活性污泥法氨氮处理控制综述-王世庆

去除率%
88.76 87.58 87.65 84.96 83.18 71.12
NO2-N
未检出 0.09 0.11 1.12 1.34 1.34
NO3-N
35.57 29.74 24.53 9.17 8.3 7.55
溶解氧与氨氮去除率的关系
10、温度的影响
四种温度下的硝化、反硝化速率
1 温度℃ 硝化速率mgNH3/gvss.h 反硝化速率 mgNH3/gvss.h 2.7
活性污泥示意图
2．活性污泥中的微生物

主要有菌胶团和原生动物、后生动物组 成，菌胶团由细菌、霉菌等组成，原生动 物、后生动物如轮虫、昆虫的幼虫和蠕虫 等，它们相互联结成一条食物链。细菌和 霉菌能分解复杂的有机化合物，通过自身 的增殖，产生作为原生动物食料的细胞质。 原生动物又被后生动物所消耗。细菌占活 性污泥微生物总量的90-95%。
（四）挥发性固体（灼烧减重）和灰分（灼烧残渣）
挥发性固体和灰分分别近似表示有机物（挥 发性）和无机物（灰分）的含量。
三、活性污泥生物相
1. 活性污泥生物相的 季节变化 2. 活性污泥形成过程 中生物相的变化 3. 管理中使用的指示 生物 4. 污泥的生物相
豆性虫属和鞭毛虫类在低温 时出现较多，纤毛虫类是占 优势的种属。 春：钟虫属和盾纤虫属； 夏：累枝虫属和盾纤虫属 秋：榍纤虫属和钟虫属 冬：钟虫属和盖虫属
1）当流量增加时，污水在曝气池内的停留时间缩短，影响出水氨氮。
2）对二次沉淀池的影响：使表面水力负荷增加，上升流速增加，沉降效果 下降，硝化菌流失。
活性污泥法系统承受周期性水力负荷的冲击，对运行十分不利,可通过
集水井和泵的配合调蓄后，得到相对较稳定的流量。
2．有机负荷
曝气区容积的计算，常以污泥的有机负荷率 N 作为设计参 数。N值大，曝气池所需的体积可以小一些。污泥有机负荷率的 大小影响处理效率。根据经验，当采用活性污泥法作为完全处
对城市污水来讲为4～6 h，则相应的微生物停留时间为3.3～5d。 脱氮要求水力停留时间为 24 h，则微生物停留时间为 30 d左右。 这些是经验的数值。
6．氧传递速率
氧传递速率将最终决定任一活性污泥法系 统的净化效率。氧传递速率要考虑两个过程， 即氧传递到水中以及真正传递到微生物的膜表 面。因此要提高氧的传递速率，必须有充足的 氧量，并使混合液中的悬浮固体保持悬浮状态 和紊动条件。
3．活性污泥的组成
活性污泥主要主要有无机物和微生物及分 解中的有机物。微生物和有机物构成活性 污泥的挥发性部分(即挥发性悬浮固体 MLVSS)，它约占全部活性污泥的70～80％ 左右。活性污泥的含水率一般为98～99％。 它具有很强的吸附和氧化分解有机物的能 力。
二、活性污泥性状描述
污泥沉降比SV30 污泥体积指数SVI MLSS 污泥灰分 出水悬浮物 ESS 污泥的可滤性 污泥的好氧速率 难分离的活性污泥 膨胀污泥 上升污泥 腐化污泥 过渡曝气污泥 浮上污泥 解絮污泥 微细污泥 云雾状污泥
7．回流污泥率
回流污泥量与回流污泥浓度和所期望的MLSS浓度有关。要
求的MLSS浓度高，回流量就要增大。
高的污泥回流量增大了进入沉淀池的流量，增加了二沉池 的负荷，缩短了沉淀池的沉淀时间，降低了沉淀效率，使未被
沉淀的固体随出流带走。
对于AO系统，常量的污泥回流比变量回流好。在常量回流 中当入流量较低时，沉淀池中有较多的回流污泥流入曝气池， 减少菌种的流失，特别是硝化菌，因为硝化菌的时代周期长， 流失硝化菌会很麻烦！
污水厂运营技术培训课件（1）
活性污泥法氨氮指标的控制工 艺综述
讲解：王世庆
山东美陵中联环保工程有限公司 2010年1月
主要内容
一、活性污泥定义 二、活性污泥性状描述 三、活性污泥的生物相 四、影响硝化、反硝化的条件
