活性污泥的基本原理PPT
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传统活性污泥法ppt课件
• ①污泥浓度； • ②污泥沉降比SV； • ③污泥体积指数SVI； • ④活性污泥的耗氧速率； • ⑤污泥的沉降速度； • ⑥活性污泥的生物相； • ⑦粒度和颜色等。 • 性能良好的活性污泥外观呈黄褐色，粒径0.02～0.2mm，
比表面积20～100cm2/ml，含水率在99%以上，相对密度 1.002～1.006，SV=15%～30%，SVI=50～150。.
曝气方法：有鼓风曝气和机械曝气
• 曝气设备：常用的曝气ห้องสมุดไป่ตู้有：微孔膜片曝气器、悬挂链曝气
器、曝气头、曝气软管、曝气机、曝气盘，曝气管等
• 曝气原理：曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的
在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥 发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物 质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。 空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转 移，这种传质扩散的理论，应用较多的是刘易斯和惠特曼提出 的双膜理论。
降解的内源代谢残留物、有机物和无机物，前三类有机物约占 固体的成分的75﹪～85﹪。 • 用挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）指标不包括无机物，更 准确反映活性物质量，但测定较麻烦。对给定的废水， MLVSS /MLSS介于0.75～0.85之间。 • ⑶有机负荷：有进水负荷和去除负荷两种，前者指单位重量的 活性污泥在单位时间内要保证一定的处理效果才能承受的有机 物的量；后者指单位重量的活性污泥在单位时间内去除的有机 物量。有时也用单位曝气池容积作为基准。
• 初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝 气池，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械 曝气作用进行混合。流动过程中，有机物经过吸附、絮凝和氧 化作用等作用被去除。一般地，从曝气池流出的混合液在二沉 池沉淀后，沉淀池内的活性污泥以进水量的25～50%返回曝气 池（即污泥回流比为25～50%）。这种方法常用于低浓度生活 污水处理，对冲击负荷很敏感。生化需氧量（BOD5）的去除 率达85～95%。
比表面积20～100cm2/ml，含水率在99%以上，相对密度 1.002～1.006，SV=15%～30%，SVI=50～150。.
曝气方法：有鼓风曝气和机械曝气
• 曝气设备：常用的曝气ห้องสมุดไป่ตู้有：微孔膜片曝气器、悬挂链曝气
器、曝气头、曝气软管、曝气机、曝气盘，曝气管等
• 曝气原理：曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的
在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥 发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物 质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。 空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转 移，这种传质扩散的理论，应用较多的是刘易斯和惠特曼提出 的双膜理论。
降解的内源代谢残留物、有机物和无机物，前三类有机物约占 固体的成分的75﹪～85﹪。 • 用挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）指标不包括无机物，更 准确反映活性物质量，但测定较麻烦。对给定的废水， MLVSS /MLSS介于0.75～0.85之间。 • ⑶有机负荷：有进水负荷和去除负荷两种，前者指单位重量的 活性污泥在单位时间内要保证一定的处理效果才能承受的有机 物的量；后者指单位重量的活性污泥在单位时间内去除的有机 物量。有时也用单位曝气池容积作为基准。
• 初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝 气池，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械 曝气作用进行混合。流动过程中，有机物经过吸附、絮凝和氧 化作用等作用被去除。一般地，从曝气池流出的混合液在二沉 池沉淀后，沉淀池内的活性污泥以进水量的25～50%返回曝气 池（即污泥回流比为25～50%）。这种方法常用于低浓度生活 污水处理，对冲击负荷很敏感。生化需氧量（BOD5）的去除 率达85～95%。
水污染控制工程_第十二章_ 活性污泥法
第十二章 活性污泥法
