混凝与活性污泥法污水处理设备

混凝

阿龙1

2一、概述

(一)混凝定义和用途1）混凝是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。

混凝的主要对象是废水中的细小悬浮颗粒和胶体微粒，这些颗粒用自然沉降法很难从水中卧螺离心机分离出去。2）用途（1）可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属和放射性物质。（2）混凝法还能改善污泥的脱水性能。 3废水混凝剂L混合L反应L沉降L（澄清）出水污泥(二)混凝的工艺过程混合目的是使混凝剂尽快与水混合，需要短时间高强度搅拌.反应阶段的目的是使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。澄清的目的是使所生成的絮体与水分离，完成净化过程4二、投药方法及设备（一）投药方法2、湿投法

是将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，然后按处理水量大小定量添加。混凝剂的湿法投加包括药剂的配制、药剂的计量和药剂的投加三个过程。1、干投法

是把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废水中。干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投加量较难控制，对污泥处理设机械设备的要求较高，同时劳动条件也较差。目前应用的较少。5（二）投药设备水力调制设备L压缩空气调制设备L机械调制设备投药量小投药量大应采用两个溶液池交替使用6混凝剂配制一：水力调制设备7混凝剂配制二：压缩空气调制8（二）反应池1、作用：水与药剂混合后进入反应池进行反应，其作用是使凝聚颗粒凝结成沉淀性能良好的絮凝体。2、反应池内水流特点：

流速由大到小。在较大的反应流速时，使水中的胶体颗粒发生碰撞吸附，在较小的反应流速时，使碰撞吸附后的颗粒结成更大的矾花。3、反应池的型式有机械搅拌、隔板反应池，涡流式反应池等。9（1）机械搅拌反应池10（3）带回转式隔板反应池的平流式沉淀池隔板反应池穿孔配水墙吸泥机导流墙上部穿孔出水墙11四、沉降与澄清（1）设备：澄清池L

在澄清池内，可以同时完成混合、反应、沉降分离等过程。

包括：混合室、反应室、导流室、分离室四个功能区。（2）特点：优点：占地面积小，处理效果好，生产效率高，节省药剂用量.缺点：对进水水质要求严格，设备结构复杂。12

（i）机械加速澄清池加混凝剂后的水，由进水管流经环形配水槽至第一反

应池。在此，受提升叶轮桨搅拌，与数倍于进水量的回流活性泥渣混合，完成初步反应。然后，被提升至第二反应室继续反应。反应后的水经导流室进入分离室。在分离室内，泥渣下沉，清水经集水管流出。下沉的泥渣，大部分经回流缝流入第一反应池；其余进入集泥斗浓集。加速澄清池可调控泥渣回流量，对水量、水质和水温变化的适应性强。但需机械设备。

13机械加速澄清池示意图混凝剂14（iii）脉冲发生器多为真空泵式脉冲澄清池。由于真空泵造成进水室真空，使加药后的原水进入进水室；当进水室达到最高水位时，进气阀自动开启，使进水室通大气；此时进水室即迅速放水；当水位下降至最低水位时，进气阀自动关闭，真空泵自动开启，使进水室再次造成真空。如此反复进行脉冲式放水。原水由进水室放出后，从配水支管的孔口高速喷出，在稳流板下进行混合和初步反应。然后通过稳流板整流，进入悬浮泥渣区，悬浮泥渣层在脉冲水流作用下，时而膨胀，时而收缩，使颗粒既保持悬浮状态，又能相互碰撞絮凝。因而颗粒被截留，清水则经清水区由集水槽引出。

15脉冲澄清池的工作过程可分为两个阶段，从进水室水位开始上升到虹吸作用开始称为充水阶段，由虹吸作用开始到虹吸作用破坏称为放水阶段。脉冲澄清池两次充水相隔时间称为脉冲周期，约30–40s,其中充水时间约为25–30s，放水时间5–10s。16絮凝池宜与沉淀池合建

