污水的好氧生物处理活性污泥法1
好氧生物处理-活性污泥法
The Global Institute for Urban and Regional Sustainability (GIURS)Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration (SHUES)East China Normal University (ECNU)Shanghai · 200241· China---speaker ：Annie 污水好氧生物处理---活性污泥法活性污泥法概述活性污泥法的净化过程与机制活性污泥法的性能指标及有关参数活性污泥法的各种演变及应用曝气池的类型与构造一、活性污泥法概述•基本原理：该法是在人工充氧条件下，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，多余部分排出活性污泥系统。
•基本工艺流程:初次沉淀池曝气池回流污泥泵房二次沉淀池鼓风机房进水出水空气回流活性污泥剩余污泥•历经主要阶段：吸附阶段氧化阶段絮凝体形成与沉降阶段•活性污泥的形态，组成形态：多为黄色或褐色絮体，含水率超过99％，比表面积大。
组成：活性污泥由四部分组成•（1）Ma——活性污泥微生物；•（2）Me——活性污泥代谢产物；•（3）Mi——活性污泥吸附的难降解惰性有机物；•（4）Mii——活性污泥吸附的无机物。
微生物组成：细菌（90％－95％，甚至100％）、真菌、原生动物、后生动物菌胶团细菌丝状菌指示性动物•环境因素对活性污泥微生物的影响1.BOD负荷率（污泥负荷）2.营养物质一般平衡时用BOD5:N:P的关系来表示，一般需求为100:5:1 3.PH最适宜PH为6.5~8.5之间PH<6.5，真菌增长利于丝状菌易膨胀PH>9时，菌胶易解体活性污泥凝体遭到破坏。
污水处理 活性污泥法
污水处理活性污泥法活性污泥法是目前常用的污水处理方法之一，通过调节污水中的氧化还原电位、溶解氧浓度、污泥的混合活性等参数，从而促进有机物的降解和去除。
本文将详细介绍污水处理中的活性污泥法的原理、工艺流程、运行要点等内容。
一、原理活性污泥法是利用厌氧和好氧微生物的协同作用，将有机物降解为无机物的过程。
在好氧条件下，厌氧微生物通过氧化有机物、硝化硝酸盐等反应，将有机物转化为无机物。
而在厌氧条件下，好氧微生物通过还原反应，使带有氧的无机物还原为有机物。
二、工艺流程1、前处理：包括进水调节和初级过滤等步骤，目的是去除大颗粒杂质、调整污水的水质和水量。
2、活性污泥处理：将经过前处理的污水引入活性污泥池。
通过不断的搅拌、曝气等方式，促进污水中的有机物降解。
3、沉淀池处理：活性污泥法中产生的混合液经过一段时间的静置，使污泥与水分离，沉淀至池底。
4、出水处理：经过沉淀后的清水从上方取出，经过二次过滤和消毒等步骤，最终实现出水的净化和回用。
三、运行要点1、污水处理设备的维护保养：定期清理设备及管道，确保正常运行和通畅。
2、活性污泥的管理：控制进水水量和水质，根据实际情况调整搅拌和曝气的方式和参数。
3、污泥的处理和回用：及时清理沉淀池中的污泥，可以通过浓缩、脱水等方式处理后用于农田肥料或填埋。
4、出水水质的监测与控制：监测出水的COD、氨氮、总磷等指标，根据环保要求进行调整和控制。
附件：1、活性污泥处理工艺流程图2、活性污泥法相关设备的使用说明书法律名词及注释：1、污水处理：指对废水进行预处理和精处理，以达到排放排放标准或再利用的要求。
2、活性污泥：一种富含微生物的混合物，能够有效降解污水中的有机物。
3、厌氧：生物在缺氧或无氧条件下生长和代谢的过程。
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
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
废水好氧生物处理工艺(1)——活性污泥法
废水好氧生物处理工艺——活性污泥法第一节活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的基本工艺流程1、活性污泥法的基本组成①曝气池：反应主体②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。
③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。
④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。