第一节 基 本 概 念
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。
活性污泥的性质
颜色 味道 状态 相对密度 比表面积
黄褐色
土腥味
似矾花絮绒颗粒
曝气池混合液：1.002～ 1.003
Lawrence、McCarty导出的活性污泥数学模型
第四节 气体传递原理和曝气设备
构成 活性污泥法的三个要素
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；
回流污泥
RQ、Se、XR
系统边界
剩余污泥
QW、Se、XR
完全混合活性污泥法系统的典型流程
二、劳伦斯和麦卡蒂 （Lawrence－McCarty)模型
c (QQW） XXV eQWXR
污泥龄（SRT）
SRT：曝气池中污泥全部更新一次所需 要的时间。
（一）在稳态下，作系统活性污泥的物料平衡：
Q 0 （ X [Q Q W ） X Q e W X R ] （ d d)g X V t 0
▪ 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
第一节 基 本 概 念
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。
活性污泥的性质
颜色 味道 状态 相对密度 比表面积
黄褐色
土腥味
似矾花絮绒颗粒
曝气池混合液：1.002～ 1.003
Lawrence、McCarty导出的活性污泥数学模型
第四节 气体传递原理和曝气设备
构成 活性污泥法的三个要素
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；
回流污泥
RQ、Se、XR
系统边界
剩余污泥
QW、Se、XR
完全混合活性污泥法系统的典型流程
二、劳伦斯和麦卡蒂 （Lawrence－McCarty)模型
c (QQW） XXV eQWXR
污泥龄（SRT）
SRT：曝气池中污泥全部更新一次所需 要的时间。
（一）在稳态下，作系统活性污泥的物料平衡：
Q 0 （ X [Q Q W ） X Q e W X R ] （ d d)g X V t 0
▪ 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
活性污泥法
2 活性污泥法有效运行的基本条件
① 废水中含有足够的可溶性易降解有机物； ② 混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥连续回流，使混合液保持一定浓度的活 性污泥，及时排除剩余污泥； ④ 活性污泥在池内呈悬浮状态； ⑤ 无有毒有害的物质流入。
3 活性污泥的基本性质
物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”； 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1（1.0021.006）； 粒径：0.020.2 mm； 比表面积：20100cm2/ml； 含水率：99.299.8%。
活性污泥微生物增长曲线
内源呼吸期
量
污泥浓度 氧利用率
BOD浓度
对数增长期 减速增长期
时间
四个生长阶段特点
(1)迟缓期：表示细菌适应新环境需要的时间， (2)对数增长期：由于营养物浓度超过细菌的需 要量，生长不受限制，生物量以对数速度增加， (3)减速增长期：由于营养物浓度随细菌的消 耗逐渐下降，细菌繁殖世代时间增长，毒性代 谢产物逐渐增高，当营养物浓度达到生长限度 时，细菌即进入减速生长期。 (4)内源呼吸期：串长阶段到内源呼吸期时， 营养物耗尽，迫使细菌代谢自身的原生质，生 物量逐渐减少。
活性污泥净化反应过程
活性污泥去除水中有机物，主要经历三 个阶段： 吸附阶段 氧化阶段 絮凝体形成与凝聚沉淀阶段
吸附阶段：
污水与活性污泥接触后的很短时间内水中有 机物(BOD)迅速降低，这主要是吸附作用引 起的。 由于絮状的活性污泥表面积很大(约200010000m2/m3混合液)，表面具有多糖类粘液 层，污水中悬浮的和胶体的物质被絮凝和吸 附迅速去除。活性污泥的初期吸附性能取决 于污泥的活性。
4 活性污泥中的微生物
活性污泥法的主要类型及基本流程
第一阶段：①进水，①反硝化作用， ②硝化作用，②出水
第二阶段：①进水，①硝化作用， ②出水
第三阶段：①进水，①硝化作用， ②反硝化作用，②出水
第四阶段：②进水，②反硝化作用， ①硝化作用，①出水
氧化塘的特点
①停留时间很长 ②负荷较低 ③微生物量较低 ④不需要曝气 ⑤下层有厌氧分解 ⑥生物以藻菌共生为主，并起主要的净化作用
长繁殖快的酸化细菌大量增加，提高了对有 机物降解的能力，具有较快的生物繁殖速率
• （5）通过缺氧-厌氧-好氧的过程，能降解难 降解的有机物；
7、深水曝气活性污泥法（包括深水中层曝气法和深井曝气法）
深水中层曝气法：池深不超过10m ，
池内没有导流隔墙或导流筒，曝气装置 位于水下4m
深井曝气法：池深达50~150m，池
活性污泥法的主要类型及基本流程.ppt
第六章 环境污染物的生物净化方法
1
废水的好氧生物处理
2
废水的厌氧生物处理
3 特定微生物处理及组合工艺
4
