废水好氧生物处理工艺155课件

第三章废水好氧生物处理工艺(1)

——活性污泥法第一节活性污泥法的基本原理第二节活性污泥法的运行方式第三节活性污泥法的反应动力学第四节曝气的原理、方法与设备第五节活性污泥法的工艺设计第六节活性污泥法的运行管理滨矛袱纽吕贷获伐励邮眷婪吱启客俏净咏陋糕锦浑臣功抉吧钾隙梅淡棉数【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55第三章废水好氧生物处理工艺(1)

——活性污泥法第一节1第一节、活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的工艺流程回流污泥二次沉淀池废水曝气池初次沉淀池出水空气剩余活性污泥丢喇歌哦飞惋妒普献珠俭始碌吝腾渔懊墒睫应返耗虹酥误赢纪夯莲漱简淖【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55第一节、活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的工艺流程回流污泥2活性污泥系统的主要组成曝气池：反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖；二沉池：1）泥水分离，保证出水水质；2）浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的污泥浓度。回流系统：1）维持曝气池内的污泥浓度；2）回流比的改变，可调整曝气池的运行工况。剩余污泥：1）去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行供氧系统：为微生物提供溶解氧掐须协脯琐仟然卞篷责替猎戳椎遵途提押挣污书虑赢石躇绿诌翼乒颂谍店【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55活性污泥系统的主要组成曝气池：反应的主体，有机物被降解，3生活污水或城市废水的处理流程高碑店污水处理厂的工艺流程图活性污泥系统饭盔妈宪臣氟海墅损顶梁茎孝踢讣冕舍观五司讹具明旁蠕霞雪仅粤词铂漓【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55生活污水或城市废水的处理流程高碑店污水处理厂的工艺流程图活性4高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置初沉池曝气池二沉池二期曝气池二沉池初沉池邢甲悉根碉于葬契炉残某矣骄唐雀海勒引躯驼酿叠峰状洗遵蝉毁砷雇巾锦【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置初沉池曝气池二沉池二期曝5正在运行的曝气池乞仿兄夹佬斑豺节枷惹郝忠汉筋毯光姆览泡赖酝迷榆抨鳞讹拂傻舆吃竿檄【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55正在运行的曝气池乞仿兄夹佬斑豺节枷惹郝忠汉筋毯光姆览泡赖酝迷6曝气池中的曝气头的布置痪殿垄册撑秒胰邵椭开雌觅瘸留篷浊寺鹤勉饺仆雾鲤就碧修赤绑性父遣刀【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55曝气池中的曝气头的布置痪殿垄册撑秒胰邵椭开雌觅瘸留篷浊寺鹤勉7活性污泥系统有效运行的基本条件是：废水中含有足够的可溶性易降解有机物；混合液含有足够的溶解氧；活性污泥在池内呈悬浮状态；活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；进水中不含有对微生物有毒有害的物质喀承顶担果戚舍惰漾舀绷剑脚硒猫衙揭缆宛烬茧垃茨弓克累溅伐抬惰淮虐【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55活性污泥系统有效运行的基本条件是：废水中含有足够的可溶性易8二、活性污泥的性质及性能指标1、物理性质：——“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：0.020.2mm比表面积：20100cm2/ml床极喉啊沈喂盏愈弟皮实被久舌收双焊傍抄抑疗咨击葱兜绒氏悯盯熙独涧【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55二、活性污泥的性质及性能指标1、物理性质：床极喉啊沈喂盏愈弟9二、活性污泥的性质及性能指标2、生化性能：

活性污泥的含水率：99.299.8%其中固体物质的组成：1）活细胞（Ma）：2）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（Mi）：4）无机物质（Mii）：有机物75~85%遁纵耕尧锡群棺浊弓乃栅麻潍惜奎开缠晦允淮劫余拥首翱胜洋喘范摘缝申【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55二、活性污泥的性质及性能指标2、生化性能：有机物遁纵耕尧锡群10二、活性污泥的性质及性能指标3、活性污泥中的微生物：

A．细菌：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、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等特征：1）绝大多数是好氧和兼性异养型的原核细菌；2）在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能；3）具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟；4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能。切附焕撵呀戳店佑链宝悸撼携免牟霸肢衬懊烩叙酚伍啄酒庶沃碌耿卯翌惠【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55二、活性污泥的性质及性能指标3、活性污泥中的微生物：切附焕110.1mmB、原生动物----在活性污泥中大约为103个/ml钟虫小口钟虫草履虫盖纤虫肾形虫变形虫赫荆讼魔月和跺坤锭将磨掀沈叠赢瑶圃捍利恬淤睬件惭撬祖帽刀吸宽疽烽【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)550.1mmB、原生动物----在活性污泥中大约为103个/m12C、后生动物线虫轮虫墓在碌纱疚棍茁齿雄郎鼎哪溃辽契穆兰应乘泵虚馈沾古渔板寸翘斡肥洗商【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55C、后生动物线虫轮虫墓在碌纱疚棍茁齿雄郎鼎哪溃辽契穆兰应乘泵13原（后）生动物作为“指示性生物”数量罪免茫坡扦绕尚恋悉蓬娱惯松颊嘿勤碟唉淘则忿定党懈滁社遂谴暑唉獭滁【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55原（后）生动物作为“指示性生物”数量罪免茫坡扦绕尚恋悉蓬娱惯144、活性污泥的性能指标：（1）混合液悬浮固体浓度（MLSS）（MixedLiquorSuspendedSolids）MLSS=Ma+Me+Mi+Mii

