经典：活性污泥法运行方式
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。
活性污泥法用于污水处理（三）——运行控制方法
活性污泥法用于污水处理（三）——运行控制方法运行控制方法活性污泥法的控制方法有污泥负荷法、SV法、MLSS法和泥龄法等四种，这些方法之间是相互关联、而不是对立的，往往同时使用，互相校核，以期达到最佳的处理效果。
1污泥负荷法污泥负荷法是污水生物处理系统的主要控制方法，尤其适用于系统运行的初期和水质水量变化较大的生物处理系统。
但此法操作复杂，水质水量波动较小的稳定运行城市污水处理厂一般采用其他控制方法，只是定期用污泥负荷法进行核算。
问:什么是污泥负荷?什么是容积负荷?两者有什么联系?答:污泥负荷是指曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内承受的有机质的数量，容积负荷是指单位有效曝气体积在单位时间内承受的有机质的数量，活性污泥微生物要想进行正常的生理活动，首先要求其周围环境中含有足够的BOD5，在有氧的条件下，将其中一部分有机物分解代谢成二氧化碳和水等稳定物质，同时自身得到增殖。
如果污泥负荷和容积负荷过低，虽然可以有效降低污水中的有机物含量，但同时会使活性污泥处于过氧化状态、沉降性能也会变差，导致出水悬浮物含量升高。
如果污泥负荷和容积负荷过高，又会造成污水中的有机物氧化不彻底，出水水质变差。
另外，污泥负荷与污泥膨胀的关系直接相关，不仅污泥负荷和容积负荷过高会导致污泥膨胀，针对不同水质，包括曝气池的污泥负荷在内的各种参数都要经过运行实践来确定。
问:什么是有机负荷率？答:有机负荷率可以分为进水负荷和去除负荷两种。
进水负荷是指曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内承受的有机质的数量，或单位有效曝气池容积在单位时间内承受的有机质的数量，即进水有机负荷可以分为污泥负荷Ns和容积负荷Nv两种。
去除负荷是指曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内去除的有机质的数量，或单位有效曝气池容积在单位时间内去除的有机质的数量。
因此，去除负荷可以用进水负荷和去除率两个参数来表示。
有机负荷率是影响有机污染物降解和活性污泥增长的重要因素。
SBR反应器的运行方式和原理
SBR短程反应器的特点及运行方式所谓SBR工艺又称程序式活性污泥法或间遏式活性污泥法，它的运行方式按进水、曝气、沉淀滗水、排泥、待机多工序在一池完成，省却二沉池和污泥循环，投资省，抗负荷冲击强，因为SBR对进水有几十倍的“稀释”能力。
在SBR运行工序中，通过曝气推流及沉淀滗水，完成硝化反硝化，从而去除NH3-N。
NH3-N去除过程如下NH4+——NO2－——NO3－——NO2－——N2在好氧条件下，好氧型亚硝化菌把NH4+作用生成NO2－，之后NO2－又在硝化菌的作用下生成NO3－，在这一系列的反应过程中需要补加碱度，完成硝化除NH4反应。
再由缺氧型兼性菌把NO3－还原成NO2－，NO2－再由反硝化菌作用生成无害的N2，最终完成除氨氮反应。
除氨反应步骤多，参加菌种多，反应条件又分好氧条件和缺氧条件；而亚硝酸、硝酸菌生长周期又长，且占总菌群数量又少（5%），所以除氨氮慢，所需时间长。
硝化反应耗氧量是除COD 4.54倍，还会消耗大量碱度（1mgNH4+耗碱度7.14mg/L），反硝化时又要补充有机碳（污水中缺），更增加处理成本。
由于反应速度慢，生长周期长，条件要求苛刻，更加大成本，这就形成了化肥污水的处理难点。
投资大，处理费高，技术要求更高，这就是化肥企业排水中NH3-N极少有企业能处理达标的原因。
（虽有少量企业可以达标，不是大量掺水，就是花费较高处理费用换来的。
）而亚硝化反应则在一定程度上克服了上述的缺点。
亚硝化反应过程如下+－从上述反应过程不难看出由NH4-N反应生成NO2－，然后直接由反硝化菌作用生成N2，这样就减少了反应程序，同时也节省了硝化时所用的碱度和反硝化时所用的有机碳源，缩短了反应时间的同时，也减少了运行费用。
综上所述，短程硝化亚硝化反应不仅节省一资性投资，而且还节省运行费用。
短程硝化技术，比常规除氨工艺省O225%，省有机碳40%，少产污泥50%，节碱20%，因此少投资20~30%，处理费用也会下降1/3！这是得益于本工程采用了“短程硝化技术”。
矿山污染治理技术-第5章 废水的生物化学处理-活性污泥法
2、活性污泥的性能指标
MLSS---混合液悬浮固体浓度，也称 污泥浓度 表示单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量
