好氧生物處理(活性污泥法)

1、第三章 活性污泥法,第一節(jié) 基本概念,第二節(jié) 氣體傳遞和曝氣池,第三節(jié) 活性污泥法的發(fā)展和演變,第四節(jié) 活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算,第五節(jié) 二次沉淀池,第六節(jié) 活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和 運(yùn)行中的一些重要問(wèn)題,第一節(jié) 基 本 概 念,什么是活性污泥？,由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。,一組活性污泥圖片,活性污泥的性質(zhì),

2、①污泥濃度（MLSS，MLVSS）,MLSS：?jiǎn)挝惑w積混合液所含懸浮固體的質(zhì)量（Mixed Liquid Suspended Solid）（g/L）MLVSS：?jiǎn)挝惑w積混合液所含揮發(fā)性懸浮固體的質(zhì)量（Mixed Liquid Volatile Suspended Solid）應(yīng)具有一定的MLSS＝2~3g/L，MLSS↑→微生物↑，所以，反映生化處理能力。MLVSS可以避免活性污泥中惰性物質(zhì)影響 [反映了污泥的活性] ，一定廢水處

3、理系統(tǒng)，MLVSS／MLSS有一定的比值，生活污水為0.7。,性能指標(biāo)： 要求：易吸附有機(jī)物（污泥顆粒松散，表面積大）、 良好的凝聚沉降性能，便于泥水分離。,② MLNVSS—灼燒殘量，表示無(wú)機(jī)物含量。,③污泥沉降比[SV－Subside (Sludge)Value(Volume)]SV：混合液沉淀30min后，沉淀污泥與混合液的體積比。反映曝氣池正常運(yùn)行時(shí)的污泥數(shù)量，控制運(yùn)行操作。SV＝15~30%。④污泥體積指數(shù)[

4、SVI－Sludge Value Index]SVI:混合液沉淀30min后，1g干污泥所具有的體積（mL/g）。反映Sludge疏散程度和凝聚、沉降性能。SVI低：沉降好[因密度大]，但缺乏活性和吸附能力[致密，表面積小]。反之，沉降差，不易分離。SVI＝50~150。,環(huán)境因素的影響：,①溶解氧是一個(gè)十分重要的因素，是活性污泥法高效運(yùn)作的重要條件，只有O2存在，微生物才能進(jìn)行同化合成或異化分解。一般要求[O2]＞2mg/L。②

5、微生物代謝需要一定的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)。BOD5表示碳源[因?yàn)樯^(guò)程中，有機(jī)物↑→ BOD5↑] ，還要N、P。 BOD:N:P＝100:5:1。③PH＝6.5~9.0；水溫＝20~30℃；要控制有毒物質(zhì)在容許濃度下[重金屬離子和一些非多屬化生物等] 。,曝氣池,曝氣池出水堰,曝氣池混合液配水進(jìn)入二沉池,按棲息著的微生物分：,活性污泥的組成,有辦法知道確切的生物量嗎？,有人曾企圖通過(guò)直接測(cè)定污泥中細(xì)胞的DNA量、有機(jī)氮

6、量、三磷酸腺苷（ATP）量、脫氫酶的活力等指標(biāo)去反映活性污泥的活力，這種方法既復(fù)雜又不準(zhǔn)確，而且微生物的含量不斷變化。,按McKinney的分析：,MLSS=Ma+Me+Mi+Mii,式中：Ma——具備活性細(xì)胞成分；,Me——內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體；,Mi——未代謝的不可生化的有機(jī)懸浮固體；,Mii——吸附的無(wú)機(jī)懸浮固體。,按有機(jī)性和無(wú)機(jī)性成分：,污泥沉降比：SV,活性污泥的沉降濃縮性能,取混合液至1000mL或100mL量筒，靜止

7、沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的體積，以占混合液體積的比例（%）表示污泥沉降比。,污泥體積指數(shù)：SVI,SV不能確切表示污泥沉降性能，故人們想起用單位干泥形成濕泥時(shí)的體積來(lái)表示污泥沉降性能，簡(jiǎn)稱污泥指數(shù)，單位為mL/g。,活性污泥法的基本流程,活性污泥降解污水中有機(jī)物的過(guò)程,活性污泥在曝氣過(guò)程中，對(duì)有機(jī)物的降解（去除）過(guò)程可分為兩個(gè)階段：,吸附階段,穩(wěn)定階段,由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類的黏性物質(zhì)，導(dǎo)致污水中的有

