活性污泥处理系统的设计、运行课件

1、12-912-9 1.水力负荷水力负荷 流向污水厂的流量变化流向污水厂的流量变化 一天内的流量变化一天内的流量变化 随季节的流量变化随季节的流量变化 雨水造成的流量变化雨水造成的流量变化 泵的选择不当造成的流量变化泵的选择不当造成的流量变化12-9 水力负荷变化影响曝气池和二次沉淀池的运行。水力负荷变化影响曝气池和二次沉淀池的运行。 曝气池：曝气池：12-9 2.污泥负荷污泥负荷 Ls 和和X大，则大，则V小。小。 要求处理效率高时要求处理效率高时, Ls不宜大于不宜大于0.5kgBOD/kgMLSSd；如要求进入硝化阶段如要求进入硝化阶段, 一般一般0.15kgBOD/kgMLSSd。 高负

2、荷可减小曝气池体积，高负荷可减小曝气池体积， Ls可达可达1.0kgBOD/kgMLSSd，但出水水质降低，但出水水质降低, 剩余污泥量大，剩余污泥量大，增加污泥处置费用和难度。增加污泥处置费用和难度。 低负荷池子大低负荷池子大, 高污泥浓度高污泥浓度, 基本上没有剩余污泥基本上没有剩余污泥-延时延时曝气法。曝气法。0esQ SSVLX12-9 3.微生物浓度微生物浓度 12-9 3.微生物浓度微生物浓度穿孔管穿孔管20-30mg/(Lh)，微孔扩散器，微孔扩散器40-60mg/(Lh)，纯氧，纯氧曝气曝气150mg/(Lh), 对不同的水质、不同的工艺应根据具体情况探索合理对不同的水质、不同

3、的工艺应根据具体情况探索合理的微生物浓度。的微生物浓度。 采用鼓风曝气没备的传统活性污泥法时，曝气池中采用鼓风曝气没备的传统活性污泥法时，曝气池中MLSS在在2000mg/L左右是适宜的左右是适宜的12-9 4. 曝气时间曝气时间 12-912-9 5. 污泥泥龄污泥泥龄(SRT) SRT至少等于至少等于HRT。此时。此时, 微生物量小微生物量小, 营养物质营养物质相对丰富相对丰富, 细菌活性强细菌活性强, 絮凝沉淀性差不易沉淀。絮凝沉淀性差不易沉淀。 回流使回流使SRT大于大于HRT, 微生物浓度增加可改善微微生物浓度增加可改善微生物絮凝性生物絮凝性, 提高二沉池固液分离性能。但过长提高二沉

4、池固液分离性能。但过长SRT会使微生物老化会使微生物老化, 絮凝性变差絮凝性变差, 并增加惰性物并增加惰性物质引起的浊度。质引起的浊度。 SRT应满足工艺要求应满足工艺要求, 不能太短不能太短, 也不能过长。也不能过长。12-9 5.污泥泥龄污泥泥龄(SRT)高负荷系统，接近高负荷系统，接近10:1。12-9 6. 氧传递速率氧传递速率 , 供气量一方面提供充足氧供气量一方面提供充足氧, 另一方面使悬浮固体另一方面使悬浮固体处于悬浮紊动状态处于悬浮紊动状态,使细菌得到氧。使细菌得到氧。 曝气设备的选择、布置、曝气方式以及与池型的曝气设备的选择、布置、曝气方式以及与池型的配合，是提高曝气池性能的

5、重要条件。配合，是提高曝气池性能的重要条件。12-9 6 氧传递速率氧传递速率 曝气方式：机械曝气，鼓风曝气。曝气方式：机械曝气，鼓风曝气。 曝气头布置方式：布置在一侧，铺满池底。曝气头布置方式：布置在一侧，铺满池底。12-9 7. 回流污泥浓度回流污泥浓度 ()RRQXQ rRQ X曝气池曝气池二次二次沉淀池沉淀池1RRXXR12-9 7. 回流污泥浓度回流污泥浓度 XR与污泥浓缩性能和浓缩时间有关，与污泥浓缩性能和浓缩时间有关， SVI(体积指数体积指数)污污泥沉降浓缩性指标，泥沉降浓缩性指标，SVI为为100时相应回流污泥浓度时相应回流污泥浓度10 000mg/L。回流能力过大影响二沉池

