第四章 活性污泥法
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
第四章活性污泥法全解课件
机械曝气：①曝气装置的转动，把大量混合因为以液幕、 液滴抛向空中，增大接触面，液面呈剧烈的搅 动状，将空气卷入；②曝气器转动产生提升作 用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液 界面不断更新，将空气中的氧转移到液体内； ③曝气器转动，在其后侧形成负压区，吸入部 分空气。
dM / dt — 单位时间内通过界面扩散的物质数量； A — 界面面积。
曝气过程中的双膜理论基本论点： (1)膜两侧两相均处于紊流状态，紊流程度越高层流膜越薄。 (2)气液相主体的浓度是均匀的，所有的传质阻力只存在两层流
膜中。 (3)界面上不存在传质阻力。 (4)传质阻力主要存在于液膜上。
设液相主体体积为V(m3)，上式同除以V得：
微孔曝气设备
微孔曝气设备安装
2、机械曝气设备
（1）竖轴式曝气器
①泵型叶轮曝气机 a、叶轮外缘最佳线速度应在4.5~5.0 m/s的 范围内；b、叶轮在水中浸没深度应不大于40 mm，过深影响 曝气量，过浅易于引起脱水，运行不稳定；c、叶轮不能反转。
② K型叶轮曝气机 最佳运行线速度在4.0 m/s左右，浸没深度为 0~10 mm，叶轮直径与曝气池直径或正方形边长之比大致为1： 6~1：10.
推流式曝气池
平面布置 推流式曝气池的长宽比一般为5～10； 进水方式不限；出水用溢流堰。 横断面布置 推流式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 旋流推移式 完全混合曝气池
池形：圆形、方形、矩形
（三）气体传递原理
在曝气过程中，空气中的氧从气相传递到液相，是个传质过 程，由于物质传递是借助于扩散作用从一相到另一相的，故传质 过程实质上是个扩散过程，主要是由于界面两侧物质存在着浓度 差值而产生。
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
有机物负荷 容积负荷 曝气池单位容积， ②BOD容积负荷 容积负荷(Lv)，是指曝气池单位容积，在单 ，是指曝气池单位容积 位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机 污染物量。用公式表示为： 污染物量。用公式表示为： Lv ＝QS0/V； /V； Lv—BOD容积负荷，kgBOD5／(m3·d)； 容积负荷 容积负荷， ／ ； Q一处理污水量，m3／d； 一处理污水量， 一处理污水量 ； S0一反应池进水 一反应池进水BOD浓度，mg／L， 浓度， ／ ， 浓度 V一反应池容积，m3。 一反应池容积， 一反应池容积
(1) 生物固体停留时间(SRT)(又称污泥泥龄) 活性污泥在反应池、二次沉淀池和回流污泥系统 内的停留时间称为生物固体停流时间。可用下式表 示： SRT=系统内活性污泥量（kg）/每天从系统排出 的活性污泥量（kg/d）
(2)有机物负荷 有机物负荷 污泥负荷(Ls)，是指单位重量的活性污泥， ①BOD污泥负荷 污泥负荷 ，是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所能承受的 有机污染物量。用公式表示为： 有机污染物量。用公式表示为： Ls＝QS0/XV； ； ＝ Ls--BOD污泥负荷，kgBOD5／(kgMLSS·d)； 污泥负荷， 污泥负荷 ； Q一处理污水量，m3／d； 一处理污水量， 一处理污水量 ； S0一反应池进水 一反应池进水BOD5浓度，mg／L， 浓度， ／ ， X一混合液悬浮固体浓度 一混合液悬浮固体浓度(MLSS)，mg／L· 一混合液悬浮固体浓度 ， ／ V一反应池容积，m3。 一反应池容积， 一反应池容积
