水污染控制工程第十二章活性污泥法演示文稿
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水污染控制工程：第十二章 活性污泥法2-1
c V
X
第三节 活性污泥法数学模型基础
R
（1 -
t
c
）
X
X R-
X
（12-25）
二沉池运行正常时：
X R
max
10 6 SVI
（12-26）
式中：t=V/Q，曝气池水力停留时间； SVI-污泥体积指数。
第三节 活性污泥法数学模型基础
对于稳定运行的完全混合曝气池，对活性污泥的微生物物料 平衡可简化为：
第三节 活性污泥法数学模型基础
一般二沉池沉淀效果良好时，出水中的SS小 于15mg/L，因此，随出水排出的污泥量对污泥泥龄 的影响相比于剩余污泥量对污泥泥龄的影响小很多， 甚至可以忽略，因而污泥泥龄可简化为：
c
XV Qw X R
（12-4）
对于图12-24中，如果剩余污泥是从曝气池直接排放
的，那么式（12-4）中污泥浓度XR=X，故 ：
（12-2）
式中： c —污泥龄（SRT），d；
（X）T—处理系统（曝气池）中总的活性污泥质量，kg； (X / t)T —每天从处理系统中排出的活性污泥质量，kg/d。
第三节 活性污泥法数学模型基础
结合图12-24，根据污泥龄的概念。有下式：
c
Q
XV
Qw X e
Qw X R
（12-3）
式中：X—曝气池中活性污泥浓度，gVSS/m3； V—曝气池容积，m3； Q—进水流量，m3/d； Qw—剩余污泥排放量，m3/d； Xe—出水中微生物浓度，gVSS/m3； XR—回流污泥浓度，gVSS/m3。
X t
Kd Y
c
1 Y
（12-40）
可根据污泥泥龄、水力停留时间、污泥浓度和进出水
活性污泥法PPT参考课件
3、活性污泥中的微生物：
A．细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌 属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等
特征： 1）绝大多数是好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3）具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟； 4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能。
污泥龄c(d)
MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l)
回流比 (%) 曝气时间HRT (h) BOD5去除率 (%)
1)普通活性污泥法； 2)阶段曝气活性污泥法； 3)吸附—再生活性污泥法； 4)延时曝气活性污泥法； 5)完全混合活性污泥法
34
1. 普通活性污泥法
普通活性污泥法的水流为推流式，池内均匀曝气。活性污泥经历了吸附与 代谢两个完整阶段。
普通活性污泥法工艺的污泥负荷约为0.2-0.4kg BOD / kg MLVSS ∙d,混合液 悬浮固体浓度 1500-3000 mg/L, 活性污泥回流比为10 % -30%，去除每公斤 BOD需空气44m3-62m3。
对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85
15
4、活性污泥的性能指标： （3）污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）
定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污 泥与原混合液的体积比，一般以%表示；
功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能， 可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；
功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多； 其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；
正常范围： 50150 ml/g（处理城市污水时）
A．细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌 属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等
特征： 1）绝大多数是好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3）具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟； 4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能。
