好氧生物处理工艺活性污泥法
水的好氧生物处理方法
水的好氧生物处理方法
好氧生物处理是一种常见的水处理方法，广泛应用于污水处理厂、工业废水处理以及地表水净化等领域。
通过利用特定的微生物，将有机污染物转化为无害的物质，实现水体的净化和环境的改善。
好氧生物处理方法主要包括活性污泥法和固定化生物膜法。
活性污泥法是将污水与含有大量微生物的活性污泥进行接触和反应，利用微生物的代谢作用将有机污染物氧化分解成水和二氧化碳。
该方法具有工艺简单、处理效果稳定等优点，在城市污水处理厂得到广泛应用。
固定化生物膜法是将微生物固定在生物膜上，形成高浓度的微生物附着层，通过微生物在生物膜上的代谢作用，将有机污染物分解为无害物质。
固定化生物膜法具有生物膜对水质的稳定性好、抗冲击负荷能力强等特点，在处理高浓度有机废水方面具有一定的优势。
此外，好氧生物处理方法还可以结合其他工艺进行联合处理，如好氧-厌氧处理工艺。
该工艺利用好氧条件下的微生物将有机污染物氧化分解，然后将产生的中间产物进一步在厌氧条件下进行处理，最终实现有机污染物的全面去除。
总体来说，好氧生物处理方法通过微生物的作用将水中的有机污染物降解为无害物质，具有处理效果好、工艺相对简单等优点。
合理应用好氧生物处理方法将有助于改善水环境质量，保护生态环境。
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。
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%。
活性污泥法
基本方式
方法设计
运行条件
方法设计
除普通活性污泥法外，还有多点进水、吸附再生、延时曝气和高负荷率活性污泥等方法。前两种方法与基本 流程有所不同，废水流进曝气池的入口的数目和位置有差别。在多点进水活性
活性污泥法污泥法中，只有一部分废水和回流污泥一起在首端入池。其余的废水分2～3次在离首端有一定距 离的2～3个入口处(入口的间距一般相等)进入曝气池。从流程上看,可以说吸附再生活性污泥法 (图2)只是多点 进水过程（图3）的变形,几个废水入口只用最后一个，后者即变成前者。
活性污泥法
废水生物处理技术
01 基本介绍
03 基本流程 05 影响因素
目录
02 基本组成 04 基本方式
基本信息
活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，由Edward Ardern（爱德华·阿登）和William T. Lockett（威 廉·洛克特）于1914年首先在英国发明的。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市污水最广泛使用的方 法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质， 同时也能去除一部分磷素和氮素，是废水生物处理悬浮在水中的微生物(micro-organism)的各种方法的统称。
基本介绍
基本介绍
活性污泥法是一种废水生物处理技术，是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。这种技术将废水与 活性污泥（微生物）混合搅拌并曝气，使废水中的有机污染物分解，生物固体随后从已处理废水中分离，并可根 据需要将部分回流到曝气池中。 活性污泥法是向废水中连续通入空气，
活性污泥法经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群， 具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
二、活性污泥法的基本原理与概念
三、活性污泥法的基本工艺参数
BOD ——容积负荷与BOD——污泥负荷 1、曝气池的BOD ——容积负荷： 1）BOD ——进水容积负荷 单位曝气池容积（m3），在单位时间（1d）内，能够接受，并 将其降解到预定程度的进水有机污染物量（BOD）。
NV Q Si V
( kgBOD
5
m d)
3
剩余污泥
活性污泥系统有效运行的基本条件是：
废水中含有足够的溶解和胶体的易降解有机物；
混合液含有足够的溶解氧——曝气；
池内呈悬浮状态的活性污泥； 活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，维持曝气池内 稳定的活性污泥（微生物）浓度； 进水中不含有对微生物有毒有害的物质
活性污泥降解废水中有机物的过程
④ 剩余污泥排走系统：
