引用 引用 第六章 污水的好氧生物處理 活性污泥法

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1、引用 引用 第六章 污水的好氧生物處理 活性污泥法 引用 清秋雨荷的引用第六章污水的好氧生物處理-活性污泥法 引用 @lisuke@的第六章污水的好氧生物處理-活性污泥法 第1節(jié)基本概念 一、活性污泥 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 一、圖6-1)。 污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過(guò)曝氣設(shè)備充人空氣，空氣中的氧溶人污水使活性污泥混合液產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)。曝氣設(shè)備不僅傳遞氧氣進(jìn)入混合液，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)。這樣，污水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸和反應(yīng)。隨后混合液流人沉淀池，混合液

2、中的懸浮固體在沉淀池中沉下來(lái)和水分離。流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱(chēng)為回流污泥。回流污泥的目的是使曝氣池內(nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放環(huán)境前應(yīng)進(jìn)行處理，防止污染環(huán)境。 從上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一個(gè)實(shí)用的處理方法，污泥除了有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來(lái)，得到澄清的出水。活性污泥中的細(xì)菌是一個(gè)混合群體，常以菌膠團(tuán)的形式存在，游離

3、狀態(tài)的較少。菌膠團(tuán)是由細(xì)菌分泌的多糖類(lèi)物質(zhì)將細(xì)菌包覆成的粘性團(tuán)塊，使細(xì)菌具有抵御外界不利因素的性能。菌膠團(tuán)是活性污泥絮凝體的主要組成部分。游離狀態(tài)的細(xì)菌不易沉淀，而混合液中的原生動(dòng)物可以捕食這些游離細(xì)菌，這樣沉淀池的出水就會(huì)更清徹，因而原生動(dòng)物有利于出水水質(zhì)的提高。 三、活性污泥降解污水中有機(jī)物的過(guò)程 活性污泥在曝氣過(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，吸附階段和穩(wěn)定階段。在吸附階段，主要是污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去，這是由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類(lèi)的粘性物質(zhì)所致。在穩(wěn)定階段，主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上的有機(jī)物為微生物所利用。當(dāng)污水中的有機(jī)物處于懸浮狀態(tài)和

4、膠態(tài)時(shí)，吸附階段很短，一般在15~45min左右，而穩(wěn)定階段較長(zhǎng)。 在活性污泥的曝氣過(guò)程中，廢水中有機(jī)物的變化包括兩個(gè)階段：吸附階段和穩(wěn)定階段。在吸附階段，主要是廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去；在穩(wěn)定階段，主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上去的有機(jī)物為微生物所利用。吸附量的大小，主要取決于有機(jī)物的狀態(tài)，若廢水中的有機(jī)物處于懸浮和膠體狀態(tài)的相對(duì)量大時(shí)，則吸附量也大。 分析中沒(méi)有考慮微生物的內(nèi)源呼吸。微生物的內(nèi)源呼吸也消耗氧，特別是微生物的濃度比較高時(shí)，這部分耗氧量還比較大，不能忽略。因而上面的結(jié)論是概略的，主要目的是說(shuō)明活性污泥過(guò)程中的有機(jī)物吸附穩(wěn)定過(guò)程。 第2節(jié)氣體傳遞原理和曝氣池 一、活性污泥

5、法基本要素 二、曝氣設(shè)備 三、曝氣池池型 一、圖6-2)是上面幾種擴(kuò)散器的簡(jiǎn)圖。 通常擴(kuò)散器的氣泡愈大，氧的傳遞速率愈低，然而它的優(yōu)點(diǎn)是堵塞的可能性小，空氣的凈化要求也低，養(yǎng)護(hù)管理比較方便。微小氣泡擴(kuò)散器由于氧的傳遞速率高，反應(yīng)時(shí)間短，曝氣池的容積可以縮小。因而選擇何種擴(kuò)散器要因地制宜。 擴(kuò)散器一般布置在曝氣池的一側(cè)和池底，以便形成旋流，增加氣泡和混合液的接觸時(shí)間，有利于氧的傳遞，同時(shí)使混合液中的懸浮固體呈懸浮狀態(tài)。 擴(kuò)散器的構(gòu)造形式很多，布置形式多樣，但基本原理是一樣的。讀者可參考產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)手冊(cè)。 鼓風(fēng)曝氣用鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣，常用羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心式鼓風(fēng)機(jī)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)適用

6、于中小型污水廠，但噪聲大，必須采取消音、隔音措施；離心式鼓風(fēng)機(jī)噪聲小，且效率高，適用于大中型污水廠，但國(guó)內(nèi)產(chǎn)品規(guī)格還不多。 2.機(jī)械曝氣 鼓風(fēng)曝氣是水下曝氣，機(jī)械曝氣則是表面曝氣。機(jī)械曝氣是用安裝于曝氣池表面的表面曝氣機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。表面曝氣機(jī)分豎式和臥式兩類(lèi)。 (1)豎式曝氣機(jī)這類(lèi)表曝機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水面垂直，裝有葉輪，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使曝氣池表面產(chǎn)生水躍(圖6-3)，把大量的混合液水滴和膜狀水拋向空氣中，然后挾帶空氣形成水氣混合物回到曝氣池中，由于氣水接觸界面大，從而使空氣中的氧很快溶入水中。隨著曝氣機(jī)的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，表面水層不斷更新，氧氣不斷地溶人，同時(shí)池底含氧量小的混合液向上環(huán)流和表面充氧區(qū)發(fā)

7、生交換，從而提高了整個(gè)曝氣池混合液的溶解氧含量。因?yàn)槌匾旱牧鲃?dòng)狀態(tài)同池形有密切的關(guān)系，故曝氣的效率不僅決定于曝氣機(jī)的性能，還同曝氣池的池形有密切關(guān)系。 表曝機(jī)葉輪的淹沒(méi)深度一般在10~100mm，可以調(diào)節(jié)。淹沒(méi)深度大時(shí)提升水量大，但所需功率亦會(huì)增大，葉輪轉(zhuǎn)速一般為20~100r/min，因而電機(jī)需通 過(guò)齒輪箱變速，同時(shí)可以進(jìn)行二擋和三擋調(diào)速，以適應(yīng)進(jìn)水水量和水質(zhì)的變化。我國(guó)目前應(yīng)用的這類(lèi)表曝機(jī)有泵型，倒傘型和平板型，見(jiàn)(圖6-4)。其中泵型表曝機(jī)已有系列產(chǎn)品。 (2)臥式曝氣刷這類(lèi)曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水面平行，主要用于氧化溝。在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向裝有不銹鋼絲(轉(zhuǎn)刷)或板條，用電機(jī)帶動(dòng)，轉(zhuǎn)速在

8、50~70r/min，淹沒(méi)深度為(1/3~1/4)轉(zhuǎn)刷直徑。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼絲或板條把大量液滴拋向空中，并使液面劇烈波動(dòng)，促進(jìn)氧的溶解；同時(shí)推動(dòng)混合液在池內(nèi)回流，促進(jìn)溶解氧的擴(kuò)散。見(jiàn)(圖6-5)。 3.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)有：一是氧轉(zhuǎn)移率，單位為mg/L.h；二是充氧能力(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kgq/kwh；三是氧利用率，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧的百分比，單位為%。機(jī)械曝氣無(wú)法計(jì)量總供氧量，因而不能計(jì)算氧利用率。 三、圖6-6) 旋轉(zhuǎn)推流是在這種曝氣池中，擴(kuò)散器裝于橫斷面的一側(cè)。由于氣泡形成

9、的密度差，池水產(chǎn)生旋流。池中的水沿池長(zhǎng)方向流動(dòng)外，還有側(cè)向旋流，形成了旋轉(zhuǎn)推流，見(jiàn)(圖6-7)。 2.完全混合曝氣池 完全混合曝氣池的池型可以為圓型也可以為方型或矩型。曝氣設(shè)備可采用表面曝氣機(jī)，置于池的表層中心，污水進(jìn)入池的底部中心。污水一進(jìn)池，在表面曝氣機(jī)的攪拌下，立即和全池混合，水質(zhì)均勻，不象推流那樣前后段有明顯的區(qū)別。完全混合曝氣池可以和沉淀池分建和合建，因此可以分為分建式和合建式。 (1)分建式表面曝氣機(jī)的充氧和混合性能同池型關(guān)系密切，因而表面曝氣機(jī)的選用應(yīng)和池型配合，以達(dá)到好的效果。當(dāng)采用泵型葉輪，線速度在4~5m/s時(shí)，曝氣池的直徑與葉輪的直徑之比宜為4.5~7.5，水深與葉