一、活性污泥定义
1.定义：活性污泥是由好氧菌为主体的微 生物群体形成的絮状绒粒，直径一般在 0.02-0.2mm，含水率在99.2-99.8%，密度 1.002-1.006g/m3，成熟的活性污泥具有较 好的沉淀性能，含有大量的菌胶团和纤毛 中原生动物。正常的活性污泥呈茶褐色、 菌胶团絮体好，个体适宜，有泥土味。
3、管理中的指示生物
•1）微型动物的指示作用
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。
3．微生物浓度
提高MLSS，可以缩小曝气池的容积，或者说，可以降低污泥负荷率，
提高处理效率。但是， MLSS的提高是有限度的。不同的工艺应根据具体情 况探索合理的微生物浓度。
4．曝气时间
曝气时间和有机负荷的关系很密切，在考虑曝气时间时要注意一些其他有 关因素。但若曝气池做得大些，则可降低需氧速率，同时由于负荷率的降低，曝 气设备可以减小，曝气设备的利用率得到提高。因而要仔细地评价曝气设备和能 源消耗的费用以及曝气池的基建费用，使它们获得最佳匹配。 获得好的硝化处理结果，曝气时间长短的选择是重要的。无论是含碳物质代 谢需氧还是硝化代谢需氧，都要求足够的氧。长时间曝气能降低剩余活性污泥量， 这是由于好氧硝化以及内源呼吸降低了活性物质量所致。 图SBR工艺时间关系图
⑤微生物平均停留时间；
⑥氧传递速率； ⑦污泥回流率； ⑧ PH和碱度； ⑨溶解氧浓度。 ⑩温度的影响
（二） 问题分析
1．水力负荷
进入污水处理厂污水量的变化规律：一天内污水流量是变化的，高峰 常出现在白天，低谷则出现在黑夜。高峰值约为平均流量的200％，最低值 约为平均流量的50％。 水力负荷变化的影响表现：
理时，设计的污泥负荷率一般不大于 0.5 kg(BOD5)/kg(MLSS)· d；
如 果 要 求 氮 素 转 入 硝 化 阶 段 ， 一 般 采 用 0.3 kg(BOD5)/ kg(MLSS)· d 。还有一点，进水 COD 不高于800mg/l ， C/N在 12左右 最好。
COD与氨氮去除率的关系
污泥恶化时出现的微生物
指示生物： 1、快速游动的微生 物 2、微型动物消失 污泥特性：絮体细小 0.1－0.2mm 解决方法： 减少BOD负荷、增加 溶解氧、检查水质
亚硝化单胞菌
属污泥膨胀状态
四、影响硝化、反硝化的条件
（一） 硝化反应系统主要问题有如下几项：
①水力负荷； ④曝气时间； ②有机负荷； ③微生物浓度；
化反应一般认为混合液中溶解氧浓度应保持在 1.5 ～ 2.5 mg/L ，以保证硝化
反应正常的进行。过分的曝气，虽溶解氧浓度很高，但由于紊动过分剧烈， 导致絮状态体破裂，使出水浊度升高。特别是对于耗氧速度不高，而泥龄偏
长的系统，强烈混合使破碎的絮体不能很好的再凝聚。保证絮体很好凝聚的
条件是活性物质占整个 MLSS 的1/3 ，当活性物质低于 10 ％时，絮体很易破碎 而不能很好地再凝聚。这些离散的污泥沉淀性能差，往往流失于出流中。过
时间与氨氮去除率的关系
5．微生物平均停留时间
微生物在曝气池中的平均停留时间，又称泥龄，即工作着 的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值，单位是d。通 常活性污泥法系统的微生物平均停留时间约为水力停留时间的 20倍。延时曝气系统的比例为 30:1，甚至为40:1。对于高负荷
系统，其比例接近10:1。通常活性污泥系统的水力停留时间，
游 仆 虫 属 捕 食
有毒物质流入时微生物的变化
1.现象： 原生动物和轮虫等后生动物减少 楯纤属急剧减少 2.解决措施：增加曝气池微生物浓 度，去除有毒物质
活性污泥从恶化恢复到正常时出现的微生物