8、機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去。,主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上的有機(jī)物為微生物所利用。,活性污泥降解污水中有機(jī)物的過(guò)程,污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線,,曲線①反映污水中有機(jī)物的去除規(guī)律； 曲線②反映活性污泥利用有機(jī)物的規(guī)律； 曲線③反映了活性污泥吸附有機(jī)物的規(guī)律。,這三條曲線反映出，在曝氣過(guò)程中： 污水中有機(jī)物的去除在較短時(shí)間( 圖中是5h左右)內(nèi)就基本完成了(見(jiàn)曲線①)； 污水

9、中的有機(jī)物先是轉(zhuǎn)移到(吸附)污泥上(見(jiàn)曲線③),然后逐漸為微生物所利用(見(jiàn)曲線②)； 吸附作用在相當(dāng)短的時(shí)間(圖中是45min左右)內(nèi)就基本完成了(見(jiàn)曲線③)； 微生物利用有機(jī)物的過(guò)程比較緩慢(見(jiàn)曲線②)。,第二節(jié) 氣體傳遞和曝氣池,一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；,二是廢水中的有機(jī)物，它是處理對(duì)象，也是微生物的食料；,三是溶解氧，沒(méi)有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能發(fā)揮氧

10、化分解作用。,氣 體 傳 遞 原 理,雙膜理論的基點(diǎn)是認(rèn)為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜和液膜）這一物理現(xiàn)象。 這兩層薄膜使氣體分子從一相進(jìn)入另一相時(shí)受到了阻力。當(dāng)氣體分子從氣相向液相傳遞時(shí)，若氣體的溶解度低，則阻力主要來(lái)自液膜。,,曝氣的作用與曝氣方式,曝氣作用：1.好氧微生物的需氧代謝2.兼性微生物酶的好氧合成3.混合液的攪拌作用曝氣方式：1.鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)2.機(jī)械曝氣裝置：縱軸表面曝氣機(jī)、橫軸表面曝氣

11、器3.鼓風(fēng)+機(jī)械曝氣系統(tǒng)4.其他：富氧曝氣、純氧曝氣,,曝 氣 設(shè) 備,鼓風(fēng)曝氣,機(jī)械曝氣,空氣凈化器,鼓 風(fēng) 機(jī),空氣輸配管系統(tǒng),擴(kuò) 散 器,豎式曝氣機(jī),表面曝氣機(jī),臥式曝氣機(jī),鼓風(fēng)曝氣,空氣凈化器,鼓 風(fēng) 機(jī),空氣輸配管系統(tǒng),擴(kuò) 散 器,鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣,風(fēng)量要滿足生化反應(yīng)所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態(tài)。,風(fēng)壓要滿足克服管道系統(tǒng)和擴(kuò)散器的摩阻損耗以及擴(kuò)散器上部的靜水壓。,羅茨鼓風(fēng)機(jī)：適用于中小

12、型污水廠，噪聲大，必須采取消音、隔音措施,離心式鼓風(fēng)機(jī)：噪聲小，效率高，適用于大中型污水廠,鼓風(fēng)曝氣,空氣凈化器,鼓 風(fēng) 機(jī),擴(kuò) 散 器,擴(kuò)散器的作用是將空氣分散成空氣泡,增大空氣和混合液之間的接觸界面，把空氣中的氧溶解于水中。,空氣輸配管系統(tǒng),小氣泡擴(kuò)散器,中氣泡擴(kuò)散器,大氣泡擴(kuò)散器,微氣泡擴(kuò)散器,擴(kuò)散器的類型,微孔曝氣設(shè)備,微孔曝氣盤,微孔曝氣設(shè)備安裝,微孔曝氣設(shè)備的清水檢驗(yàn),微孔曝氣設(shè)備的運(yùn)行狀況,機(jī)械曝氣：表面曝氣機(jī),表

13、面曝氣機(jī)充氧原理： (1)曝氣設(shè)備的提水和輸水作用，使曝氣池內(nèi)液體不斷循環(huán)流動(dòng), 從而不斷更新氣液接觸面, 不斷吸氧； (2)曝氣設(shè)備旋轉(zhuǎn)時(shí)在周圍形成水躍，并把液體拋向空中，劇烈攪動(dòng)而卷進(jìn)空氣； (3)曝氣設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在后側(cè)形成負(fù)壓區(qū)而吸入空氣。,機(jī)械曝氣：表面曝氣機(jī),曝氣的效率取決于：曝氣機(jī)的性能曝氣池的池形,這類曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水面平行,主要用于氧化溝 。,豎式曝氣機(jī),臥

