第4章活性污泥2ppt

第二节活性污泥法的发展和演变最早1912年在英国的曼彻斯特修建第一座活性污泥试验厂，已有100年的历史，工艺从简单到复杂，功能从单一到综合，效率从低到高；投入由高而低，运行稳定性不断提高！在传统的基础上提出了一系列新工艺新技术：美国：污水处理厂18000座，84%为活性污泥二级工艺英国：污水处理厂3000座，~100%为活性污泥二级工艺日本：城市处理厂703座，城镇污水处理厂2000座，~99%为活性污泥二级或三级工艺瑞典：处理厂1540座，~91%为活性污泥二级工艺我国：处理厂540座，~80%为活性污泥二级工艺活性污泥法的各种运行方式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型曝气克劳斯法延时曝气接触氧化氧化沟纯氧曝气AB法SBR法自学内容要点了解各工艺的流程了解各工艺的特点（优点和不足）了解的工艺的应用条件作业1、曝气池有哪几种池型和布置形式？2、活性污泥法的运行方式目前有哪几种？简述传统活性污泥法特点。选作3、简述SBR工艺的运行过程及主要特点4、氧化沟主要有哪几种类型？氧化沟主要的工艺特点是什么？5、简述A-B工艺的机理，并绘出其工艺流程。

活性污泥工艺分类简介运行方式流态曝气方式BOD去除率%附注传统法（CAS）推流鼓风或机械85-95中等浓度，对冲击负荷敏感渐减曝气推流鼓风85-90气量逐渐减小完全混合（CMAS）完全混合鼓风或机械85-90抗冲击分步曝气（SFAS）推流鼓风85-95使用性广接触稳定（CSAS）推流鼓风或机械80-90高悬浮固体废水延时曝气（EAAS）完全混合或推流鼓风或机械75-95适用于大城镇企业污水纯氧曝气（HPOAS）串联完全混合反应器纯氧机械85-95空间小，经济氧源处吸附-生物降解完全混合或推流鼓风或机械85-95抗冲击、可分期建设投产序批式（SBR）完全混合鼓风90-99中小型污水处理厂1、传统活性污泥法（CAS）：（1）工艺流程：（2）工艺特点：高效、稳定，管理方便；耐负荷冲击能力差，氧的利用率低（3）曝气池池型多采用矩形廊道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾部流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池。推流式平移旋流底部曝气侧面曝气平面：廊道L∶B=5~10∶1，横断：B∶h2=1~2∶1，h2：3—9m推流式曝气池（PF）：优点：推流式曝气池应用时间比较长，是一种比较成熟的运行方式；处理效果好，运行稳定；BOD5去除率较高，可达90%以上，城市污水处理多采用这种方式运行。缺点：曝气池池首端污泥负荷率高，好氧速度快，所以设计时不宜采用过高BOD负荷率；耗氧速度沿池长逐渐降低，但是供氧速度恒定，造成浪费；抗负荷率冲击能力不强，对水质、水量变化是应性较差。推流式曝气池曝气池2、渐减曝气和分段进水活性污泥法（1）工艺流程：（2）工艺特点氧利用率提高，节省费用耐负荷冲击，氧利用效率高3、高负荷曝气法部分污水只需部分处理，短时曝气、不完全活性污泥法，也叫变型曝气。（1）工艺流程（2）工艺特点负荷高，曝气时间短（2-3h），处理率约70%；适合于处理要求不高和有机物主要以不容性状态存在的污水。4、延时曝气活性污泥法延时曝气40年代末到50年代初在美国流行，是完全氧化活性污泥法，主要有氧化沟和完全混合式曝气沉淀池两种曝气池结构。（1）工艺特点：曝气时间很长（1-3天），MLSS较高（可达3000-6000mg/L），活性污泥在时间和空间上部分出于内源呼吸状态，强化对NH3-N的去除；产生污泥少而稳定，从而减少需要处置的污泥量，同时长时间曝气可以提高工程的稳定性。耐负荷冲击，BOD去除率在90%-95%，出水水质好。代价是反应器体积较大、能耗和基建费用高，适合小型。完全混合式曝气沉淀池形式与前面设计一致，只需要延长曝气时间即可5、吸附再生法（1）工艺流程（2）工艺特点6、完全混合法完全混合法（CMAS）出现于20世纪50年代后期，用来处理高负荷工业废水，尤其是含有抑制性有机物的工业废水。进水均匀分布于整个反应器中，使反应器内个点的可生物降解有机物浓度比较低，即使进水中有机物有毒性，其毒性仍然可以减低，生物降解也会得以进行。