第四章活性污泥法

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第四章活性污泥法

污水→格栅→泵间→沉砂池→初沉池→活性污泥曝气池→二沉池污水→ 格栅→ 泵间→ 沉砂池→ 初沉池→ 活性污泥曝气池→ →消毒
（1）曝气池：微生物降解有机物的反应场所（2）二沉池：泥水分离（3）污泥回流：确保曝气池内生物量稳定（4）曝气：为微生物提供溶解氧，同时起到搅拌混合的作用。
4.1.2 活性污泥的形态，性质，与评价指标活性污泥的形态，性质，
a.微生物——— 吸附氧化分解作用(污泥) b.有机物——— 废水的处理对象微生物底物(营养) c.充足氧气、充分接触————好氧处理的条件 2.污泥净化反应过程对有机物的降解可分为两个阶段 a.吸附阶段————巨大的比表面积 b.微生物降解作用
有机固形物胶体有机物
胞内，分解为CO2 + H 溶解性有机物胞外，新的合成 H
dS ----有机物利用速率 dt M
Y----产率系数，kgMLVSS/kgBOD。
dX = Kd XV dt e
----自身氧化率，d-1。
Y ( S 0 S e )Q K d VX V dX X = Y Kd XV VX V VX V VX V dt M
4.4.4.完全混合曝气池 4.4.4.完全混合曝气池
特点 ①抗冲击负荷能力强 ②池中各点水质相同，各部分有机物降解工况点相同，便于调控 ③处理效率差于推流式 ④易出现污泥膨胀
4.4.5. 延时曝气活性污泥法
特点 ①由于负荷低，延时曝气池容大，占地面积较大 ②对水质水量变动性强 ③产泥量少 ④处理效果好
2.活性污泥法研究及应用的现状和发展（1）超大型化(集中化) 微型化（2）高效快速(高负荷，节省体积) （3）节能（4）多功能化(N，P) （5）自动化控制管理，参数精密化，控制自动化

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

第四章第一节-活性污泥法

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：
废水中的有机物
残留在废水中的有机物
微生物不能利用的有机物
微生物能利用的有机物
微生物能利用而尚未利用的有机物（吸附量）从废水中去除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）增殖的微生物体
二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的营养食料；
三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能发挥氧化分解作用。
城市污水处理工艺基本流程：污水→格栅→沉砂池→初沉池
→活性污泥曝气池→二沉池→消毒
高碑店污水处理厂的工艺流程图
活性污泥系统
高碑店污水处理厂的工艺流程与平面布置
第一节活性污泥法
一、基本概念与流程二、活性污泥形态与微生物三、活性污泥净化反应过程四、活性污泥法主要影响因素与控制指标
第二节生物膜法
一、生物膜法概述二、生物膜的形成及净化过程三、生物膜法载体四、生物膜法特征五、生物膜反应器
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二沉池曝气池初沉池
初沉池
二期曝气池二沉池
活性污泥法的基本流程
活性污泥处理系统的组成
1.曝气池： 2.二沉池：
微生物降解有机物的反应场所泥水分离
3.污泥回流系统：确保曝气池内生物量稳定 4.曝气系统：为微生物提供溶解氧，同时起到搅拌混合的作用。
活性污泥法处理系统有效运行的基本条件
净化污水的主要的第一的承担者细菌净化污水的第二承担者原生动物指示性生物原生动物通过显微镜镜检是对活性污泥质量评价的重要手段之一原生动物在活性污泥中大约为103个ml01mm原生动物钟虫小口钟虫草履虫盖纤虫肾形虫变形虫后生动物线虫轮虫微生物的生长规律复习适应期对数期平衡期衰老期培养时间微生物生长速率微生物生长速率微生物量的对数微生物量的对数培养时间总菌数活细菌数微生物生长曲线线死细菌数4