图4-2 主 要 生 物 举 例
(三)活性污泥法对进水水质的要求
活性污泥法对进水水质的要求主要有以下几项： ①营养源 ②pH ③水温 ④进水浓度 ⑤水量、水质变化 ⑥其他： 悬浮物质、油脂类及油分、溶解盐类、重金属类。
第4章活性污泥法 共185页
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）
序批式活性污泥法原理与应用课件
3、调试运行： 当污泥恢复活性、强制驯化完成以后即可进入驯化试运行阶段。此阶段不但要培养出适当的菌种，还要确定活性污泥系统的最佳运行条件。 第一阶段： A、配料：在调节池中进行。按原污水∶稀释水=1∶3的比例进行配制料液，即原污水30 m3，加入稀释水90 m3。根据情况可适当加入一定量的营养源（粪便水）。打开调节池空气阀，使调节池曝气搅拌均匀。监测该水质指标（CODCr 、PH、水温、SS）。 B、强制驯化完成后，停止曝气，静沉记录，根据固液分离情况决定静沉时间（一般为0.5---1.0小时），记录静沉时间。 C、排出上清液约40---50m3。取上清液100ml放入锥形瓶中，以备监测COD值所用。 D、进料运行：将配好的料液以10m3/h的流量加入SBR反应器，进料量为50m3/池，两个池子交替运行。先按22个小时为一周期进行运行。进料1小时后开始曝气，连续曝气4小时，停曝气0.5小时；再连续曝气4小时，停曝气1.0小时；再曝气3小时，停曝气0.5小时；再曝气3小时，停曝气1.0小时；再曝气2小时，静沉0.5—1.0小时，开始排水约50m3，记录排水时间（约0.5小时），闲置0.5---1.0小时。曝气过程中要及时监测DO和SV％；停曝后，重新曝气前要监测DO，并作纪录。一般指标为：DO=1—2mg/l PH=6---9 SV=10---30% 水温：10--35℃。 E、按以上A、B、C、D四步骤重复操作3---4天。注意观察污泥性状及生长情况，有条件时用显微镜观察活性污泥中的微生物生长状况，并及时监测排水水质指标（DO、CODCr、PH、SS），做好记录。
二、SBR调试程序
（三） 污泥沉降性能的控制 导致污泥沉降性能恶化的原因是多方面的，但都表现在污泥容积指数（SVI）的升高。SBR工艺中由于反复出现高浓度基质，在菌胶团菌和丝状菌共存的生态环境中，丝状菌一般是不容易繁殖的，因而发生污泥丝状菌膨胀的可能性是非常低的。SBR较容易出现高粘性膨胀问题。这可能是由于SBR法是一个瞬态过程，混合液内基质逐步降解，液相中基质浓度下降了，但并不完全说明基质已被氧化去除，加之许多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收，在很短的时间内，混合液中的基质浓度可降至很低的水平，从污水处理的角度看，已经达到了处理效果，但这仅仅是一种相的转移，混合液中基质的浓度的降低仅是一种表面现象。可以认为，在污水处理过程中，菌胶团之所以形成和有所增长，就要求系统中有一定数量的有机基质的积累，在胞外形成多糖聚合物（否则菌胶团不增长甚至出现细菌分散生长现象，出水浑浊）。在实际操作过程中往往会因充水时间或曝气方式选择的不适当或操作不当而使基质的积累过量，致使发生污泥的高粘性膨胀。 污染物在混合液内的积累是逐步的，在一个周期内一般难以马上表现出来，需通过观察各运行周期间的污泥沉降性能的变化才能体现出来。为使污泥具有良好的沉降性能，应注意每个运行周期内污泥的SVI变化趋势，及时调整运行方式以确保良好的处理效果。
第四章活性污泥法
（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___活性污泥法全解
将上式取倒数的得：
上式中V /Q为水力停留时间，用t表示，则上式变为：
气体传递原理和曝气设备
（一）曝气方式及原理