完全混合式曝气池（CSTA）池型可以为圆形，也可以为方形或矩形。曝气设备可采用表面曝气机，置于池的表面中心，废水从池底进入，在曝气机的搅拌下和全池混合，水质均匀。不像推流曝气池那样上下段有明显的区别。完全混合曝气池可以和沉淀池分建或合建，因此可以分为分建式和合建式。分建式：表面曝气机的充氧和混合性能同池型关系密切，因而表面曝气机的选用应和池型配合，已达到最好的效果。分建式虽然不如合建式紧凑，而且需要专设污泥回流设备，但运行上便于调节。合建式：我国定名为曝气沉淀池（国外称为加速曝气池），沉淀池和曝气池合建于一个圆形池中，沉淀池在外环。结构紧凑，但是很难分别控制和调节。我国仍有利用，国外已经趋于淘汰。两种池型的结合使用表曝机充氧的推流式曝气池中间设有挡板的表曝机充氧的推流式曝气池特点1)耐冲击负荷，特别适应于工业废水处理2)池内水质均匀一致，各部分工况几乎完全一致3)池内需氧均匀，动力消耗小于推流式4)出水水质比推流式差，活性污泥易产生膨胀7、深层曝气法一般曝气池的深度以4－5米为宜，是为了节约用地，60年代开始研究深层曝气（10－20米）法。70年代以来，又开发了深井曝气（150－300米）技术。（1）工艺流程深井曝气池简图深井曝气法具有占地面积小、充氧动力效率高等特点（10倍），另外该工艺还有利于冬季保持水温。缺点：构造复杂、维修困难、泄漏会造成地下水污染。适用于工业废水以及高浓度废水的处理。（2）工艺特点深井曝气工艺参数工艺参数变化范围井深充氧能力氧利用率曝气时间有机物负荷MLSS空隙率经济循环流速回流污泥比脱气池容积二沉池固体负荷停留时间一般为50-150m0.5-1.0kgO2/m2h，最高可达3.0kgO2/m2h40%-80%对于城市污水，1小时左右COD：10-30kg/m3d,BOD：0.5-2.0kg/kgVSSd6-10g/L不得高于0.2，否则容易发生气泡合并一般1.0-1.5m/s50%-200%尽可能大些，一般为井容的30%-50%SVI大于150：150kg/m2d；SVI小于100：300kg/m2d3.5小时以内。深井曝气与传统生物处理工艺的比较项目深井曝气活性污泥法接触氧化法停留时间（小时）COD污泥负荷（kg/kgMLSSd）COD容积负荷kg/m2dMLSS浓度kg/L污泥返送率%剩余污泥生成量kgss/kgCOD氧利用率%占地面积运转成本1.00.984.84500-6000100-1500.2-0.550-901.01.07.00.20.72500-400050-1500.5-0.65-151.61.46.50.750.2-0.65-151.41.38、纯氧曝气（1）工艺流程（2）工艺特点纯氧代替空气，氧的利用率EA＝（80～90）％，而传统活性污泥法EA仅为±10％MLSS＝4～7g/L，使Nrv↑，V↓SVI＜100，一般不会发生污泥膨胀剩余污泥量小9、克劳斯（Kraus）法（1）工艺流程污泥消化上清液回流到曝气池（2）工艺特点消化上清液富含NP，消化上清液夹带污泥，改善混合液沉淀性能适合于处理污水营养比失调，碳水化合物高，NP不足的污水。10、吸附－生物降解工艺（Absorption-Biodegration，AB法）70年代，德国Boehnke教授提出了AB法工艺。吸附段采用高负荷或超高负荷运行，停留时间短（30－60分钟），主要为吸附过程。而氧化段采用低负荷运行，停留时间2－4小时。两段具有独立的污泥系统，不相混合。（1）工艺流程A段B段（2）工艺特点：不设初沉池，A段曝气池是一个开放性生物系统；A，B段污泥回流单独分开；A，B段负荷相差悬殊，A段曝气时间短，30-60min。处理稳定，耐负荷冲击吸附－生物降解工艺（AB法）A段B段吸附段高有机负荷F>2kg/kgd缺氧DO=0.2-0.5HRT=30-40min泥龄=0.3-0.5d污泥产量大，且由于吸附作用，有机物含量较高，如用厌氧消化处理污泥，多产气25%以上。耐冲击负荷，适应性很强生物氧化低负荷F<0.15kg/kgd好氧DO=2-3HRT=2-4h泥龄=15-20d泥量小，仅为传统工艺（CAS）的1/4-1/3耐冲击负荷吸附－生物降解工艺（AB法）开放系统原理：城市污水中存在大量微生物，污水沟渠和管道可以看成是“中间反应器”。