活性污泥法

第 4 章污水的生物处理（一）---活性污泥法(Biological Treatment of Wastewater:The Activated Sludge Process)水体自净，氧化塘自然条件下土壤自净，土地处理好氧处理人工条件下活性污泥法生物处理生物膜法厌氧处理自然条件下：高温堆肥、厌氧塘人工条件下厌氧处理技术污泥消化(Aerobic/AnaerobicSuspended-Growth Treatment ProcessesAttached-Growth Treatment Processes)4.1.1. 活性污泥处理法的基本概念与流程Excess sludge4.1.2 活性污泥的形态与活性污泥微生物1．活性污泥的形态: 颜色，味，形状，比重，含水率表面积20-100cm2/ml；有机（75-85%）/无机成分，活性污泥组成：Ma +Me+Mi+Mii微生物惰性有机物无机物自身氧化残留物2．活性污泥微生物（Ma）及其在活性污泥反应中作用细菌：产碱干菌属，芽胞干菌属，动胶杆菌属，假单胞菌属，大肠杆菌属，无色杆菌属等（增殖世代时间20-30min）；数量：107-108个/mL 真菌：丝状菌，霉菌；净化能力与不利影响原生动物：肉足虫类：如变形虫、滴虫，鞭毛虫类，：豆形虫、肾形虫、草履虫；纤毛虫类：钟虫、等枝虫、盖纤虫原生动物------ 细菌的捕食者后生动物：轮虫；水质良好的标志微生物量图：原生动物在活性污泥反应过程中数量和种类的增长与递变模式3．活性污泥微生物的增殖与活性污泥的增长多种属的活性污泥微生物增殖规律与纯种微生物增殖规律相似微生物增殖==活性污泥增殖活性污泥的增殖受活性污泥能含量的控制F/M—有机物量/活性污泥量---有机负荷量适应期X静态培养条件下，活性污泥增长曲线、有机物降解和氧利用速率4．活性污泥絮体的形成意义与作用活性污泥絮凝体形成的骨干---菌胶团活性污泥形成机制：能含量---F/M；电斥力与范德华引力细菌种类：分泌粘着物的细菌：动胶杆菌、黄杆菌、蜡状芽孢杆菌等4.1.3 活性污泥净化反应过程有机物污染物净化---有机物被微生物摄取、代谢与利用1、初期吸附去除初期：5-10 min 30min 内BOD 去除率达到70% 活性污泥强吸附能力的产生源：1）具有很大的表面积：2000-10000m 2/m 3混合液2）多糖类粘质层吸附能力影响因素：1）微生物的生理状态处于饥饿状态的微生物具有最强吸附能力2）反应器中流态吸附不等于降解，吸附能力是有限的，提高吸附能力—污泥曝气2、微生物代谢小分子有机物---细胞壁—微生物体内—内酶—代谢大分子有机物—水解酶—小分子—细胞壁—微生物体内… 有机物的氧化方程：H O H y x C O O z y x O H C z y x ∆++→-++2222)24(新细胞的合成：H O H y n CO x n NO H C O z y x n nNH O H nC n z y x ∆--+-+→--+++2227523)4(2)5()()524(微生物自身氧化：H O nH nCO nO NO H C n ∆++→+222275255)(分解代谢与合成代谢模式图：，NH有机物 +O 2 +能量 20%4.2 活性污泥净化反应影响因素与主要设计、运行参数4.2.1 活性污泥净化反应影响因素1. 营养物质平衡：C ：N ：P= 100：5：1其他微量元素：钠、钾、钙、镁、铁…2. 溶解氧含量： DO ≥2mg/L3. PH 值 6.5-8.54. 水温适宜：10-450C 最佳：15-350C5. 有毒物质：重金属、酚类、甲醛经过培养驯化后，微生物对有毒物质有适应与降解能力（表4-4 p105）4.2.2活性污泥处理系统的控制指标与设计、运行操作参数使活性污泥系统正常、高效运行的基本条件：∙适当的污水水质、水量∙具有活性和足够量的活性污泥生物量∙满足微生物需要的溶解氧∙良好的流态，气、液、固充分接触控制指标（设计、运行操作参数）1、表示及控制混合液中活性污泥微生物量的指标(1)Mixed liquor suspended solids (MLSS)(2)Mixed liquor volatile suspended solids (MLVSS) f=MLVSS/MLSS 0.752、活性污泥的沉降性能及其评价指标（1） 30min 污泥沉降比（%） ~30%Settling Velocity / Sludge （settling ） Volume （SV ）（2）污泥容积指数，Sludge Volume Index （SVI ）定义：曝气池出口处混合液经过30min 沉降后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积（mL/g ）：）（）（）悬浮固体干重（）静沉形成的污泥容积（L g MLSS SV L g L mL SVI /10%//min 30⨯==♣SVI 的意义：SVI ↓沉降性能↑；SVI ↑沉降性能↓♣SVI 正常范围：SVI=70-100（120）城市和生活污水 SVI <100 沉降性能好；100<SVI <200 一般；SVI >200，不好♣SVI与BOD-污泥负荷的关系（城市污水）：300100BOD-污泥负荷（kgBOD/kgMLSS.d） BOD-污泥负荷（kgBOD/kg.d）BOD-污泥负荷与SVI之间的关系3.