10、輪的直徑比宜為2.5~4.5。當(dāng)采用倒傘型和平板型葉輪時(shí)，葉輪直徑與曝氣池的直徑之比宜為1/3~1/5。分建式雖然不如合建式用地緊湊，且需專(zhuān)設(shè)的污泥回流設(shè)備，但運(yùn)行上便于調(diào)節(jié)控制。 (2)合建式合建式表面曝氣池，我國(guó)定名為曝氣沉淀池，國(guó)外稱(chēng)為加速曝氣池。這種池型在我國(guó)曾一度流行，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)緊湊，沉淀池與曝氣池合建于一個(gè)圓型池中，沉淀池設(shè)于外環(huán)，與中間的曝氣池底有回流污泥縫相通，靠表曝機(jī)造成的水位差使回流污泥循環(huán)。為了使回流污泥縫不堵塞，縫隙較大，但這樣又使回流污泥流量過(guò)大，通常達(dá)進(jìn)水量的100%以上，有的竟達(dá)500%。由于曝氣池和沉淀池合建于一個(gè)構(gòu)筑物，難于分別控制和調(diào)節(jié)，運(yùn)行不靈活，出水水質(zhì)

11、難于保證，國(guó)外已趨淘汰。合建式也可做成矩型。 3.兩種池型的結(jié)合 在推流曝氣池中，也可以用多個(gè)表曝機(jī)充氧和攪拌，對(duì)于每一個(gè)表曝機(jī)所影響的范圍內(nèi)，則為完全混合，而對(duì)全池而言，又近似推流，此時(shí)相鄰的表曝機(jī)旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)相反，否則兩機(jī)間的水流會(huì)互相沖突，見(jiàn)(圖6-8)。也可用橫向擋板在機(jī)與機(jī)之間隔開(kāi)，避免互相干擾，見(jiàn)(圖6-9)。這種池型各池可以獨(dú)立，就成為完全混合；也可以各池串聯(lián)，成為近似推流，運(yùn)行靈活。 為了曝氣池投產(chǎn)時(shí)馴化活性污泥，各類(lèi)曝氣池在設(shè)計(jì)時(shí)，都應(yīng)在池深1/2處留排液管。 第3節(jié)活性污泥法的發(fā)展和演變 傳統(tǒng)的活性污泥法或稱(chēng)普通活性污泥法，經(jīng)不斷發(fā)展，已有多種運(yùn)行方式。 1.漸減

12、曝氣 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。因此等距離均量地布置擴(kuò)散器是不合理的。實(shí)際情況是：前半段氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后半段供氧超過(guò)需要。漸減曝氣的目的就是合理的布置擴(kuò)散器，使布?xì)庋爻套兓?，而總的空氣用量不變，這樣可以提高處理效率。 2.分步曝氣 在30年代，紐約市污水廠的曝氣池空氣量供應(yīng)不足，廠總工程師把入流的一部分從池端引到池的中部分點(diǎn)進(jìn)水，見(jiàn)(圖6-10)，解決了問(wèn)題。使同樣的空氣量，同樣的池子，得到了較高的處理效率。 3.完全混合法 美國(guó)1950年以前建造的曝氣池全是狹長(zhǎng)的條形池，按推流設(shè)計(jì)。由于前段需氧量很大，因而通過(guò)漸減曝氣池來(lái)解決。但是，一般池子只有中

13、段(約全長(zhǎng)的1/3處)需氧速率與氧傳遞速率配合的比較好一些，見(jiàn)(圖6-11)。在池的前段，因食料多，微生物的生長(zhǎng)率高，需氧率也就很大，因而即使?jié)u減曝氣也不能根本解決問(wèn)題，實(shí)際的需氧速率受供氧速率控制和制約。圖中需氧和供氧率之間池前后兩塊面積應(yīng)相等。 這樣的供氧和需氧情況，當(dāng)受到?jīng)_擊負(fù)荷時(shí)，前段陰影面積擴(kuò)大，后段陰影面積縮小，嚴(yán)重時(shí)，后段面積全部消失，出現(xiàn)全池缺氧情況。 從上面二種運(yùn)行方式看，傳統(tǒng)活性污泥法的重要矛盾是供氧和需氧的矛盾，為了解決這個(gè)矛盾，漸減曝氣是通過(guò)布?xì)獾姆椒▉?lái)改善，分步曝氣則是通過(guò)進(jìn)水分配的均勻性上來(lái)改善。 為了根本上改善長(zhǎng)條形池子中混合液不均勻的狀態(tài)，在分步曝氣的基礎(chǔ)

14、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，它就是完全混合的概念，見(jiàn)(圖6-12)。在完全混合法的曝氣池中，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人流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時(shí)，池液的組成變化也較小，因?yàn)轶E然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān)，而不是象推流中僅僅由部分回流污泥來(lái)承擔(dān)。因而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。它不僅能緩和有機(jī)負(fù)荷的沖擊，也減少有毒物質(zhì)的影響，在工業(yè)污水的處理中有一定優(yōu)點(diǎn)； ③池液里各個(gè)部分的需氧率比較均勻。 為適應(yīng)完全混和的需要

15、，機(jī)械曝氣的圓形池子也得到了發(fā)展。機(jī)械曝氣器很象攪拌機(jī)，而圓形池子便于完全混合。 4.淺層曝氣 1953年，派斯維爾(Pasveer)曾計(jì)算并測(cè)定氧在10℃靜止水中的傳遞特性，如圖14-25所示。他發(fā)現(xiàn)了氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率最大的特點(diǎn)。在水的淺層處用大量空氣進(jìn)行曝氣，就可獲得較高的氧傳遞速率。為了使液流保持一定的環(huán)流速率，將空氣擴(kuò)散器分布在曝氣池相當(dāng)部分的寬度上，并設(shè)一條縱墻，將水池分為二部分，迫使曝氣時(shí)液體形成環(huán)流。 根據(jù)聯(lián)邦德國(guó)埃姆歇實(shí)驗(yàn)站的測(cè)定結(jié)果，深度與單位能量吸氧率的關(guān)系見(jiàn)(圖6-13)。因而擴(kuò)散器的深度放置在水面以下0.6~0.8m范圍為宜，此時(shí)與常規(guī)深度的曝氣池相

16、比，可以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用。此外，由于風(fēng)壓減小，風(fēng)量增加，可以用一般的離心鼓風(fēng)機(jī)。 淺層曝氣池水深為3~4m，以淺者為好。深寬比在1.0-1.3之間，供氣量為30~40 m3/3(水)h，風(fēng)壓lOkPa左右，動(dòng)力效率可達(dá)1.8-2.6kg02/kWh。 淺層曝氣與一般曝氣相比，空氣量是增大，但風(fēng)壓僅為一般曝氣的1/3~1/4，故電耗并不增加而略有下降。淺層池適用于中小型規(guī)模的污水廠。但由于布?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)行維修上的困難，沒(méi)有得到推廣應(yīng)用。 5.深層曝氣 曝氣池的經(jīng)濟(jì)深度是按基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用來(lái)決定的。根據(jù)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)過(guò)多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，經(jīng)濟(jì)深度一般為4~5m。但隨著城市的發(fā)展，普遍感到用地緊

17、張，為了節(jié)約用地，從60年代開(kāi)始，研究發(fā)展了深層曝氣法。 一般深層曝氣池水深可達(dá)10~20m。70年代以來(lái)，國(guó)外又發(fā)展了超深層曝氣法，又稱(chēng)豎井或深井曝氣，水深竟達(dá)150-300m，大大節(jié)省了用地面積。同時(shí)由于水深大幅度增加，可以促進(jìn)氧傳遞速率，從而提高了曝氣池處理污水的負(fù)荷。但對(duì)深層曝氣的特性和經(jīng)濟(jì)效果，還不能說(shuō)已十分清楚。 深井曝氣法的實(shí)際裝置直徑為1.0~6.0m，深度為50-150m。井中分隔成兩個(gè)部分，一面為下降管，另一面為上升管。污水及污泥從下降管導(dǎo)入，由上升管排出。在深井靠地面的井頸部分，局部擴(kuò)大，以排除部分氣體。經(jīng)處理后的混合液，先經(jīng)真空脫氣(也可以加一個(gè)小的曝氣池代替真空脫

18、氣，并充分利用混合液中的溶解氧)，再經(jīng)二次沉淀池固液分離?；旌弦阂部捎脷飧》ㄟM(jìn)行固液分離。(圖6-14a)為深井曝氣法處理流程。 在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促使液流循環(huán)。采用空氣循環(huán)的方法是啟動(dòng)時(shí)先在上升管中比較淺的部位輸入空氣，使液流開(kāi)始循環(huán)，待液流完全循環(huán)后，再在下降管中逐步供給空氣。液流在下降管中與輸入的空氣一起，經(jīng)過(guò)深井底部流人上升管中，并從井頸頂管排出，并釋放部分空氣。由于下降管和上升管的氣液混合物存在著密度差，故促使液流保持不斷循環(huán)。深井曝氣池簡(jiǎn)圖見(jiàn)(圖6-14b)。 深井曝氣法中，活性污泥經(jīng)受壓力的變化較大，有時(shí)加壓，有時(shí)減壓，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

