污水好氧生物处理

1、5.15.1废水好氧生物处理的基本理论废水好氧生物处理的基本理论5.1.1 5.1.1 污水中的微生物污水中的微生物（1 1）以好氧细菌为主，也存在真菌、原生动）以好氧细菌为主，也存在真菌、原生动物和后生动物等组成相对稳定的生态系。物和后生动物等组成相对稳定的生态系。（2 2）污水中有机物的成分决定优势菌属。）污水中有机物的成分决定优势菌属。主要有动胶杆菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属主要有动胶杆菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属及大肠杆菌等。、黄杆菌属及大肠杆菌等。 5.1.1 5.1.1 污水中的微生物污水中的微生物（3 3）真菌主要是霉菌，一种丝状真菌，但大量）真菌主要是霉菌，一种丝状真

2、菌，但大量繁殖可能导致污泥膨胀。繁殖可能导致污泥膨胀。（4 4）原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫，）原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫，主要捕食对象是细菌。主要捕食对象是细菌。（5 5）后生动物）后生动物 一般不出现，仅在水质优异的完全氧化型活一般不出现，仅在水质优异的完全氧化型活性污泥系统中出现，是水质非常稳定的标志。性污泥系统中出现，是水质非常稳定的标志。丝状菌丝状菌线虫线虫 游仆虫游仆虫 轮虫电镜轮虫电镜微生物的营养关系微生物的营养关系5.1.2 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理微生物的代谢与污水的生物处理（一）微生物的新陈代谢（一）微生物的新陈代谢 新陈代谢：微生物不断从外界环境

3、中摄新陈代谢：微生物不断从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化反应，在体内不断进行物质转化和交化反应，在体内不断进行物质转化和交换的过程。换的过程。5.1.2 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物微生物的代谢与污水的生物处理处理5.1.2 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物微生物的代谢与污水的生物处理处理根据受氢体和电子受体的不同分为：根据受氢体和电子受体的不同分为：好氧分解代谢好氧分解代谢v好氧呼吸是营养物质进入好氧微生物细胞后，好氧呼吸是营养物质进入好氧微生物细胞后，通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。

4、v好氧呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合的好氧呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合的过程。在这过程中同时放出能量。过程。在这过程中同时放出能量。5.1.2 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物微生物的代谢与污水的生物处理处理好氧分解代谢好氧分解代谢例如：化能自养微生物例如：化能自养微生物大型污水沟道存在该式所示的生化反应：大型污水沟道存在该式所示的生化反应：生物脱氮工艺中的生物硝化过程：生物脱氮工艺中的生物硝化过程：5.1.2 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物微生物的代谢与污水的生物处理处理 好氧分解代谢好氧分解代谢 例如：异养型微生物例如：异养型微生物 以有机物为底物，其终点产物为二氧化碳

5、、氨以有机物为底物，其终点产物为二氧化碳、氨和水等无机物，同时放出能量。如下式所示：和水等无机物，同时放出能量。如下式所示：5.1.2.2 5.1.2.2 污水的生物处理污水的生物处理v 好氧生物处理是在有游离氧存在的条件下，好氧微生物好氧生物处理是在有游离氧存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的方法。降解有机物，使其稳定、无害化的方法。v 最终过程：有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约最终过程：有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质，进行微

6、量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质，进行微生物自身生长繁殖。生物自身生长繁殖。生物处理方法分类生物处理方法分类5.1.3 5.1.3 微生物生长条件和生长规律微生物生长条件和生长规律5.1.3.15.1.3.1微生物的生长条件微生物的生长条件1 1、溶解氧、溶解氧废水中的溶解氧应在废水中的溶解氧应在0.30.32mg/L2mg/L之间，此时之间，此时好氧菌和兼性菌都能进行好氧呼吸。好氧菌和兼性菌都能进行好氧呼吸。2 2、pHpH值值对好氧的处理，对好氧的处理，pHpH值应在值应在6 69 9之间。之间。3 3、温度、温度水温在2040之间最为合适。4 4、微生物生、微生物生长必须的营养长

7、必须的营养由生物的组成可知所需的营养包括碳、氮、磷、硫以及微量的钾、钙、镁、铁等和维生素。多数重金属，如锌、铜、铅、铬等均含毒性，不利于微生物的成活。但如逐步提高有毒物质的浓度，则有可能在一定程度上，使其适应新环境，而提高处理效率。6 6、进水有机、进水有机物的浓度物的浓度进水进水BODBOD5 5浓度一般在浓度一般在100100600mg/L600mg/L。7 7、废水的、废水的可生化性可生化性废水的可生化性一般用废水的可生化性一般用BODBOD5 5/COD/COD值表示。当值表示。当BODBOD5 5/COD/COD0.50.5，采用生物处理效果明显；，采用生物处理效果明显；BODBOD