在这个“中间反应器”中微生物存在适应、选择、生长的过程（设计中多被忽视），形成了适应改种废水的特有微生物种群。A段中有15%以上的微生物来自原废水。该段吸附，但不再生，靠该部分进入的微生物“活化”，同时，中沉池中兼性菌呼吸也有活化作用。吸附－生物降解工艺（AB法）吸附－生物降解工艺（AB法）吸附－生物降解工艺（AB法）几个问题：适用性问题：A段是关键部分，由开放系统原理可知，A段需要不断从进水中获得适应性微生物，这是有效诱导、絮凝的前提。城市污水BOD5>300mg/L。反硝化碳源问题：当B段有反硝化作用时（A/O），A段BOD去除率<50%，否则碳源不足，影响反硝化效果。A段运行时，会出现恶臭，影响卫生：高有机负荷，产生硫化氢、大粪素等气体。所以A段应加盖子，并通风除臭。11、序批式活性污泥法（SBR）SequencingBatchReactor，并非“新”工艺1914年，Arden&Lockett“FillandDrawProcess”.1980年。美国印第安纳州第一个SBR污水厂建成我国，1985年，上海吴淞肉联厂污水处理设施（2400m3/d）序批间歇式的含义：1、运行操作在空间上是按序列、间歇运行的。2、每个SBR反应器运行时间上也是按次序排列间歇运行的。常规除碳反应周期：进水期（F）：反应期（R）沉淀期（S）排水排泥期（D）闲置期（I）按曝气时间与充水过程时序不同分为：非限量曝气：边进水，边曝气。限量曝气：充水结束后曝气。半限量曝气：充水中后期开始曝气。SBR优势在于：复合流态（空间上完全混合，时间上理想推流）；理想沉淀池；反应推动力大。主要工艺特征：不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能；不设污泥回流设备；在多数情况下，无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般不产生污泥膨胀现象；易于维护管理，如运行管理得当，处理出水水质将优于连续式；通过对运行方式的适当调节，在单一的曝气池内可完成脱氮和除磷的效果；易于实现自动化控制。运行中的SBR工艺滗水器是SBR工艺中最关键的机械设备之一。滗水器按其结构形式可分为机械式、虹吸式、自浮式、简易式等几种。目前在国内应用广泛的多为旋转式(属机械式滗水器的一种)。滗水器浮动式重力滗水器（也称浮筒式滗水器）无动力滗水机旋转滗水机SBR法处理部分工业废水效果废水pHCOD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）主要运行参数豆汁废水原水5.8-6.510000-2000015000-300001500-3500Fw=1.5-4Kg/（m3d）MLSS=6000-10000mg/LSVI=41-60出水8.8-9.188-29014-18031-95面筋废水原水6.2-7.3900-17001000-1800100-350Fw=0.5-0.9Kg/（m3d）MLSS=4000-6000mg/LSVI=80-100出水7.8-8.210-153-122-8薯粉废水原水5.5-6.310000-2000012000-230003300-17000Fw=1.3-2.5Kg/（m3d）MLSS=8000-10000mg/LSVI=50-80出水8.0-8.3130-25080-120感光剂工业废水原水7.6-8.91800-56003700-110044-300Fw=1.9-3.9Kg/（m3d）MLSS=8000-12000mg/L出水8.7-9.1650-80080-33020-40周期循环活性污泥法(CyclicActivatedSludgeSystem，简称CASS)。美国川森维柔废水处理公司1975年研究成功，是SBR工艺的一种新的形式。CASS工艺与SBR不同之处：进水阶段不设单纯充水过程或缺氧混合过程。在反应器进水端增设生物选择区，利于创造适合微生物并选择絮凝性微生物，可以保持污泥良好性能，提高抗冲击能力。可通过调节曝气同时实现硝化和反硝化。CASS一般工艺流程反应操作历程：进水——曝气阶段：20%回流污泥进水——沉淀阶段：“竖流式沉淀池”停止进水—排水阶段：“反硝化、磷释放”闲置：一般不用单独分配时间。CASS工艺的主要优点