工程上作为评价活性污泥量的指标
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 一般生活污水处理厂
MLVSS---混合液挥发性曝悬气浮池固混体合浓液度 表示混合M液LV悬SS浮/ 固ML体SS中0有.7机~0物.8的质量 不包括污泥中的无机物质
F/M值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。
实际上，F/M值就是以BOD5表示的进水污泥负荷，即：
F M LsBOD5 Q Bi V X v (kgBOD5 kgVSS d )
减速增长期
• F/M值下降到一定水平后，有机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物呈正比，为一级反应；
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
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；
进水中不含有对微生物有毒有害的物质
生物相与活性污泥形状
若同时观察到大量的游离细菌的生物相时，则是由污 泥负荷过高引起的
污水中的营养物质丰富，促使游离细菌生长很好，絮凝
的菌胶团细菌趋于解絮成单个游离菌，以增大同周围环 境的表面，同样使污泥结构松散，絮粒变小
此外，由于污泥絮粒的解絮或变小容易被微型生物吞噬， 使得微型生物因食物充足而大量繁殖。
活性污泥法
一. 活性污泥法的基本概念和工艺流程
向生活污水中注入空气进行曝气 , 并持续一段 时间后,污水中即生成一种絮凝体,这种絮凝 Activated Sludge 体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成 , 它易于沉淀分离,并使污水得到澄清,这就是
活性污泥
“
活性污泥”.
（2）污泥龄 θc（或污泥停 留时间 SRT）
BOD污泥负荷率
在具体工程应用上，F/M比值一般是以BOD污泥负荷率 （又称BOD-SS负荷率）（Ns）表示的。即：
Q·a S d)］ Ns = F / M = X· ［kg BOD5 / (kgMLSS · V Q 污水流量 m3 / d Sa 原污水中BOD量 mg/L X MLSS mg/L
表示活性污泥数量的评价指标
1 混合液悬浮固体浓度 Mixed Liquor Suspended Solids
MLSS =Ma+Me+Mi+Mii
2
(mg/L)
混合液挥发性悬浮固体浓度 Mixed Liquor Volatile Suspended Solids
MLVSS = Ma+Me+Mi (mg/L)
c. SV与 SVI的关系
SV × 10 SVI = = MLSS MLSS
SV%
500
400
300
SVI
200
一般负荷
100 高负荷 0 2.5 2.0 1.5 0.5 2.5 0
低 负 荷
BOD-污泥负荷率(kgBOD/kgMLSS·d)
活性污泥的活性评定指标
活性污泥的比耗氧速率 （Specific Oxygen Uptake Rate) 简称SOUR，也 称OUR
活性污泥运行方式与工艺
活性污泥运行方式与工艺：活性污泥法的工艺类型： 根据不同的反应器类型、曝气方式以及有机负荷，活性污泥法的工艺可被分为3类。
这3类工艺之间是相互交叉的。
我们可以对这3种类型进行合理选择从而组合出最佳的工艺。
一、反应器类型 二、供氧类型 三、负荷类型1. 推流式活性污泥法（传统法） 1. 传统曝气法 1. 传统负荷法2. 阶段曝气法 2. 渐减曝气法 2. 高负荷法3. 完全混合法 3. 纯氧曝气法 3. 延时曝气法4. 吸附再生法5. 生物选择器活性污泥法按混合方式分类：推流式、完全混合式、循环混合式按供氧方式分类：鼓风曝气、机械曝气按运行方式分类：1.普通曝气法2.渐减曝气法3.阶段曝气法4.吸附再生法（生物吸附法）5.完全混合法等(加速延时曝气法)反应器类型1. 传统活性污泥法（1）工艺构型：传统曝气：（2）曝气池池型：长形，廊道形（3）流态特征：推流式（4）运行：水流一端进，另一端出，沿途曝气，推流前进（5）特点①吸附→减速增长→内源呼吸②处理效果好③不易污泥膨胀④供氧与需氧不平衡⑤耐冲击负荷能力差(尤其对有毒或高浓度工业废水) （6）改进：扩大污泥负荷范围：高、低负荷法；调整曝气池进水点位置：阶段曝气法、生物吸附法；改进曝气方法及技术：渐减曝气法、纯氧曝气法；改进曝气池池型及流态特征：完全混合式活性污泥法2. 阶段曝气法更准确地，该工艺又称为阶段进水工艺。