1） 维持活性污泥系统的正常运行，必须定期排泥;
2） 为了使曝气池内经常保持高度活性的活性污泥。
3） 去除有机物的重要途径之一。 ⑤ 供氧系统： 1）为好氧微生物提供代谢所需的溶解氧 2）使得活性污泥处于悬浮状态
废水好氧活性污泥法中异养微生物的代谢途径
无机代谢产物,随出水排出 少量能量
钟虫
小口钟虫
肾形虫
C、后生动物
线虫
轮虫
原（后）生动物作为“指示性生物”
数 量
二、活性污泥的性质及性能指标
3、活性污泥生化性能:
活性污泥的含水率： 99.299.8% 固体物质的组成：0.2~0.8% 固体物质的组成 1）微生物群体（Ma） 2）微生物内源代谢的残留物（Me） 3）吸附的难于生物降解的有机物（Mi） 4）无机物质（Mii）
Ns Q Si X V
kgBOD
5
kgMLSS
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
污水的好氧生物处理活性污泥法
紊流 p
分
压 或
气体
浓
度
层流
紊流
Pi
ρsO 气膜
ρO 液膜
内表面
液体
0 膜厚
图14-3 气体传递双膜理论简图
(2) 由于气液两相的 主体均处于紊流状态， 其中物质浓度基本上 是均匀的，不存在浓 度差，也不存在传质 阻力，气体分子从气 相主体传递到液相主 体，阻力仅存在于气、 液两层层流膜中。
二
、
活
性
污
泥 法
基
本 流
活性污泥工艺主要由曝气池、曝
程 气装置、二沉池、污泥回流系统和
剩余污泥排放系统组成。
曝气池是由微生物组成的活性污泥 与污水中的有机污染物质充分混合接 触，进而将其吸收并分解的场所，是 活性污泥工艺的核心。
曝气装置的作用:
❖向曝气池供给微生物增长及分解 有机污染物所必需的氧气 ❖进行混合搅拌，使活性污泥与有 机污染物质充分接触
污 泥 1.0021.003 ， 回 流 污 泥 1.0041.006 ； ✓ 颗粒直径：0.020.2 mm； ✓ 比表面积：20100cm2/mL。
§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。
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
废水好氧生物处理工艺-——活性污泥法
式中: x——每日的污泥增长量(kgVSS/d)；= Qw·Xr Q ——每日处理废水量(m3/d)；
a、b经验值的获得：
(1) 对于生活污水或相近的工业废水: a = 0.5~0.65，b = 0.05~0.1； (2) 对于工业废水，则：
合成纤维废水
0.38
0.10
含酚废水
0.55
0.13
制浆与造纸废水
0.76
0.016
制药废水
0.77
酿造废水
0.93
工业废水
a
b
亚硫酸浆粕废水
0.55
0.13
a、b经验值的获得：
（3）通过小试获得：
可改写为：
a
b
QSr/VXv(kgBOD/kgVSS.d)
x/VXv(1/d)
一、活性污泥法的工艺流程
回流污泥
二次 沉淀池
废水
曝气池
初次 沉淀池
出水
空气
剩余活性污泥
活性污泥系统的主要组成
曝气池：反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖； 二沉池：1）泥水分离，保证出水水质； 2）浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的污泥浓度。 回流系统：1）维持曝气池内的污泥浓度； 2）回流比的改变，可调整曝气池的运行工况。 剩余污泥： 1）去除有机物的途径之一； 2）维持系统的稳定运行 供氧系统：为微生物提供溶解氧
在条件一定时， 较稳定； 对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85
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； 正常范围： 2030%
好氧生化工艺种类
好氧生化工艺种类好氧生化工艺是一种用于处理废水的技术，通过生物活性物质的作用，将废水中的有机物质转化为无害的物质。
根据不同的处理方式和应用场景，好氧生化工艺可以分为多种类型。
1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的好氧生化工艺，通过将废水与含有微生物的污泥混合，利用微生物的代谢作用将有机物质降解为二氧化碳和水。
这种工艺可以有效处理各种有机废水，具有处理效果好、投资成本低的优点。
