水污染控制工程第十二章活性污泥法演示文稿

水污染控制工程第十二章活性污泥法演示文稿现在是1页\一共有172页\编辑于星期一第一节基本概念

现在是2页\一共有172页\编辑于星期一什么是活性污泥？由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。现在是3页\一共有172页\编辑于星期一活性污泥的性质颜色黄褐色状态似矾花絮绒颗粒味道土腥味相对密度曝气池混合液：1.002～1.003回流污泥：1.004～1.00620～100cm2/mL比表面积现在是4页\一共有172页\编辑于星期一细菌：以异养型原核生物(细菌)为主，数量107～108个/mL，自养菌数量略低。其优势菌种：产碱杆菌属等，它是降解污染物质的主体，具有分解有机物的能力。真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合物，脂肪、蛋白质的功能，但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。微生物组成特征（一）现在是5页\一共有172页\编辑于星期一微生物组成特征（二）原生动物：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3类，捕食游离细菌。其出现的顺序反映了处理水质的好坏（这里的好坏是指有机物的去除），最初是肉足虫，继之鞭毛虫和游泳型纤毛虫；当处理水质良好时出现固着型纤毛虫，如钟虫、等枝虫、独缩虫、聚缩虫、盖纤虫等。后生动物(主要指轮虫、线虫、甲壳虫如水骚类），捕食菌胶团和原生动物，是水质稳定的标志。现在是6页\一共有172页\编辑于星期一产碱杆菌现在是7页\一共有172页\编辑于星期一丝状菌现在是8页\一共有172页\编辑于星期一草履虫现在是9页\一共有172页\编辑于星期一游泳型纤毛虫现在是10页\一共有172页\编辑于星期一钟虫现在是11页\一共有172页\编辑于星期一固着型纤毛虫现在是12页\一共有172页\编辑于星期一轮虫现在是13页\一共有172页\编辑于星期一线虫现在是14页\一共有172页\编辑于星期一曝气池现在是15页\一共有172页\编辑于星期一现在是16页\一共有172页\编辑于星期一曝气池出水堰现在是17页\一共有172页\编辑于星期一曝气池混合液配水进入二沉池现在是18页\一共有172页\编辑于星期一生物量分析：处理生活污水的活性污泥MLVSS:70%NVSS:30%

MLSS表示悬浮固体物质总量，MLVSS挥发性固体成分表示有机物含量，MLNVSS灼烧残量，表示无机物含量。MLVSS包含了微生物量，但不仅是微生物的量，由于测定方便，目前还是近似用于表示微生物的量。现在是19页\一共有172页\编辑于星期一污泥沉降比：SV活性污泥的沉降浓缩性能取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。通常，曝气池混合液的沉降比正常范围为15％-30%。现在是20页\一共有172页\编辑于星期一污泥体积指数：SVISV不能确切表示污泥沉降性能，故人们想起用单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性能，简称污泥指数，单位为mL/g。现在是21页\一共有172页\编辑于星期一在一定的污泥量下，SVI反映了活性污泥的凝聚沉淀性。如SVI较高，表示SV值较大、沉淀性较差；如SVI较小，污泥颗粒密实，污泥无机化程度高，沉淀性好。但是，如SVI过低，则污泥矿化程度高，活性及吸附性都较差。通常，当SVI为100~150，沉淀性能良好；而当SVI＞200时，沉淀性较差，污泥易膨胀。但根据废水性质不同，这个指标也有差异。如废水溶解性有机物含量高时，正常的SVI值可能较高；相反，废水中含无机性悬浮物较多时，正常有的SVI值可能较低。现在是22页\一共有172页\编辑于星期一活性污泥法的基本流程现在是23页\一共有172页\编辑于星期一活性污泥降解污水中有机物的过程