6、浓缩状态，回流污。回流能力过大影响二沉池浓缩状态，回流污泥浓度会相应降低。泥浓度会相应降低。 沉降浓缩性差的污泥，沉降浓缩性差的污泥，XR在在5 000-8 000mg/L; 若若XR 在在7 000 mg/L，则曝气池，则曝气池MLSS在在3 000mg/L，R必须大于必须大于0.75。12-9 8. 污泥回流量污泥回流量 回流污泥量与回流污泥浓度和所期望的回流污泥量与回流污泥浓度和所期望的MLSS浓度有关。浓度有关。要求的要求的MLSS浓度高，回流量就要增大。浓度高，回流量就要增大。 高污泥回流量会增大沉淀池流量，增加二沉池负荷，降高污泥回流量会增大沉淀池流量，增加二沉池负荷，降低沉淀效率

7、。低沉淀效率。 为使沉淀池运行稳定，回流量的设计应有弹性，且应操为使沉淀池运行稳定，回流量的设计应有弹性，且应操作在可能的最低流量。作在可能的最低流量。12-9 8.污泥回流量污泥回流量 回流方式：常量污泥回流优于变量回流。回流方式：常量污泥回流优于变量回流。 变量回流：变量回流： 为保持稳定有机负荷为保持稳定有机负荷, 采用进水流量变化而调节采用进水流量变化而调节, 存在的存在的问题：问题： 进水流量增加，有机物浓度不一定保持或提高，提高进水流量增加，有机物浓度不一定保持或提高，提高回流比，往往降低有机负荷。回流比，往往降低有机负荷。 随流量增加而增加回流量，对二沉池产生冲击，出流随流量增加

8、而增加回流量，对二沉池产生冲击，出流恶化。恶化。 增加增加MLSS必须同时增大曝气量，引起曝气系统超负必须同时增大曝气量，引起曝气系统超负荷，也可能使出水恶化。荷，也可能使出水恶化。12-9 常量回流的优势：常量回流的优势： 入流较低时入流较低时, 回流污泥量比从曝气池中流入沉淀池的回流污泥量比从曝气池中流入沉淀池的多，曝气池多，曝气池MLSS增加，为流量和有机负荷的增加作准增加，为流量和有机负荷的增加作准备，而沉淀池中贮存的污泥体积变得最小。备，而沉淀池中贮存的污泥体积变得最小。 流量增加和有机负荷增加时，池中较高的流量增加和有机负荷增加时，池中较高的MLSS已具已具备了适应条件，这时有更多

9、备了适应条件，这时有更多MLSS流向沉淀池，而二次流向沉淀池，而二次沉淀池也已留出了空间。沉淀池也已留出了空间。MLSS能自动地响应流量和有能自动地响应流量和有机负荷的变化机负荷的变化, 以产生最好的出流质量。以产生最好的出流质量。 季节性流量变化较大，只需几个星期改变一次回流量。季节性流量变化较大，只需几个星期改变一次回流量。12-9 曝气池构造对活性物污泥法运行起着十分重要的曝气池构造对活性物污泥法运行起着十分重要的作用。作用。 推流式推流式 完全混合式完全混合式12-9 12-9 10. PH和碱度和碱度 问题及解决方法问题及解决方法 缺少蛋白质的污水，容易缺少蛋白质的污水，容易pH过低