19、。但合成和能量的分配有一定變化，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)二氧化碳的量比常規(guī)曝氣多30%，污泥產(chǎn)量低。 深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更新快，促使KI。值增大，同時(shí)氣液接觸時(shí)間增長(zhǎng)，溶解氧的飽和濃度也由深度的增加而增加。國(guó)外已建成了幾十個(gè)深井曝氣處理廠。國(guó)內(nèi)也正在開(kāi)展研究。但是，當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)污水是否會(huì)通過(guò)井壁滲透，污染地下水，這個(gè)問(wèn)題必須嚴(yán)肅認(rèn)真地對(duì)待。 6.高負(fù)荷曝氣或變型曝氣 有些污水廠只需要部分處理，因此產(chǎn)生了高負(fù)荷曝氣法。曝氣池中的MLSS，約300~500mg/L，曝氣的時(shí)間比較短，約2~3h，處理效率僅約65%左右，有別于傳統(tǒng)的活性污泥法，故常稱(chēng)變型曝氣。 7.克勞斯(Kraus)法

20、 美國(guó)有一釀造廠，污水的碳水化合物含量有時(shí)特別高，給城市污水廠的運(yùn)行造成很大困難，常引起污泥膨脹。膨脹的活性污泥不易在二次沉淀池中沉淀，而隨水流帶走，不僅降低了出水水質(zhì)，而且造成回流污泥量不足，進(jìn)而降低了曝氣池中混合液懸浮固體濃度。如不及時(shí)采取措施加以解決，就會(huì)使系統(tǒng)中的活性污泥愈來(lái)愈少，從根本上破壞曝氣池的運(yùn)行。 克勞斯工程師把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進(jìn)入曝氣池，成功地克服了高碳水化合物的污泥膨脹問(wèn)題。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為克勞斯法。消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳水化合物代謝所需的氮。此外，消化池上清液挾帶的消化污泥比重較大，有改善混合液沉淀性能的功效。 8.延時(shí)曝

21、氣 延時(shí)曝氣在40年代末到50年代初在美國(guó)流行起來(lái)。特點(diǎn)是曝氣時(shí)間很長(zhǎng)，達(dá)24h甚至更長(zhǎng)，MLSS較高，達(dá)到3 000-6 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，最先是牛奶場(chǎng)，后來(lái)用于村莊和風(fēng)景區(qū)、旅社等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)用于高層建筑生活污水處理。設(shè)備可用鋼板裝配，由廠商供應(yīng)。對(duì)于不是24h連續(xù)來(lái)水的場(chǎng)合，常常不設(shè)沉淀池而采用間歇運(yùn)行方式，例如20h曝氣和進(jìn)水，2h沉淀，2h放空，再運(yùn)行。也有曝氣池和二沉池合建的。 9.接觸穩(wěn)定法 50年代德克薩斯州奧斯汀(Austin)城的污水廠由于水量增加，需要擴(kuò)建。雖

22、然另有空地，但地價(jià)昂貴，因而沒(méi)有擴(kuò)建的可能性，不得不另找它法。 在實(shí)驗(yàn)室里，用活性污泥法處理生活污水時(shí)，混合液中液體部分的BOD5下降有一定的規(guī)律。如果測(cè)定BOD5時(shí)的取樣間隔時(shí)間較長(zhǎng)，例如每隔1h取樣一次，那么所得的BOD5下降曲線是光滑的，如圖14-29的實(shí)線所示，表明池液中的反應(yīng)接近于一級(jí)反應(yīng)。但是，縮短取樣間隔時(shí)，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行開(kāi)始后的第一小時(shí)內(nèi)，BOD5值有一個(gè)迅速下降而后又逐漸回升的現(xiàn)象，見(jiàn)(圖6-15)中虛線。而且這個(gè)短暫過(guò)程中BOD5的最低值與曝氣數(shù)小時(shí)后的BOO基本相同，其值相當(dāng)?shù)?。利用這一事實(shí)，把曝氣時(shí)間縮短為15~45win(MLSS為2 000 mg/L)，取得了BOD5

23、相當(dāng)?shù)偷某鏊?。但是，回流污泥喪失了活性，其降低污水中BOD5的能力下降了。于是把回流污泥與人流的城市污水匯合之前預(yù)先進(jìn)行充分曝氣，這樣即可恢復(fù)它的活性。在適當(dāng)改變?cè)貧獬氐某鋈丝谖恢煤驮鎏頂U(kuò)散板面積后，只用了原池一半容積，就解決了超負(fù)荷問(wèn)題。 但是，每月總有一天出水質(zhì)量不好，調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)這一天是城內(nèi)牛奶場(chǎng)的清洗日。牛奶場(chǎng)污水BOD5很高而SS不高。這啟示了：混合液曝氣過(guò)程中第一階段BOD5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，混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用(恢復(fù)活性)。 此外，還發(fā)現(xiàn)：①這

24、一方法直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流水效果好，初沉池可以不用；②剩余污泥量增加了。結(jié)果，在改造曝氣池時(shí)，只增添了空氣供應(yīng)設(shè)備的污泥處理設(shè)備。接觸穩(wěn)定法的流程簡(jiǎn)圖(圖6-16)如下。 實(shí)際上，再生池和吸附池可合建，用墻隔開(kāi)。在接觸穩(wěn)定法中，回流污泥濃縮(由2000mg/L變成8000mg/L)再曝氣穩(wěn)定，池容積節(jié)省了，或者說(shuō)，同樣的池子增加了處理能力。 在50年代開(kāi)發(fā)的氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式(如圖6-17所示)，它的池體狹長(zhǎng)，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，取得曝氣和攪拌兩個(gè)作用，溝中混合液流速約為0.3-0.6m/s，使活性污泥呈

25、懸浮狀態(tài)(圖6-18)示的是一種典型的氧化溝--卡羅塞式氧化溝，它是由荷蘭DHV公司于60年代開(kāi)發(fā)的使用很廣泛的一種氧化溝，如我國(guó)昆明蘭花溝污水處理廠，桂林市東區(qū)污水處理廠及上海龍華肉聯(lián)廠的廢水處理都采用這種形式的氧化溝，它不但可以達(dá)到95%以上的BOD5去除率，還可同時(shí)達(dá)到部分脫氮除磷的目的。 80年代初，美國(guó)開(kāi)發(fā)了將二次沉淀池設(shè)置在氧化溝中的合建式氧化溝，(圖6-19)所示的是一種典型的合建式氧化溝--BMTS型，即在溝內(nèi)截出一個(gè)區(qū)段作為沉淀區(qū)，兩側(cè)設(shè)隔板，沉淀區(qū)底部設(shè)一排呈三角形的導(dǎo)流板，混合液的一部分從導(dǎo)流板間隙上升進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀的污泥也通過(guò)導(dǎo)流板回流到氧化溝，出水由設(shè)于水面的集水

26、管排出。因省去二沉池，故節(jié)省占地，更易于管理。 11.純氧曝氣 以純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。純氧曝氣采用密閉的池子。曝氣時(shí)間較短，約1.5~3.0h，MLSS較高，約4000-8000mg/L。因而二沉池的運(yùn)行要注意。純氧曝氣池的構(gòu)造見(jiàn)(圖6-20)。 廠商推廣純氧曝氣池的主要論點(diǎn)之一是：氧的純度達(dá)98%。在密閉的容器中，溶解氧飽和濃度可提高，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，污泥的沉淀性能也好。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。 純氧曝氣的缺點(diǎn)主要是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩。水池頂部必須密

27、閉不漏氣，結(jié)構(gòu)要求高，施工要特別小心。如果進(jìn)水中混入大量易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?，容易引起爆炸。同時(shí)生物代謝中生成的二氧化碳，將使氣體中的二氧化碳分壓上升，溶解于溶液中，會(huì)導(dǎo)致pH值的下降，妨礙生物處理的正常運(yùn)行，影響處理效率。因而要適時(shí)排氣和進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)。 12.活性生物濾池(ABF工藝) (圖6-21)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)的，又可以是并聯(lián)的，但主要是串聯(lián)。塔式濾池濾料表面上附著很多活性污泥，因此濾料的材質(zhì)和構(gòu)造不同于一般生物濾池。通常用耐腐蝕的木板條做成柵狀板，然后平放重疊起來(lái)。柵板與柵板之間留有一定間距，塔高4-6m。塔的設(shè)計(jì)負(fù)