工艺流程简单，占地面积小，投资较低生化反应推动力大沉淀效果好运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标不易发生污泥膨胀适用范围广，适合分期建设剩余污泥量小，性质稳定（1.0kgBOD产生0.2～0.3kg剩余污泥）大连泉水污水处理厂CASS池尾MSBR工艺概述MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)工艺是80年代初期发展起来的改良式SBR工艺，目前主要在北美和南美应用，而在韩国汉城和我国深圳盐田污水处理厂也采用该工艺。MSBR工艺被认为是目前最新的一体化工艺流程，它是由A2/O系统与常规SBR系统串联组成，具有二者的全部优点。因而它具有同时高效去除有机物与氮、磷污染物的功能，出水水质稳定。特别是回流污泥进入厌氧池前增加了一个污泥浓缩区，浓缩后污泥经缺氧区再进入厌氧区，这样就大大减少了回流污泥中硝酸盐进入厌氧区的量，也减少了VFA因回流而造成稀释，增加了厌氧区的实际停留时间，所以大大提高了除磷效率。MSBR工艺组成MSBR工艺系统由三个主要部分组成其平面布置如上图所示。1.A2/O：由厌氧区⑷—缺氧区⑸—好氧区⑹组成。2.污泥回流浓缩：由浓缩池⑵—缺氧区⑶组成。3.二个交替进行搅拌、曝气、沉淀的SBR池。在SBR池前段设置底部穿孔挡板，使得SBR池后段的水流状态是由下而上，而不是平流状态，这样SBR池后段对水流起到了悬浮污泥床的过滤作用，而非一般的沉淀作用。MSBR工艺原理原污水和回流污泥同时进入厌氧池⑷搅拌混合，回流污泥中的聚磷菌利用原污水中的快速降解有机物在此进行充分释磷，然后其混合液由厌氧池⑷进入缺氧池⑸，与好氧池⑹来的含大量NOX－—N的回流混合液搅拌混合，进行反硝化脱氮，反硝化后的混合液流入好氧池⑹，在此进行硝化、有机物降解和聚磷菌超量吸磷。经好氧池处理后，一部分混合液至缺氧池⑸，另一部分混合液进入SBR—2池⑺，经沉淀后上清液排放。此时另一边的SBR—1池⑴进行搅拌、曝气、预沉，起着反硝化、硝化、有机物降解的作用，沉下的污泥作为回流污泥，首先进入浓缩池浓缩，其上清液直接进入好氧池⑹，而浓缩污泥进入缺氧池⑶，减少污泥中的溶解氧，同时对回流污泥中硝酸盐进行反硝化，降低回流污泥中的硝酸盐浓度，使由缺氧池⑶进入厌氧池⑷的回流污泥中溶解氧和硝酸盐浓度都很低，为厌氧池⑷中厌氧释磷提供了更为有利的条件。MSBR工艺运行方式-1MSBR由6个时段组成一个运行周期，而每个运行周期由二个半运行周期组成，前3个时段（120min）组成第一个半运行周期，后3个时段（120min）组成第二个半运行周期，在两个相邻的半周期内，除二个SBR池的运行方式不同外，其余各个单元的运行方式完全一样。原污水由单元⑷厌氧区进入，流经单元⑸缺氧区、单元⑹好氧区，在第一个半周期内从单元⑺SBR—2出水。而在第二个半周期内原污水同样由单元⑷进入，流经单元⑸、⑹，出水则从单元⑴SBR—1出水。第一个半周期内，单元⑺SBR—2起沉淀作用，并从SBR-2出水；而在第二个半周期内则是单元⑴SBR—1起沉淀作用，并从SBR-1池出水。MSBR系统的回流由污泥回流和混合液回流二部分组成，而污泥回流有浓缩污泥回流路径和上清液回流路径。其MSBR的运行状态和回流系统见图21-12与表21-4。=MSBR工艺运行方式-2表21-4MSBR工艺运行方式