⑤供氧系统：提供足够的溶解氧2、活性污泥系统有效运行的基本条件是：①废水中含有足够的可容性易降解有机物；②混合液含有足够的溶解氧；③活性污泥在池内呈悬浮状态；④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；⑤无有毒有害的物质流入。
二、活性污泥的性质与性能指标1、活性污泥的基本性质①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；比重：略大于1，（1.002~1.006）；粒径：0.02~0.2 mm；比表面积：20~100cm2/ml。
②生化性能：1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%；固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。
2、活性污泥中的微生物：①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；基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌；2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟；4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。
② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标：① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）：我们平常说的悬浮物。
MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）：MLVSS = M a + M e + M i ；（有机部分）在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的， 0.75~0.85③ 污泥沉降比（SV 30）：是指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； 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； 正常数值为20~30%。
常见的污水生物处理方法
常见的污水生物处理方法污水处理是指对污水中的有机物、无机物、悬浮物、微生物等进行处理，以达到排放标准或者再利用的要求。
生物处理方法是其中一种常见的污水处理方法，通过利用微生物的生长代谢作用，将有机物降解为无机物，从而净化污水。
以下是常见的污水生物处理方法：1. 活性污泥法活性污泥法是一种广泛应用的生物处理方法，主要包括接触氧化池、好氧池和厌氧池。
在接触氧化池中，污水与活性污泥接触，有机物被微生物降解。
好氧池中提供充足的氧气，进一步降解有机物。
厌氧池则用于去除氮和磷。
该方法具有处理效果好、适应性强等优点。
2. 人工湿地法人工湿地法利用湿地植物和微生物的作用，对污水进行处理。
通过植物的吸收、降解和微生物的降解作用，去除有机物、氮、磷等污染物。
人工湿地法具有处理效果稳定、造价低廉等特点，适合于小型污水处理厂和农村污水处理。
3. 曝气生物滤池法曝气生物滤池法是利用生物膜和微生物的作用，将污水中的有机物进行降解。
污水通过滤池，生物膜上的微生物利用有机物进行生长和降解。
曝气系统提供充足的氧气，促进微生物的降解作用。
该方法具有处理效果好、运行稳定等优点。
4. 厌氧消化法厌氧消化法是将污泥在无氧条件下进行降解，产生沼气。
厌氧消化池中的微生物通过厌氧呼吸将有机物降解为沼气和沉淀物。
沼气可以作为能源利用，沉淀物则可作为肥料利用。
该方法具有能源回收、减少污泥量等优点。
5. 膜生物反应器法膜生物反应器法是利用膜技术与生物处理相结合的方法。
通过膜的过滤作用，将污水中的悬浮物和微生物截留在膜上，达到净化的目的。
该方法具有处理效果好、占地面积小等优点。
6. 固定化生物法固定化生物法是将微生物固定在载体上，形成生物膜或者颗粒，利用其降解污水中的有机物。
固定化生物法具有降解效果好、抗冲击负荷能力强等特点。
以上是常见的污水生物处理方法，每种方法都有其适合的场景和优缺点。
在实际应用中，可以根据污水的性质、处理要求和经济条件选择合适的处理方法。
活性污泥法处理工艺12种方法分析
活性污泥法处理工艺12种方法分析1.均质好氧处理：将废水和污泥充分混合，提高废水中的氧气浓度。