28、荷率為3.2kg/m3d，去除率約65%，冬季處理效果較差，和水溫有關(guān)。塔的出流含氧量高達(dá)6-8mg/L(20℃)，混合液需氧速率也高，隨廢水濃度不同，可達(dá)30-300mg/Lh左右。 這里的濾池也可以看作采用表面曝氣特殊形式的曝氣池，塔是一個(gè)強(qiáng)烈的充氧器。因而ABF可認(rèn)為是一個(gè)復(fù)合式活性污泥法。 污水流過(guò)濾池的時(shí)間不到1min，但由于濾料污泥層附著水的存在，實(shí)際上污水的逗留時(shí)間要長(zhǎng)得多。對(duì)ABF工藝國(guó)內(nèi)外都作了一些研究，但對(duì)它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行特性的研究還不夠充分。 13.吸附-生物降解工藝(AB法) 70年代，德國(guó)亞深工業(yè)大學(xué)的Boehnkg教授提出了吸附-生物降解工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)AB法，

29、其工藝流程如(圖6-22)所示。A級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行(污泥負(fù)荷2.0kg BOD5/kgMLSSd)，B級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行(污泥負(fù)荷一般為0.1~0.3kg BOD5/kgMLSSd)，A級(jí)曝氣池停留時(shí)間短，30~60min，B級(jí)停留2-4h。該系統(tǒng)不設(shè)初沉池，A級(jí)是一個(gè)開(kāi)放性的生物系統(tǒng)。A、B兩級(jí)各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的污泥互不相混。 該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷、pH值變化的能力，在德國(guó)以及歐洲有廣泛的應(yīng)用。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。例如，可先建A級(jí)，以削減污水中的大量有機(jī)物，達(dá)到優(yōu)于一級(jí)處理的效果，等條件成熟，再建B級(jí)以滿(mǎn)足更高的處理要求。近年來(lái)，AB法在我

30、國(guó)的青島海泊河污水處理廠，淄博污水處理廠等有應(yīng)用。 14.序批式活性污泥法(SBR法) 序批式活性污泥法簡(jiǎn)稱(chēng)SBR法，是早期充排式反應(yīng)器(Fill-Draw)的一種改進(jìn)，比連續(xù)流活性污泥法出現(xiàn)得更早，但由于當(dāng)時(shí)運(yùn)行管理?xiàng)l件限制而被連續(xù)流系統(tǒng)所取代。隨著自動(dòng)控制水平的提高，SBR法又引起人們的重新重視，并對(duì)它進(jìn)行了更加深入的研究與改進(jìn)，自1985年我國(guó)第一座SBR處理設(shè)施在上海市吳淞肉聯(lián)廠投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，SBR工藝在國(guó)內(nèi)已用于屠宰，繅絲，含酚，啤酒，化工試劑，魚(yú)品加工，制藥等工業(yè)污水和生活及城市污水的處理。 傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池，在流態(tài)上屆推流、在有機(jī)物降解方面也是沿著空間而逐漸降解的。而

31、SBR工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機(jī)物降解上，卻是時(shí)間上的推流，有機(jī)物是隨著時(shí)間的推移而被降解的。(圖6-23)為SBR工藝的基本運(yùn)行模式，其基本操作流程由進(jìn)水，反應(yīng)，沉淀，出水和閑置等五個(gè)基本過(guò)程組成，從污水流人到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(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。 SBR工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比有一些優(yōu)點(diǎn)，①工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單(圖6-24)所示)，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)

32、各單元操作的狀態(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。 第4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 活性污泥法系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行有若干關(guān)鍵性問(wèn)題，認(rèn)識(shí)和理解這些問(wèn)題對(duì)系統(tǒng)的影響，顯得十分重要。它們是：①水力負(fù)荷；②有機(jī)負(fù)荷；③微生物濃度；④曝氣時(shí)間；⑤微生物平均停留時(shí)間；⑥氧傳遞速率；⑦回流污泥濃度；⑧回流污泥率；⑨曝氣池的構(gòu)造；⑩pH和堿度；⑩溶解氧濃度。 下面逐一進(jìn)行討論： 1.水力負(fù)荷 大部分污水的水力特征是不易控制的因素。當(dāng)?shù)氐纳罘绞胶图鞣秶嘟Y(jié)合

33、形成了流向污水廠的流量變化形式。通常污水流量在一天內(nèi)是變化的。高峰常出現(xiàn)在白天，低谷則出現(xiàn)在黑夜。變化幅度隨城市大小而異。城市愈小，變化幅度愈大。在一般的設(shè)計(jì)中，高峰值約為平均流量的200%，最低值約為平均流量的50%。污水流量還隨季節(jié)變化，夏季流量大，冬季流量小。 在合流制管道系統(tǒng)中，雨水的流量大，足以破壞污水處理廠的正常運(yùn)行。若要保證出水的質(zhì)量，有必要將過(guò)大的流量轉(zhuǎn)移到雨水調(diào)節(jié)池中去，當(dāng)流量回跌到最大允許流量之下時(shí)，再將調(diào)節(jié)池中的雨水在控制狀態(tài)下抽送到處理構(gòu)筑物。雨水的貯存增加了處理系統(tǒng)的復(fù)雜性。在分流制系統(tǒng)中，雨水的滲入也會(huì)引起運(yùn)行問(wèn)題。 很多處理廠用泵來(lái)提升污水進(jìn)入處理廠，由于沒(méi)有

34、選好泵產(chǎn)生了很多問(wèn)題。小廠往往只有二個(gè)人流泵，一個(gè)運(yùn)行，一個(gè)備用。以前通常按每日高峰時(shí)的流量選用，該時(shí)的流量為平均流量的2~3倍，這樣，活性污泥法系統(tǒng)必須承受周期性的沖擊負(fù)荷，對(duì)運(yùn)行十分不利。應(yīng)該選用同樣型號(hào)的幾臺(tái)泵，并和泵前集水井的容積相配合，使進(jìn)入的變化較大的流量，通過(guò)井和泵的配合調(diào)蓄后，得到相對(duì)較穩(wěn)定的流量。有時(shí)專(zhuān)門(mén)設(shè)置調(diào)節(jié)池平衡一日內(nèi)的流量變化。近年來(lái)，螺旋泵再次顯示了可提供可變的流量而無(wú)需專(zhuān)門(mén)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，但問(wèn)題是水頭相對(duì)較小。 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)流量增加時(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)，由

35、于水位的變化，它的運(yùn)行就變得不穩(wěn)定。水力影響的主要部分是二次沉淀池。 2.有機(jī)負(fù)荷 曝氣區(qū)容積的計(jì)算，最早以經(jīng)驗(yàn)的曝氣時(shí)間作為主要的設(shè)計(jì)參數(shù)。有了曝氣時(shí)間(即停留時(shí)間)，再乘上設(shè)計(jì)流量，就可得到曝氣池的容積?，F(xiàn)在則常以污泥的有機(jī)負(fù)荷率N作為設(shè)計(jì)參數(shù)。 設(shè)計(jì)中要思考的主要問(wèn)題是如何確定污泥負(fù)荷率和MLSS的設(shè)計(jì)值。從公式可知，這兩個(gè)設(shè)計(jì)值采用得大一些，曝氣池所需的體積可以小一些。污泥有機(jī)負(fù)荷率的大小影響處理效率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用活性污泥法作為完全處理時(shí)，設(shè)計(jì)的污泥負(fù)荷率一般不大于0.5kg(BOD5)/kg(MLSS)d如果要求氮素轉(zhuǎn)入硝化階段，一般采用0.3kg(BOD5)/kg(MLS

36、S)d，通常稱(chēng)為常負(fù)荷。有時(shí)為了減小曝氣池的容積，可以采用高負(fù)荷，即污泥負(fù)荷率采用1以上。采用高的污泥負(fù)荷率雖可減小曝氣池的容積，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。因此，近年來(lái)，很多國(guó)家的科技人員不主張采用高負(fù)荷系統(tǒng)。有時(shí)為避免剩余污泥處置上的困難和要求污水處理系統(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，曝氣池中的污泥濃度維持較高，可以基本上沒(méi)有剩余活性污泥，這就是延時(shí)曝氣法。(圖6-25)顯示了污泥負(fù)荷與BOD5，去除率，污泥齡及污泥產(chǎn)量的關(guān)系。 3.微生物濃度 怎樣確定混合液污泥濃