絮凝池型式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定。

一、设计隔板絮凝池时，应符合下列要求：1、絮凝时间一般宜为20～30分钟；2、絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为0.5～0.6米/秒，末端流速一般宜为0.2～0.3米/秒；3、隔板间净距一般宜大于0.5米。17二、设计机械絮凝池应符合下列要求：1、絮凝时间一般宜为15～20分钟；2、池内一般设3～4挡搅拌机；3、搅拌机的转速应根据浆板边缘处的线速度通过计算确定，线速度宜自第一档的0.5米/秒逐渐变小至末档的0.2米/秒；4、池内宜设防止水体短流的设施。活性污泥法污水处理设备19一、曝气池的类型L二、推流式曝气池结构L三、完全混合式曝气池结构L四、曝气池的运行管理L一、曝气池的类型（一）按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式分L

推流式和完全混合式L两大类。（1）推流式曝气池

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，随着水流的过程，污染物被降解。此类曝气池又可分为平行水流(并联)式和转折水流(串联)式两种。曝气池推流式曝气池流程示意图

（平行水流式）

出水剩余污泥进水回流污泥空气二次沉淀池曝气池推流式曝气池流程示意图

（转折水流式）

剩余污泥进水回流污泥空气二次沉淀池出水曝气池23推流式曝气池的特点（1）废水中污染物浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效率较高；（2）推流式曝气池可采用多种运行方式；（3）曝气池可以做的比较大，不易产生短路，适合于处理量比较大的情况；（4）氧的利用率不均匀，入流端利用率高，出流端利用率低，会出现池尾供气过量的现象，增加动力费用。（2）完全混合式曝气池

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，因此混合液的组成、微生物群的量和质是完全均匀一致的。曝气池中所有部位的生物反应都是同样的，氧吸收率都是相同的。L曝气池进水回流污泥剩余污泥出水二沉池完全混合式曝气池的特点（1）抗冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用。（2）由于全池需氧要求相同，能节省动力；（3）有时曝气池和沉淀池可合建，不需要单独设置污泥回流系统，便于运行管理；（4）连续进水、出水可能造成短路，易引起污泥膨胀。（5）池子体积不能太大，因此一般用于处理量比较小的情况，比较适宜处理高浓度的有机废水。（二）按供氧方式，曝气池分为（1）鼓风曝气式L

采用空气(或纯氧)作氧源，以气泡形式鼓入废水中。它适合于长方形曝气池，布气设备装在曝气池的一侧或池底。气泡在形成、上升和破坏时向水中传氧并搅动水流。适用于大型曝气池（2）机械曝气式L

用专门的曝气机械，剧烈地搅动水面，使空气中的氧溶解于水中。通常，曝气机兼有搅拌和充氧作用，使系统接近完全混合型。适用于小型曝气池（3）联合曝气27机械曝气

叶轮L机械曝气转刷L

表面曝气具有构造简单，动力消耗小，运行管理方便，氧吸收率高的优点，故应用较多。通常安装在池面，称“表面曝气器”28倒伞表面曝气机用途：倒伞叶轮表面曝气机适用于工业废水及城市生活污水的生化处理。具有构造简单，运行管理方便，充氧效率高等特点，因此近几年来在国内得到广泛使用。29管式曝气

L用途：适用于同时需要曝气和搅拌的场合，比如平衡池、沉砂曝气池、污泥好氧池，回流沟（渠）、航道，以及一般的活性污泥生物池等。可提供可提升式系统。

30盘式曝气器用途：适用于同时需要曝气和搅拌的场合，比如平衡池、沉砂曝气池、污泥好氧池，回流沟（渠）、航道，以及一般的活性污泥生物池等。可提供可提升式系统。

31（三）曝气设备性能指标1、衡量曝气设备效能的指标（1）动力效率EA

指消耗1kWh电能所转移到液体中去的氧量，单位为kg/kWh。（2）氧转移效率（氧利用率）指鼓风曝气转移到液体中的氧占供给氧的百分数：EA=(Ro/W)×100％。其中：W－供氧量，kg/h；Ro－吸氧量，kg/h。一般为5％－15％左右。（3）充氧能力指叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的氧量kg/h。（四）曝气器的选择原则1、对于较小的曝气池，采用机械曝气器能减少动力费用，并省去鼓风曝气所需的管道系统和鼓风机等设备，维护管理也比较方便。