8、5 5/COD/COD0.40.4，则不宜采用生物法处理。，则不宜采用生物法处理。5 5、毒性物、毒性物质质5.1.3.2 5.1.3.2 微生物的生长规律微生物的生长规律按微生物生长速率，其生长可分为四个生长期按微生物生长速率，其生长可分为四个生长期停滞期（调整期）；对数期（生长旺盛期）停滞期（调整期）；对数期（生长旺盛期）静止期（平衡期）；衰老期（衰亡期）静止期（平衡期）；衰老期（衰亡期） 对数期对数期 减速增长期减速增长期 内源呼吸期内源呼吸期污泥浓度污泥浓度氧利用率氧利用率BOD浓度浓度时间时间量5.1.5.1.4 4 污水的生化性污水的生化性5.1.5.1.4.1 4.1 可生化性的

9、评价可生化性的评价（1 1）评价方法评价方法BODBOD5 5/COD/COD0.30.450.45可生化性可生化性难生化难生化可生化可生化易生化易生化5.1.5.1.4.1 4.1 可生化性的评价可生化性的评价（2 2）注意事项注意事项 固体有机物固体有机物 无机还原性物质无机还原性物质 特殊有机物特殊有机物 BODBOD5 5/TOD/TOD 接种微生物的驯化接种微生物的驯化 水样稀释水样稀释5.1.5.1.4.2 4.2 改善可生化性的途径改善可生化性的途径（1 1）调节营养比）调节营养比（2 2）调节）调节pHpH值值调节池调节进水调节池调节进水pHpH值值酸碱中和调节进水酸碱中和调节

10、进水pHpH值值用碱性物质控制反应混合物的用碱性物质控制反应混合物的pHpH值值改进有机负荷控制反应混合液的改进有机负荷控制反应混合液的pHpH值值（3 3）预处理）预处理5.2 5.2 污水的好氧处理污水的好氧处理5.2.15.2.1活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理 （1 1）活性污泥）活性污泥v 生活污水曝气一段时间后，污水中即形生活污水曝气一段时间后，污水中即形成一种絮凝体，主要由大量微生物群体所成一种絮凝体，主要由大量微生物群体所构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清，称之为活性污泥。清，称之为活性污泥。v 含有大量微生物，外观黄褐色絮绒颗粒

11、含有大量微生物，外观黄褐色絮绒颗粒状，有较大的比表面积，含水率状，有较大的比表面积，含水率9999。 就是以含于就是以含于废水中的有机污废水中的有机污染物为培养基，染物为培养基，在有溶解氧的条在有溶解氧的条件下，连续地培件下，连续地培养活性污泥，再养活性污泥，再利用其吸附凝聚利用其吸附凝聚和氧化分解作用和氧化分解作用净化废水中的有净化废水中的有机污染物。机污染物。5.2.15.2.1活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理细菌：主要组成部分，细菌：主要组成部分，1 1mlml正常污泥中含细正常污泥中含细菌菌10107 710108 8个，是有机污染物的分解者。个，是有机污染物的分解者。真菌：丝

12、状菌出现异常增殖会污泥膨胀。真菌：丝状菌出现异常增殖会污泥膨胀。 原生动物：指示性生物，是首次捕食者。原生动物：指示性生物，是首次捕食者。 后生动物：仅在完全氧化型污泥系统出现。后生动物：仅在完全氧化型污泥系统出现。菌胶团：细菌及荚膜组成的絮凝体状团粒菌胶团：细菌及荚膜组成的絮凝体状团粒。活性污泥外观一、活性污泥法的原理一、活性污泥法的原理（1 1）组成）组成 好氧微生物好氧微生物和兼性厌氧微生和兼性厌氧微生物物( (兼有少量的厌兼有少量的厌氧微生物氧微生物) )与其上与其上吸附的有机的和吸附的有机的和无机的固体杂质无机的固体杂质组成。组成。（2 2）好氧活性污泥的）好氧活性污泥的性质性质 颜

13、色以颜色以为佳为佳 黑黑色说明厌氧、白色说明无机色说明厌氧、白色说明无机物过多物过多 含水率在含水率在9999左右左右 密密度为度为1 100210021006 006 大小为大小为0 00200202mm 2mm 比比表面积为表面积为20100cm220100cm2mlml之之间间 弱酸性弱酸性(pH(pH约为约为6 67) 7) 当当进水改变时，对进水进水改变时，对进水pHpH的变的变化有一定的承受能力。化有一定的承受能力。固着型纤毛虫固着型纤毛虫原生动物原生动物丝状细菌丝状细菌 丝状细菌膨胀丝状细菌膨胀3.3.活性污泥去除有机物的过程活性污泥去除有机物的过程主要包括三个阶段主要包括三个阶