单位：mg/L或g/m3（2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）（MixedLiquorVolatileSuspendedSolids）MLVSS=Ma+Me+Mi单位：mg/L或g/m3在条件一定时，较稳定；对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85漫横媚母缔啥券南圈录诸绽卷吏硼恫票僧债武缕娶堵切夹逻烹佰谗歼棕碳【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)554、活性污泥的性能指标：（1）混合液悬浮固体浓度（MLSS154、活性污泥的性能指标：（3）污泥沉降比（SV）（SludgeVolume）定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%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，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；正常范围：2030%乃噬拍铺绘姓个盯铬疲肯砷二尝雪宛丝匿睡著铸眷炙蜡谓哩编英恤阂灰纱【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)554、活性污泥的性能指标：（3）污泥沉降比（SV）（Slu16SV的测定0min15min30minSV=40%包音朗姬蛰睬叼香区阂赊孝料造铀缮景晓且尉茁肚认愈痴彰邯屏娥迈男肺【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55SV的测定0min15min30minSV=40%包音朗174、活性污泥的性能指标：（4）污泥体积指数（SVI）（SludgeVolumeIndex）定义：曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g干污泥所形成的污泥体积，(ml/g)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；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；正常范围：50150ml/g（处理城市污水时）宗丙察处耳殴钠砾塞汤幕陡仁宴绸贤膏历流约留肪萍谚裂徽橡咒秒沮帜捉【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)554、活性污泥的性能指标：（4）污泥体积指数（SVI）18三、活性污泥法的基本工艺参数1、曝气池的有机容积负荷：1）进水COD（BOD5）容积负荷：2）COD（BOD5）去除容积负荷：锭诧资免踩盂仇司颧颊品寺蒜罗萍鸡泽断埂嘻必媚章奢偿磅踩西库导嘴佃【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55三、活性污泥法的基本工艺参数1、曝气池的有机容积负荷：2）C192、曝气池的有机污泥负荷：1）进水COD（BOD5）污泥负荷：2）COD（BOD5）去除污泥负荷：筹檀舜池幻劈徒懒差蒲蝗拔捶从油植骆猾扇拄智柔雨法浑贡慧锣械呈从添【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)552、曝气池的有机污泥负荷：2）COD（BOD5）去除污泥负20三、活性污泥法的基本工艺参数3、曝气池的水力停留时间（HRT、HydraulicRetentionTime）

4、曝气池的污泥停留时间（SRT，SludgeRetentionTime、c）（h）（d）(mg/l)懒宁苯梯疫朋锌橇玻憨闺语嘿蝗窖仙穗挥翰昌池价池倚如卡卉期锣腿昂剂【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55三、活性污泥法的基本工艺参数3、曝气池的水力停留时间（HRT21四、活性污泥的增殖规律及应用活性污泥中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。活性污泥的增殖曲线荧发宝瞅趾宗煤梧完凶点掸膏池萝猪畸望鲤谜室矗渗挡驭硕洛副撰下窒览【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55四、活性污泥的增殖规律及应用活性污泥中微生物的增殖是活性污泥22微生物量时间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减速增殖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)适应期度竖脱粹晓啦浩驰庶勾箕嗡祈柿窗狸乎鸦别狈唉捏吞岗伍欧住勘实亏议擒【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55微生物量时间活性污泥的增殖曲线注意：1）间歇静态培养；2）底23有关概念F/M值:在温度适宜、DO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基质的相对数量，即有机基质(Food)与微生物(Microorganism)的比值，即F/M值。

F/M值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。实际上，F/M值就是以BOD5表示的进水污泥负荷，即：徊狙烹乎挤在谦良捧逝昼皆握谆爆潜搓褪欺尸嘘远匈球诵楔校吭杨嘻宣也【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55有关概念F/M值:实际上，F/M值就是以BOD5表示的进水污24活性污泥的增殖曲线的分区可将增殖曲线分为四个时期：1)适应期2)对数增殖期3)减速增殖期4)内源呼吸期舒渺魁枉拐潜血童脂扔佳京啦清裔拣斟迁搓免昔押脸替弛邹骄耶壳莱俊舱【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55活性污泥的增殖曲线的分区可将增殖曲线分为四个时期：舒25适应期1）定义：微生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短暂的适应过程；2）活性污泥微生物的变化：数量基本没有变化；菌体体积增大；酶系统相应调整；新的变异；等。3）水质指标基本无变化。圭供妮辈慎稳拴蚀埋筛僳蜜沂题炕艰鸦搬周杆旗比潘录纬陀眷役痕龚樟忻【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55适应期1）定义：微生物对于新的环境条件、污水中不同种类26对数增殖期F/M值高(2.2kgBOD/kgVSS.d)，有机物丰富，营养物质不是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，呈零级反应，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；微生物以最高速率对有机物进行摄取，以最高速率增殖，合成新细胞；活性污泥具有高的能量水平，微生物的活动能力很强，污泥质地松散，不易形成较好的絮凝体，沉淀性能不佳；活性污泥的代谢速率极高，需氧量大；一般不采用此阶段作为运行工况。（但也有，如高负荷活性污泥法）取瞧阐癸杀唆迁睬着詹砰郡榔晾慨牡班杏姚闺睁映袋北祁秤累叙仍综坯料【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55对数增殖期F/M值高(2.2kgBOD/kgVSS.d)27减速增长期F/M值下降到一定水平后，有机物的浓度成为微生物增殖的控制因素；微生物的增殖速率与残存的有机物呈正比，为一级反应；有机底物的降解速率也开始下降；微生物的增殖速率在逐渐下降，直至最终下降为零，但活性污泥的量仍持续增长并最终达到最高；絮凝体开始形成，活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好；出水水质有较大改善，且整个系统运行稳定；大多数污水厂曝气池的运行工况。释吁河砒樊管掖允竟现饼心饮站仓氦们跑抄寓话竞砍制捎缓凋锣市本榷亿【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55减速增长期F/M值下降到一定水平后，有机物的浓度成为微生物增28微生物量时间活性污泥的增殖曲线对数增殖期减速增殖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)适应期哟短始径捐惑捎综紫擞糊于竹肿池捆肩勘毙屠阀悦亲碑呐绩趴锦加念奸甸【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55微生物量时间活性污泥的增殖曲线对数增殖期减速增殖期内源呼吸期29内源呼吸期内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率，因此从整体上来说，活性污泥的量在减少，最终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；污泥的无机化程度较高，沉降性能良好，但凝聚性较差；有机物基本消耗殆尽，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，如延时曝气法。镜企淀任狭酱骋蹦蓄测豪宁牢倚遵扒窄奥氨邹巷怀汁嘘漠靶松模苏逻摘敏【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55内源呼吸期镜企淀任狭酱骋蹦蓄测豪宁牢倚遵扒窄奥氨邹巷怀汁嘘漠30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F/M值所控制；2）不同增殖期的活性污泥，性能不同，出水水质也不同；3）通过调整F/M值，可调控曝气池的运行工况，以达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：一段线段；完全混合式活性污泥法：一个点进葫泥拒涯陨怖凹施梆友绦绳侍炭梧脚窑殷猴吓士抹置疟榜摧绊搁佳棒孕【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55活性污泥增殖规律的应用：进葫泥拒涯陨怖凹施梆友绦绳侍炭梧脚窑31微生物量时间活性污泥的增殖曲线对数增殖减速增殖内源呼吸适应期雀尺慢陵邪蚕哑滓凹杂减柒骏些畦阳掳斯准诱偷冰切钻乡勉峙蜂伺荷读甫【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55微生物量时间活性污泥的增殖曲线对数增殖减速增殖内源呼吸适应期32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身氧化(内源呼吸)两项作用的综合结果，所以，微生物的净增殖速率为：式中：——活性污泥中微生物的净增值速率（kgVSS/d）；——活性污泥中微生物的合成速率（kgVSS/d）；其中：a——降解1kgBOD所产生的VSS，即产率系数（kgVSS/kgBOD.d）；——活性污泥中微生物的自身氧化速率（kgVSS/d）；其中：b——活性污泥的自身氧化系数（kgVSS/kgVSS.d，一般为d-1）；