2. 曝气法曝气法是一种将废水与空气充分接触以促进氧化反应的好氧生化工艺。
通过将空气通过喷头或气泡带入废水中，增加废水中的氧含量，从而提高微生物生化降解的效率。
曝气法广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理中，可以有效去除废水中的有机物质和氨氮。
3. 顺流曝气法顺流曝气法是一种将废水顺流通过曝气池，利用气泡和水的接触面积增大，提高氧化反应效率的好氧生化工艺。
顺流曝气法适用于处理高浓度有机废水，可以有效降解废水中的有机物质，提高处理效果。
4. 潜污法潜污法是一种将废水通过曝气池底部的曝气装置向上流动，利用气泡和水的接触面积增大，提高氧化反应效率的好氧生化工艺。
潜污法适用于处理高浓度有机废水和高浓度氨氮废水，具有处理效果好、占地面积小的优点。
5. 厌氧-好氧联合法厌氧-好氧联合法是一种将废水先经过厌氧处理，再经过好氧处理的生化工艺。
厌氧处理可以去除废水中的易降解有机物质，减少好氧处理的负荷，提高处理效果。
这种工艺广泛应用于高浓度有机废水的处理，如餐饮废水和酿酒废水。
6. 生物膜法生物膜法是一种利用生物膜附着在固体载体上进行废水处理的好氧生化工艺。
生物膜可以提供大量的微生物附着面积，增加废水中有机物质的降解速度。
生物膜法适用于处理高浓度有机废水和高浓度氨氮废水，具有处理效果好、运行稳定的优点。
总结起来，好氧生化工艺种类繁多，每种工艺都有其适用的特定场景和处理效果。
选择合适的好氧生化工艺可以提高废水处理效率，降低环境污染。
随着科技的不断进步，好氧生化工艺也在不断创新和发展，为环境保护做出更大的贡献。
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
好氧活性污泥法工艺流程
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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。
活性污泥法的常用工艺
活性污泥法的常用工艺
活性污泥法是一种生物处理技术，常用工艺有以下几种：
1. A/O（Anoxic/Oxic）反硝化-好氧法: 在反硝化区域，除去氧化还原态氮，使其释放出氮气；而在好氧区域，则利用活性污泥群落对机械、生物、化学污染物进行氧化作用，转化为能被微生物吞噬的生物质；
2. SBR（Sequencing Batch Reactor）序批反应器法:是用于分类处理废水的一种工艺，它将处理系统分离成一系列间隔的单元，使废水在不同的处理阶段接受不同的处理操作，例如曝气、沉淀、排出、消化、沉淀等；
3. MBR（Membrane Bio-Reactor）膜生物反应器法：是活性污泥法和膜技术的结合，将废水在活性污泥反应和膜过滤两个过程中同时完成，从而提高出水质量，使水变得更加清澈透明，同时达到更好的污水处理效果，减少一定的反应时间；
4. MBF（Membrane Bio-Filtration）膜生物过滤法：纤维素滤料为载体，同时通过位于滤料中的微生物附着于滤媒表面，接触废水分子，使污染物和微生物进行氧化还原反应，从而达到净化废水的目的。
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。
活性污泥法的原理好氧
活性污泥法的原理好氧
活性污泥法是一种常见的污水处理技术，它利用微生物（活性污泥）对有机物进行分解，进而去除污水中的有机物和氮、磷等污染物。
活性污泥法的原理主要包括以下几个方面：
1. 好氧条件：活性污泥法是在好氧条件下进行的，即在含氧环境中进行微生物菌落的生长和代谢。
这是为了保证具有好氧呼吸功能的细菌能够生长繁殖，并分解污水中的有机物。
2. 污泥的收集和回流：在活性污泥法中，一部分已经代谢和繁殖的活性污泥会从处理污水中收集出来，并回流到反应池中。
这样可以保持反应池中细菌数量的稳定，维持污水处理的连续进行。
3. 有机物的分解：活性污泥中的微生物对污水中的有机物进行分解。
这些微生物通过好氧呼吸将有机物氧化为无机物（如CO2和H2O），释放出能量供细菌生长繁殖。
这个过程可以有效去除污水中的有机物。
4. 氮、磷的去除：除了有机物的分解，活性污泥法还可以去除污水中的氮和磷。
在好氧条件下，一些特殊的细菌如硝化细菌和硝化细菌分别完成氨氧化和亚硝酸盐氧化过程，将污水中的氨氮转化为硝态氮，去除氮污染。
同时，有些细菌可以利用磷酸盐沉积在细菌细胞内，去除磷污染。