这类曝气器的缺点是，转速高，其动力消耗随曝气池的增大而迅速增大，所以曝气池不能太大。这种曝气器需要较大的表面积，因此曝气池的深度也受到限制。还有，如果曝气池中产生泡沫，将严重降低充氧能力。2、较大的曝气池，一般用鼓风曝气。供应空气的伸缩性较大，曝气效果也较好。鼓风曝气的缺点是需要鼓风机和管道系统。曝气头易堵塞。333、良好的曝气设备除应当具有较高的动力效率和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求：（1）搅拌均匀；（2）构造简单；（3）能耗少；（4）价格低；（5）性能稳定，故障少；（6）不产生噪音及其它公害；（7）对某些工业废水耐腐蚀性强。341、推流式曝气池结构示意图曝气装置曝气总管曝气池壁曝气池壁352、推流式曝气池结构特点1）推流式曝气池为长方廊道形池子，常采用鼓风曝气，扩散装置排放在池子的一侧。这样布置可使水流在池中呈螺旋状前进，增加气泡和水的接触时间。2）曝气池的数目随污水厂大小和流量而定，在结构上可以分成若干单元，每个单元包括几个池子，每个池子常由一至四个折流的廊道组成。3）曝气池的池长可达100m。为了防止短流，廊道长度/宽度＞5，甚至大于10。364）为了使水流更好的旋转前进，宽/深≯2，常在1.5－2之间；池深常在3－5m。5）曝气池进水口一般淹没在水面以下，以免污水进入曝气池后沿水面扩散，造成短流，影响处理效果。6）曝气池出水设备可用溢流堰或出水孔。通过出水孔的水流流速一般较小(0.1－0.2m/s)，以免污泥受到破坏。1、完全混合式曝气池结构特点1）完全混合式曝气池常采用叶轮供氧，多以圆形、方形或多边形池子作单元，主要是因为需要和叶轮所能作用的范围相适应。2）改变叶轮的直径可以适应不同直径(边长)、不同深度的池子需要。长方形曝气池可以分成一系列相互衔接的方形单元，每个单元设置一个叶轮。3）使用完全混合式曝气池时，为了节约占地面积，常常是把曝气池和沉淀池合建。2、圆形曝气沉淀池L3、方形曝气沉淀池4、分建式完全混合系统5、循环混合式曝气池

循环混合式曝气池其平面形状如环形跑道，多采用转刷供氧，转刷L设置在氧化渠的直段上。转刷旋转时混合液在池内循环流动，流速保持在0.3m/s以上，使活性污泥呈悬浮状态。循环混合式曝气池也称氧化渠或氧化沟。氧化渠的典型布置L43氧化沟厂氧化沟的特点：1、简化了预处理，氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可以不设初次沉淀池，污泥也不需要进行厌氧消化；2、占地面积少，因在流程中省略了初次沉淀池、污泥消化池，有时还可省略二次沉淀池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小；3、从溶解氧的分布看，氧化沟具有推流特性，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。通过对系统合理的设计与控制，可以取得最好的除磷脱氮效果。4、另外，氧化沟的曝气方式也不限于转刷一种，也可以用其它方法曝气。氧化沟的构造形式也是多种多样的，根据不同的目的可以设计多种形式的氧化沟。氧化沟技术是近年来发展较快的生物水处理技术之一。46四、曝气池的运行管理（一）活性污泥系统的启动与试运行1、活性污泥的培养与驯化（1）活性污泥的驯化①异步培驯法；②同步培驯法③接种培训法（2）培养方法①全流量连续直接培养法；②流量分阶段直接培养法；③间歇培养法；接种污泥：①同类污水厂的剩余污泥②粪便污水等。目的是为补充营养和排除代谢产物，而需要及时换水。472、活性污泥系统的试运行（1）试运行的目的确定最佳的运行条件；（2）作为变数考虑的因素①MLSS、空气量、污水注入方式；②如是吸附再生法，则吸附与再生的时间比；③N、P的投加。根据上述各种参数的组合运行结果，找出最佳运行条件。48(二)曝气池中重要运行参数的调节与观测1、活性污泥状况的镜检观察2、曝气时间（HRT）的调节3、供气量的调节1)保证充氧:出口处的DO≥2mg/L；其次要保证混合搅拌的要求；2)对于水质、水量相对稳定的大型废水处理厂，每年春秋各调节一次。4、SV的测定与调节5、剩余污泥排放量的调节6、回流污泥量的调节49(三)曝气池的水质管理1、水质管理监测项目（1）反映处理效果的项目进出水的BOD5、COD、SS