活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段：吸附阶段稳定阶段

由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的黏性物质，导致污水中的有机物转移到活性污泥上去。主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。现在是24页\一共有172页\编辑于星期一活性污泥降解污水中有机物的过程污水与污泥混合曝气后BOD的变化曲线现在是25页\一共有172页\编辑于星期一对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分析得到结论：污水中的有机物残留在污水中的有机物从污水中去除的有机物微生物不能利用的有机物微生物能利用的有机物微生物能利用而尚未利用的有机物微生物不能利用的有机物微生物已利用的有机物（氧化和合成）（吸附量）增殖的微生物体氧化产物P105现在是26页\一共有172页\编辑于星期一曲线①反映污水中有机物的去除规律；曲线②反映活性污泥利用有机物的规律；曲线③反映了活性污泥吸附有机物的规律。

这三条曲线反映出，在曝气过程中：污水中有机物的去除在较短时间(图中是5h左右)内就基本完成了(见曲线①)；污水中的有机物先是转移到(吸附)污泥上(见曲线③),然后逐渐为微生物所利用(见曲线②)；吸附作用在相当短的时间(图中是45min左右)内就基本完成了(见曲线③)；微生物利用有机物的过程比较缓慢(见曲线②)。现在是27页\一共有172页\编辑于星期一第二节活性污泥法的发展

现在是28页\一共有172页\编辑于星期一一、活性污泥法曝气反应池的基本形式推流式（PF）完全混合式封闭环流式序批式现在是29页\一共有172页\编辑于星期一传统活性污泥法渐减曝气分步曝气完全混合法浅层曝气深层曝气高负荷曝气或变形曝气克劳斯法延时曝气接触稳定法氧化沟纯氧曝气活性污泥生物滤池（ABF工艺）吸附－生物降解工艺（AB法）序批式活性污泥法（SBR法）二、活性污泥法的发展与演变有机物去除和氨氮硝化现在是30页\一共有172页\编辑于星期一在推流式的传统曝气池中，混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。实际情况是：前半段氧远远不够，后半段供氧量超过需要。渐减曝气的目的就是合理地布置扩散器，使布气沿程变化，而总的空气量不变，这样可以提高处理效率。渐减曝气现在是31页\一共有172页\编辑于星期一渐减曝气现在是32页\一共有172页\编辑于星期一把入流的一部分从池端引入到池的中部分点进水。阶段（分步）曝气分步曝气示意图现在是33页\一共有172页\编辑于星期一完全混合法在分步曝气的基础上，进一步大大增加进水点，同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合，长条形池子中也能做到完全混合状态。完全混合的概念现在是34页\一共有172页\编辑于星期一（1）池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生活环境也基本相同。（2）入流出现冲击负荷时，池液的组成变化也较小，因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是像推流中仅仅由部分回流污泥来承担。完全混合池从某种意义上来讲，是一个大的缓冲器和均和池，在工业污水的处理中有一定优点。（3）池液里各个部分的需氧量比较均匀。完全混合法的特征完全混合法现在是35页\一共有172页\编辑于星期一浅层曝气特点：气泡形成和破裂瞬间的氧传递速率是最大的。在水的浅层处用大量空气进行曝气，就可获得较高的氧传递速率。1953年派斯维尔（Pasveer）的研究：氧在10℃静止水中的传递特征，如下图所示。现在是36页\一共有172页\编辑于星期一浅层曝气扩散器的深度以在水面以下0.6～0.8m范围为宜，可以节省动力费用，动力效率可达1.8～2.6kg（O2）/kW·h。浅层曝气与一般曝气相比，空气量增大，但风压仅为一般曝气的1/4~1/6左右，约10kPa，故电耗略有下降。曝气池水深一般3～4m，深宽比1.0～1.3，气量比30～40m3/（m3水.h）。浅层池适用于中小型规模的污水厂。现在是37页\一共有172页\编辑于星期一部分污水厂只需要部分处理，因此产生了高负荷曝气法。曝气池中的MLSS约为300～500mg/L，曝气时间比较短，约为2～3h，处理效率仅约65％左右，有别于传统的活性污泥法，故常称变形曝气。高负荷曝气或变形曝气现在是38页\一共有172页\编辑于星期一延时曝气的特点：曝气时间很长，达24h甚至更长，MLSS较高，达到3000～6000mg/L；活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放；适用于污水量很小的场合，近年来，国内小型污水处理系统多有使用。延时曝气现在是39页\一共有172页\编辑于星期一氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，具有曝气和搅拌两个作用，沟中混合液流速约为0.25～0.3m/s，使活性污泥呈悬浮状态。氧化沟现在是40页\一共有172页\编辑于星期一吸附－生物降解工艺（AB法）现在是41页\一共有172页\编辑于星期一A级以高负荷或超高负荷运行，B级以低负荷运行，A级曝气池停留时间短，30～60min，B级停留时间2～4h。该系统不设初沉池，A级曝气池是一个开放性的生物系统。A、B两级各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混。处理效果稳定，具有抗冲击负荷和pH变化的能力。该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。吸附－生物降解工艺（AB法）现在是42页\一共有172页\编辑于星期一项目段推荐设计参数容积负荷(kgBOD5/(m3d)AB6~10≤0.9污泥负荷(kgBOD5/(kgMLSS•d)AB2~5≤0.3泥龄/dAB0.3~0.515~20曝气时间/hAB0.5~0.752~4沉淀时间/hAB1~22~4BOD5去除率/%AAB45~5590~95AB两段的主要工艺参数对比及推荐取值现在是43页\一共有172页\编辑于星期一序批式活性污泥法（SBR法）SBR工艺的基本运行模式由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行的。