污泥龄c(d)
MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l)
回流比 (%) 曝气时间HRT (h) BOD5去除率 (%)
1)普通活性污泥法； 2)阶段曝气活性污泥法； 3)吸附—再生活性污泥法； 4)延时曝气活性污泥法； 5)完全混合活性污泥法
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1. 普通活性污泥法
普通活性污泥法的水流为推流式，池内均匀曝气。活性污泥经历了吸附与 代谢两个完整阶段。
普通活性污泥法工艺的污泥负荷约为0.2-0.4kg BOD / kg MLVSS ∙d,混合液 悬浮固体浓度 1500-3000 mg/L, 活性污泥回流比为10 % -30%，去除每公斤 BOD需空气44m3-62m3。
对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85
15
4、活性污泥的性能指标： （3）污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）
定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污 泥与原混合液的体积比，一般以%表示；
功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能， 可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；
功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多； 其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；
正常范围： 50150 ml/g（处理城市污水时）
水污染控制工程：第十二章 活性污泥法2-3
NO2
H 2O
2H
NO2
1 2
O2
NO3
第六节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计
2 硝化反应 若考虑硝化细菌新细胞的合成，则反应式为：
55NH
4
76O2
109HCO3
C5H7 NO2
54NO2
57H 2O
104H 2CO3
400NO2
NH
4
4H 2CO3
HCO3
195O2
C5H7 NO2
3H 2O
第六节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计
硝化反应池中DO浓度一般足够高，
K
DO O DO
1
，如果再忽略硝化菌的内源代谢作用，则：
n
nm
Na Kn Na
硝化菌比生长速率同样受温度影响，15 ℃ 时硝化菌的最大比生长速率为0.47d-1，硝化 菌比生长速率与温度的关系可表示为：
第六节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计
S0—曝气池进水的平均BOD5浓度，g/m3； Se—曝气池出水的平均BOD5浓度，g/m3； △Xv—系统每天排除的剩余污泥量，g/d； 4.57—氨氮的氧当量系数；
Nk—进水总凯氏氮浓度，g/m3； Nke—出水总凯氏氮浓度，g/m3。化工艺中，总需氧量为：
第十二章 活性污泥法
12.6 脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计 12.7 二次沉淀池 12.8 活性污泥法处理系统的设计、运行与管理
第六节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计
一、生物脱氮原理： 1、氨化：溶解性有机氮化合物经微生物降解释放出氨的过程。 1）、水解脱氨作用，产生羟基羧酸和氨
在缺氧条件下，氨化菌（异养菌）将有机会氮化合物（蛋 白质）、脂肪等）分解转化为有机酸和氨。
《活性污泥法基本原》ppt课件
• 1、混合液悬浮固体浓度 〔MLSS〕 又称混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混
合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，以MLSS表示， 单位： mg/l 或g/l 。
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮 固体，以MLVSS表示，单位： mg/l 或g/l 。 MLVSS =Ma+Me+Mi f MLVSS Xv 对于城市生活污水：f 0.75
