《活性污泥法》課件

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1、第 4章 活 性 污 泥 法 第 一 節(jié) 基 本 概 念 （ 一 ） 什 么 是 活 性 污 泥 ？ 由 細(xì) 菌 、 菌 膠 團(tuán) 、 原 生 動(dòng) 物 、 后 生 動(dòng) 物 等 微 生 物 群體 及 吸 附 的 污 水 中 有 機(jī) 和 無(wú) 機(jī) 物 質(zhì) 組 成 的 、 有 一 定 活 力的 、 具 有 良 好 的 凈 化 污 水 功 能 的 絮 絨 狀 污 泥 。 一 組 活 性 污 泥 圖 片 （ 二 ） 曝 氣 池 活 性 污 泥 的 性 狀顏 色 黃 褐 色 、茶 褐 色狀 態(tài) 似 礬 花 絮 絨 顆 粒味 道 土 腥 味 ，有 霉 臭 味相 對(duì) 密 度 曝 氣 池 混 合 液 ： 1.002

2、 1.003回 流 污 泥 ： 1.004 1.006粒 徑 0.02 0.2mm 20 100cm2/mL比 表 面 積 1、 正 常 pH 略 顯 酸 性 （ 二 ） 活 性 污 泥 的 性 狀供 氧 不 足或 厭 氧 黑 色 灰 白 色供 養(yǎng) 過(guò) 多 或 營(yíng) 養(yǎng) 不足 1、 不 正 常 曝氣池 曝氣池出水堰 曝氣池混合液配水進(jìn)入二沉池 1、 棲 息 著 的 微 生 物（ 三 ） 活 性 污 泥 的 組 成大 量 的 細(xì) 菌 真 菌 原 生 動(dòng) 物 后 生 動(dòng) 物 除 活 性 微 生 物 外 ， 活 性 污 泥 還 挾 帶 著 來(lái) 自 污 水 的 有 機(jī) 物 、 無(wú) 機(jī) 懸 浮 物 、 膠

3、體 物 ； 活 性 污 泥 中 棲 息 的 微 生 物 以 好 氧 微 生 物 為 主 ， 是 一 個(gè) 以 細(xì) 菌 為 主 體 的 群體 ， 除 細(xì) 菌 外 ,還 有 酵 母 菌 、 放 線(xiàn) 菌 、 霉 菌 以 及 原 生 動(dòng) 物 和 后 生 動(dòng) 物 。 活 性 污 泥 中 細(xì) 菌 含 量 一 般 在 107 108個(gè) /mL； 原 生 動(dòng) 物 103個(gè) /mL， 原 生 動(dòng) 物中 以 纖 毛 蟲(chóng) 居 多 數(shù) ， 固 著 型 纖 毛 蟲(chóng) 可 作 為 指 示 生 物 ， 固 著 型 纖 毛 蟲(chóng) 如 鐘 蟲(chóng) 、 等枝 蟲(chóng) 、 蓋 纖 蟲(chóng) 、 獨(dú) 縮 蟲(chóng) 、 聚 縮 蟲(chóng) 等 出 現(xiàn) 且 數(shù) 量 較

4、多 時(shí) ， 說(shuō) 明 培 養(yǎng) 成 熟 且 活 性 良好 。2、 干 固 體 和 水 分 含 水 98 99干 固 體 1 2% MLSS 按 McKinney的 分 析 ：混 合 液 懸 浮 固 體 ： MLSS=Ma+Me+Mi+Mii式 中 ： Ma有 活 性 的 微 生 物 ； Me微 生 物 自 身 氧 化 殘 留 物 ， 即 內(nèi) 源 代 謝 殘 留 的 微 生 物有 機(jī) 體 ; Mi有 機(jī) 污 染 物 ， 吸 附 在 污 泥 上 未 被 降 解 ； M ii無(wú) 機(jī) 懸 浮 固 體 ， 吸 附 在 污 泥 上 。 3、 活 性 污 泥 的 組 成 ：有 活 性 的 微 生 物 存 在 形

5、 態(tài) 菌 膠 團(tuán) ： 由 細(xì) 菌 分 泌 的 多 糖 類(lèi) 物 質(zhì) 將 細(xì) 菌 等 包 覆 成 的 粘 性 團(tuán) 塊 。 4、 按 有 機(jī) 性 和 無(wú) 機(jī) 性 成 分 ：MLSS MLVSS: 70%MLNVSS: 30%MLSS混 合 液 懸 浮 固 體 濃 度 ， 也 叫 污 泥 濃 度 （ g/L)， MLVSS混 合 液 揮 發(fā) 性 懸 浮 固 體 濃 度 ， 表 示 混 合 液 懸 浮固 體 中 有 機(jī) 物 含 量 ， 但 不 僅 是 微 生 物 的 量 ， 由 于 測(cè) 定 方 便 ，目 前 還 是 近 似 用 于 表 示 污 泥 。 MLNVSS灼 燒 殘 量 ， 表 示 無(wú) 機(jī) 物

6、含 量 。MLVSS: 一 般 范 圍 為 55 75 ，即 MLVSS/MLSS=0.70.8， 污 泥 沉 降 比 ： SV（ 四 ） 活 性 污 泥 的 沉 降 濃 縮 性 能 取 混 合 液 至 1000mL或 100mL量 筒 ， 靜 止 沉 淀 30min后 ， 度量 沉 淀 活 性 污 泥 的 體 積 ， 以 占 混 合 液 體 積 的 比 例 （ %） 表 示 污泥 沉 降 比 。 可 反 映 污 泥 的 沉 降 性 能 。污 泥 沉 淀 30min后 密 度 接 近 最 大 ， 故 SV可 反 映 沉 降 性 能 。能 反 映 污 泥 膨 脹 等 異 常 情 況 ， 可 控

7、制 剩 余 污 泥 的 排 放 量 。城 市 污 水 正 常 值 為 15% 30%左 右 。簡(jiǎn) 單 易 行 但 SV不 能 確 切 表 示 污 泥 沉 降 性 能 。 污 泥 體 積 指 數(shù) ： SVI(污 泥 指 數(shù) 、 污 泥 容 積 指 數(shù)曝 氣 池 出 口 處 出 混 合 液 ， 經(jīng) 30分 鐘 靜 沉 后 ， 每 g干 泥 所 形 成 的濕 污 泥 的 體 積 ， 簡(jiǎn) 稱(chēng) 污 泥 指 數(shù) ， 單 位 為 mL/g。 1L混 合 液 沉 淀 30min的 活 性 污 泥 體 積 （ mL） SV(mL/L)SVI= = 1升 混 合 液 中 懸 浮 固 體 干 重 （ g） MLSS

8、(g/L)反 映 污 泥 的 凝 聚 、 沉 降 性 能 。SVI應(yīng) 在 100 150（ 有 說(shuō) 70 100） 。影 響 SVI的 最 重 要 的 因 素 是 微 生 物 群 體 所 在 的 增 殖 期 。太 高 ， 沉 降 性 能 差 ， 可 能 膨 脹 ；太 低 ， 可 能 處 在 內(nèi) 源 呼 吸 期 ， 泥 粒 細(xì) 小 而 緊 密 ， 易 沉 降 ， 活性 差 ， 無(wú) 機(jī) 物 多 。實(shí) 際 運(yùn) 行 中 ， 一 般 用 SV了 解 SVI， 因 為 曝 氣 池 MLSS變 化 不 大 。 二 .活性污泥法的基本流程 三 、 活 性 污 泥 降 解 污 水 中 有 機(jī) 物 的 過(guò) 程 活

9、 性 污 泥 在 曝 氣 過(guò) 程 中 ， 對(duì) 有 機(jī) 物 的 降 解 （ 去 除 ）過(guò) 程 可 分 為 兩 個(gè) 階 段 ：吸 附 階 段 穩(wěn) 定 階 段 由 于 活 性 污 泥 具 有 巨 大的 表 面 積 ， 而 表 面 上 含 有 多糖 類(lèi) 的 黏 性 物 質(zhì) ， 導(dǎo) 致 污 水中 的 有 機(jī) 物 轉(zhuǎn) 移 到 活 性 污 泥上 去 。 主 要 是 轉(zhuǎn) 移 到 活 性 污 泥上 的 有 機(jī) 物 為 微 生 物 所 利 用 。 曲 線(xiàn) 表 示 曝 氣 池 中 有 機(jī)物 的 的 去 除 量 ， 反 映 去 除 規(guī) 律 ； 曲 線(xiàn) 表 示 微 生 物 已 經(jīng) 氧化 和 合 成 的 量 ， 反 映

