污染控制第四章1活性污泥法

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1、污水生化处理的基本类型污水生化处理的基本类型第四章第四章 微生物技术在污染控制工程中的应用微生物技术在污染控制工程中的应用n第一节：活性污泥法n第二节：生物膜法n第三节：厌氧生物处理n第四节：生物脱氮n第五节：生物除磷第一节 活性污泥法n基本原理n主要指标n工艺流程n曝气运行方式n几种活性污泥法运行参数一一 基本原理：基本原理：1 基本流程：基本流程：初沉池曝气池二沉池回流污泥剩余污泥进水出水一、活性污泥法 初沉池：初沉池：去除悬浮固体，减轻生物处理负荷；去除悬浮固体，减轻生物处理负荷；曝气池：曝气池：废水、微生物和氧气在此充分混合和废水、微生物和氧气在此充分混合和反应；反应；二沉池：二沉池：

2、使泥水分离，去除剩余污泥；使泥水分离，去除剩余污泥；回流系统回流系统：保持曝气池中一定的污泥浓度；：保持曝气池中一定的污泥浓度；曝气系统曝气系统：供氧，使污泥呈悬浮态。：供氧，使污泥呈悬浮态。2 活性污泥的性能指标活性污泥的性能指标 （1）形态）形态n 外观呈黄褐色的絮绒颗粒状外观呈黄褐色的絮绒颗粒状;n 粒径：粒径：0.020.2mm,有较大表面积有较大表面积;n 含水率在含水率在99%以上以上;n 密度：密度：1.0021.006g/ml。（2）组成）组成n 活性微生物群体活性微生物群体(Ma)n 微生物自身代谢残留物微生物自身代谢残留物(Me)n 污泥吸附的惰性有机物污泥吸附的惰性有机物

3、(Mi)n 污水中的无机物污水中的无机物(Mii)（3）混合液悬浮固体浓度）混合液悬浮固体浓度(MLSS)即污泥浓度即污泥浓度(mg/l)MLSS=Ma+Me+Mi+Miin 普通活性污泥法普通活性污泥法:MLSS=23g/ln 完全混合法和吸附再生法：完全混合法和吸附再生法：MLSS=46g/l 混合液挥发性悬浮固体浓度混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS):指污泥中有机固体物质的浓指污泥中有机固体物质的浓度，较准确的表示其中活性成分。度，较准确的表示其中活性成分。（4）污泥沉降比）污泥沉降比(SV)指曝气池混合液沉淀指曝气池混合液沉淀30min后，形后，形成的沉淀污泥和原混合液体积之比。成

4、的沉淀污泥和原混合液体积之比。城市污水：城市污水：SV=1530%。可反映可反映曝气池运行时的污泥量曝气池运行时的污泥量，用，用于控制剩余污泥的排放，还可及早发现于控制剩余污泥的排放，还可及早发现污泥膨胀等异常现象的发生。污泥膨胀等异常现象的发生。（5）污泥体积指数）污泥体积指数(SVI)指曝气池混合液经指曝气池混合液经30min沉淀后，沉淀后，每克干污泥所占的体积。每克干污泥所占的体积。)/()/(lgMLSSlmlSVSVI 城市污水：城市污水：SVI=50150ml/g。该数值反映活性污泥的疏散程度和凝该数值反映活性污泥的疏散程度和凝聚沉降性能聚沉降性能。3.工艺流程n通常有如下形式：通

5、常有如下形式：1)普通活性污泥法：n又称“纵向混合的推流式”特点:n污泥浓度：污泥浓度：2-3g/Ln水力停留时间：水力停留时间：4-9hn污泥回流量：污泥回流量：25%-50%n池前段：对数生长后期或稳定期；池前段：对数生长后期或稳定期；n池后段：内源代谢期。池后段：内源代谢期。不足：不足：n水质变化适应能力弱；水质变化适应能力弱；n供氧利用不充分，曝气池相对庞大、供氧利用不充分，曝气池相对庞大、占地多、能耗费用高。占地多、能耗费用高。2)阶段曝气法n又称“多点进水活性污泥法”优点：n克服普通活性污泥法供氧和需氧不平衡矛盾。克服普通活性污泥法供氧和需氧不平衡矛盾。3)渐减曝气法：n随有机物浓