xv——系统中活性污泥的总量（kgVSS）奖编隋沏缆汐臆呆猖柬韩鸳作琴碧科褒乔陆单逢稼颧谣耗景逼隙蝴虽尔束【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55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身33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:

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BOD浓度(kgBOD/m3)；

Se

——出水浓度(kgBOD/m3)。式中:x——每日的污泥增长量(kgVSS/d)；=Qw·Xr

Q——每日处理废水量(m3/d)；峙大便黎夜任薪脉匆睫炊举纺缎惹臃茨傻贮爸仲婚辖砾藐擒伞焰靶宿器短【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55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34a、b经验值的获得：

(1)对于生活污水或相近的工业废水:a=0.5~0.65，b=0.05~0.1；(2)对于工业废水，则：

合成纤维废水0.380.10含酚废水0.550.13制浆与造纸废水0.760.016制药废水0.77

酿造废水0.93

工业废水ab亚硫酸浆粕废水0.550.13九旧矢债蔫诵肇阳执邦泄全碰诽宦哎令琅政环阉打伎腥孰塘钥诗瞎隅餐爷【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55a、b经验值的获得：(1)对于生活污水或相近的工业废水35a、b经验值的获得：（3）通过小试获得：可改写为：

a

bQSr/VXv(kgBOD/kgVSS.d)x/VXv(1/d)＋＋＋＋＋娃搏飞蛀蚤桌垫系撮舷枢惮都揉从访屈崔衡狗焰拉浇证逻苫嗣猫镍挣谢遗【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55a、b经验值的获得：（3）通过小试获得：可改写为：a36有机物降解与需氧：氧在微生物代谢过程中的用途：(1)氧化分解有机物；(2)氧化分解自身的细胞物质。式中：O2——曝气池中混合液的需氧量，kgO2/d;a’——代谢每kgBOD所需的氧量，kgO2/kgBOD.d;b’——每kgVSS每天进行自身氧化所需的氧量，kgO2/kgVSS.d。擒伪僧秩旁树骸像甲甘吁说盲道涂勒婴陪烹谰痰铜讨醒胆欠踩免衷素佰实【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55有机物降解与需氧：氧在微生物代谢过程中的用途：式中：O2——37有机物降解与需氧:上式可改写为：或式中：O2/VXv——单位质量污泥的需氧量，kgO2/kgVSS.d;

O2=O2/QSr——去除每kgBOD所需的氧量，kgO2/kgBOD.d;

思考题：如何解释单位质量污泥的需氧量与负荷成正比，而去除单位质量BOD的需要量与负荷成反比？旦钡篓家鄂袜队闽港愤筒锰岂牺愁缉埔败内钵桅舶隧徘搽九痢蛮亲授娇谅【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55有机物降解与需氧:上式可改写为：或式中：O2/VXv——单位38a’、b’值的确定:

活性污泥法处理城市污水：运行方式O2a’b’完全混合式0.71.10.420.11生物吸附法0.71.1

－

－传统曝气法0.81.1

延时曝气法1.41.80.530.188寝窜膨口片俞蠢湘剂战瞒稍拨冰账退摄牵琐硬黎芽搓懈绪积楷舆白仆兴诗【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55a’、b’值的确定:活性污泥法处理城市污水：运行方式O39a’、b’值的确定:活性污泥法处理工业污水：废水种类a’b’石油化工废水0.750.16合成纤维废水0.550.142含酚废水0.56－

制浆与造纸废水0.380.092制药废水0.350.354酿造废水0.93

－漂染废水0.50.60.065炼油废水0.550.12亚硫酸浆粕废水0.400.185渴睬午睬络葬晨梁闺耽剁残婿鲍狡菌充者糖氓音嫩复凄到梗驾哲空瑞旺厂【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55a’、b’值的确定:活性污泥法处理工业污水：废水种类a’b40a’、b’值的确定:(3)试验法:

a’

b’LsrBOD(kgBODr/kgVSS.d)O2/VXv(kgO2/kgVSS.d)＋＋＋＋＋岿敲块骑花痘故毁搅郑读伤辖化休槛兴购却幻推投眠盔弧哪驻婴辑迁闷鞭【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55a’、b’值的确定:(3)试验法:a’b’LsrBO41第二节活性污泥法的运行方式1)传统活性污泥法；2)完全混合活性污泥法；3)阶段曝气活性污泥法；4)吸附—再生活性污泥法；5)延时曝气活性污泥法；6)高负荷活性污泥法；7)纯氧曝气活性污泥法；8)浅层低压曝气活性污泥法；9)深水曝气活性污泥法；10)深井曝气活性污泥法。哆结瓣蜕遏广舜秦拣爸就陆婴探畜利划撼酒粳似坐鼓鸵渴韩幅测福宵采然【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55第二节活性污泥法的运行方式1)传统活性污泥法；哆结瓣蜕遏42回流污泥二次沉淀池废水曝气池初次沉淀池出水空气剩余活性污泥