与传统法相比，该工艺曝气池沿程污染物浓度分布和溶解氧消耗明显改善。
由于污水中含有抑制物质或浓度过高的现象在实际情况中经常出现，因此，阶段曝气法得到了广泛应用。
Q（1）型式：廊道式（2）流态：推流式(多点进水)（3）特点：①需氧和供氧较平衡②耐冲击负荷力强③活性污泥浓度沿池长逐渐降低，有利于二沉池的泥水分离。
3. 完全混合法或称带回流的CSTR工艺，出现在20世纪50年代。
因为：有更多的工业废水需要处理，使用传统推流式活性污泥法处理工业废水往往不成功，主要原因是进水端污染物浓度过高。
污水处理 活性污泥法
污水处理活性污泥法一、引言污水处理是指将含有各种废弃物和杂质的污水经过一系列工艺流程进行净化，以达到排放标准或再利用的目的。
活性污泥法作为常见且有效的处理方法之一，在实际应用中得到了广泛使用。
二、背景介绍1. 污水来源：详细描述所要处理的污水类型及其特点。
2. 环境问题：说明未经处理直接排放该类废水对环境造成潜在危害，并阐述相关政策与规定。
三、原理及机制1. 活性污泥法基本原理：解释活性池内微生物通过氧化分解等反应去除有机物质和其他杂质。
2. 反硝化/脱磷机制：介绍如何利用好氧条件下存在亚硝酸盐还原菌来实现同时去除氮磷元素。
四、系统组成与运行方式1. 主要设备：a) 曝气装置（通风器）；b) 旋转式曲轴推进器；c) 流量计；d) 配电柜等。
2. 工艺流程图示：3．操作步骤：a）启动系统：包括设备检查、进水调节等；b）运行过程中的监测与控制：如pH值、溶解氧含量和污泥活性的定期测试。
五、优缺点分析1. 优点：a) 处理效果好，能够有效去除有机物质及其他杂质；b) 运营成本相对较低。
2. 缺点：a) 对操作人员要求高，需要专业技术支持；b) 污泥处理问题可能会带来额外费用。
六、案例研究提供一个实际应用该方法进行污水处理并取得良好效果的案例，并详细描述其工程规模以及达到的排放标准。
七、安全注意事项列出在使用活性污泥法进行污水处理时需遵守或注意的相关安全事项，确保操作人员和环境不受伤害。
文档结束后添加以下内容：1．本文涉及附件，请参阅所附文件。
2．法律名词注释:- 环境保护部门: 负责管理和监督环境保护工作，在此指代具体地方政府下属单位。
- 排放标准: 行业内针对各类废水排放所制定的限值要求，用于保护环境和人体健康。
- 活性污泥: 一种富含微生物菌群、能够在有机质存在下进行氧化分解反应的混合液。
活性污泥法
MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l)
回流比 (%) 曝气时间HRT (h) BOD5去除率 (%)
0.20.4
0.30.6 515
15003000 12002400
2550 48 8595
2. 阶段曝气法（分段进水法）
有机物降解与需氧：
氧在微生物代谢过程中的用途：
(1)氧化分解有机物；
(2)氧化分解自身的细胞物质。
O2 a'Q Sr b'V X v
式中：O2——曝气池中混合液的需氧量，kgO2/d; a’——代谢每kgBOD所需的氧量， kgO2/kgBOD.d; b’——每kgVSS每天进行自身氧化所需的氧量， kgO2/kgVSS.d 。
0.76
制药废水
0.77
酿造废水
0.93
亚硫酸浆粕废水
0.55
b 0.10 0.13 0.016
0.13
a、b经验值的获得：
（3）通过实验获得：
x aQS r bVX v 可 改 写 为 ：
x a QS r b
VX v
VX v
x/VXv( /d)
1
b
a
＋
＋
＋
＋
＋
QSr/VXv(kgBOD/kgVSS.d)
思考题：如何解释单位质量污泥的需氧量与负荷成正比，而去除单位 质量BOD的需要量与负荷成反比？
a’、b’值的确定:
活性污泥法处理城市污水：
运行方式 完全混合式 生物吸附法 传统曝气法 延时曝气法
O2
0.71.1 0.71.1 0.81.1 1.41.8
a’
b’
0.42 0.11
活性污泥法的主要运行方式
b.具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。 ③主要缺点：处理效果低于传统法，特别是对于溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。 5、延时曝气活性污泥法——完全氧化活性污泥法 ①主要特点： a.有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥少且稳定，勿需再进行处理； b.处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性； c.在某些情况下，可以不设初次沉淀池。 ②主要缺点：