10、活 性 污 泥利 用 有 機(jī) 物 的 規(guī) 律 ； 曲 線(xiàn) 表 示 活 性 污 泥 的 吸附 量 反 映 了 活 性 污 泥 吸 附 有 機(jī)物 的 規(guī) 律 。 這 三 條 曲 線(xiàn) 反 映 出 ， 在 曝 氣 過(guò) 程 中 ： 污 水 中 有 機(jī) 物 的 去 除 在 較 短 時(shí) 間 ( 圖 中 是 5h左 右 )內(nèi) 就 基 本完 成 了 (見(jiàn) 曲 線(xiàn) )； 污 水 中 的 有 機(jī) 物 先 是 吸 附 到 污 泥 上 (見(jiàn) 曲 線(xiàn) ),然 后 逐 漸 為微 生 物 所 利 用 (見(jiàn) 曲 線(xiàn) )； 吸 附 作 用 在 相 當(dāng) 短 的 時(shí) 間 (圖 中 是 45min左 右 )內(nèi) 就 基 本 完 成 了

11、(見(jiàn) 曲 線(xiàn) )； 微 生 物 利 用 有 機(jī) 物 的 過(guò) 程 比 較 緩 慢 (見(jiàn) 曲 線(xiàn) )。 對(duì) 活 性 污 泥 法 曝 氣 過(guò) 程 中 污 水 中 有 機(jī) 物 的 變 化 分 析 得 到 結(jié) 論 ：廢水中的有機(jī)物 殘 留 在 廢水 中 的 有機(jī) 物從 廢 水 中去 除 的 有機(jī) 物 微 生 物 不 能 利 用 的 有 機(jī) 物微 生 物 能 利 用 的 有 機(jī) 物微 生 物 能 利 用 而 尚 未利 用 的 有 機(jī) 物微 生 物 不 能 利 用 的 有機(jī) 物 微 生 物 已 利 用 的 有 機(jī)物 （ 氧 化 和 合 成 ） （ 吸 附 量 ）增 殖 的 微 生 物 體氧 化 產(chǎn) 物 第

12、二 節(jié) 活 性 污 泥 法 的 發(fā) 展 封 閉 環(huán) 流式 序 批 式曝 氣 池 的 四 種 池 型推 流 式曝 氣 池 完 全 混 合式 曝 氣 池一 、 活 性 污 泥 法 曝 氣 反 應(yīng) 池 的 基 本 形 式其 他 曝 氣 池 基 本 上 是 這 四 種 池 型 的 組 合或 變 形 1、 推 流 式 曝 氣 池 推 流 式 曝 氣 池 的 長(zhǎng) 寬 比 一 般 為 5 10； 進(jìn) 水 方 式 不 限 ； 出 水 用 溢 流 堰 。1.平 面 布 置 推 流 式 曝 氣 池 的 池 寬 和 有 效 水 深 之 比 一 般 為 1 2。2.橫 斷 面 布 置水 流 ： 推 流 型底 物 濃

13、度 分 布 ： 進(jìn) 口 最 高 ， 沿 池 長(zhǎng) 逐 漸 降 低 ， 出 口 端 最 低 。理 想 推 流 ： 橫 斷 面 上 濃 度 均 勻 ， 縱 向 無(wú) 摻 混 根據(jù)橫斷面上的水流情況，可分為 推 流 式 曝 氣 池 推 流 式 曝 氣 池 2.完 全 混 合 曝 氣 池 池 形 根 據(jù) 和 沉 淀 池 的 關(guān) 系 圓 形 方 形 矩 形 分 建 式合 建 式 污 水 與 回 流 污 泥 在 進(jìn) 入 曝 氣 池 后 ， 立 即 與 池 中 的混 合 液 完 全 混 合 池 中 微 生 物 的 種 類(lèi) 和 濃 度 、 底 物 濃 度 需 氧 速 率 各點(diǎn) 相 同 與 推 流 式 不 同 ；

14、對(duì) 沖 擊 負(fù) 荷 有 較 強(qiáng) 的 適 應(yīng) 能 力 ； 出 水 水 質(zhì) 不 及 傳 統(tǒng) 法 。完 全 混 合 法 的 特 征 完 全 混 合 法 曝氣池的三種池型 機(jī) 械 曝 氣 完 全 混 合 曝 氣 池 鼓 風(fēng) 曝 氣 完 全 混 合 曝 氣 池 局 部 完 全 混 合 推 流 式 曝 氣 池 3.封 閉 環(huán) 流 式 反 應(yīng) 池 4.序 批 式 反 應(yīng) 池 （ SBR） SBR工 藝 的 基 本 運(yùn) 行 模 式 由 進(jìn) 水 、 反 應(yīng) 、 沉 淀 、 出水 和 閑 置 五 個(gè) 基 本 過(guò) 程 組 成 ， 從 污 水 流 入 到 閑 置 結(jié) 束 構(gòu)成 一 個(gè) 周 期 ， 在 每 個(gè) 周 期

15、里 上 述 過(guò) 程 都 是 在 一 個(gè) 設(shè) 有 曝氣 或 攪 拌 裝 置 的 反 應(yīng) 器 內(nèi) 依 次 進(jìn) 行 的 。 (1)工 藝 系 統(tǒng) 組 成 簡(jiǎn) 單 ， 不 設(shè) 二 沉 池 ， 曝 氣 池 兼 具 二 沉 池 的功 能 ， 無(wú) 污 泥 回 流 設(shè) 備 ； (2)耐 沖 擊 負(fù) 荷 ， 在 一 般 情 況 下 （ 包 括 工 業(yè) 污 水 處 理 ） 無(wú) 需設(shè) 置 調(diào) 節(jié) 池 ； (3)反 應(yīng) 推 動(dòng) 力 大 ,易 于 得 到 優(yōu) 于 連 續(xù) 流 系 統(tǒng) 的 出 水 水 質(zhì) ; (4)運(yùn) 行 操 作 靈 活 ， 通 過(guò) 適 當(dāng) 調(diào) 節(jié) 各 單 元 操 作 的 狀 態(tài) 可 達(dá) 到脫 氮 除 磷

16、 的 效 果 ； (5)污 泥 沉 淀 性 能 好 ,SVI值 較 低 ,能 有 效 地 防 止 絲 狀 菌 膨 脹 ; (6)該 工 藝 的 各 操 作 階 段 及 各 項(xiàng) 運(yùn) 行 指 標(biāo) 可 通 過(guò) 計(jì) 算 機(jī) 加 以控 制 ， 便 于 自 控 運(yùn) 行 ， 易 于 維 護(hù) 管 理 。 序 批 式 活 性 污 泥 法 （ SBR法 ）SBR工 藝 與 連 續(xù) 流 活 性 污 泥工 藝 相 比 的 優(yōu) 點(diǎn) (1)容 積 利 用 率 低 ； (2)水 頭 損 失 大 ； (3)出 水 不 連 續(xù) ； (4)峰 值 需 氧 量 高 ； (5)設(shè) 備 利 用 率 低 ； (6)運(yùn) 行 控 制 復(fù) 雜

17、 ； (7)不 適 用 于 大 水 量 。 序 批 式 活 性 污 泥 法 （ SBR法 ）SBR工 藝 的 缺 點(diǎn) 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 漸 減 曝 氣 分 步 曝 氣 完 全 混 合 法 淺 層 曝 氣 深 層 曝 氣 高 負(fù) 荷 曝 氣 或 變 形 曝 氣 克 勞 斯 法 延 時(shí) 曝 氣 接 觸 穩(wěn) 定 法 氧 化 溝 純 氧 曝 氣 活 性 污 泥 生 物 濾 池 （ ABF工 藝 ） 吸 附 生 物 降 解 工 藝 （ AB法 ） 序 批 式 活 性 污 泥 法 （ SBR法 ）二 、 活 性 污 泥 法 的 發(fā) 展 和 演 變有 機(jī) 物 去 除 和氨 氮 硝 化 一 般 采