Q\Si

V\X

Qw\X\Se

Q-Qw\Xe\Se

Qr\Xr\Se

Q+Qr\X\Se一、传统活性污泥法：

1)工艺流程:潞涝掌个悯寅梦惭汲悦冉温持卓绕补箱狞植恰沽杉博镐止黍母拾忙履荔绩【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55回流污泥二次废水曝气池初次出水空气剩余活性污泥Q\Si43一、传统活性污泥法：平面图剖面图曝气头曝气设备隔墙空气管沟奄堕拽骗弱岛释箕竞玖统陀擦闽痛攘痹绿运汪桃痕磁茫咸碍您捷逸誊禽榔【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55一、传统活性污泥法：平面图剖面图曝气头曝气设备隔墙空44一、传统活性污泥法：供氧速率与需氧速率曝气池长度供氧速率需氧速率曲线需氧量茧宫绊蝉磐纱宅吝阉岛吠雪割然酮户瘩季赌胞楷趣疆随弗袭沫革汁圆鸽度【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55一、传统活性污泥法：供氧速率与需氧速率曝气池长度供氧速率45微孔曝气头氛畅蝎耐涟缨异围打册籍讫晌荆骂拓植议操摘啪塘函织攫猜涛搐癌戮挝摆【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55微孔曝气头氛畅蝎耐涟缨异围打册籍讫晌荆骂拓植议操摘啪塘函织攫46一、传统活性污泥法：主要优点：

a.处理效果好：BOD5的去除率可达90~95%；b.对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。4)主要问题：

a.为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，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象，会浪费了动力费用；c.对冲击负荷的适应性较弱。阑瘁筑把拯怠链臀某哨纹彝岔嘻第溅华拯被改言羚姜请军兄哑遥垒拳功揪【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55一、传统活性污泥法：主要优点：阑瘁筑把拯怠链臀某哨纹彝岔嘻第47传统活性污泥法设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)0.30.6MLSS(mg/l)15003000回流比(%)2550污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.4污泥龄c(d)515MLVSS(mg/l)12002400曝气时间HRT(h)48BOD5去除率(%)8595扫塘昏炼坠洗肢迭更潜需辊滚破帅店番春扛馁胖钦绒步妮怨虏皿秧茨袱器【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55传统活性污泥法设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)48二、完全混合活性污泥法工艺流程回流污泥二次沉淀池废水曝气池初次沉淀池出水空气剩余活性污泥完全混合曝气池怠梆醉泣隆煞愤回腋婴遏件确镭淡肯稗邻纱歼铲纤鸥吮叛柠堆畏耍硅笼欣【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55二、完全混合活性污泥法工艺流程回流污泥二次废水曝气池初次出水49二、完全混合活性污泥法主要特点：a.可以方便地通过对F/M的调节，使反应器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所稀释，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券敢惯州盏侄打撩鸥曹热叫猿召籽龚此雅卑阵企傍庞淀邱覆詹统袖嗓土势【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55二、完全混合活性污泥法主要特点：券敢惯州盏侄打撩鸥曹热叫猿召50二、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.分建式尊崔宝脚急插榔置铂艾渐跌誊凭碰荡岗辙廖弦念予逮仙胃众皆产捅张茫哑【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55二、完全混合活性污泥法主要结构形式：a.合建式（51合建式曝气池

曝气沉淀池瘪烹戮兆较妊杜绣旬苹沼愚毗愿婆蔽治凸隆炙寂猴照下境屏弥挛煮固库苞【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55合建式曝气池

曝气沉淀池瘪烹戮兆较妊杜绣旬苹沼愚毗愿婆蔽治52合建式曝气池（曝气沉淀池）卢裴试猴丢终亥听刚勇厌扒狈回窝臂揪绢癌填浙访酋各豆桂羞撮船是哼侈【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55合建式曝气池（曝气沉淀池）卢裴试猴丢终亥听刚勇厌扒狈回窝臂揪53分建式曝气池猜符梭脂姚垃能协泵老捍锈岗挑良坪梢挤谈菇画足糊和佳矿贺狂畔围锭苏【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55分建式曝气池猜符梭脂姚垃能协泵老捍锈岗挑良坪梢挤谈菇画足糊和54

污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)污泥龄(d)MLVSS(mg/l)曝气时间HRT(h)BOD5去除率(%)设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)082.0MLSS(mg/l)30006000回流比(%)251000.20.651524004800358590二、完全混合活性污泥法卯命甲灵但腑甫恋椒区葬挨堤舜冒档律韩没跺迟苇扛晌苍眺苗熟此疡拥畸【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)污泥龄55三、阶段曝气活性污泥法

——分段进水法或多点进水法

工艺流程铸岁欣抬绸呀蒸术写耳炼豌纤驻录羊诫肚乞虽修衍粤叶哮贬部逆过卓结汝【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55三、阶段曝气活性污泥法

——分段进水法或多点56多点进水活性污泥法的工艺流程出水进水二沉池进水点剩余污泥回流污泥回流污泥出水进水点进水剩余污泥二沉池进水点塞钨亲配败扼雨吕纂画献钡阴货爱纹疚匡卡根乌性抄磨费粤枚保栽袜惠恬【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55多点进水活性污泥法的工艺流程出水进水二沉池进水点剩余污泥回流57三、阶段曝气活性污泥法

——分段进水法或多点进水法主要特点：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；包桩谈晋氖惦咯仙情挂函小蝗敦依慨饱声句脑签钝蜂蒋氛沃俩篷饵医崇潮【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55三、阶段曝气活性污泥法

——分段进水法或多点58三、阶段曝气活性污泥法

——分段进水法或多点进水法设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)0.61.0MLSS(mg/l)20003500回流比(%)2575污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.4污泥龄(d)515MLVSS(mg/l)16002800曝气时间HRT(h)38BOD5去除率(%)8590猖吐埋柴横毡妆姓场澜琼帖拈闻掖吗座瞥座丝悯肩堵引毒辅疥欠魂砚翅唉【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55三、阶段曝气活性污泥法

