水污染控制工程：第6章污水的生物处理(活性污泥法）

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1、水污染控制工程水污染控制工程 第6章 污水的生物处理 活性污泥法南京师范大学南京师范大学 地理科学学院环境系地理科学学院环境系一、污水生化处理的基本类型一、污水生化处理的基本类型o 1 1、掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理、掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理 o 2 2、理解活性污泥法的重要概念与指标参数：、理解活性污泥法的重要概念与指标参数：如活性污泥、剩余污泥、如活性污泥、剩余污泥、MLSSMLSS、MLVSSMLVSS、SVSV、SVI SVI、c c、容积负荷、污泥产率等。、容积负荷、污泥产率等。o 3 3、理解活性污泥反应动力学基础及其应用。、理解活性污泥反应动力学基础及其应用

2、。o 4 4、掌握活性污泥的工艺技术或运行方式；、掌握活性污泥的工艺技术或运行方式；o 5 5、掌握曝气理论。、掌握曝气理论。o 6 6、熟练掌握活性污泥系统的计算与设计；、熟练掌握活性污泥系统的计算与设计；第6章 污水的生物处理 活性污泥法一、活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的基本原理1.基本概念与流程o活性污泥：是由多种好氧微生物、某些兼性或厌氧微生物以及废水活性污泥：是由多种好氧微生物、某些兼性或厌氧微生物以及废水 中的固体物质、胶体等交织在一起的黄褐色絮体。中的固体物质、胶体等交织在一起的黄褐色絮体。o活性污泥法：是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。活性污泥法：是以活性污泥为主体的

3、污水生物处理技术。o实质：人工强化下微生物的新陈代谢实质：人工强化下微生物的新陈代谢(包括分解和合成包括分解和合成)，o 活性污泥法的工艺流程：活性污泥法的工艺流程：(p123(p123图图4 41616）a.a.预处理设施：包括初次池、调节池和水解酸化池，主要作用是去除预处理设施：包括初次池、调节池和水解酸化池，主要作用是去除SSSS、调节水质，使有机氮和有机磷变成调节水质，使有机氮和有机磷变成NHNH+4 4或正磷酸盐、大分子或正磷酸盐、大分子 变成小分子，同时去除部分有机物。变成小分子，同时去除部分有机物。b.b.曝气池：工艺主体，其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解曝气池：工艺

4、主体，其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解 和硝化反应、反硝化反应。和硝化反应、反硝化反应。c.c.二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。o 活性污泥处理系统：活性污泥处理系统：微生物或活性污泥降解有机物，使污水微生物或活性污泥降解有机物，使污水净化，但同时增殖。为控制反应器微生物总净化，但同时增殖。为控制反应器微生物总量与活性，需要回流部分活性污泥，排出部量与活性，需要回流部分活性污泥，排出部分剩余污泥；回流污泥是为了接种，排放剩分剩余污泥；回流污泥是为了接种，排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定和余污泥是为了维持活性

5、污泥系统的稳定和MLSSMLSS恒定。恒定。2 2、活性污泥的特征与微生物、活性污泥的特征与微生物特征特征a a、形态：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈、形态：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈“絮状絮状”。b b、颜色：正常呈黄褐色，但会随进水颜色、曝气程度而变、颜色：正常呈黄褐色，但会随进水颜色、曝气程度而变 （如发黑为曝气不足，发黄为曝气过度）。（如发黑为曝气不足，发黄为曝气过度）。c c、理化性质：、理化性质：=1.002=1.0021.0061.006，含水率，含水率99%99%，直径大小，直径大小 0.02 0.020.2mm0.2mm，表面积，表面积2020100cm100cm

6、2 2/ml/ml，pHpH值值 约约6.76.7，有较强的缓冲能力。其固相组分主要，有较强的缓冲能力。其固相组分主要 为有机物，约占为有机物，约占757585%85%。d d、生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。、生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。（理解：自我繁殖、生物吸附与生物氧化）。（理解：自我繁殖、生物吸附与生物氧化）。e e、组成：由微生物群体、组成：由微生物群体MaMa，微生物残体，微生物残体MeMe，难降解有机物，难降解有机物 M Mi i，无机物，无机物M Miiii四部分组成。四部分组成。微生物组成及其作用微生物组成及其作用o 组成：组成：包括细菌、真菌、原生动物、

7、后生动物及其食物链。包括细菌、真菌、原生动物、后生动物及其食物链。o 细菌：细菌：以异养型原核生物以异养型原核生物(细菌细菌)为主，数量为主，数量10107 710108 8个个/ml/ml，自养菌数量略低。其优势菌种：产碱杆菌属等，它是降自养菌数量略低。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。解污染物质的主体，具有分解有机物的能力。o 真菌：真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合物，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脂肪、蛋白质的功能，但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。胀。o 原生动物：原生动物

8、：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3 3类、捕食游离细菌。其类、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、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。等枝虫、独缩虫、聚缩虫、盖纤虫等。12 后生动物后生动物(主要指轮虫），捕食菌胶团和原生动物，是主要指轮虫），捕食菌胶团和原生动物，是 水质稳定的标志。因而利用镜检生物相评价活性污泥质量

9、水质稳定的标志。因而利用镜检生物相评价活性污泥质量 与污水处理的质量。与污水处理的质量。o 思考题：后生动物的出现反映了处理水质较好，因此能思考题：后生动物的出现反映了处理水质较好，因此能否说明出水氨氮较低，氨氮在生物处理过程中被硝化？否说明出水氨氮较低，氨氮在生物处理过程中被硝化？微生物增殖与活性污泥的增长：微生物增殖与活性污泥的增长：a a、微生物增值：、微生物增值：在污水处理系统或曝气池内微生物的增殖规律与纯菌在污水处理系统或曝气池内微生物的增殖规律与纯菌 种的增殖规律相同，即停滞期（适应期），对数期，静止种的增殖规律相同，即停滞期（适应期），对数期，静止 期（也减速增殖期）和衰亡期（内