现在是44页\一共有172页\编辑于星期一(1)工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；(2)耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；(3)时间上呈推流式,易于得到优于连续流系统的出水水质；(4)运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；(5)污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀；(6)具有较好的脱氮除磷效果。序批式活性污泥法（SBR法）SBR工艺与连续流活性污泥工艺相比的优点现在是45页\一共有172页\编辑于星期一

(1)容积利用率低；(2)水头损失大；(3)出水不连续；(4)峰值需氧量高；(5)设备利用率低；(6)运行控制相对复杂；(7)不适用于大水量。序批式活性污泥法（SBR法）SBR工艺的缺点现在是46页\一共有172页\编辑于星期一(1)生物选择器(2)缺氧区(3)好氧区(4)回流污泥和剩余污泥(5)滗水器循环式活性污泥法工艺1530CASS(CAST/CASP)工艺设计回流污泥现在是47页\一共有172页\编辑于星期一第三节活性污泥法数学模型基础活性污泥法动力学模型劳伦斯（Lawrence）和麦卡蒂(McCarty)模型Eckenfelder模型麦金尼(McKinney)模型底物降解速率与底物浓度、生物量等因素之间的关系微生物增殖速率与底物浓度、生物量等因素之间的关系现在是48页\一共有172页\编辑于星期一一、建立模型的假设（1）曝气池处于完全混合状态（2）进水中微生物可忽略（3）全部可生物降解的底物处于完全溶解状态（4）系统处于稳定状态（5）二沉池中没有微生物活动（6）二沉池中没有污泥积累，泥水分离良好现在是49页\一共有172页\编辑于星期一进水QS0X0Se、X、V曝气池二沉池剩余污泥回流污泥系统边界RQ、Se、XRQW、Se、XR(Q-QW)、Se、Xe出水（1+R）QSe、XQW、Se、X剩余污泥完全混合活性污泥法系统的典型流程现在是50页\一共有172页\编辑于星期一二、劳伦斯和麦卡蒂

（Lawrence－McCarty)模型污泥龄（SRT）SRT：曝气池中污泥全部更新一次所需要的时间。现在是51页\一共有172页\编辑于星期一（一）在稳态下，作系统活性污泥的物料平衡：活性污泥的净增长速率，gMLVSS/（m3d）现在是52页\一共有172页\编辑于星期一通过控制污泥龄，可以控制微生物的比增长速率现在是53页\一共有172页\编辑于星期一代入现在是54页\一共有172页\编辑于星期一出水有机物浓度仅仅是污泥龄和动力学参数的函数，与进水有机物浓度无关。现在是55页\一共有172页\编辑于星期一（二）在稳态下，作曝气池底物的物料平衡：现在是56页\一共有172页\编辑于星期一活性污泥浓度与进出水水质、污泥泥龄和动力学参数密切相关。现在是57页\一共有172页\编辑于星期一Lawrence、McCarty导出的活性污泥数学模型现在是58页\一共有172页\编辑于星期一第四节气体传递原理和曝气设备现在是59页\一共有172页\编辑于星期一活性污泥法的三个要素构成一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是污水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能发挥氧化分解作用。现在是60页\一共有172页\编辑于星期一气体传递原理