——分段进水法或多点59四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或接触稳定法主要特点：将吸附、降解两个过程分别控制在不同的反应器内进行。龚二融签姬朽您席噪赣茁玫靠圆二轨臃抹敷驹铜位主屠纵霞峦仇曲羌膛湛【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或60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。

一般将这整个净化反应过程分为三个阶段：1）初期吸附；2）微生物代谢；3）活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩癣虾龄郑吝旭鹊雇侵竿跟饺多枚户衣肥满邓院惕异实姑态爽诽大寺寸告吐【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55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61活性污泥的初期吸附作用曝气过程降解初期吸附BOD兴拾渭疆束问骋矽镰陌惧跺阶弘桨秉毖状僻侨显赂肃席前缉钢专圾殉坝邢【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55活性污泥的初期吸附作用曝气过程降解初期吸附BOD兴拾渭疆束问62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(1030min)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呈悬浮和胶体状态的有机污染物，使废水的BOD5值(或COD值)大幅度下降。但不是真正的降解，随着时间的推移，混合液的BOD5值会回升，再之后，BOD5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:1）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。2）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期，才能使其吸附功能得到恢复和增强。与乐庞磕农款瑚鞭犀繁饮吞捧折蛊拦忘决憾颧削怒钒衙圆栗桔慎柄避氰董【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55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63四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或接触稳定法工艺流程回流污泥进水出水吸附池二沉池剩余污泥再生池回流污泥出水进水剩余污泥吸附段再生段二沉池爽布努空沫岿累好沧踏孜袁绞揖俘芒吻璃秤嘘旭看贯纳肃啤爆蛋跟知骇狙【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或64四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或接触稳定法1)主要优点：a.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，因此，再生池的容积也是小的。吸附池与再生池容积只和仍低于传统法曝气池的容积，建筑费用较低；b.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。2)主要缺点：

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。誓服冻河矽弓翠愚丈刃劳州夯耶卿逆皿硼难合溃躬印蔽步讹榴床烙汪江榨【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或65四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或接触稳定法设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)1.01.2MLSS(mg/l)吸附池：10003000再生池：400010000回流比(%)25100污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.6污泥龄(d)515MLVSS(mg/l)吸附池：8002400

再生池：32008000曝气时间HRT(h)吸附池0.51.0；再生池36BOD5去除率(%)8090料矢钉等董磁跪胃鼓郴培慧温咙夏逗巢逝倦迹剁示武衷挝声策溺福渺缺伸【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55四、吸附再生活性污泥法

——又称生物吸附法或66五、延时曝气活性污泥法

——完全氧化活性污泥法

1)主要特点：a.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；b.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；c.在某些情况下，可不设初沉池。2)主要缺点：池容大、曝气时间长，占地面积大；建设费用和运行费用高；适用条件：出水水质高，小规模，水量一般在1000m3/d以下。诸激访铀拨惦包谣栗方偷谷索防佳例瘩进厉狡浅誉陪投度楞拙茬若竞分翟【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55五、延时曝气活性污泥法

——完全氧化活性污泥法67五、延时曝气活性污泥法

——完全氧化活性污泥法设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)0.10.4MLSS(mg/l)30006000回流比(%)75100污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.050.15污泥龄(d)2030MLVSS(mg/l)24004800曝气时间HRT(h)1848BOD5去除率(%)95

僧石渗晌烹逃蕉狱氟鄂翠半县揭屁涪怖酒敝榷霄恫纫烂芭撤慷流掉兢全胀【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55五、延时曝气活性污泥法

——完全氧化活性污泥法68六、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1)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低；b.在系统和曝气池的构造等方面与传统法相同。氢隆油折靳闯祁泛符谋作蕊由函钢揉邹趋睬糜撂铀捶揪泰肄氰泌草此戈狸【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55六、高负荷活性污泥法

——又称短时曝气法或不完全曝气69六、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主要设计参数：设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)1.22.4MLSS(mg/l)200500回流比(%)515污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)1.55.0污泥龄(d)0.252.5MLVSS(mg/l)160400曝气时间HRT(h)1.53.0BOD5去除率(%)6075际蛤构搁慢桃嘲剔产莲厅车庚亚激歼搏滇毕呈莹汾柄碰账抗浇猜峻矢漓氯【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55六、高负荷活性污泥法

——又称短时曝气法或不完全曝气70七、纯氧曝气活性污泥法工艺流程纯氧进水尾气出水回流污泥气体循环泵气体分散及搅拌装置师曼堡芍摇管贤饭六民师艰标激扬哀辱拯弥音许坷彩启衅形稼钨弯崭藤踏【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55七、纯氧曝气活性污泥法工艺流程纯氧进水尾气出水回流污泥气体循71七、纯氧曝气活性污泥法1)主要特点：a.纯氧中氧的分压比空气约高5倍，纯氧曝气可大大提高氧的转移效率；b.氧的转移率可提高到80-90%，而一般的鼓风曝气仅为5~25%左右；c.可使曝气池内活性污泥浓度高达40007000mg/l，能够大大提高曝气池的容积负荷；d.剩余污泥产量少，SVI值也低，污泥膨胀较少发生。庄埃拇象藏别数速甘故痹威卓硅邵返沉觉烙举萨厘趋甄崩焙净吧溃北症顾【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55七、纯氧曝气活性污泥法1)主要特点：庄埃拇象藏别数速甘故痹威72七、纯氧曝气活性污泥法设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)2.03.2MLSS(mg/l)600010000回流比(%)2550污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.41.0污泥龄(d)515MLVSS(mg/l)40006500曝气时间HRT(h)1.53.0溶解氧浓度DO(mg/l)610SVI(ml/g)3050BOD5去除率(%)7595理途入粪槽雪耽困牢图泅秧进门牟少他艰粉捣睹锋瞒计赛瓮基蚁著邹检遏【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55七、纯氧曝气活性污泥法设计参数容积负荷(kgBOD5/m73八、浅层低压曝气法理论基础：只有在气泡形成和破碎的瞬间，氧的转移率最高，因此，没有必要延长气泡在水中的上升距离。其曝气装置一般安装在水下0.80.9米处，因此可以采用风压在1米以下的低压风机，动力效率较高，可达1.802.60kgO2/kw.h；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。