吸附过程进展的较快，可以在30min内完成， BOD去除率可达70％。吸附速度的决定条件:① 微 生物的活性程度；② 反响器内水力扩散程度与水 动力学的规律。
一般，处于饥饿状态的内源呼吸期的微 生物吸附活性最强。
被吸附在微生物外表的有机物，在经过数 小时的曝气后，才可以相继被摄入其体内，因此， 初期吸附去除的有机物数量是有一定限度的。
Mii——由原污水挟入的无机物质 。
4. 活性污泥的性质
• 颜色：黄褐色〔茶褐色〕 • 状态：似矾花絮绒颗粒 • 味道：土腥味 • 相对密度
曝气池混合液：1.002～1.003 回流污泥：1.004～1.006 • 粒经：0.02～0.2mm
• 比外表积：20～100cm2/mL
• 5. 活性污泥法根本流程
数〔SVI〕，其值按下试计算：
SVI=70～100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值过低，活性污泥颗粒细小，无机物含量高， 缺乏活性。 SVI值过高，沉淀性能不好，可能产生污泥膨胀。 正常情况下，城市污水SVI值在50～150之间。
〔2〕污泥密度指数〔SDI〕 曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污
2. 微生物代谢
大分 胞 小 外 子 酶 分 透 （ 小 膜 子 水 分 酶 解 透 透 催 酶 膜 子 化 ） 酶 过 作 透 催 用 细 化 过 作 胞 内 用 细 壁 胞 内 进 壁 各 入 种 进 进 内 细 酶 入 行 胞
合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，以MLSS表示， 单位： mg/l 或g/l 。
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮 固体，以MLVSS表示，单位： mg/l 或g/l 。 MLVSS =Ma+Me+Mi f MLVSS Xv 对于城市生活污水：f 0.75
吸附过程进展的较快，可以在30min内完成， BOD去除率可达70％。吸附速度的决定条件:① 微 生物的活性程度；② 反响器内水力扩散程度与水 动力学的规律。
一般，处于饥饿状态的内源呼吸期的微 生物吸附活性最强。
被吸附在微生物外表的有机物，在经过数 小时的曝气后，才可以相继被摄入其体内，因此， 初期吸附去除的有机物数量是有一定限度的。
Mii——由原污水挟入的无机物质 。
4. 活性污泥的性质
• 颜色：黄褐色〔茶褐色〕 • 状态：似矾花絮绒颗粒 • 味道：土腥味 • 相对密度
曝气池混合液：1.002～1.003 回流污泥：1.004～1.006 • 粒经：0.02～0.2mm
• 比外表积：20～100cm2/mL
• 5. 活性污泥法根本流程
数〔SVI〕，其值按下试计算：
SVI=70～100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值过低，活性污泥颗粒细小，无机物含量高， 缺乏活性。 SVI值过高，沉淀性能不好，可能产生污泥膨胀。 正常情况下，城市污水SVI值在50～150之间。
〔2〕污泥密度指数〔SDI〕 曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污
2. 微生物代谢
大分 胞 小 外 子 酶 分 透 （ 小 膜 子 水 分 酶 解 透 透 催 酶 膜 子 化 ） 酶 过 作 透 催 用 细 化 过 作 胞 内 用 细 壁 胞 内 进 壁 各 入 种 进 进 内 细 酶 入 行 胞
《活性污泥法》PPT课件
物利用、氧的消耗
生物絮凝体的形成与凝聚沉降性能
生物絮体的形成关系到：生物吸附作用 好坏、细菌(微生物)与污水的别离效果
生物絮凝体形成机理： ——粘液说，细菌聚合物说 活性污泥生物种群中有些微生物能分
泌粘性的胶状物质，促进絮体的形成。 可解释极低负荷时出水中悬浮物含量增 加的原因。
活性污泥的性能指标
后生动物：二次捕食者〔如轮 虫、线虫等〕
活性污泥的外观
① 生物活性── 含有大量的活性微生 物(细菌、原生、后生动物)
② 絮状，具有极大的比外表积和吸附 能力──细菌在一定生长条件下的细胞分 解物(菌胶团)形成
③ 易于凝聚沉降
④ 一般为黄、褐色，依废水特性和培 养条件而异
净化过程和机理
悬浮生长系统中的净化作用是生物氧化、 生物絮体的形成与吸附作用以及有效的 固液别离等作用的综合结果。
净化过程：凝聚、吸附截留、生物氧化、沉 淀别离等综合作用的结果。
正常运行的必要条件
1、应保持足够的微生物量和活性； 2、保证活性污泥、氧气、废水充分混合接触； 3、提供足够的氧气供微生物利用； 4、悬浮固体应与废水有效别离
活性污泥的性能指标
一、活性污泥的组成 二、活性污泥的性能指标