14、段（1 1）吸附阶段）吸附阶段 污水中的污染物与活性污泥微生物充分接触过程中，被具有巨大比表面积（可达200010000m2/m3）且表面有多糖类粘性物质的活性污泥微生物所吸附及粘连，从而使污水得到净化。（2 2）氧化阶段）氧化阶段 活性污泥在有氧条件下，以吸附及吸收的一部分有机物为营养，进行细胞合成，以另一部分进行分解代谢，并释放能量。（3 3）絮凝体的形成）絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段与凝聚沉淀阶段 氧化阶段合成的菌体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化。5.2.15.2.1活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理 （2 2）活性污泥法的基本流程）活性污泥法的基本流程 由

15、由曝气池、沉淀池，污泥回流，剩余污泥排曝气池、沉淀池，污泥回流，剩余污泥排除系统除系统组成。组成。剩余污泥剩余污泥增殖的量，保持稳定运行需排除。增殖的量，保持稳定运行需排除。二沉池二沉池完成泥水分离。完成泥水分离。曝气系统曝气系统供氧，搅拌。供氧，搅拌。曝气池曝气池完成生物处理完成生物处理。 5.2.15.2.1活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理 （3 3）活性污泥法的净化过程活性污泥法的净化过程 吸附阶段吸附阶段污水和污泥开始接触的污水和污泥开始接触的5 51010minmin内，内，BODBOD去除率很高，有机物被吸附到活性污泥上。去除率很高，有机物被吸附到活性污泥上。与吸附量成正比

16、的因素：污染物的状态与吸附量成正比的因素：污染物的状态（包括污泥比表面积，表面有多糖类粘性物质，有包括污泥比表面积，表面有多糖类粘性物质，有机物处于悬浮和胶体状态相对量。机物处于悬浮和胶体状态相对量。) )5.2.15.2.1活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理稳定阶段稳定阶段微生物以污水中的有机物作为营养，合成新微生物以污水中的有机物作为营养，合成新的细胞物质，并进行分解代谢获得合成新细的细胞物质，并进行分解代谢获得合成新细胞所需能量，最终形成胞所需能量，最终形成COCO2 2和和H H2 2O O等物质。等物质。混凝阶段混凝阶段为了菌体和水分离，现多采用重力沉降法。为了菌体和水分离，现

17、多采用重力沉降法。絮凝体的形成是通过丝状细菌来实现的。絮凝体的形成是通过丝状细菌来实现的。5.2.15.2.1活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理（3 3）活性污泥法的性能指标及设计运行参数）活性污泥法的性能指标及设计运行参数污泥浓度污泥浓度v混合液悬浮固体混合液悬浮固体( ( MLSS) MLSS) 指单位体积混合液中干固体的含量，它是计量曝指单位体积混合液中干固体的含量，它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。单位为气池中活性污泥数量多少的指标。单位为mg/Lmg/L，g/g/和和kg/m3kg/m3，也称混合液污泥浓度（用也称混合液污泥浓度（用X X表示）。表示）。v混合液挥发性悬浮

18、固体混合液挥发性悬浮固体 ( MLVSS) 指混合液内有机物含量，更精确代表活性污泥中 微生物的数量mg/L ，g/L或kg/m3（3 3）活性污泥法的性能指标及设）活性污泥法的性能指标及设计运行参数计运行参数 污泥沉降比污泥沉降比( (SV)SV) 指曝气池混合液在指曝气池混合液在l00mLl00mL量筒中，量筒中，静置沉降静置沉降3030minmin后，沉降污泥所占的体后，沉降污泥所占的体积与混合液总体积之比的百分数。积与混合液总体积之比的百分数。正常的活性污泥在沉降正常的活性污泥在沉降3030minmin后，接近它的最大密后，接近它的最大密度，用于控制剩余污泥的排放。度，用于控制剩余污泥

19、的排放。v 它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况。它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况。v 测定比较简单，是评定污泥的重要指标之一测定比较简单，是评定污泥的重要指标之一。（3 3）活性污泥法的性能指标及设活性污泥法的性能指标及设计运行参数计运行参数污泥体积指数污泥体积指数 ( ( SVI) SVI) 指曝气池出口处混合液，经指曝气池出口处混合液，经3030minmin静静置沉降后，沉降污泥体积中置沉降后，沉降污泥体积中1 1g g干污泥所占的干污泥所占的容积的毫升数，单位为容积的毫升数，单位为mL/gmL/g，一般不标出。一般不标出。它与污泥沉降比有如下关系：SVI=SV/ MLSS一般控制SVI

