在1000m3/d以下

42、。以下。第65页/共82页五、延时曝气活性污泥法五、延时曝气活性污泥法 完全氧化活性污泥法完全氧化活性污泥法设计参数设计参数容积负荷容积负荷 (kgBOD5/m3.d) 0.1 0.4MLSS (mg/l) 3000 6000回流比回流比 (%) 75 100污泥负荷污泥负荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)0.05 0.15污泥龄污泥龄 (d)20 30MLVSS (mg/l)2400 4800曝气时间曝气时间HRT (h) 18 48BOD5去除率去除率 (%) 95 第66页/共82页六、高负荷活性污泥法六、高负荷活性污泥法 又称短时曝气法或不完全曝气活性污泥法又称短时曝气法或不完全曝

43、气活性污泥法 1)主要特点：主要特点：a. 有机负荷率高，曝气时间短，对废水的处理效果较有机负荷率高，曝气时间短，对废水的处理效果较低；低；b. 在系统和曝气池的构造等方面与传统法相同。在系统和曝气池的构造等方面与传统法相同。第67页/共82页六、高负荷活性污泥法六、高负荷活性污泥法 又称短时曝气法或不完全曝气活性污泥法又称短时曝气法或不完全曝气活性污泥法 主要设计参数：主要设计参数： 设计参数设计参数容积负荷容积负荷 (kgBOD5/m3.d) 1.22.4MLSS (mg/l) 200500回流比回流比 (%) 515污泥负荷污泥负荷 (kgBOD5/kgMLSS.d)1.55.0污泥龄污

44、泥龄 (d) 0.252.5MLVSS (mg/l) 160400曝气时间曝气时间HRT (h) 1.53.0BOD5去除率去除率 (%) 6075第68页/共82页七、纯氧曝气活性污泥法七、纯氧曝气活性污泥法 工艺流程工艺流程纯氧纯氧进水进水尾气尾气出水出水回流污泥回流污泥气体循气体循环泵环泵气体分散及气体分散及搅拌装置搅拌装置第69页/共82页七、纯氧曝气活性污泥法七、纯氧曝气活性污泥法 1)主要特点：主要特点：a. 纯氧中氧的分压比空气约高纯氧中氧的分压比空气约高5倍，纯氧曝气倍，纯氧曝气可大大提高氧的转移效率；可大大提高氧的转移效率；b. 氧的转移率可提高到氧的转移率可提高到80-90

45、%，而一般的鼓，而一般的鼓风曝气仅为风曝气仅为525%左右；左右；c . 可 使 曝 气 池 内 活 性 污 泥 浓 度 高 达可 使 曝 气 池 内 活 性 污 泥 浓 度 高 达4000 7000mg/l，能够大大提高曝气池的容，能够大大提高曝气池的容积负荷；积负荷；d. 剩余污泥产量少，剩余污泥产量少，SVI值也低，污泥膨胀较值也低，污泥膨胀较少发生。少发生。第70页/共82页七、纯氧曝气活性污泥法七、纯氧曝气活性污泥法设计参数设计参数容积负荷容积负荷 (kgBOD5/m3.d) 2.0 3.2MLSS (mg/l) 6000 10000回流比回流比 (%) 25 50污泥负荷污泥负荷

46、(kgBOD5/kgMLSS.d)0.4 1.0污泥龄污泥龄 (d)5 15MLVSS (mg/l)4000 6500曝气时间曝气时间HRT (h)1.5 3.0溶解氧浓度溶解氧浓度DO (mg/l) 6 10SVI (ml/g) 30 50BOD5去除率去除率 (%) 75 95第71页/共82页八、浅层低压曝气法八、浅层低压曝气法 理论基础：只有在气泡形成和破碎的瞬间，氧的理论基础：只有在气泡形成和破碎的瞬间，氧的转移率最高，因此，没有必要延长气泡在水中的转移率最高，因此，没有必要延长气泡在水中的上升距离。上升距离。 其曝气装置一般安装在水下其曝气装置一般安装在水下0.8 0.9米处，因此

47、米处，因此可以采用风压在可以采用风压在1米以下的低压风机，动力效率米以下的低压风机，动力效率较高，可达较高，可达1.80 2.60kgO2/kw.h； 其氧转移率较低，一般只有其氧转移率较低，一般只有2.5%； 池中设有导流板，可使混合液呈循环流动状态。池中设有导流板，可使混合液呈循环流动状态。 第72页/共82页八、浅层低压曝气法八、浅层低压曝气法微孔板微孔板0.60.80.60.8导流板导流板第73页/共82页九、深水曝气活性污泥法九、深水曝气活性污泥法 1)主要特点：主要特点： a. 曝气池水深在曝气池水深在7 8m以上，以上， b. 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；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； c. 占地面积较小。占地面积较小。第74页/共82页九、