二、曝气池的型式与构造 1、曝气池的类型 ①根据混合液在曝气池内的流态，可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种； ②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； ③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； ④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。 2、曝气池的流态 ①推流式曝气池 ②完全混合式曝气池 ③循环混合式曝气池：??氧化沟 3、曝气池的构造 曝气池在构造上应满足曝气充氧、混合的要求，因此，曝气池的构造首先取决于曝气方式和所采用的曝气装置。
池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地大；一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水，水 量一般在1000m3/d以下。
③主要设计参数： 6、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：有机负荷率高，曝气时间短，处理效果较差；而在工艺流程和曝气池的构造等方面与传统法基本相同。 ②主要设计参数： 7、纯氧曝气活性污泥法 ①主要特点： a.纯氧中氧的分压比空气约高5倍，纯氧曝气可大大提高氧的转移效率； b.氧的转移率可提高到80~90%，而一般的鼓风曝气仅为10%左右； c.可使曝气池内活性污泥浓度高达4000~7000mg/l，能够大大提高曝气池的容积负荷； d.剩余污泥产量少，SVI值也低，一般无污泥膨胀之虑。 ②曝气池结构： ③主要设计参数： 8、浅层低压曝气法 ①理论基础：只有在气泡形成和破碎的瞬间，氧的转移率最高，因此，没有必要延长气泡在水中的上升距离； ②其曝气装置一般安装在水下0.8~0.9米处，因此可以采用风压在1米以下的低压风机，动力效率较高，可达 1.80~2.60kgO2/kw.h； ③其氧转移率较低，一般只有2.5%； ④池中设有导流板，可使混合液呈循环流动状态。 9、深水曝气活性污泥法 ①主要特点：a.曝气池水深在7~8m以上，b.由于水压较大，洋的转移率可以提高，相应也能加快有机物的降解速率；c.占地面 积较小。
活性污泥法的工艺流程和运行方式
活性污泥法的工艺流程和运行方式在近几十年来，活性污泥法处理工艺得到了较快的发展，出现了多种活性污泥法工艺流程和运行方式，如普通曝气法、阶段曝气法、生物吸附-降解法、序批式活性污泥法等。
1、传统活性污泥法⑴工艺流程传统活性污泥法的工艺流程是：经过初次沉淀池去除粗大悬浮物的废水，在曝气池与污泥混合，呈推流方式从池首向池尾流动，活性污泥微生物在此过程中连续完成吸附和代谢过程。
曝气池混合液在二沉池去除活性污泥混合固体后，澄清液作为净化液出流。
沉淀的污泥一部分以回流的形式返回曝气池，再起到净化作用，一部分作为剩余污泥排出。
⑵曝气池及曝气设备曝气池为推流式，有单廊道和多廊道形式，当廊道为单数时，污水进出口分别位于曝气池的两端；当廊道数为双数时，则位于同侧。
曝气池的进水和进泥口均采用淹没式，由进水闸板控制，以免形成短流。
出水可采用溢流堰或出水孔，通过出水孔的流速要小些，以免破坏污泥絮状体。
廊道长一般在50〜70m，最长可达100m，有效水深多为4〜6m，宽深比1〜2,长宽比一般为5〜10。
鼓风曝气池中的曝气设备，通常安置在曝气池廊道的一侧。
⑶活性污泥法系统运行时的控制参数主要控制参数包括：曝气池内的溶解氧、回流污泥量和剩余污泥排放量。
①溶解氧的浓度；②回流污泥量；③剩余污泥排放量的确定⑷传统活性污泥法的特点:①优点：工艺相对成熟、积累运行经验多、运行稳定；有机物去除效率高，B0D5的去除率通常为90%〜95% ;曝气池耐冲击负荷能力较低；适用于处理进水水质比较稳定而处理程度要求高的大型城市污水处理厂；②缺点：需氧与供氧矛大，池首端供氧不足，池末端供氧大于需氧，造成浪费；传统活性污泥法曝气池停留时间较长，曝气池容积大、占地面积大、基建费用高，电耗大；脱氧除磷效率低，通常只有10%〜30%。
阶段曝气法（多类进水法）针对普通活性污泥法的BOD负荷在池首过高的缺点，将废水沿曝气池长分数处注入，即形成阶段曝气法，它与渐减曝气法类似，只是将进水按流程分若干点进入曝气池，使有机物分配较为均匀，解决曝气池进口端供氧不足的现象，使池内需氧与供氧较为平衡。
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。