双膜理论的基点是认为在气液界面存在着二层膜（即气膜和液膜）这一物理现象。这两层薄膜使气体分子从一相进入另一相时受到了阻力。当气体分子从气相向液相传递时，若气体的溶解度低，则阻力主要来自液膜。现在是61页\一共有172页\编辑于星期一氧转移速率与供气量的计算曝气扩散设备堵塞系数（0.65～0.9）在稳定条件下，氧的转移速率等于活性污泥微生物的需氧速率（Rr）气压修正系数=当地气压/标准大气压总传质系数现在是62页\一共有172页\编辑于星期一

KLa值受污水水质的影响，把用于清水测出的值用于污水，要采用修正系数α，同样清水的cs0值要用于污水要乘以系数β，因而上式变为：现在是63页\一共有172页\编辑于星期一在标准条件下，转移到一定体积脱氧清水中总氧量（OS，单位：kg/h）为：而在实际情况下，同样的曝气系统设备，能够转移到同样体积曝气池混合液中总氧量（O2，kg/h）为：现在是64页\一共有172页\编辑于星期一根据生化过程计算实际需氧量O2换算为OS根据氧利用效率EA计算供气量GS现在是65页\一共有172页\编辑于星期一曝气系统需要的供气量GS（m3/h）：风机工作台数＜3，1台备用风机工作台数≥4，2台备用（备用风机同时可用于高峰负荷时补充供气量）现在是66页\一共有172页\编辑于星期一鼓风机的选型主要依据：风压单机风量根据扩散设备的淹没水深及风压损失、风管的压力损失、管道中调节阀门等配件的局部压力损失等确定p=H+Hd+Hf+安全压头现在是67页\一共有172页\编辑于星期一机械曝气的选型如泵型叶轮的充氧量与叶轮直径及叶轮线速度的关系：QS－在标准条件下脱氧清水中的充氧量，kg/hυ－叶轮线速度，m/sD－叶轮直径K－池型修正系数现在是68页\一共有172页\编辑于星期一曝气设备鼓风曝气机械曝气空气净化器鼓风机

空气输配管系统扩散器竖式曝气机表面曝气机卧式曝气机现在是69页\一共有172页\编辑于星期一高速单级鼓风机曝气系统的组成

现在是70页\一共有172页\编辑于星期一鼓风曝气空气净化器鼓风机空气输配管系统扩散器

空气净化器的目的是改善整个曝气系统的运行状态和防止扩散器阻塞。现在是71页\一共有172页\编辑于星期一鼓风曝气系统的组成过滤器与进口消音器过滤器压力损失监测现在是72页\一共有172页\编辑于星期一鼓风机旁通与旁通消音器现在是73页\一共有172页\编辑于星期一鼓风曝气空气净化器鼓风机

空气输配管系统扩散器鼓风机供应压缩空气风量要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液悬浮固体呈悬浮状态。风压要满足克服管道系统和扩散器的摩阻损耗以及扩散器上部的静水压。罗茨鼓风机：适用于中小型污水厂，噪声大，必须采取消音、隔音措施离心式鼓风机：噪声小，效率高，适用于大中型污水厂现在是74页\一共有172页\编辑于星期一常用鼓风机形式

1.容积式风机:罗茨鼓风机、回转风机现在是75页\一共有172页\编辑于星期一2.单级高速离心鼓风机丹麦HV-Turbo风机英国Howden风机常用鼓风机形式现在是76页\一共有172页\编辑于星期一常用鼓风机形式