10、源呼吸期）。期（也减速增殖期）和衰亡期（内源呼吸期）。b b、从时间上看：、从时间上看：o 停滞期：停滞期：污泥驯化培养的最初阶段，即细胞内各种酶系统的适应污泥驯化培养的最初阶段，即细胞内各种酶系统的适应 期。此时菌体不裂殖、菌数不增加。期。此时菌体不裂殖、菌数不增加。o 对数期：对数期：细胞以最快速度进行裂殖，细菌生长速度最大，此时微细胞以最快速度进行裂殖，细菌生长速度最大，此时微 生物的营养物质丰富，生物生长繁殖不受底物或基质限制。生物的营养物质丰富，生物生长繁殖不受底物或基质限制。如如A A段；在此阶段微生物增长的对数值与时间呈直线关系。段；在此阶段微生物增长的对数值与时间呈直线关系。其

11、微生物数量大，但个体小，其净化速度快，但效果较差，其微生物数量大，但个体小，其净化速度快，但效果较差，只能用于前段处理只能用于前段处理 （相当于生物一级强化工艺）。（相当于生物一级强化工艺）。o 减速增殖期：减速增殖期：由于营养物质被大量耗消，此时细胞增殖速度与死亡由于营养物质被大量耗消，此时细胞增殖速度与死亡 速度相当。细菌数量多且趋于稳定，个体趋于成熟。如速度相当。细菌数量多且趋于稳定，个体趋于成熟。如B B 段（相当于二级处理）。段（相当于二级处理）。o 衰亡期：衰亡期：营养物基本耗尽，微生物只能利用菌体内贮存物质，营养物基本耗尽，微生物只能利用菌体内贮存物质，大多数细胞出现自溶现象，细

12、菌死亡多，增殖少，但细胞大多数细胞出现自溶现象，细菌死亡多，增殖少，但细胞 个体最大、净化效果强（对有机物而言）。同时，自养菌个体最大、净化效果强（对有机物而言）。同时，自养菌 比例上升，硝化作用加强。如氧化沟或硝化段（相当于二比例上升，硝化作用加强。如氧化沟或硝化段（相当于二 级半或延时曝气工艺）。级半或延时曝气工艺）。可见不同增殖期对应于不同微生物组合，对应于不同可见不同增殖期对应于不同微生物组合，对应于不同 生物处理工艺。生物处理工艺。C C、从空间看：、从空间看：由前至后污染物浓度不断降低，微生物数量由对数期由前至后污染物浓度不断降低，微生物数量由对数期 逐步过渡至衰亡期，微生物组成由

13、细菌逐步过度为轮虫逐步过渡至衰亡期，微生物组成由细菌逐步过度为轮虫 等，水质逐步变好等，水质逐步变好类似于水体自净这一污水处理的原型。类似于水体自净这一污水处理的原型。絮体形成：絮体形成：o 活性污泥的核心活性污泥的核心菌胶团，它是成千上万细菌相互菌胶团，它是成千上万细菌相互 粘附形成的生物絮体。其在对数增长期，个体处于旺盛生粘附形成的生物絮体。其在对数增长期，个体处于旺盛生 长，其运动活性大于范德华力，菌体不能结合；但到了衰长，其运动活性大于范德华力，菌体不能结合；但到了衰 亡期，动能低微，范德华力大，菌体相互粘附，形成生物亡期，动能低微，范德华力大，菌体相互粘附，形成生物 絮体，因此静止期

14、与衰亡期个体是活性污泥的重要微生絮体，因此静止期与衰亡期个体是活性污泥的重要微生 物。物。3 3、活性污泥反应（净化）机理：、活性污泥反应（净化）机理：o 反应或净化：反应或净化：指有机污染物作为营养物质被微生物摄取、代谢与利用的过指有机污染物作为营养物质被微生物摄取、代谢与利用的过程，是物理、化学、生物化学作用的综合，其机理如下：程，是物理、化学、生物化学作用的综合，其机理如下：1 1）初期吸附去除：）初期吸附去除：o 污水与活性污泥接触污水与活性污泥接触5 510min10min，污水中大部分有机物，污水中大部分有机物(70%(70%以上的以上的BODBOD，75%75%以上以上COD)C

15、OD)迅速被去除。此时的去除并非降解，迅速被去除。此时的去除并非降解，而是被污泥吸附，粘着在生物絮体的表面，这种由物理吸附和而是被污泥吸附，粘着在生物絮体的表面，这种由物理吸附和生物吸附交织在一起的初期高速去除现象叫初期吸附。生物吸附交织在一起的初期高速去除现象叫初期吸附。o 思考题：为什么说是吸附？思考题：为什么说是吸附？其吸附速度取决于其吸附速度取决于 ：o 微生物的活性程度微生物的活性程度饥饿程度，衰亡期最强；饥饿程度，衰亡期最强；o 水动力学条件：水动力学条件：泥水接触或混合越迅速、越均匀、液膜更新越快，泥水接触或混合越迅速、越均匀、液膜更新越快，接触时间越长则越好；泥水接触水力学状态

16、以湍流或紊接触时间越长则越好；泥水接触水力学状态以湍流或紊 流为好，但过大会击碎絮体。流为好，但过大会击碎絮体。2 2）微生物的代射）微生物的代射o 被吸附的有机物粘附在絮体表面，与微生物细胞接触，在被吸附的有机物粘附在絮体表面，与微生物细胞接触，在渗透膜的作用下，进入细胞体内，并在酶的作用下要不被渗透膜的作用下，进入细胞体内，并在酶的作用下要不被降解，要不被同化成细胞本身。降解，要不被同化成细胞本身。a a、分解代谢：、分解代谢：CXHYOZ(X0.25Y0.5Z）O2 酶 XC O2 0.5YH2OQb b、合成代谢：、合成代谢：nCXHYOZnNH3n(X0.25Y0.5Z）O2 酶 (

17、C5H7NO2)nn(X5)C O2 0.5n(Y4)H2Oo 其代谢产物的模式如下图：其代谢产物的模式如下图：o 其代谢产物的模式如下图：其代谢产物的模式如下图：o 具体代谢产物的数量关系如下图：具体代谢产物的数量关系如下图：即即1/31/3被氧化分解，被氧化分解，80802/3=53%2/3=53%左右通过内源呼吸降左右通过内源呼吸降解，解，14%14%左右变成了残物。左右变成了残物。o 从上述结果可以看出，污染物的降解主要是通过静止期、从上述结果可以看出，污染物的降解主要是通过静止期、衰亡期微生物的内源呼吸进行，并非直接的生物氧化衰亡期微生物的内源呼吸进行，并非直接的生物氧化(仅仅333

