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1、,6-1概述 6-2活性污泥法的運行方式及曝氣池的構造特點 6-3 曝氣和曝氣設備 6-4活性污泥系統(tǒng)的工藝設計 6-5 活性污泥法處理系統(tǒng)的運行管理 6-6 活性污泥法的進展,,第六章 活性污泥法,概述,6.1.1 基本流程 6.1.2 活性污泥的性能指標 6.1.3 活性污泥法的工藝參數(shù),,基本流程,一、流程簡介 二、正常運行的必要條件,,流程簡介,活性污泥法基本流程如圖6-1-1所示，包括曝氣池、二沉池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)。 曝氣池：生物反應器，種類、運行方式繁多，構造特點各不相同，但作用相同，均為廢水與微生物混合接觸、進行生物反應、供氧的場所。 二沉池：固液分離，澄清出水；

2、污泥濃縮，保證污泥回流，污泥貯存、調(diào)節(jié)(動態(tài)控制),流程簡介,回流：向曝氣池提供大量污泥，滿足生物反應之需 廢水在曝氣池內(nèi)停留期間，廢物的去除所導致的污泥增長量很小，要保證曝氣池內(nèi)有足夠的生物量 SRTHRT。通過回流污泥實現(xiàn)。 排泥：控制泥齡、污泥濃度(生物量)及某活性。每日增長的污泥稱為剩余污泥。 曝氣：供氧、混合、保持污泥呈懸浮狀態(tài) 凈化過程：凝聚、吸附截留、生物氧化、沉淀分離等綜合作用的結果。,,正常運行的必要條件,1、應保持足夠的微生物量和活性； 2、保證活性污泥、氧氣、廢水充分混合接觸； 3、提供足夠的氧氣供微生物利用； 4、懸浮固體應與廢水有效分離,,活性污泥的性能指標,一、活性

3、污泥的組成 二、活性污泥的性能指標,,活性污泥的組成,按照麥金尼分類，活性污泥由四部分組成： 活性微生物 Ma 生物難降解物質(zhì)，惰性有機物 Mi 微生物自身氧化殘余物 Me 無機顆粒 Mii 有效成分Ma:由細菌、真菌、原生動物，后生動物組成的微生物生態(tài)系統(tǒng),,活性污泥的組成,食物鏈細菌是凈化主要承擔者，在一定條件下，形成菌膠團具有自身絮凝和沉降性能 原生動物：首次捕食者（如肉足蟲綱，鞭毛綱和纖毛綱等） 后生動物：二次捕食者（如輪蟲、線蟲等）,,活性污泥的外觀,生物活性含有大量的活性微生物(細菌、原生、后生動物) 絮狀，具有極大的比表面積和吸附能力細菌在一定生長條件

4、下的細胞分解物(菌膠團)形成 易于凝聚沉降 一般為黃、褐色，依廢水特性和培養(yǎng)條件而異,凈化過程和機理,懸浮生長系統(tǒng)中的凈化作用是生物氧化、生物絮體的形成與吸附作用以及有效的固液分離等作用的綜合結果。 1、有機物的初期去除絮凝體的吸附作用 2、微生物的代謝作用(生物氧化作用) 3、生物絮凝體的形成與凝聚沉降性能,有機物的初期去除,在實踐中發(fā)現(xiàn)，如污水與活性污泥接觸35分鐘后，就產(chǎn)生很高的有機物去除率(可以通過測定經(jīng)初沉后的廢水BOD5和接觸混合數(shù)分種后的沉淀上清液的BOD5驗證)，這種快速去除的現(xiàn)象主要是由于生物絮體的吸附和截留網(wǎng)捕作用，是一個物理過程(可以通過比較BOD的去除量與耗氧量進行分析

5、)。,有機物的初期去除,生物絮體的表面積大(200010000m2/m3) 主要是懸浮的和膠體的有機物質(zhì)被迅速去除 當吸附在污泥表面的固體有機物逐漸被細胞外酶水解后，重新回到液相，即有所謂“再擴散”現(xiàn)象 初期吸附去除量受到污水類型和污泥性能影響,微生物的代謝作用,微生物的代謝：如5.1.3所述 有機物的去除過程：污泥增長、有機物利用、氧的消耗,生物絮凝體的形成與凝聚沉降性能,生物絮體的形成關系到：生物吸附作用好壞、細菌(微生物)與污水的分離效果 生物絮凝體形成機理： 粘液說，細菌聚合物說 活性污泥生物種群中有些微生物能分泌粘性的膠狀物質(zhì)，促進絮體的形成?？山忉寴O低負荷時出水中懸浮物含量增加的