周期时段时间（Min）MSBR各单元的工作状态MSBR的污泥回流MSBR的混合液回流途径MSBR的出水单元⑴SBR—1单元⑵浓缩池单元⑶缺氧池单元⑷厌氧池单元⑸缺氧池单元⑹好氧池单元⑺SBR—2回流种类回流途径第一个半周（120min）140搅拌浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀浓缩污泥回流1→2→3→4→5→6→16→5→6单元⑺SBR-2出水上清液回流1→2→6→1250曝气浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀浓缩污泥回流1→2→3→4→5→6→16→5→6上清液回流1→2→6→1330预沉浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀浓缩污泥回流无回流6→5→6上清液回流无回流第二个半周期（120min）440沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气搅拌浓缩污泥回流7→2→3→4→5→6→76→5→6单元⑴SBR-1出水上清液回流7→2→6→7550沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气曝气浓缩污泥回流7→2→3→4→5→6→76→5→6上清液回流7→2→6→7630沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气预沉浓缩污泥回流无回流6→5→6上清液回流无回流MSBR工艺特点MSBR比常规SBR工艺具有以下特点：1MSBR系统原污水从连续运行的单元⑷厌氧区进入，而不是从常规SBR单元进水，这样将大部分好氧量从SBR池转移到连续运行的A2/O系统的主曝气池中，从而将需氧量也转移到主曝气池中，改善了设备的利用率。2MSBR系统原污水进入A2/O系统，由于生化反应与反应物的浓度有关，所以加速了厌氧反应速率、反硝化速率、BOD5降解速率和硝化反应速率，从而改善了系统的整体处理效果，提高了出水水质。3MSBR具有最新的除磷工艺专利：回流污泥经浓缩区和缺氧区再进入厌氧区，大大地减少了带入厌氧区的硝酸盐和溶解氧量，从而比常规SBR工艺的除磷效果要高得多。4MSBR工艺是由A2/O工艺和SBR工艺串联组成，具有二者的全部优点。UNITANK工艺概述UNITANK工艺是比利时史格斯清水公司（SEGHERSENGINEERINGWATERNV）于90年代初开发的专利，取名为UNITANK。已为世界和我国广泛采用。原污水经格栅与沉沙池预处理后连续进入UNITANK反应池，该反应池由三个矩形池相连组成，三个池水流相连通，每个池中均设有曝气供氧设备，可采用鼓风曝气或表面机械曝气。在外边两侧矩形池，设有固定出水堰与剩余污泥排放口。外边的两侧矩形池交替作为曝气池和沉淀池，而中间一只矩形池只作曝气池。连续进入该系统的污水，通过控制进水闸可分时序分别进入三个矩形池中任意一只，采用连续进水、出水，周期交替运行。UNITANK工艺操作过程-1去除有机物与脱氮除磷的UNITANK工艺运行过程见下图：UNITANK工艺操作过程-2该运行过程通过进行灵活的时间与空间控制，并适当增加水力停留时间，就可具有去除污水中的有机物和脱氮除磷的功能。在第一个运行阶段，污水交替进入左侧池和中间池，左侧池作为缺氧搅拌反应器，反硝化菌以污水中的有机物为电子供体，对前一个运行阶段产生的硝态氮进行反硝化脱氮；然后释放前一个运行阶段沉淀的含磷污泥中的磷。当中间池曝气运行时，去除有机物和进行硝化与吸收磷；当中间池进水并搅拌时，则进行反硝化脱氮，同时污泥也由左向右推进，右侧池进行沉淀。泥水分离，上清液作为处理水溢出，含磷污泥的一部分作为剩余污泥排放。在进入第二个运行阶段前，污水只进入中间池，使左侧池中尽可能完成硝化反应。其后左侧池停止曝气，作为沉淀池。进入第二个运行阶段，污水交替进入右侧池和中间池，污水由右向左流动，处理过程与第一个运行阶段相同。UNITANK工艺主要特点1.结构紧凑，一体化，三个矩形池组成一个单元。一个处理厂可由若干个单元组成，均可利用公共池壁，同一单元的三个矩形池之间水力相通，中间池壁不受单向水压，所以基建费用低，占地少。2.与常规SBR工艺相比,该工艺连续进水，运行管理简单。3.与常规SBR工艺相比，该工艺反应池有效容积能得到连续使用，不需设闲置阶段。另外采用固定式出水堰出水,不需设置滗水器。4.各池之间采用渠道配水，并在恒水位下交替运行，减少了管道、阀门、水泵等设备的数量，水头损失小，降低了运行成本。12、氧化沟（OxidationDictch）氧化沟（OxidationDictch）：延时曝气的一种特殊形式。又称连续环式反应池，指污水在一个首尾相接的曝气沟渠中循环流动，而使污水得到净化的工艺，一体式氧化沟工艺以及交替式氧化沟工艺（VR、D、T）。20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所（TNO）研制成功，第一家氧化沟污水处理厂在1954年荷兰Voorshoper投产，称为Pasveer氧化沟，由Kessenser转刷曝气。水深1.5m。1968年，DHV公司将立式表曝机用于氧化沟，建立了Carrousel氧化沟。水深达到4.5m，新型号Carrousel3000，水深达到8m，全球近850座