活性污泥的组成
常规工程之一，利用原生、后生动物作为 指示生物所定污泥质量和处理效果。
活性污泥成熟，处理效果稳定时：固着型 纤毛虫有污钟虫、沟钟虫、累枝虫、盖纤虫 等；后生动物有轮虫、红斑瓢点虫、线虫等
假设含有大量自由游泳型纤毛虫、大量鞭 毛虫——水质不好
活性污泥法的工艺参数
1、水力停留时间HRT 2、污泥负荷Fw 3、容积负荷Fr(Volumetric loading) 4、泥龄(Sludge Age)
生物絮凝体的形成与凝聚沉降性能
生物絮体的形成关系到：生物吸附作用 好坏、细菌(微生物)与污水的别离效果
生物絮凝体形成机理： ——粘液说，细菌聚合物说 活性污泥生物种群中有些微生物能分
泌粘性的胶状物质，促进絮体的形成。 可解释极低负荷时出水中悬浮物含量增 加的原因。
活性污泥的性能指标
后生动物：二次捕食者〔如轮 虫、线虫等〕
活性污泥的外观
① 生物活性── 含有大量的活性微生 物(细菌、原生、后生动物)
② 絮状，具有极大的比外表积和吸附 能力──细菌在一定生长条件下的细胞分 解物(菌胶团)形成
③ 易于凝聚沉降
④ 一般为黄、褐色，依废水特性和培 养条件而异
净化过程和机理
悬浮生长系统中的净化作用是生物氧化、 生物絮体的形成与吸附作用以及有效的 固液别离等作用的综合结果。
净化过程：凝聚、吸附截留、生物氧化、沉 淀别离等综合作用的结果。
正常运行的必要条件
1、应保持足够的微生物量和活性； 2、保证活性污泥、氧气、废水充分混合接触； 3、提供足够的氧气供微生物利用； 4、悬浮固体应与废水有效别离
活性污泥的性能指标
一、活性污泥的组成 二、活性污泥的性能指标
活性污泥的组成
常规工程之一，利用原生、后生动物作为 指示生物所定污泥质量和处理效果。
活性污泥成熟，处理效果稳定时：固着型 纤毛虫有污钟虫、沟钟虫、累枝虫、盖纤虫 等；后生动物有轮虫、红斑瓢点虫、线虫等
假设含有大量自由游泳型纤毛虫、大量鞭 毛虫——水质不好
活性污泥法的工艺参数
1、水力停留时间HRT 2、污泥负荷Fw 3、容积负荷Fr(Volumetric loading) 4、泥龄(Sludge Age)
水污染控制工程课件第十二章(二)
X t T —每天从处理系统排出的活性污泥质量，含
排出的剩余污泥量及出水中流失的污泥量，kg/d
微生物（活性污泥）“吃掉”污水中的有机物，一方面产生 能量，另一方面合成新的细胞物质导致微生物量增殖。
为保持系统稳态，应排出部分污泥以抵消增加量，排出的污 泥即剩余污泥，被视为“老化污泥”。
污泥龄意义即曝气池中活性污泥完全更新一遍的时间。
与气液界面面积、液膜厚度相关， 为降低传质阻力，提高氧转移系数： (12-3液7) 相紊流↑，液膜厚度↓； 气泡粒径↓，气液接触界面↑，
氧亏量
分离变量积分：
c2 c1
dc t
t1
得：
ln(cs c2 ) ln(cs c1) KLa t
lg(cs
第十二章 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 活性污泥法数学模型基础 第四节 气体传递原理和曝气设备 第五节 去除有机污染物的活性污泥法过程设计 第六节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及其设计 第七节 活性污泥法系统设计方法的深化 第八节 二次沉淀池 第九节 活性污泥法处理系统的设计、运行与管理
c2 )
lg(cs
c1 )
KLa 2.303
t
c1，c2 —t1,t2时刻液相溶解氧浓度，kg/m3
(12-38)
可见，提高氧转移速率的两个途径： （1）提高KLa值：强化紊流、降低液膜厚度，微孔曝气、增 加气液接触面积； （2）提高CS值：提高气相氧分压（纯氧曝气、深井曝气）。
二、氧转移的影响因素
QS0
RQSe
dS dt
u
V
(1
R)QSe
《水污染控制工程》第十二章+活性污泥法
三、活性污泥降解污水中有机物的过程
活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除） 过程可分为两个阶段。
吸附阶段
由于活性污泥具有巨大 的表面积，而表面上含 有多糖类的粘性物质， 导致污水中的有机物转 移到活性污泥上去。
稳定阶段
主要是转移到活性污泥上 的有机物为微生物所利用
第二节 活性污泥法的发展
一、活性污泥法曝气反应池的基本形式
初沉池：设在工艺系统首端，用于去除原废水中 所含的悬浮物质。
二沉池：设在系统末端，将曝气池出水中的活性 污泥进行分离、浓缩；
回流污泥：主要用来保持曝气池中所需的微生物 量，以分解氧化有机物；
曝气：既为活性污泥微生物提供呼吸所需的氧 气，同时也使活性污泥与废水不断混合、搅拌以防 止活性污泥在曝气池中沉淀。
推流式曝气池