37、度MD.SS呢?提高M(jìn)LSS，可以縮小曝氣池的容積，或者說(shuō)，可以降低污泥負(fù)荷率，提高處理效率。那末，在設(shè)計(jì)中采用高的MLSS是否就可以提高效益呢?這種想法是一種錯(cuò)覺(jué)。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??；其二，過(guò)高的微生物濃度在后續(xù)的沉淀池中難于沉淀，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。而各種曝氣設(shè)備都有其合理的氧傳遞速率的范圍。例如，穿孔管的氧傳遞速率為20-30mg/Lh，微孔曝氣(微孔陶瓷管或擴(kuò)散板)設(shè)備的氧傳遞速率為40~60mg/Lh，純

38、氧曝氣設(shè)備的氧傳遞速率為150mg/Lh左右。對(duì)于每一種曝氣設(shè)備，超出了它合理的氧傳遞速率范圍，其充氧動(dòng)力效率將明顯降低，使能耗增加。因此，采用一定的曝氣設(shè)備系統(tǒng)，實(shí)際上只能夠采用相應(yīng)的污泥濃度，MLSS的提高是有限度的。根據(jù)長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的傳統(tǒng)活性污泥法時(shí)，曝氣池中MLSS在2000mg/L左右是適宜的。 對(duì)不同的水質(zhì)、不同的工藝應(yīng)根據(jù)具體情況探索合理的微生物濃度。 4.曝氣時(shí)間 曝氣時(shí)間和有機(jī)負(fù)荷的關(guān)系很密切，在考慮曝氣時(shí)間時(shí)要注意一些其他有關(guān)因素。在通常情況下，城市污水的最短曝氣時(shí)間為3h，或更大些，這和滿(mǎn)足曝氣池需氧速率有關(guān)。當(dāng)曝氣池做得較小時(shí)，曝氣設(shè)備是按系統(tǒng)

39、的負(fù)荷峰值控制設(shè)計(jì)的。這樣，在其它時(shí)間，供氧量過(guò)大，造成浪費(fèi)，設(shè)備的能力不能充分得到利用。但若曝氣池做得大些，則可降低需氧速率，同時(shí)由于負(fù)荷率的降低，曝氣設(shè)備可以減小，曝氣設(shè)備的利用率得到提高。因而要仔細(xì)地評(píng)價(jià)曝氣設(shè)備和能源消耗的費(fèi)用以及曝氣池的基建費(fèi)用，使它們獲得最佳匹配。 假如希望獲得硝化處理結(jié)果，那么曝氣時(shí)間長(zhǎng)短的選擇是重要的。無(wú)論是含碳物質(zhì)代謝需氧還是硝化代謝需氧，都要求足夠的氧。 長(zhǎng)時(shí)間曝氣能降低剩余活性污泥量，這是由于好氧硝化以及內(nèi)源呼吸降低了活性物質(zhì)量所致。這樣的系統(tǒng)更能適應(yīng)沖擊負(fù)荷，但曝氣池容積增大。因而事物總是一分為二的，要結(jié)合具體的要求來(lái)選擇。 5.微生物平均停留時(shí)間

40、(MCRT) 微生物在曝氣池中的平均停留時(shí)間，又稱(chēng)泥齡，是活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中最重要的參數(shù)之一。選擇一定的有機(jī)負(fù)荷率和一定的MLSS濃度，就相應(yīng)決定了微生物的平均停留時(shí)間。因而有機(jī)負(fù)荷率和泥齡存在著內(nèi)在的聯(lián)系。 微生物平均停留時(shí)間是工作著的活性污泥總量同每日排放的剩余污泥量的比值，單位是d。例如，活性污泥總量為5000kg，每日排泥為500kg，則微生物的停留時(shí)間為10d。這也說(shuō)明，工作著的活性污泥每日更新十分之一。停留時(shí)間愈短，曝氣池中的活性污泥更新愈快，愈年輕。 微生物平均停留時(shí)間至少等于水力停留時(shí)間，此時(shí)，曝氣池內(nèi)的微生物濃度很低，大部分微生物是充分分散的。當(dāng)用回流使微生物的

41、平均停留時(shí)間大于水力停留時(shí)間時(shí)，微生物濃度增加，改善了微生物的絮凝條件，提高了微生物在二沉池中的固液分離性能。但過(guò)長(zhǎng)的泥齡使微生物老化，絮凝條件惡化，并增加了惰性物質(zhì)引起的濁度。根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，微生物的停留時(shí)間應(yīng)足夠的長(zhǎng)，促使微生物很好的絮凝，以便重力分離，但不能過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)反而促使絮凝條件變差。 經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明，通?；钚晕勰喾ㄏ到y(tǒng)的微生物平均停留時(shí)間約為水力停留時(shí)間的20倍。延時(shí)曝氣系統(tǒng)的比例為30：1，甚至為40：1。對(duì)于高負(fù)荷系統(tǒng)，其比例接近10：1。通?；钚晕勰嘞到y(tǒng)的水力停留時(shí)間，對(duì)城市污水來(lái)講，為4-6h，則相應(yīng)的微生物停留時(shí)間為3.3~5 d。延時(shí)曝氣的水力停留時(shí)間為24h，則微生物停

42、留時(shí)間為30d左右。高負(fù)荷系統(tǒng)曝氣時(shí)間為2-3h，微生物停留時(shí)間約為1d。這些是經(jīng)驗(yàn)的數(shù)值。 計(jì)算活性污泥法系統(tǒng)的MCRT是否應(yīng)包括二沉池中的活性污泥量呢?無(wú)疑在二沉池中有著可觀的活性污泥量，但由于氧的濃度很低，微生物代謝可以忽略。因而在評(píng)價(jià)時(shí)，不能只看到活性污泥總量，而要看條件。正由于此，大多數(shù)活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，只根據(jù)曝氣池的污泥來(lái)計(jì)算MCRT。但在接觸穩(wěn)定系統(tǒng)中，因?yàn)榛旌铣睾驮倨貧獬氐乃νＡ魰r(shí)間不同，MLSS濃度也不同，且二次沉淀池經(jīng)常用作污泥調(diào)蓄池，在這種情況下，根據(jù)混合池和再曝氣池的運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算MCRT發(fā)現(xiàn)變化很大，而考慮沉淀池污泥量后，則MCRT比較穩(wěn)定，這個(gè)問(wèn)題還值得研究。

43、其它大部分活性污泥法系統(tǒng)以天計(jì)的總有機(jī)負(fù)荷和剩余污泥量變化不大，每天計(jì)算的MCRT值比較穩(wěn)定。 微生物的平均停留時(shí)間還有助于進(jìn)一步理解活性污泥法的某些機(jī)理。前面曾指出，活性污泥分兩個(gè)階段去除污水中有機(jī)物，先是吸附，后是穩(wěn)定，而且吸附的時(shí)間比較短，穩(wěn)定的時(shí)間比較長(zhǎng)。但對(duì)穩(wěn)定時(shí)間的長(zhǎng)短沒(méi)有具體概念。實(shí)際上，微生物平均停留時(shí)間反映了穩(wěn)定時(shí)間的長(zhǎng)短。因而根據(jù)微生物停留時(shí)間來(lái)考察活性污泥，是認(rèn)識(shí)活性污泥的一個(gè)有效途徑。 有時(shí)，微生物平均停留時(shí)間還有助于說(shuō)明活性污泥中微生物的組成。世代時(shí)間長(zhǎng)于微生物平均停留時(shí)間的那些微生物幾乎不可能在這個(gè)活性污泥中繁殖。例如，有人曾研究了亞硝化單胞菌屬的生長(zhǎng)率，并推算

44、了它們的世代時(shí)間，如表14-7所示。 從上表可知，當(dāng)混合液溫度為20℃，活性污泥停留時(shí)間為2d時(shí)，亞硝化單胞菌屬就不可能在這個(gè)活性污泥中繁殖。因?yàn)樵谶@種情況下，這屬細(xì)菌每日只能增加33%，但每日卻要排出50%。排出的多，增加的少，它們只會(huì)減少，不會(huì)增多。這時(shí)，混合液中氮氨就不會(huì)得到硝化，出水中即使有硝酸鹽，濃度必然很低。若希望出水中的氨氮含量低，就得降低污泥負(fù)荷率，提高微生物平均停留時(shí)間。 6.氧傳遞速率 氧傳遞速率將最終確定任一活性污泥法系統(tǒng)的能力。氧傳遞速率要考慮二個(gè)過(guò)程，即氧傳遞到水中以及真正傳遞到微生物的膜表面。通常的試驗(yàn)數(shù)據(jù)只表明氧傳遞到水相，但這并不意味著同樣量的氧已達(dá)到了微