18、3)。o 引申出的问题：在利用对数期微生物进行污水净化的装置中引申出的问题：在利用对数期微生物进行污水净化的装置中加大曝气强度，能否提高处理效果？加大曝气强度，能否提高处理效果？二、活性污泥净化反应影响因素与主要设计、二、活性污泥净化反应影响因素与主要设计、运行参数运行参数 1 1、影响因素、影响因素a a、营养物组分：、营养物组分：有机物、有机物、N N、P P、以及、以及NaNa、K K、CaCa、MgMg、FeFe、CoCo、NiNi等等 （营养物和污染物只是以数量及其比例相对而言）。（营养物和污染物只是以数量及其比例相对而言）。比例：进水比例：进水BODBOD5 5：N N：P P10

19、0:5:1100:5:1；初沉池出水，；初沉池出水，100:20:2.5 100:20:2.5 (为什么？）为什么？）；对工业废水，上述营养比例一般不满足，甚至缺乏某对工业废水，上述营养比例一般不满足，甚至缺乏某 些微量元素，此时需补充相应组分，尤其是在做小试研究些微量元素，此时需补充相应组分，尤其是在做小试研究 中。中。o b、DO：据研究当据研究当DO高于高于0.10.3mg/L时，单个悬浮时，单个悬浮 细菌的好氧代谢不受细菌的好氧代谢不受DO影响，但对成千上万个细菌粘影响，但对成千上万个细菌粘 结而成的絮体，要使其内部结而成的絮体，要使其内部DO达到达到0.10.3mg/L 时，其混合液

20、中时，其混合液中DO浓度应保持不低于浓度应保持不低于2mg/L。o c c、pHpH值：值：pH pH值在值在6.56.57.57.5最适宜，经驯化后，以最适宜，经驯化后，以6.56.58.58.5为宜。为宜。o d d、t t（水温）：（水温）：以以20-3020-30为宜，超过为宜，超过3535或低于或低于1010时，处理效果下时，处理效果下 降。故宜控制在降。故宜控制在15153535，对北方温度低，应考虑将曝，对北方温度低，应考虑将曝 气池建于室内。气池建于室内。o e e、有毒物质：、有毒物质：重金属、酚、氰等对微生物有抑制作用，（前面已述）。重金属、酚、氰等对微生物有抑制作用，（前

21、面已述）。Na Na、AlAl盐，氨等含量超过一定浓度也会有抑制作用。盐，氨等含量超过一定浓度也会有抑制作用。2 2、活性污泥处理系统的控制指标与设计，运行操作参数、活性污泥处理系统的控制指标与设计，运行操作参数 活性污泥处理系统是一个人工强化与控制的系统，其活性污泥处理系统是一个人工强化与控制的系统，其 必须控制进水水量，水质，维持池内活性污泥泥量稳定，必须控制进水水量，水质，维持池内活性污泥泥量稳定，保持足够的保持足够的DODO，并充分混合与传质，以维持其稳定运行，并充分混合与传质，以维持其稳定运行，具体评价指标如下：具体评价指标如下：微生物量的指标：微生物量的指标：a a、混合液悬浮固体

22、浓度（、混合液悬浮固体浓度（MLSSMLSS），），MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMLSS=Ma+Me+Mi+Miib b、混合液挥发固体浓度（、混合液挥发固体浓度（MLVSSMLVSS），），MLVSS=Ma+Me+MiMLVSS=Ma+Me+Mic c、MLVSS/MLSSMLVSS/MLSS在在0.700.70左右，过高过低能反映其好氧程度，但左右，过高过低能反映其好氧程度，但 不同工艺有所差异。不同工艺有所差异。如：吸附再生工艺如：吸附再生工艺0.70.70.750.75，而，而A/OA/O工艺工艺0.670.670.700.70。活性污泥的沉降性能及其评定指标：活性污泥的沉降性能

23、及其评定指标：o 污泥沉降比污泥沉降比SVSV（%）：）：混合液在量筒内静置混合液在量筒内静置30min30min后所形成沉淀污泥的容积占后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比。原混合液容积的百分比。o 污泥容积指数污泥容积指数SVISVI：SVI=SV/MLSS SVI=SV/MLSS。对于生活污水处理厂，一般介于。对于生活污水处理厂，一般介于7070100100 之间。当之间。当SVISVI值过低时，说明絮体细小，无机质含量高，缺值过低时，说明絮体细小，无机质含量高，缺 乏活性；反之污泥沉降性能不好。为使曝气池混合液污泥浓乏活性；反之污泥沉降性能不好。为使曝气池混合液污泥浓 度和度和

24、SVISVI保持在一定范围，需要控制污泥的回流比。此外，保持在一定范围，需要控制污泥的回流比。此外，活性污泥法活性污泥法SVISVI值还与值还与BODBOD污泥负荷有关。当污泥负荷有关。当BODBOD污泥负荷处污泥负荷处 于于0.50.51.5kg/1.5kg/（kg/MLSS.dkg/MLSS.d）之间时，污泥）之间时，污泥SVISVI值过高，沉降值过高，沉降 性能不好，此时应注意避免。性能不好，此时应注意避免。泥龄（泥龄（Sludge ageSludge age）c c：生物固体平均停留时间或活性污泥在曝气池的平均停留生物固体平均停留时间或活性污泥在曝气池的平均停留 时间，即曝气池内活性污

25、泥总量与每日排放污泥量之比，用时间，即曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，用 公式表示：公式表示：c cVX/VX/X XVX/QVX/Qw wX Xr r 。式中：式中：X X 曝气池内每日增长的活性污泥量，曝气池内每日增长的活性污泥量，即要排放的活性污泥量。即要排放的活性污泥量。Q Qw w 排放的剩余污泥体积。排放的剩余污泥体积。X Xr r 剩余污泥浓度。剩余污泥浓度。其与其与SVISVI的关系为的关系为(X(Xr r)maxmax10106 6/SVI /SVI o c c是活性污泥处理系统设计、运行的重要参数，是活性污泥处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也具有重要意义。在