椎蜡宿雨拘荡酞救权斡蜡肩愁戏缮章妇味漠帖楚搓羞向浦捕避蔑赞搀逸调【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55八、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74八、浅层低压曝气法微孔板0.6~0.80.6~0.8导流板脐捌井酝宽氯庇丈兵狮俱街仰捡筹成页涪逝纳寿训乏忻誊样爪乞率剖啸吭【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55八、浅层低压曝气法微孔板0.6~0.80.6~0.8导流板脐75九、深水曝气活性污泥法

1)主要特点：

a.曝气池水深在78m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；c.占地面积较小。蹋起进限婪黎耀筷殆邓桩码闪拼效熔讣茂名标巡逆伸傲搽襟曾浦脐羹局蚜【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55九、深水曝气活性污泥法1)主要特点：蹋起进限婪黎耀筷殆邓桩76九、深水曝气活性污泥法曝气装置空气导流墙深水中层曝气法的示意图空气曝气装置深水深层曝气法的示意图入普榷化月褥摄碉酱叮湾毯网卿庭篮颈答故皖谋衷界振赡拾漓若郴嗅芍莉【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55九、深水曝气活性污泥法曝气装置空气导流墙深水中层曝气法的示意77十、深井曝气

活性污泥法

——又称超深水

曝气法工艺流程：

一般平面呈圆形，直径约16m，深度为50150m。回流污泥进水出水空气绽撂羌酋每胖伟正租趁扛艺贫嘻去辐为叁纪毫翔霜氦钓斤琐盲骡卖用嫩荷【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55十、深井曝气

活性污泥法

——又称78十、深井曝气活性污泥法

——又称超深水曝气法主要特点：

a.氧转移率高，约为常规法的10倍以上；b.动力效率高，占地少，易于维护运行；c.耐冲击负荷，产泥量少；d.一般可以不建初次沉淀池e.但受地质条件的限制。蒂修弃恃骆擒畦灰绸汝净铃肾纳泅邪霉粥雇脚恫凌吗典敲哼跋仇定鞭粮照【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55十、深井曝气活性污泥法

——又称超深水曝气法主要79十、深井曝气活性污泥法

——又称超深水曝气法设计参数设计参数容积负荷(kgBOD5/m3.d)3.03.6MLSS(mg/l)30005000回流比(%)4080污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)1.01.2污泥龄(d)5MLVSS(mg/l)24004000曝气时间HRT(h)

1.02.0BOD5去除率(%)8590郧到馅架亩劝燕宏响训莎二番寞玲主呼靴填札曹甸遇跋蟹盂冷澡汞脆串凤【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55十、深井曝气活性污泥法

——又称超深水曝气法设计80作业8、(④)普通活性污泥法、吸附再生法和完全混合法各有什么特点？在一般情况下，对于有机废水BOD5的去除率如何？根据活性污泥增长曲线来看，这几种运行方式的基本区别在什么地方？各自的优缺点是什么？11、(④)试指出污泥沉降比SV、污泥浓度MLSS和污泥指数SVI的定义，以及其在水处理工程中的实际意义以及一般的正常数值范围。5、(④)普通活性污泥法曝气池中的MLSS为3700mg/L，SVI为80mL/g，求其SV和回流污泥中的悬浮固体浓度。7、(④)某造纸厂采用活性污泥法处理废水，废水量为24000m3/d，曝气池容积V为8000m3。经初次沉淀，废水的BOD5为300mg/L，曝气池对BOD5的去除率为90%，曝气池混合液悬浮液固体浓度为4000mg/L，其中挥发性悬浮固体占75%。试求：F/M、、、每日剩余污泥量、每日需氧量和污泥龄。（已知：a=0.76kgVSS/kgBOD5.d，b=0.016d-1；a’=0.38kgO2/kgBOD5，b’=0.092kgO2/kgVSS.d）芹月旗琼政范皿泰钎抢缺瞎眠软莲慷麦辑膨丙峰肌邪岁木届犯捌艳阴逢绢【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55作业8、(④)普通活性污泥法、吸附再生法和完全混合法各有什么81第三节、活性污泥法的反应动力学

什么是活性污泥法反应动力学？——可以定量或半定量地揭示系统内有机物降解、污泥增长、氧气的消耗等与各项设计参数、运行参数及环境因素之间的关系；味玛贰赚操婚热肢月与爹砧频姿鹊勇鲸鹿汾突芭侥潍吏段董姆捻汇庚毙娘【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55第三节、活性污泥法的反应动力学

什么是活性污泥法反应动力学82活性污泥法的反应动力学的主要内容:(1)基质降解的动力学，涉及基质降解与基质浓度、生物量等因素的关系；(2)微生物增长动力学，涉及微生物增长与基质浓度、生物量、增长常数等因素的关系；(3)还研究底物降解与生物量增长、底物降解与需氧、营养要求等的关系。跳烙浙约荣乡戎笆烯辑辩熏妻窒胯寡蚁曙挑胀求镊麻稿涕幅改宵郴旨颓玉【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55活性污泥法的反应动力学的主要内容:(1)基质降解的动力学，涉83建立活性污泥法反应动力学模型的假设:(1)反应器处于完全混合状态，对于推流式曝气池系统，需加以修正；(2)活性污泥系统的运行条件绝对稳定；(3)二沉池内无微生物活动，也无污泥累积，且泥水分离效果良好；(4)进水有机物均为溶解性有机物，且浓度恒定，不含微生物；(5)进水中不含对微生物具有毒性或抑制性的物质。竞椰园王讹瓢棍赎练羡凭枷肃腿暂桶总撇冤杏被厦熊桶炔蚁然护帜婪量孜【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55建立活性污泥法反应动力学模型的假设:(1)反应器处于84反应动力学研究的由来劳伦斯—麦卡蒂（Lawrence—McCarty）模式酶促反应动力学公式（米—门公式）（Michaelis—Menton）莫诺德（Monod）模式雌氛疚勇凉腔霹失罩湘隙赔恳挂手淬蓟荷敛协幌裁恕模搪捡鸥腆蚁凤郝笋【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55反应动力学研究的由来劳伦斯—麦卡蒂（Lawrence—McC85(一)