这种方法适用于高浓度有机污染物的处理，但需要消耗大量的能源。
2.好氧/厌氧处理：将废水先在好氧条件下处理，然后在厌氧条件下处理。
好氧处理可降解大部分有机物，厌氧处理可进一步降解残余有机物。
这种方法适用于高浓度有机污染物和难降解有机污染物的处理。
3.好氧/好氧处理：将废水先在好氧条件下处理，然后在另一个好氧环境中进行处理。
这种方法适用于高浓度有机污染物和有机物质的处理，可以提高废水的处理效果。
4. 上流anaerobic/好氧处理：将废水先在厌氧条件下处理，然后在好氧条件下处理。
这种方法适用于高浓度有机污染物和难降解有机污染物的处理。
5.小区间好氧处理：将废水分成几个小区间进行好氧处理，可以减少废水中的应激反应，提高废水的处理效果。
6.好氧/厌氧/好氧处理：将废水依次在好氧、厌氧和好氧条件下处理，可以提高废水的处理效果，适用于高浓度有机污染物和难降解有机污染物的处理。
7.好氧/造粒处理：通过维持污泥中的菌群结构，形成颗粒状的污泥，提高废水中有机物的去除效率。
这种方法适用于高浓度有机污染物的处理。
8.外加剂处理：向废水中加入外加剂，如营养物质、微生物、酶等，以促进有机物的降解。
这种方法适用于难降解有机污染物的处理。
9.温度控制处理：控制废水处理过程中的温度，可以提高废水中有机物的去除效率。
这种方法适用于低温条件下的废水处理。
10.进水调节处理：对进水中的COD/N/P比例进行调节，可以改善废水处理的效果，提高污泥的活性。
11.吸附填料处理：在活性污泥法中加入吸附填料，如生物膜或生物滤料，可以提高废水中有机物的降解效率。
12.气浮技术处理：将废水中的浮性物质通过气浮的方式分离，可以提高废水的处理效果。
这种方法适用于废水中的悬浮物较多的情况。
综上所述，活性污泥法的12种处理方法各有优劣，可以根据不同废水的特性和处理需求选择适合的方法进行处理。
污水的好氧生物处理
污水的好氧生物处理随着城市化的发展，污水成为一大难题。
而作为一种可持续的方法，好氧生物处理越来越成为处理污水的首选方案。
好氧生物处理通过利用微生物来降解有机物质和氮磷等营养物，最终将污水转变为优质的水资源，以此保护环境和人类健康。
本文将对好氧生物处理的原理、类型、工艺和优势进行详细介绍。
一、好氧生物处理的原理好氧生物处理利用氧与有机物质反应的原理来移除污水中的有机物质和营养物。
在好氧条件下，细菌和其他微生物会利用有机物质和氨氮等营养物质作为能量来源和碳源，进而将其转变为二氧化碳和水等不含污染物质的无害物质。
这个过程可以简单的视为有机物质的氧化过程。
此外，好氧生物处理还可以通过混合固液方式来去除固体颗粒，提高水的清洁度。
二、好氧生物处理的类型好氧生物处理主要有两种类型：传统好氧生物处理和活性污泥法。
传统好氧生物处理是将污水引入池中，然后注入氧气。
氧气会刺激微生物菌群分解有机物质，从而将其转化为水和二氧化碳。
活性污泥法又分为好氧污泥法和好氧-厌氧污泥法。
好氧污泥法是将有机物质和氮磷等营养物质混合在一起，再将其注入到好氧生物反应器中。
在这里，微生物会迅速繁殖，消耗有机物质和氮磷等营养物质。
当污水经过反应器的时间足够长后，微生物数量会达到一个峰值，此时污水中的有机物质和氮磷等营养物质的浓度会下降到可以接受的范围。
最终，微生物会沉淀，并被再次注入反应器作为下一轮处理的初始菌苗。
好氧-厌氧污泥法与好氧污泥法类似。
最大的区别在于反应器的内部具有好氧区和厌氧区。
此方法可以更好地控制污水的营养物质浓度，并更好地降低化学需氧量。
三、好氧生物处理工艺好氧生物处理工艺一般包括以下流程：1.预处理在输入反应器前，需要进行预处理，包括过滤、细菌消毒、水解和厌氧治理，以确保反应器内微生物群落平衡。
2.好氧处理阶段在反应器内，注入氧气以滋养好氧菌群。
在好氧条件下，微生物将有机物质分解转换为二氧化碳和水。
3.沉淀阶段处理后的水被放入一个沉淀池，以使栖息在水中的微生物得以沉淀。
常见的污水生物处理方法
常见的污水生物处理方法污水处理是指对污水进行处理，去除其中的污染物质，使其达到排放标准或可再利用的水质要求。
生物处理是污水处理的一种常见方法，通过利用微生物的作用，将有机物质转化为无机物质，从而达到净化水质的目的。
本文将介绍几种常见的污水生物处理方法。
1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的生物处理方法，通过在处理池中加入活性污泥，利用其中的微生物对有机物进行降解。
活性污泥法主要包括曝气池和沉淀池两个部分。