曝气类型：鼓风曝气、机械曝气（表面曝气、潜水曝气、 卧轴式曝气）、鼓风机械曝气 鼓风曝气：将鼓风机提供的压缩空气，通过管道系统送入 曝气池中空气扩散装置上，并以气泡形式扩散 到混合液中。（例如：微气泡扩散器） 鼓风机械曝气：采用鼓风装置将空气送入水下，用机械搅 拌的方法使空气和污水充分混合，本方法 适用于有机物浓度较高的污水。
（2）推导曝气池内微生物浓度与污泥泥龄的关系： 在稳态条件下，根据曝气池底物的物料平衡，有：
整理得：
将式③代入式②可得：
从上式解出X并整理得：
V /Q=t，上式中Q /V可替换成1/t 从上式可以看出，曝气池中的活性污泥浓度与进出 水水质、污泥泥龄和曝气时间等都相关。
（3）推导回流比R与污泥泥龄θc的关系： 对曝气池内生物量进行物料衡算⑥⑤：
（1）推导出水水质与污泥泥龄的关系 在稳态条件下，由系统活性污泥的物料守恒，有：
X0 — 进水中微生物浓度，gVSS /m3；
Xe — 出水中的污泥浓度，g/m3; XR — 排出的剩余污泥中的污泥浓度，g/m3； X — 曝气池中污泥浓度，gVSS /m3; V — 曝气池容积，m3; Q — 进水流量，m3/d；长、有机物降解、污泥沉淀性能 以及需氧量的重要因素，也是进行工艺设计的主要参数。 污泥膨胀与污泥 负荷有重要关系，一 般在低负荷和高负荷 都不会出现污泥膨胀， 而在1.0左右的中间负 荷时SVI值很高，属 于污泥膨胀区，在设 计或运行时避免采用 这一区域的负荷值。
（2）水温
一般二沉池沉淀效果良好时，出水中的SS小于15 mg/L,因 此，随出水排出的污泥量对污泥泥龄的影响相比剩余污泥对污 泥泥龄的影响小很多，一般可以忽略，因而污泥泥龄可简化为：
第四章 活性污泥法课件
9.纯氧曝气法（P115):
图12-18 纯氧曝气池结构简图 纯氧代替空气，曝气时间短，MLSS较高；设备需密
封，结构要求高。
11.吸附-生物附池
A级 沉淀池
B级 曝气池 沉淀池 出水
⑷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。
SVI沉M 淀L（ 污 S g/L S m ） 泥 /lL)体 MS积 L V (g 1S /（ L 0S )
如:SV=30%，MLSS=3000mg/L，求
SVSVI=I反10映0m污L泥/的g。沉降性能和活性。城市污水SVI正
MLVSS，又称活性污泥浓度，指曝气池中单位体积混 合M液L悬SS浮、固M体LV中S有S都机是物微的生质物量浓，度包近括似M值a、，MMeL、VSMSi更。
接近活性微生物的浓度。生活污水
MLVSS/MLSS=0.7～0.8。
⑶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：%。
4.活性污泥评价方法（P103)
⑴生物相观察:观察活性污泥中微生物的种类、数量、 优势度及代谢情况。
⑵混合液悬浮固体浓度（MLSS）和混合液挥发性悬浮 固体浓度（MLVSS） MLSS，又称污泥浓度，指曝气池中单位体积混合液悬 浮固体的质量，包括Ma、Me、Mi、Mii。单位： mg/L或g/L。
利用率不均，
能耗较高。
需氧曲线
供氧曲线
图12-10 推流式供氧和需氧率曲线
2.渐减曝气法
特点：供氧沿池长逐 渐递减，节能。
3.阶段曝气法（分段进水法）
进水
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。
污废水处理第四章-活性污泥法
污废水处理第四章-活性污泥法第四章1、简述活性污泥处理系统的主要组成及各部分作用（P140）2、活性污泥系统工艺流程（P140）3、参与废水生物处理的生物种类主要有：细菌类、原生动物、藻类、后生动物。
4、活性污泥对进水水质的要求：(140)营养源：所必需的氮、磷等营养盐的比例为BOD:N:P=100:5:15、初沉池设计运行参数：表面水力负荷以1.5~3.0 m3/m2·h为标准；有效水深以2.5~4.0m为标准；沉淀时间以1.0~2.0h为标准出水堰最大负荷不宜大于2.9L/（m·s）超高以50cm为标准。