美国PowerMizer多级风机现在是77页\一共有172页\编辑于星期一多极离心风机离心鼓风机外型现在是78页\一共有172页\编辑于星期一离心鼓风机房现在是79页\一共有172页\编辑于星期一鼓风曝气空气净化器鼓风机扩散器空气输配管系统负责将空气输送到空气扩散器。要求沿程阻力损失小,曝气设备各点压力均衡,空气干管和支管流速符合设计要求，配备必要的手动阀和电动调节阀门。现在是80页\一共有172页\编辑于星期一鼓风曝气空气净化器鼓风机扩散器扩散器的作用是将空气分散成空气泡,增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。空气输配管系统小气泡扩散器中气泡扩散器大气泡扩散器微气泡扩散器扩散器的类型现在是81页\一共有172页\编辑于星期一穿孔曝气管现在是82页\一共有172页\编辑于星期一膜片式微孔曝气器现在是83页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气设备现在是84页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气盘现在是85页\一共有172页\编辑于星期一ZDB型振动曝气器现在是86页\一共有172页\编辑于星期一KBB型可变微孔曝气器现在是87页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气器实际安装情况现在是88页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气管现在是89页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气设备测试现在是90页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气设备安装现在是91页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气设备的清水检验现在是92页\一共有172页\编辑于星期一微孔曝气设备的运行状况现在是93页\一共有172页\编辑于星期一机械曝气：表面曝气机

表面曝气机充氧原理：(1)曝气设备的提水和输水作用，使曝气池内液体不断循环流动,从而不断更新气液接触面,不断吸氧；(2)曝气设备旋转时在周围形成水跃，并把液体抛向空中，剧烈搅动而卷进空气；(3)曝气设备高速旋转时，在后侧形成负压区而吸入空气。现在是94页\一共有172页\编辑于星期一机械曝气：表面曝气机

曝气的效率取决于：曝气机的性能曝气池的池形倒伞形平板形泵形

这类曝气机的转动轴与水面平行,主要用于氧化沟。竖式曝气机卧式曝气刷现在是95页\一共有172页\编辑于星期一泵形倒伞形平板形现在是96页\一共有172页\编辑于星期一伞形曝气器现在是97页\一共有172页\编辑于星期一现在是98页\一共有172页\编辑于星期一倒伞形机械曝气器现在是99页\一共有172页\编辑于星期一表面曝气机现在是100页\一共有172页\编辑于星期一沉水曝气机现在是101页\一共有172页\编辑于星期一曝气转刷现在是102页\一共有172页\编辑于星期一转刷曝气机现在是103页\一共有172页\编辑于星期一水平轴曝气转刷或转盘现在是104页\一共有172页\编辑于星期一测试中的曝气转碟现在是105页\一共有172页\编辑于星期一射流曝气器现在是106页\一共有172页\编辑于星期一现在是107页\一共有172页\编辑于星期一现在是108页\一共有172页\编辑于星期一现在是109页\一共有172页\编辑于星期一现在是110页\一共有172页\编辑于星期一现在是111页\一共有172页\编辑于星期一现在是112页\一共有172页\编辑于星期一现在是113页\一共有172页\编辑于星期一

曝气设备性能指标

比较各种曝气设备性能的主要指标

氧转移速率：单位为mg（O2）/（L·h）。充氧能力（或动力效率）：即每消耗1kW·h动力能传递到水中的氧量（或氧传递速率）,单位为kg（O2）/（kW·h）。氧利用率：通过鼓风曝气系统转移到混合液中的氧量占总供氧的比例，单位为％。现在是114页\一共有172页\编辑于星期一曝气设备性能现在是115页\一共有172页\编辑于星期一注意：各类曝气设备除了要满足充氧要求外，还应满足最低混合强度要求：采用鼓风曝气，处理1m3污水的曝气量≥3m3；如曝气池水位较深，则可以按最低曝气强度（每单位池底面积、单位时间内的曝气量）控制：大中气泡扩散器：1.2m3/（m2·h）小气泡扩散器：2.2m3/（m2·h）机械曝气：混合池功率≥25W/m3；氧化沟≥15W/m3现在是116页\一共有172页\编辑于星期一第五节去除有机污染物的