26、理论上也具有重要意义。因为不同泥龄代表不同微生物的组成，泥龄越长，因为不同泥龄代表不同微生物的组成，泥龄越长，微生物世代时间长，则微生物增殖慢，但其个体大；微生物世代时间长，则微生物增殖慢，但其个体大；反之，增长速度快，个体小，出水水质相对差。反之，增长速度快，个体小，出水水质相对差。c c长短与工艺组合密切相关，不同的工艺微生物的长短与工艺组合密切相关，不同的工艺微生物的 组合、比例、个体特征有所不同。污水处理就是通过控组合、比例、个体特征有所不同。污水处理就是通过控 制泥龄或排泥，优选或驯化微生物的组合，实现污染物制泥龄或排泥，优选或驯化微生物的组合，实现污染物 的降解和转化。的降解和转化

27、。BODBOD负荷：负荷：a a、BODBOD污泥负荷：污泥负荷：N Ns sQSQSa a/XV=F/M/XV=F/M，即单位重量活性污泥在单位时间内，即单位重量活性污泥在单位时间内 能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物量。能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物量。b b、BODBOD容积负荷：容积负荷：N Nv vQSQSa a/V/V，指单位曝气池容积在单位时间内能够接受，指单位曝气池容积在单位时间内能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物量。并将其降解到预定程度的有机污染物量。C C、BODBOD污泥负荷和污泥负荷和BODBOD容积负荷的关系式：容积负荷的关系式：N Nv vN

28、Ns sX X。BOD BOD污泥负荷是活性污泥法设计、运行的一个重要参数。污泥负荷是活性污泥法设计、运行的一个重要参数。因为负荷与污水处理的技术经济性有关。因为负荷与污水处理的技术经济性有关。负荷高则有机物降解速度与污泥增殖量加大，曝气池容负荷高则有机物降解速度与污泥增殖量加大，曝气池容积小，投资省，但其泥龄短，处理出水水质不高，难以满足积小，投资省，但其泥龄短，处理出水水质不高，难以满足环境要求；环境要求；反之若过低则曝气池容积加大，投资加大，曝气量加大，反之若过低则曝气池容积加大，投资加大，曝气量加大，经济性能降低。经济性能降低。故应选择适宜负荷，同时需避开故应选择适宜负荷，同时需避开0

29、.50.51.5kgBOD/kgMLSS.d1.5kgBOD/kgMLSS.d负荷区间。负荷区间。o 思考题：思考题：能否通过增加污泥浓度，减少构筑物的体积，节省投资？能否通过增加污泥浓度，减少构筑物的体积，节省投资？污泥产率：污泥产率：1 1）实际测试：污水中有机污染物的降解带来微生物的增殖与活）实际测试：污水中有机污染物的降解带来微生物的增殖与活性污泥的增长，活性污泥微生物的增殖是生物合成与内源呼性污泥的增长，活性污泥微生物的增殖是生物合成与内源呼吸的差值，即吸的差值，即X=aSX=aSr r-bX-bX。式中：。式中：X X活性污泥微生物净增殖量，活性污泥微生物净增殖量，kg/dkg/d

30、；S Sr r在活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的在活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的 有机污染物量，有机污染物量，S Sr rS Sa aS Se e；S Sa a进入曝气池污水含有的有机污染物量，进入曝气池污水含有的有机污染物量，kgBOD/dkgBOD/d。S Se e经活性污泥处理后出水的有机污染物量，经活性污泥处理后出水的有机污染物量，kgBOD/dkgBOD/d。X X混合液活性污泥量，混合液活性污泥量，kgkg。a a、污泥产率（降解单位有机污染物的污泥产量）。、污泥产率（降解单位有机污染物的污泥产量）。b b、微生物内源代谢的自力氧化率。、微生物内源代谢的自力氧

31、化率。o 对于不同污水、废水，因有机污染物组成不同，其对于不同污水、废水，因有机污染物组成不同，其a a、b b值值不同（见不同（见P110-111P110-111表表4-54-5、4-64-6）。2 2）理论推导（由试验配水研究）理论推导（由试验配水研究）由于细胞合成与内源代谢同步进行，单位曝气池内活性污由于细胞合成与内源代谢同步进行，单位曝气池内活性污泥净增殖速度为：泥净增殖速度为：(dx/dt)(dx/dt)g g (dx/dt)s(dx/dt)s (dx/dt)e(dx/dt)e 式中：式中：(dx/dt)(dx/dt)g g 净增殖速度；净增殖速度；(dx/dt)s(dx/dt)s

32、合成速度；合成速度；(dx/dt)e(dx/dt)e 微生物内源代谢速度。微生物内源代谢速度。而而 (dx/dt)s(dx/dt)s Y(dx/dt)Y(dx/dt)u u Y Y产率系数，产率系数，每代谢每代谢1kgBOD1kgBOD合成的合成的MLVSSMLVSS量。量。(dx/dt)(dx/dt)u u微生物对有机物的降解速度。微生物对有机物的降解速度。(dx/dt)e (dx/dt)e K Kd d VX VXv v K Kd d 微生物自身氧化率微生物自身氧化率d d-1-1（衰减系数）（衰减系数）VXVXv v MLVSSMLVSS含量。含量。代入得：代入得：(dx/dt)(dx/

33、dt)g g Y(dx/dt)Y(dx/dt)u uK Kd d VXv VXv X X Y(SY(Sa aS Se e)Q)QK Kd d VXv VXv X X 日污泥排放量；日污泥排放量；(S (Sa aS Se e)Q)Q 日有机物降解量；日有机物降解量；K Kd d VXv VXv 池内总池内总MLVSSMLVSS量。量。等式两边除以等式两边除以VXvVXv得：得：X/VXv=Y(SX/VXv=Y(Sa aS Se e)Q/VXv)Q/VXv K Kd d 由于由于 X/VXv=1/X/VXv=1/c c；(S(Sa aS Se e)Q/VXv)Q/VXv N Ns s （书中写成（

34、书中写成NrsNrs）1/1/c c Y NY Ns s K Kd d o 3）二者的区别：二者的区别：从物理意义上讲，从物理意义上讲，a与与y、b与与Kd是一回事，但前者是一回事，但前者 是实测值（是实测值（a、b）。）。由于进水水质和进水由于进水水质和进水SS多变，因此多变，因此a、b是一个实测是一个实测 的经验值。而的经验值。而Y、Kd为理论研究或配水研究的结果，配为理论研究或配水研究的结果，配 水试验不仅水质可以恒定，且无水试验不仅水质可以恒定，且无SS，当控制，当控制c c和和NS进进 行同时多组实验时，可以通过作图求出行同时多组实验时，可以通过作图求出Y、Kd.（P112图图4-9