14、式曝氣刷,,泵 形,倒傘形,平板形,曝 氣 設(shè) 備 性 能 指 標(biāo),氧轉(zhuǎn)移率：?jiǎn)挝粸閙g（O2）/（L·h）。,充氧能力（或動(dòng)力效率）：即每消耗1kW·h動(dòng)力能傳遞到水中的氧量（或氧傳遞速率）,單位為kg（O2）/（kW·h）。,氧利用率：通過(guò)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧的比例，單位為％。,曝氣池的三種池型,推流式曝氣池,完全混合式曝氣池,兩種池型結(jié)合式,推流式曝氣池,根據(jù)橫斷面上的水流情況

15、，可分為,,,推流式曝氣池,推流式曝氣池,鼓風(fēng)曝氣完全混合曝氣池,第三節(jié) 活性污泥法的發(fā)展和演變,傳統(tǒng)活性污泥法 漸 減 曝 氣分 步 曝 氣完全混合法淺 層 曝 氣深 層 曝 氣高負(fù)荷曝氣或變形曝氣克 勞 斯 法延 時(shí) 曝 氣接觸穩(wěn)定法氧 化 溝純 氧 曝 氣活性污泥生物濾池（ABF工藝）吸附－生物降解工藝（AB法）序批式活性污泥法（SBR法）,活性污泥法的多種運(yùn)行方式,有機(jī)物去除和氨氮硝化

16、,,在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中，混合液的需氧量在長(zhǎng)度方向是逐步下降的。實(shí)際情況是：前半段氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后半段供氧量超過(guò)需要。漸減曝氣的目的就是合理地布置擴(kuò)散器，使布?xì)庋爻套兓?，而總的空氣量不變，這樣可以提高處理效率。,漸 減 曝 氣,漸 減 曝 氣,把入流的一部分從池端引入到池的中部分點(diǎn)進(jìn)水。,分 步 曝 氣,分布曝氣示意圖,完 全 混 合 法,在分步曝氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步大大增加進(jìn)水點(diǎn)，同時(shí)相應(yīng)增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合，長(zhǎng)

17、條形池子中也能做到完全混合狀態(tài)。,完全混合的概念,,（1）池液中各個(gè)部分的微生物種類和數(shù)量基本相同，生活環(huán)境也基本相同。 （2）入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時(shí)，池液的組成變化也較小，因?yàn)轶E然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān)，而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來(lái)承擔(dān)。完全混合池從某種意義上來(lái)講，是一個(gè)大的緩沖器和均和池，在工業(yè)污水的處理中有一定優(yōu)點(diǎn)。（3）池液里各個(gè)部分的需氧量比較均勻。,完全混合法的特征,完 全 混 合 法,淺 層 曝 氣,特點(diǎn)

18、：氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量空氣進(jìn)行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。,1953年派斯維爾（Pasveer）的研究：氧在10℃靜止水中的傳遞特征，如下圖所示。,,淺 層 曝 氣,擴(kuò)散器的深度以在水面以下0.6～0.8m范圍為宜，可以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用，動(dòng)力效率可達(dá)1.8～2.6kg（O2） / kW·h。可以用一般的離心鼓風(fēng)機(jī)。淺層曝氣與一般曝氣相比，空氣量增大，但風(fēng)壓僅為一般曝氣的1/4~1

19、/6左右，約10kPa，故電耗略有下降。曝氣池水深一般3～4m，深寬比1.0～1.3，氣量比30～40m3/（m3 H2O.h）。淺層池適用于中小型規(guī)模的污水廠。由于布?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)行維修上的困難，沒(méi)有得到推廣利用。,深 層 曝 氣,深井曝氣法處理流程,深井曝氣池簡(jiǎn)圖,,,一般曝氣池直徑約1~6m，水深約10～20m。深井曝氣法深度為50～150m，節(jié)省了用地面積。在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促使液流循環(huán)。深井曝氣法中，活性