曝气池中通过搅拌和通气使污水与活性污泥充分接触，微生物利用有机物进行生长和降解。
随后，污水进入沉淀池，通过停留时间的延长，使悬浮物沉淀下来，净化水质。
最后，从沉淀池中取出一部分活性污泥，回流到曝气池，维持微生物的数量和活性。
2. 厌氧处理法厌氧处理法是一种在无氧条件下进行的生物处理方法，主要用于处理高浓度有机废水。
在厌氧处理过程中，微生物利用有机物进行发酵，产生甲烷等有害气体。
厌氧处理法主要包括厌氧池和沉淀池两个部分。
厌氧池中的微生物通过厌氧呼吸将有机物降解，产生甲烷等气体。
随后，污水进入沉淀池，通过停留时间的延长，使悬浮物沉淀下来，净化水质。
厌氧处理法具有处理高浓度有机废水的优势，但需要注意控制产气量和处理后的气体排放。
3. 人工湿地法人工湿地法是一种利用湿地植物和微生物对污水进行净化的生物处理方法。
人工湿地可以分为自然湿地模拟和人工湿地两种类型。
在人工湿地中，湿地植物通过吸收和吸附的方式去除污水中的有机物和营养物质，同时微生物利用有机物进行降解。
人工湿地法具有处理效果稳定、运行成本低的特点，适用于处理一般的污水。
4. 海水稻种植法海水稻种植法是一种创新的污水生物处理方法，通过在污水处理系统中种植海水稻，利用其对污水中的营养物质进行吸收和吸附。
海水稻种植法不仅可以净化污水，还可以产生经济价值。
海水稻种植法适用于处理含有较高浓度营养物质的污水，如农田排水和养殖废水。
5. 厌氧-好氧处理法厌氧-好氧处理法是一种结合了厌氧和好氧处理的生物处理方法。
污水的好氧生物处理—活性污泥法
活性污泥法的微生物种群丰富多样， 包括好氧细菌、原生动物和后生动物 等，这些微生物共同作用，使活性污 泥法具有较高的净化效率和稳定性。
去除大颗粒杂质 调节水质和水量 减轻后续处理负荷 提高污泥活性
曝气池中的微 生物通过曝气 设备获得足够
的溶解氧
微生物在曝气 池中降解有机 物，产生二氧
化碳和水
曝气池中的溶 解氧浓度需保 持在一定范围 内，以保证微 生物的正常生 长和降解效率
改进措施：采用 低能耗工艺，提 高设备效率；
应用实例：某城市 污水处理厂采用活 性污泥法处理污水， 取得了良好的效果。
序批式反应器（SBR）工艺：通过间 歇运行方式，实现反应池内混合液的 交替循环流动，提高处理效果和抗冲 击负荷能力。
膜生物反应器（MBR）工艺：结合膜 分离技术，实现悬浮固体和活性污泥 的有效分离，提高出水水质和容积负 荷。
活性污泥法是一种生物处理技术，通 过好氧微生物的代谢作用，将污水中 的有机物转化为稳定的无机物，从而 达到净化污水的目的。
活性污泥法的作用机制还包括沉淀和 固液分离过程，将微生物和污水中的 悬浮物从水中分离出来，使出水水质 得到改善。
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活性污泥中的微生物通过吸附和降解 有机物，将其转化为二氧化碳和水， 同时释放能量供微生物生长繁殖。
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氧化沟工艺：通过循环流动的水体 实现有机污染物的降解，具有较好 的脱氮除磷效果和稳定性。
移动床生物膜反应器（MBBR）工艺： 通过在反应器内投加悬浮填料，增加 生物膜附着表面积，提高处理效果和 抗冲击负荷能力。
活性污泥法与A2O工艺的联合应用 活性污泥法与氧化沟工艺的联合应用 活性污泥法与SBR工艺的联合应用 活性污泥法与MBR工艺的联合应用
第一章第二节 活性污泥法生物处理概论
（3）微型后生动物
5、管理中的指示生物
原生动物和后生动物出现的顺序：细菌－植物型 鞭毛虫－肉足类－动物型鞭毛虫－游泳性纤毛虫、 吸管虫－固着性纤毛虫－轮虫
原生动物和微型后生动物的演替判断水质和污水 处理程度，还可以判断污泥培养成熟程度；
根据原生动物的种类判断活性污泥和处理水质的 好坏；
根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化 过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。
BOD负荷很低时出现的微生物
游仆虫属 鳞科虫属等 标志：硝化过程正在
进行 解决：提高BOD负荷
或采用两套系统
游仆虫属
个体详细图
游仆虫属捕食
鳞可虫属1
鳞可虫属2
有毒物质流入时微生物的变化
现象： 原生动物和轮虫等后
生动物减少 楯纤属急剧减少 解决措施：增加曝气
池微生物浓度，去除 有毒物质