活性污泥法过程设计设计计算任务确定工艺流程选择曝气池的类型计算曝气池的容积确定污泥回流比计算所需供氧量曝气设备选择剩余污泥量计算主要依据：水质水量资料生活污水或生活污水为主的城市污水：成熟设计经验工业废水：试验研究设计参数现在是117页\一共有172页\编辑于星期一一、曝气池容积设计计算污泥泥龄法有机物负荷法现在是118页\一共有172页\编辑于星期一1.有机物负荷法活性污泥负荷LS（简称污泥负荷）曝气区容积负荷率LV（简称容积负荷）现在是119页\一共有172页\编辑于星期一

污泥负荷率是指单位质量活性污泥在单位时间内所承受的BOD5量，即:式中：Ls——污泥负荷率,kgBOD5/（kgMLVSS·d）;

Q——与曝气时间相当的平均进水流量，m3/d；

S0——曝气池进水的平均BOD5值，mg/L；

X——曝气池中的污泥浓度，mg/L。污泥负荷现在是120页\一共有172页\编辑于星期一

容积负荷是指单位容积曝气区在单位时间内所承受的BOD5量，即：式中：Lv——容积负荷率，kg(BOD5)/(m3·d)。容积负荷现在是121页\一共有172页\编辑于星期一根据上面任何一式可计算曝气池的体积，即:Q和S0是已知的，X、LS、LV可参考教材中P118表12-1选择。对于某些工业污水，要通过试验来确定X、LS、LV。污泥负荷率法应用方便，但需要一定的经验。现在是122页\一共有172页\编辑于星期一Note：《室外排水设计规范》（GB50014-2006)现在是123页\一共有172页\编辑于星期一2.污泥泥龄法P124现在是124页\一共有172页\编辑于星期一二、剩余污泥量计算

1.按污泥龄计算每天排出的总固体量，gVSS/d现在是125页\一共有172页\编辑于星期一2.根据污泥产率系数或表观产率系数计算或：P142现在是126页\一共有172页\编辑于星期一三、需氧量设计计算经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD5）量，kg/m3现在是127页\一共有172页\编辑于星期一注：考虑硝化耗氧微生物细胞的耗氧当量(+4.57NNOr)BOD5=0.68BODL现在是128页\一共有172页\编辑于星期一推流式曝气池的计算模式

由于当前两种形式的曝气池实际效果差不多，因而完全混合的计算模式也可用于推流式曝气池的计算。

现在是129页\一共有172页\编辑于星期一第六节脱N除P活性污泥法

工艺及其设计现在是130页\一共有172页\编辑于星期一一、生物脱N工艺1、传统(Barth)三级脱氮工艺

现在是131页\一共有172页\编辑于星期一该工艺是将有机物氧化，硝化及反硝化段独立开来，每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除碳，硝化和反硝化在各自的反应器中进行，并分别控制在适宜的条件下运行，处理效率高。由于反硝化段设置在有机物氧化和硝化段之后，主要靠内源呼吸碳源进行反硝化，效率很低，所以必须在反硝化段投加外加碳源来保证高效稳定的反硝化反应。现在是132页\一共有172页\编辑于星期一随着对硝化反应机理认识的加深，将有机物氧化和硝化合并成一个系统以简化工艺，从而形成二段生物脱氮工艺成为现实。各段同样有其自己的沉淀及污泥回流系统。除碳和硝化作用在一个反应器中进行时，设计的污泥负荷率要低，水力停留时间和泥龄要长，否则，硝化作用要降低。在反硝化段仍需要外加碳源来维持反硝化的顺利进行。（注：硝化菌的世代时间为3～10d）现在是133页\一共有172页\编辑于星期一2.现在是134页\一共有172页\编辑于星期一3.缺氧－好氧工艺（前置反硝化，又叫A/O工艺）现在是135页\一共有172页\编辑于星期一碱现在是136页\一共有172页\编辑于星期一反硝化反应以污水中的有机物为碳源，曝气池中含有大量硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行反硝化脱氮。在反硝化反应中产生的碱度可补偿硝化反应中所消耗的碱度的50％左右。该工艺流程简单，无需外加碳源，因而基建费用及运行费用较低，脱氮效率一般在70％左右；但由于出水中含有一定浓度的硝酸盐，在二沉池中，有可能进行反硝化反应，造成污泥上浮，影响出水水质。现在是137页\一共有172页\编辑于星期一3.后置缺氧－好氧生物脱N工艺缺氧好氧/硝化二沉池出水出水污泥回流污泥现在是138页\一共有172页\编辑于星期一反硝化4.Bardenpho生物脱氮工艺现在是139页\一共有172页\编辑于星期一该工艺取消了三段脱氮工艺的中间沉淀池。该工艺设立了两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应。经第一段处理，脱氮已基本完成。为进一步提高脱氮效率，废水进入第二段反硝化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。最后的曝气池用于吹脱废水中的氮气，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。此工艺比三段脱氮工艺减少了投资和运行费用。现在是140页\一共有172页\编辑于星期一机理解释：1）反应器DO分布不均论2）缺氧微环境理论3）微生物学解释传统理论认为硝化反应只能由自养菌完成，反硝化只能在缺氧条件下进行，但研究已经证实了好氧反硝化菌和异养硝化菌存在。5同步硝化反硝化（SNdN）现在是141页\一共有172页\编辑于星期一短程生物脱氮工艺