35、）有机污染物降解与需氧有机污染物降解与需氧:微生物对有机污染物的降解包括微生物对有机污染物的降解包括1/31/3的直接氧化分解，的直接氧化分解，2/32/380%80%需合成后再内源呼吸降解，故其需氧量为：需合成后再内源呼吸降解，故其需氧量为：O O2 2aQSaQSa abVXbVXv v 式中：式中：aa微生物每代谢微生物每代谢1kgBOD1kgBOD所需要的氧量。所需要的氧量。bb每每kgkg活性污泥自身氧化所需要的氧量。活性污泥自身氧化所需要的氧量。两边同除以两边同除以VXv VXv 得得:O O2 2/VXv=a N/VXv=a Ns s b b （1 1）两边同除以两边同除以QSa

36、 QSa 得得:O O2 2/QS/QSa a aab1/Nb1/Ns s （2 2）o 从上述计算公式可以看出：从上述计算公式可以看出：（1 1）式为单位容积曝气池的需氧量或单位微生物）式为单位容积曝气池的需氧量或单位微生物 量的好氧量，其只与量的好氧量，其只与N NS S有关。有关。N NS S高则单位容积或污泥高则单位容积或污泥 量需氧量大。量需氧量大。（2 2）式为降解式为降解1kgBOD1kgBOD的需氧量，其与的需氧量，其与N NS S的倒数有的倒数有 关。关。N NS S负荷越高，泥龄越短，则降解单位负荷越高，泥龄越短，则降解单位BODBOD需氧量就需氧量就 越低越低(未被降解就

37、作为污泥排出未被降解就作为污泥排出)。o 式中式中aa、bb可以通过一组试验结果作图求得。可以通过一组试验结果作图求得。(P113 (P113图图4 410)10)对生活污水：对生活污水：a a值值介于介于0.4 0.4 0.530.53之间。之间。o bb值值介于介于0.110.110.1880.188之间。之间。三、活性污泥反应动力学基础三、活性污泥反应动力学基础o 1、概述：、概述：从前面介绍可以看出，微生物的增殖、代谢与有机底从前面介绍可以看出，微生物的增殖、代谢与有机底 物浓度、物浓度、c c以及生化反应速度等密切相关。反应动力学以及生化反应速度等密切相关。反应动力学 则是从生化角度

38、来研究彼此的关系，以提高我们理论认识则是从生化角度来研究彼此的关系，以提高我们理论认识 水平，并指导我们优化工艺与设备。水平，并指导我们优化工艺与设备。2 2、莫诺特、莫诺特(Monod)(Monod)方程式方程式 法国学者法国学者MonodMonod于于19421942年采用纯菌种在培养基稀溶年采用纯菌种在培养基稀溶 液中进行了微生物生长的实验研究，并提出了微生物生液中进行了微生物生长的实验研究，并提出了微生物生 长速度和底物浓度间的关系式：长速度和底物浓度间的关系式：o =maxmaxS/S/（Ks+SKs+S）o 微生物在对数期和静止期的典型生长模式。微生物在对数期和静止期的典型生长模式

39、。式中：式中：微生物比增长速度，即单位生物量的增长速度微生物比增长速度，即单位生物量的增长速度.maxmax微生物最大比增长速度；微生物最大比增长速度；Ks Ks 饱和常数，饱和常数，=（1/21/2）maxmax时底物浓度，时底物浓度，故又称半速度常数。故又称半速度常数。S S 底物浓度。底物浓度。o（1 1）当底物过量存在时，微生物生长不受底物限制。）当底物过量存在时，微生物生长不受底物限制。处于对数增长期，速度达到最大值处于对数增长期，速度达到最大值,为一常数。为一常数。SKsSKs、Ks+SS Ks+SS =u=umaxmax。此时反应速度和底物浓度无关，呈零级反应，即此时反应速度和底

40、物浓度无关，呈零级反应，即n=0n=0。o（2 2）当底物浓度较小时，微生物生长受到限制。）当底物浓度较小时，微生物生长受到限制。处于静止增长期，微生物增长速度与底物浓度成正比。处于静止增长期，微生物增长速度与底物浓度成正比。S SKsKs、Ks+SKs Ks+SKs =maxmaxS/KS/Ks s=K.S=K.S 此时，此时，SS，与底物浓度或正，呈一级反应。，与底物浓度或正，呈一级反应。o（3 3）随着底物浓度逐步增加，微生物增长速度和底物浓度）随着底物浓度逐步增加，微生物增长速度和底物浓度 呈呈=maxmaxS/S/（K Ks s+S+S），），即不成正比关系。即不成正比关系。此时此时

41、0 0n n1 1呈混合反应区的生化反应。呈混合反应区的生化反应。上述研究结果，与米上述研究结果，与米门方程式十分相近。门方程式十分相近。米米-门方程式如下门方程式如下:V VV VmaxmaxS/S/（K Ks s+S+S）；monod monod方程的结论使米方程的结论使米-门方程式引入了废水工程的门方程式引入了废水工程的 理论中。具体推导如下：理论中。具体推导如下：Y Ydx/ds=(dx/dt)/(ds/dt)=r/q=(r/x)/(q/x)=dx/ds=(dx/dt)/(ds/dt)=r/q=(r/x)/(q/x)=/V/V。式中：式中：dx dx微生物增长量；微生物增长量；dx/d

42、tdx/dt微生物增长速率（即微生物增长速率（即r r）；）；dsds底物消耗量；底物消耗量；r/xr/x ，即微生物比增长速度；，即微生物比增长速度；q qds/dtds/dt（底物降解速度）；（底物降解速度）；v vq/xq/x（底物比降解速度）。（底物比降解速度）。Y.VY.V；maxmaxY.VY.Vmaxmax；代入代入=maxmaxS/S/（K Ks s+S+S）得：得：V VV VmaxmaxS/(KS/(Ks s+S)+S)，即米，即米-门方程式。门方程式。V V(ds/dt)/X(ds/dt)/X，-ds/dt=-ds/dt=V VmaxmaxSX/(KSX/(Ks s+S)