环境工程学第3章 第2(4)节 活性污泥的运行方式
帕斯韦精尔选课氧件化沟
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15、氧化沟
优点：
1、这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用， 而且可以将其区分为好氧区，缺氧区，可以达到脱氮除磷的 效果；
2、对水温、水质、水量变动有较强的适应性；
3、污泥产率低，且多已达到稳定程度，无需再进行消化处理。
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15、氧化沟
减少水力损失，防止弯道淤积
浅层曝气与一般曝气相比，空气量增大，但风压仅为一般 曝气的1/4 ～ 1/6左右，约10kPa，故电耗略有下降。
曝气池水深一般3～4m，深宽比1.0～1.3. 浅层池适用于中小型规模的污水厂。
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10、纯 氧 曝 气
注：一般情况下鼓风曝气方 式氧的利用率只有10~25%。
优点：在密闭的容器中进行，氧传递速率增加了，氧利 用率可达80-90%。因而处理效果好，污泥的沉淀性也好， 不易发生污泥膨胀。纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生 物的性质，但使微生物充分发挥了作用。
缺点：纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运转管
理较麻烦。
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11、克 劳 斯 法
克劳斯工程师把厌氧消化池的上清液加到回流污泥中一起 曝气，然后再进入曝气池，克服了高碳水化合物的污泥膨胀 问题，这个方法称为克劳斯法。
消化池上清液中富有氨氮，可以供应大量碳水化合物代谢 所需的氮。消化池上清液夹带的消化污泥相对密度较大，有 改善混合液沉淀性能的功效。
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9、浅 层 曝 气（殷卡曝气法）
原理：气泡形成和破裂瞬间的氧传递速率是最大的，而与其在 液体中的移动高度无关。在水的浅层处用大量空气进行曝气，就 可以获得较高的氧传递速率。
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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。
活性污泥法
活性污泥法工艺作为有较长历史的活性污泥法生物处理系统，在长期的工程实践过程中，根据水质的变化、微生物代谢活性的特点和运行管理、技术经济及排放要求等方面的情况，又发展成为多种运行方式和池型。
其中按运行方式，可以分为普通曝气法、渐减曝气法、阶段曝气法、吸附再生法（即生物接触稳定法）、高速率曝气法等。
―、推流式活性污泥法推流式活性污泥法，又称为传统活性污泥法。
推流式曝气池表面呈长方形，在曝气和水力条件的推动下，曝气池中的水流均匀地推进流动，废水从池首端进入，从池尾端流出，前段液流与后段液流不发生混合。
其工艺流程图见图2-5-18所示。
在曝气过程中，从池首至池尾，随着环境的变化，生物反应速度是变化的，F/M值也是不断变化的，微生物群的量和质不断地变动，活性污泥的吸附、絮凝、稳定作用不断地变化，其沉降-浓缩性能也不断地变化。
推流式曝气的特点是：①废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效率较高；②推流式曝气池可采用多种运行方式；③对废水的处理方式较灵活。
但推流式曝气也有一定的缺点，由于沿池长均匀供氧，会出现池首曝气不足，池尾供气过量的现象，增加动力费用。
推流式曝气池一般建成廊道型，根据所需长度，可建成单廊道、二鹿道或多廊道（见图2-5-18）。
廊道的长宽比一般不小于5:1，以避免短路。
用于处理工业废水，推流式曝气池的各项设计参数的参考值大体如下：BOD负荷(Ns）0.2~0.4kgBOD5/(kgMLSS.d)容积负荷(Nv）0.3~0.6kgBOD5/(m3.d)污泥龄(生物固体平均停留时间)(θr、ts)5~15d；混合液悬浮固体浓度(MLSS)1500~3500mg/L；混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)1200~2500mg/L；污泥回流比(R)25%~50%；曝气时间(t）4~8h；BOD5去除率85%~95%。