综上所述，活性污泥法利用微生物对有机物进行分解和去除，通过有机物的氧化和硝化、亚硝化和除磷等过程，实现了对污水中有机物、氮和磷等污染物的去除。
uct污水处理工艺
uct污水处理工艺UCT污水处理工艺是一种常用的污水处理技术，它能有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，从而达到环境保护和水资源利用的目的。
下面将详细介绍UCT污水处理工艺的原理、工艺流程、优缺点以及应用领域。
一、原理UCT污水处理工艺是一种生物处理工艺，主要通过微生物的作用将污水中的有机物和氮、磷等污染物转化为无害物质。
其原理主要包括好氧生物处理和厌氧生物处理两个阶段。
1. 好氧生物处理阶段：在好氧条件下，通过好氧微生物的作用，将污水中的有机物分解为二氧化碳和水，并同时去除部分氮和磷。
好氧生物处理通常采用活性污泥法，通过搅拌和曝气等操作，促进微生物的生长和代谢活动。
2. 厌氧生物处理阶段：在厌氧条件下，通过厌氧微生物的作用，将污水中的有机物进一步分解，并去除剩余的氮和磷。
厌氧生物处理通常采用厌氧消化池或厌氧滤池等设备，通过控制厌氧微生物的生长环境，实现有机物的降解和氮、磷的去除。
二、工艺流程UCT污水处理工艺的典型工艺流程包括预处理、好氧处理、厌氧处理和二次沉淀等步骤。
1. 预处理：将原始污水进行初步处理，去除大颗粒悬浮物和沉淀物，减少对后续处理设备的负荷。
2. 好氧处理：将预处理后的污水引入好氧生物处理单元，通过活性污泥法进行处理，去除污水中的有机物和部分氮、磷。
3. 厌氧处理：将好氧处理后的污水引入厌氧生物处理单元，通过厌氧消化池或厌氧滤池等设备进行处理，进一步降解有机物，并去除剩余的氮、磷。
4. 二次沉淀：将厌氧处理后的污水引入二次沉淀池，通过重力沉淀和污泥回流等操作，将微生物和悬浮物从污水中分离出来，得到清水。
三、优缺点UCT污水处理工艺具有以下优点：1. 处理效果好：UCT工艺能够高效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，处理效果稳定可靠。
2. 占地面积小：相比传统的污水处理工艺，UCT工艺的设备占地面积较小，适合在有限的场地上进行建设。
3. 运行成本低：UCT工艺采用生物处理技术，不需要添加化学药剂，运行成本较低。
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正常范围： 2030%
2020/4/6
17
环境工程学
SV的测定
0min
15min
SV = 40%
30min
2020/4/6
18
环 境 工 程 学 4、活性污泥的性能指标：
（4）污泥体积指数（SVI）
定义：曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g干污 泥所形成的污泥体积，( ml/g)
1、曝气池的有机容积负荷：
1）进水COD（BOD5）容积负荷：
Lv CO D
Q Ci V
(kgCOD m3 d )
LvBOD5 Q Bi V
(kgBOD5 m3 d )
2）COD（ BOD5 ）去除容积负荷：
LvCOD
Q (Ci
Ce ) V
(kgCOD m3 d )
L202v0/B4O/6 D5
Q (Bi
Be ) V
(kgBOD5 m3 d )
20
环境工程学
2、 曝气池的有机污泥负荷：
1）进水COD（BOD5）污泥负荷：
LsCOD Q Ci MLSS V
kgCOD kgMLSS d
LsBOD5 Q Bi MLSS V
kgBOD5 kgMLSS d
LsBOD5 Q Bi MLVSS V
MLVSS = Ma + Me + Mi
单位： mg/L 或 g/m3
计量曝气池中活性污泥数量的指标。
2020/4/6
16
环境工程学
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；
kgBOD5 kgMLVSS d
2）COD（BOD5）去除污泥负荷：
LsCOD
Q (Ci
Ce ) MLSS
V
kgCOD kgMLSS d
LsBOD5
Q (Bi
Be ) MLSS V
2020/4/6
kgBOD5 kgMLSS d
21
环境工程学
三、活性污泥法的基本工艺参数
3、曝气池的水力停留时间（HRT)
进水中不含有对微生物有毒有害的物质
2020/4/6
9
环境工程学
二、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