20、为50150之间较好。（3 3）活性污泥法的性能指标及）活性污泥法的性能指标及设计运行参数设计运行参数泥龄（泥龄（sludge age)sludge age)池中工作着的活性污泥总量与每日排放的污池中工作着的活性污泥总量与每日排放的污泥量之比，单位是泥量之比，单位是d d。 污泥龄也就是新增长的污泥在曝气池中平均停留污泥龄也就是新增长的污泥在曝气池中平均停留时间，或污泥增长一倍平均所需要的时间。时间，或污泥增长一倍平均所需要的时间。 也称固体平均停留时间或细胞平均停留时间也称固体平均停留时间或细胞平均停留时间 。 污泥龄是影响活性污泥处理效果的重要参数污泥龄是影响活性污泥处理效果的重要参数。污

21、污 泥泥 回回 流流 污泥回流的目的就是在不增加曝气池体污泥回流的目的就是在不增加曝气池体积的条件下增加积的条件下增加q qc c 来增加去除率的。来增加去除率的。 如果没有污泥回流，则有如果没有污泥回流，则有q qc cq q V/QV/Q，要想提高去除率，就要增加要想提高去除率，就要增加q qc c，此时要么增，此时要么增加曝气池的体积，要么减少处理量。加曝气池的体积，要么减少处理量。 有回流时有回流时q qV/QV/Q，q qc cV/QV/Qw w，要想增加，要想增加q qc c 只要改变只要改变Q QW W即可，即调整即可，即调整Q QW W来改变去除率。来改变去除率。5.2.25.

22、2.2活性污泥法的运行方式活性污泥法的运行方式 5.2.2.1 5.2.2.1 推流式活性污泥法推流式活性污泥法 推流式活性污泥曝气池有若干个狭推流式活性污泥曝气池有若干个狭长的流槽，废水从一端进入，在曝气的长的流槽，废水从一端进入，在曝气的作用下，以螺旋方式推进，流经整个曝作用下，以螺旋方式推进，流经整个曝气池，至池的另一端流出，随着水流的气池，至池的另一端流出，随着水流的过程，污染物被降解。过程，污染物被降解。 出水推流式活性污泥法的特点：推流式活性污泥法的特点：（a a）污染物浓度自池首至池尾是逐渐下污染物浓度自池首至池尾是逐渐下降，降， 存在浓度梯度，废水降解反应推动存在浓度梯度，废水

23、降解反应推动力较大，效率较高；力较大，效率较高；（b b）推流式曝气池可采用多种运行方式推流式曝气池可采用多种运行方式； （c c）不易产生短路，适合较大的流量；不易产生短路，适合较大的流量；（d d）氧的利用率不均匀。氧的利用率不均匀。 5.2.2.15.2.2.1推流式活性污泥法推流式活性污泥法 5.2.2.25.2.2.2完全混合式活性污泥法完全混合式活性污泥法完全混合式曝气池完全混合式曝气池是废水进入曝气池后在搅拌的作用下是废水进入曝气池后在搅拌的作用下迅速与池中原有的混合液充分混合，因迅速与池中原有的混合液充分混合，因此混合液的组成、微生物群的量和质是此混合液的组成、微生物群的量和质

24、是完全均匀一致的。完全均匀一致的。 出水完全混合式活性污泥法的特点：完全混合式活性污泥法的特点： （a a）抗冲击负荷能力强。抗冲击负荷能力强。（b b）全池需氧要求相同，能节省动力；全池需氧要求相同，能节省动力； （c c）不需单独设置污泥回流系统，便于运行管理；不需单独设置污泥回流系统，便于运行管理；（d d）连续进水出水可能造成短路，引起污泥膨胀；连续进水出水可能造成短路，引起污泥膨胀；（e e）池子体积不能太大，因此一般用于处理量比较池子体积不能太大，因此一般用于处理量比较小的情况，处理高浓度的有机废水。小的情况，处理高浓度的有机废水。5.2.2.25.2.2.2完全混合式活性污泥法完

25、全混合式活性污泥法5.2.25.2.2活性污泥法的运行方式活性污泥法的运行方式 5.2.2.35.2.2.3接触稳定（吸附再生）法接触稳定（吸附再生）法 可提高池容积负荷，适应冲击负荷的能力强可提高池容积负荷，适应冲击负荷的能力强，最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水。，最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水。 5.2.2.3 5.2.2.3 接触稳定（吸附再生接触稳定（吸附再生）法）法吸附再生法的特点：吸附再生法的特点：（1 1）适于处理固体和胶体物质；）适于处理固体和胶体物质；（2 2）池容小；）池容小；（3 3）能耗低；）能耗低；（4 4）耐冲击负荷；）耐冲击负荷；（5 5）不易发生污泥膨