二、完全混合活性污泥法完全混合式曝气池，是废水进入曝气池后与池中原有的混合液充分混合，因此池内混合液的组成、F/M值、微生物群的量和质是完全均匀一致的。
活性污泥污水生物处理工艺
2 活性污泥净化反应影响因素与技术参数
pH值
微生物的生理活动与环境的酸碱度（氢离子浓度） 密切相关，只有在适宜的酸碱度条件下，微生物才能进
行正常的生理活动。 pH 值过大地偏离适宜数值，微生物
酶系统的催化功能就会减弱，甚至消失。高浓度的氢离 子浓度可导致菌体表面蛋白质和核酸水解而变性。参与 污水生物处理的微生物，一般最佳的 pH 值范围，介于 6.5-8.5之间。
2 活性污泥净化反应影响因素与技术参数
活性污泥微生物量
常用以下两个指标表示： (1) 混合液悬浮固体浓度（ MLSS ），又称混合液污泥 浓度，是指单位容积内混合液所含有的活性污泥 固体物的总量。
(2) 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS），是指混合
液活性污泥中有机固体物质部分的浓度。
2 活性污泥净化反应影响因素与技术参数
米门方程式
3 活性污泥反应动力学基础
底物浓度与微生物比增殖速率之间关系：
S max KS S
底物浓度与有机物比降解速率之间关系：
S v vmax KS S
式中：μmax—微生物最大比增殖速率；S—有机底物浓度；KS—饱和 常数，当μ为μmax一半时的底物浓度； vmax—有机物最大比降解速率。
活性污泥污水生物处理工艺
主要内容：
基本原理 活性污泥净化反应影响因素与技术参数 活性污泥反应动力学基础(了解即可） 活性污泥法运行方式 活性污泥处理系统新工艺(了解即可） 曝气理论与曝气系统 活性污泥法工艺设计(了解即可） 活性污泥系统运行、维护与管理
本章内容需重点掌握。
3 活性污泥反应动力学基础
莫诺特方程式 劳伦斯-麦卡蒂方程式
3 活性污泥反应动力学基础 （1）莫诺特方程式
活性污泥法的发展和演变
活性污泥法的发展和演变传统的活性污泥法或称普通活性污泥法，经不断发展，已有多种运行方式。
1.渐减曝气在推流式的传统曝气池中，混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。
因此等距离均量地布置扩散器是不合理的。
实际情况是：前半段氧远远不够，后半段供氧超过需要。
渐减曝气的目的就是合理的布置扩散器，使布气沿程变化，而总的空气用量不变，这样可以提高处理效率。
2.分步曝气在30年代，纽约市污水厂的曝气池空气量供应不足，厂总工程师把入流的一部分从池端引到池的中部分点进水，见(图6-10)，解决了问题。
使同样的空气量，同样的池子，得到了较高的处理效率。
3.完全混合法美国1950年以前建造的曝气池全是狭长的条形池，按推流设计。
由于前段需氧量很大，因而通过渐减曝气池来解决。
但是，一般池子只有中段（约全长的1/3处）需氧速率与氧传递速率配合的比较好一些，见(图6-11)。
在池的前段，因食料多，微生物的生长率高，需氧率也就很大，因而即使渐减曝气也不能根本解决问题，实际的需氧速率受供氧速率控制和制约。
图中需氧和供氧率之间池前后两块面积应相等。
这样的供氧和需氧情况，当受到冲击负荷时，前段阴影面积扩大，后段阴影面积缩小，严重时，后段面积全部消失，出现全池缺氧情况。
从上面二种运行方式看，传统活性污泥法的重要矛盾是供氧和需氧的矛盾，为了解决这个矛盾，渐减曝气是通过布气的方法来改善，分步曝气则是通过进水分配的均匀性上来改善。
为了根本上改善长条形池子中混合液不均匀的状态，在分步曝气的基础上，进一步大大增加进水点，同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合，它就是完全混合的概念，见(图6-12)。
在完全混合法的曝气池中，需氧速率和供氧速率的矛盾在全池得到了平衡，因而完全混合法有如下特征：①池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生活环境也基本相同；②人流出现冲击负荷时，池液的组成变化也较小，因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是象推流中仅仅由部分回流污泥来承担。
活性污泥法的工艺设计与运行管理
活性污泥法的工艺设计与运行管理一、工艺设计1.活性污泥池设计：活性污泥池是活性污泥法的核心设备，需要合理设计。
设计时应考虑池体的尺寸、水力停留时间的确定、曝气系统的配置等因素，以保证池体内的活性污泥能够充分接触废水并进行降解。