6、原因。,活性污泥的性能指標,AS的性能好壞從兩個方面評判 吸附氧化性能:活性好，松散絮狀，比表面積大 分離性能:易于絮凝、聚結沉降 1、污泥濃度Xa間接反映biomass 2、污泥沉降比SV30 3、污泥體積指數(shù)SVI(Sludge Volume Index) 4、污泥鏡檢,,活性污泥的性能指標,常用MLSS表示，一般1.53g/l，有些情況下46g/l。近年來，隨著充氧設備效率的提高，污泥濃度有增加的趨勢。（測定？） 為避免MLSS中無機成份的影響，采用MLVSS表示。特定條件下，VSS/SS的比例相對穩(wěn)定。對于城市污水，VSS/SS約為0.60.8 污泥活性測定:OUR、脫氫酶活性、AT

7、P、DNA等,,活性污泥的性能指標,取曝氣池混合液于1L量筒內(nèi)靜置沉淀30分鐘后，沉淀污泥體積與原混合液體積之比，以表示。測定簡便易行，常測項目，1530左右較好。,,活性污泥的性能指標,曝氣池混合液經(jīng)30分鐘沉降后，一克干污泥所占體積，以ml計(ml/g),（6-1）,SV30和SVI都表示污泥的松散程度和絮凝沉降性能，后者受到污泥量的影響， 對于城市生活污水，SVI=50150之間,活性污泥的性能指標,SVI過低，污泥顆粒細小，緊密，無機成分多，缺乏活性和吸附能力 SVI過高，污泥難以沉降分離，即將膨脹或已經(jīng)膨脹 曝氣池污泥濃度與SVI的關系（Xa的估算）（見圖6-1-2）,活性污泥的性

8、能指標,物料衡算：,（6-2）,（6-3）,式中：R回流比，R=QR/Q （6-4）,,活性污泥的性能指標,常規(guī)項目之一，利用原生、后生動物作為指示生物所定污泥質(zhì)量和處理效果。 活性污泥成熟，處理效果穩(wěn)定時：固著型纖毛蟲有污鐘蟲、溝鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲等；后生動物有輪蟲、紅斑瓢點蟲、線蟲等 若含有大量自由游泳型纖毛蟲、大量鞭毛蟲水質(zhì)不好,,活性污泥法的工藝參數(shù),1、水力停留時間HRT 2、污泥負荷Fw 3、容積負荷Fr(Volumetric loading) 4、泥齡(Sludge Age),,活性污泥法的工藝參數(shù),一般采用HRT = V/Q計算 當有污泥回流時有無影響：HRT = V/(1+

9、R)Q，實際HRT與出水中有機物的生物降解性有關。,,活性污泥法的工藝參數(shù),F/M（食料比）對生物處理的效果、出水水質(zhì)和污泥絮凝沉降有重要影響。在實際中，F(xiàn)/M用污泥負荷表示：,以去除率為基礎：,(6-5),以進水為基礎：,(6-6),實質(zhì)上反映了微生物的生活條件、能量水平、工作負荷和營養(yǎng)水平。,,活性污泥法的工藝參數(shù),單位反應器容積在單位時間內(nèi)接受的有機物量，實質(zhì)上反映了處理設備(構筑物)的效率和處理能力。,以去除率為基礎：,(6-7),以進水為基礎：,(6-8),,活性污泥法的工藝參數(shù),控制出水水質(zhì)、污泥濃度、沉降性能、活性(污泥組成)等，是重要參數(shù)新增長的污泥在系統(tǒng)中的平均停留時間。 泥

10、齡是比負荷更具動力學意義和易于應用的參數(shù)，控制決定曝氣池中優(yōu)勢的種群。 將動力學方程(5-12)和(5-18b)比較有c=1/，由式可知，c直接與微生物生長狀態(tài)有關 污泥負荷和泥齡均通過排泥控制，常規(guī)活性污泥法通常將泥齡控制在37天,,活性污泥法的運行方式與曝氣池構造,6.2.1 曝氣池池型 6.2.2 活性污泥法的運行方式,,曝氣池池型,一、推流式曝氣池（見圖6-2-1） 二、完全混合曝氣池（見圖6-2-2） 三、兩種池型的結合,,推流曝氣池,1、平面布置：長/寬=510，可設多廊道，通常采用窗口、堰出水；鼓風曝氣 2、斷面布置：寬/深=12，有平移推流和旋轉推流 3、曝氣管布置：有底層、中