18、用 3 5條 廊 道 。 充 氧 設(shè) 備 沿 池 長(zhǎng) 均 勻 分 布 。 在 推 流 式 的 傳 統(tǒng) 曝 氣 池 中 ， 混 合 液 的 需 氧 量 在 長(zhǎng)度 方 向 是 逐 步 下 降 的 。 前 半 段 氧 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 不 夠 ， 后 半 段 供 氧 量 超 過(guò) 需 要 ， 而充 氧 設(shè) 備 沿 池 長(zhǎng) 均 勻 分 布 。 易 受 沖 擊 負(fù) 荷 的 影 響 ， 適 應(yīng) 水 質(zhì) 水 量 變 化 的 能 力差 ： 污 泥 進(jìn) 入 池 后 不 能 立 即 與 混 合 液 充 分 混 合 。 1、 傳 統(tǒng) 推 流 式 2、 漸 減 曝 氣 ：特 征 ： 充 氧 設(shè) 備 沿 池 長(zhǎng) 布 置 與 需 氧

19、 量匹 配 。節(jié) 能 在 推 流 式 的 傳 統(tǒng) 曝 氣 池 中 ， 混 合 液 的 需 氧 量 在 長(zhǎng)度 方 向 是 逐 步 下 降 的 。 實(shí) 際 情 況 是 ： 前 半 段 氧 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 不 夠 ， 后 半 段 供 氧 量超 過(guò) 需 要 。 漸 減 曝 氣 的 目 的 就 是 合 理 地 布 置 擴(kuò) 散 器 ， 使 布 氣沿 程 變 化 ， 而 總 的 空 氣 量 不 變 ， 這 樣 可 以 提 高 處 理效 率 。 漸 減 曝 氣 特 征 :把 入 流 的 一 部 分 從 池 端 引 入 到 池 的 中 部 分 點(diǎn) 進(jìn) 水 。優(yōu) 點(diǎn) ： 均 衡 了 污 染 負(fù) 荷 和 需 氧 率 提 高

20、 了 耐 沖 擊 負(fù) 荷 的 能 力3、 階 段 曝 氣 （ 分 步 曝 氣 ） 階 段 曝 氣 示 意 圖 部 分 污 水 廠(chǎng) 只 需 要 部 分 處 理 ， 因 此 產(chǎn) 生 了 高負(fù) 荷 曝 氣 法 。 曝 氣 池 構(gòu) 造 與 傳 統(tǒng) 推 流 式 相 同 。 曝 氣 時(shí) 間 比 較 短 ， 約 為 1.5 3h， BOD5處 理效 率 僅 約 70% 75 左 右 。 活 性 污 泥 處 于 旺 盛 生 長(zhǎng) 期 。4.高 負(fù) 荷 曝 氣 （ 改 良 曝 氣 ） 延 時(shí) 曝 氣 的 特 點(diǎn) ： 曝 氣 時(shí) 間 很 長(zhǎng) ， 達(dá) 24h甚 至 更 長(zhǎng) ， MLSS較 高 ， 達(dá) 到 3000 6

21、000mg/L； 活 性 污 泥 在 時(shí) 間 和 空 間 上 部 分 處 于 內(nèi) 源 呼 吸 狀 態(tài) ， 剩 余 污 泥 主 要 是 一 些 難 于 生 物 降 解 的 微 生 物 內(nèi) 源 代 謝 殘 留 物 ， 少 而 穩(wěn)定 ， 無(wú) 需 消 化 ， 可 直 接 排 放 ； 適 用 于 污 水 量 很 小 的 場(chǎng) 合 ， 近 年 來(lái) ， 國(guó) 內(nèi) 小 型 污 水 處 理 系 統(tǒng) 多 有 使 用 。 耐 沖 擊 負(fù) 荷 ， 無(wú) 需 初 沉 池 ， 缺 點(diǎn) ： 池 體 積 大 ， 基 建 費(fèi) 運(yùn) 行 費(fèi) 高 5、 延 時(shí) 曝 氣 6.接 觸 穩(wěn) 定 法 （ 吸 附 再 生 法 ） 混 合 液 曝 氣

22、 過(guò) 程 中 第 一 階 段 BOD 5的 下 降 是 由 于 吸 附作 用 造 成 的 ， 對(duì) 于 溶 解 的 有 機(jī) 物 ， 吸 附 作 用 不 大 或 沒(méi) 有 ，因 此 ， 把 這 種 方 法 稱(chēng) 為 接 觸 穩(wěn) 定 法 ， 也 叫 吸 附 再 生 法 。 直 接 用 于 原 污 水 的 處 理 比 用 于 初 沉 池 的 出 流 處 理 效 果 好 ；可 省 去 初 沉 池 ； 此 方 法 接 觸 時(shí) 間 短 ， 氨 氮 難 硝 化 ， 不 適 于處 理 溶 解 性 有 機(jī) 污 染 物 廢 水 ， 剩 余 污 泥 量 多 。 接 觸 穩(wěn) 定 法 混 合 液 的 曝 氣 完 成 了 吸

23、附 作 用 ， 回 流 污 泥 的 曝 氣 完 成 了 污 泥 再 生 。回 流 污 泥 的 曝 氣 使 污 泥 再 生曝 氣 的 同 時(shí) 吸附 7.吸 附 生 物 降 解 工 藝 （ AB法 ） 特 征 ：u分 為 預(yù) 處 理 段 、 A級(jí) 和 B級(jí) 三 段 ， 無(wú) 初 沉 池uA級(jí) 以 高 負(fù) 荷 或 超 高 負(fù) 荷 運(yùn) 行 ， B級(jí) 以 低 負(fù) 荷 運(yùn) 行 ， A級(jí)曝 氣 池 停 留 時(shí) 間 短 ， 30 60min， B級(jí) 停 留 時(shí) 間 2 4h。u該 系 統(tǒng) 不 設(shè) 初 沉 池 ， A級(jí) 曝 氣 池 是 一 個(gè) 開(kāi) 放 性 的 生 物 系統(tǒng) 。 A、 B兩 級(jí) 各 自 有 獨(dú) 立

24、的 污 泥 回 流 系 統(tǒng) ， 兩 級(jí) 的 污 泥互 不 相 混 。u處 理 效 果 穩(wěn) 定 ， 具 有 抗 沖 擊 負(fù) 荷 和 pH變 化 的 能 力 。 該工 藝 還 可 以 根 據(jù) 經(jīng) 濟(jì) 實(shí) 力 進(jìn) 行 分 期 建 設(shè) 。7.吸 附 生 物 降 解 工 藝 （ AB法 ） 8. 完 全 混 合 法 長(zhǎng) 條 形 池 子 的 完 全 混 合 法 ： 在 分 步 曝 氣 的 基 礎(chǔ) 上 ， 進(jìn)一 步 大 大 增 加 進(jìn) 水 點(diǎn) ， 同 時(shí) 相 應(yīng) 增 加 回 流 污 泥 并 使 其 在 曝氣 池 中 迅 速 混 合 ， 長(zhǎng) 條 形 池 子 中 也 能 做 到 完 全 混 合 狀 態(tài) 。 （

25、1） 池 液 中 各 個(gè) 部 分 的 微 生 物 種 類(lèi) 和 數(shù) 量 基 本 相 同 ，生 活 環(huán) 境 也 基 本 相 同 。 （ 2） 入 流 出 現(xiàn) 沖 擊 負(fù) 荷 時(shí) ， 池 液 的 組 成 變 化 也 較 小 ， 因?yàn)?驟 然 增 加 的 負(fù) 荷 可 為 全 池 混 合 液 所 分 擔(dān) ， 而 不 是 像 推 流中 僅 僅 由 部 分 回 流 污 泥 來(lái) 承 擔(dān) 。 完 全 混 合 池 從 某 種 意 義 上來(lái) 講 ， 是 一 個(gè) 大 的 緩 沖 器 和 均 和 池 ， 在 工 業(yè) 污 水 的 處 理 中有 一 定 優(yōu) 點(diǎn) 。（ 3） 池 液 里 各 個(gè) 部 分 的 需 氧 量 比 較