推流曝气池长宽比一般为5～10；进水方式不限；出水用溢流堰。 推流曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。 根据横断面上的水流情况，可分为平流推移式、旋流推流式。
进水
气泡 出水
平面流态示意 平流推移式态示意图
横断面示意
进水
出水
旋流
旋流推流式态示意图
完全混合曝气池
按池形分：圆型、方型、矩型； 根据和沉淀池的关系分：分建式、 合建式。
2.渐减曝气活性污泥法
供
、
需
氧 速 率
供氧速率 需氧速率
进水 曝气池
二沉池 出水
回流污泥
剩余污泥
渐减曝气活性污泥法
3.多点进水活性污泥法
供
、
需
氧 速
需氧速率
率
进水
曝气池
供氧速率 二沉池 出水
回流污泥 多点进水活性污泥法
污水生物处理活性污泥ppt课件
• 曝气池温度低时，适当延长曝气时间，提高污泥浓度，增加 污泥龄。
• 经常排放曝气器空气管中的积水。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
（二）活性污泥法的运行
（4）曝气池的维护和管理 B. 维护保养
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
（二）活性污泥法的运行
（5）活性污泥法常见问题问答
污泥发红怎么回事？
污泥发红的原因可能是：一进水中含有大量的铁；二 后生动物大量繁殖。 针对前者，铁可能来自于含有铁的废水流入 （如管道破损导致地下水侵入），对处理水质影响 不大。后者要活性污泥以后生动物为主，污泥量少。 通过增大进水流量，减少曝气量来控制。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
（二）活性污泥法的运行
（3）几种类型的曝气池
C. 根据去除的主要污染物
根据去除的主要污染物质可以分为以去除有 机物为主的二级处理活性污泥法，去除有机 物的同时具有脱氮和除磷功能的的二级强化 处理活性污泥法。
出水 二沉池
回流污泥
回流污 泥泵房
剩余 污泥
影响因素：
营养源、pH、水温、溶解氧、进水浓 度、水量水质变化、盐度、油类、毒 性物质
运行参数：
MLSS、SV、SVI、DO、SRT、HRT 污泥负荷、容积负荷
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
• 经常排放曝气器空气管中的积水。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
（二）活性污泥法的运行
（4）曝气池的维护和管理 B. 维护保养
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
（二）活性污泥法的运行
（5）活性污泥法常见问题问答
污泥发红怎么回事？
污泥发红的原因可能是：一进水中含有大量的铁；二 后生动物大量繁殖。 针对前者，铁可能来自于含有铁的废水流入 （如管道破损导致地下水侵入），对处理水质影响 不大。后者要活性污泥以后生动物为主，污泥量少。 通过增大进水流量，减少曝气量来控制。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
（二）活性污泥法的运行
（3）几种类型的曝气池
C. 根据去除的主要污染物
根据去除的主要污染物质可以分为以去除有 机物为主的二级处理活性污泥法，去除有机 物的同时具有脱氮和除磷功能的的二级强化 处理活性污泥法。
出水 二沉池
回流污泥
回流污 泥泵房
剩余 污泥
影响因素：
营养源、pH、水温、溶解氧、进水浓 度、水量水质变化、盐度、油类、毒 性物质
运行参数：
MLSS、SV、SVI、DO、SRT、HRT 污泥负荷、容积负荷
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
水污染控制工程废水好氧生物处理工艺——活性污泥法
污泥龄也就是新增长的污泥在曝气池中平均停留时 间，或污泥增长一倍平均所需要的时间。
污泥龄也称固体平均停留时间或细胞平均停留时间 污泥龄是影响活性污泥处理效果的重要参数。
水力停留时间是指水在处理系统中的停留时间，单 位也是d。HRT＝V/Q，V是曝气池的体积；Q是 废水的流量。
对于推流式活性污泥法，氧的最大需要量出现在污水与污 泥开始混合的曝气池首端，常供氧不足。供氧不足会出现 厌氧状态，妨碍正常的代谢过程，滋长丝状菌。供氧多少 一般用混合液溶解氧的浓度表示。
混合液是曝气池中污水和活性污泥混合后的混合悬 浮液。
混合液固体悬浮物数量是指单位体积混合液中污泥 的含量，单位为mg/L或g/L，工程上还常用kg/m3。
它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。
指混合液悬浮固体中的有机物的重量，单位为 mg/L、g/L或kg/m3。