污泥龄（Sludge age，Mean cell—residence time）污泥增长与剩余污泥的产生与排出剩余污泥产量：∆X=Q W X r+（Q-Q W）X e（g/d）污泥龄：曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比XVX∆=θ（d）rWewrWXQVXXQQXQVX≈-+=)(θ当二沉池处于最佳沉淀状态下：10001000/110)(6max⨯==⇒=LmgmLggmLSVIXr污泥龄的重要性：系统控制参数，生物种类控制4.BOD-污泥负荷F/M —Food-to-microorganism ratioXVQS N M F a s == kgBOD/kgMLSS.d X=MLSS ； Q=进水流量； S a =BOD in ；V=曝气池体积 ♣BOD 容积负荷VQS N a v = kgBOD/m 3.d ♣BOD 负荷对有机物降解与活性污泥增长以及污泥沉降性能的影响（生物处理过程中的两个重要关系）：5.有机物降解与活性污泥增长活性污泥的增殖⇐有机物的降解活性污泥的增殖=合成反应-内源代谢活性污泥增长基本方程：污泥净增长速率=合成速率-内源代谢速率es g dt dX dt dX dt dX ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ 合成速率与有机物利用有关：us dt dS Y dt dX ⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ Y-产率系数内源代谢速率与生物量有关：v d e X K dt dX =⎪⎭⎫ ⎝⎛ K d-衰减系数d -1v d ug X K dt dS Y dt dX -⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ （霍克来金 Heukelekian 方程）净增长速率以天（d ）计时：v d e a VX K Q S S Y X --=∆)(S a -BODin ；S e -BODout ；X v -MLVSSOr ： bVX Q aS X r -=∆ S r =S a -S e ；X=MLSS ♦a ，b---Y ， K d （Y=0.5-0.65；K d =0.05-0.1） ♦污泥泥龄与BOD 污泥去除负荷的关系的推导：由：v d e a VX K Q S S Y X --=∆)(两边同以X V V 除： d v r VK V X YQS V X X -=∆ 令：V X S S Q V X QS N ve a v r rs )(-== BOD 污泥去除负荷（kg/kg.d ）而根据泥龄的定义：X VX ∆=θ ⇒cv V X X θ1=∆则推导出：d rs c K YN -=θ1思考题：推导出水BOD 浓度与污泥泥龄的关系（城市污水20O C ：Y=0.4-0.8 mgVSS/mgBOD ；0.25-0.4mgVSS/mgCOD K d =0.04-0.075 d -1） 6. 有机物降解与需氧v r VX b QS a O ''2+=kg O 2/d ；a '- kg O 2/kgBOD去除；b '- kg O 2/kg 污泥自身氧化由以上式子也可导出两个重要关系：☞单位重量活性污泥需氧量与BOD 污泥去除负荷： v r VX b QS a O ''2+=''''2b N a b VX QS a V X O rs v r V +=+= ☞每降解1kgBOD 的需氧量与BOD 污泥去除负荷：rs r v r N b a QS V X b aQS O 1''''2+=+=a '=0.42-0.53；b '=0.188-0.11 (生活污水)系数 Y ，K d ，a ，b ，；a '，b ' 的确定：d v r V K V X YQS V X X -=∆ ∆X/X Vb VX aQS XV X r -=∆ K O 2/X V●''2b VX QS a V X O v r V += QS r /X V V4.3 活性污泥反应动力学基础♑活性污泥反应：活性污泥对有机物的代谢；活性污泥的增长；活性污泥微生物对氧的利用等生化反应♑活性污泥反应动力学主要研究活性污泥生化反应速率及其影响因素.主要内容：☜有机物降解速率与有机物浓度、活性污泥生物量☜活性污泥增殖速率与有机物浓度、活性污泥生物量 4.3.2 Monod 方程式1.基本方程由描述酶（纯酶）促反应的米-门公式----描述纯种微生物在单一基质上增殖速率的Monod方程μMAXμ=μMAXSS S=KS米-门关系曲线 Monod 曲线E + S ES E+ P μ--微生物比增殖速度，t-1酶基质复合物酶产物μmax--微生物最大比增殖速度，t-1[][]mK S S V V +=max V-基质降解速度 s K S S +=max μμ K m 饱和常数进一步应用到污水处理过程（混合的活性污泥菌群）中： − 因为微生物的比增殖速度（μ）与有机物的比降解速度（v ）成正比： μ∝ v则有机物比降解速度也可以用米门公式描述：sK S Sv v +=max v max-有机物的最大比降解速度，t -1有机物比降解速度的定义：Xdt S S d dt dS X v )(10-=-= S 0，S 进出水有机物浓度t 反应时间所以： s K S Sv dt dS X v +=-=max 1 s K S XS v dt dS +=-max有机物降解速度X=MLVSS当 2max v v = ； 2max max max2212v v s s s s S K S K S K S SK S S v v ==⇒+=⇒+=⇒+=2. Monod 方程式的两点推论（在两种极限有机物浓度下，Monod 方程式的两种简化表示式）（1） S >> K S⇒+=-s K S XS v dt dS max 忽略K S X k X v SXS v dt dS 1max max ===-零级反应（2） S << K S⇒+=-s K S XSv dt dS max 分母中S 忽略不计 XSk XS K v K XS v dt dS ss 2max max ===- 一级反应 VV maxS 在大多数污水生物处理中，用一级反应动力学表示有机物的降解速率是适当的。