26、胀；）不易发生污泥膨胀；（6 6）出水水质较差。）出水水质较差。5.2.2.45.2.2.4延时曝气法延时曝气法（完全氧化活性污泥法）（完全氧化活性污泥法） 优点：优点：曝气时间长，污泥负荷低，污泥曝气时间长，污泥负荷低，污泥浓度高。剩余污泥少而稳定，无需消化可直浓度高。剩余污泥少而稳定，无需消化可直接排放。接排放。BODBOD去除率去除率7595%7595%。对氮、磷的要求。对氮、磷的要求低，适应冲击的能力强。低，适应冲击的能力强。 缺点：缺点：容积大，停留时间长，投资和运行费容积大，停留时间长，投资和运行费高高; ; 适用适用：对处理水质要求高，又不宜采用：对处理水质要求高，又不宜采用污泥

27、处理的小城镇污水和工业废水。污泥处理的小城镇污水和工业废水。5.2.2.5 5.2.2.5 氧化沟法氧化沟法 循环混合式曝气池多采用转刷供氧，其平循环混合式曝气池多采用转刷供氧，其平面形状如环形跑道面形状如环形跑道; ;又称氧化渠或氧化沟又称氧化渠或氧化沟，是是一种简易的活性污泥系统，属于延时曝气法。一种简易的活性污泥系统，属于延时曝气法。 5.2.2.5 5.2.2.5 氧化沟法氧化沟法5.2.2.5 5.2.2.5 氧化沟法氧化沟法氧化沟的特点：氧化沟的特点：v 水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长，去水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长，去除率高，排出的剩余污泥稳定；除率高，排出的剩

28、余污泥稳定；v 占地面积少，省略了初沉池、污泥消化池等；占地面积少，省略了初沉池、污泥消化池等；v 从溶解氧的分布看，溶解氧浓度在沿池长方向形从溶解氧的分布看，溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。 氧化沟技术是近年来发展较快的生物处理技氧化沟技术是近年来发展较快的生物处理技术之一。术之一。5.2.2.6 5.2.2.6 吸附吸附- -生物降解活性污泥法生物降解活性污泥法（ABAB法）法） A A级以高负荷或超高负荷运行级以高负荷或超高负荷运行（2.02.0kgBODkgBOD5 5/kgMLSS/kgMLSSd d），B B级以低

29、负荷运行级以低负荷运行（为（为0.10.30.10.3kgBODkgBOD5 5/kgMLSS/kgMLSSd d ），A A级曝级曝气池停留时间短，气池停留时间短，30603060minmin， B B级停留级停留2424h h。5.2.2.7 5.2.2.7 序批式活性污泥法（序批式活性污泥法（SBRSBR法法）5.2.2.7 5.2.2.7 序批式活性污泥法（序批式活性污泥法（SBRSBR法）法）v入流入流反应反应沉淀沉淀排放排放待待机（周期）机（周期）v优点：无二沉池、无污泥回流、占地少、优点：无二沉池、无污泥回流、占地少、无调节池、耐冲击、灵活性强、沉淀性无调节池、耐冲击、灵活性强、

30、沉淀性能好、计算机辅助设计易于实现。能好、计算机辅助设计易于实现。二、曝气设备二、曝气设备 1、曝气的作用、曝气的作用 活性污泥法系统中，活性污泥法系统中，曝气的作用是向液相中供曝气的作用是向液相中供给溶解氧，并起搅拌和混给溶解氧，并起搅拌和混合作用。合作用。 2、曝气的方法、曝气的方法 通常采用通常采用鼓风曝气鼓风曝气、机械曝机械曝气气，以及，以及两者联合使用两者联合使用的混合曝的混合曝气，某些情况下也采用气，某些情况下也采用射流曝气射流曝气。 鼓风曝气鼓风曝气机械曝气机械曝气射流曝气射流曝气 将压缩空气通过将压缩空气通过管道系统送入池内管道系统送入池内的散气设备，以气的散气设备，以气泡形式