。1970年，Huisman在南非开发了使用转盘曝气的Orbal氧化沟。后将技术专利转让给美国Envirex公司，目前美国有200多座。特征为：(a)呈环状沟渠，平面多为椭圆形或圆形。总长为几十米至百米以上；(b)沟深取决于曝气装置，一般为2—6m；(c)流态特性介于完全混合和推流之间。特点：(a)对水温、水质和水量的变动有较强的适应性；(b)污泥龄一般可达15—30d；(c)污泥产率低．且多已达到稳定的程度，不需再进行消化处理氧化沟的类型基本型：转刷曝气卡鲁塞尔式（Carrousel）氧化沟三沟式氧化沟奥巴勒（Orbal）氧化沟曝气－沉淀一体化氧化沟侧渠形一体氧化沟船形一体化氧化沟二沉池交替运行的氧化沟基本型：转刷曝气服务人口仅为360，BOD去除率达到97%。氧化沟在国内的应用厂名处理规模m3/d进水BOD5mg/L氧化沟形式广东南海县污水厂桂林东区污水厂昆明市污水厂邯郸市城东污水厂抚顺石油二厂污水厂广东石化公司污水厂上海龙华肉联厂上海乳品五厂山西针织厂西安杨森制药厂武汉江汉制药厂上海动物园污水厂上海定山湖污水厂成都天彭镇污水厂100004000055000660002880020000120050050001000150-2002001200400013080-10018063-782501100250100150PasveerCarrousel（四槽）Carrousel（六槽）三沟交替工作型Orbal型Orbal型Carrousel（四槽）Carrousel（四槽）Carrousel（二槽）与二沉池合建圆形PasveerOrbal型Carrousel氧化沟Carrousel®氧化沟主要采用特殊设计的立式低速表曝机作为主要设备．有Carrousel®1000、Carrousel®2000、Carrousel®3000型等．Orbal氧化沟设计深度：3.5-4.0m转盘曝气，浸没深度为230-530mm沟中流速0.3-0.6m/s。一般为3沟，容积比为：6：3：1三沟溶解氧分别为：0、1、2mg/L适用于处理规模小于200，000m3/d的中小型污水厂。三沟式氧化沟特点：流程简单，无需设置初沉池、二沉池和污泥回流设备；处理效果稳定、管理方便；基建费用低、占地少；具有脱氮除磷功能。一体式氧化沟工艺集曝气、泥水分离以及污泥回流等功能于一体，无须设立二次沉淀池。美国Armco环境企业公司的BMTS沉淀分离系统。美国大约60座。交替式氧化沟工艺（T型，三沟式）将SBR工艺与Pasveer氧化沟工艺结合而开发和应用的复合式废水生物处理工艺。一般运行周期为8h。交替式氧化沟工艺（T型）T型氧化沟工艺过程（脱氮）13、膜工艺与生物处理的结合