6、初沉池排泥设备考虑各项（设计考虑项）（P147）7、初沉池运行管理：（P147）1)操作人员根据池组设置、进水量的变化，应调节各池进水量，使各池均匀配水初次沉淀池应及时排泥，并应间歇进行；；2) 初次沉淀池应及时排泥，并宜间歇进行；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；5)采用泵房排泥工艺时，可按有关规定执行；6)当剩余活性污泥排入初沉池时，在正常运转情况下，应控制其回流比小于2%。
8、初次沉淀池出水异常的分析初次沉淀池出水异常主要表现为：颜色的变化、产生臭气、透明度下降以及SS升高等，这些异常可能是由于回流水导致过负荷，各池进水量不均、污泥排放不足等引起污泥堆积、池构造上存在缺盐等内部原因造成，也可能是由于工业废水、地下水、河水、海水等外部原因引起。
9、初沉池异常现象：（选）污泥上浮、污泥流出、池水发黑发臭10、刮泥机应经常检查腐蚀、磨损情况，对于水中部分，每年一次定期排空初次沉淀池进行检查，腐蚀、磨损部分及时更换，金属部分进行防腐处理。
（判）11、曝气池作用：使污水与回流污泥有足够的溶解氧，并使活性污泥与水充分接触，污水中的胶体状和溶解性有机物被活性污泥吸附，氧化分解，从而得到净化。
活性污泥法
θc =
VX ΔX
(4-1)
(2)污泥负荷 (2)污泥负荷 NS = 污泥容积负荷 NV =
QSa VX QSa V
(4-2)
(4-3)
NS——BOD污泥负荷，kg/kg·d 污泥负荷， 污泥负荷 NV——BOD容积负荷, kg/m3·d 容积负荷 Sa——原污水中 原污水中BOD浓度，mg/L 浓度， 原污水中 浓度
再生段 吸附段
二沉池
污水
出水
回流污泥
剩余污泥
活性污泥法运行参数
运行方式 污泥负荷 NS (kg/kg.d) 0.2~ 0.4 0.2~ 0.4 0.2~ 0.4 0.05~0.1 1.5~ 3.0 0.25~0.5 1.0~ 1.2 0.4~ 0.8 污泥负荷 Nv (kg/m3.d) 0.4~ 0.9 0.4~ 1.2 0.9~ 1.8 0.15~0.3 1.5~ 3.0 0.5~ 1.8 5.0~ 10 2.0~ 3.2 污泥龄 θc (d) 5~15 5~15 5~15 20~30 0.2~2.5 5~15 5 5~15 混合液浓度 (mg/L) MLSS 1500~3000 2000~3500 1000~3000 4000~10000 3000~6000 200~ 500 3000~6000 5000~10000 MLVSS 1500~2500 1500~2500 800~2400 3200~8000 2500~5000 500~1500 2000~4000 污泥回 流比 （%） ） 25~75 25~95 50~100 60~200 10~30 100~400 50~150 > 0.5 曝气时间 T (h) 4~ 8 3~ 5 0.5~ 1.0 3.0~ 6.0 20~36 ~48 1.5~ 3.0 总去除率 η (%) 90~95 85~95 80~90 95以上 以上 65~75 80~90
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
活性污泥法
优点： （1）曝气时间长，负荷低，控制微生物生长在内源呼吸排泥量少； （2）处理效果好，高于90—95%； （3）自动化程度高，管理方便。 缺点： （1）曝气时间长，能耗高； （2）自动化程度高，基建投资大。
4.5.6 多阶段活性污泥法系统
4.5.7 深井曝气活性污泥法系统
4.5.8 浅层曝气活性污泥法系统 4.5.9 纯氧曝气活性污泥法系统 4.5.10 具有脱氮除磷功能的活性污泥法处理工艺 A-B法处理工艺 A2/O工艺 SBR工艺 CASS工艺
