3.2活性污泥处理系统的设计运行ppt课件

1、12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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：流量增加，停留时间缩短，影响出水水质；同曝气池：流量

2、增加，停留时间缩短，影响出水水质；同时影响曝气池的水位。若为机械表面曝气机，水位变化，时影响曝气池的水位。若为机械表面曝气机，水位变化，运行不稳定。运行不稳定。 二沉池：出水混浊。二沉池：出水混浊。12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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/kgMLS

3、Sd，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活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 3.微生物浓度微生物浓度 在设计中采用高的在设计中采用高的MLSS不能提高效益原因如下：不能提高效益原因如下： 污泥量并不只是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的污泥量并不只是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的增加意味着泥龄的增加，泥龄的增加就使污泥中活细胞增加意味着泥龄的增

4、加，泥龄的增加就使污泥中活细胞的比例减小；的比例减小； 过高的微生物浓度在后续的沉淀池中难于沉淀，影响过高的微生物浓度在后续的沉淀池中难于沉淀，影响出水水质出水水质 曝气池污泥增加，要求池中有更高的氧传递速率。否曝气池污泥增加，要求池中有更高的氧传递速率。否则，微生物就受到抑制，处理效率降低。则，微生物就受到抑制，处理效率降低。12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 3.微生物浓度微生物浓度 各种曝气设备都有其合理的氧传递速率范围各种曝气设备都有其合理的氧传递速率范围: 穿孔管穿孔管20-30mg/(Lh)，微孔扩散器，微孔扩散器40-60mg/(Lh)，

5、纯氧曝，纯氧曝气气150mg/(Lh), 一定的曝气设备系统只能采用相应的一定的曝气设备系统只能采用相应的污泥浓度，污泥浓度，MLSS的提高是有限度的。的提高是有限度的。 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活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 4. 曝气时间曝气时间 曝气时间和有机负荷、曝气池需氧速率密切相关。曝气时间和有机负荷、

6、曝气池需氧速率密切相关。 通常情况下通常情况下, 城市污水最短曝气时间城市污水最短曝气时间3h; 曝气池较小时，曝气设备按系统的负荷峰值控制设计，曝气池较小时，曝气设备按系统的负荷峰值控制设计，其它时间，供氧量过大，浪费电力，设备的能力不能充其它时间，供氧量过大，浪费电力，设备的能力不能充分利用。分利用。 曝气池较大，可降低需氧速率，同时由于负荷率降低，曝气池较大，可降低需氧速率，同时由于负荷率降低，曝气设备可以减小，曝气设备利用率得到提高。曝气设备可以减小，曝气设备利用率得到提高。12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9活性污泥处理系统的设计、运行

7、和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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。

8、也不能过长。12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 5.污泥泥龄污泥泥龄(SRT) 活性污泥系统活性污泥系统SRT约为约为HRT的的20倍。延时曝气系倍。延时曝气系统的比例为统的比例为30-40:1。高负荷系统，接近。高负荷系统，接近10:1。 活性污泥法处理城市污水水力停留时间活性污泥法处理城市污水水力停留时间4-6h; 延延时曝气水力停留时间时曝气水力停留时间24h; 高负荷系统曝气时间高负荷系统曝气时间为为2-3h。 SRT决定活性污泥中微生物组成。决定活性污泥中微生物组成。12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理

9、 6. 氧传递速率氧传递速率 氧传递速率的二个过程氧传递速率的二个过程 ：氧传递到水中氧传递到水中 , 传传递到微生物的膜表面。递到微生物的膜表面。 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重要条件。配合，是提高曝气池性能的重要条件。12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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

10、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。 气泡上升过程中向邻近液体传递氧，气泡氧浓度降低，气泡上升过程中向邻近液体传递氧，气泡氧浓度降低，相邻液体氧浓度提高，氧传递速率减慢。相邻液体氧浓度提高，氧传递速率减慢。 要提高氧传递速率，应尽可能使单位气量分布在最宽的要提高氧传递速率，应尽可能使单位气量分布在最宽的断面上断面上(铺满池底铺满池底)。但同样气量下会使曝气强度。但同样气量下会使曝气强度(单位面单位面积上气体流量积上气体流量)不够，不够，MLSS下沉。因而把扩散板移向池下沉。因而把扩散板移向池的一边，这样能使的一边，这样能使MLSS保持悬浮

11、状态，应在实际设计保持悬浮状态，应在实际设计时给以考虑。时给以考虑。12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 7. 回流污泥浓度回流污泥浓度 回流污泥浓度是活性污泥沉淀性能和回流污泥回流速率回流污泥浓度是活性污泥沉淀性能和回流污泥回流速率的函数。的函数。 曝气池中的曝气池中的MLSS不可能高于回流污泥浓度，两者越接不可能高于回流污泥浓度，两者越接近，回流比越大。近，回流比越大。()RRQXQ rRQ X曝气池曝气池二次二次沉淀池沉淀池1RRXXR12-9活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 7. 回流污泥浓度回流污泥浓度 回

12、流污泥的浓度限制了曝气池中回流污泥的浓度限制了曝气池中MLSS。 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 活性污

13、泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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。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。 (污泥回流率污泥回流率r为：为：r=(X-Xo)/(Xr-X), X0、Xr、X-

14、分别为分别为流入曝气池的废水、回流污泥和曝气池混合液的悬浮固流入曝气池的废水、回流污泥和曝气池混合液的悬浮固体浓度，体浓度，(mg/l)。X-Xo为实际回流污泥为实际回流污泥SS浓度；浓度；Xr-X净增回流污泥净增回流污泥SS浓度。浓度。12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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

15、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 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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

16、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 活性污泥处理系统的设计、运行和管理

17、活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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。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

18、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 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和

19、管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 13. 污泥膨胀污泥膨胀 概念：正常的活性污泥沉降性能良好，污泥体积指数概念：正常的活性污泥沉降性能良好，污泥体积指数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：污泥结构

20、松散，质量变轻，沉淀压缩性差；主要特征：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。但处理功能和净泥浓度低，无法维持曝气池正常工作。但处理功能和净化效果并不差。化效果并不差。12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀 丝状菌在曝气

21、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，在取得低浓度底物大很多，在取得低浓度底物(BOD、DO、N、P等等)时更有利。例如菌胶团要求溶解氧至少时更有利。例如菌胶团要求溶解氧至少0.5mg/L，而丝状菌在溶解氧低于，而丝状菌在溶解氧低于0.1mgL的环的环境中也能较好地生长。所以，在低底物条件下，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。易发生污泥膨胀。12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀 造成丝

22、状菌膨胀的因素造成丝状菌膨胀的因素12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 12.污泥膨胀污泥膨胀 丝状菌膨胀丝状菌膨胀12-9 活性污泥

23、处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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/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

24、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。 短期内间歇曝气短期内间歇曝气(闷曝闷曝)。 调整污泥负荷，通常用处理后水稀释进水。调整污泥负荷，通常用处理后水稀释进水。12-9 活性污泥处理系统的设计、运行和管理活性污泥处理系统的设计、运行和管理 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