43、+S)，即，即p115p115（4 43232）式。）式。o 将将monodmonod方程倒装得：方程倒装得：1/1/1/1/maxmax.(k.(ks s/s+1)=k/s+1)=ks s/maxmax.(1/s)+1/.(1/s)+1/maxmax。o 根据根据monodmonod方程与米方程与米-门方程的相关性，门方程的相关性，前面已推导前面已推导Y.VY.V；maxmaxY.VY.Vmaxmax。代入得：代入得：1/V=k1/V=ks s/V/Vmaxmax.(1/s)+1/V.(1/s)+1/Vmaxmax。由于由于 V=(ds/dt)/XV=(ds/dt)/X，1/V=Xdt/ds

44、=Xt/(S1/V=Xdt/ds=Xt/(Sa a-S-Se e)即即Xt/(SXt/(Sa a-S-Se e)=k)=ks s/V/Vmaxmax.(1/s)+1/V.(1/s)+1/Vmaxmax 即即p118(4-48)p118(4-48)式式 当我们以当我们以1/V1/V为纵坐标，以为纵坐标，以1/S1/Se e为为 横坐标；对一组实验结果进行统横坐标；对一组实验结果进行统 计计(p118(p118图图4-15)4-15)则可求出则可求出 1/V 1/Vmaxmax和和 k ks s/V/Vmaxmax。3 3、劳伦斯、劳伦斯麦卡蒂麦卡蒂(Lawrence(LawrenceMc Car

45、ty)Mc Carty)方程式方程式（1 1）基础概念）基础概念 a a、微生物比增殖速率、微生物比增殖速率 =(dx/dt)/X(dx/dt)/X b b、单位基质利用率、单位基质利用率 q=(ds/dt)q=(ds/dt)/X/X c c、生物固体平均停留时间、生物固体平均停留时间 c c=VX/=VX/X;X;（2 2）基本方程）基本方程 第第1 1方程：方程：dx/dt=Y(ds/dt)dx/dt=Y(ds/dt)u u-K-Kd dX Xa a；1/1/c c=Yq=YqK Kd d；第第2 2方程方程:V:VV VmaxmaxS/(KS/(Ks s+S)+S)有机质降解速率等于其被

46、微生物利用速率，有机质降解速率等于其被微生物利用速率，即即V=q,VV=q,Vmaxmax=q=qmaxmax (ds/dt)(ds/dt)u u=V=VmaxmaxSXSXa a/(K/(Ks s+S)+S)o（3 3）方程的应用）方程的应用 1 1）确立处理水有机底物浓度确立处理水有机底物浓度（SeSe）与生物固体平均停留与生物固体平均停留 时间时间（c c）之间的关系之间的关系:对完全混合式：对完全混合式：SeSeKs(1/Ks(1/c+Kd)/Y(Sa-Se)-(1/c+Kd)/Y(Sa-Se)-(1/c+Kd)c+Kd)对推流式：对推流式：1/1/c=YVmax(Sa-Se)/(Sa

47、-Se)+Ksc=YVmax(Sa-Se)/(Sa-Se)+KsSa/SeSa/SeKd Kd 上式表示上式表示SeSe为为f(f(c)c)，欲提高处理效果，降低，欲提高处理效果，降低SeSe值，值，就必须适当提高就必须适当提高c c。2 2）确立微生物浓度（）确立微生物浓度（X X）与）与c c间的关系间的关系:o 对完全混合式：对完全混合式：X X c c Y(SY(Sa a-S-Se e)/t(1+K)/t(1+Kd d c c)o 对推流式：对推流式：X X c c Y(SY(Sa a-S-Se e)/t(1+K)/t(1+Kd d c c)说明反应器内微生物浓度说明反应器内微生物浓度

48、(X)(X)是是c c的函数。的函数。3 3）确立了污泥回流比）确立了污泥回流比(R)(R)与与c c的关系的关系:1/1/c c=Q1+R-R(X=Q1+R-R(Xr r/X/Xa a)/V )/V 式中：式中：XrXr为回流污泥浓度，为回流污泥浓度，(Xr)(Xr)maxmax=10=106 6/SVI/SVI。4 4）总产率系数（）总产率系数（Y Y）与表观产率系数（）与表观产率系数（YobsYobs）间的关系）间的关系.Yobs YobsY/(1+KY/(1+Kd dc c)即实测污泥产率系数较理论总降低。即实测污泥产率系数较理论总降低。5)5)确立了污泥回流比确立了污泥回流比(R)(

49、R)与与c c的关系。的关系。1/1/c=Q1+R-R(Xr/Xa)/V c=Q1+R-R(Xr/Xa)/V 。式中：式中：XrXr为回流污泥浓度，为回流污泥浓度，(Xr)max=106/SVI(Xr)max=106/SVI。e e、在污水处理系统中（低基质浓度）中，对、在污水处理系统中（低基质浓度）中，对V VV VmaxmaxS/(KS/(Ks s+S)+S)的推论：的推论：V VV VmaxmaxS/(KS/(Ks s+S)+S)，V Vq q；q q V VmaxmaxS/(KS/(Ks s+S)+S)由于由于K Ks sS S（低基质浓度），（低基质浓度），q q V Vmaxmax

50、S/KS/Ks sK KS S。V V(ds/dt)(ds/dt)u u/X/Xa a=K=Ks s,(ds/dt),(ds/dt)u u=(K=(Ks s)maxmax 而而(ds/dt)(ds/dt)u u(S(Sa a-S-Se e)/t)/tQ(SQ(Sa a-S-Se e)/V)/V，KSKSe eQ(SQ(Sa a-S-Se e)/X)/Xa aV V，由此可以求定曝所池体积。由此可以求定曝所池体积。o 例题例题 p121 p121 例例4-14-1四、活性污泥处理系统的运行方式与曝气池的四、活性污泥处理系统的运行方式与曝气池的 工艺参数工艺参数 1 1、传统活性污泥法、传统活性污