废水的微生物脱氮除磷
5
固体废弃物的微生物处理
6
大气污染物的微生物处理
第一节 废水的好氧生物处理
在有氧条件下，有机污染物 作为好氧微生物(主要是好氧微 生物，也有厌氧和兼性厌氧微生 物)的营养基质而被氧化分解， 使污染物的浓度下降。是废水生 物处理中应用最为广泛的一大类 方法。
成表面积较大的菌胶团，大量絮凝和吸附废水，污水中大
部分有机污染物是通过吸附去除的。
第二阶段是摄取、分解阶段：微生物将被吸附的污
染物摄入细胞内，进行代谢，一部分在氧的作用下，将其 转化为菌体本身的结构组分和新的细胞，另一部分则完全 被氧化为二氧化碳和水等物质。
第二章第一节 活性污泥法
①活性微生物， 25～50％ ②微生物内源呼吸残余物， 0～17％ ③吸附在活性污泥上的惰性的不可降解的有机物
④虽可降解但尚未降解的有机物
⑤惰性无机物 20～30％
5～65％
第二章 废水好氧生物处理工程－第一节
活性污泥的生物组成
活性污泥中生物群落的组成丰富多样，主要有病毒、细菌、真 菌和原生动物，也有少量的藻类和后生动物。菌胶团中的微生 物之间相互作用、相互影响，构成一个复杂的微生态系。 活性污泥中细菌能分泌多糖类的糖被，使各种微生物聚集在一 起，构成菌胶团，从而呈絮状。 微生物的种类和数量随废水种类和数量的不同而发生变化，在 正常运行的活性污泥系统中，它们相对比较稳定。微生物在菌 胶团中的空间位臵也有所不同，丝状的细菌通常组成菌胶团的 骨架，其他单细胞的微生物靠糖被附着在丝状菌上，固着型的 原生动物在菌胶团的最外面。微生物的微生态位的不同使它们 在废水处理中发挥不同的作用，通过这种生态系统的功能而不 是某种微生物类群的功能才能比较有效的降解水中的有机物。
第二章 废水好氧生物处理工程－第一节
推流式活性污泥法的优缺点
• 优点：出水水质好（85～90％），剩余污泥量较少。 • 缺点： ①耐冲击负荷差： 根据推流原理，进水与回流污泥混合形成混合液，从池子 起端流向末端。如果进水水质发生变化，对活性污泥影响 较大。如果流入的废水含有有害物损害了回流污泥，引起 的问题就更大。 ②供氧与需氧间存在不可克服的矛盾 沿曝气池池长需氧速度变化很大，但是沿曝气池池长的供 氧速度是基本相同的——供需矛盾：前段供氧不足而后端 供氧过剩。如果想要在曝气池前端维持足够的溶解氧，则 后段的氧量会太大，氧的利用滤低，增加了处理费用。
第二章 废水好氧生物处理工程－第一节
• 氧化合成阶段
④虽可降解但尚未降解的有机物
⑤惰性无机物 20～30％
5～65％
第二章 废水好氧生物处理工程－第一节
活性污泥的生物组成
活性污泥中生物群落的组成丰富多样，主要有病毒、细菌、真 菌和原生动物，也有少量的藻类和后生动物。菌胶团中的微生 物之间相互作用、相互影响，构成一个复杂的微生态系。 活性污泥中细菌能分泌多糖类的糖被，使各种微生物聚集在一 起，构成菌胶团，从而呈絮状。 微生物的种类和数量随废水种类和数量的不同而发生变化，在 正常运行的活性污泥系统中，它们相对比较稳定。微生物在菌 胶团中的空间位臵也有所不同，丝状的细菌通常组成菌胶团的 骨架，其他单细胞的微生物靠糖被附着在丝状菌上，固着型的 原生动物在菌胶团的最外面。微生物的微生态位的不同使它们 在废水处理中发挥不同的作用，通过这种生态系统的功能而不 是某种微生物类群的功能才能比较有效的降解水中的有机物。
第二章 废水好氧生物处理工程－第一节
推流式活性污泥法的优缺点
• 优点：出水水质好（85～90％），剩余污泥量较少。 • 缺点： ①耐冲击负荷差： 根据推流原理，进水与回流污泥混合形成混合液，从池子 起端流向末端。如果进水水质发生变化，对活性污泥影响 较大。如果流入的废水含有有害物损害了回流污泥，引起 的问题就更大。 ②供氧与需氧间存在不可克服的矛盾 沿曝气池池长需氧速度变化很大，但是沿曝气池池长的供 氧速度是基本相同的——供需矛盾：前段供氧不足而后端 供氧过剩。如果想要在曝气池前端维持足够的溶解氧，则 后段的氧量会太大，氧的利用滤低，增加了处理费用。
第二章 废水好氧生物处理工程－第一节
• 氧化合成阶段
第4.1节 活性污泥法基本原理
一、基本流程
u向生活污水注入空气进行
空气
曝 气 池 二 沉 池
曝气，并持续一段时间以 后，污水中即生成一种絮 进水 凝体。这种絮凝体主要是 由大量繁殖的微生物群体 所构成，它有巨大的表面 积和很强的吸附性能，称 为活性污泥(activated sludge)。
出水
回流 污泥
剩余 污泥
推流曝气池
活性污泥法系统组成
2、活性污泥增殖规律的应用：
(1) 活性污泥的增殖状况，主要是由F/M值所控制； (2) 处于不同增长期的活性污泥，其性能不同，处 理出水的水质也不同； (3) 可以通过调整F/M值，来调控曝气池的运行工况， 以达到所要求的出水水质和活性污泥的良好性能； (4) 推流式：一段线段； (5)完全混合式：一个点
（2）对数增长期：
A．F/M值高，所以有机底物异常丰富，营养物质不是微生物增 殖的控制因素； B．生物的增长速率与基质浓度无关，呈零级反应，它仅由微生 物本身所特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身的 生理机能的限制； C.微生物以最高速率对有机物进行摄取，也以最高速率增殖，而 合成新细胞； D.此时的活性污泥具有很高的能量水平，其中的微生物活动能力 很强，导致污泥质地松散，不能形成较好的絮凝体，污泥的 沉淀性能不佳； E.活性污泥的代谢速率极高，需氧量大； F.一般不采用此阶段作为运行工况，但也有采用的，如高负荷活 性污泥法。
