第二节活性污泥法的发展

4.2活性污泥法的发展4.2.1活性污泥法曝气反应池的基本形式推流式曝气池完全混合曝气池封闭环流式反应池序批式反应池

1、传统活性污泥法

（推流式）

曝气池内污水与污泥混合后呈推流式从池首向池尾流动，活性污泥微生物在此过程中连续完成吸附和代谢过程。曝气池混合液在二沉池去除活性污泥悬浮固体后，澄清液作为净化水流出。

沉淀的污泥一部分以回流形式返回曝气池，再起净化作用：另一部分作为剩余污泥排出。传统活性污泥法的BOD负荷是0.2～

0.4kg/kg·d，一般在0.3左右净化效果和沉降性能均甚好。4.2.2活性污泥法

的发展和演变

运行水流一端进，另一端出，沿途曝气，推流前进。

特点

1.吸附→减速增长→内源呼吸，BOD降解曲线是呈缓慢下降曲线

2.耐冲击负荷能力差(尤其对有毒或高浓度工业废水)3.不易污泥膨胀4.供氧与需氧不平衡5.处理效果好3、渐减曝气法

需氧量

定常供氧速率渐减供氧速率变化曲线供需氧量曝气过程（曝气池长度）

针对传统活性污泥法中由于沿曝气池池长均匀供氧，在池末端供氧与需氧量之间的差距较大，严重浪费能量，而提出的一种能使供氧量和混合液需氧量相适应的运行方式。目前的传统活性污泥法一般都采用这种供氧方式。3、分段进水（阶段曝气）活性污泥法

传统活性污泥法的BOD负荷在池首过高，需氧率沿池长逐渐降低，而氧气却沿池长均匀供给，造成了浪费。阶段曝气活性污泥法将废水沿曝气池长分数处注入，即形成阶段进水方法，这种方法除了能平衡曝气池供气量外，还能使微生物营养供应均匀。另一个特点是BOD浓度沿池长是变化的，曝气池出流混合液浓度降低，对二沉池工作有利。

型式廊道式

流态推流式(多点进水)

特点：

1.需氧和供氧较平衡

2.耐冲击负荷力强

3.处理效果好

4.

BOD降解曲线是呈锯齿缓慢下降曲线5、延时曝气活性污泥法

特点

1.由于负荷低，延时曝气池容积大，占地面积较大

2.对水质水量变动性强

3.产污泥量少

4.处理效果好4、高负荷活性污泥法

特点

1.由于负荷高，高负荷活性污泥法曝气池容积小，占地面积较小。

2.处理效果差，60～70％

3.产污泥量高

4.适合做预处理6、吸附－再生法

普通活性污泥法把活性污泥对基质的吸附凝聚和氧化分解混在同一曝气池内进行，适于处理溶解的BOD。对含有大量胶体的和悬浮性的混合基质的废水，因初期吸附量大，以及吸附的有机固体物在生物酶作用下变成可溶性物质再向水中扩散，遂产生了把吸附凝聚和氧化分解分别在两个曝气池中进行的构想，从而出现了吸附再生法。

由于再生池仅对回流污泥进行曝气(剩余污泥不必再生)，故节约空气量，且可缩小池容。经过再生的活性污泥处于营养不足状态，因而吸附活性高。再则，再生池的污泥微生物很快在池末端遇到营养不足环境，丝状菌不适应这样的空曝环境，所以其繁殖受到限制，有利于防止污泥膨胀。在使用上，吸附再生法具有很大的灵活性。

型式：廊道式(吸附池和再生池可合建)

流态：中间进水，推流

特点：①处理质量较差②耐冲击负荷强③适合处理胶体物质含量高的工业废水④

BOD降解曲线是呈急剧下降、缓慢下降曲线

7、完全混合活性污泥法

完全混合法中的入流废水进入曝气池后,即与池内废水完全混合，曝气池内营养物和需氧率都是均匀的，微生物接触的是浓度与出水浓度一样的废水，故可承受一定的冲击负荷。

完全混合法的，曝气池与沉淀池有分建与合建两种类型。

完全混合法的工作点可以处于微生物对数增长期也可处于衰减增长期或内源呼吸期。

特点1.抗冲击负荷能力强，BOD降解曲线是呈缓慢下降型直线曲线

2.池中各点水质相同，各部分有机物降解工况点相同，便于调控3.处理效率差于推流式4.易出现污泥膨胀8、深水曝气和深井曝气活性污泥法

特点：

氧利用率高、占地面积小，可以处理较高浓度的废水。9、纯氧曝气活性污泥法

特点：

1.溶解氧Do≥8mg/L2.污泥浓度MlSS很高，高达4000～70003.剩余污泥量Δx很少

4.污泥指数SVI低，沉降性能好

缺点：

建设和运行费用高4.2.3膜生物反应器调节池厌氧池膜-生物反应器（好氧池）污泥沉降干化池回用或排放水箱格栅风机抽吸泵恒流阀传统法和MBR流程的差异传统活性污泥法膜生物反应器

(MBR流程)流量调整池反应池流量调整池反应池二沉池污染物去除效率高，处理出水水质好污泥浓度高，装置容积负荷大，占地面积小有利于增殖缓慢或高效微生物的截留，提高系统的硝化效果和对难降解有机物的处理能力剩余污泥产生量低易于实现自动控制，操作管理方便