把混合液悬浮固体在600℃焙烧，能挥发的部分 即是挥发性悬浮固体，剩下的部分称为非挥发性 悬浮固体（MLIVSS）。
向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段 时间以后，污水中即生成一种絮凝体。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 。
活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一 般为0.02－2mm，含水率一般为99.2－ 99.8％，密度因含水率不同而异，一般为 1.002－1.006g/cm3。
1、污泥负荷 在(M活LS性S污)的泥重法量中比，值一(f般oo将d有t机o b物io（mBaOsDs,5F）:M与)活，性称污为泥污泥
负荷，一般用N表示。 污泥负荷又分为重量负荷和容积负荷。 重污量泥负在荷单位(o时rg间an内ic所lo承ad受in的gBrOaDte5,量N，S）单即位单为位kg重B量O活D5性
污泥龄也称固体平均停留时间或细胞平均停留时间 污泥龄是影响活性污泥处理效果的重要参数。
水力停留时间是指水在处理系统中的停留时间，单 位也是d。HRT＝V/Q，V是曝气池的体积；Q是 废水的流量。
对于推流式活性污泥法，氧的最大需要量出现在污水与污 泥开始混合的曝气池首端，常供氧不足。供氧不足会出现 厌氧状态，妨碍正常的代谢过程，滋长丝状菌。供氧多少 一般用混合液溶解氧的浓度表示。
混合液是曝气池中污水和活性污泥混合后的混合悬 浮液。
混合液固体悬浮物数量是指单位体积混合液中污泥 的含量，单位为mg/L或g/L，工程上还常用kg/m3。
它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。
指混合液悬浮固体中的有机物的重量，单位为 mg/L、g/L或kg/m3。
把混合液悬浮固体在600℃焙烧，能挥发的部分 即是挥发性悬浮固体，剩下的部分称为非挥发性 悬浮固体（MLIVSS）。
向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段 时间以后，污水中即生成一种絮凝体。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 。
活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一 般为0.02－2mm，含水率一般为99.2－ 99.8％，密度因含水率不同而异，一般为 1.002－1.006g/cm3。
1、污泥负荷 在(M活LS性S污)的泥重法量中比，值一(f般oo将d有t机o b物io（mBaOsDs,5F）:M与)活，性称污为泥污泥
负荷，一般用N表示。 污泥负荷又分为重量负荷和容积负荷。 重污量泥负在荷单位(o时rg间an内ic所lo承ad受in的gBrOaDte5,量N，S）单即位单为位kg重B量O活D5性
活性污泥法PPT教案
，单位用g/L表示，为MLSS 中的有机物部分。一般城市污水的MLVSS与 MLSS之比在0.75～0.85左右。
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（二）沉降性指标
（1）污泥沉降比（SV）
SV是指一定量的混合液静置30min 以后，沉降的污泥体积与原混合液体积 之比，以百分数表示。正常的污泥在静 置30分钟后，可接近最大密度，所以 SV反映了曝气池正常运行的污泥量。 ✓ 控制剩余污泥的排放量 ✓ 及时反映污泥膨胀等异常现象
活性污泥是高度富集的有机体，只有将其分离处理才能达到净化目的。
活性污泥生长曲线与纯细菌生长曲线相似。比值F/M是重要参数。
➢ 适应期 是微生物的细胞内各 种酶系统对环境的适应过程。
量 对数增长期 减速增殖期 内源呼吸期
➢ 对数增殖期 微生物不受基质限 制，细菌趋于以最大表面积的游离
S(BOD)
单体的形式存在于高浓度有机物废 水中，污泥沉降性不好，不易分离
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5-1 活性污泥法的基本概念
✓当前应用最广泛的技术之一 ✓已有90多年的历史
1. 活性污泥法的基本概念与流程
活性污泥法是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成 表面积较大的菌胶团，大量絮凝和吸附废水中的污染物 ，并将这些物质摄入细胞体内，在有氧条件下，将这些 物质同化为菌体本身的组分，或将这些物质氧化为二氧 化碳、水等物质。这种具有活性的微生物菌胶团或絮状 污泥颗粒的微生物群体即称为活性污泥。以活性污泥为 主体的污水生物处理技术就叫活性污泥法。
(x
y 4
z 2 )O 2
酶 xCO 2
y 2
H2O
H