2.完成吸附条件
A. 足量活性污泥，并充分曝气，剧烈搅拌， 使水和泥充分接触、沉淀； B. 完成吸附后（20~40min）即进行固液分 离； C. 活性污泥吸附性能要好； D. 污水中有机物以胶体，悬浮物为主。
（二）微生物的代谢机理
1.分解代谢：一部分有机物进行氧化分解 ，最终形成 CO2和 H2O等稳定的无机物质，并从中获取合成新细 胞物质所需要的能量，这一过程可用下列化学方程式 表示。
u向生活污水注入空气进行
空气
曝 气 池 二 沉 池
曝气，并持续一段时间以 后，污水中即生成一种絮 进水 凝体。这种絮凝体主要是 由大量繁殖的微生物群体 所构成，它有巨大的表面 积和很强的吸附性能，称 为活性污泥(activated sludge)。
出水
回流 污泥
剩余 污泥
推流曝气池
活性污泥法系统组成
2、活性污泥增殖规律的应用：
(1) 活性污泥的增殖状况，主要是由F/M值所控制； (2) 处于不同增长期的活性污泥，其性能不同，处 理出水的水质也不同； (3) 可以通过调整F/M值，来调控曝气池的运行工况， 以达到所要求的出水水质和活性污泥的良好性能； (4) 推流式：一段线段； (5)完全混合式：一个点
（2）对数增长期：
A．F/M值高，所以有机底物异常丰富，营养物质不是微生物增 殖的控制因素； B．生物的增长速率与基质浓度无关，呈零级反应，它仅由微生 物本身所特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身的 生理机能的限制； C.微生物以最高速率对有机物进行摄取，也以最高速率增殖，而 合成新细胞； D.此时的活性污泥具有很高的能量水平，其中的微生物活动能力 很强，导致污泥质地松散，不能形成较好的絮凝体，污泥的 沉淀性能不佳； E.活性污泥的代谢速率极高，需氧量大； F.一般不采用此阶段作为运行工况，但也有采用的，如高负荷活 性污泥法。
2.完成吸附条件
A. 足量活性污泥，并充分曝气，剧烈搅拌， 使水和泥充分接触、沉淀； B. 完成吸附后（20~40min）即进行固液分 离； C. 活性污泥吸附性能要好； D. 污水中有机物以胶体，悬浮物为主。
（二）微生物的代谢机理
1.分解代谢：一部分有机物进行氧化分解 ，最终形成 CO2和 H2O等稳定的无机物质，并从中获取合成新细 胞物质所需要的能量，这一过程可用下列化学方程式 表示。
二、活性污泥法的基本原理与概念
三、活性污泥法的基本工艺参数
BOD ——容积负荷与BOD——污泥负荷 1、曝气池的BOD ——容积负荷： 1）BOD ——进水容积负荷 单位曝气池容积（m3），在单位时间（1d）内，能够接受，并 将其降解到预定程度的进水有机污染物量（BOD）。
NV Q Si V
( kgBOD
5
m d)
3
剩余污泥
活性污泥系统有效运行的基本条件是：
废水中含有足够的溶解和胶体的易降解有机物；
混合液含有足够的溶解氧——曝气；
池内呈悬浮状态的活性污泥； 活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，维持曝气池内 稳定的活性污泥（微生物）浓度； 进水中不含有对微生物有毒有害的物质
活性污泥降解废水中有机物的过程
④ 剩余污泥排走系统：
1） 维持活性污泥系统的正常运行，必须定期排泥;
2） 为了使曝气池内经常保持高度活性的活性污泥。
3） 去除有机物的重要途径之一。 ⑤ 供氧系统： 1）为好氧微生物提供代谢所需的溶解氧 2）使得活性污泥处于悬浮状态
废水好氧活性污泥法中异养微生物的代谢途径
无机代谢产物,随出水排出 少量能量
钟虫
小口钟虫
肾形虫
C、后生动物
线虫
轮虫
原（后）生动物作为“指示性生物”
数 量
二、活性污泥的性质及性能指标
3、活性污泥生化性能:
活性污泥的含水率： 99.299.8% 固体物质的组成：0.2~0.8% 固体物质的组成 1）微生物群体（Ma） 2）微生物内源代谢的残留物（Me） 3）吸附的难于生物降解的有机物（Mi） 4）无机物质（Mii）
Ns Q Si X V
kgBOD
5
kgMLSS
活性污泥法PPT课件
11.纯氧曝气
12.活性生物滤池（ABF工艺）
13.吸附—生物降解工艺（AB法）
A级
污水
B级 沉淀 曝气 沉淀 出水
格栅
沉砂
吸附
回流污泥 剩余污泥 14.序批式活性污泥法（SBR法） 初 沉 池 剩余污泥
原废水负荷率（简称污泥负荷） 污泥负荷率是指单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的 BOD5量。
b.二沉池的沉降利用成层沉降原理,而初沉池利用的是自由沉降原理.
c.两者在构造上要注意以下N个方面:a:二沉池的进小部分要考虑布小均 匀的情况和出小情况:进水要有利于絮凝条件而出水要防止污泥
d.污泥斗的容积与设计
沉淀池由五个疗分组成:进水区,出水区,沉淀区,污泥区,缓冲区 二沉池中普通存在四个区,清水区,絮凝区,成层沉降区,压缩区.