51、泥法o 工艺特征：工艺特征：a a、经历了起端的吸附和不断的代谢过程。、经历了起端的吸附和不断的代谢过程。b.b.微生物经历了由对数期至内源呼吸期。微生物经历了由对数期至内源呼吸期。c.c.有机物，迅速降低，但之后变化不大，总去除率有机物，迅速降低，但之后变化不大，总去除率9090 左右。左右。d.d.需氧量由大逐步越少。需氧量由大逐步越少。o 存在不足：存在不足：曝气池首端有机负荷大，需氧量大，而实际供氧难于满曝气池首端有机负荷大，需氧量大，而实际供氧难于满足此要求（平均供氧）。使首端供氧不足，末端供氧出现富足此要求（平均供氧）。使首端供氧不足，末端供氧出现富裕，需采用渐减试供氧。裕，需采用

52、渐减试供氧。2 2、阶段曝气活性污泥法（分阶段进水或多阶段进水）、阶段曝气活性污泥法（分阶段进水或多阶段进水）o 工艺特点：工艺特点：a a、污水均匀分散地进入，使负荷及需氧趋于均衡，利于、污水均匀分散地进入，使负荷及需氧趋于均衡，利于 生物降解，降低能耗。生物降解，降低能耗。b b、混合液中、混合液中XaXa浓度逐步降低，减轻二次池负荷，利于固浓度逐步降低，减轻二次池负荷，利于固 液分离。液分离。C C、污水均匀分散地进入，增强了系统对水质、水量冲击、污水均匀分散地进入，增强了系统对水质、水量冲击 负荷的适应能力。负荷的适应能力。3 3、再生曝气活性污泥法、再生曝气活性污泥法 （即传统活性污

53、泥法的前端先设置污泥再生）（即传统活性污泥法的前端先设置污泥再生）o 工艺特点：工艺特点：a a、提高污泥活性，使其充分代谢。、提高污泥活性，使其充分代谢。b b、再生池不另行设置，而是将曝气池的一部分在再生、再生池不另行设置，而是将曝气池的一部分在再生 池。曝气池一般池。曝气池一般3 3或或6 6廊道，廊道，1/31/3或或1/61/6作再生段。作再生段。C C、处理效果与传统活性污泥法相近，、处理效果与传统活性污泥法相近，BODBOD去除率去除率9090 以上。以上。4 4、吸附、吸附再生活性污泥法再生活性污泥法o 工艺特点：工艺特点：a a、将吸附与代谢过程分二个池或二段。其初期吸附现象

54、、将吸附与代谢过程分二个池或二段。其初期吸附现象 见见p125p125126126及图及图4 42222。o b b、由于再生池只对活性污泥曝气，减小了池容。、由于再生池只对活性污泥曝气，减小了池容。o c c、由于吸附段池容较小（部分为再生池容积），泥水接、由于吸附段池容较小（部分为再生池容积），泥水接 触时间短（约触时间短（约303060min60min），出水），出水BODBOD去除率一般小于去除率一般小于 90 90。5 5、延时曝气活性污泥法、延时曝气活性污泥法 o 适宜水质：适宜水质：对出水水质要求高的场合。如氧化沟、对出水水质要求高的场合。如氧化沟、A/OA/O法和法和A A2

55、2/O/O 工艺等。工艺等。o 工艺特点：工艺特点：负荷低，曝气时间长（负荷低，曝气时间长（24h24h以上），活性污泥处于内源以上），活性污泥处于内源 呼吸期，剩余污泥少且稳定，污泥不需要消化处理，工艺呼吸期，剩余污泥少且稳定，污泥不需要消化处理，工艺 也不需要设初沉池。也不需要设初沉池。o 不足：不足：池容大、负荷小、曝气量大、投资与运行费用高。池容大、负荷小、曝气量大、投资与运行费用高。6 6、高负荷活性污泥法（又叫短时曝气活性污泥法）、高负荷活性污泥法（又叫短时曝气活性污泥法）o 工艺特点：工艺特点：构筑物与普通活性污泥法以及吸附再生工艺相同，但构筑物与普通活性污泥法以及吸附再生工艺相

56、同，但其停留时间短，其停留时间短，BODBOD负荷高、曝气时间短。负荷高、曝气时间短。o 不足：不足：BOD BOD去除率不高（去除率不高（707075%75%），出水水质不达标。），出水水质不达标。7 7、完全混合活性污泥法：、完全混合活性污泥法：o 工艺特点：工艺特点：a a、污水进入曝气池后迅速被稀释混匀，水质水量变化、污水进入曝气池后迅速被稀释混匀，水质水量变化 对系统影响小。对系统影响小。b b、由于水质在各处相同，因而各处微生物群体与组成、由于水质在各处相同，因而各处微生物群体与组成 相同，降解工况相同。相同，降解工况相同。c c、需氧速度均衡，动力消耗略省。、需氧速度均衡，动力消

57、耗略省。o 不足：不足：池内未有污染物浓度、微生物浓度与种群的梯度或链池内未有污染物浓度、微生物浓度与种群的梯度或链 群，导致微生物的有机物降解动力低下，易出现污泥膨胀。群，导致微生物的有机物降解动力低下，易出现污泥膨胀。o 类型：按构筑物形状分合建式与分建式。类型：按构筑物形状分合建式与分建式。8 8、多级活性污泥法：、多级活性污泥法：o 当进水有机污染浓度很高时采用此工艺当进水有机污染浓度很高时采用此工艺o 工艺特点：工艺特点：a a、污水处理单元串联。、污水处理单元串联。b b、负荷高（一级），且赖冲击负荷，二级负荷低。、负荷高（一级），且赖冲击负荷，二级负荷低。c c、各级污泥、各级污

58、泥QcQc不同，微生物种群各异不同，微生物种群各异.o 不足：不足：投资与运行费用高，管理麻烦（各种设备多）。投资与运行费用高，管理麻烦（各种设备多）。9 9、深水曝气活性污泥法、深水曝气活性污泥法o 工艺特点：工艺特点：a a、由于水压加大，提高了饱和溶解氧浓度以及降低、由于水压加大，提高了饱和溶解氧浓度以及降低 气泡直径，提高气泡的表面积，进而提高了氧的气泡直径，提高气泡的表面积，进而提高了氧的 传递速率，从而利于微生物的增殖与有机污染物传递速率，从而利于微生物的增殖与有机污染物 的降解。的降解。b b、向深部发展，节省占地。、向深部发展，节省占地。o 按机械（曝气）设备的利用情况分按机械