6、度降低，逐渐减少供氧。随有机物浓度降低，逐渐减少供氧。n克服普通活性污泥法供氧、需氧不平衡。克服普通活性污泥法供氧、需氧不平衡。4)吸附再生活性污泥法n废水经吸附数十分钟后进二沉池出水，废水经吸附数十分钟后进二沉池出水，净化度较高；净化度较高；n泥水分离后，有机物吸附在污泥上进入泥水分离后，有机物吸附在污泥上进入再生曝气池继续生化反应被降解；再生曝气池继续生化反应被降解；n污泥进入吸附池重复以上过程。污泥进入吸附池重复以上过程。处理过程特点：n回流比大：回流比大：50%-100%左右；左右；n吸附池、再生池总容积小于普通曝气池，吸附池、再生池总容积小于普通曝气池，用气量相当，造价低；用气量相当

7、，造价低；n进水负荷变化适应能力强；进水负荷变化适应能力强；n对溶解性有机物含量高的工业废水处理对溶解性有机物含量高的工业废水处理效果较低；效果较低；5)完全混合活性污泥法n处理系统中各点负荷完全相同；处理系统中各点负荷完全相同；n系统中微生物通常处于对数生长期某点，系统中微生物通常处于对数生长期某点，代谢速率高，水力停留时间短，系统负代谢速率高，水力停留时间短，系统负荷高，占地省；荷高，占地省；特点：特点：n有机物降解不彻底，水质相当于普通活有机物降解不彻底，水质相当于普通活性污泥法曝气池沉淀后上清液；性污泥法曝气池沉淀后上清液；n易发生丝状菌过量生长的污泥膨胀等运易发生丝状菌过量生长的污泥

8、膨胀等运行问题。行问题。6)批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor,SBR）n将曝气池与沉淀池合二为一，生化反应将曝气池与沉淀池合二为一，生化反应分批进行；分批进行；n基本工作周期由进水、反应、沉降、排基本工作周期由进水、反应、沉降、排水和闲置五个阶段组成。水和闲置五个阶段组成。运行阶段运行阶段n进水期：n反应器开始进水至达到最大体积阶段，生化降解反应同时进行；n反应期：n进水停止，废水处理逐渐达到预期效果；运行阶段运行阶段n沉降期：n活性污泥沉降，固液分离；n排水期：n上清液排放；n闲置期：n活性污泥进行内源呼吸，反硝化菌利用内源碳进行反硝化脱氮；SBR主要特点：n

9、构造简单、投资省构造简单、投资省n曝气、沉淀在同一池内，省略二沉池、回流曝气、沉淀在同一池内，省略二沉池、回流装置和调蓄池等，基建费低；装置和调蓄池等，基建费低；n控制灵活，可满足各种处理需要控制灵活，可满足各种处理需要n运行周期各阶段运行时间、总停留时间、供运行周期各阶段运行时间、总停留时间、供气量可根据进水水质和出水要求调节；气量可根据进水水质和出水要求调节；SBR主要特点：n活性污泥形状好，污泥产率低活性污泥形状好，污泥产率低nSBR进水初期有机物浓度高，污泥内部菌胶进水初期有机物浓度高，污泥内部菌胶团细菌获得充足营养，有利于其生长，污泥团细菌获得充足营养，有利于其生长，污泥结构紧密，沉