二沉池与初沉池的比较:
二次沉淀池在功能上要同时满足澄清(固液分离)和污泥浓缩(使回流污泥 的含水率降低,回流污泥的体积减少)两方面的要求) 两者都是利用是悬浮物与污水的密度差达到液固分子离的原理 不同点: a.功能不同,二沉淀功能上要满足澄清和污泥浓缩的要求初沉池的功能是 分离废水中较大的无机物悬浮物颗粒与部分大分子有机悬浮颗粒
第一节基本概念第二节气体传递原理和曝气池第三节活性污泥法的发展和演变第四节活性污泥法的设计计算第五节活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题第六节二次沉淀池曝气池是一个生物反应器通过曝气设备充入空气空气中的氧融入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应
第十四章 污水的好氧生物处理——活性污泥法
第一节 基本概念 第二节 气体传递原理和曝气池 第三节 活性污泥法的发展和演变 第四节 活性污泥法的设计计算 第五节 活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题
活性污泥法基本原
► 5.
活性污泥法基本流程
污水经物化预处理后与二沉池回流污 泥同时进入曝气池，通过曝气搅拌作用， 使污泥呈悬浮态并和污水完全混合，污水 中的有机物被活性污泥吸附并降解或同化， 最终转化为二氧化碳和剩余污泥，污水因 而得到净化。净化后的污水和活性污泥在 二沉池中进行固液分离，上清液溢流排放， 沉淀浓缩的污泥一部分作为接种污泥回流 到曝气池，另一部分则作为剩余污泥排放。
►
微生物对有机物的分解代谢及合成代谢及其产物的模式图
污水与污泥混合曝气后BOD的变化曲线
► 3.絮凝与沉淀 3.絮凝与沉淀
絮凝体是活性污泥的基本结构，它能够防止 微型动物对游离细菌的吞噬，并承受曝气等不利 因素的影响，更有利于与处理水分离。 沉淀是混合液中固相颗粒同废水分离的过程， 好坏直接影响出水水质。
3. 活性污泥的组成
► ►
活性污泥含水率一般都在99%以上，固体物质仅占1%以 活性污泥含水率一般都在99%以上，固体物质仅占1%以 下。而这1%固体物质由有机和无机两部分组成。 下。而这1%固体物质由有机和无机两部分组成。 有机部分包括： Ma——具有代谢功能活性的微生物群体； ——具有代谢功能活性的微生物群体； Me——微生物内源代谢、自身氧化残留的微生物有 ——微生物内源代谢、自身氧化残留的微生物有 机体； Mi ——由原污水挟入的不可生化的有机物质 ； ——由原污水挟入的不可生化的有机物质 无机部分包括： Mii——由原污水挟入的无机物质 。 ——由原污水挟入的无机物质
各种内酶 → 进行代谢反应 胞外酶（水解酶） 透膜酶催化作用 大分子 → 小分子 → 透过细胞壁进入细胞体 内 小分子 透膜酶催化作用 → 透过细胞壁进入细胞体 内
1〉氧化分解 2〉合成代谢（合成新细胞） 3〉内源代谢
活性污泥法的基本原理课件
高效沉淀池技术
生物选择器技术
改进沉淀池设计，提高固液分离效果和降 低悬浮物浓度。
通过设置生物选择器，控制反应器中的微 生物种群，提高处理效果和抗冲击负荷能 力。
活性污泥法的未来展望
深入研究微生物学和反应动力学
深入了解活性污泥中微生物的种群结构和功能，以及反应动力学过程 ，为优化活性污泥法提供理论支持。
活性污泥法在城市污水处理中的应用
城市污水处理厂
城市污水处理厂是活性污泥法的 主要应用场所，通过生物降解和 化学反应等过程，去除城市污水
中的污染物。
城市排水管网
活性污泥法也可用于城市排水管网 的污水处理，通过在管网中设置沉 淀池或曝气池等方式，对污水进行 预处理或深度处理。
城市景观水体保护
活性污泥法还可应用于城市景观水 体的保护，通过改善水质和生态修 复等手段，保护水体的生态平衡和 景观效果。
PART 06
结论
REPORTING
活性污泥法的意义和价值
去除污染物
活性污泥法能够有效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，降 低水体富营养化风险。