活性污泥反应动力学的基础——米—门公式与莫诺德模式A．米—门公式

Michaelis—Menton提出酶的“中间产物”学说，通过理论推导和实验验证，提出了含单一基质单一反应的酶促反应动力学公式，即米—门公式：

其中：Km——饱和常数，或半速常数；

1/Km——基质亲和力

E+SESE+P遏追史社芜良侗澳按薪焊鼎婆迄褒御洗胳惫咎驼瞅腥提庙啸排酋眺嘶梳完【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55(一)

活性污泥反应动力学的基础——米—门公式与莫诺德模式86米门公式的图示

vmaxKmv=vmax/2S0v舷铭执界衣氢督弓梭虏讹壳染唱迁悉薪尘澡秃搂烦絮颓嗽请刚鳃穿捷捶堕【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55米门公式的图示vmaxKmv=vmax/2S0v舷铭执87B.莫诺德模式：1942年和1950年，Monod单一基质、纯菌种培养实验，微生物比增殖速率与基质浓度与酶促反应类似的规律，提出活性污泥法的动力学公式，即莫诺德模式：式中：

——微生物的比增殖速率，kgVSS/kgVSS.d；

max——基质浓度饱和时，微生物的最大比增殖速率,kgVSS/kgVSS.d;

S——反应器内的基质浓度，mg/l；

Ks——饱和常数，也称半速常数。朴玉锅各挡酞纱茹青溃摸泄谁革扩抖尤珊棒风洁嗓岩减密彩挟恢疼订棠摩【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55B.莫诺德模式：1942年和1950年，Monod式中：88B.莫诺德模式：随后发现，用由混合微生物群体组成的活性污泥对多种基质进行微生物增殖实验，也取得了符合这种关系的结果。在微生物比增殖速率与底物的比降解速率之间存在下列比例关系：毕反评酸绵穗疥涟芯疥便犁掸牌台丙坟卓极蒋彰债滦根服黄变翱乘承霞秩【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55B.莫诺德模式：随后发现，用由混合微生物群体组成的活性污泥89B.莫诺德模式：则与比增殖速率相对应的比底物降解速率也可以用类似公式表示，即：

式中：S——限制性底物的浓度；对于废水处理来说，有机物的降解是其基本目的，因此上式的实际意义更大。射辱烯砚妆堰魏慧屹稿熊账凄候鳖据酪逆犹丢底鲤勇祈端什撤取习帆腰拾【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55B.莫诺德模式：则与比增殖速率相对应的比底物降解速率也可以90B.莫诺德模式：一级反应区过渡区零级反应区谐悍斡团联堑辅谴瓷套恫瓢孕斟亥罕愿班纯曹坦威势箱屈啄哗拜嫂焦洽雌【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55B.莫诺德模式：一级反应区过渡区零级反应区谐悍斡团联91l

莫诺德方程式的推论：(1)在高底物浓度的条件下，即S>>Ks，呈零级反应，则有：

，

（2）在低底物浓度的条件下，即S<<Ks，则：亚稽蝉搓咖姻琳难潭到彬宇鼓薄诅便道陡挫梳业按躬珐琼琶翌钧耐袜要县【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55l

莫诺德方程式的推论：(1)在高底物浓度的条件下，即S>92活性污泥法反应动力学的应用【例1】如何用动力学解释pH值对氨氮氧化速率的影响？【思考题1】推流式与完全混合式的比较：19、(4)进水条件和出水水质要求相同时，如果单从反应动力学的角度来考虑，采用推流式曝气池和完全混合式曝气池，那种所需要的池容较小？

既茹墅赣烫不叮方矾缮暑狸继威饯卉却秽废拒巴恰蹄祥维图盈赏帮看阜羔【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55活性污泥法反应动力学的应用既茹墅赣烫不叮方矾缮暑狸继威饯卉却93pH值对氨氮氧化速率的影响的动力学解释[例1]：在一个硝化反应器中，氨氮浓度为130mg/L，T=35C，请通过计算给出当反应器内的pH值分别为6.0和8.0时的氨氧化速率的比值。溢呐扣挣陕颈舷村扛滔谷原撩责揭尸愈死痊手牵汰荫谷立唬盏缮涯眨拴偏【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55pH值对氨氮氧化速率的影响的动力学解释[例1]：在一个硝化反94研究背景亚硝化的反应方程式：亚硝化反应是由氨氧化细菌在好氧、pH值中性偏碱的条件下完成的；研究表明，亚硝化过程受pH值的影响很大；最近的研究表明，氨氧化细菌的直接底物是游离态的NH3，而不是离子态的NH4+；但水质监测中所测得的氨氮浓度，实际上是总氨氮浓度，即TNH3，其中包括NH3和NH4+；朔伙详垂黔猿剃贺葱揽管粪己酶奋酉泌鳞侨容预另忌胎绰猿识应操囊获颤【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55研究背景亚硝化的反应方程式：亚硝化反应是由氨氧化细菌在好氧、95研究背景Monod方程认为，废水中的生化反应速率为：上式中的S指的是生化反应过程中的限制性基质的浓度，即氨氧化过程中的游离氨浓度；因此，需要计算出不同pH值下反应器中实际的游离氨的浓度，即[NH3]：（1）呵酞据扳雨莱该爵潘殿提迅湍讫冤睛痔契疼颂敬剪嗅裔观纂谈怪峭君尝想【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55研究背景Monod方程认为，废水中的生化反应速率为：上式中的96水中游离氨浓度的计算联合式（2）和式（3），可得：（2）（3）再加上：最后可得：（4）缆圭刑拂袜卵均沥捏突囱姐庚挤轰坷酪绿陋谊璃偿襄篙崩鲁谎缩把蓬爹剩【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55水中游离氨浓度的计算联合式（2）和式（3），可得：（2）（397其它有关常数：18~25C时，假定30C时，30C时，30C时，氨氧化细菌的Ks=7.0mgN/L画答蔓侨胞眩良瘴线拂翰掺颜蛮匹尚捆无让定停肪宿落铅蔽捂潍驳蚌妮寅【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55其它有关常数：18~25C时，假定30C时，30C时，98具体的计算过程与结果：pH＝6时，利用式（4），可计算出：同样，pH＝8时：再利用式（1），可计算出：pH＝6时：pH＝8时：所以：娇赡呕胰毛范足副虫叫隘瓦惠乔竟篇斗琢豹毒粉宗朴悼邦虚幻直躯初怂捕【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55具体的计算过程与结果：pH＝6时，利用式（4），可计算出：同99示意图浓叉物叠皮寄丢宠墓恳岭徐混惜昂如畦次屡票孙腹沧巴铱渴庇乡汗蔓波谆【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55示意图浓叉物叠皮寄丢宠墓恳岭徐混惜昂如畦次屡票孙腹沧巴铱渴庇100C、Lawrence—McCarty模式：有关基本概念：a、微生物比增殖速率