11、層和淺層曝氣,,完全混合曝氣池,1、池型：園型、方型或矩形，可采用鼓風曝氣或表面曝氣 2、分建或合建： 曝氣池與沉淀池分開為分建式曝氣池，需專設污泥回流設備（見圖6-2-3） 曝氣池與沉淀池合建為合建式曝氣池（又名曝氣沉淀池、加速曝氣池），依靠水位差、密度差和曝氣設備提升力回流污泥（見圖6-2-4）。,,,兩種池型的結合,多個完全混合曝氣池串聯(lián)，各池內(nèi)完全混合，各池間為推流（見圖6-2-5）。,,活性污泥法的運行方式,一、普通活性污泥法 二、漸減曝氣法 三、階段曝氣法 四、生物吸附法 五、完全混合法 六、高負荷法 七、延時曝氣法,,又叫傳統(tǒng)活性污泥法(conventional process)

12、如圖6-2-6所示 。,1)生物環(huán)境條件沿池長變化，有機物濃度沿池長逐漸降低，入口處污泥負荷高，出口處降低到內(nèi)源呼吸水平； 2)推流運行，在負荷較穩(wěn)定情況下，很少產(chǎn)生短流，能獲得高度凈化的出水。 3)需氧量沿池長變化，不平衡，入口處耗氧快，氧成為限制因素，漸近出口處供氧過度（見圖6-2-7）；,普通活性污泥法,普通活性污泥法,4)對水量、水質(zhì)的變化適應性差，沖擊負荷對污泥及處理性能影響大； 5)進水有機物濃度不能太高，對有毒、抑制物質(zhì)敏感； 6)容積負荷低(0.30.8kgCOD/m3d)，池體積龐大，占地多；平均污泥濃度一般為15002500mg/l。,,漸減曝氣法,為適應曝氣池中需氧量沿池

13、長方向的變化，逐漸減小供氣量的工藝(旨在提高容積負荷和處理效率)，抑制硝化菌的生長，節(jié)省能耗。,,階段曝氣法,又名多點進水法(step aeration, multiple-feeding)（見圖6-2-8） 1)使供氣量與需氧量趨于平衡，避免動力浪費； 2)曝氣池內(nèi)污泥濃度能維持在較高水平，平均Xa=20003500mg/l，在相同的污泥負荷下，容積負荷提高到0.41.4kg/m3d；,階段曝氣法,3)曝氣池內(nèi)負荷得到較為合理分配，增強了系統(tǒng)對水量、水質(zhì)變動的適應性； 4)污泥濃度前高后低，減輕了二沉池入流的固體負荷，可以提高沉淀效果( 提供了一種控制二沉池負荷的手段)。,,生物吸附法,又

14、名吸附再生法，接觸穩(wěn)定法（contact stabilization）（見圖6-2-9） 1)再生池污泥濃度很高，故曝氣池平均濃度高，溶積負荷率成倍增加(0.81.4)； 2)需氧量均勻，空氣用量?。?3)對沖擊負荷適應能力強，因大部分污泥與水的主流分開。,,完全混合法,混合液在池內(nèi)充分混合，循環(huán)流動，污水、回流污泥與曝氣池中原有混合液迅速混合，進行吸附和代謝活動。（如圖6-2-3所示） 1)進入曝氣池中的污水得到稀釋，使波動的進水水質(zhì)得到均化，能較好地適應變化的負荷，承受沖擊負荷能力強，適應工業(yè)廢水的處理；,完全混合法,2)池內(nèi)各點生物環(huán)境條件一致，因而微生物群體的性質(zhì)和數(shù)量基本一致，其工作

15、情況是生長曲線上的一個點，有可能通過控制F/M(污泥負荷)，使微生物處于良好的條件下，得到期望的水質(zhì)； 3)需氧均勻，動力節(jié)省，容積負荷率高0.62.4kg/m3.d，污泥濃度36g/l； 4)容易產(chǎn)生短流，出水水質(zhì)不及傳統(tǒng)法。,,高負荷法,水力停留時間短(0.52h)Fw=0.41.5 kg/kg.d，Xa=410g/l ；多為完全混合池形， Fr=1.66KgBOD5/m3.d，c=510天,,延時曝氣法,又名完全氧化法，污泥負荷率低(0.030.05kgBOD/kgMLSS)，曝氣時間長，泥齡長2030d。其基本出發(fā)點是使污泥處于營養(yǎng)不足狀態(tài)，促進微生物自身氧化，從而達到限制剩余污泥生成