2.污泥回流设计：在活性污泥池中，一部分污泥需要回流以维持污泥浓度。
回流污泥量的控制需要兼顾到污泥的降解效果和设备的运行稳定性。
回流污泥的浓度一般控制在活性污泥浓度的1-3倍之间。
3.曝气系统设计：曝气是活性污泥法中保持污泥悬浮的关键步骤。
曝气系统的设计要考虑气泡尺寸、曝气孔径、曝气方式等因素。
合理的曝气系统能提供足够的氧气供给微生物呼吸代谢，促进有机物的降解。
4.混合方式设计：混合方式是指在活性污泥池中促进废水与污泥的充分接触。
合理的混合方式能够提高废水和活性污泥的接触面积，促进废水中有机物的降解。
常见的混合方式包括机械搅拌和风混等。
二、运行管理1.合理控制进水负荷：进水负荷是指单位时间内单位池容积的废水量。
过高的进水负荷会导致活性污泥的浓度过高，降解效果不佳；过低的进水负荷会导致活性污泥的浓度过低，降解效果也不佳。
因此，运行管理中需要定期监测进水负荷并予以调整。
2.控制溶解氧浓度：溶解氧是活性污泥呼吸代谢所需的氧气供给，维持一定的溶解氧浓度有助于提高活性污泥的生化反应速率。
但过高的溶解氧浓度会导致好氧区域扩大，导致活性污泥触氧，从而影响有机物的降解效果。
因此，需要定期监测溶解氧浓度并予以控制。
3.控制污泥浓度：污泥浓度是指活性污泥中微生物的浓度。
过高的污泥浓度会导致污泥膨胀、降解效果不佳；过低的污泥浓度会导致污泥沉积不良、降解效果下降。
因此，在运行管理中需要定期监测并控制污泥浓度。
4.稳定运行设备：活性污泥法的运行过程中需要保持设备的稳定性，定期检查和维护设备，及时处理故障。
此外，废水质量的变化也会对活性污泥法的运行产生影响，因此需要根据实际情况进行调整和优化。
综上所述，活性污泥法的工艺设计和运行管理对于废水处理的效果和设备的运行稳定性至关重要。
SBR的工艺设计与运行
SBR的工艺设计与运行简介：序批式活性污泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。
70年代初，美国Natre Dame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局（EPA）的资助下，在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。
SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。
关键字：SBR工艺序批式活性污泥法（SBR—Sequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。
70年代初，美国Natre Dame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局（EPA）的资助下，在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。
SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。
由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。
对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。
因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多种新型SBR处理工艺。
间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS—Intermittent Cyclic Extended System）是在1968年由澳大利亚新威尔士大学与美国ABJ公司合作开发的。
1976年世界上第一座ICEAS工艺污水厂投产运行。
ICEAS 与传统SBR相比，最大特点是：在反应器进水端设一个预反应区，整个处理过程连续进水，间歇排水,无明显的反应阶段和闲置阶段，因此处理费用比传统SBR低。
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氧化沟
3
按供氧方式分类
鼓 风 曝 气
4
池底扩散装置的布置
空气扩散装置（曝气器）
5
1
H K
h3
4
2
3 D
a
n
图17-30 平板形叶轮曝气器构造示意图
1--驱动装置；2--进气孔；3--叶片；4--停转时水位线 6
转刷曝气
❖ 原理 转动时，板条或钢丝 将水滴抛向空中，使 液面剧烈波动，促进 氧的转移，同时推动 混合液在池内流动。
§7-5活性污泥法的运行方式
一、活性污泥法的分类 二、活性污泥法的运行方式
1
一、活性污泥法的分类