经处理后排放水可实现回用特点SMBR型膜元件的名称膜元件型号膜面积滤膜孔径过滤产量SMBR1501.50米20.3μm600升／日SMBR800.80米20.3μm320升／日SMBR250.25米20.3μm100升／日膜通量单位时间内通过单位膜面积的过滤量单位：m3／m2•d或

L／m2•d

滤膜的临界膜通量在恒流运行条件下，过滤压差(TMP)不随时间明显升高的最大过滤产量。滤膜组件必须控制在临界过滤通量以下抽吸运行，方能实现长期稳定的工作状态。取决于如下因素：滤膜本身的性能(主要)滤膜组件的结构曝气系统的设计活性污泥的性能膜的运行模式与条件运行模式：间歇操作有利压力稳定（抽十几分钟，停几分钟）恒流运行模式比恒压运行模式有利于膜污染控制膜通量的控制：临界膜通量（CriticalFlux）膜面水力条件：膜面切向错流、气液扰动混合液污泥浓度：10~15g/L反应器主体

膜材料与组件

附属装置与系统预处理系统污泥处理设施自控系统MBR膜生物反应器工艺设计原则处理效果与影响因素膜相关参数膜材料与孔径操作通量与压力操作模式膜面水力条件清洗反应器相关参数

HRT，SRT污泥负荷容积负荷处理效果与影响因素混合液性质与微生物行为膜污染机理与控制技术膜片元件和组件数量的计算废水处理量Q=300m3／d膜片的数量

=300m3／d÷0.4m3／m2d÷1.5m2／张=500片(SMBR150型)

滤膜组件的数量

=500片÷50片／组件=10组或500片÷100片／组件=5组关于SMBR型膜组件的设置空间A（组件纵向）尺寸：40片膜－1300以上60片膜－1600以上

80片膜－1900以上100片膜－2200以上B（组件短边向）尺寸：（1000-1200)n+300n－1600以上H（反应器水深）尺寸：SMBR80型1500以上SMBR150型2500以上（MBR反应器高度应为：H+500)反应池周边膜组件膜分离槽(好氧反应器)容量的计算有机污水处理设施的场合BOD容积负荷1.0~1.5kg/(m3•d)。Vm3Q=100m3/dBOD100mg/L10kgBOD/d10kgBOD/d÷1.5kgBOD/(m3•d)=6.7m3以上曝气量的计算SMBR150型12L／(min·张)SMBR80型20L／(min·张)膜元件需要的空气量:PP流入排放流量调整池膜生物反应池膜生物反应池中生物处理所需的空气量，根据被处理污水的水质状况确定。MBR应用设计实例设计条件污水类型：市政杂排水污水量：300m3／d

流入BOD：200mg／L设定值

膜通量：0.4m3／m2dBOD容积负荷：1.5KG／m3·d计算值膜元件数：300m3／d÷0.4m3／m2d=750m2

选用SMBR150型：750m2÷1.5m2／张=500片膜组件数：500÷50=10(个)或500÷100=5(个)

反应池体积：200mg／L×300m3／d÷1.5KG／m3·d=40m3(实际生物好氧反应水量)反应池尺寸：参见“关于膜组件的设置空间”HRT：24÷(300m3／d÷40m3)=3.2h项目城市污水工业污水进水COD(mg/L)44.2~8001333~68000COD去除率(%)90~9890~99.8污泥浓度(g/L)10~20,最高50>20容积负荷（kgCOD/(m3•d))1.2~5.780.25~16污泥负荷(kgCOD/(kgVSS•d))0.03~0.550.012~2.72污泥产率(kgMLSS/kgCOD)0~0.340.05~0.35水力停留时间(h)2~2414~389污泥龄(d)5~∝6.2~600传统活性污泥法：容积负荷：0.6~1.8kgCOD/(m3•d)污泥负荷：0.4~0.8kgCOD/(kgVSS•d)污泥龄：5～15d好氧膜-生物反应器处理城市和工业废水A2／MBR脱氮除磷工艺TN去除率：>90%TP去除率：>80%，出水TP<1.0mg/L缺氧反应器厌氧反应器膜生物反应器

内循环回流污泥原废水处理水MBR处理市政污水(中试)的效果(1)确定膜的临界过滤通量：400-450升／米2日容积负荷：BOD原液171.1mg／L，出水3.5mg／L，日处理69M3，污泥混合液体积8M3：容积负荷：1.45kgBOD／m3d1一定要先进行接种、好氧运行；当反应池内的MLSS大于3000mg／L时，方可开始膜组件的抽吸运行。2MLSS的运行浓度10000-15000mg／L，不要超过20000mg／L。3活性污泥的粘度不能过高，进行污泥过滤性的测试。4滤膜的过滤通量不要超过给定的膜的临界过滤通量。5保持滤膜正常的工件差压，当压差超过40KPa时进行清洗。6定期对膜组件进行加大曝气量的运行；对散气管孔也进行定期冲洗，保持膜面充分的气液流动，防止出现污泥结垢。MBR的运行管理和维护滤纸过滤试验法利用孔径1μm的滤纸判断活性污泥的性能是否良好1提取50ml污泥混合液2将Φ150的1μm微孔滤膜对折四次成十六