16、的目的。 1)出水穩(wěn)定性高，具有硝化作用，剩余污泥量少，易于脫水； 2)池容積大，適應水量、水質(zhì)變化； 3)基建投資高，動力費高，占地大。,,曝氣和曝氣設備,活性污泥法的曝氣是指通過人工的方法將氧氣強制溶解到混合液中，為生物代謝過程提供充足的氧，使有機物的生物降解過程得以有效地完成。曝氣除充氧外，還起攪拌混合、使活性污泥保持懸浮狀態(tài)的作用。 6.3.1 曝氣原理 6.3.2 曝氣設備 6.3.3 供氣量的計算,,曝氣原理,根據(jù)雙膜理論，可以得到氧轉移速率公式:,（6-9）,式中：dC/dt單位體積氧傳遞速率（mg/L.h） KLa總傳質(zhì)系數(shù)（h-1） Cs清水中氧的溶解度（mg/L）

17、C廢水中氧的實際濃度（mg/L）,曝氣原理,積分后可得：,（6-10）,式中：C0t=0時的DO濃度 KLa和Cs表示在一定條件下的氧傳質(zhì)性能，受到多種因素影響。,曝氣原理,影響氧傳質(zhì)的因素： 1、氧分壓的影響 2、曝氣池中氧的平均溶解度 3、含鹽量的影響 4、溫度的影響 5、廢水特性的影響 6、紊動程度,,氧分壓的影響,水中飽和溶解氧與所在地區(qū)的大氣壓強有關，可用下式定量描述：,（6-11）,式中：,,曝氣池中氧的平均溶解度,（6-12）,式中：Csm鼓風曝氣池中氧的平均溶解度（mg/L） Pb擴散器出口處的絕對壓力（kg/cm2）,式中：P大氣壓力（1.033kg/cm2） H擴散器的安

18、裝深度（m） 水的容重,曝氣池中氧的平均溶解度,Ot氣泡離開水面時所含氧的百分濃度（%）,式中：EA擴散器的氧轉移率（以小數(shù)表示，廠家提供）,,含鹽量的影響,采用修正因子描述，即：,（6-13）,,溫度的影響,既影響CS，又影響KLa。對KLa的影響可用下式表示：,（6-14）,,廢水特性的影響,采用值描述，即 ：,（6-15）,,紊動程度,影響值 根據(jù)上述分析，可得單位時間內(nèi)通過鼓風曝氣轉移到曝氣池中的氧量：,（6-16）,式中：V曝氣池有效容積（m3）,,曝氣設備,一、曝氣設備的性能指標 二、曝氣設備的類型 三、擴散裝置的布置,,曝氣設備的性能指標,1）氧傳遞速率Rr：以mgO2/l.

19、h表示，或KgO2/m3.h表示 充氧能力OC(oxygenation capacity)(KgO2/h)，相當于6-16中的R值。廠商提供曝氣設備時，其中性能以Ro表示，指在標準狀態(tài)下的脫氧清水中氧的傳遞速率，實際條件下需進行修正：,（6-17）,曝氣設備的性能指標,2）氧傳遞效率(利用效率)EA氧轉移量/提供量100。由此可計算供氣量：,（6-18）,3）動力效率以KgO2/Kw.h表示,,曝氣設備的類型,1、鼓風曝氣 2、射流曝氣 3、機械曝氣,,鼓風曝氣,包括： 加壓設備羅茨鼓風機、離心風機，提供風壓、風量 空氣凈化設備進口處設空氣過濾 管道系統(tǒng)阻力 擴散裝置小氣泡、中氣泡、大氣泡,

20、,空氣擴散裝置,小氣泡曝氣采用合成橡膠制作的擴散板、盤（見圖6-3-1）。 氧傳遞效率較高1118，電耗低，不產(chǎn)生堵塞；動力效率高，可達35KgO2/Kw.h,,空氣擴散裝置,中氣泡曝氣穿孔管（見圖6-3-2） EA68動力效率2.33.0 KgO2/Kw.h容易制作、簡單、價格便宜,,空氣擴散裝置,大氣泡曝氣豎管，構造簡單，充堵塞問題，效率低0.751.50,,射流曝氣,采用文丘里管（見圖6-3-3）形成射流：氧傳遞效率高達25以上，動力效率不理想。,,機械曝氣,1）葉輪曝氣機泵型、倒傘型、平板型葉輪（見圖6-3-4、6-3-5），一般裝在池面，故稱表面曝氣機 表曝機葉輪的充氧作用: 提水和