10、降性能良好。沉降期静止下降，结构紧密，沉降性能良好。沉降期静止下降，沉降时间短；闲置期污泥处于内源呼吸，污沉降时间短；闲置期污泥处于内源呼吸，污泥产率低。泥产率低。n脱氮效果好（好氧厌氧交替过程，利脱氮效果好（好氧厌氧交替过程，利于硝化反硝化途径脱氮）于硝化反硝化途径脱氮）7）生物吸附氧化法（）生物吸附氧化法（AB法）法）nA、B两段作用机理不同：两段作用机理不同：nA段污泥负荷大段污泥负荷大2.0kgBOD/（kgMLSSd），），活性污泥微生物呈游离状。水力停留时间活性污泥微生物呈游离状。水力停留时间0.5h左右，左右，好氧好氧/缺氧运行，以吸附作用为主；缺氧运行，以吸附作用为主；nB段污

11、泥负荷小段污泥负荷小0.3kgBOD/（kgMLSSd），），以生物降解为主。以生物降解为主。n两段污泥回流完全分离，因此两段污泥回流完全分离，因此A、B段生物种段生物种群组成和功能完全不同。群组成和功能完全不同。工艺特点：工艺特点：优点：优点：n总反应池容积小，造价低，耐冲击负总反应池容积小，造价低，耐冲击负荷，出水水质稳定，适宜老污水处理荷，出水水质稳定，适宜老污水处理厂改造增容、增效。厂改造增容、增效。8)延时曝气法延时曝气法n又称又称“完全氧化活性污泥法完全氧化活性污泥法”n长时间、低负荷运行，去除率高、污泥长时间、低负荷运行，去除率高、污泥量少，占地面积大，曝气量大，曝气池量少，占地

12、面积大，曝气量大，曝气池污泥易老化，导致二沉池出水漂泥。污泥易老化，导致二沉池出水漂泥。n适宜高浓度废水和高处理要求。适宜高浓度废水和高处理要求。9)氧化沟氧化沟n活性污泥法的改进型，属特殊形式的延时曝气法。n由于曝气装置只设置在氧化沟局部区段，由于曝气装置只设置在氧化沟局部区段，故在曝气机不同距离处形成好氧、缺氧故在曝气机不同距离处形成好氧、缺氧和厌氧区段，具有硝化反硝化脱氮功和厌氧区段，具有硝化反硝化脱氮功能。能。主要特点：主要特点：曝气n曝气目的：n氧的转移（从空气活性污泥混合液）；氧的转移（从空气活性污泥混合液）；n搅拌作用，保持污泥悬浮状态与有机物充分搅拌作用，保持污泥悬浮状态与有机

13、物充分接触。接触。曝气分类曝气分类n根据曝气气源分类：空气曝气、纯氧曝气；根据曝气气源分类：空气曝气、纯氧曝气；n根据曝气方式分类：鼓风曝气、机械曝气；根据曝气方式分类：鼓风曝气、机械曝气；n根据曝气位置分类：扩散曝气、表面曝气根据曝气位置分类：扩散曝气、表面曝气（二）曝气设备（二）曝气设备 曝气设备主要有二种：鼓风曝气和曝气设备主要有二种：鼓风曝气和机械曝气。机械曝气。1 鼓风曝气鼓风曝气 （1）系统组成）系统组成 空气净化器、鼓风机、空气输配空气净化器、鼓风机、空气输配 管系统和扩散器管系统和扩散器。（2）扩散器的作用及种类）扩散器的作用及种类 作用：作用：将空气分散成小气泡，以增大与水将空气分散成小气泡，以增大与水的接触面积。的接触面积。种类：种类：n 小气泡扩散器小气泡扩散器n 中气泡扩散器中气泡扩散器n 大气泡扩散器大气泡扩散器n 微气泡扩散器微气泡扩散器几种重要的实用技术简介：几种重要的实用技术简介：n1)射流曝气工艺n分为供气式射流曝气和自吸式射流曝气。分为供气式射流曝气和自吸式射流曝气。n前者效率高（前者效率高（1.6-2.2kgO2/kWh），后者效），后者效率低（率低（1.0 kgO2/kWh），但无鼓风机和噪声），但无鼓风机和噪声污染。污染。5.几种活性污泥法运行参数