45、生物表面，而后者則控制著微生物能力的發(fā)揮。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，曝氣設(shè)備不僅要提供充分的氧，而且要?jiǎng)?chuàng)造足夠的紊動(dòng)條件，以剪切活性污泥絮體，這樣可使被圍在污泥絮體中的細(xì)菌得到氧。因此要提高氧的傳遞速率，必須有充足的氧量，并使混合液中的懸浮固體保持懸浮狀態(tài)和紊動(dòng)條件。無(wú)疑，曝氣設(shè)備的選擇，布置，以及如何同池型配合，是提高曝氣池性能的重要條件。 機(jī)械表面曝氣機(jī)，是把水粉碎成小的液滴，散布于連續(xù)的大氣相中，而擴(kuò)散曝氣器則是把空氣粉碎成微小氣泡，散布于連續(xù)的液相。目的都是希望從空氣中獲得氧，提高液相中的氧濃度。有人認(rèn)為，從實(shí)際的觀點(diǎn)來(lái)看，以液滴的方式來(lái)獲得同量的氧量比氣泡的方式容易。但這個(gè)比較是不涉及曝氣設(shè)

46、備的性能和能耗，布置的簡(jiǎn)易性、以及池型配套的易行性等因素，目前二種曝氣方法幾乎同樣流行。事實(shí)上曝氣設(shè)備的發(fā)展還和水力流態(tài)，即反應(yīng)器的型式有關(guān)。 在氣泡曝氣中，氣泡在上升的過(guò)程，向鄰近液體傳遞氧，因而氣泡中的氧濃度降低，相鄰液體的氧濃度提高，這二個(gè)因素都使氧的傳遞速率減慢。而細(xì)的氣泡不能促使鄰近液體產(chǎn)生紊動(dòng)，泡和水幾乎是同速上升。因而最大的氧傳遞速率是發(fā)生在氣泡剛形成時(shí)?；谶@種認(rèn)識(shí)，要提高氧傳遞速率，就要盡可能使單位氣量分布在最寬的斷面上。但是當(dāng)把擴(kuò)散板布滿(mǎn)大部分池底時(shí)，在同樣的氣量下，曝氣強(qiáng)度(單位面積上的氣體流量)不夠，MLSS要沉下來(lái)。因而把擴(kuò)散板移向池的一邊，這樣能使MLSS保持懸浮

47、狀態(tài)。 機(jī)械曝氣中使用的齒輪箱和軸承的耐久性相對(duì)于氣泡曝氣來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的問(wèn)題。慢速曝氣機(jī)的混和深度為2.5~3m，高速曝氣機(jī)的混和深度更低。設(shè)置導(dǎo)流筒可以改善混和深度，但要增加動(dòng)力消耗。慢速機(jī)械表面曝氣機(jī)的氧傳遞速率為40~50mg/Lh，高速機(jī)械表面曝氣機(jī)的氧傳遞速率為20-30mg/Lh。 近年來(lái)，對(duì)曝氣葉輪的減速傳動(dòng)裝置不斷加以改進(jìn)，目前在一些污水處理廠中已采用直流電動(dòng)機(jī)代替變速電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，通過(guò)調(diào)整電壓的方法來(lái)改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速，以滿(mǎn)足需氧率的變化。從運(yùn)行實(shí)踐來(lái)看，反應(yīng)普遍良好。缺點(diǎn)是調(diào)壓設(shè)備龐大，占地較多。有些廠已用可控調(diào)壓設(shè)備來(lái)改進(jìn)。 7.回流污泥濃

48、度 在1 L的量筒中測(cè)定SVI，筒壁對(duì)活性污泥的沉降特性有影響。某些廠的SVI大于100，但也能產(chǎn)生10000mg/L的回流污泥，說(shuō)明沉淀池的污泥沉降特性比量筒還要好。 沉降濃縮性能略差的回流污泥，其濃度范圍在5000~8000mg/L，則回流量等于原污水的25%。若回流濃度為5000mg/L，則回流量為原污水的67%。 8.回流污泥率 正如上面指出的，回流污泥量與回流污泥濃度和所期望的MLSS濃度有關(guān)。要求的MLSS濃度高，回流量就要增大。 高的污泥回流量增大了進(jìn)入沉淀池的流量，增加了二沉池的負(fù)荷，縮短了沉淀池的沉淀時(shí)間，降低了沉淀效率，使未被沉淀的固體隨出流帶走?；钚晕勰嗷亓髀实?/p>

49、設(shè)計(jì)應(yīng)有彈性，并應(yīng)操作在可能的最低流量。這為沉淀池提供了最大穩(wěn)定性。 目前有些廠使用螺旋泵，該泵提升水頭小，工作彈性大，適合于回流活性污泥。 小廠運(yùn)行時(shí)，回流污泥量可變性大，為了力爭(zhēng)有機(jī)負(fù)荷率保持穩(wěn)定，近年來(lái)已使用變速泵，以便有規(guī)律地來(lái)調(diào)節(jié)回流量。但是經(jīng)驗(yàn)表明，控制有機(jī)負(fù)荷率不變，引起的問(wèn)題還是不小。因隨著污水流量的增加而增加污泥回流量，這樣對(duì)二次沉淀池產(chǎn)生了很大的水力沖擊，惡化出流。增加MLSS等于增加需氧量，否則不能維持有機(jī)負(fù)荷的穩(wěn)定，但卻引起了曝氣系統(tǒng)的過(guò)負(fù)荷，再次促使出流惡化。 研究表明，一般情況下，常量的污泥回流比變量回流好。常量的污泥回流是最簡(jiǎn)便的運(yùn)行方式。在常量回流而當(dāng)人流

50、量較低時(shí)，沉淀池中有較多的回流污泥流人曝氣池，比從曝氣池中流人沉淀池的污泥多，這樣，在曝氣池中的MI.KG增加了，這等于為流量和有機(jī)負(fù)荷的增加作了準(zhǔn)備，而沉淀池中貯存的污泥體積變得最小。當(dāng)流量增加和有機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，曝氣池中較高的MLSS已具備了適應(yīng)條件，這時(shí)有更多的MISS從曝氣池中流向沉淀池時(shí)，而二次沉淀池早已留出了空間。MLSS能自動(dòng)地響應(yīng)流量和有機(jī)負(fù)荷的變化，以產(chǎn)生最好的出流質(zhì)量。因而，保持常量回流，并使回流量控制在相對(duì)較低的流量上，能自動(dòng)調(diào)節(jié)人流量和有機(jī)負(fù)荷的變化。季節(jié)性的流量變化較大，只要幾個(gè)星期改變一次回流量即可。 9.曝氣池的構(gòu)造 近幾年來(lái)，很少注意曝氣池的構(gòu)造。似乎什么構(gòu)造

51、的曝氣池都能使用。實(shí)際上，曝氣池的構(gòu)造對(duì)活性污泥法起著一個(gè)十分重要的作用。 英國(guó)開(kāi)發(fā)的狹長(zhǎng)形曝氣池是考慮以連續(xù)流池來(lái)代替間歇池。當(dāng)旋流曝氣池引入美國(guó)時(shí)，開(kāi)始注意曝氣池的縱向短流問(wèn)題。于是在池的橫方向設(shè)置了障板，以防短流，但效果不佳，以后又拆除了。將曝氣池橫斷面的四角做成內(nèi)圓，有利于旋轉(zhuǎn)并防止死角，減少水頭損失。池深取決于曝氣器所使用的鼓風(fēng)機(jī)壓力，池寬通常為池深的一倍。 用示蹤劑研究表明：示蹤劑的峰值約在停留時(shí)間的35%的長(zhǎng)度位置上，流態(tài)傾向于完全混和。說(shuō)明縱向混和很?chē)?yán)重。氧消耗率的數(shù)據(jù)表明：開(kāi)始時(shí)的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)氧的實(shí)際傳遞能力，迫使未被處理的有機(jī)物移向曝氣池的下方，氧消耗率在35%的縱向距

52、離之前跌得很快，然后慢慢往下跌，曝氣池底部的DO仍然為零，明顯地說(shuō)明氧傳遞受到限制的情況。推流曝氣池實(shí)質(zhì)上類(lèi)似串聯(lián)的幾個(gè)完全混和池。 處理量小的完全混和曝氣池是一個(gè)小的圓形和矩形池，只配有一個(gè)機(jī)械曝氣機(jī)，很容易圍繞曝氣機(jī)形成混和區(qū)。但當(dāng)處理量變大后，曝氣池也相應(yīng)增大。三或四只曝氣機(jī)放在同一只大的曝氣池中，這樣，圍繞每一個(gè)曝氣機(jī)形成了一個(gè)混和區(qū)。若在曝氣池的一端進(jìn)水，另一端出水，則進(jìn)水端的混合液的氧吸收率比較高，而出水口附近的混合液氧吸收率低。這種情況說(shuō)明曝氣池不是充分完全混和的。當(dāng)曝氣池很大時(shí)，設(shè)置了很多等距離的曝氣機(jī)，一端進(jìn)水，一端出水。這樣的曝氣池類(lèi)似于傳統(tǒng)的曝氣池。 隨著池型的發(fā)展，