20、污泥經(jīng)受壓力變化較大，實(shí)踐表明這時(shí)微生物的活性和代謝能力并無(wú)異常變化，但合成和能量分配有一定的變化。深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同時(shí)氣液接觸時(shí)間延長(zhǎng)，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)，污水可能會(huì)通過(guò)井壁滲透，污染地下水。,深 層 曝 氣,部分污水廠只需要部分處理，因此產(chǎn)生了高負(fù)荷曝氣法。 曝氣池中的MLSS約為300～500mg/L，曝氣時(shí)間比較短，約為2～3h

21、，處理效率僅約65％左右，有別于傳統(tǒng)的活性污泥法，故常稱變形曝氣。,高負(fù)荷曝氣或變形曝氣,,克勞斯工程師把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進(jìn)入曝氣池，克服了高碳水化合物的污泥膨脹問(wèn)題，這個(gè)方法稱為克勞斯法。 消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳水化合物代謝所需的氮。 消化池上清液夾帶的消化污泥相對(duì)密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。,克 勞 斯 法,,延時(shí)曝氣的特點(diǎn)：曝氣時(shí)間很長(zhǎng)，達(dá)24h甚至更長(zhǎng)，MLSS

22、較高，達(dá)到3000～6000mg/L；活性污泥在時(shí)間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無(wú)需消化，可直接排放；適用于污水量很小的場(chǎng)合，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)小型污水處理系統(tǒng)多有使用。,延 時(shí) 曝 氣,,接 觸 穩(wěn) 定 法,混合液曝氣過(guò)程中第一階段BOD5的下降是由于吸附作用造成的，對(duì)于溶解的有機(jī)物，吸附作用不大或沒(méi)有，因此，把這種方法稱為接觸穩(wěn)定法，也叫吸附再生法?；旌弦旱钠貧馔瓿闪宋阶饔?，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。,,,

23、直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流處理效果好；可省去初沉池；此方法剩余污泥量增加。,接 觸 穩(wěn) 定 法,,,氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長(zhǎng)，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用，溝中混合液流速約為0.3～0.6m/s，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。,氧 化 溝,,純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。純氧曝氣池的構(gòu)造見(jiàn)右圖。,純 氧 曝 氣,純氧曝氣的缺點(diǎn)是

24、純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩。,在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒(méi)有改變活性污泥或微生物的性質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。,,活性污泥生物濾池（ABF工藝）,上圖為ABF的流程，在通常的活性污泥過(guò)程之前設(shè)置一個(gè)塔式濾池，它同曝氣池可以是串聯(lián)或并聯(lián)的。,,,塔式濾池濾料表面附著很多的活性污泥，因此濾料的材質(zhì)和構(gòu)造不同于一般生物

25、濾池。濾池也可以看作采用表面曝氣特殊形式的曝氣池，塔是一外置的強(qiáng)烈充氧器。因而ABF可以認(rèn)為是一種復(fù)合式活性污泥法。,活性污泥生物濾池（ABF工藝）,吸附－生物降解工藝（AB法）,,A級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行，B級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行，A級(jí)曝氣池停留時(shí)間短，30～60min，B級(jí)停留時(shí)間2～4h。該系統(tǒng)不設(shè)初沉池，A級(jí)曝氣池是一個(gè)開(kāi)放性的生物系統(tǒng)。A、B兩級(jí)各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的污泥互不相混。處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和

26、pH變化的能力。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。,吸附－生物降解工藝（AB法）,序批式活性污泥法（SBR法）,SBR工藝的基本運(yùn)行模式由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)基本過(guò)程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，在每個(gè)周期里上述過(guò)程都是在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行的。,(1)工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備； (2)耐沖擊負(fù)荷，在一般情況下（包括工業(yè)污水處理）無(wú)需

27、設(shè)置調(diào)節(jié)池； (3)反應(yīng)推動(dòng)力大,易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì); (4)運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果； (5)污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹; (6)該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。,序批式活性污泥法（SBR法）,SBR工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比的優(yōu)點(diǎn),(1)容積利用率低

28、； (2)水頭損失大； (3)出水不連續(xù)； (4)峰值需氧量高； (5)設(shè)備利用率低； (6)運(yùn)行控制復(fù)雜； (7)不適用于大水量。,序批式活性污泥法（SBR法）,SBR工藝的缺點(diǎn),第四節(jié) 二次沉淀池,二次沉淀池的功能要求,1.澄清（固液分離）,2.污泥濃縮（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的體積減少）,二沉池的實(shí)際工作情況