21、輸水，使曝氣池內(nèi)混合液循環(huán)流動，不斷更新氣液界面； 形成水躍，產(chǎn)生大量滴狀、膜狀水； 葉片后側旋轉時形成真空，吸入空氣。,機械曝氣,2）曝氣轉刷：臥式，氧化溝用（見圖6-3-6）,,擴散裝置的布置,橫斷面水流： 平移推流整個池底布置擴散器(少用) 旋轉推流設于橫斷面的一側，產(chǎn)生旋流前進（見圖6-3-7）,擴散裝置的布置,高度位置： 底層 池底以上1020cm，池深34.5m（見圖6-3-8） 中層 約1/2水深處，池深68m（見圖6-3-9） 淺層 風壓小，風量大，水面以下0.61.0m(低壓) （見圖6-3-10）,,供氣量計算,1、由式（5-22a）計算需氧量OD(kgO

22、2/h) 2、代入（6-17）式計算R0 3、根據(jù)（6-18）式計算供氣量Gs,,活性污泥系統(tǒng)的工藝設計,6.4.1 工藝設計的內(nèi)容 6.4.2 曝氣池容積的計算 6.4.3 曝氣設備的設計 6.4.4 二沉池的設計 6.4.5 污泥回流設備 6.4.6 剩余污泥量,,工藝設計的內(nèi)容,1、流程的選擇：水質(zhì)不同處理工藝也不同 2、曝氣池或曝氣區(qū)容積的計算和曝氣池的工藝設計(包括構造) 3、需氧量、供氣量的計算和曝氣設備的選擇 4、二沉池的設計計算 5、回流污泥量、剩余污泥量的計算與回流設備的設計,,曝氣池容積的計算,常用的有負荷法、泥齡法等 1、負荷法 2、泥齡法,,負荷法,由式（6-6）可得：

23、,（6-19）,設計的關鍵是正確選擇Fw和Xa（混合液污泥濃度）： 一般Fw = 0.30.5KgBOD5/KgMLSSd,負荷法,BOD5去除率 90； SVI80150，吸附性能和沉降性較好； 易降解污水，主要考慮沉降性能；難降解廢水，主要考慮出水水質(zhì)要求； 剩余污泥不便處理的小廠，通常Fw<0.1，使污泥自身氧化。,,泥齡法,由式（5-18a）可得：,（6-20）,若令S0=Se，則污泥停止生長，此時相應的泥齡為最小泥齡,，則有：,（6-21）,設計泥齡一般為最小泥齡的220倍。,泥齡法,由（5-20）式可得：,（6-22）,將設計泥齡代入上式并選擇合適的Xa，即可計算出曝氣池容積

24、V。此法的缺點是需確定4個參數(shù)，稍微顯得復雜。,泥齡法,另外一種確定設計泥齡的方法為： 根據(jù)式（5-18a），若已知（dS/dt）u，選擇合適的Xa代入式（5-18a）即可計算出設計泥齡；然后根據(jù)穩(wěn)態(tài)條件下：,（5-21）,代入（5-18a）式中可計算出V。,,曝氣設備的設計,一、設計內(nèi)容 二、設計,,設計內(nèi)容,1）曝氣方法的選擇 2）需氣量和供氣量計算 3）曝氣設備的設計,,設計,1）擴散裝置的選擇和布置：根據(jù)池型和混合、曝氣要求進行選擇與布置 2）供氣量計算：詳見6.3.3節(jié)的內(nèi)容 3）曝氣設備的設計 供氣量確定后按下述步驟計算： 選擇經(jīng)濟流速，計算空氣管徑，核算壓力損失；,設計,

25、根據(jù)壓損和安裝水深確定鼓風機的風壓； 確定鼓風機規(guī)格和臺數(shù)：根據(jù)空氣量和風壓選擇鼓風機型號，應考慮留一定的貯備能力。鼓風機至少兩臺，一為工作，一為備用，兩臺工作風機能夠較靈活地適應負荷變化，總臺數(shù)以三臺以上為宜。,設計,若為機械曝氣，則根據(jù)氧傳遞（轉移）速率選擇合適的曝氣機，并考慮直徑、轉速、功率的影響。 傘型、平板葉輪：直徑與曝氣區(qū)直徑比宜1/31/5（d/D） 泵型葉輪：1/41/7 葉輪直徑與水深之比：2/51/4,,二沉池的設計,按照固體通量理論或利用沉淀過程線設計二次沉淀池，其內(nèi)容詳見高濃度懸浮固體沉淀構筑物的設計一節(jié)。 現(xiàn)實中常采用表面負荷率與停留時間進行設計。,,污泥回流設