59、（曝气）设备的利用情况分:1 1、中层曝气：采用常用风机（、中层曝气：采用常用风机（5m5m风机）。风机）。2 2、底层曝气：需用高压风机、底层曝气：需用高压风机(10m(10m风机）风机）1010、深井曝气活性污泥法：、深井曝气活性污泥法：o 工艺特点：工艺特点：a a、由于水压很大（井深、由于水压很大（井深50-100m50-100m），明显提高了饱和，明显提高了饱和 溶解氧浓度以及降低气泡直径，提高气泡的表面溶解氧浓度以及降低气泡直径，提高气泡的表面 积，进而显著提高氧的传递速率，从而利于微生物积，进而显著提高氧的传递速率，从而利于微生物 的增殖与有机污染物的降解。的增殖与有机污染物的降

60、解。b b、向深部发展，节省占地，并利用进出水位差以及曝、向深部发展，节省占地，并利用进出水位差以及曝 气提升力循环。气提升力循环。o 不足之处：施工难度大，对地质条件和防渗要求高。不足之处：施工难度大，对地质条件和防渗要求高。1111、浅层曝气活性污泥法：、浅层曝气活性污泥法：o 理论基础：气泡只是在形成与破碎瞬间，有着最高的氧转移理论基础：气泡只是在形成与破碎瞬间，有着最高的氧转移 率，而与水深无关。率，而与水深无关。o 工艺特点：曝气器安装深度工艺特点：曝气器安装深度0.60.60.8m0.8m，适宜低压水机曝，适宜低压水机曝 气。气。1212、纯氧曝气活性污泥法。、纯氧曝气活性污泥法。

61、o 原理：提高氧的分压，强化氧的传质能力，增加原理：提高氧的分压，强化氧的传质能力，增加MLSSMLSS浓度和浓度和 容积负荷，提高生化反应速率。容积负荷，提高生化反应速率。o 不足之处：要密闭运行，工艺运行管理复杂。不足之处：要密闭运行，工艺运行管理复杂。o 具体各种工艺的设计与参数见具体各种工艺的设计与参数见P131P131表表4-7 4-7，具体总结如下：，具体总结如下：o（1 1）BODBOD负荷：负荷：一般一般BODBOD污泥负荷污泥负荷0.20.20.40.4，延时曝气法低（，延时曝气法低（0.11.51.5，按，按p108p108图图4 47 7设计；设计；而对特殊的深井曝气和纯

62、氧曝气因氧的传质改善，可而对特殊的深井曝气和纯氧曝气因氧的传质改善，可 以把以把BODBOD负荷设计在负荷设计在0.50.51.51.5之间。之间。o（2 2）泥龄：）泥龄：对一般的活性污泥法工艺以及深井曝气和纯氧曝气工对一般的活性污泥法工艺以及深井曝气和纯氧曝气工 艺，其泥龄一般在艺，其泥龄一般在5 515d15d，多数，多数6 68d8d；高负荷活性污泥法泥龄高负荷活性污泥法泥龄2.5d2.5d以下；而延时曝气则一般以下；而延时曝气则一般 在在20d20d以上。以上。o（3 3）曝气池混合液浓度（）曝气池混合液浓度（X X）：）：一般在一般在3000mg/L3000mg/L左右。延时曝气、

63、合建式完全混左右。延时曝气、合建式完全混 合活性污泥法以及深井曝气略高。合活性污泥法以及深井曝气略高。o（4 4）污泥回流比：）污泥回流比：一般在一般在100100以下，多数在以下，多数在5050左右；而延时曝左右；而延时曝 气、合建式完全混合活性污泥法回流比在气、合建式完全混合活性污泥法回流比在100100以上。以上。o（5 5）曝气时间：）曝气时间：一般在一般在8h8h以下，多数为以下，多数为4 46h6h。但延时曝气一般在。但延时曝气一般在 20h 20h以上；高负荷工艺以及深井曝气工艺曝气时间很以上；高负荷工艺以及深井曝气工艺曝气时间很 短。短。o 各种工艺技术的着重点包括：各种工艺技

64、术的着重点包括：强化不同微生物的作用（群落），如高负荷、多级、延时强化不同微生物的作用（群落），如高负荷、多级、延时 曝气等工艺。曝气等工艺。提高氧的传质，降低能耗（纯氧曝气、深水曝气、深井曝提高氧的传质，降低能耗（纯氧曝气、深水曝气、深井曝 气以及浅层曝气等）。气以及浅层曝气等）。节省占地（深井）。节省占地（深井）。保证出水水质（延时曝气、多级曝气等）。保证出水水质（延时曝气、多级曝气等）。活性污泥特性（收附再生、再生以及高负荷活性污泥法）。活性污泥特性（收附再生、再生以及高负荷活性污泥法）。易管理与构筑物单元少，如合建式完全混合活性污泥法与易管理与构筑物单元少，如合建式完全混合活性污泥法与

65、 SBR SBR等。等。利于污泥处置，延时曝气以及利于污泥处置，延时曝气以及A2/0A2/0等。等。五、活性污泥处理系统的新工艺五、活性污泥处理系统的新工艺o氧化沟工艺oSBR工艺oAB法工艺oABF工艺 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0.30.6m/s，使活性污泥呈悬浮状态。氧 化 沟 氧化沟 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。氧化沟序批式活性污泥法（SBR法）SBR工艺的基本运行模式由进水、反应、沉淀、出水和

66、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。o 吸附生物降解工艺（AB法）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，3060min，B级停留时间24h。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）活性污泥生物滤池（ABF工艺）上图为ABF的流程，在通常的活性污泥过程之前设置一个塔式滤池，它同曝气池可以是串联或并联的。塔式滤池滤料表面附着很多的活性污泥，因此滤料的材质和构造不同于一般生物滤池。滤池也可以看作采用表面曝气特殊形式的曝气池，塔是一外置的强烈充氧器。因而ABF可以认为是一种复合式活性污泥法。活性污泥生物滤池（ABF工艺）六、曝气的理论基础六、曝气的理论基础活性污泥法的三个要素气 体 传 递 原 理 曝气的作用与曝气方式 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