——MBR（MembraneBio-Reactor）膜生物反应器膜生物反应器（MBR）工艺:是指将膜分离技术中的超滤组件与污水生物处理工程中的生物反应器相互结合而成的新的开发系统。它综合了膜处理技术和生物处理技术的优点。超滤组件代替二沉池，提高了污泥浓度，延长有机物停留时间，提高了有机物氧化率，出水水质高，几乎不排除剩余污泥。开始于1966年美Dorr-oliver公司（膜制造工艺限制了发展）。20世纪70年代,MBR的研究进一步深入开展。“中水回用”，同时膜制造工艺也突飞猛进。1983-1987年，日本有13家好氧MBR处理写字楼废水，并回用。规模：50-250m3/d。目前，虽然也有处理能力在5000-20000m3/d的MBR事例，但大部分应用还是<400m3/d我国1995年，樊耀波将MBR用于石油化工污水净化的研究。MBR主要包括：膜组件；泵；生物反应器三个部分。分离膜生物反应器（BSMBR——BiomassSeparationMembraneBio-Reactor）无泡曝气膜生物反应器（MABR——MembraneAerationBio-Reactor）萃取膜生物反应器（EMBR——ExtractiveMembraneBio-Reactor）MBR分离膜生物反应器（BSMBR）一体式MBRMBR装置无泡曝气膜生物反应器(MABR)萃取膜生物反应器(EMBR)萃取水中的特定有机物（挥发性、毒性物质），然后利用专性细菌降解。常用分置式。适用于含有挥发性、有毒有害工业废水处理。目前仍处于小试阶段。MBR工艺特性对污染物的去除效率高，出水水质好。具有较大的灵活性和实用性，工艺参数易于控制。设备紧凑，占地少。易于自动控制管理。解决了剩余污泥处置难的问题。MBR与CAS经济比较1、结构紧凑，节省基建费用。2、小水量比较经济。处理量MBR费用比CAS费用比1400m3/d1（膜占0.78）1.622500m3/d10.54MBR处理生活污水出水部分水质指标MBR处理生活污水出水部分水质指标类