26、 均 勻 。 完 全 混 合 法 的 特 征 完 全 混 合 法 9.深 層 曝 氣 深 井 曝 氣 法 處 理 流 程深 井 曝 氣 池 簡(jiǎn) 圖 一 般 深 層 曝 氣 池 直 徑 約 16m， 水 深 約 10 20m。 但 深 井 曝氣 法 深 度 可 達(dá) 150 300m， 節(jié) 省 了 用 地 面 積 。 在 深 井 中 可 利 用 空 氣 作 為 動(dòng) 力 ， 促 使 液 流 循 環(huán) 。 深 井 曝 氣 法 中 ， 活 性 污 泥 經(jīng) 受 壓 力 變 化 較 大 ， 實(shí) 踐 表 明 這 時(shí)微 生 物 的 活 性 和 代 謝 能 力 并 無(wú) 異 常 變 化 ， 但 合 成 和 能 量 分

27、 配 有一 定 的 變 化 。 深 井 曝 氣 池 內(nèi) ， 氣 液 紊 流 大 ， 液 膜 更 新 快 ， 促 使 KLa值 增 大 ，同 時(shí) 氣 液 接 觸 時(shí) 間 延 長(zhǎng) ， 溶 解 氧 的 飽 和 度 也 隨 深 度 的 增 加 而 增加 。 需 解 決 的 問(wèn) 題 ： 當(dāng) 井 壁 腐 蝕 或 受 損 時(shí) ， 污 水 可 能 會(huì) 通 過(guò) 井 壁滲 透 ， 污 染 地 下 水 。 深 層 曝 氣 普 通 曝 氣 池 經(jīng) 濟(jì) 深 度 ： 56m， 占 地 面 積 大 。 純 氧 代 替 空 氣 ，可 以 提 高 生 物 處 理 的速 度 。 純 氧 曝 氣 池 的構(gòu) 造 見(jiàn) 右 圖 。 10

28、.純 氧 曝 氣 缺 點(diǎn) ： 純 氧 發(fā) 生 器 容 易 出 現(xiàn) 故 障 ， 裝 置 復(fù) 雜 ， 運(yùn) 轉(zhuǎn) 管 理 較麻 煩 。 在 密 閉 的 容 器 中 ， 溶 解 氧 的 飽 和 度 可 提 高 ， 氧 溶 解 的推 動(dòng) 力 也 隨 著 提 高 ， 氧 傳 遞 速 率 增 加 了 ， 因 而 處 理 效 果 好 ，污 泥 的 沉 淀 性 也 好 。 純 氧 曝 氣 并 沒(méi) 有 改 變 活 性 污 泥 或 微 生物 的 性 質(zhì) ， 但 使 微 生 物 充 分 發(fā) 揮 了 作 用 。 u氧 化 溝 是 延 時(shí) 曝 氣 法 的 一 種 特 殊 形 式 ， 它 的 池 體 狹 長(zhǎng) ， 池 深 較

29、淺 ， 在溝 槽 中 設(shè) 有 表 面 曝 氣 裝 置 。u曝 氣 裝 置 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 推 動(dòng) 溝 內(nèi) 液 體 迅 速 流 動(dòng) ， 具 有 曝 氣 和 攪 拌 兩 個(gè) 作 用 ，溝 中 混 合 液 流 速 約 為 0.3 0.6m/s， 使 活 性 污 泥 呈 懸 浮 狀 態(tài) 。 5 15min完 成 一 次 循 環(huán) 。u廊 道 水 流 呈 推 流 式 ， 但 總 體 接 近 完 全 混 合 反 應(yīng) 器 12. 氧 化 溝 13.淺 層 曝 氣 特 點(diǎn) ： 氣 泡 形 成 和 破 裂 瞬 間 的 氧 傳 遞 速 率 是 最 大 的 。 在水 的 淺 層 處 用 大 量 空 氣 進(jìn) 行 曝 氣

30、 ， 就 可 以 獲 得 較 高 的 氧 傳 遞速 率 。 1953年 派 斯 維 爾 （ Pasveer） 的 研 究 ： 氧 在 10 靜 止 水 中的 傳 遞 特 征 ， 如 下 圖 所 示 。 淺 層 曝 氣 擴(kuò) 散 器 的 深 度 以 在 水 面 以 下 0.6 0.8m范 圍 為 宜 ， 可 以 節(jié) 省 動(dòng)力 費(fèi) 用 ， 動(dòng) 力 效 率 可 達(dá) 1.8 2.6kg（ O2） / kWh?？?以 用 一 般 的 離 心 鼓 風(fēng) 機(jī) 。淺 層 曝 氣 與 一 般 曝 氣 相 比 ， 空 氣 量 增 大 ， 但 風(fēng) 壓 僅 為 一 般 曝 氣的 1/41/6左 右 ， 約 10kPa，

31、故 電 耗 略 有 下 降 。曝 氣 池 水 深 一 般 3 4m， 深 寬 比 1.0 1.3， 氣 量 比 30 40m3/（ m3 H2O.h） 。 淺 層 池 適 用 于 中 小 型 規(guī) 模 的 污 水 廠(chǎng) 。由 于 布 氣 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 維 修 上 的 困 難 ， 沒(méi) 有 得 到 推 廣 利 用 。 14.活 性 污 泥 生 物 濾 池 （ ABF工 藝 ） 上 圖 為 ABF的 流 程 ， 在 通 常 的 活 性 污 泥 過(guò) 程 之 前 設(shè) 置 一個(gè) 塔 式 濾 池 ， 它 同 曝 氣 池 可 以 是 串 聯(lián) 或 并 聯(lián) 的 。 塔 式 濾 池 濾 料 表 面 附 著 很 多 的

32、 活 性 污 泥 ， 因 此 濾 料 的 材質(zhì) 和 構(gòu) 造 不 同 于 一 般 生 物 濾 池 。濾 池 也 可 以 看 作 采 用 表 面 曝 氣 特 殊 形 式 的 曝 氣 池 ， 塔 是一 外 置 的 強(qiáng) 烈 充 氧 器 。 因 而 ABF可 以 認(rèn) 為 是 一 種 復(fù) 合 式 活性 污 泥 法 ?；?性 污 泥 生 物 濾 池 （ ABF工 藝 ） 15.序 批 式 活 性 污 泥 法 （ SBR法 ） SBR工 藝 的 基 本 運(yùn) 行 模 式 由 進(jìn) 水 、 反 應(yīng) 、 沉 淀 、 出水 和 閑 置 五 個(gè) 基 本 過(guò) 程 組 成 ， 從 污 水 流 入 到 閑 置 結(jié) 束 構(gòu)成 一

33、 個(gè) 周 期 ， 在 每 個(gè) 周 期 里 上 述 過(guò) 程 都 是 在 一 個(gè) 設(shè) 有 曝氣 或 攪 拌 裝 置 的 反 應(yīng) 器 內(nèi) 依 次 進(jìn) 行 的 。 (1)工 藝 系 統(tǒng) 組 成 簡(jiǎn) 單 ， 不 設(shè) 二 沉 池 ， 曝 氣 池 兼 具 二 沉 池 的功 能 ， 無(wú) 污 泥 回 流 設(shè) 備 ； (2)耐 沖 擊 負(fù) 荷 ， 在 一 般 情 況 下 （ 包 括 工 業(yè) 污 水 處 理 ） 無(wú) 需設(shè) 置 調(diào) 節(jié) 池 ； (3)反 應(yīng) 推 動(dòng) 力 大 ,易 于 得 到 優(yōu) 于 連 續(xù) 流 系 統(tǒng) 的 出 水 水 質(zhì) ; (4)運(yùn) 行 操 作 靈 活 ， 通 過(guò) 適 當(dāng) 調(diào) 節(jié) 各 單 元 操 作