29、,（1）二沉池中普遍存在著四個(gè)區(qū)：清水區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、壓縮區(qū)。兩個(gè)界面：泥水界面和壓縮界面。,（2）混合液進(jìn)入二沉池以后，立即被稀釋，固體濃度大大降低，形成一個(gè)絮凝區(qū)。絮凝區(qū)上部是清水區(qū)，兩者之間有一泥水界面。,（3）絮凝區(qū)后是一個(gè)成層沉降區(qū)，在此區(qū)內(nèi)，固體濃度基本不變，沉速也基本不變。絮凝區(qū)中絮凝情況的優(yōu)劣，直接影響成層沉降區(qū)中泥花的形態(tài)、大小和沉速。,（4）靠近池底處形成污泥壓縮區(qū)。,二沉池的實(shí)際工作情況,二沉池的澄清能力與

30、混合液進(jìn)入池后的絮凝情況密切相關(guān)，也與二沉池的表面面積有關(guān)。,二沉池的濃縮能力主要與污泥性質(zhì)及泥斗的容積有關(guān)。,對(duì)于沉降性能良好的活性污泥，二沉池的泥斗容積可以較小。,二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算,二次沉淀池在構(gòu)造上要注意以下特點(diǎn)：,（1）二次沉淀池的進(jìn)水部分，應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使泥花結(jié)大。,（2）二沉池中污泥絮體較輕,容易被出流水挾走,要限制出流堰處的流速,使單位堰長(zhǎng)的出水量不超過(guò)10m3/（m· h）。,（3）

31、污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。在二沉池內(nèi)，活性污泥中的溶解氧只有消耗，沒(méi)有補(bǔ)充，容易耗盡。缺氧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能影響活性污泥中微生物的活力，并可能因反硝化而使污泥上浮，故濃縮時(shí)間一般不超過(guò)2h。,二次沉淀池的容積計(jì)算方法可用下列兩個(gè)公式反映：,式中：A——澄清區(qū)表面積，m2；qv——廢水設(shè)計(jì)流量，用最大時(shí)流量，m3/h；u——沉淀效率參數(shù)，m3/（m2·h）或m/h；V——污泥區(qū)容積，m3；r——最大污泥回流比；t—

32、—污泥在二次沉淀池中的濃縮時(shí)間，h。,二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算,,,第五節(jié) 活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一些重要問(wèn)題,水力負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷微生物濃度曝氣時(shí)間微生物平均停留時(shí)間（MCRT）氧傳遞速率回流污泥濃度回流污泥率曝氣池的構(gòu)造十、pH和堿度十一、溶解氧濃度十二、污泥膨脹及其控制,流向污水廠的流量變化,一、水 力 負(fù) 荷,水力負(fù)荷的變化影響活性污泥法系統(tǒng)的曝氣池和二次沉淀池。當(dāng)流量增大時(shí)，污水在曝氣池內(nèi)的

33、停留時(shí)間縮短，影響出水質(zhì)量，同時(shí)影響曝氣池的水位。若為機(jī)械表面曝氣機(jī)，由于水面的變化，它的運(yùn)行就變得不穩(wěn)定。對(duì)二次沉淀池為水力影響。,一、水 力 負(fù) 荷,二、有機(jī)負(fù)荷率N,污泥負(fù)荷率N和MLSS的設(shè)計(jì)值采用得大一些，曝氣池所需的體積可以小一些。但出水水質(zhì)要降低，而且使剩余污泥量增多，增加了污泥處置的費(fèi)用和困難，同時(shí)，整個(gè)處理系統(tǒng)較不耐沖擊，造成運(yùn)行中的困難。為避免剩余污泥處置上的困難和保持污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，可以采用低

34、的污泥負(fù)荷率（<0.1），把曝氣池建得很大，這就是延時(shí)曝氣法。,曝氣區(qū)容積的計(jì)算，設(shè)計(jì)中要考慮的主要問(wèn)題是如何確定污泥負(fù)荷率N 和MLSS的設(shè)計(jì)值。,三、微生物濃度,在設(shè)計(jì)中采用高的MLSS并不能提高效益，原因如下：,四、曝 氣 時(shí) 間,在通常情況下，城市污水的最短曝氣時(shí)間為3h或更長(zhǎng)些，這和滿足曝氣池需氧速率有關(guān)。,五、微生物平均停留時(shí)間(MCRT)(又稱泥齡),,微生物平均停留時(shí)間至少等于水力停留時(shí)間，此時(shí)，曝氣池內(nèi)的微生物濃