26、備,污泥回流量可根據(jù)回流比進行計算； 回流設備包括提升設備與回流管渠： 提升設備空氣提升器（見圖6-4-1）、溶泥泵、螺旋泵（見圖6-4-2），設計時應考慮回流流量在一定幅度內(nèi)變化，以適應進水負荷變化。,,剩余污泥量,剩余污泥量按式（5-23）計算，剩余污泥根據(jù)實際情況可連續(xù)排除或間歇排除。,,活性污泥系統(tǒng)的運行管理,6.5.1 活性污泥接種 6.5.2 活性污泥的培養(yǎng)與馴化 6.5.3 活性污泥法運行中的異常情況,,活性污泥接種,污泥接種就是將已正常運轉的同類污水處理廠（站）的剩余污泥加入到新建的活性污泥處理系統(tǒng)中。由于污泥接種量受到運輸、來源方面的限制，通常接種的污泥量達不到設計要求，此

27、時還需對污泥進行培養(yǎng)，最終使新建系統(tǒng)的活性污泥量達到設計要求。 若沒有同類污水處理廠的剩余污泥，可接種相近污水廠或城市污水廠的污泥，同時可適當投加一定量的糞便，對其進行培養(yǎng)、馴化，使活性污泥類群達到設計要求。,,活性污泥的培養(yǎng)與馴化,一、污泥培養(yǎng) 二、污泥馴化 三、試運行：確定最佳運行條件,,污泥培養(yǎng),悶曝:將營養(yǎng)物投加至曝氣池中，曝氣池和二沉池接通循環(huán)不出水，12天。 連續(xù)換水:生活污水或以生活污水為主的城市污水可采用連續(xù)換水的培養(yǎng)方法，進水量由小到大，直至達到設計處理負荷和要求。 間歇換水:對于生活污水占比重不大的污水采用間歇換水的方法，使污泥逐步適應該種廢水。為了能夠使經(jīng)曝氣后的清

28、液能排出曝氣池，往往在曝氣池的半高處設污泥培養(yǎng)排水管。,,污泥馴化,污泥馴化的方法有兩種： 1、 異步培訓法:先培養(yǎng)、后馴化（常用于工業(yè)廢水） 活性污泥培養(yǎng)成熟后，進水中逐漸增加工業(yè)廢水比例，增加量按1020為宜，每增加一次工業(yè)廢水量，均應曝氣至BOD去除率較高（80%）才可進一步增加，一直增加至滿負荷為止。,污泥馴化,2、 同步培訓法:污泥培養(yǎng)的同時就加入少量處理廢水，并逐漸增大比重。（適用于城市污水和相近的工業(yè)廢水） 優(yōu)點：可縮短培養(yǎng)馴化時間 缺點：缺乏經(jīng)驗時不夠穩(wěn)妥可靠，出現(xiàn)問題不易區(qū)分是培養(yǎng)還是馴化上的問題。,,試運行,通過試運行確定某些運行控制參數(shù)的值：如Xa、空氣量、運行負荷、營養(yǎng)

29、比、污泥回流比、剩余污泥排放、DO濃度、SV30、SVI等。 供氧要求：混合液溶解氧濃度控制在12mg/l左右 攪拌作用：測定曝氣池表面、中間和池底各點濃度是否均勻。,,活性污泥法運行中的異常情況,一、污泥膨脹 二、污泥解體 三、污泥反硝化 四、污泥腐化 五、泡沫問題,,污泥膨脹,現(xiàn)象：沉淀池上部有較淺的一層清液，可觀察到明顯的污泥絮體，但污泥的SV高，出水清澈，出水水質(zhì)良好。隨著污泥的進一步膨脹，可能導致二沉池出水中攜帶大量污泥，曝氣池內(nèi)污泥濃度急劇降低，系統(tǒng)的處理功能逐步喪失。 原因：絲狀菌和非絲狀菌膨脹導致 解決辦法：針對導致膨脹的原因采用相應的措施進行控制,,污泥解體,現(xiàn)象:出水渾濁