BOD5/COD>0.3才适宜采用生化处理 未处理城市污水的BOD5/COD在0.3-0.8之间。 投资少、成本低、工艺设备较简单、运行条件平和，不
产生二次污染 成为污水处理工艺的主流技术，已广泛用于生活污水和
工业废水的处理。 世界各国污水处理厂90%以上采用生物处理技术。美国
共有废水处理厂18000多座，其中84%为二级生物处理厂， 英国有废水处理厂3000多座，几乎全部是二级生物处理 厂。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、 寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率 在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨 胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示 生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的 大小用数量来判断处理效果。
水污染控制工程废水好氧生物处理工艺——活性污泥法
污泥沉降比是指曝气池混合液在l00mL量筒中， 静置沉降30min后，沉降污泥所占的体积与混合 液总体积之比的百分数。所以也常称为30 min沉 降比。 正常的活性污泥在沉降30min后，可以接近它的 最大密度，故污泥沉降比可以反映曝气池正常运 行时的污泥量。可用于控制剩余污泥的排放。 它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况，便于及 早查明原因，采取措施。 正常值20-30%
污泥龄（sludge age)是曝气池中工作着的活性污 泥总量与每日排放的污泥量之比，单位是d。 在运行稳定时，曝气池中活性污泥的量保持常数， 每日排出的污泥量也就是新增长的污泥量。 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。 活性污泥絮凝体的大小不同，所需要的最小溶解氧浓度也 就不一样。絮凝体越小，与污水的接触面积越大，也越利 于对氧的摄取，所需要的溶解氧浓度就小。反之絮凝体大， 则所需的溶解氧浓度就大。 为了使沉降分离性能良好，较大的絮凝体是所期望的，因 此溶解氧浓度以2mg/L左右为宜。
活性的微生物 微生物自身氧化的残留物 吸附在活性污泥上不能被生物降解的有机物 和无机物组成。
① 曝气池：反应主体 ② 二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质； 2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③ 回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2） 改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④ 剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径 之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤ 供氧系统： 提供足够的溶解氧
第七章 废水的好氧生物处理(一) ：活性污泥法
第七章废水的好氧生物处理（一）：活性污泥法246、活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？247、何谓活性污泥？其主要特征是什么？248、活性污泥正常运行的必要条件是什么？249、判断污泥沉降性能的指标有哪些？何谓污泥容积指数（SVI）？何谓污泥沉降比（SV）？它们与曝气池中的污泥浓度有何关系？写出有关公式并说明其含义。
250、为什么说污泥容积指数能较全面地反应污泥的沉降性能？具有良好沉降性能的污泥的SVI值一般为多少？251、如果曝气池的污泥沉降比（SV）为30％，混合液中的活性污泥浓度为MLSS＝2500mg/L。
求污泥容积指数SVI。
252、从曝气池中取混合液500ml，置于500ml的量筒中沉淀半个小时后的污泥体积为150ml。
试计算SV。
若曝气池中的MLSS为3000mg/L，求SVI。
根据计算结果说明该曝气池的运行是否正常？253、曝气池中的MLSS＝2200mg/L，其1000ml混合在量筒中经30min沉淀后的污泥体积为180ml。
试计算SVI、所需的污泥回流比R及回流污泥浓度X R。