生态友好的处理方式
活性污泥法是一种自然界的生物处理过程，对环境友好，减少了对 生态系统的破坏。
可持续发展的技术
活性污泥法能耗低，处理成本相对较低，符合可持续发展的要求。
活性污泥法的基本原 理课件
REPORTING
• 引言 • 活性污泥法的基本原理 • 活性污泥法的应用 • 活性污泥法的工艺流程 • 活性污泥法的改进和发展 • 结论
目录
PART 01
引言
REPORTING
目的和背景
介绍活性污泥法的起源和应用 背景，说明其在水处理领域的 重要地位。
活性污泥
曝气池
一种神奇的“污泥”
给生活污水曝气，经过一段时间后，产生 了黄褐色絮凝体，在显微镜下观察，发现 它含有大量微生物。它易于沉淀分离，能 够使污水净化、澄清。
这就是水处理中一种神奇的物质——活性污 泥。
学习指导：
掌握活性污泥的净化过程、脱氮除磷的原 理及处理工艺。
重点： 活性污泥净化过程、脱氮除磷原理。 难点： 脱氮除磷原理。
2. 写出活性污泥法脱氮除磷的原理，并画出 A/O、A2/O工艺流程图。
原、后生动物中以纤毛虫居多，作为指示 生物。
固着型纤毛虫可作为指示生物，出现且数 量较多时，说明污泥培养成熟且活性良好。
二、活性污泥法的净化过程
活性污泥对有机物的降解过程分为三个阶 段：
1.吸附去除： 巨大的表面积，表面的多糖类黏性物质。
吸附对象：悬浮物、胶体物质。
2.微生物代谢： 进入细胞内的有机物被微生物利用。 用于氧化分解、细胞增殖。
3.凝聚沉淀： 微生物摄食过程中释放的黏性物质等的作 用下，相互凝聚形成大块菌胶团。
三、活性污泥法的基本工艺流程
活性污泥法工艺流程图：
曝气池
曝气池混合液配水进入 二沉池
无锡太湖水的富营养化
四、活性污泥法生物脱氮、除磷
（一）生物脱氮： 原理：
污水中氮主要以有机氮和氨氮形式存 在。有机氮通过微生物的分解和水解转化 成氨氮，即氨化作用。
1.硝化反应：
在好氧条件下，硝化菌将NH4+转化为NO2-
和NO3-。
2NH
4
3O 2
亚硝酸菌 2NO
2
4H
2H
2O
2NO2 2O2 硝酸菌2NO3
一种神奇的“污泥”
给生活污水曝气，经过一段时间后，产生 了黄褐色絮凝体，在显微镜下观察，发现 它含有大量微生物。它易于沉淀分离，能 够使污水净化、澄清。
这就是水处理中一种神奇的物质——活性污 泥。
学习指导：
掌握活性污泥的净化过程、脱氮除磷的原 理及处理工艺。
重点： 活性污泥净化过程、脱氮除磷原理。 难点： 脱氮除磷原理。
2. 写出活性污泥法脱氮除磷的原理，并画出 A/O、A2/O工艺流程图。
原、后生动物中以纤毛虫居多，作为指示 生物。
固着型纤毛虫可作为指示生物，出现且数 量较多时，说明污泥培养成熟且活性良好。
二、活性污泥法的净化过程
活性污泥对有机物的降解过程分为三个阶 段：
1.吸附去除： 巨大的表面积，表面的多糖类黏性物质。
吸附对象：悬浮物、胶体物质。
2.微生物代谢： 进入细胞内的有机物被微生物利用。 用于氧化分解、细胞增殖。
3.凝聚沉淀： 微生物摄食过程中释放的黏性物质等的作 用下，相互凝聚形成大块菌胶团。
三、活性污泥法的基本工艺流程
活性污泥法工艺流程图：
曝气池
曝气池混合液配水进入 二沉池
无锡太湖水的富营养化
四、活性污泥法生物脱氮、除磷
（一）生物脱氮： 原理：
污水中氮主要以有机氮和氨氮形式存 在。有机氮通过微生物的分解和水解转化 成氨氮，即氨化作用。
1.硝化反应：
在好氧条件下，硝化菌将NH4+转化为NO2-
和NO3-。
2NH
4
3O 2
亚硝酸菌 2NO
2
4H
2H
2O
2NO2 2O2 硝酸菌2NO3
第四章 活性污泥法
（4）污泥体积指数(SVI)：指曝气池混合液沉淀30min后， 每克干污泥形成的湿污泥体积，单位 mL/g。
沉淀污泥体积（ml / L) SV 10 SVI MLSS（g / L） MLSS( g / L)
如:SV=30%，MLSS=3000mg/ Nhomakorabea，SVI=?