第四章污泥处理

第四章污泥处理第四章污泥处理第一节污泥的一般特性在城市污水和工业废水处理过程中产生的沉淀物质，包括污水中所含固体物质、悬浮物质、胶体物质以及从水中分离出来的沉渣，统称为污泥。

正是这些污泥的不断产生，才促使污染物与污水分离，完成污水的净化。

但污泥本身必须及时有效地处理和处置，确保做到“四化”——“减量化”、“稳定化”、“无害化”、“资源化”，才能保证污水处理厂的正常运行和处理效果，保护环境。

污水处理过程中污泥的处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧等一次处理和填埋、土地利用等最终处理。

一、污泥种类1、初沉污泥初沉污泥是指污水级处理系统中初次沉淀池沉淀下来并排除的污泥。

初沉污泥正常情况下多为棕褐色略带灰色，当发生腐败时，则为灰色或黑色。

一般情况下，初沉污泥有难闻的臭味，且随着工业废水比例的增大，臭味会有所降低但工业废水带来气味会增加。

一般初沉污泥的PH值在5.5~7.5之间，含固量在2~4%之间，有机分在55~70%之间。

2、腐殖污泥腐殖污泥是指生物滤池、生物转盘等生物膜法后的二次沉淀池沉淀下来的污泥。

3、活性污泥活性污泥是指污水采用传统活性污泥法处理后在二次沉淀池沉淀下来的污泥，其中扣除回流至曝气池部分后的剩余部分称为剩余活性污泥。

一般活性污泥含固量在0.5~0.8%之间，有机分在70~85%之间，PH值在6.5~7.5之间。

4、化学污泥化学污泥是指化学法一级处理产生的污泥和污水深度处理采用混凝沉淀工艺时产生的污泥，其性质取决于采用的混凝剂种类。

当采用铁盐混凝剂时，可能略显暗红色。

化学污泥气味较小，且极易浓缩或脱水。

由于其中有机分含量不高，所以一般不需要消化处理。

二、污泥的性能指标1、含水量与含水率污泥中的水可分为间隙水、毛细结合水、表面粘附水和内部水等四类：①间隙水是指被大小污泥颗粒包围的水分，约占污泥中水分的70%，它不与污泥直接结合，因而容易与污泥分离，此类水分通过重力浓缩即可显著减少。

第四章污废水处理设施培训-活性污泥法

12. 污泥回流的目的主要是保持曝气池中一定的（）浓度。 A.溶解氧 B.MLSS C.微生物 D.COD的浓度 13. 一般衡量污可生化的程度为BOD/COD为 ( )。 A.小于0.1 B.小于0.3 C.大于0.3 D.0.5~0.6 14. 在好氧的条件下，由好氧微生物降解污水中的有机污染物最后产物主要是（）Ａ.CO2 Ｂ.H2O Ｃ.悬浮固体Ｄ.CO2或H2O
4. 刮泥机的运行管理（1）一般操作（2）回转式刮泥机的维护保养（3）链条刮板式刮泥机的维护保养（4）桁车式刮泥机的维护保养（5）刮泥板应及时更换新部件。
5. 刮泥设备的运行管理 6. 排水设备（溢流堰）及除渣设备的维护保养 7. 浮渣处理与处置
三、曝气池（一）活性污泥法处理工艺 1. 活性污泥法的净化机理 ① 活性污泥对有机物的吸附； ② 被吸附有机物的氧化和同化； ③ 活性污泥絮体的沉淀和分离； ④ 生物硝化； ⑤ 生物脱氮； ⑥ 生物除磷。