254、何谓食料比？它与污泥的增长特性有何关系？255、试根据污泥增长曲线说明污泥的增长规律。
256、为什么说完全混合运行的反应器中的污泥增长处于污泥增长曲线上的一个点而以推流式运行的反应器中的污泥增长规律则是增长曲线上的一段？257、试描述推流式和完全混合式反应器中的水力流态及其主要特征。
258、微生物对废水中有机物的降解可分为几个阶段？各阶段对污染物去除的机理是什么？259、影响活性污泥对有机物降解的因素有哪些？应如何控制？260、活性污泥对废水中的营养要求如何？为什么？261、某生产废水用生物处理法进行处理。
其流量为Q=5000m3/d，进水BOD5浓度为C0=3000mg/L，氨氮含量为10mg/L，磷含量为2mg/L。
要求BOD5的去除率达90％。
问：该废水中的氮、磷含量能否能满足微生物生长的需求？如不够，每天应补充多少氮和磷的量（kg/d）？262、曝气的作用是什么？有哪些要求？263、衡量曝气设备的指标有哪些？何谓动力效率？何谓充氧能力？264、曝气的方法有哪几种？各适用于什么反应器工艺？265、曝气池的需氧量、吸氧量和供养量之间有什么关系？267、何谓氧转移的折算系数α，何谓溶解度折算系数β？如何通过试验测定它们的值？268、在曝气池混合液中进行不稳定状态的曝气充氧试验。
工艺方法——活性污泥法处理污水
工艺方法——活性污泥法处理污水工艺简介城市污水一般属于低浓度有机废水，目前的主体工艺为活性污泥法，活性污泥法为好氧生物法的一种，活性污泥法是当前城市污水处理的各种技术中应用最为广泛的污水处理技术之一。
一、基本原理在利用活性污泥法对污水处理过程中，主要是利用活性污泥中的一些好氧细菌来氧化、吸附污中的有机物，并对污水中的有机物进行分解，使其转化为二氧化碳和水，实现对污水的净化。
活性污泥法作为生物化学污水处理方式的一种，需要在有氧条件来进行，主要是依靠好氧的细菌，利用细菌自身分泌的体外酶来分解水中的胶体性有机物，使其转变为能够溶解的有机物状态，同时借助于好氧细菌细胞膜使这些可以溶解的有机物参透到其他新的细胞内部，即将有机物氧化控制、分解和合并为新的细胞主体，并在细菌体内酶作用下将有机物分解为二氧化碳和水，使污水达到预期的净化效果。
二、常见问题1、污泥上浮在活性污泥法的二沉池中，比较容易产生污泥沉降性能不好，大部分污泥不沉淀而随水流出，或者成块从池下部浮起而随水漂走，极大地影响了出水的水质。
这种现象的产生既有管理上的原因，也有设计考虑不周的原因。
从操作管理方面考虑，二沉池污泥上浮的原因主要有3种：污泥膨胀、污泥脱氮上浮和污泥腐化。
（1）污泥膨胀正常的活性污泥沉降性能良好，含水率一般在99%左右。
当活性污泥变质时，污泥含水率上升，体积膨胀，不易沉淀，二沉池澄清液减少，此即污泥膨胀。
污泥膨胀主要是由于大量丝状细菌（特别是球衣细菌）在污泥内繁殖，使泥块松散，密度降低所致；也有由真菌的大量繁殖引起的污泥膨胀。
（2）污泥脱氮上浮当曝气时间较长或曝气量较大时，在曝气池中将会发生高度硝化作用而使混合液中含有较多的硝酸盐（尤其当进水中含有较多的氮化物时），此时，二沉池可能发生反硝化而使污泥上浮。
有试验表明，若使硝酸盐含量较高的混合液静止沉淀，在开始的22min-90min内污泥沉降较好，再以后则会发现由于反硝化作用而产生氮气，在污泥中形成小气泡，使污泥比重降低，整块上升，浮至水面。
第八章 污水的好氧生物处理
24——14-20
11-25——14-21 注意：三个假定（75-76页） 即：微生物和底物浓度均匀，为常数，O供应
充分
例题中：总变化系数未用
已知部分参数，选择常数，求得出水 溶解性BOD5，计算体积和需氧量
深度、曝气或布气变化与否、变化方式等 （空间：产生、传递；时间：长短） 池型——推流、完全混合（分建与合建）、二 池结合
池深1/2处设排液管，为什么？—— 投产时驯化活性污泥
二沉池：
水力停留时间 水力表面负荷 堰板溢流负荷 污泥层深度（沉降性能指标） 固体表面负荷
整个工艺系统参数
水质水量 回流污泥量 回流比 回流污泥浓度 剩余污泥排放量 泥龄
四、曝气运行：
曝气时间（水力停留时间）、曝气深度、曝气或 布气变化与否、变化方式等（空间：产生、传 递；时间：长短）
加上——某些其他工艺参数的改变——活性污泥 法的发展和演变
渐减曝气——推流，布气距离 分步曝气——进水分配，布水
完全混合——更加均匀，缓冲能力更强（水、气、 污泥）
浅层曝气、深层曝气（深井曝气）——曝气深度
延时曝气、氧化沟——偏低，无剩余活性 污泥，内源呼吸
变型曝气、克劳斯法、纯氧曝气、AB中A 段——偏高，为什么可以？？