2〉合成代谢（合成新细胞）
nCx H yO z
nNH3
n(x
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（二）沉降性指标
（1）污泥沉降比（SV）
SV是指一定量的混合液静置30min 以后，沉降的污泥体积与原混合液体积 之比，以百分数表示。正常的污泥在静 置30分钟后，可接近最大密度，所以 SV反映了曝气池正常运行的污泥量。 ✓ 控制剩余污泥的排放量 ✓ 及时反映污泥膨胀等异常现象
活性污泥是高度富集的有机体，只有将其分离处理才能达到净化目的。
活性污泥生长曲线与纯细菌生长曲线相似。比值F/M是重要参数。
➢ 适应期 是微生物的细胞内各 种酶系统对环境的适应过程。
量 对数增长期 减速增殖期 内源呼吸期
➢ 对数增殖期 微生物不受基质限 制，细菌趋于以最大表面积的游离
S(BOD)
单体的形式存在于高浓度有机物废 水中，污泥沉降性不好，不易分离
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5-1 活性污泥法的基本概念
✓当前应用最广泛的技术之一 ✓已有90多年的历史
1. 活性污泥法的基本概念与流程
活性污泥法是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成 表面积较大的菌胶团，大量絮凝和吸附废水中的污染物 ，并将这些物质摄入细胞体内，在有氧条件下，将这些 物质同化为菌体本身的组分，或将这些物质氧化为二氧 化碳、水等物质。这种具有活性的微生物菌胶团或絮状 污泥颗粒的微生物群体即称为活性污泥。以活性污泥为 主体的污水生物处理技术就叫活性污泥法。
(x
y 4
z 2 )O 2
酶 xCO 2
y 2
H2O
H
2〉合成代谢（合成新细胞）
nCx H yO z
nNH3
n(x
水污染控制工程：第十二章 活性污泥法2-2
将上式改写成：
S0 Se Xt
K2Se
(12-12)
定义：
Ls
S0
Se Xt
Q(S0 VX
Se
)
,
Lv
S0
t
Se
Q(S0 Se) V
L`s—以底物去除量为基础得污泥负荷，[kgBOD去除 （kgMLVSS·d)];
L`v—以底物去除量为基础得容积负荷，[kgBOD去除 /(m3·d）。
又∵
ln
X X0
K1t
（12-2`）
X X 0 X X YobsS S Sr S0 S
式（12-2`）
改写为： ln
X0
Yobs Sr X0
K1t
（12-3`）
第三节 活性污泥法数学模型基础
式中：Sr—去除的底物浓度，mg/L； S0—起始的底物浓度，mg/L； S—t时刻（d）的底物浓度，mg/L；
第三节 活性污泥法数学模型基础
2、低底物浓度活性污泥微生物处于减速增殖期阶段：
一般说：F/M比值为0.3~0.6kgBOD/(kgMLVSS·d）时，活性
污泥微生物处于减速增殖期阶段。生化反应器进水BOD常低
于300~500mg/L。由于底物浓度低，活性污泥微生物的增长速
率与底物的降解速率与底物浓度有关，为一级反应。可用下式
K1—对数增殖速率常数，d-1； Yobs—表观产率系数，
例：用完全混合活性污泥法处理高浓度有机废水。废水流量 Q=1000m3/d，BOD5=2000mg/L，曝气池初MLSS=3000mg/L， 回流污泥浓度12000mg/L。导试得：K1=2d-1。Yobs=0.65， MLVSS/MLSS=0.75。要求处理水BOD5=200mgL，试计算曝气 池容积。
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产碱杆菌
丝状菌
草履虫
游泳型纤毛虫
钟虫
固着型纤毛虫
轮虫
线虫
曝气池
曝气池出水堰
曝气池混合液配水进入二沉池
生物量分析：
MLSS表示悬浮固体物质总量，MLVSS挥发性固 体成分表示有机物含量，MLNVSS灼烧残量，表示 无机物含量。
MLVSS包含了微生物量，但不仅是微生物的量， 由于测定方便，目前还是近似用于表示微生物的量。
水污染控制工程第十二章活性污泥法演示文稿
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 回流污泥：1.004～1.006 20～100cm2/mL
活 性 污 泥 法 的 基 本 流 程
活性污泥降解污水中有机物的过程
活性污泥在曝气过程中，对有机物 的降解（去除）过程可分为两个阶段：
吸附阶段
由于活性污泥具有巨大 的表面积，而表面上含 有多糖类的黏性物质， 导致污水中的有机物转 移到活性污泥上去。
稳定阶段
主要是转移到活性 污泥上的有机物为 微生物所利用。
微生物组成特征（一）
➢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 。 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。