SHARON工艺

ANAMMOX工艺

SHARON－ANAMMOX组合工艺

OLAND工艺

CANON工艺6其他新型生物脱氮工艺现在是142页\一共有172页\编辑于星期一（二）生物脱N工艺过程设计1.缺氧区容积设计根据反硝化速率计算缺氧池去除的硝酸盐，g/d；缺氧池池体容积，m3；反硝化速率，gNO3--N/（gMLVSS.d）现在是143页\一共有172页\编辑于星期一现在是144页\一共有172页\编辑于星期一碳源温度反硝化速率的两大影响因素对于一般城镇污水，没有试验资料时，前置反硝化系统利用原污水碳源作为电子供体时，在20℃，Kde＝0.03～0.06gNO3--N/（gMLVSS.d）；对于没有外来碳源的后置反硝化系统，Kde＝0.01～0.03gNO3--N/（gMLVSS.d）现在是145页\一共有172页\编辑于星期一另外：现在是146页\一共有172页\编辑于星期一2.好氧区容积设计可参照：（仅考虑有机物去除）但硝化系统污泥龄要比仅有机物去除系统污泥龄长，因为硝化菌的世代周期比去除有机物的异养菌长得多，硝化速率将控制好氧硝化池的容积设计。现在是147页\一共有172页\编辑于星期一如何确定θC？现在是148页\一共有172页\编辑于星期一（1）DO对硝化菌比生长速率的影响现在是149页\一共有172页\编辑于星期一（2）T对硝化菌比生长速率的影响现在是150页\一共有172页\编辑于星期一好氧区设计污泥龄（考虑了硝化菌的正常生长），d污泥龄设计安全系数，可根据进水峰值TKN/TKN平均浓度确定，一般取1.5～2.5。无硝化污水处理厂的最小泥龄选择4～5d，是针对生活污水的水质并使处理出水达到BOD=30mg/L和SS=30mg/L确定的，这是多年实践经验的积累。现在是151页\一共有172页\编辑于星期一曝气池容积确定：现在是152页\一共有172页\编辑于星期一3.需氧量计算前置反硝化现在是153页\一共有172页\编辑于星期一4.混合液回流量好氧区产生的硝酸盐量=内回流中的+污泥回流中的+出水中含的现在是154页\一共有172页\编辑于星期一内回流比出水硝态氮浓度（mg/L）内回流比对缺氧/好氧过程中出水硝酸盐浓度的影响（R＝0.5）现在是155页\一共有172页\编辑于星期一对以生活污水为主的城镇污水处理厂，保持反应池pH中性需要的碱度为80mg/L（以CaCO3计）以上。碱度跟pH之间的关系？？5.碱度平衡现在是156页\一共有172页\编辑于星期一二、生物除P工艺现在是157页\一共有172页\编辑于星期一（一）生物除磷工艺类型A／O法Phostrip工艺现在是158页\一共有172页\编辑于星期一为了使微生物在好氧池中易于吸收磷，溶解氧应维持在2mg／L以上，pH值应控制在7～8之间。

现在是159页\一共有172页\编辑于星期一现在是160页