34、 的 狀 態(tài) 可 達(dá) 到脫 氮 除 磷 的 效 果 ； (5)污 泥 沉 淀 性 能 好 ,SVI值 較 低 ,能 有 效 地 防 止 絲 狀 菌 膨 脹 ; (6)該 工 藝 的 各 操 作 階 段 及 各 項(xiàng) 運(yùn) 行 指 標(biāo) 可 通 過(guò) 計(jì) 算 機(jī) 加 以控 制 ， 便 于 自 控 運(yùn) 行 ， 易 于 維 護(hù) 管 理 。 序 批 式 活 性 污 泥 法 （ SBR法 ）SBR工 藝 與 連 續(xù) 流 活 性 污 泥工 藝 相 比 的 優(yōu) 點(diǎn) (1)容 積 利 用 率 低 ； (2)水 頭 損 失 大 ； (3)出 水 不 連 續(xù) ； (4)峰 值 需 氧 量 高 ； (5)設(shè) 備 利 用 率

35、 低 ； (6)運(yùn) 行 控 制 復(fù) 雜 ； (7)不 適 用 于 大 水 量 。 序 批 式 活 性 污 泥 法 （ SBR法 ）SBR工 藝 的 缺 點(diǎn) 第 三 節(jié) 活 性 污 泥 法 數(shù) 學(xué) 模 型 基 礎(chǔ) 一 、 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 的 幾 點(diǎn) 假 定。 整 個(gè) 處 理 系 統(tǒng) 處 于 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 反 應(yīng) 器 中 的 微 生 物 濃 度 和 底 物濃 度 不 隨 時(shí) 間 變 化 ， 維 持 一 個(gè) 常 數(shù) 。 即 ：式 中 ： X反 應(yīng) 器 中 微 生 物 的 平 均 濃 度 ； S反 應(yīng) 器 中 底 物 的 平 均 濃 度 。及0dd tX 0dd tS（ 2） 曝 氣 池 處

36、 于 完 全 混 合 狀 態(tài) ，（ 3） 底 物 是 溶 解 性 的 ,（ 4） 整 個(gè) 反 應(yīng) 過(guò) 程 中 , 氧 的 供 應(yīng) 是 充 分 的 （ 對(duì) 于 好 氧 處 理 ）（ 5） 進(jìn) 水 微 生 物 的 濃 度 與 曝 氣 池 中 的 活 性 微 生 物 的 濃 度 相 比 可忽 略（ 6） 二 沉 池 中 沒(méi) 有 微 生 物 活 動(dòng) ， （ 7） 二 沉 池 無(wú) 污 泥 積 累 ， 泥 水 分 離 良 好 。 2、 污 泥 齡 (SRT)c：是 指 微 生 物 平 均 停 留 時(shí) 間 ， 實(shí) 質(zhì) 上 是 反 應(yīng) 系 統(tǒng) 內(nèi) 的 微 生 物全 部 更 新 一 次 所 用 的 時(shí) 間 ，

37、在 工 程 上 ， 就 是 指 反 應(yīng) 系 統(tǒng) 內(nèi) 微生 物 總 量 與 每 日 排 出 的 剩 余 微 生 物 量 的 比 值 。 以 C表 示 ， 單位 為 d。 定 義 式 為1、 研 究 對(duì) 象 的 流 程 見(jiàn) p122二 、 勞 倫 斯 和 麥 卡 蒂 模 型 TTC t/( ）（ XX（ X)T 曝 氣 池 中 活 性 污 泥 總 質(zhì) 量 ， kg（ X/ t)T 每 天 從 系 統(tǒng) 中 排 出 的 活 性 污 泥 質(zhì) 量 ,kg/d 活 性 污 泥 比 增 長(zhǎng) 速 率 ,g(新 細(xì) 胞 )/g(新 細(xì) 胞 ) deRWC )( XQQXQ XV W 對(duì) 于 p122圖 12-24

38、所 示 系 統(tǒng) ,污 泥 泥 齡 為對(duì) 于 p122圖 12-24所 示 全 部 系 統(tǒng) （ 系 統(tǒng) 邊 界 為 虛 線(xiàn) ）做 活 性 污 泥 物 料 平 衡 ,可 得 :3、 勞 倫 斯 和 麥 卡 蒂 模 型C1 c c可 以 控 制 活 性 污 泥 比 增 長(zhǎng) 速 率 ，也 可 控 制 微 生 物 的 生 理 狀 態(tài) 。 可 以 得 到 出 水 中 底 物 的 濃 度 Se：11( dmaxc cdSe ）（ ）KYr KKS KS 飽 和 常 數(shù) ， 半 速 率 常 數(shù) ，Kd內(nèi) 源 代 謝 （ 或 衰 減 ） 系 數(shù) ，Y 產(chǎn) 率 系 數(shù) ，rmax最 大 比 底 物 利 用 速 率

39、 ?；?性 污 泥 法 系 統(tǒng) 的 出 水 有 機(jī) 物 濃 度 僅 僅 是 污 泥 泥 齡和 動(dòng) 力 學(xué) 參 數(shù) 的 函 數(shù) ， 與 進(jìn) 水 有 機(jī) 物 的 濃 度 無(wú) 關(guān) .故 要 控 制 出 水 有 機(jī) 污 染 物 濃 度 ， 需 通 過(guò) 污 泥 泥 齡 控 制 。 曝 氣 池 中 活 性 污 泥 濃 度 X：）（ cd ce01 )( KV SSYQX 曝 氣 池 中 活 性 污 泥 濃 度 與 進(jìn) 出 水 水 質(zhì) 、 污 泥 泥 齡和 動(dòng) 力 學(xué) 參 數(shù) 有 關(guān) .故 控 制 泥 齡 也 可 以 控 制 曝 氣 池 中 活 性 污 泥 濃 度 。 c cde 1 YKKS XXRRVQ

40、 R11c故 欲 控 制 泥 齡 ， 可 通 過(guò) 控 制 回 流 比 R來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。XR/X與 活 性 污 泥 沉 降 性能 有 關(guān) ， 也 和 二 沉 池 沉淀 效 率 有 關(guān) 。 第 四 節(jié) 氣 體 傳 遞 原 理 和 曝 設(shè) 備 活 性 污 泥 法 的 三 個(gè) 要 素構(gòu) 成 活 性 污 泥 ： 引 起 吸 附 和 氧 化 分 解 作 用 ；有 機(jī) 物 ： 是 處 理 對(duì) 象 ， 也 是 微 生 物 的 食 料 ；溶 解 氧 ： 沒(méi) 有 充 足 的 溶 解 氧 ， 好 氧 微 生 物 既 不 能 生存 ， 也 不 能 發(fā) 揮 氧 化 分 解 作 用 。 一 、 氣 體 傳 遞 原 理 雙

41、 膜 理 論 認(rèn) 為 在 氣 液 界 面 存 在 著二 層 做 層 流 流 動(dòng) 的 膜 ： 氣膜 和 液 膜 。 傳 質(zhì) 阻 力 僅 存 于 這 兩 層膜 。 氣 液 界 面 達(dá) 到 平 衡 態(tài) ，無(wú) 阻 力 。 傳 質(zhì) 推 動(dòng) 力氣 膜 ： 氧 分 壓 差液 膜 ： 氧 濃 度 差 氧 的 傳 質(zhì) 阻 力 主 要 在 液膜 上 ， 故 液 膜 內(nèi) 的 氧 的 傳質(zhì) 是 控 制 步 驟 。 在 廢 水 生 物 處 理 系 統(tǒng) 中 ， 氧 的 傳 遞 速 率 可 用 下 式 表 示 ： 式 中 ： dM/dt氧 傳 遞 率 ； M氧 的 質(zhì) 量 ； D 液 膜 中 氧 的 擴(kuò) 散 系 數(shù) ； A

42、 氣 液 接 觸 面 的 面 積 ； cs 氧 在 溶 液 中 的 飽 和 濃 度 ； c 溶 液 中 溶 解 氧 的 濃 度 。而 dM=Vdc， V為 液 相 主 體 體 積 ， 則 上 式 可 改 寫(xiě) 成 ：)(dd Ls ccDAtM )( dd sL ccVAKtc 為 液 膜 中 氧 分 子 的 傳 質(zhì) 系 數(shù) 。LDK L VAKK LLa 表 示 氧 分 子 的 總 傳 質(zhì) 系 數(shù) 。tcdd ： 由 此 上 式 變 為 ： 將 上 式 進(jìn) 行 積 分 ， 可 求 得 總 的 傳 質(zhì) 系 數(shù) ：1S 2S12La lg13.2 cc ccttK KLa值 受 污 水 水 質(zhì) 的