2. 泥龄
至少大于三天，为什么？一般微生物生长 世代期为3天
脱氮除磷（见后）分别需要低负荷高泥 龄；高负荷低泥龄
F/M越高，泥龄越小，活性越高 （SOUR——生物活性），分解能力越 强，沉降差
可变微孔曝气器——可调整曝气量， 节约能源；
射流曝气器——省掉鼓风机。
污水的好氧生物处理活性污泥法
§14-2 气体传递原理和曝气池
本节重点
❖双膜理论 ❖影响KLa的因素 ❖机械曝气与鼓风曝气
构成活性污泥法有3个基本要素:
一是引起吸附和氧化分解作用的微生物， 也就是活性污泥； 二是废水中的有机物，它是处理对象，也 是微生物的食料； 三是DO，没有充足的DO，好氧微生物 既不能生存，也不能发挥氧化分解作用。
EA
R0 S
100％
动力效率EP
EA
R0 S
100％
式 中 ： R0—— 温 度 20℃ ， 大 气 压 力 101.325kPa条件下，单位时间转移到无氧清 水中的总氧量（kgO2/h）；
S——供氧量(kg/h)，S＝GS×21％×1.33 ＝0.28GS；
GS——供空气量，（m3/h）；
21%——氧在空气中所占的体积百分数；
ρsO——液相中氧的饱和浓度，mg/L； ρO——液相内氧的实际浓度，mg/L。
dm dt
Kg
A sO
O
由于dm＝V·dρO (V为液体的 体积)，则前式可改写为：
dO
dt
K
g
A V
sO
O
d O
dt
Kg
A V
sO
O
令
K La
Kg
A V
，则：
dO
dt
K La sO
O
式中：ddtO——液相中氧的变化速率，mg/(L·h)； KLa ——总的传质系数，1/h，是总阻力的倒数。当氧
气泡尺寸小，则接触界面A较大，将提 高KLa值，有利于氧的转移；但气泡小， 则不利于紊动，对氧转移也有不利影响。
好氧生物处理
好氧生物处理利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。
微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。
污水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。
1、活性污泥法：SBR、A/O、A/A/O、氧化沟等SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。
尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO（溶解氧）不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。
在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic 第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧）。
按实质意义来说，本工艺应为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。
氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，又称循环曝气池。
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
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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）
内源呼吸残留物
O2
净增细胞物质
剩余污泥
主要内容
活性污泥法基本概念 活性污泥基本性能 气体传递原理和曝气池 活性污泥法的发展和演变 活性污泥法的设计计算 活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题 二次沉淀池
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 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）多属好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在有氧条件下，具有较强的分解有机物的功能； 3）具有较高的增殖速率，其世代时间为2030分钟； 4）其中的动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”