4.5.3 吸附再生法系统 进水 出水
吸附池
二沉池 污泥回流
再生池
剩余污泥
优点： （1）吸附和污泥活化（再生）分别在两个系统中进行，省去初沉 池，有利于提高吸附氧化有机物的能力。有利于活性污泥的活 化，缩短吸附和活化时间，吸附的曝气时间短（10—30分）。 （2）回流污泥量大，对废水适应性大，调济平衡能力强，回流比 大50—100%。 缺点： （1）吸附时间短，对溶解性有机物处理效率低； （2）污泥回流量多，增加回流污泥泵的容量。
4.2 活性污泥法基本原理
4.2.1 基本概念
1912年英国人Clark and Cage发现。 1916年英国建成第一座污水处理厂。
活性污泥法：利用培养、驯化的活性污泥微生物对污 水中的有机 污染物进行降解去除，从而使污水得以净化的一种 生物处理方法。
4.2.2 活性污泥 形态：黄褐色絮凝颗粒，粒径0.02~0.2mm 含水率：99%以上
5、 有机污染物降解与活性污泥增长
活性污泥微生物的增殖 = 微生物合成—内源代谢
X Y (Sa Se )Q KdVX v
生活污水取0.5～0.65
Sa、Se——曝气池进水BOD和残留的BOD（有机物）量； Kd——污泥衰减系数，活性污泥微生物自身氧化率，d－1
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(精简版)
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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4.活性污泥评价方法（P103)
⑴生物相观察:观察活性污泥中微生物的种类、数量、 优势度及代谢情况。
⑵混合液悬浮固体浓度（MLSS）和混合液挥发性悬浮 固体浓度（MLVSS） MLSS，又称污泥浓度，指曝气池中单位体积混合液悬 浮固体的质量，包括Ma、Me、Mi、Mii。单位： mg/L或g/L。
.
9.纯氧曝气法（P115):
图12-18 纯氧曝气池结构简图 纯氧代替空气，曝气时间短，MLSS较高；设备需密
封，结构要求高。
.
11.吸附-生物降解工艺（AB法,P116）
进水 格栅
沉砂池 吸附池
A级 沉淀池
B级 曝气池 沉淀池 出水
回流 污泥
剩余 污泥
图12-20AB法工艺流程图
回流 污泥 剩余
MLVSS，又称活性污泥浓度，指曝气池中单位体积混 合M液L悬SS浮、固M体LV中S有S都机是物微的生质物量浓，度包近括似M值a、，MMeL、VSMSi更。
接近活性微生物的浓度。生活污水
MLVSS/MLSS=0.7～0.8。
⑶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：%。 .
7.完全混合法
特点：微生物 浓度、底物浓 度在池内均匀 分布，需氧速 率均衡；耐冲 击负荷；
图12-15完全混合法处理流程
.
8.深层曝气法（P113)
（）
（）
（）
（）
图12-6深层曝气法处理流程 ⑴沉砂池；⑵深井曝气池；⑶脱气塔；⑷二沉池。
特点：DO和污泥浓度高，占地面积小。井壁腐蚀或受 损时可能污染地下水。
.
三、活性污泥降解污水中有机物过程
1.吸附阶段：时间短
BOD5 (mg/L)
（10－45min)，
BOD5去除率高。污水
吸附 稳定
中悬浮和胶体有机物浓
度越高，吸附效果越明
显。 2.稳定阶段：时间长； 微生物对吸附的有机物 氧化分解。
曝气时间/min 图12-2活性污泥降解有机物过程
.
第二节 活性污泥法的发展
具有推流和程完全混合反应池的特点。
剩余污泥
.
4.序批式反应池（P109)
流入
反应
沉淀
排放 待机（闲置）
图12-9序批式反应工艺操作流程
曝气池和沉淀池合二为一。工作周期由进水、反
应、沉淀、排水和闲置组成。
.