53、穿孔管曝氣已使用于20m深的曝氣池中去，在這種深度下，可以產(chǎn)生細(xì)氣泡，增加了氧的傳遞能力。機(jī)械曝氣機(jī)配合導(dǎo)流簡(jiǎn)可用于10m深的池中。設(shè)計(jì)工程師應(yīng)將曝氣設(shè)備的特性和池型構(gòu)造有機(jī)地結(jié)合起來(lái)適應(yīng)各種有局限的空間，進(jìn)行創(chuàng)造性的工作。 10.pH和堿度 活性污泥通常運(yùn)行在pH：6.5-8.5pH所以能保持在這個(gè)范圍，是由于污水中的蛋白質(zhì)代謝后產(chǎn)生的碳酸銨堿度和從天然水中帶來(lái)的堿度所致。生活污水中有足夠的堿度使pH保持在較好的水平。軟水地區(qū)的天然水中缺少天然堿度。由于有機(jī)酸的形成。pH可跌到5.5，甚至低于5.0。在這種系統(tǒng)中可用pH來(lái)度量進(jìn)行中的硝化作用。 工業(yè)污水中經(jīng)常缺少蛋白質(zhì)，因而產(chǎn)生pH過(guò)

54、低問(wèn)題。在糖廠、淀粉廠和某些合成化學(xué)廠，這個(gè)問(wèn)題尤為嚴(yán)重。糖、醛、丙酮和乙醇被細(xì)菌代謝為有機(jī)酸，它能降低pH和減慢代謝速度。堿或石灰能直接添加到曝氣池中，以維持所希望的pH。堿或石灰同代謝產(chǎn)生的Cq作用產(chǎn)生碳酸鈉或碳酸鈣可作為緩沖劑。工業(yè)污水中的有機(jī)酸通常在進(jìn)入曝氣池前進(jìn)行中和。當(dāng)有機(jī)物被代謝時(shí)，形成了相應(yīng)的碳酸鹽。氨基化合物和蛋白質(zhì)由于代謝釋放了銨離子，從而形成了碳酸銨。 當(dāng)pH低于6時(shí)，刺激了霉菌和其它真菌的生長(zhǎng)，抑制了通常細(xì)菌的繁殖。絲狀真菌的沉淀性能差，使過(guò)量的微生物流失于出流中。 11.溶解氧濃度 通常溶解氧濃度不是一個(gè)關(guān)鍵因素，除非溶解氧濃度跌落到接近于零。只要細(xì)菌能獲得所需

55、要的溶解氧來(lái)進(jìn)行代謝，其代謝速率不受溶解氧濃度的影響。當(dāng)耗氧速率超過(guò)實(shí)際的氧傳遞速率時(shí)，代謝速率受氧傳遞速率控制。 好氧代謝，包括硝化，僅發(fā)生在曝氣池中有剩余氧的地方。從理論上講，剩余的氧約1mg/L是足夠了。有很多人做了研究認(rèn)為，對(duì)于單個(gè)懸浮著的好氧細(xì)菌代謝，溶解氧濃度只要高于0.1-0.3 mg/L，代謝速率就不受溶解氧濃度影響。但是，活性污泥絮體是許許多多個(gè)體集結(jié)在一起的絮狀物質(zhì)，要使內(nèi)部的溶解氧濃度達(dá)到0.1-0.3mg/L，絮體周?chē)娜芙庋鯘舛纫欢ㄒ叩枚?，具體數(shù)值同絮狀體的大小、結(jié)構(gòu)及影響氧擴(kuò)散性能的混和情況有關(guān)。最主要的還是混和情況。從某種意義上講，混和情況決定了絮狀體的大小和

56、結(jié)構(gòu)。因而這個(gè)數(shù)值是和混和情況有關(guān)的一個(gè)變數(shù)。而混和、充氧都是通過(guò)曝氣設(shè)備來(lái)完成的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索之后，一般認(rèn)為混合液中溶解氧濃度應(yīng)保持在0.5~2mg/L，以保證活性污泥系統(tǒng)正常的運(yùn)行。 過(guò)分的曝氣，雖溶解氧濃度很高，但由于紊動(dòng)過(guò)分劇烈，導(dǎo)致絮狀態(tài)體破裂，使出水濁度升高。特別是對(duì)于耗氧速度不高，而泥齡偏長(zhǎng)的系統(tǒng)，強(qiáng)烈混合使破碎的絮體不能很好的再凝聚。保證絮體很好凝聚的條件是活性物質(zhì)占整個(gè)MLSS的1/3，當(dāng)活性物質(zhì)低于10%時(shí)，絮體很易破碎而不能很好地再凝聚。這些離散的污泥沉淀性能差，往往流失于出流中。原生動(dòng)物也不能去除這些顆粒，因?yàn)樗鄙僭鷦?dòng)物所需的營(yíng)養(yǎng)。過(guò)分的曝氣使這些顆粒有可能積聚

57、在沉淀池的表面，形成深褐色的浮渣。 12.污泥膨脹及其控制 正常的活性污泥沉降性能良好，其污泥體積指數(shù)SVI在50~150之間；當(dāng)活性污泥不正常時(shí)，污泥就不易沉淀，反映在SVI值升高?；旌弦涸? 000mL量筒中沉淀30min后，污泥體積膨脹，上層澄清液減少，這種現(xiàn)象稱(chēng)為活性污泥膨脹?；钚晕勰嗯蛎浭腔钚晕勰喾ǖ睦洗箅y問(wèn)題。因膨脹污泥不易沉淀，容易流失，既降低處理后的出水水質(zhì)，又造成回流污泥量的不足，如不及時(shí)加以控制，就會(huì)使系統(tǒng)中的污泥愈來(lái)愈少，從根本上破壞曝氣池的運(yùn)行。據(jù)上海市的調(diào)查，幾乎所有采用活性污泥法的城市污水廠都曾發(fā)生過(guò)污泥膨脹問(wèn)題。據(jù)前聯(lián)邦德國(guó)斯圖加特大學(xué)給水排水研究所對(duì)數(shù)百個(gè)活

58、性污泥法城市污水廠調(diào)查的結(jié)果表明，有70%以上的污水廠都存在不同程度的污泥膨脹問(wèn)題。 但是，沉降性能惡化并不都是污泥膨脹現(xiàn)象，不應(yīng)混淆。例如，在二沉池中，由于反硝化生成氮?dú)馐刮勰嗌细。蚴遣糠值貐^(qū)積泥造成厭氧發(fā)酵而上浮等都不屬于我們所討論的污泥膨脹問(wèn)題。膨脹的活性污泥，主要表現(xiàn)在壓縮性能差，沉淀性能不良，這主要表現(xiàn)在SVI值高。而它的處理功能和凈化效果并不差。作為膨脹污泥的SVI限值，目前并不統(tǒng)一。一般認(rèn)為，SVI超過(guò)200，就算污泥膨脹?；钚晕勰嗯蛎浛煞譃椋何勰嘀薪z狀菌大量繁殖導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹以及并無(wú)大量絲狀菌存在的非絲狀菌性膨脹。絲狀菌性膨脹是最經(jīng)常發(fā)生和最主要的一類(lèi)膨脹。 (1)絲

59、狀菌性膨脹這類(lèi)膨脹是污泥中的絲狀菌過(guò)度增長(zhǎng)繁殖的結(jié)果?；钚晕勰嘀械奈⑸锸且粋€(gè)以細(xì)菌為主的群體。正常的活性污泥是絮花狀物質(zhì)，其骨干是千百個(gè)細(xì)菌結(jié)成的團(tuán)粒，叫菌膠團(tuán)；細(xì)菌的絮凝可能是Zooglc~ramigera分泌的外酶造成的。在不正常的情況下，活性污泥中菌膠團(tuán)受破壞，而絲狀菌大量出現(xiàn)。膨脹污泥中的絲狀菌，據(jù)荷蘭和前聯(lián)邦德國(guó)學(xué)者的調(diào)查研究，已分離出一百多種，其中常見(jiàn)的有數(shù)十種。根據(jù)上海市污水廠的調(diào)查，主要是以浮游球衣細(xì)菌Sphaerotilusnatans為代表的有鞘細(xì)菌和以絲硫細(xì)菌為代表的硫細(xì)菌。 當(dāng)污泥中有大量絲狀菌時(shí)，大量具有一定強(qiáng)度的絲狀體相互支撐、交錯(cuò)，大大惡化了污泥的沉降、壓縮性