31、分散进入混泡形式分散进入混合液。合液。 鼓风曝气鼓风曝气机械曝气机械曝气射流曝气射流曝气 利用装设在曝气池内的利用装设在曝气池内的叶轮的转动，剧烈地搅动水叶轮的转动，剧烈地搅动水面，使液体循环流动，不断面，使液体循环流动，不断更新液面并产生强烈水跃，更新液面并产生强烈水跃，从而使空气中的氧与水滴或从而使空气中的氧与水滴或水气的界面充分接触，转入水气的界面充分接触，转入液相中去。液相中去。 鼓风曝气鼓风曝气机械曝气机械曝气射流曝气射流曝气 利用水射流泵将空气吸利用水射流泵将空气吸入，使空气与水充分混合入，使空气与水充分混合并溶解的曝气方式。并溶解的曝气方式。 3 3、鼓风曝气、鼓风曝气 鼓风曝气

32、由鼓风曝气由空气净化器空气净化器，鼓鼓风机风机，空气输配管系统空气输配管系统和浸没和浸没于混合液中的于混合液中的扩散器扩散器组成。组成。 其中关键部件是扩散器。其中关键部件是扩散器。 （1 1）扩散器）扩散器作用作用：将空气分散成空气泡，增将空气分散成空气泡，增大空气和混合液之间的接触界面，大空气和混合液之间的接触界面，把空气中的氧溶解于水中把空气中的氧溶解于水中。 （1 1）扩散器）扩散器 根据分散气泡的根据分散气泡的大小，扩散器可分大小，扩散器可分成几种类型：成几种类型： 小气泡扩散器小气泡扩散器 中气泡扩散器中气泡扩散器 大气泡扩散器大气泡扩散器 微气泡扩散器微气泡扩散器 (2) (2)

33、 鼓风机鼓风机 常用的有：常用的有：罗茨鼓风机罗茨鼓风机和和离心式离心式鼓风机鼓风机。 离心式鼓风机离心式鼓风机罗茨鼓风机适用于中小型污水厂，最常适用于中小型污水厂，最常用单机风量用单机风量80m80m3 3/min/min左右；左右；风压风压0.5Mpa0.5Mpa的最稳定，采用的最稳定，采用较多。较多。 但噪声大，必须采取消音、但噪声大，必须采取消音、隔音措施。隔音措施。 噪音小，效率高，适噪音小，效率高，适用于大中型污水厂。这是用于大中型污水厂。这是一种叶片式气体压缩机。一种叶片式气体压缩机。罗茨鼓风机罗茨鼓风机离心式鼓风机离心式鼓风机4 4、机械曝气、机械曝气 机械曝气是用安装于曝气池

34、表面机械曝气是用安装于曝气池表面的的表面曝气机表面曝气机来实现的。来实现的。 表面曝气机分为竖式和卧式表面曝气机分为竖式和卧式2 2类。类。 （1）竖式）竖式(立轴式立轴式)表面曝气机表面曝气机 竖式竖式( (立轴式立轴式) )表面曝气机械（表面曝气机械（mechanical mechanical surface aeratorsurface aerator）的）的成套设备成套设备有多种形式，有多种形式，其机械传动结构大致相同，主要区别在于曝其机械传动结构大致相同，主要区别在于曝气叶轮的结构形式上，有泵（气叶轮的结构形式上，有泵（E E）型叶轮、倒）型叶轮、倒伞型、伞型、K3K3型叶轮、平板型

35、叶轮等。型叶轮、平板型叶轮等。 （2）卧式（）卧式（水平轴式）表面曝气机水平轴式）表面曝气机 卧式（水平轴式）表面曝气机有多卧式（水平轴式）表面曝气机有多种型式，机械传动结构大致相同，总体种型式，机械传动结构大致相同，总体布置有异，主要区别在于水平轴上的工布置有异，主要区别在于水平轴上的工作载体作载体转刷或转盘转刷或转盘。国内设计应用。国内设计应用最广泛的是转刷曝气机和转盘曝气机。最广泛的是转刷曝气机和转盘曝气机。 图14-14 转刷曝气机 图14-15 转盘曝气机 5.2.3 5.2.3 曝气与曝气池曝气与曝气池曝气的作用：曝气的作用：v供氧；供氧；v搅拌混合作用，使活性污泥在混合液中保持搅

36、拌混合作用，使活性污泥在混合液中保持悬浮状态，与废水充分接触混合。悬浮状态，与废水充分接触混合。曝气的方法：曝气的方法：鼓风曝气鼓风曝气机械爆气机械爆气鼓风机械曝气联合鼓风机械曝气联合725.2.3.1 5.2.3.1 曝气原理曝气原理 气液传质过程通常遵循一定的传质气液传质过程通常遵循一定的传质扩散理论，气液传质理论目前有：扩散理论，气液传质理论目前有：双膜理论双膜理论浅层理论浅层理论表面更新理论表面更新理论 目前工程和理论上应用较多的为双目前工程和理论上应用较多的为双膜理论膜理论。5.2.3.1 5.2.3.1 曝气原理曝气原理 在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯在一定条件下会出现气压梯度