43、 影 響 ， 把 用 于 清 水 測(cè) 出 的 值 用 于 污 水 ，要 采 用 修 正 系 數(shù) ， 同 樣 清 水 的 cs值 要 用 于 污 水 要 乘 以 系 數(shù) ，因 而 上 式 變 為 ：式 中 ： )(dd sLa ccKtc )(ddc sLa ccKt )( )( )( )(ss LaLa清 水污 水清 水污 水ccKK )(dd sLa ccKtc VADVAKK L LLa )(ddc sLa ccKt 進(jìn) 廠(chǎng) 污 水 粗 格 柵 污 水 泵 房 細(xì) 格 柵 沉 砂 池 A2/O 反 應(yīng) 池 UV 消 毒 剩 余 污 泥 鼓 風(fēng) 機(jī) 房 排 放 污 泥 脫 水 車(chē) 間 泥 餅

44、 外 運(yùn) 曝 氣 方 式 ：1.鼓 風(fēng) 曝 氣 系 統(tǒng)2.機(jī) 械 曝 氣 裝 置 ： 縱 軸 表 面 曝 氣 機(jī) 、 橫 軸 表 面 曝 氣 器3.鼓 風(fēng) +機(jī) 械 曝 氣 系 統(tǒng)4.其 他 ： 富 氧 曝 氣 、 純 氧 曝 氣 曝 氣 設(shè) 備 鼓 風(fēng) 曝 氣 機(jī) 械 曝 氣空 氣 過(guò) 濾 器 鼓 風(fēng) 機(jī) 空 氣 輸 配 管 系 統(tǒng) 擴(kuò) 散 器 豎 式 曝 氣 機(jī)表 面 曝 氣 機(jī)臥 式 曝 氣 機(jī) 旁 通 消 音 器 旁 通 閥 生 化 處 理 系 統(tǒng) 過(guò) 濾 器 進(jìn) 風(fēng) 消 音 器 鼓 風(fēng) 機(jī) 空 氣 總 管 調(diào) 節(jié) 閥 曝 氣 擴(kuò) 散 裝 置 進(jìn) 口 導(dǎo) 葉 片 調(diào) 節(jié) 出 口 導(dǎo) 葉

45、 片 調(diào) 節(jié) 壓 力 DO 鼓 風(fēng) 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 鼓 風(fēng) 曝 氣空 氣 凈 化 器 鼓 風(fēng) 機(jī) 空 氣 輸 配管 系 統(tǒng) 擴(kuò) 散 器 空 氣 凈 化 器 的 目 的 是 改 善 整 個(gè) 曝 氣系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 狀 態(tài) 和 防 止 擴(kuò) 散 器 阻 塞 。 過(guò)濾器與進(jìn)口消音器 過(guò) 濾 器 壓 力 損 失 監(jiān) 測(cè) 鼓風(fēng)機(jī)旁通與旁通消音器 鼓 風(fēng) 曝 氣空 氣 凈 化 器 鼓 風(fēng) 機(jī) 空 氣 輸 配管 系 統(tǒng) 擴(kuò) 散 器 鼓 風(fēng) 機(jī)供 應(yīng) 壓縮 空 氣 風(fēng) 量 要 滿(mǎn) 足 生 化 反 應(yīng) 所 需 的 氧 量 和 能保 持 混 合 液 懸 浮 固 體 呈 懸 浮 狀 態(tài) 。 風(fēng) 壓 要 滿(mǎn) 足

46、克 服 管 道 系 統(tǒng) 和 擴(kuò) 散 器 的 摩 阻 損 耗 以 及 擴(kuò) 散 器 上 部 的 靜 水 壓 。羅 茨 鼓 風(fēng) 機(jī) ： 適 用 于 中 小 型污 水 廠(chǎng) ， 噪 聲 大 ， 必 須 采 取消 音 、 隔 音 措 施離 心 式 鼓 風(fēng) 機(jī) ： 噪 聲 小 ， 效率 高 ， 適 用 于 大 中 型 污 水 廠(chǎng) 1. 容 積 式 風(fēng) 機(jī) : 羅 茨 鼓 風(fēng) 機(jī) 、 回 轉(zhuǎn) 風(fēng) 機(jī) 2. 單 級(jí) 高 速 離 心 鼓 風(fēng) 機(jī)丹 麥 HV-Turbo風(fēng) 機(jī) 英 國(guó) Howden風(fēng) 機(jī) 美 國(guó) Power Mizer多 級(jí) 風(fēng) 機(jī) 離 心 鼓 風(fēng) 機(jī) 外 型 多極離心風(fēng)機(jī) 離 心 鼓 風(fēng) 機(jī) 房

47、鼓 風(fēng) 曝 氣空 氣 凈 化 器 鼓 風(fēng) 機(jī) 擴(kuò) 散 器 空 氣 輸 配管 系 統(tǒng) 負(fù) 責(zé) 將 空 氣 輸 送 到 空 氣 擴(kuò) 散 器 。 要 求沿 程 阻 力 損 失 小 ,曝 氣 設(shè) 備 各 點(diǎn) 壓 力 均 衡 ,空 氣 干 管 和 支 管 流 速 符 合 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 配 備必 要 的 手 動(dòng) 閥 和 電 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 閥 門(mén) 。 鼓 風(fēng) 曝 氣空 氣 凈 化 器 鼓 風(fēng) 機(jī) 擴(kuò) 散 器 擴(kuò) 散 器 的 作 用 是 將 空 氣 分 散 成 空 氣 泡 ,增 大 空 氣 和 混 合 液 之 間 的 接 觸 界 面 ， 把 空氣 中 的 氧 溶 解 于 水 中 ?？?氣 輸 配管 系 統(tǒng)

48、 小 氣 泡 擴(kuò) 散 器中 氣 泡 擴(kuò) 散 器大 氣 泡 擴(kuò) 散 器微 氣 泡 擴(kuò) 散 器擴(kuò) 散 器 的 類(lèi) 型 微 孔 曝 氣 設(shè) 備 微 孔 曝 氣 盤(pán) 微 孔 曝 氣 管 微 孔 曝 氣 管 微 孔 曝 氣 設(shè) 備 測(cè) 試 微 孔 曝 氣 設(shè) 備 安 裝 微 孔 曝 氣 設(shè) 備 的 運(yùn) 行 狀 況 ZDB型 振 動(dòng) 曝 氣 器 KBB型 可 變 微 孔 曝 氣 器 可 變 微 孔 曝 氣 器 安 裝 機(jī) 械 曝 氣 ： 表 面 曝 氣 機(jī) 機(jī) 械 曝 氣 ： 表 面 曝 氣 機(jī) 曝 氣 的 效 率 取 決 于 ：曝 氣 機(jī) 的 性 能曝 氣 池 的 池 形倒 傘 形 平 板 形泵 形 這

49、 類(lèi) 曝 氣 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 軸 與 水面 平 行 ,主 要 用 于 氧 化 溝 。豎 式 曝 氣 機(jī) 臥 式 曝 氣 刷 泵 形 倒 傘 形 平 板 形 表面曝氣機(jī) 潛水曝氣機(jī) 傘 形 曝 氣 器 倒傘形機(jī)械曝氣器 曝氣轉(zhuǎn)刷 測(cè)試中的曝氣轉(zhuǎn)碟 表 面 曝 氣 機(jī) 充 氧 原 理 ： (1)曝 氣 設(shè) 備 的 提 水 和 輸 水 作 用 ， 使 曝 氣 池 內(nèi) 液 體 不斷 循 環(huán) 流 動(dòng) , 從 而 不 斷 更 新 氣 液 接 觸 面 , 不 斷 吸 氧 ； (2)曝 氣 設(shè) 備 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) 在 周 圍 形 成 水 躍 ， 并 把 液 體 拋 向空 中 ， 劇 烈 攪 動(dòng) 而 卷 進(jìn) 空 氣

