第十二章--活性污泥法-最新版本...ppt

第十二章活性污泥法,第一節(jié)基本概念第二節(jié)活性污泥法的發(fā)展第三節(jié)氣體傳遞原理和曝氣設(shè)備第四節(jié)去除有機(jī)污染物的活性污泥法過程設(shè)計(jì)第五節(jié)脫氮、除磷活性污泥法工藝及設(shè)計(jì)第六節(jié)二沉池第七節(jié)活性污泥法處理系統(tǒng)運(yùn)行管理,第一節(jié)基本概念,一、活性污泥（一）活性污泥的組成有活性的微生物（Ma）、微生物自身氧化殘留物（Me）、吸附的不能降解的有機(jī)物（Mi）、無機(jī)懸浮固體（Mii）。（二）活性污泥性狀粒徑2001000m，比表面積20100cm2/mL。一般呈茶褐色，略顯酸性，含水率99%左右，相對密度為1.0021.00；具有凝聚沉降性能和生物活性。,（三）活性污泥的評價(jià)方法,（1）生物相觀察：觀察污泥中微生物的種類、數(shù)量、優(yōu)勢度及代謝情況。（2）混合液懸浮固體濃度（MLSS,又稱污泥濃度）：指曝氣池中單位體積混合液中懸浮固體的質(zhì)量，包括Ma、Me、Mi、Mii。單位：mg/L或g/L?；旌弦簱]發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）：指混合液懸浮固體中有機(jī)物的質(zhì)量，包括Ma、Me、Mi。,（3）污泥沉降比（SV）:曝氣池混合液靜置30min后沉淀污泥的體積分?jǐn)?shù)，單位%。（4）污泥體積指數(shù)（SVI）：指曝氣池混合液沉淀30min后，每克干污泥形成的濕污泥體積，單位mL/g。,二、活性污泥法基本流程,廢水,圖12.1活性污泥法基本流程圖,曝氣裝置：供氧，使活性污泥與污水充分接觸。曝氣池：微生物降解有機(jī)物的場所。二沉池：泥水分離，濃縮活性污泥。污泥回流：保持曝氣池中一定的微生物濃度。剩余污泥：維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。,由圖12.1示：,三、活性污泥降解污水中有機(jī)物過程,1、吸附階段時(shí)間短（1045min），BOD5去除率高。污水中懸浮物和膠體的有機(jī)物濃度高，吸附量大。2、穩(wěn)定階段時(shí)間長，微生物對吸附的的有機(jī)物氧化分解。,BOD5,圖12.2,曝氣時(shí)間,吸附,穩(wěn)定,第二節(jié)活性污泥法的發(fā)展,一、曝氣池的基本形式1、推流式曝氣池,進(jìn)水,初沉池,初沉污泥,曝氣池,出水,剩余污泥,回流污泥,二沉池,圖12-3推流式曝氣池工藝流程,2、完全混合曝氣池,進(jìn)水,初沉池,曝氣池,初沉污泥,回流活性污泥,剩余污泥,出水,二沉池,圖12-3完全混合曝氣池工藝流程,3、封閉環(huán)流式反應(yīng)池,二沉池,污泥回流,出水,剩余污泥,進(jìn)水,圖12-4封閉式環(huán)流反應(yīng)池流程,具有推流和完全混合反應(yīng)池的特點(diǎn),4、序批式反應(yīng)池,流入,反應(yīng),沉淀,排放,待機(jī)（閑置）,圖12-4序批式反應(yīng)工藝的操作流程,曝氣池和沉淀池合二為一。工作周期由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排放和閑置組成。,二、活性污泥的發(fā)展和演變,1、傳統(tǒng)推流式,特點(diǎn)：污染物濃度沿池長逐漸降低，處理效果好;耐沖擊力差。氧利用率不均，能耗較高。,需氧曲線,供氧曲線,圖12-5推流式需氧與供氧曲線,供需氧量,2、漸減曝氣法,供、需氧速率,曝氣池推流過程,需氧速率,供氧速率,特點(diǎn)：供氧沿池長逐漸遞減，節(jié)約能耗,圖12-6,3、階段曝氣法,曝氣池,二沉池,進(jìn)水,出水,回流污泥,剩余污泥,圖12-7階段曝氣法示意圖,污水沿池長分段進(jìn)入，使曝氣池內(nèi)供氧需氧平衡,4、高負(fù)荷曝氣法,又稱改良曝氣法，其特點(diǎn)是：有機(jī)物容積負(fù)荷或污泥負(fù)荷高；曝氣時(shí)間短（1-3h）處理效率低，產(chǎn)泥量較多。適用于對處理水質(zhì)要求不高的場合。,5、延時(shí)曝氣法,有機(jī)物負(fù)荷非常低；曝氣時(shí)間長，一般多在24h以上；剩余污泥少；耐沖擊負(fù)荷；占地面積大，建設(shè)、運(yùn)行費(fèi)用高。