37、和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，在其界面存在的浓度梯度将饱和浓度，在其界面存在的浓度梯度将促使氧向液膜传递，空气中的氧继续向促使氧向液膜传递，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍气膜将成为氧传递的障碍双膜理论。双膜理论。5.2.5 5.2.5 活性污泥系统的运行管活性污泥系统的运行管理理v活性污泥系统三要素：泥、水、气活性污泥系统三要素：泥、水、气v通过排泥和回流维持系统中合适的微生物量；通过排泥和回流维持系统中合适的微生物量；改善污泥的沉降性能；通过控制曝气来控制曝改善

38、污泥的沉降性能；通过控制曝气来控制曝气池内的溶解氧。气池内的溶解氧。v气维持曝气池内合适的溶解氧气维持曝气池内合适的溶解氧v水保持均质匀量地进水及合适的营养水保持均质匀量地进水及合适的营养v泥改善污泥的质量泥改善污泥的质量5.2.5.15.2.5.1活性污泥的培养与驯化活性污泥的培养与驯化 (一一)活性污泥的培养活性污泥的培养 间歇培养法：间歇培养法：投加高浓度物质投加高浓度物质BOD300400mg/L只曝气只曝气不进水（闷曝不进水（闷曝2-3天）天）停止曝气沉淀换水（静沉停止曝气沉淀换水（静沉1h、留下微生物）留下微生物）进水五分之一进水五分之一反复（改反复（改变接近设计值、变接近设计值、

39、15d）连续进水开启曝气与沉连续进水开启曝气与沉淀、回流系统（进水）淀、回流系统（进水）710天天提高负荷至提高负荷至运行值。运行值。 5.2.5.15.2.5.1活性污泥的培养与驯化活性污泥的培养与驯化( (二二) )活性污泥的驯化活性污泥的驯化 主要针对工业主要针对工业废水废水q与培养可同时进行，也可分开进行。与培养可同时进行，也可分开进行。q工业废水逐渐增加，生活污水逐渐减少，工业废水逐渐增加，生活污水逐渐减少，营养比例（营养比例（N N、P P，不同处理系统、不同不同处理系统、不同污水要求不同）污水要求不同）5.2.5.2 5.2.5.2 活性污泥系统运行状况检测活性污泥系统运行状况检

40、测v 污泥性状污泥性状 颜色气味；生物相观察；指标测试与分颜色气味；生物相观察；指标测试与分析：析：MLSSMLSS、SVSV、SVI SVI v 处理效果处理效果去除率、处理流量、设备运行状况、水去除率、处理流量、设备运行状况、水质、质、v 营养状况和环境条件营养状况和环境条件丝状体膨胀和非丝状体膨胀丝状体膨胀和非丝状体膨胀丝状体膨胀：丝状体膨胀：当丝状体过多，长出一般絮体的当丝状体过多，长出一般絮体的边界而伸入混合液时，其架桥作用妨碍了絮体边界而伸入混合液时，其架桥作用妨碍了絮体间的密切接触，致使沉降较馒，密实性差和间的密切接触，致使沉降较馒，密实性差和SVISVI高。高。非丝状体膨胀：非

41、丝状体膨胀：当发生非丝状菌性污泥膨胀时，当发生非丝状菌性污泥膨胀时，同样同样SVISVI高，污泥在沉淀池内难以沉淀、压缩。高，污泥在沉淀池内难以沉淀、压缩。此时的处理效率仍很高，上清液也清澈。此时的处理效率仍很高，上清液也清澈。(1)溶解氧浓度溶解氧浓度 丝状菌能在低溶解氧条件下生长良好，甚至能在丝状菌能在低溶解氧条件下生长良好，甚至能在厌氧条件下残存而不受影响。城市污水厂的曝气厌氧条件下残存而不受影响。城市污水厂的曝气池溶解氧最低应保持在池溶解氧最低应保持在2mg/L左右。左右。(2)冲击负荷冲击负荷 如果曝气池内有机物超过正常负荷，污泥膨胀程如果曝气池内有机物超过正常负荷，污泥膨胀程度提高

42、，使絮体内部溶解氧消耗提高，导致了内度提高，使絮体内部溶解氧消耗提高，导致了内部丝状体的发展。部丝状体的发展。造成丝状菌性污泥膨胀的原因造成丝状菌性污泥膨胀的原因造成丝状菌性污泥膨胀的原因造成丝状菌性污泥膨胀的原因(3)(3)进水营养条件的变化进水营养条件的变化 u一般细菌在营养为一般细菌在营养为BOD5BOD5：N N：P P100100：5 5：1 1的条件下生长，但若磷的条件下生长，但若磷含量不足，含量不足，C CN N升高，这种营养情升高，这种营养情况适宜丝状菌生活。况适宜丝状菌生活。u其二是碳水化合物过多会造成膨胀。其二是碳水化合物过多会造成膨胀。造成丝状菌性污泥膨胀的原因造成丝状菌