30、、污泥絮體微細，處理效果變差 原因： 曝氣過量：攪動劇烈、氧化分解快，能量高 進水含有毒物：導致微生物死亡，細胞解體 解決辦法：控制曝氣；控制進水有毒物濃度,,污泥反硝化,現(xiàn)象：二沉池污泥呈塊狀上浮 原因：曝氣過度、污泥攪拌劇烈，氣泡附在污泥上，可能引起污泥上浮 系統(tǒng)運行泥齡長、產(chǎn)生硝化作用，二沉池中出現(xiàn)反硝化現(xiàn)象，N2氣泡與污泥粘附而使污泥上浮 解決辦法：控制曝氣；加大污泥回流量，控制泥齡,,污泥腐化,現(xiàn)象：二沉池中污泥腐敗、變黑、發(fā)出惡臭(H2S)；污泥上浮 原因：污泥厭氧發(fā)酵停留時間過長 解決辦法：加大污泥回流量，及時排泥,,泡沫問題,由于廢水中可能含有洗滌劑或其它表面活性劑，因而

31、在曝氣池曝氣過程中往往產(chǎn)生大量泡沫；若采用表面曝氣，則過多的泡沫會影響氧的傳遞。 解決辦法:提高MLSS；配高壓水噴頭；投加煤油、機油等除沫劑(0.51.5mg/l),,活性污泥法的進展,上面介紹的活性污泥法存在的問題：1）處理構筑物體積較大，基建費高，占地面積大；2）電耗大，運行成本較高；3）管理復雜，對運行人員的要求高；4）凈化功能有待進一步擴大 活性污泥法發(fā)展的方向：快速、高效、節(jié)能、多功能 途徑：改善供氧條件，增加污泥濃度,活性污泥法的進展,6.6.1 工藝方面的改進 6.6.2 凈化功能方面的進展,,工藝方面的改進,一、純氧曝氣法 二、深井曝氣法 三、AB法(Adsorption

32、Biodegration) 四、投料活性污泥法 五、氧化溝（Oxidation Ditch）,,純氧曝氣法,純氧曝氣法（見圖6-6-1）以O2代替空氣曝氣，提高氧轉移速率，DO可高達610mg/l（空氣25mg/L）；污泥沉降性能好，不易膨脹；污泥濃度可提高到68g/l，污泥負荷Fw可達1.0kgBOD/kg.d，容積負荷Fr=1.63.3 kgBOD/m3.d。 構筑物特點：為節(jié)省氧氣，通常要求曝氣池密閉，并設有攪拌裝置。曝氣池中可達到很高的DO濃度，為提高曝氣池中污泥濃度創(chuàng)造了條件；采用純氧曝氣的絮體也易于沉降。,純氧曝氣法,由于采用密封設備，設備復雜，維護不便；純氧產(chǎn)生成本較高，動力消耗

33、較大；為防止密封系統(tǒng)內(nèi)的有毒、有害和易燃易爆氣體積累從而影響系統(tǒng)的處理能力，提高運行的安全性，通常需設置自控報警系統(tǒng)（如H2S報警系統(tǒng)、CO2報警系統(tǒng)、CH4報警系統(tǒng)和O2報警系統(tǒng)）。,,深井曝氣法,深井曝氣法（曝氣井）（見圖6-6-2）直徑一般16米，深度可達50100m，井中間設隔墻將井一分為二或在井中間設內(nèi)井筒，將井分為內(nèi)、外兩部分。在前者的一側（或后者的外環(huán)）設空氣提升裝置，使混合液上升；而在前者的另一側（或后者的內(nèi)井筒）產(chǎn)生降流。這樣在井隔墻兩側或井中心筒內(nèi)外，形成由下而上的流動。由于水深大，氧的利用率很高，有機物降解較為徹底，效果顯著?？梢怨?jié)省能耗，降低運行成本；井深大，使占地面積

34、減小；DO高，HRT短。,深井曝氣法,泥水混合與循環(huán)以空氣為動力，由于水深大，故常采用空壓機（鼓風機的提升力不能滿足要求）?？諝庠诖蟮乃钕氯芙?，出水中往往攜帶有微細氣泡，沉淀分離較為困難。故出水應經(jīng)脫氣處理方能進入沉淀池沉淀。深井曝氣的污泥合成量較小，剩余污泥少，污泥處理要求較低。,,AB法,AB法是一種兩段活性污泥法（見圖6-6-3）。 A段：污泥負荷高，26kgBOD5/kgMLSSd， HRT=0.5h，c=0.30.5d。主要生物為原污水中的優(yōu)勢種群，氧化分解能力強、適應性好；污泥吸附性能好；泥齡短，氧化不徹底，節(jié)約能耗；但產(chǎn)泥量高，污泥處理費用較大。 B段：常規(guī)負荷、泥齡，原生動物