（二）活性污泥法主要设计和运行参数 ① 生物固体停留时间（SRT）； ② 有机物负荷、水力停留时间； ③ 活性污泥微生物浓度； ④ 剩余活性污泥量； ⑤ 混合液溶解氧浓度； ⑥ 污泥沉降比、污泥容积指数和污泥界面沉降速度； ⑦ 需氧量与供风量。
3. 活性污泥法的分类和设计运行参数 ① 根据曝气池内混合液的流态分类（推流式、完全混合）； ② 根据曝气方式分类（鼓风曝气、机械曝气；鼓风－机械联合曝气）； ③ 根据去除的主要污染物分类（有机物、脱氮、除磷）； ④ 活性污泥法设计和运行参数；

二、选择 1、生物处理方法的主要目的是去除水中（） A、悬浮状态的固体污染物质 B、溶解或胶体状态的有机污染物质 C、密度较大的颗粒物质 D、所有污染物质 2．鼓风曝气池的有效水深一般为( ) A.2～3m B.4～6m C.6～8m D.8～9m

第四章42活性污泥法影响因素即运行参数

二、主要设计—运行参数 1.表示混合液中活性污泥数量的指标（曝气池）
（1） MLSS浓度——混合液悬浮固体浓度〈混合液污泥浓度〉： mg/L混合液；g/L混合液；g/m3混合液； kg/m3混合液
（2） MLVSS浓度——混合液挥发性悬浮固体浓度
fMLVX SvS对于生：活 f污 0.7 水；5 MLSSX
Q(Sa Se)——每日有机物，k降 g/解 d 量 VXv ——曝气池内混合悬液浮挥固发体性 kg，总量
Xv MLVSS
将（4-21）式各项除以VXv得
Xv VXv
YV QXSrv Kd
（4-22）
剩余污泥量，可按下列公式计算(规范)： 1、按污泥泥龄计算
V ·X ΔX=
C
（6.10.3－1） 2、按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰性悬浮物计算
还有K、Ca、F e 、S等无机元素（2）微量无机元素（3）对于生活污水，BOD5:N:P的比值为100:5:1，但经沉淀池
处理后比值提高，能达到BOD5:N:P=100:20:25
3．DO——溶解氧 1）曝气池在稳定运行时，微生物的耗氧速率（Rr 即需氧速率）
＝曝气器的供氧速率 dc ，其池中的溶解氧DO不变。
Xv——MLVSS
2）活性污泥微生物净增殖的基本方程式：
dx dtg
Yds dtu
KdXv
(4-20)
在曝气池稳，定 dx运、d行 s 均时为常数 dtg dtu
3）在曝气池中MLVSS的净增殖量ΔXv
X v Y(S Q a S e) K dVvX
（4-21）
式中： X v— — 每日（排）增的放 V，长 S kg S/d

四、活性污泥法的不同类型

三、吸附再生活性污泥法
——又称生物吸附法或接触稳定法
混合液曝气过程中第一阶段BOD5的下降是由于吸附作用造成的，对悬浮和胶体状有机物吸附效果明显，对于溶解性有机物吸附作用不大或没有。
三、吸附再生活性污泥法
——又称生物吸附法或接触稳定法主要特点：将吸附、降解两个阶段分别控制在不同的反应器内进行。
九、深水曝气活性污泥法
1)主要特点：
a. 曝气池水深在78m以上； b. 由于水压较大，氧的转移率可以提高，提高了混合液的饱和溶解氧浓度，有利于活性污泥微生物的增殖，相应也能加快有机物的降解速率； c. 曝气池向竖向深度发展，占地面积较小。
九、深水曝气活性污泥法
水深10米左
右，需要风
压5米的风
2)主要缺点： a.曝气时间较长，曝气池容积较大，占地面积大； b.建设费用和用于曝气的电耗很高；
• 适用条件：只适用于处理对处理水质要求较高，且不宜采用污泥处理技术的小城镇污水处理系统，水量一般在1000m3/d以下。
六、高负荷活性污泥法
——又称短时曝气法或不完全曝气活性污泥法
1)主要特点：
➢ BOD有机负荷率高，曝气时间短，约为1.5～3h。曝气池中的MLSS约为200～500mg/L，
➢ 对废水的处理效果较低，BOD去除率70%~75%； ➢ 系统和曝气池的构造等方面与传统法相同。 ➢ 适用于处理对水质要求不高或有些污水厂只需要部分
处理的污水。
七、纯氧曝气活性污泥法
1)主要特点： a. 纯氧中氧分压比空气约高5倍，纯氧曝气可大大提高氧的转移效率；纯氧曝气采用密闭的池
(2)耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；
(3)反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质; (4)运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果； (5)污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀; (6)该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。