43、性污泥膨胀的原因u其三是硫化物的影响，过多的化粪池的腐化水其三是硫化物的影响，过多的化粪池的腐化水及粪便废水进入活性污泥设备，会造成污泥膨及粪便废水进入活性污泥设备，会造成污泥膨胀。含硫化物的造纸废水，也会产生同样的问胀。含硫化物的造纸废水，也会产生同样的问题。一般是加题。一般是加5 51010mL/LmL/L氯加以控制或者用预氯加以控制或者用预曝气的方法将硫化物氧化成硫酸盐。曝气的方法将硫化物氧化成硫酸盐。造成丝状菌性污泥膨胀的原因造成丝状菌性污泥膨胀的原因 还有还有pHpH值和水温的影响，丝状菌易在高温下生长繁殖，值和水温的影响，丝状菌易在高温下生长繁殖，而菌胶团则要求温度适中；丝状菌宜在

44、酸性环境而菌胶团则要求温度适中；丝状菌宜在酸性环境( (pHpH值值=4.5=4.56.5)6.5)中生长，菌胶团宜在中生长，菌胶团宜在pHpH值值6 68 8的环境中的环境中生长。生长。造成非丝状菌性污泥膨胀的原因造成非丝状菌性污泥膨胀的原因 非丝状菌性膨胀污泥含有大量的表面附着水，非丝状菌性膨胀污泥含有大量的表面附着水，细菌外面包有黏度极高的粘性物质，它是葡萄细菌外面包有黏度极高的粘性物质，它是葡萄糖、甘露糖、脱氧核糖等形成的多糖类。糖、甘露糖、脱氧核糖等形成的多糖类。 非丝状菌性污泥膨胀主要发生在污水水温较非丝状菌性污泥膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高时。此时，细菌吸取了大量低而

45、污泥负荷太高时。此时，细菌吸取了大量营养物，但代谢速度慢，就积贮起大量高粘性营养物，但代谢速度慢，就积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，致使增加，致使SVISVI升高，形成污泥膨胀。升高，形成污泥膨胀。解决污泥膨胀的办法解决污泥膨胀的办法v 概括起来就是预防和抑制。预防就要加强管理，及时概括起来就是预防和抑制。预防就要加强管理，及时监测水质、曝气池污泥沉降比、污泥指数、溶解氧等，监测水质、曝气池污泥沉降比、污泥指数、溶解氧等，发现异常情况，及时采取措施。发现异常情况，及时采取措施。v 污泥发生膨胀后，要针对发生膨胀的原因，采取相

46、应污泥发生膨胀后，要针对发生膨胀的原因，采取相应的的制止措施制止措施。 u当进水浓度大和出水水质差时，应加强曝气，当进水浓度大和出水水质差时，应加强曝气，保持曝气池溶解氧在保持曝气池溶解氧在2 2mgmgL L以上；以上；u 加大排泥量，提高进水浓度，促进微生物新加大排泥量，提高进水浓度，促进微生物新陈代谢过程，以新污泥置换老污泥；陈代谢过程，以新污泥置换老污泥；u 曝气池中碳氮比失调时，投加含氮化合物；曝气池中碳氮比失调时，投加含氮化合物；u 加氯起凝聚和杀菌双重作用，在回流污泥中加氯起凝聚和杀菌双重作用，在回流污泥中投加漂白粉或液氯可抑制丝状菌生长投加漂白粉或液氯可抑制丝状菌生长( (加氯

47、量加氯量按干污泥的按干污泥的0.30.30.4%0.4%估计估计) )，调整，调整pHpH值。值。5.2.5.35.2.5.3活性污泥运行中常见的问题活性污泥运行中常见的问题( (二二) )污泥上浮污泥上浮 1 1、污泥脱氮上浮、污泥脱氮上浮 硝化（曝气池负荷小而供氧量过大时）硝化（曝气池负荷小而供氧量过大时）硝化（二沉池中长时间处于缺氧状态）硝化（二沉池中长时间处于缺氧状态）N N2 2使污泥上浮使污泥上浮方法：减少曝气，防止硝化出现；及时排泥，增方法：减少曝气，防止硝化出现；及时排泥，增加回流量，减少污泥停留时间；减少曝气池进加回流量，减少污泥停留时间；减少曝气池进水量，以减少二沉池中的污泥