35、能很好生長繁殖，由于A段已去除大部分BOD，故B段為精處理。HRT=2hr，總的來看節(jié)省了占地面積(省去初沉池),,投料活性污泥法,向曝氣池內(nèi)投加某些物品或藥劑，可提高污泥的凝聚沉降性能，還可同步除磷，如粉末活性炭活性污泥法。向曝氣池中投入粉炭PAC，利用吸附和生物氧化的綜合作用，提高對有毒物、重金屬沖擊負荷的穩(wěn)定適應性，能較好地脫色、除臭，可改善污泥的絮凝沉降性能和脫水性能，避免膨脹。,投料活性污泥法,原理： PAC有巨大比表面積和富集作用，將有機物和DO濃縮在周圍，為微生物代謝活動創(chuàng)造了良好的條件，加快了去除過程； 吸附難降解物質(zhì)，延長微生物降解時間； PAC作為生物絮體的載體和加重劑，有

36、利于污泥的凝聚沉降。,,氧化溝,延時曝氣法的一種，采用轉刷曝氣，混合液在溝內(nèi)循環(huán)。常用的有卡羅塞氧化溝、三槽式氧化溝、船型氧化溝等等（見圖6-6-4、6-6-5、6-6-6）。,,凈化功能方面的進展,實現(xiàn)硝化，脫氮、除磷 一、硝化 二、反硝化脫氮 三、強化生物除磷 四、同時生物脫氮除磷工藝 五、間歇活性污泥法,,硝化,,NH3-N+O2 NOx-N 按照化學計量式，1gNH3-N完全氧化為NOx-N需氧4.57g。能實現(xiàn)此反應的細菌統(tǒng)稱為硝化細菌，包括亞硝化菌和硝化菌。硝化細菌是自養(yǎng)細菌，世代期長，因而實現(xiàn)硝化功能的系統(tǒng)通常采用較長的泥齡。硝化作用受到有機物濃度的抑制，因而硝化反應器的停留

37、時間較普通曝氣池的停留時間長。,,硝化,影響因素：pH、 溫度、DO 常用工藝： 一段法：去除BOD、硝化在一個曝氣池內(nèi)同時進行 兩段法：BOD去除與硝化反應分別在不同的曝氣池內(nèi)完成，單獨固液分離和污泥回流,,反硝化脫氮,原理：缺氧條件下（DO<0.5mg/L），廢水中的硝態(tài)氮被反硝化菌轉變?yōu)榈獨?，從而使水中的TN得以去除。 反硝化脫氮根據(jù)有無外加碳源可分為內(nèi)源脫氮（靠自身氧化提供能源）和外源脫氮（投加外部碳源作為能源物質(zhì)） 常用工藝：Wuhrmann工藝、LudzackEttinger工藝（A/O）、Bardenpho工藝等,,強化生物除磷,原理：聚磷菌在厭氧條件下釋放磷，好氧條件下過量

38、吸收磷，從而通過排放富磷污泥實現(xiàn)磷的凈去除。近年來研究發(fā)現(xiàn)，某些聚磷菌在缺氧條件下也能過量吸收磷（DPB除磷），產(chǎn)生了所謂的Dephanox工藝。 常用工藝： A-O工藝、Phostrip工藝、Phoredox工藝等。,,同時生物脫氮除磷工藝,將生物脫氮和除磷的機理相結合，在一個工藝系統(tǒng)內(nèi)同時實現(xiàn)BOD去除和脫氮除磷。常用工藝：A2/O工藝、UCT工藝、VIP工藝、連續(xù)流間歇曝氣工藝等等。,,間歇活性污泥法,常用的有SBR、CASS、IDEAS、CAST等。通常采用間歇進水間歇出水方式，因此在水流形態(tài)上為完全混合，在時間序列上為嚴格的推流，反應的推動力大，自動化控制要求高。 通常由數(shù)個間歇(批量)反應器組成，各反應器循序地進行進水、曝氣反應 (攪拌混合)、沉降分離、排放出水、閑置等操作。不需設二沉池，節(jié)省占地。通過控制反應階段的O2(曝氣量)，可實現(xiàn)硝化、反硝化、除磷等多種功能。,,