第四章污水的好氧生物处理活性污泥法-PowerPoint

主要设计内容：〔1〕工艺流程选择；〔2〕曝气池容积和构筑物尺寸确实定；〔3〕二沉池廓清区、污泥区的工艺设计；〔4〕供氧系统设计；〔5〕污泥回流设备设计。
主要依据：水质水量资料生活污水或生活污水为主的城市污水：成熟设计阅历工业废水：实验研讨设计参数
工艺流程的选择
流程选择是活性污泥设计中的首要效果，关系到日后运转的动摇牢靠以及经济和环境效益，必需在详尽调查的基础上停止技术、经济比拟，以失掉先进合理的流程。
浅层曝气
1953年派斯维尔〔Pasveer〕的研讨：氧在10℃运动水中的传递特征，如以下图所示。
特点：气泡构成和分裂瞬间的氧传递速率是最大的。在水的浅层处用少量空气停止曝气，就可以取得较高的氧传递速率。
浅层曝气
分散器的深度以在水面以下0.6～0.8m范围为宜，可以节省动力费用，动力效率可达1.8～2.6kg〔O2〕 / kW·h。可以用普通的离心鼓风机。浅层曝气与普通曝气相比，空气量增大，但风压仅为普通曝气的1/4~1/6左右，约10kPa，故电耗略有下降。曝气池水深普通3～4m，深宽比1.0～1.3，气量比30～40m3/〔m3 H2O.h〕。浅层池适用于中小型规模的污水厂。由于布气系统停止维修上的困难，没有失掉推行应用。
序批式活性污泥法〔SBR法〕
SBR工艺的基本运转形式由进水、反响、沉淀、出水和闲置五个基本进程组成，从污水流入到闲置完毕构成一个周期，在每个周期里上述进程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反响器内依次停止的。
序批式活性污泥法〔SBR法〕
SBR工艺与延续流活性污泥工艺相比的优点
(1)工艺系统组成复杂，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功用，无污泥回流设备；
纯氧曝气
纯氧替代空气，可以提高生物处置的速度。纯氧曝气池的结构见右图。

第四章活性污泥法(精简版)

第4章活性污泥法 Activated Sludge Processes
陈建军副教授
云南农业大学资源与环境学院
1
活性污泥法主要内容：
一、废水的生物处理方法简介二、活性污泥法的基本原理三、初次沉淀池及维护管理四、曝气池及维护管理五、二沉池及维护管理
一．废水的生物处理方法简介
问题:
• 什么是废水的生物处理?
厌氧生物法
固着生物法－厌氧滤池、厌氧流化床
二、活性污泥法的基本原理
• 废水的耗氧生物处理类型?
• 什么是活性污泥法?
起源?
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• 活性污泥法定义：活性污泥法是污水生物处理的一种方法。即在人工充氧的条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 (P517)
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（2）安全操作
• ①清捞沉淀池的浮渣和清扫沉淀池堰口的污物时，应穿上救生衣或备好救生圈，有专人负责监护，做好安全防护工作。 • ②与排泥管道相连接的地方，应保持良好通风。 • ③刮泥机在运行时，不得多人同时上刮泥机。
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（3）维护保养
• ①刮泥机的电刷、橡胶板等易磨损件，应根据实际运行情况确定更换周期。 • ②斜板沉淀池要保证斜板的完好。应定期进行检修，防止因斜板坍塌、折坏造成排泥不畅或发生其他故障，降低沉淀效果。
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3、活性污泥法对水质的要求
１）营养物(nutrients) • 微生物的代谢需要一定比例的营养物，包括：碳源（BOD）、氮、磷和其他微量元素。 • 生活污水含有微生物所需要的各种元素，某些工业废水可能缺乏氮、磷等重要元素。 • 一般要求营养物比例满足： BOD:N:P=100:5:1。