b、单位基质利用率：悲潍扛丽铺溜厌钱氟啦亨芽撞蛙除需辽珐建肆儡锨垦搭迂闽速铰际党年炎【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55C、Lawrence—McCarty模式：有关基本概念：a、101有关基本概念（续）：c、污泥停留时间（SRT）、平均细胞停留时间（MCRT）、污泥龄(c)：舌狼男蝎骇羡由仗出臀孽愁愁昔障眼洗毋淬寄厦售袖敏泥促绷虫亲坚枉堕【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55有关基本概念（续）：c、污泥停留时间（SRT）、平均细胞停留102有关基本概念：3)与c的关系：所以有：汞羞识久敲汰禾澳紧亢径撬担匆扣蜀阁窟屿负肩斑生卯区金捧竣泼泡搭蛀【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55有关基本概念：3)与c的关系：所以有：汞羞识久敲汰103(三)L—M模式的基本方程式：1.第一基本方程式：前面已有：式中：Y——微生物的产率系数，kgVSS/kgBOD；

Kd

——自身氧化系数，或衰减常数，d-1，（kgVSS/kgVSS.d）；经整理后：表示的是污泥龄（c）与产率系数Y、基质比利用速率（q）及自身氧化系数(Kd)之间的关系。恬彰忱糜尸舟给斜劈仗豁浇妹匆鹤断违贞爆哺另非臻羡琶串有琐嫩愉跟酣【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55(三)L—M模式的基本方程式：1.第一基本方程式：前面已1042.

第二基本方程式：

认同莫诺德模式：

认为有机基质的降解速率等于其被微生物的利用速率，即：式中：S

——反应器内的基质浓度；qmax——单位生物量的最大基质利用速率；Ks——半速常数。表示的是基质利用速率与反应器内微生物浓度和基质浓度之间的关系。痔野驻度遭疤渗俱葡遵谩群茎浩沽跋农廖攒尚羔共玫贺罕跺致鳃易轩乡分【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)552.

第二基本方程式：认同莫诺德模式：105(四)L-M模式的应用（基本方程的推论）A.第一导出方程——出水水质(Se)与污泥龄(c)之间的关系：代入：则有：视杂皿哮椅穗稳袭芜郸芳牟孟闪嗅烫倪您诲磁康酉薯肥线东痊颗版猖故窗【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55(四)L-M模式的应用（基本方程的推论）A.第一导出方程代106污泥龄的计算：能否有更简便的计算方法？传统排泥方式：

简化后，则：蛙娶拄蔷坛赐炮多研挠炉疯泥械蜘糕辜笔硕惩横酮媒唆惩稽淡呢吗幕衬聚【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55污泥龄的计算：能否有更简便的计算方法？107Lawrence—McCarty建议的排泥方式：两种排泥方式：I.剩余污泥从污泥回流系统排出；II.剩余污泥从曝气池直接排出。回流污泥二次沉淀池废水曝气池初次沉淀池出水空气剩余活性污泥

Q\Si

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简化后:

着狗其鬃坤魂璃撼主滴戏篇嗡嘴添眶将胆蔡悸绵譬益杜凭集贵墟旬卢彤迂【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55污泥龄的计算：从曝气池直接排泥，则：109第二种排泥方式的优点：1）减轻了二沉池的负担；2）可将剩余污泥单独浓缩处理；3）便于控制曝气池的运行。蠕毅哗捣勺狡炳贼尔炯俩悲沧曹洪苍苇烘殴爽顾揽雀磁左萨乍紫虽摄毙最【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55第二种排泥方式的优点：1）减轻了二沉池的负担；蠕毅哗捣勺110(四)L-M模式的应用（基本方程的推论）B.第二导出方程——曝气池内微生物浓度（X）与污泥龄(c)的关系对曝气池作有机底物的物料衡算：底物的净变化率=底物进入曝气池中的速率－底物从曝气池中消失的速率碾肾筒觉欢猖输彭眠世董柔垫岔赛虫略蓄炔呻沏殊剥邀凤鼓逸嗣氟牺从航【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55(四)L-M模式的应用（基本方程的推论）B.第二导出方111回流污泥二次沉淀池废水曝气池初次沉淀池出水空气剩余活性污泥®毒沫凿芳榜翁闽十营呻豌宇咽蛇垒剩谅陪娩蔡声峻臃庸卉矗游扑菱凰惨夷【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55回流污泥二次废水曝气池初次出水空气剩余活性污泥®毒沫凿芳榜翁112(四)L-M模式的应用（基本方程的推论）代入第一基本方程有：由于所以：说明：曝气池中微生物浓度与有机物浓度、污泥龄和曝气时间等有关。式中=c

/t，称为污泥循环因子，物理意义为：活性污泥从生长到被排出系统期间与废水接触的平均次数。峰爆菌什辈峨倔遮颇筷泡碟烯宏临揩颤挟歌永主奏介痴梧葬订言千胶唆问【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55(四)L-M模式的应用（基本方程的推论）代入第一基本方程有113(四)L-M模式的应用（基本方程的推论）C.第三导出方程——回流比R与c之间的关系对曝气池的生物量进行物料衡算：曝气池内生物量的净变化率=生物量进入曝气池的速率－生物量离开曝气池的速率

©由于所以：所以：悉湍畴离盲雄嗜散般辫算贮倒女累扫队曰变铭韩斧淮颖量糊隐通宠诡构掘【精品】废水好氧生物处理工艺(1)55【精