城市污水：SVI=50～150mL/g，SVI反映污泥的沉降 性能和活性。
第四章 活性污泥法
第一节 基本概念
第二节 活性污泥法的发展
第三节 气体传质原理和曝气设备 第四节 去除有机污染物活性污泥法过程设计 第五节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及设计 第六节 二沉池 第七节 活性污泥法处理系统运行管理
第一节 基本概念 一、概述 1、活性污泥法产生过程（P100)
2、活性污泥组成 活性微生物（Ma，主体，主要是细菌和真菌)、 自身氧化残留物(Me)、吸附的不能降解的有机物 (Mi)和无机悬浮物(Mii)。 3、活性污泥性状(P102) 粒径200～1000μm，比表面积20～100cm2/mL。 一般呈茶褐色，略显酸性，含水率99％左右，相对 密度1.002～1.006；具有凝聚沉降性能和生物活性。
4、活性污泥评价方法（P103) （1）生物相观察:观察污泥中微生物的种类、数 量、优势度及代谢情况。 (2)混合液悬浮固体浓度（MLSS，又称污泥浓度） 指曝气池中单位体积混合液中悬浮固体的质量， 包括Ma、Me、Mi、Mii。单位：mg/L或g/L。 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：
指混合液悬浮固体中有机物的质量，包括Ma、Me、Mi。 MLSS、MLVSS都是微生物浓度近似值，MLVSS更接近 活性微生物的浓度。生活污水MLVSS/MLSS=0.7～0.8 （3）污泥沉降比（SV）：曝气池混合液静置30min后沉 淀污泥的体积分数，单位%。
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第5章 污水的生物处理（一）
——活性污泥法
1
主要内容
§5-1 活性污泥法的原理与分类 §5-2 活性污泥净化反应的影响因素及与主要设计、
运行参数 §5-3 活性污泥反应的动力学基础 §5-4 活性污泥处理系统的运行方式与曝气池的工
艺参数 §5-5 活性污泥处理系统的新工艺 §5-6 曝气的理论基础 §5-7 曝气系统与空气扩散装置 §5-8 活性污泥反应器——曝气池 §5-9 活性污泥法的运行管理
三、活性污泥m的增殖与活性污泥的增长
微生物的增殖规律
❖ 活性污泥系统是多种属的微生物群体， 其增殖规律较为复杂，但是其增殖的总趋势 仍同纯种微生物相同。
❖ 将活性污泥微生物在污水中接种，并在 温度适宜、DO充足的条件下培养，按时取样 计量，以微生物数量的对数为纵坐标，培养 时间为横坐标绘制增长曲线。P97—图4-4
4
（2）活性污泥的颜色和外观 正常的处理城市污水的活性污泥外观
呈黄褐色的絮绒颗粒状，颗粒尺寸一般介 于0.02～0.2mm之间。
（3）污泥含水率和比重 污泥含水率一般大于99%，比重因含
水率不同而异，介于1.002～1.006之间。
5
（4）活性污泥的组成（p95）
微生物群体Ma； 微生物残体Me， 难降解有机物Mi， 无机物Mii。
2
§5-1 活性污泥法的原理与分类
一、活性污泥处理法的基本概念 二、活性污泥微生物及在活性污泥中的作用 三、活性污泥m的增殖与活性污泥的增长 四、活性污泥净化反应过程 五、活性污泥法的工艺流程
3
一、活性污泥处理法的基本概念
1、活性污泥 （1）概念：是由微生物（m）群体及其吸附、 粘附的有机无机物质所组成，具有生物活性 的絮凝体。 微生物群体: 细菌类、真菌类、原生动物、 后生动物等异种群体所组成的混合培养体。
12
m的生长曲线
➢ 停滞期（迟缓期、适应期）：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。
➢ 对数期：细胞以最快速度进行裂殖，细菌生长速 度最大，此时微生物的营养物质丰富，生物生长 繁殖不受底物或基质限制。
➢ 减速增殖期（平衡期）：由于营养物质被大量消 耗，此时细胞增殖速度与死亡速度相当。活菌数 量多且趋于稳定，个体趋于成熟。
➢ 内源呼吸期（衰亡期）：营养物基本耗尽，微生 物只能利用菌体内贮存物质，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）。
13
四、活性污泥净化反应过程 1、去除水中有机物经历的三个阶段
（1）初期吸附去除 （2）代谢阶段 （3）絮凝体形成与凝聚性能
14
污泥絮体形成与生长期的关系
（2） 真菌
由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合 物，脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能。
9
（3） 原生动物
❖ 组成：肉足虫、鞭毛虫、纤毛虫等
（4）后生动物
❖主要指轮虫 ❖作用：吞食分散和絮凝的细菌及颗粒较小 的有机物。捕食菌胶团和原生动物，是水 质稳定的标志。
10
原、后生动物数量与种类的增长与递变关系 11
20
个人观点供参考，欢迎讨论！
6
（5）活性污泥的主要成分—菌胶团
概念：由细菌及其分泌的胶状物（粘液）所 组成的细小颗粒。
7
二、活性污泥m及在活性污泥ຫໍສະໝຸດ 的作用活性污泥m组成（p95）
细菌、真菌、藻类、原生动物和一些小 型的后生动物。
形成的食物链关系： 细菌、真菌→原生动物→后生动物
8
（1） 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。
对数增长期：活性强，有机物降解速率快，但污
泥沉淀性能差
减速增长期：有机物去除速率与残存有机物呈一
级反应，速率有所降低，但污泥絮 体易形成。
内源呼吸期：有机物迅速耗尽，污泥量减少，絮
凝体形成速度快，吸附有机物能力强
15
四、活性污泥法的工艺流程
16
1、曝气池—活性污泥反应器
为核心处理设备，其作用： （1）m代谢过程需要以氧为受氢体。 （2）活性污泥与水混合越充分，接触面积越大，
有机物被吸附、吸收、氧化分解的越完全。
17
2、沉淀池
混合液由曝气池进入二沉池，进行泥水分离。 作用：废水澄清；
污泥沉降、压密 浓缩
18
3、污泥回流系统
❖ 系统组成 排泥系统 回流系统
❖ 污泥回流的目的：接种 ❖ 剩余污泥的去向：排入污泥处理系统。
19
4、曝气与空气扩散系统
❖ 利用鼓风机提供压缩空气，通过干管和支管 的管道系统和铺设在曝气池底部的空气扩散 装置，以细小气泡的形式进入污水中供氧。
——活性污泥法
1