推流式
❖ 按混合方式分类 完全混合式
循环混合式
❖ 按供氧方式分类
鼓风曝气 机械曝气
❖ 按运行方式分类
1.普通曝气法 2.渐减曝气法 3.阶段曝气法 4.吸附再生法（生物吸附法） 5.完全混合法等(加速延时曝气法)
5.完全混合活性污泥法
1) 耐冲击负荷，特别适应于工业废水处理 2) 池内水质均匀一致，F/M在各点几乎完全相同，F/M
决定微生物的生长阶段，故可将整个池子的工况控 制在同一条件下进行。 3) 池内需氧均匀，动力消耗小于推流式 4) 出水水质比推流式差，活性污泥易产生膨胀
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（1）加速曝气法
➢ 控制有机负荷高，m处在对数增长期的一点。 ➢ 微生物活性强，短时间内可去除大量有机物。 ➢ 抗负荷冲击能力比较强。 ➢ BOD5 去除率比较低（85～90%），比普通法差。 ➢ 微生物活性强，絮凝性、沉降性均较差，易出现污
7
二、活性污泥法的运行方式
1 传统活性污泥法（普通活性污泥法） 2 渐减曝气法 3 阶段曝气活性污泥法 4 吸附—再生活性污泥法系统 5 完全混合活性污泥法
（加速曝气法、延时曝气法） 6 纯氧曝气活性污泥法系统 7 深水、深井曝气活性污泥法系统 8 浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法） 9 氧化沟 10 SBR活性污泥法
11
2.渐减式曝气法
沿池长方向，减 少曝气量。 ❖ 优点 提高氧的利用率。
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3 阶段曝气活性污泥法
进水
13
阶段曝气法特点
➢ 分段多点进水，负荷分布均匀，均化了需 氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧过 剩的缺点，即氧的利用率高。
➢ 提高了耐水质、水量冲击负荷的能力 ➢ 活性污泥浓度沿池长逐渐降低，有利于二
沉池的泥水分离。
14
4.吸附—再生活性污泥法系统
原理：初期吸附作用 基本流程
15
生物吸附再生法特点
1) 吸附与再生分别进行，整个池容小于普通活 性污泥法。 2) 具有一定的耐冲击负荷的能力 3) 处理效果低于普通活性污泥法 4) 不宜处理溶解性有机物较多的污水，适用于 悬浮态、胶态含量高的废水
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泥膨胀。 ➢ 剩余污泥量大。
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（2）延时曝气法
➢ 出水水质好，对原污水有较强的适应能力。 ➢ 无需设初沉池。 ➢ 剩余污泥量少且稳定。 ➢ 池容大，曝气时间长，基建费和运行费较高。
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6.深水、深井曝气法
分类： 深水中层曝气池 深水底层曝气池 优点： DO浓度高，负荷高，曝气时间短，剩余 污泥量少，占地面积小。
❖ 空气扩散装置在曝气池的一侧，距水面约 0.6～0.9m。
❖ 可使用低压鼓风机，节省电耗
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8 纯氧曝气法
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纯氧曝气的特点
➢ 氧利用率高； ➢ 曝气时间短，曝气池体积小； ➢ SVI＜100，一般不会发生污泥膨胀 ➢ 剩余污泥量小 ➢ 要求曝气池密闭，设备复杂，维护不便。
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8
1、传统（普通）活性污泥法
（1）流程
进水Q
曝气池
回流污泥
二沉池
出水Q
剩余污泥
9
（2）传统活性污泥法的特征
❖ 活性污泥处在生长曲线的一段，有机物的吸 附与代谢在一个曝气池中连续进行。
❖ 优点：处理效果好（ηBOD5≥90%）
BOD5
t
10
❖ 缺点：
➢ 氧的利用率低 ➢ 耐负荷冲击能力差（负荷分配不均） ➢ 池容积利用率低
20
深井曝气池活性污泥法
1. H＝50～100m，φ＝1～6m 2. 特点： 1) 氧的利用效率EA高，动力效率EP高；占地
少。 2) 适用于各种气候条件，可不设初沉池 3) 适用于处理高浓度有机废水
21Βιβλιοθήκη 7 浅层曝气活性污泥法系统
❖ 气泡只有在形成与破碎的一瞬间有着最高 的氧转移率，而与其在液体中的移动高度 无关