、有毒物质

（2）反映污泥情况的项目

MLSS、MLVSS、SV

、SVI

、DO

、微生物

（3）反映污泥营养和环境条件的项目

N、P、pH、水温

50①活性污泥生长正常、净化功能强，出水水质良好时，主要是有柄着生型的纤毛虫，如钟虫L等；②活性污泥生长不好、有机负荷高，DO含量低，细菌多以游离状态存在时，出现的原生动物则主要是游泳型的纤毛虫，如草履虫L

、肾形虫等；③DO不足时，可能出现的原生动物数量较少，主要有扭头虫L等，它们的出现说明已出现厌氧反应，产生了H2S气体；④曝气过度时，活性污泥絮体呈细小分散状，出现的原生动物主要是一些小型变形虫L

。51曝气过度出现的微生物优势菌属：轮虫和大量的肉足类微生物现象：在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降。解决方案：减少曝气，增大负荷量。轮虫溶解氧浓度＞5mg/L52优势菌属：快速游动的微生物现象：絮体细小0.1－0.2mm，泥水界面不明显。解决方法：减少BOD负荷、增加溶解氧、增大回流量。L

草履虫高浓度有机废水出现的微生物

53活性污泥生长正常、净化功能强，出水水质良好时出现的微生物L优势菌属：有柄着生型的纤毛虫钟虫543、污泥膨胀的主要对策

1）活性污泥膨胀类型

丝状菌性污泥膨胀L

高粘性污泥膨胀污泥膨胀主要是由于丝状菌异常增殖而引起的。粘性物质大量积累而导致微生物表面为凝胶状的多糖类物质所覆盖而引起的。55丝状细菌膨胀56（1）投加某种物质杀死过量的丝状菌。如投加氯、臭氧、过氧化氢等药剂，投加硫酸铜，可以控制有球衣菌引起的膨胀。（2）投加絮凝剂改善、提高活性污泥的絮凝性，如：硫酸铝等；（3）投加某种物质改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，如：投加粘土、消石灰等；（4）加大回流污泥量并在其回流前进行再生性曝气；（5）使废水经常处于好氧状态，防止厌氧反应的形成，如预曝气；L附录资料：不需要的可以自行删除防晒霜生产工艺配方油相

A

硬脂酸5％十八醇2.5％棕榈酸异丙酯1.5％凡士林5％防腐剂适量B石蜡油6％硅油Gy-2603.5％防晒剂POS-21％VE适量ME-40适量水相A钛白粉3.5％丙二醇3％B三乙醇胺1％二氧化钛其透过率小于氧化锌。对紫外线有散射作用,能减小紫外线对人体皮肤的幅射。覆盖力优良,增白皮肤。但涂抹性与透气性均差。加入量大于等于５％时,增白色泽不自然,固选用百分3.5。丙二醇丙二醇在化妆品中作湿润剂、保湿剂。三乙醇胺三乙醇胺在化妆品中还具有中和剂的作用，从而达到增稠和保湿的作用。硬脂酸

硬脂酸用于护肤品中起乳化作用，从而使其变成稳定洁白的膏体。十八醇化妆品中作为基质原料中的乳化剂、增稠剂应用棕榈酸异丙酯具有优良的保湿和滋润皮肤作用。皮肤对本品的吸收性很好，能在皮层内与毛囊有效接触，渗入皮层深处，并将化妆品中的活性组分