活性污泥的性质及性能指标
1、物理性质： ——“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
活性污泥的性质及性能指标
2、生化性能： 活性污泥的含水率： 99.299.8%
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。
活性污泥的增殖曲线
• ④ 内源呼吸期： • 内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率，
因此从整体上来说，活性污泥的量在减少，最终所 有的活细胞将消亡，而仅残留下内源呼吸的残留物， 而这些物质多是难于降解的细胞壁等；污泥的无机 化程度较高，沉降性能良好，但凝聚性较差；有机 物基本消耗殆尽，处理水质良好；一般不用这一阶 段作为运行工况，但也有采用，如延时曝气法。
活性污泥的增殖曲线
• ③ 稳定期： • F/M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
h ) 瓶累枝虫（原生动物纤毛纲）
活性污泥中的原生动物
i ) 漫游虫（原生动物纤毛纲）
j ) 漫游虫（原生动物纤毛纲）
k ) 有助盾纤虫（原生动物纤毛纲）
l ) 纤虫（原生动物纤毛纲）
活性污泥中的原生动物
e )大口钟虫
f )念珠钟虫
活性污泥系统启动初期，游离细菌居多，原生动物 肉足虫（如变形虫）——游泳型纤毛虫（如豆形虫、 草履虫）。
的功能。
4
B 其他微生物—原生动物
活性污泥中的原生动物
a ) 变形虫（原生动物肉足纲）
b ) 表壳虫（原生动物肉足纲）
c ) 油滴虫（原生动物鞭毛纲）
d ) 粗袋鞭虫（原生动物鞭毛纲）
活性污泥中的原生动物
e ) 草履虫（原生动物纤毛纲）
f ) 纺锤全列虫（原生动物纤毛纲）
g ) 纤毛虫（原生动物纤毛纲）
活性污泥的增殖曲线
• ② 对数增长期： • F/M值高(2.2)，所以有机底物非常丰富，营养物质
不是微生物增殖的控制因素；微生物的增长速率与 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；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；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；活性污泥的代谢速率 极高，需氧量大；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。
10
后生动物
a ) 线虫
b ) 台氏合甲轮虫
c ) 无常胶鞘轮虫
d ) 对刺同尾轮虫
活性污泥的增殖曲线
活性污泥的增殖曲线
• ① 适应期： • 是活性污泥微生物对于新的环境条件、污水中有机
物污染物的种类等的一个短暂的适应过程；经过适 应期后，微生物从数量上可能没有增殖，但发生了 一些质的变化： • a.菌体体积有所增大； • b.酶系统也已做了相应调整； • c.产生了一些适应新环境的变异；等等。 BOD5、COD等各项污染指标可能并无较大变化。
废水好氧生物处理中有机物的代谢途径
无机代谢产物
少量能量
代谢产物
＋ 能量
O2
(CO2、H2O、NH3、SO42-…)
污水中的可 降解有机物
+ 异养微生物
(1/3) 分解代谢
(2/3) 合成代谢
新细胞物质
（C5H7NO2）
～80%
内源呼吸
～20%
内源呼吸产物 + 能量
(CO2、H2O、NH3、SO42-…)
菌胶团培育成熟，细菌多“聚居”在活性污泥上， 处理水水质良好；原生动物以带柄固着型的纤毛虫 （如钟虫、等枝虫等）为主。
原生动物能不断摄食水中的游离细菌，起到进一步 净化水质的作用。
后生动物（主要指轮虫）在活性污泥中是不经常出 现的，仅在处理水质优异的完全氧化型活性污泥系 统（如延时曝气）中出现，因此，轮虫出现是水质 非常稳定的标志。
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 处于不同增殖期的活性污泥，其性能不同，出水 水质也不同；
• ③ 通过调整F/M值，可以调控曝气池的运行工况， 达到不同的出水水质和不同性质的活性污泥；
• ④ 活性污泥法的运行方式不同，其在增殖曲线上所 处位置也不同。
MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 单位： mg/L 或 g/m3