1.指示生物：慢速 游动的微生物、 漫游虫属、斜叶 虫等，不会出现 优势种属
2.观察时间：运行 5-10天
红 斑 瓢 体 虫
溶解氧不足时出现的微生物及现象
1.优势菌属：贝日阿托氏菌、新态虫菌
2.现象：活性污泥多出现黑色，并出现腐败气味 3.解决方法：增加供氧量
曝气过渡出现的微生物
1.轮虫和大量 的肉足类微 生物
2.溶解氧浓度 超过5mg/L 3.解决方案： 减少曝气
BOD负荷很低时出现的微生物
1.微生物：游仆虫属、鳞科虫属等 2.标志：硝化过程正在进行
8．PH和碱度
硝化反应运行在pH=7.5～8.5最好。有的废水不投碱也能保持较好的pH， 是由于污水中的蛋白质代谢后产生的碳酸铵碱度和从天然水中带来的碱度
所致。
9．溶解氧浓度
好氧代谢，包括硝化，仅发生在曝气池中有剩余氧的地方。从理论上讲， 剩余的氧约1 mg/L是足够了。而混和、充氧都是通过曝气设备来完成的，硝
(一) 污泥沉降比(SV) 污泥沉降比(SV) — 是指曝气池混合液 沉淀30分钟后，沉淀污泥与混合液之体积 比(以％表示)。 (二)污泥浓度(MLSS) 污泥浓度 — 指曝气池中单位体积混合液 所含悬浮固体的重量，单位mg/L。
(三) 污泥体积指数（SVI） 污泥体积指数(SVI) — 简称污泥指数(SI)， 指曝气池混合液经30分钟沉淀后1克干污泥所 占的体积(以毫升计)。
微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性 污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 钟虫类多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较 差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度 上升。 (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) 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。 (7) 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。
活性污泥膨胀时出现的生物
球衣菌属、各种霉菌等丝状 菌生物导致的污泥膨Fra Baidu bibliotek：
污泥膨胀原因： 1.BOD:N BOD:P比例高 2.pH值低
3.BOD负荷高
4.流入废水的小分子化合物多 5.水温低 6.流入重金属等有毒物质
活性污泥解絮时出现的生物
变形虫属等肉足类及红斑瓢体虫
1ml混合液中出现1万个以上个体时，絮体 变小，出水混浊并呈现灰白色 解决方案：减少污泥回流量，可以使污泥 解絮得到控制。
2）指示处理效率和处理障碍的指示生物
a.污泥膨胀时出现的生物 b.活性污泥分散、解体时出现的生物 c.溶解氧不足出现的生物 d.曝气过渡出现的微生物 e.废水浓度极低时出现的生物 f.有毒物质流入时微生物的变化 g.活性污泥从恶化恢复到正常时出现的微生物 h.污泥恶化时出现的微生物
3）利用指示生物进行运行管理
分的曝气使这些颗粒有可能积聚在沉淀池的表面，形成深褐色的浮渣。
不同DO下三种形态氮的变化情况
单位：mg/l
溶解氧（DO）
6--8 4--6 2--4 1--2 0.5--1 0.5以下
NH3-N进
57.49 57.31 55.65 54.46 56.88 55.27
NH3-N出
6.46 7.12 6.87 8.19 9.57 15.96
2
25
1.3
3
4 5
20
15 10
0.76
0.27 0.1
2.1
1.4 1.1
谢谢大家！