➢真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解 碳水化合物，脂肪、蛋白质的功能，但丝状 菌大量增殖会引发污泥膨胀。
处理生活污水的活性污泥
MLVSS: 70% NVSS: 30%来自活性污泥的沉降浓缩性能
污泥沉降比：SV
取混合液至1000mL或100mL量筒，静 止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的 体积，以占混合液体积的比例（%）表 示污泥沉降比。通常，曝气池混合液的 沉降比正常范围为15％-30%。
污泥体积指数：SVI
渐减曝气
阶段（分 步） 曝 气
把入流的一部分从池端引入到池的中部分 点进水。
分步曝气示意图
完全混合法
完全混合的概念
在分步曝气的基础上，进一步大大增加进水点，同时 相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合，长条形池 子中也能做到完全混合状态。
完全混合法
完全混合法的特征
（1）池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生 活环境也基本相同。
•氧 化 沟
• 纯氧曝气
• 活性污泥生物滤池（ABF工艺）
• 吸附－生物降解工艺（AB法）
• 序批式活性污泥法（SBR法）
渐减曝气
➢在推流式的传统曝气池中，混合液的需 氧量在长度方向是逐步下降的。
➢ 实际情况是：前半段氧远远不够，后半段 供氧量超过需要。
➢ 渐减曝气的目的就是合理地布置扩散器， 使布气沿程变化，而总的空气量不变，这 样可以提高处理效率。
微生物组成特征（二）
➢ 原生动物：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3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、等枝虫、独缩 虫、聚缩虫、盖纤虫等。
➢ 后生动物(主要指轮虫、线虫、甲壳虫如水骚类）， 捕食菌胶团和原生动物，是水质稳定的标志。
▪ 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，废水中含无机性悬 浮物较多时，正常有的SVI值可能较低。
活性污泥降解污水中有机物的过程 污水与污泥混合曝气后BOD的变化曲线
对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分 析得到结论：
污 水 中 的 有 机 物
P105
残留在污 水中的有
机物
微生物不能利用的有机物 微生物能利用的有机物
从污水中 去除的有
机物
微生物能利用而尚未 利用的有机物
微生物不能利用的有 机物
微生物已利用的有机 物（氧化和合成）
（吸附量）
增殖的微生物体 氧化产物
曲线①反映污水中有机 物的去除规律； 曲线②反映活性污泥利 用有机物的规律；
曲线③反映了活性污泥 吸附有机物的规律。
这三条曲线反映出，在曝气过程中： 污水中有机物的去除在较短时间( 图中是5h左右)内就基本 完成了(见曲线①)； 污水中的有机物先是转移到(吸附)污泥上(见曲线③),然后逐 渐为微生物所利用(见曲线②)； 吸附作用在相当短的时间(图中是45min左右)内就基本完成 了(见曲线③)； 微生物利用有机物的过程比较缓慢(见曲线②)。
第二节 活性污泥法的发展
一、活性污泥法曝气反应池的基本形式
推流式（PF） 完全混合式 封闭环流式 序批式
二、活性污泥法的发展与演变
有机物去除和 氨氮硝化
• 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
• 高负荷曝气或变形曝气
• 克劳斯法
• 延时曝气
• 接触稳定法
（2）入流出现冲击负荷时，池液的组成变化也较小，因 为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是像推流 中仅仅由部分回流污泥来承担。完全混合池从某种意义上 来讲，是一个大的缓冲器和均和池，在工业污水的处理中 有一定优点。
（3）池液里各个部分的需氧量比较均匀。
浅层曝气
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。
SV不能确切表示污泥沉降性能，故人们想起用 单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性 能，简称污泥指数，单位为mL/g。
SV1 IL混1L 合 混液 3 合 m 0沉 液 的 in淀 中 活悬 性 （ g） 浮 污 m L 固 泥 ） ＝ M S 体 体 （ VLm （ 干 积 L Sg//L SL重 ） （ ）