第四章污水的好氧生物处理--活性污泥法1

曝气池的类型
曝气池的分类：
根据曝气池内的运行方式，可分为连续运行与间歇运行两种；根据曝气池内的流态，可分为推流式、完全混合式和封闭环流式三种；根据曝气方式，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及二者联合使用的机械-鼓风曝气池；根据曝气池的形状，可分为长方廊道形、圆形、方形以及环状跑道形等四种；根据曝气池与二沉池之间的关系，可分为合建式（即曝气沉淀池）和分建式两种。
4.1 基本概念
• 活性污泥的发现
1912年开始，污水曝气产生悬浮状态褐色絮状污泥活性污泥组成：细菌、真菌、原生动物和后生动物 1916年第一个活性污泥法污水处理厂城市污水处理最广泛应用的方法
• 活性污泥法的实质：天然水体自净作用的人工化和强化
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
活性污泥的增殖曲线
• ③ 稳定期： • F/M值下降到一定水平后，有机底物的浓度成为微生物增殖的控制因素； • 微生物的增殖速率与残存的有机底物呈正比，为一级反应； • 有机底物的降解速率也开始下降； • 微生物的增殖速率在逐渐下降，直至在本期的最后阶段下降为零，但微生物的量还在增长； • 活性污泥的能量水平已下降，絮凝体开始形成，活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好； • 由于残存的有机物浓度较低，出水水质有较大改善，并且整个系统运行稳定； • 一般来说，大多数活性污泥处理厂是将曝气池的运行工况控制在这一范围内的。
其中固体物质的组成：
1）活细胞（Ma）： 2）微生物内源代谢的残留物（Me）： 3）吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi） 4）无机物质（Mii）：
有机物 75~85%
活性污泥的性能指标：污泥浓度
3. 混合液悬浮固体浓度（MLSS）：（Mixed Liquor Suspended Solids） MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 单位： mg/L 或 g/m3

第4章活性污泥法共185页

按McKinney的分析：
混合液悬浮固体：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 式中：Ma——有活性的微生物；
Me——微生物自身氧化残留物，即内源代谢残留的微生物
有机体;
Mi——有机污染物，吸附在污泥上未被降解； Mii——无机悬浮固体，吸附在污泥上。
有活性的微生物存在形态——菌胶团：由细菌分泌的多糖类物质将细菌等包覆成的粘性团块。
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污泥体积指数：SVI(污泥指数、污泥容积指数
曝气池出口处出混合液，经30分钟静沉后，每g干泥所形成的湿污泥的体积，简称污泥指数，单位为mL/g。
1L混合液沉淀30min的活性污泥体积（mL） SV(mL/L)
SVI=
=
1升混合液中悬浮固体干重（g）
MLSS(g/L)
反映污泥的凝聚、沉降性能。 SVI应在100～150（有说70～100）。影响SVI的最重要的因素是微生物群体所在的增殖期。太高，沉降性能差，可能膨胀；太低，可能处在内源呼吸期，泥粒细小而紧密，易沉降，活性差，无机物多。实际运行中，一般用SV了解SVI，因为曝气池MLSS变化不大。
• 深井曝气法中，活性污泥经受压力变化较大，实践表明这时微生物的活性和代谢能力并无异常变化，但合成和能量分配有一定的变化。
活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、等枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良好。
2、干固体和水分
含水98％~99％干固体1％~2%
MLSS
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3、活性污泥的组成：
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序批式活性污泥法（SBR法）

第四章好氧活性污泥法

第四章好氧活性污泥法第四章好氧活性污泥法001．细菌是活性污泥在组成和净化功能上的中心，在曝气池混合液中以菌胶团的形式存在。

1．微生物代谢的两方面，分解代谢与合成代谢都具有降解有机物净化废水的作用。

3．水温不仅影响微生物的活动，而且影响水中溶解氧的含量。

4．微生物代谢净化污水，要求BOD：N：P必须有适当的比例100：5：1。

5．完全混合活性污泥法比传统活性污泥法有较强的承受冲击负荷的能力。

6．曝气系统可分为鼓风曝气系统和机械曝气系统两大类。

7．污泥回流的目的是为维持曝气池内具有足够种类、数量和活性的微生物。

8．二次沉淀池除了进行泥水分离外还要浓缩和暂时贮存污泥。

9．好氧活性污泥法的三个基本要素是什么？答：好氧活性污泥法的三个基本要素是：有机营养物质、微生物、溶解氧。

10．污水的微生物处理法主要去除对象是什么？如何划分生物处理技术？答：污水的生物处理技术主要用于去除污水中呈溶解状态和胶体状态的有机性污染物，按参与代谢活动微生物的习性分为好氧法和厌氧法两大类，好氧法又分为活性污泥法和生物膜法。

11．活性污泥处理系统由哪些部分构成？答：由曝气池，二次沉淀池，曝气系统，污泥回流系统，剩余污泥排放系统构成。

12．简述活性污泥法净化有机污水的机理。

答：有机污染物从污水中去除的过程，实质就是污染物作为营养物质被活性污泥中的微生物摄取、代谢的过程，一般分为两个阶段，（1）初期吸附去除：污水与活性污泥接触的初期，污水中的有机污染物即被大量去除，主要靠物理和生物吸附完成，是被微生物外面的大量粘液质吸附到细胞表面的过程。