二、活性污泥法的发展和演变 1.传统推流式（图12-4）
特点：污染物 浓度沿池长逐 供 渐降低，处理 需 效果好；耐冲 氧 击能力差。氧 量
污泥
⑴由预处理段、A级、B级三段组成，无初沉池； ⑵A级由吸附池和沉淀池组成，负荷高、停留时间短；B 级由曝气池和二沉池组成，负荷低，停留时间长； ⑶A、B段各有污泥回流系统和适合的微生物种群；
利用率不均，
能耗较高。
需氧曲线
供氧曲线
图12-10 推流式供氧和需氧率曲线 .
2.渐减曝气法
特点：供氧沿池长逐 渐递减，节能。
.
3.阶段曝气法（分段进水法）
进水
曝气池
出水 二沉池
回流污泥
剩余污泥
图12-12 阶段曝气法示意图
污水沿池长分段进入，曝气池内供氧需氧平衡。
.
4.高负荷曝气法 有机物容积负荷或污泥负荷高；停留时间短(1.5～ 3h)，活性污泥处于对数增长期；处理效果低，产泥 量多； 适用于对处理水质要求不高的场合。 5.延时曝气法（低负荷曝气法) 有机物容积负荷或污泥负荷低；曝气时间长 （≥24h)，剩余污泥少，出水水质好；耐冲击负荷； 占地面积大，运行费用高。
.
6.吸附再生法（又称接触稳定法，P112)
进水
进水 吸附池 再生池
二沉池 剩余 污泥
回流污泥
再生段 吸附段
二沉池
剩余 污泥
回流污泥
分建式
合建式
图12-13 吸附再生法活性污泥法系统
吸附池：快速去除有机物,容积较小； 再生池：使回流污泥恢复活性。 处理效果低，适用于含有机悬浮物和胶体较多的污水。
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常值100～150mL/g。SVI过低时，污泥含无机物 较多，污泥活性差。SVI过高时，污泥颗粒松散， 沉降性能差。
.
二、活性污泥法基本流程(P103)
曝气装置
进水 初沉池
曝气池
出水 二沉池
回流污泥 剩余污泥排放
图12-1活性污泥法基本流程
曝气装置：供氧、搅拌，使混合液处于悬浮状态。 曝气池：微生物降解有机物的场所； 二沉池：泥水分离，浓缩活性污泥； 污泥回流系统：保持曝气池中一定的微生物浓度； 剩余污泥排放系统：维持系统的稳定运行。
活性微生物（Ma，主体，主要是细菌、真菌等， 以菌胶团形式存在)、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。
⑷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m 泥 /lL)体S积 V 1（ 0
SVI
ML（ S g/S L）
ML(gS /LS )
如:SV=30%，MLSS=3000mg/L，求
SVSVI=I反10映0m污L泥/的g。沉降性能和活性。城市污水SVI正
旋转推流式：扩散器装于横断 面一侧。水流除沿池长方向流 动外，还有侧向旋流，形成了 旋转推流。
.
旋转推流式示意图
2.完全混合曝气池（P108)
.
池内各点 的底物浓 度、微生 物浓度、 需氧速率 一致，耐 冲击负荷。
3.封闭环流式反应池(P109)
进水
曝气转刷
出水 二沉池
回流活性污泥
图12-8封闭环流式处理系统流
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
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第一节 基本概念 一、概述
21..活活性性污污泥泥组法成产生过程（P100)
一、曝气池基本形式（P106)
1.推流式曝气池
废水及回流污泥由池一端进 入，水流呈推流型，沿池长
空气
方向污染物浓度逐渐降
回流污泥
推流式曝气池示意图 （平行水流. 式）
剩余污泥
.
根据断面上水流情况，分为平移推流式和旋转推流式。 平移推流式：曝气池底铺满扩散器，水流沿池长方向流动