35、度很低，大部分微生物是充分分散的。,微生物的停留時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，促使微生物能很好地絮凝，以便重力分離，但不能過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)反而會(huì)使絮凝條件變差。,微生物平均停留時(shí)間還有助于說(shuō)明活性污泥中微生物的組成。世代時(shí)間長(zhǎng)于微生物平均停留時(shí)間的那些微生物幾乎不可能在該活性污泥中繁殖。,六、氧 傳 遞 速 率,氧傳遞速率要考慮二個(gè)過(guò)程,要提高氧的傳遞速率,七、回流污泥濃度,回流污泥濃度是活性污泥沉降特性和回流污泥回流速率的函數(shù)。 按右圖進(jìn)行

36、物料衡算，可推得下列關(guān)系式：,式中：ρsa——曝氣池中的MLSS,mg/L;ρsr——回流污泥的懸浮固體濃度,mg/L;r ——污泥回流比。,根據(jù)上式可知，曝氣池中的MLSS不可能高于回流污泥濃度，兩者愈接近，回流比愈大。限制MLSS值的主要因素是回流污泥的濃度。,,衡量活性污泥的沉降濃縮特性的指標(biāo)，它是指曝氣池混合液沉淀30min后，每單位質(zhì)量干泥形成的濕泥的體積，常用單位是mL/g。,（1）在曝氣池出口處取混合液試樣；

37、 （2）測(cè)定MLSS（g/L）； （3）把試樣放在一個(gè)1000mL的量筒中沉淀30min，讀出活性污泥的體積（mL）； （4）按下式計(jì)算：,活性污泥體積指數(shù)SVI,,SVI的測(cè)定,七、回流污泥濃度,八、污泥回流率,高的污泥回流率增大了進(jìn)入沉淀池的污泥流量，增加了二沉池的負(fù)荷，縮短了沉淀池的沉淀時(shí)間，降低了沉淀效率，使未被沉淀的固體隨出流帶走。,活性污泥回流率的設(shè)計(jì)應(yīng)有彈性，并應(yīng)操作在可能的最低流量。這為沉淀池提

38、供了最大穩(wěn)定性。,九、曝氣池的構(gòu)造,推流式曝氣池,完全混合式曝氣池,十、pH和堿度,十一、溶解氧濃度,通常溶解氧濃度不是一個(gè)關(guān)鍵因素，除非溶解氧濃度跌落到接近于零。只要細(xì)菌能獲得所需要的溶解氧來(lái)進(jìn)行代謝，其代謝速率就不受溶解氧的影響。,一般認(rèn)為混合液中溶解氧濃度應(yīng)保持在0.5～2mg/L，以保證活性污泥系統(tǒng)的正常運(yùn)行。,過(guò)分的曝氣使氧濃度得到提高，但由于紊動(dòng)過(guò)于劇烈，導(dǎo)致絮狀體破裂，使出水濁度升高。 特別是對(duì)于好氧速度不

39、快而泥齡偏長(zhǎng)的系統(tǒng)，強(qiáng)烈混合使破碎的絮狀體不能很好地再凝聚。,十二、污泥膨脹及其控制,正常的活性污泥沉降性能良好，其污泥體積指數(shù)SVI在50～150之間；當(dāng)活性污泥不正常時(shí)，污泥不易沉淀，反映在SVI值升高。 混合液在1000mL量筒中沉淀30min后，污泥體積膨脹，上層澄清液減少，這種現(xiàn)象稱為活性污泥膨脹。,活性污泥膨脹可分為,絲狀菌性膨脹,當(dāng)污泥中有大量絲狀菌時(shí)，大量有一定強(qiáng)度的絲狀體相互支撐、交錯(cuò)，大大惡

40、化了污泥的沉降、壓縮性能，形成了污泥膨脹。,絲狀菌性膨脹的主要因素,,,,,,,,絲狀菌性膨脹的主要因素,污水水質(zhì),運(yùn)行條件,工藝方法,,,,,絲狀菌性膨脹的主要因素,污水水質(zhì),運(yùn)行條件,工藝方法,,,,,,,,非絲狀菌性膨脹,非絲狀菌性膨脹主要發(fā)生在污水水溫較低而污泥負(fù)荷太高時(shí)。 微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸收了大量的營(yíng)養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積貯起大量高黏性的多糖類物質(zhì)。這些多