（2）吸附到细胞表面的污染物，经数小时后，小分子直接进入细胞，大分子被水解后进入，或通过透膜酶进入，被摄取到细胞体内的有机污染物，在各种酶的参与下进行生化反应，由微生物通过合成代谢、分解代谢和内源呼吸，被净化去除。

13．微生物生长繁殖曲线包含了哪几部分？答：微生物生长繁殖曲线，反映了随着时间的推移，微生物数量、需氧量、微生物特性与有机污染物数量之间的相互关系，该曲线包括四个阶段：适应期、对数增长期、减衰增长期、内源呼吸期（自身氧化期）。

第四章活性污泥法

（经验：油分>20%VSS时，AS被油分浸渍，降低去油能力）
（三）活性污泥法对进水水质的要求
（c）溶微生物可生存（耐受），故以此为标准进行稀释处理可解决问题。
盐浓度高，丝状菌成块状，沉降性显著改善；钙离子浓度高，与代谢产物CO2生成CaCO3，增
• ⑤水量、水质变化；
• 有机负荷高，使出水残留量增加；引起AS系统污泥膨胀；
• 水量过大，二沉池表面负荷增大，沉降分离效果差；
• 水量波动大，影响二沉池污泥分离。
解决方法：设置均化调节池。
（三）活性污泥法对进水水质的要求
• ⑥其它：
（a）悬浮物质：
✓ 过高使剩余活性污泥量增大，Biofilm异常增殖，且 MLVSS/MLSS降低；
（三）活性污泥法对进水水质的要求
③水温
• 过高：40C，蛋白变质，微生物失去活性；
• 过低：降低微生物的活性；设计时使处理装置充分适应低温处理的要求。
④进水浓度：
对于高浓度、危害微生物活性的有机物；采用先稀释、驯化，或多点进水；
Biofilm法采用处理水循环，以稀释原水。
（三）活性污泥法对进水水质的要求
3、初级沉淀池的运行管理
(3)正常管理 ①水面监视
监视水面可以很容易地发现异常污水的流入；
②设备的维护
检查除渣设备、刮泥机、污泥计量装置、污泥泵、自控装置等是否正常；
③刮泥机
应根据构造、控制方法、污泥发生量等决定运行方法； ④排泥
排泥量（m³/d)=进水量（m³/d)/10000·(进水SS-出水SS） mg/L
③操作人员应经常检查初次沉淀池浮渣斗和排渣管道的排渣情况，并及时清除浮渣。清捞出的浮渣应妥善处理；
④刮泥机待修或长期停机时，应将池内污泥放空；

第四章活性污泥法2

第一节活性污泥法的基本原理
1. 基本概念与流程活性污泥：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呈黄褐色絮体。活性污泥法：是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。实质：人工强化下的微生物的新陈代谢(包括分解和合成)
第一节活性污泥法的基本原理
活性污泥的基本工艺流程图如下：
预处理
第一节活性污泥法的基本原理
（1）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SS、调节水质，使有机氮和有机磷变成 NH4+或正磷酸盐、大分子变成小分子，同时去除部分有机物。（注：此操作系统不是所有活性污泥系统都有的）（2）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和硝化反应、反硝化反应。（3）二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。生物处理系统：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，排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定或 MLSS恒定。
第一节活性污泥法的基本原理
（2）微生物组成及其作用组成：包括细菌、真菌、原生动物、后生动物及其食物链。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(丝状)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。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），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与污水处理的质量。

第四章 活性污泥法

第四章 活性污泥法

活性污泥法

第四章 第一节-活性污泥法

活性污泥法

第四章 污泥处理

第四章 污废水处理设施培训-活性污泥法

第四章42活性污泥法影响因素即运行参数

四、活性污泥法的不同类型

第四章污水的好氧生物处理活性污泥法-PowerPoint

第四章 活性污泥法(精简版)

第四章 污水的好氧生物处理--活性污泥法1

第4章活性污泥法 共185页

第四章好氧活性污泥法

第四章活性污泥法

第四章 活性污泥法2

第四章活性污泥法

第四章活性污泥法

第四章第一节-活性污泥法

第四章污泥处理

第四章污废水处理设施培训-活性污泥法

第四章活性污泥法(精简版)

第四章污水的好氧生物处理--活性污泥法1

第4章活性污泥法共185页

第四章活性污泥法2