10、。糖厂、淀粉厂和某过低。糖厂、淀粉厂和某些合成化学厂，问题尤为严重。糖、醛、丙酮和乙醇代些合成化学厂，问题尤为严重。糖、醛、丙酮和乙醇代谢为有机酸，降低谢为有机酸，降低pH和减慢代谢速度。和减慢代谢速度。 碱、草木灰或石灰可直接添加到曝气池，维持所希望的碱、草木灰或石灰可直接添加到曝气池，维持所希望的pH。碱或石灰同代谢产生的二氧化碳作用产生碳酸钠。碱或石灰同代谢产生的二氧化碳作用产生碳酸钠或碳酸钙可作为缓冲剂。或碳酸钙可作为缓冲剂。 工业污水中的有机酸常在曝气池前进行中和。有机物被工业污水中的有机酸常在曝气池前进行中和。有机物被代谢时，形成了相应的碳酸盐。氨基化合物和蛋白质由代谢时，形成了相

11、应的碳酸盐。氨基化合物和蛋白质由于代谢释放了铵离子，从而形成碳酸铵于代谢释放了铵离子，从而形成碳酸铵 。12-9 12-9 12-9 ：12-9 混合情况决定絮体大小和结构。混合情况决定絮体大小和结构。 过分曝气，虽溶解氧浓度很高，但紊动剧烈，絮过分曝气，虽溶解氧浓度很高，但紊动剧烈，絮体破裂，出水浊度升高。特别是对于耗氧速度不体破裂，出水浊度升高。特别是对于耗氧速度不高，而泥龄偏长的系统，强烈混合使破碎的絮休高，而泥龄偏长的系统，强烈混合使破碎的絮休很难再凝聚。很难再凝聚。 12-9 13. 污泥膨胀污泥膨胀 概念：概念：正常的活性污泥沉降性能良好，污泥体积指数正常的活性污泥沉降性能良好，污

12、泥体积指数SVI在在50150，活性污泥不正常时，污泥不易沉淀，活性污泥不正常时，污泥不易沉淀，SVI升高，混合液在升高，混合液在1000mL量筒中沉淀量筒中沉淀30min后，污泥后，污泥体积膨胀，上层清夜减少，这种现象称污泥膨胀。体积膨胀，上层清夜减少，这种现象称污泥膨胀。 主要特征：主要特征：污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性差；污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性差；SV值增大，有时达到值增大，有时达到90，SVI达到达到200以上，大量污以上，大量污泥流失，出水浑浊，二次沉淀池难以固液分离，回流污泥流失，出水浑浊，二次沉淀池难以固液分离，回流污泥浓度低，无法维持曝气池正常工作。泥浓度低，

13、无法维持曝气池正常工作。但处理功能和净但处理功能和净化效果并不差。化效果并不差。12-9 丝状菌膨胀丝状菌膨胀 丝状菌过量发育的结果。活性污泥是菌胶团与丝状菌的丝状菌过量发育的结果。活性污泥是菌胶团与丝状菌的共生系统，二者平衡生长时，不会产生污泥膨胀，当丝共生系统，二者平衡生长时，不会产生污泥膨胀，当丝状菌生长超过菌胶团细菌时，大量的丝状菌从污泥絮体状菌生长超过菌胶团细菌时，大量的丝状菌从污泥絮体中伸出很长的菌丝体，菌丝体互相搭接，构成一个框架中伸出很长的菌丝体，菌丝体互相搭接，构成一个框架结构，阻碍菌胶团的絮凝和沉降，引起膨胀问题结构，阻碍菌胶团的絮凝和沉降，引起膨胀问题12-9 12.污泥

14、膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀 丝状菌在曝气池中过度增殖原因：丝状菌在曝气池中过度增殖原因： 表面积容积比假说：丝状菌比表面积比絮状菌大很多，表面积容积比假说：丝状菌比表面积比絮状菌大很多，在取得低浓度底物在取得低浓度底物(BOD、DO、N、P等等)时更有利。例时更有利。例如菌胶团要求溶解氧至少如菌胶团要求溶解氧至少0.5mg/L，而丝状菌在溶解氧，而丝状菌在溶解氧低于低于0.1mgL的环境中也能较好地生长。所以，在低的环境中也能较好地生长。所以，在低底物条件下，易发生污泥膨胀。底物条件下，易发生污泥膨胀。12-9 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀 造成丝状菌膨胀的因素造成丝状