50、 ； (3)曝 氣 設(shè) 備 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 在 后 側(cè) 形 成 負(fù) 壓 區(qū) 而 吸 入空 氣 。 曝 氣 設(shè) 備 性 能 指 標(biāo) 比 較 各 種 曝 氣 設(shè) 備 性 能 的 主 要 指 標(biāo) 氧 轉(zhuǎn) 移 速 率 ： 單 位 為 mg（ O2） /（ Lh） 。 充 氧 能 力 （ 或 動(dòng) 力 效 率 ） ： 即 每 消 耗 1kWh動(dòng) 力 能傳 遞 到 水 中 的 氧 量 （ 或 氧 傳 遞 速 率 ） ,單 位 為 kg（ O 2） /（ kWh） 。 氧 利 用 率 ： 通 過(guò) 曝 氣 系 統(tǒng) 轉(zhuǎn) 移 到 混 合 液 中 的 氧 量 占總 供 氧 的 比 例 ， 單 位 為 。 曝

51、氣 設(shè) 備 性 能 第 五 節(jié) 去 除 有 機(jī) 污 染 物 的 活 性 污 泥 法 過(guò) 程 設(shè) 計(jì) 活 性 污 泥 系 統(tǒng) 工 藝 設(shè) 計(jì) 主 要 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 ： 根 據(jù) 進(jìn) 出 水 質(zhì) 的 要 求 確 定 以 下 內(nèi) 容 （ 1） 工 藝 流 程 選 擇 ； （ 2） 曝 氣 池 容 積 和 構(gòu) 筑 物 尺 寸 的 確 定 ； （ 3） 二 沉 池 澄 清 區(qū) 、 污 泥 區(qū) 的 工 藝 設(shè) 計(jì) ； （ 4） 供 氧 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) ： 供 氧 量 、 曝 氣 設(shè) 備 選 擇 ； （ 5） 污 泥 回 流 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) ： 剩 余 污 泥 量 。 主 要 依 據(jù) ： 水 質(zhì) 水 量 資

52、 料 生 活 污 水 或 生 活 污 水 為 主 的 城 市 污 水 ： 成 熟 設(shè) 計(jì) 經(jīng) 驗(yàn) 工 業(yè) 廢 水 ： 試 驗(yàn) 研 究 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 污 泥 泥 齡 法一 、 曝 氣 池 容 積 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ： 純 經(jīng) 驗(yàn) 方 法有 機(jī) 物 負(fù) 荷 法 有 機(jī) 物 負(fù) 荷 的 兩 種 表 示 方 法活 性 污 泥 負(fù) 荷 LS（ 簡(jiǎn)稱(chēng) 污 泥 負(fù) 荷 ） 曝 氣 區(qū) 容 積 負(fù) 荷 LV（ 簡(jiǎn) 稱(chēng) 容 積 負(fù) 荷 ） 定 義 ： 指 單 位 質(zhì) 量 活 性 污 泥 （ 干 重 ） 在 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 所能 夠 接 受 ， 并 將 其 降 解 到 某 一 規(guī) 定 額 數(shù) 的 BOD5

53、量 ， 即 :式 中 ： Ls污 泥 負(fù) 荷 率 ,kg BOD5/（ kgMLVSSd） ; Q與 曝 氣 時(shí) 間 相 當(dāng) 的 平 均 進(jìn) 水 流 量 ， m3/d； S 0曝 氣 池 進(jìn) 水 的 平 均 BOD5值 ， mg/L； X曝 氣 池 中 的 污 泥 濃 度 ， MLSS或 MLVSS， mg/L 1) 污 泥 負(fù) 荷 （ 污 泥 負(fù) 荷 率 ）XVSQMFL 0 S )( )( 微 生 物 的 總 量基 質(zhì) 的 總 投 加 量 （ 1） 含 義 ： 對(duì) 于 一 定 量 的 基 質(zhì) ， 達(dá) 到 一 定 處 理 效 率 所 需 要 的 微 生物 的 量 ; 對(duì) 于 一 定 進(jìn) 水

54、濃 度 的 污 水 （ S0） 只 有 合 理 選 擇 污 泥 濃 度（ X） 和 恰 當(dāng) 的 污 泥 負(fù) 荷 Ls才 能 達(dá) 到 指 定 的 處 理 效 率 ； 污 泥 負(fù) 荷 決 定 活 性 污 泥 的 生 長(zhǎng) 階 段 ； Ls決 定 活 性 污 泥 的 凝 聚 、 沉 降 和 系 統(tǒng) 的 處 理 效 率 。 【 1】 污 泥 負(fù) 荷 XVSQMFL 0S )( )( 微 生 物 的 總 量基 質(zhì) 的 總 投 加 量 (2) 曝 氣 池 容 積 計(jì) 算 XVSQMFL 0S )( )( 微 生 物 的 總 量基 質(zhì) 的 總 投 加 量XL SSQV S e0 ）（ 由 Ls的 定 義 式

55、按 室 外 排 水 規(guī) 范 的 規(guī) 定式 中 ： Se曝 氣 池 出 水 的 平 均 BOD 5值 ， mg/L； X曝 氣 池 中 的 污 泥 濃 度 ， MLSS或 MLVSS， mg/L 指 曝 氣 池 的 單 位 容 積 ， 在 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 所 能 夠 接 受 ， 并 將其 降 解 到 某 一 規(guī) 定 額 數(shù) 的 BOD5的 質(zhì) 量 ， 即 :式 中 ： Lv容 積 負(fù) 荷 ， kg (BOD5)/(m3d)?！?2】 容 積 負(fù) 荷V0 0V LQSV VQSL 實(shí) 際 計(jì) 算 : X、 L s、 Lv可 查 p118表 12-1. 對(duì) 于 某 些 工 業(yè) 污 水 ， 試 驗(yàn)

56、 確 定 X、 Ls、 Lv 污 泥 負(fù) 荷 法 應(yīng) 用 方 便 ， 但 需 要 一 定 的 經(jīng) 驗(yàn) 。 曝 氣 池 中 活 性 污 泥 濃 度 X：）（ cd ce01 )( KV SSYQX )1( )( Cd0C KX SSQYV 二 、 排 出 的 剩 余 活 性 污 泥 量 計(jì) 算 1、 按 污 泥 泥 齡 計(jì) 算cVXX 2、 按 污 泥 產(chǎn) 率 系 數(shù) 計(jì) 算 Cdobs 1 KYY )( 0obs eSSQyX VdeV VXKSSQYX )( 0 三 、 需 氧 量 的 計(jì) 算 耗 氧 量 =氧 化 分 解 有 機(jī) 污 染 物 的 氧 量 +內(nèi) 源 代 謝 需 氧 量 故 ，

57、 O2 = aQSr + bVXV 見(jiàn) p143O2混 合 液 需 氧 量 (速 率 ） ， kgO2/d生 活 污 水 a=0.42 0.53； b= 0.19 0.11看 式 12-69和 式 12-70知 ：增 大 污 泥 負(fù) 荷 Ls， 則 降 解 單 位 質(zhì) 量 的 BOD5所 需 的 氧 量 下降 ， 但 曝 氣 池 內(nèi) 單 位 質(zhì) 量 揮 發(fā) 性 懸 浮 固 體 所 需 的 氧 量 升 高 。原 因 Ls越 大 污 泥 泥 齡 越 短 ， 被 吸 附 的 部 分 可 降 解 的 有 機(jī) 物隨 剩 余 污 泥 被 排 出 。1、根據(jù)有機(jī)物降解需氧率a和內(nèi)源代謝需氧率b計(jì)算 有 機(jī)

58、物 在 生 化 反 應(yīng) 中 有 部 分 被 氧 化 ， 有 部 分 合 成微 生 物 ， 形 成 剩 余 活 性 污 泥 量 。 因 而 所 需 氧 量 為 ：S 0， Se 進(jìn) 水 和 出 水 中 BOD5的 濃 度 ，空 氣 中 氧 的 含 量 為 23.2 ,氧 的 密 度 為 1.201kg/ m3 。將 上 面 求 得 的 氧 量 除 以 氧 的 密 度 和 空 氣 中 氧 的 含 量 ，即 為 所 需 的 空 氣 量 。 Ve02 42.168.0 )( XSSQO 所 需 的 氧 量 2、微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解需氧量 第 五 節(jié) 二 次 沉 淀 池 二 次 沉 淀 池 的 功