别原水水质(mg/l)处理出水(mg/l)国家一级排放标准(GB8978-1996)生活杂用水水质标准CJ25.1-89冲厕，绿化洗车，扫除BOD5

(mg/L)150~250<10201010COD(mg/L)200~400<501005050SS(mg/L)150~250<1070105NH3-N(mg/L)10~35<10152010污废水

种类处理能力

(m3/d)COD(mg/L)BOD(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)进水出水进水出水进水出水进水出水洗浴污水10130～322＜4099～212＜50.59～10.2～0.415～500印染废水11100～150018050040黄泔废水17900～12000＜1006805＜10130～180＜54750～5470＜10医院污水2548～278＜25200.410～241制药废水501500～4900＜180500～1633＜10297～354＜15430～1033＜10大楼污水20092～1082327～32＜839～473.5膜过滤过程的主要影响因素膜的性质；料液性质；膜分离的操作条件。

采用膜生物反应器工艺处理酒店洗浴废水，使之达标后用于冲厕、绿化、刷车与空调冷却水，实现了污水的资源化；凝结水回用主要是回收储存蒸汽凝结水，用于员工浴池及洗衣房的热水供应，既节水又节能。两系统各自独立，又相互关联。中水改造所省空间用来建造冷凝系统水池，冷凝系统的热量又为活性污泥提供适宜的生长温度。

工程应用项目北京市朝阳区红领巾公园公厕的改造MBR：独立供气柱式膜生物反应器膜：圆柱式中空纤维超滤膜组件膜面积：40m2；水处理量：5～10T/D改造前：每天抽粪渣一次两车，费用300元，水消耗5～10T。MBR：180天抽粪渣一次，冲便池水封闭循环。节约费用：（300+5）*365=111325元/年。第三节活性污泥法数学模型活性污泥法模型是将微生物、有机质、溶解氧之间的数量关系用数学公式表达，为进一步优化系统提供依据！

动力学+物料衡算

数学模型根据质量守恒定律进行反应器中各种反应物的质量平衡计算一、建立模型的假设活性污泥动力学研究的假定条件①曝气池为完全混合式；②系统在稳定状态下；③进水和出水中没有微生物；④二沉池中不发生微生物对有机物的降解；⑤底物浓度、用可降解的有机物浓度表示；⑥温度不变，进水有机物成分性质不变；

⑦二次沉淀池中没有污泥积累且沉淀性能好。Q,So,Xo进水Qw,S,XR剩余污泥RQ,S,XR回流污泥剩余污泥（Garret工艺）S,X,V(1+R)Q,S,X曝气池二沉池Qw,S,X(Q-Qw),Se,Xe出水ⅠⅡI为传统排泥方式；II为劳伦斯－麦卡蒂建议方式，即从曝气池直接排出剩余污泥，其优势主要在于减轻了二沉池的负荷，有利于污泥浓缩，回流污泥浓度较高。Q-进水流量；S0-进水基质浓度；X0-进水微生物浓度；Qw-排出剩余污泥量；Se-流出基质浓度；Xe-流出微生物浓度；R-回流比，X-曝气池挥发性混合液悬浮浓度；活性污泥法的基本流程二、劳-麦模型1、泥龄

c（细胞平均停留时间，SRT）：

表示微生物在曝气池中的平均培养时间,也即曝气池内活性污泥平均更新一遍所需的时间。在工程上，就是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。在间歇试验装置里，θc与水力停留时间θ相等。但在实际的连续流活性污泥系统中，由于存在着污泥回流，θc将比θ大得多，而且θc不受θ的局限。

泥龄=曝气池内活性污泥总量/每天排放的剩余污泥量

c=（X）T/(X/T)TXe=0如果污泥直接从曝气池排出（II），X=XR污泥龄是活性污泥去除系统设计、运行管理的重要参数，在理论上也有重要的意义。污泥龄与污泥去除负荷呈反比关系。这一参数还能够说明活性污泥微生物状况，世代时间长于污泥龄的微生物在曝气池内不可能繁殖成优势菌种，如硝化菌在20度时，其世代时间为三天，当<3d时，硝化菌就不可能在曝气池内大量繁殖，不可能成为优势菌种属，就不可能在曝气池内产生硝化反应。污泥龄越长，有机物氧化越彻底，处理效果越好，剩余污泥量越少！但是，也不能太长，否则污泥老化，影响处理效果，普通活性污泥法的污泥龄一般5-15d。对上图II进行曝气池活性污泥的物料平衡：累积=进入-出流+净增长在稳态情况下，dx/dt=0，若假定进水中微生物x0=0，且两边除VX可得出曝气池体积公式：或活性污泥浓度或书中P123由Monod公式：或：根据麦-劳方程：积分q－BOD比降解速率，污泥去除负荷，量纲与污泥负荷相同，单位kgBOD/kgMLSS.d小结Se与

c的关系X与

c的关系Y与

c的关系模型中的动力学参数：Ks