15、菌膨胀的因素12-9 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀水温高于水温高于2525度易发生污泥膨胀度易发生污泥膨胀水温低于水温低于1515度不易发生污泥膨胀度不易发生污泥膨胀pHpH值低于值低于6 6时易发生污泥膨胀时易发生污泥膨胀12-9 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀12-9 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀12-9 与丝状菌性膨胀类似，与丝状菌性膨胀类似，SVI很高，污泥难沉淀、压缩。很高，污泥难沉淀、压缩。但处理效率仍很高，上清液也清澈。显微镜下，看不到但处理效率仍很高，上清液也清澈。显微镜下，看不到丝状细菌，即使看到也是数量极少的短丝状菌丝状细菌，即

16、使看到也是数量极少的短丝状菌 非丝状菌膨胀主要发生在水温较低而污泥负荷太高时，非丝状菌膨胀主要发生在水温较低而污泥负荷太高时，此时细菌吸附大量有机物此时细菌吸附大量有机物,来不及代谢来不及代谢,在胞外积贮大量在胞外积贮大量高粘性多糖类物质高粘性多糖类物质, 表面附着水大为增加，难以沉淀压表面附着水大为增加，难以沉淀压缩，缩，12-9 运行中发生污泥膨胀，针对膨胀的类型和丝状菌的特性，运行中发生污泥膨胀，针对膨胀的类型和丝状菌的特性，采取以下措施抑制：采取以下措施抑制： 控制曝气量，使曝气池中保持适量的溶解氧（不低于控制曝气量，使曝气池中保持适量的溶解氧（不低于12mg/L，不超过，不超过4mg

17、/L）；）； 调整调整pH值；值； 如氮、磷比例失调，适量投加氮和的磷化合物；如氮、磷比例失调，适量投加氮和的磷化合物； 投加化学药剂（如铁盐凝聚剂、有机阳离子凝聚剂，投加化学药剂（如铁盐凝聚剂、有机阳离子凝聚剂，某些黄泥等惰性物质以及漂白粉、液氯等）。但投加药某些黄泥等惰性物质以及漂白粉、液氯等）。但投加药剂费用较贵，停止加药后又会恢复膨胀，而且并不是对剂费用较贵，停止加药后又会恢复膨胀，而且并不是对各类膨胀都是有效的；各类膨胀都是有效的； 城市污水厂的污水在经过沉砂池后，跳越初沉池，直城市污水厂的污水在经过沉砂池后，跳越初沉池，直接进入曝气池。接进入曝气池。12-9 在设计时，对于容易发生

18、污泥膨胀的污水，可以采取以下一些方在设计时，对于容易发生污泥膨胀的污水，可以采取以下一些方法法 减小城市污水厂的初沉池或取消初沉池，增加进入曝气池的污减小城市污水厂的初沉池或取消初沉池，增加进入曝气池的污水中悬浮物，可使曝气池中的污泥浓度明显增加，污泥沉降性能水中悬浮物，可使曝气池中的污泥浓度明显增加，污泥沉降性能改善；改善； 两级生物处理法，即采用沉砂池一级曝气池中间沉淀池两级生物处理法，即采用沉砂池一级曝气池中间沉淀池二级曝气池二次沉淀池的工艺，或是初次沉淀池生物膜法处二级曝气池二次沉淀池的工艺，或是初次沉淀池生物膜法处理曝气池二次沉淀池等工艺。这种方法，实际改变了进入后理曝气池二次沉淀池等工艺。这种方法，实际改变了进入后面的曝气池时的水质，可以有效地防止活性污泥的膨胀；面的曝气池时的水质，可以有效地防止活性污泥的膨胀； 对于现有的容易发生污泥严重膨胀的污水厂，可以在曝气池的对于现有的容易发生污泥严重膨胀的污水厂，可以在曝气池的前面部分补充设置足够的填料。这样，既降低了曝气池的污泥负前面部分补充设置足够的填料。这样