60、能，形成污泥膨脹。 造成污泥絲狀膨脹的主要因素大致為：①污水水質(zhì)。研究結(jié)果表明，污水水質(zhì)是造成污泥膨脹的最主要因素。含溶解性碳水化合物高的污水往往發(fā)生由浮游球衣細(xì)菌引起的絲狀膨脹，含硫化物高的污水往往發(fā)生由硫細(xì)菌引起的絲狀膨脹。污水的水溫和pH值也對(duì)污泥膨脹有明顯的影響。水溫低于1512時(shí)，一般不會(huì)膨脹。pH低時(shí)，容易產(chǎn)生膨脹。 有的研究認(rèn)為，污水中碳、氮、磷的比例對(duì)發(fā)生絲狀膨脹影響很大，氮和磷不足都易發(fā)生絲狀膨脹。但有的研究結(jié)果表明，恰恰是含氮太高促使了污泥膨脹，在試驗(yàn)室的研究也表明，如以葡萄糖和牛肉膏為主配制人工污水進(jìn)行試驗(yàn)，則不論碳、氮、磷的比例是高或低，都會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的污泥膨脹。

61、②運(yùn)行條件。曝氣池的負(fù)荷和溶解氧濃度都會(huì)影響污泥膨脹。曝氣池中的污泥負(fù)荷(以kg(BOD5)/kg(MLSS).d計(jì))較高時(shí)，容易發(fā)生污泥膨脹。曾有人根據(jù)部分城市污水廠的運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)后得出結(jié)論：活性污泥的SVI值與污泥負(fù)荷值密切相關(guān)。負(fù)荷低或高都不易發(fā)生污泥膨脹，而在0.5~1.5kg(BOD5)/kg(MLSS)d范圍內(nèi)SVI較高(負(fù)荷為1.0時(shí)最嚴(yán)重)，甚至導(dǎo)出了SVI與污泥負(fù)荷的關(guān)系公式。但實(shí)踐表明，這樣的結(jié)論是不恰當(dāng)?shù)?。影響污泥絲狀膨脹的最主要因素是水質(zhì)而不是污泥負(fù)荷。對(duì)某些污水，不論污泥負(fù)荷較高或較低都會(huì)發(fā)生污泥絲狀膨脹；對(duì)某些污水則相反，都不會(huì)發(fā)生污泥絲狀膨脹。污泥負(fù)荷對(duì)污泥膨脹在

62、一定條件下有一定的影響而無(wú)必然的聯(lián)系。關(guān)于溶解氧濃度的影響，結(jié)論也往往有矛盾。多數(shù)資料表明，溶解氧濃度低時(shí)，容易發(fā)生由浮游球衣細(xì)菌和絲硫細(xì)菌引起的污泥膨脹。但也有資料表明，正是溶解氧濃度高，促進(jìn)了污泥膨脹。我們的試驗(yàn)證實(shí)，對(duì)于含硫化物高的污水(例如已經(jīng)陳腐的污水)，不論曝氣池中的溶解氧濃度低或高都會(huì)產(chǎn)生由硫細(xì)菌過(guò)度繁殖引起的污泥膨脹。不過(guò)，在溶解氧低時(shí)，污泥中占優(yōu)勢(shì)的是絲硫菌；在溶解氧高時(shí)，占優(yōu)勢(shì)的是亮發(fā)菌。③工藝方法。研究和調(diào)查表明，完全混合的工藝方法比傳統(tǒng)的推流方式較易發(fā)生污泥膨脹，而間歇運(yùn)行的曝氣池最不容易發(fā)生污泥膨脹；不設(shè)初次沉淀池(設(shè)有沉砂池)的活性污泥法，SVI值較低，不容易發(fā)生污

63、泥膨脹；葉輪式機(jī)械曝氣與鼓風(fēng)曝氣相比，易于發(fā)生絲狀菌性膨脹。射流曝氣的供氧方式可以有效地克服浮游球衣細(xì)菌引起的污泥膨脹。 (2)非絲狀菌性膨脹發(fā)生污泥非絲狀菌性膨脹時(shí)，與絲狀菌性膨脹相類(lèi)似，SVI值很高，污泥在沉淀池內(nèi)很難沉淀、壓縮。此時(shí)的處理效率仍很高，上清液也清澈。如將污泥用顯微鏡檢查，則情況就完全不同。在顯微鏡下，看不到絲狀細(xì)菌，即使看到也是數(shù)量極少的短絲狀菌。 經(jīng)研究，非絲狀菌性膨脹污泥含有大量的表面附著水，細(xì)菌外面包有粘度極高的粘性物質(zhì)，這種粘性物質(zhì)是由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、脫氧核糖等形成的多糖類(lèi)。 非絲狀菌性膨脹主要發(fā)生在污水水溫較低而污泥負(fù)荷太高時(shí)。微生物的負(fù)荷

64、高，細(xì)菌吸取了大量營(yíng)養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積貯起大量高粘性的多糖類(lèi)物質(zhì)。這些多糖類(lèi)物質(zhì)的積貯，使活性污泥的表面附著水大大增加，使污泥的SVI值很高，形成膨脹污泥。在運(yùn)行中，如發(fā)生污泥膨脹，可針對(duì)膨脹的類(lèi)型和絲狀菌的特性，采取以下一些抑制的措施，如：①控制曝氣量，使曝氣池中保持適量的溶解氧(不低于1~2mg/L，不超過(guò)4mg/L)；②調(diào)整pH值；③如氮、磷的比例失調(diào)，可適量投加氮化合物和磷化合物；④投加一些化學(xué)藥劑(如鐵鹽凝聚劑、有機(jī)陽(yáng)離子凝聚劑，某些黃泥等惰性物質(zhì)以及漂白粉、液氯等)。但投加藥劑費(fèi)用較貴，停止加藥后又會(huì)恢復(fù)膨脹，而且并不是對(duì)各類(lèi)膨脹都是有效的；⑤城市污水廠的污水在

65、經(jīng)過(guò)沉砂池后，跳越初沉池，直接進(jìn)入曝氣池。 在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于容易發(fā)生污泥膨脹的污水，可以采取以下一些方法：①減小城市污水廠的初沉池或取消初沉池，增加進(jìn)入曝氣池的污水中懸浮物，可使曝氣池中的污泥濃度明顯增加，污泥沉降性能改善；②兩級(jí)生物處理法，即采用沉砂池--一級(jí)曝氣池--中間沉淀池--二級(jí)曝氣池--二次沉淀池的工藝，或是初次沉淀池--生物膜法處理--曝氣池--二次沉淀池等工藝。這種方法，實(shí)際改變了進(jìn)入后面的曝氣池時(shí)的水質(zhì)，可以有效地防止活性污泥的膨脹；③對(duì)于現(xiàn)有的容易發(fā)生污泥嚴(yán)重膨脹的污水廠，可以在曝氣池的前面部分補(bǔ)充設(shè)置足夠的填料。這樣，既降低了曝氣池的污泥負(fù)荷，又改變了進(jìn)入后面部分曝氣池的

66、水質(zhì)，可以有效地克服活性污泥膨脹；④用氣浮法代替二次沉淀池，可以有效地使整個(gè)處理系統(tǒng)維持正常運(yùn)行。但氣浮法的運(yùn)行費(fèi)用比二次沉淀池高。 第5節(jié)二次沉淀池 一、基本原理 二、二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算 二次沉淀池是整個(gè)活性污泥法系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)組成部分。整個(gè)系統(tǒng)的處理效能與二次沉淀池的設(shè)計(jì)和運(yùn)行是否良好密切相關(guān)。從利用懸浮物與污水的密度差以達(dá)到固液分離的原理來(lái)看，二次沉淀池與一般的沉淀池并無(wú)不同；但是，二次沉淀池的功能要求不同，沉淀的類(lèi)型不同，因此，二次沉淀池的設(shè)計(jì)原理和構(gòu)造上都與一般的沉淀池有所不同。 二次沉淀池在功能上要同時(shí)滿(mǎn)足澄清(固液分離)和污泥濃縮(使回流污泥的含水率降低，回流污泥的體積減少)兩方面的要求。 一、圖6-26)所示的情況。開(kāi)始沉淀時(shí)，筒中液體是均勻一致的。沉淀片刻后，開(kāi)始出現(xiàn)泥、水分層現(xiàn)象，且泥面清晰，上層清液中雖可能仍有微細(xì)的泥花，但為數(shù)廖廖，且不易沉降。如果取樣分析，則這時(shí)泥層B中固體濃度是均勻一致的。隨著沉淀時(shí)間的延長(zhǎng)，泥面逐漸下沉，量筒底部出現(xiàn)泥層C。泥層B與C是不同的。泥層B的固體濃度不變。整個(gè)泥層以整體的形式緩