主要内容
§5-1 活性污泥法的原理与分类 §5-2 活性污泥净化反应的影响因素及与主要设计、
运行参数 §5-3 活性污泥反应的动力学基础 §5-4 活性污泥处理系统的运行方式与曝气池的工
艺参数 §5-5 活性污泥处理系统的新工艺 §5-6 曝气的理论基础 §5-7 曝气系统与空气扩散装置 §5-8 活性污泥反应器——曝气池 §5-9 活性污泥法的运行管理
三、活性污泥m的增殖与活性污泥的增长
微生物的增殖规律
❖ 活性污泥系统是多种属的微生物群体， 其增殖规律较为复杂，但是其增殖的总趋势 仍同纯种微生物相同。
❖ 将活性污泥微生物在污水中接种，并在 温度适宜、DO充足的条件下培养，按时取样 计量，以微生物数量的对数为纵坐标，培养 时间为横坐标绘制增长曲线。P97—图4-4
4
（2）活性污泥的颜色和外观 正常的处理城市污水的活性污泥外观
呈黄褐色的絮绒颗粒状，颗粒尺寸一般介 于0.02～0.2mm之间。
（3）污泥含水率和比重 污泥含水率一般大于99%，比重因含
水率不同而异，介于1.002～1.006之间。
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（4）活性污泥的组成（p95）
微生物群体Ma； 微生物残体Me， 难降解有机物Mi， 无机物Mii。
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§5-1 活性污泥法的原理与分类
一、活性污泥处理法的基本概念 二、活性污泥微生物及在活性污泥中的作用 三、活性污泥m的增殖与活性污泥的增长 四、活性污泥净化反应过程 五、活性污泥法的工艺流程
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一、活性污泥处理法的基本概念
1、活性污泥 （1）概念：是由微生物（m）群体及其吸附、 粘附的有机无机物质所组成，具有生物活性 的絮凝体。 微生物群体: 细菌类、真菌类、原生动物、 后生动物等异种群体所组成的混合培养体。
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m的生长曲线
➢ 停滞期（迟缓期、适应期）：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。
➢ 对数期：细胞以最快速度进行裂殖，细菌生长速 度最大，此时微生物的营养物质丰富，生物生长 繁殖不受底物或基质限制。
➢ 减速增殖期（平衡期）：由于营养物质被大量消 耗，此时细胞增殖速度与死亡速度相当。活菌数 量多且趋于稳定，个体趋于成熟。
➢ 内源呼吸期（衰亡期）：营养物基本耗尽，微生 物只能利用菌体内贮存物质，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）。
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四、活性污泥净化反应过程 1、去除水中有机物经历的三个阶段
（1）初期吸附去除 （2）代谢阶段 （3）絮凝体形成与凝聚性能
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污泥絮体形成与生长期的关系
（2） 真菌
由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合 物，脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能。
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（3） 原生动物
❖ 组成：肉足虫、鞭毛虫、纤毛虫等
（4）后生动物
❖主要指轮虫 ❖作用：吞食分散和絮凝的细菌及颗粒较小 的有机物。捕食菌胶团和原生动物，是水 质稳定的标志。
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原、后生动物数量与种类的增长与递变关系 11
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个人观点供参考，欢迎讨论！
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（5）活性污泥的主要成分—菌胶团
概念：由细菌及其分泌的胶状物（粘液）所 组成的细小颗粒。
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二、活性污泥m及在活性污泥ຫໍສະໝຸດ 的作用活性污泥m组成（p95）
细菌、真菌、藻类、原生动物和一些小 型的后生动物。
形成的食物链关系： 细菌、真菌→原生动物→后生动物
8
（1） 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。
对数增长期：活性强，有机物降解速率快，但污
泥沉淀性能差
减速增长期：有机物去除速率与残存有机物呈一
级反应，速率有所降低，但污泥絮 体易形成。
内源呼吸期：有机物迅速耗尽，污泥量减少，絮
凝体形成速度快，吸附有机物能力强
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四、活性污泥法的工艺流程
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1、曝气池—活性污泥反应器
为核心处理设备，其作用： （1）m代谢过程需要以氧为受氢体。 （2）活性污泥与水混合越充分，接触面积越大，
有机物被吸附、吸收、氧化分解的越完全。
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2、沉淀池
混合液由曝气池进入二沉池，进行泥水分离。 作用：废水澄清；
污泥沉降、压密 浓缩
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3、污泥回流系统
❖ 系统组成 排泥系统 回流系统
❖ 污泥回流的目的：接种 ❖ 剩余污泥的去向：排入污泥处理系统。
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4、曝气与空气扩散系统
❖ 利用鼓风机提供压缩空气，通过干管和支管 的管道系统和铺设在曝气池底部的空气扩散 装置，以细小气泡的形式进入污水中供氧。