59、能 要 求1.澄 清 （ 固 液 分 離 ）2.污 泥 濃 縮 （ 使 回 流 污 泥 的 含 水 率 降 低 ， 回流 污 泥 的 體 積 減 少 ） 二 沉 池 的 實(shí) 際 工 作 情 況 （ 1） 二 沉 池 中 普 遍 存 在 著 四 個(gè) 區(qū) ：清 水 區(qū) 、 絮 凝 區(qū) 、 成 層 沉 降 區(qū) 、 壓 縮 區(qū) 。兩 個(gè) 界 面 ： 泥 水 界 面 和 壓 縮 界 面 。 （ 2） 混 合 液 進(jìn) 入 二 沉 池 以 后 ， 立 即被 稀 釋 ， 固 體 濃 度 大 大 降 低 ， 形 成 一 個(gè)絮 凝 區(qū) 。 絮 凝 區(qū) 上 部 是 清 水 區(qū) ， 兩 者 之間 有 一 泥 水 界

60、面 。 （ 3） 絮 凝 區(qū) 后 是 一 個(gè) 成 層 沉 降 區(qū) ， 在 此 區(qū) 內(nèi) ， 固 體 濃 度 基 本 不 變 ，沉 速 也 基 本 不 變 。 絮 凝 區(qū) 中 絮 凝 情 況 的 優(yōu) 劣 ， 直 接 影 響 成 層 沉 降 區(qū) 中泥 花 的 形 態(tài) 、 大 小 和 沉 速 。 （ 4） 靠 近 池 底 處 形 成 污 泥 壓 縮 區(qū) 。 二 沉 池 的 實(shí) 際 工 作 情 況 二 沉 池 的 澄 清 能 力 與 混 合 液 進(jìn) 入 池 后 的 絮 凝 情 況 密 切 相關(guān) ， 也 與 二 沉 池 的 表 面 面 積 有 關(guān) 。 二 沉 池 的 濃 縮 能 力 主 要 與 污 泥 性

61、 質(zhì) 及 泥 斗 的 容 積 有 關(guān) 。 對(duì) 于 沉 降 性 能 良 好 的 活 性 污 泥 ， 二 沉 池 的 泥 斗 容 積 可 以較 小 。 基 本 原 理 二 次 沉 淀 池 的 構(gòu) 造 和 計(jì) 算二 次 沉 淀 池 在 構(gòu) 造 上 要 注 意 以 下 特 點(diǎn) ： （ 1） 二 次 沉 淀 池 的 進(jìn) 水 部 分 ， 應(yīng) 使 布 水 均 勻 并 造 成 有 利 于絮 凝 的 條 件 ， 使 泥 花 結(jié) 大 。 （ 2） 二 沉 池 中 污 泥 絮 體 較 輕 ,容 易 被 出 流 水 挾 走 ,要 限 制 出流 堰 處 的 流 速 ,使 單 位 堰 長(zhǎng) 的 出 水 量 不 超 過(guò) 10

62、m3/（ m h） 。 （ 3） 污 泥 斗 的 容 積 ， 要 考 慮 污 泥 濃 縮 的 要 求 。 在 二 沉 池 內(nèi) ，活 性 污 泥 中 的 溶 解 氧 只 有 消 耗 ， 沒(méi) 有 補(bǔ) 充 ， 容 易 耗 盡 。 缺 氧 時(shí)間 過(guò) 長(zhǎng) 可 能 影 響 活 性 污 泥 中 微 生 物 的 活 力 ， 并 可 能 因 反 硝 化 而使 污 泥 上 浮 ， 故 濃 縮 時(shí) 間 一 般 不 超 過(guò) 2h。 二 次 沉 淀 池 的 容 積 計(jì) 算 方 法 可 用 下 列 兩 個(gè) 公 式 反 映 ：式 中 ： A澄 清 區(qū) 表 面 積 ， m2；qv廢 水 設(shè) 計(jì) 流 量 ， 用 最 大 時(shí) 流

63、 量 ， m3/h；u沉 淀 效 率 參 數(shù) ， m3/（ m2h） 或 m/h；V污 泥 區(qū) 容 積 ， m 3；r最 大 污 泥 回 流 比 ；t污 泥 在 二 次 沉 淀 池 中 的 濃 縮 時(shí) 間 ， h。 二 次 沉 淀 池 的 構(gòu) 造 和 計(jì) 算trqV uqA v vrqV uqA vv 第 六 節(jié) 活 性 污 泥 法 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 和運(yùn) 行 中 的 一 些 重 要 問(wèn) 題 水 力 負(fù) 荷 有 機(jī) 負(fù) 荷 微 生 物 濃 度 曝 氣 時(shí) 間 微 生 物 平 均 停 留 時(shí) 間 （ MCRT） 氧 傳 遞 速 率 回 流 污 泥 濃 度 回 流 污 泥 率 曝 氣 池 的 構(gòu) 造

64、十 、 pH和 堿 度十 一 、 溶 解 氧 濃 度十 二 、 污 泥 膨 脹 及 其 控 制 流 向 污 水 廠(chǎng)的 流 量 變 化 一 、 水 力 負(fù) 荷 一 天 內(nèi) 的 流 量 變 化隨 季 節(jié) 的 流 量 變 化雨 水 造 成 的 流 量 變 化泵 的 選 擇 不 當(dāng) 造 成 的流 量 變 化 水 力 負(fù) 荷 的 變 化 影 響 活 性 污 泥 法 系 統(tǒng) 的 曝 氣 池 和 二 次 沉 淀池 。當(dāng) 流 量 增 大 時(shí) ， 污 水 在 曝 氣 池 內(nèi) 的 停 留 時(shí) 間 縮 短 ， 影 響 出水 質(zhì) 量 ， 同 時(shí) 影 響 曝 氣 池 的 水 位 。 若 為 機(jī) 械 表 面 曝 氣 機(jī)

65、，由 于 水 面 的 變 化 ， 它 的 運(yùn) 行 就 變 得 不 穩(wěn) 定 。 對(duì) 二 次 沉 淀 池 為 水 力 影 響 。 一 、 水 力 負(fù) 荷 二 、 有 機(jī) 負(fù) 荷 率 N 污 泥 負(fù) 荷 率 N和 MLSS的 設(shè) 計(jì) 值 采 用 得 大 一 些 ， 曝 氣 池 所 需的 體 積 可 以 小 一 些 。但 出 水 水 質(zhì) 要 降 低 ， 而 且 使 剩 余 污 泥 量 增 多 ， 增 加 了 污 泥處 置 的 費(fèi) 用 和 困 難 ， 同 時(shí) ， 整 個(gè) 處 理 系 統(tǒng) 較 不 耐 沖 擊 ， 造成 運(yùn) 行 中 的 困 難 。 為 避 免 剩 余 污 泥 處 置 上 的 困 難 和 保

66、持 污 水 處 理 系 統(tǒng) 的 穩(wěn) 定可 靠 ， 可 以 采 用 低 的 污 泥 負(fù) 荷 率 （ 0.1） ， 把 曝 氣 池 建 得很 大 ， 這 就 是 延 時(shí) 曝 氣 法 。 曝 氣 區(qū) 容 積 的 計(jì) 算 ， 設(shè) 計(jì) 中 要 考 慮 的 主 要 問(wèn) 題 是 如 何 確定 污 泥 負(fù) 荷 率 N和 MLSS的 設(shè) 計(jì) 值 。 三 、 微 生 物 濃 度 在 設(shè) 計(jì) 中 采 用 高 的 MLSS并 不 能 提 高 效 益 ， 原 因 如 下 ： 其 一 ， 污 泥 量 并 不 就 是 微 生 物 的 活 細(xì) 胞 量 。 曝 氣 池污 泥 量 的 增 加 意 味 著 泥 齡 的 增 加 ， 泥 齡 的 增 加 就 使 污 泥中 活 細(xì) 胞 的 比 例 減 小 。 其 二 ， 過(guò) 高 的 微 生 物 濃 度 使 污 泥 在 后 續(xù) 的 沉 淀 池 中難 以 沉 淀 ， 影 響 出 水 水 質(zhì) 。 其 三 ， 曝 氣 池 污 泥 的 增 加 ， 就 要 求 曝 氣 池 中 有 更 高的 氧 傳 遞 速 率 ， 否 則 ， 微 生 物 就 受 到 抑 制 ， 處 理 效 率 降低 。 采