4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能
。 2020/4/6
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环境工程学
B、原生动物----在活性污泥中大约为103个/ml
钟虫 小口钟虫
肾形虫
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草履虫 盖纤虫 变形虫
0.1mm
13
环境工程学
C、后生动物
线虫
轮虫
2020/4/6
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环境工程学
原（后）生动物作为“指示性生物”
2
环境工程学
3.2.1 活性污泥法的基本原理
一、活性污泥法的工艺流程
空气
废水
初次 沉淀池
曝气池
二次 沉淀池
出水
回流污泥
剩余活性污泥
2020/4/6
3
环境工程学
活性污泥系统的主要组成
曝气池： 反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖；
二沉池： 1）泥水分离，保证出水水质；
2）浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的污泥 浓度。
SVI SV (ml / l) MLSS (g / l)
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，说性能不好，将要或已经发 生膨胀；
正20常20/4范/6 围： 50150 ml/g（处理城市污水时）
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环三境 工、程 学活性污泥法的基本工艺参数
二沉池
曝气池
初沉池
2020/4/6
初沉池
曝气池 二沉池
二期
6
环境工程学
正在运行的曝气池
2020/4/6
7
环境工程学
曝气池中的曝气头的布置
2020/4/6
8
环境工程学
活性污泥系统有效运行的基本条件是：
废水中含有足够的可溶性易降解有机物；
混合液含有足够的溶解氧；
活性污泥在池内呈悬浮状态；
活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放， 维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；
HRT V Q （h） 4、曝气池的污泥停留时间（SRT、c）
SRT V X
VX
VX
2020/4/6
10
环境工程学
二、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%
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）：
2020/4/6
有机物 75~85%
11
环境工程学
二、活性污泥的性质及性能指标
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；
数 量
2020/4/6
15
环境工程学
4、活性污泥的性能指标：
（1）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
（2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）
（Mixed Liquor Volatile Suspended Solids）
环境工程学
3.2 好氧生物处理工艺(1) ——活性污泥法
2020/4/6
1
环境工程学
3.2.1 活性污泥法的基本原理 3.2.2 活性污泥法的运行方式
3.2.3 活性污泥法的反应动力学
3.2.4 曝气的原理、方法与设备 3.2.5 活性污泥法的工艺设计 3.2.6 活性污泥法的运行管理
2020/4/6
回流系统： 1）维持曝气池内的污泥浓度； 2）回流比的改变，可调整曝气池的运行工况。
剩余污泥： 1）去除有机物的途径之一； 2）维持系统的稳定运行
供氧系统： 为微生物提供溶解氧
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4
环境工程学
生活污水或城市废水的处理流程
高碑店污水处理厂的工艺流程图
活性污泥系统
2020/4/6
5
高碑环店境 工污程水学处理厂的工艺流程与平面布置