,6、吸附再生法,進(jìn)水,吸附池,再生池,二沉池,剩余污泥,回流污泥,進(jìn)水,再生段吸附段,二沉池,剩余污泥,回流污泥,分建式,合建式,圖12-8吸附再生活性污泥法系統(tǒng),吸附池：快速去除有機(jī)物；再生池：使回流污泥恢復(fù)活性。,7、完全混合法,特點(diǎn)：微生物濃度、污染物濃度在池內(nèi)均勻分布，需氧速率均衡；耐沖擊負(fù)荷。,進(jìn)水,曝氣池,二沉池,出水,回流污泥,剩余污泥,混合液,圖12-9完全混合法處理流程,8、深層曝氣法,圖12-10深層曝氣池處理流程及曝氣簡圖,1、沉砂池2、深井曝氣池3、脫氣塔4、二沉池,特點(diǎn)：DO濃度高，污泥濃度高，占地面積少。當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)污水可能污染地下水,9、純氧曝氣法,優(yōu)點(diǎn)：純氧代替空氣，曝氣時(shí)間短，處理效果好，污泥的沉淀性能好，產(chǎn)生的剩余污泥量少;缺點(diǎn)：純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)行管理較麻煩。,10、克勞斯法,11、吸附-生物降解工藝（AB法）,圖12-11AB法工藝流程圖,由預(yù)處理段、A級、B級三部分組成，不設(shè)初沉池；A級由吸附池和中間沉淀池組成，B級由曝氣池及二沉池組成；A、B段各有其污泥回流系統(tǒng)和適應(yīng)本段水質(zhì)的微生物種群。,12、序批式活性污泥法（SBR）,圖12-12SBR工藝操作流程,特點(diǎn)：工藝系統(tǒng)簡單，曝氣池兼二沉池功能；耐沖擊負(fù)荷；運(yùn)行操作靈活，具有脫氮除磷功能，出水水質(zhì)好；適合于水量少的場合。,13、氧化溝,圖12-13氧化溝處理系統(tǒng),特點(diǎn)：由氧化溝、二沉池和污泥回流系統(tǒng)組成。溝內(nèi)設(shè)有機(jī)械曝氣和推進(jìn)裝置，具有推流和完全混合反應(yīng)池的特點(diǎn)；可生物脫磷除氮，剩余污泥量少,14、循環(huán)活性污泥工藝（CAST）,SBR的一種變形，池體由體積比為1:2:20的生物選擇區(qū)、兼性區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，混合液由第三區(qū)回流到第一區(qū)。,三、污水生物脫氮除磷工藝的發(fā)展,20世紀(jì)80年代以前，污水處理主要以去除有機(jī)物為主要目的，隨著隨體富營養(yǎng)化和排放要求的不斷提高，很多高效的生物脫氮除磷的污水處理工藝被研發(fā)出來。生物脫氮過程一般要完成從NH3-N氧化為NOx-N，及將NOx-N還原為N2的過程。生物除磷過程需要設(shè)置厭氧區(qū)和好氧區(qū)，同時(shí)活性污泥需要不斷經(jīng)過厭氧區(qū)磷釋放和好氧區(qū)磷吸收，通過排除經(jīng)過好氧區(qū)以后富含磷的污泥使污水中的磷得以有效去除。,四、膜生物反應(yīng)器（MBR）,膜生物反應(yīng)器（SBR）是用超濾膜代替二沉池進(jìn)行污泥固液分離的污水處理裝置，為膜分離技術(shù)與活性污泥法的有機(jī)結(jié)合。優(yōu)點(diǎn)：容積負(fù)荷高、水力停留時(shí)間短;污泥齡較長，剩余污泥量少；污水處理設(shè)施占地面積小。,第三節(jié)活性污泥法數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ),一、建立模型的假設(shè)1、曝氣池處于完全混合狀態(tài)；2、微生物濃度假設(shè)為零；3、全部可生物降解的底物都處于溶解狀態(tài)；4、系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)；5、二沉池中沒有微生物的活動(dòng)；6、二沉池中沒有污泥積累，泥水分離良好。,二、勞倫斯和麥卡斯模型,強(qiáng)調(diào)了生物固體停留時(shí)間即污泥泥齡這一運(yùn)行參數(shù)的重要性。污泥泥齡被定義為在處理系統(tǒng)中微生物的平均停留時(shí)間，常用c表示c=(X)T/(X/t)T,第四節(jié)氣體傳遞原理和曝氣設(shè)備,構(gòu)成活性污泥法有三個(gè)基本要素：引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；污水中的有機(jī)物，