污水的好氧生物處理—活性污泥法PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1污水的好氧生物處理污水的好氧生物處理活性污泥法活性污泥法活性污泥法活性污泥法第1頁(yè)/共73頁(yè)第一節(jié) 基 本 概 念 第2頁(yè)/共73頁(yè)曝氣池曝氣池出水堰第3頁(yè)/共73頁(yè)活性污泥混合液第4頁(yè)/共73頁(yè)1. 活性污泥的形態(tài)顏色黃褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味相對(duì)密度1.0021.006kg/L粒徑0.020.2mm20100cm2/mL比表面積99%以上含水率第5頁(yè)/共73頁(yè)2. 活性污泥的微生物組成細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等。第6頁(yè)/共73頁(yè) 一組活性污泥圖片（細(xì)菌）菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)污泥細(xì)碎污泥細(xì)碎菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)第7頁(yè)/共73頁(yè)肉足蟲(chóng)（變形蟲(chóng)）肉足蟲(chóng)（變形蟲(chóng)）游泳型纖毛蟲(chóng)游泳

2、型纖毛蟲(chóng)固著型纖毛蟲(chóng)（累枝蟲(chóng)）固著型纖毛蟲(chóng)（累枝蟲(chóng)） 一組活性污泥圖片（原生動(dòng)物）游泳型纖毛蟲(chóng)（草履蟲(chóng)）游泳型纖毛蟲(chóng)（草履蟲(chóng)）第8頁(yè)/共73頁(yè)輪蟲(chóng)輪蟲(chóng)輪蟲(chóng)輪蟲(chóng) 一組活性污泥圖片（后生動(dòng)物）第9頁(yè)/共73頁(yè)原生動(dòng)物和后生動(dòng)物可以作為指示微生物第10頁(yè)/共73頁(yè) Ma具備活性細(xì)胞成分；Me內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體；Mi難為細(xì)菌降解的有機(jī)懸浮固體；Mii吸附的無(wú)機(jī)懸浮固體?；钚晕勰嗟慕M成按有機(jī)性和無(wú)機(jī)性成分第11頁(yè)/共73頁(yè)二、活性污泥法的基本流程 第12頁(yè)/共73頁(yè)活性污泥系統(tǒng)組成活性污泥系統(tǒng)組成曝氣池曝氣池剩余污泥排放系統(tǒng)剩余污泥排放系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)二沉池二沉池?cái)U(kuò)散系統(tǒng)擴(kuò)散系統(tǒng)生物

3、反應(yīng)器生物反應(yīng)器泥水分離泥水分離供氧，攪拌供氧，攪拌保持曝氣池微生物濃度保持曝氣池微生物濃度排放增殖污泥，保持系統(tǒng)穩(wěn)定排放增殖污泥，保持系統(tǒng)穩(wěn)定第13頁(yè)/共73頁(yè)活性污泥法是活性污泥法是水體自?xún)羲w自?xún)羧斯?qiáng)化人工強(qiáng)化的模擬的模擬 曝氣曝氣 污泥回流污泥回流菌膠團(tuán)的作用菌膠團(tuán)的作用 ： 促進(jìn)活性污泥絮凝體的形成促進(jìn)活性污泥絮凝體的形成 第14頁(yè)/共73頁(yè)污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線第15頁(yè)/共73頁(yè)1. 污泥吸附污泥吸附吸附過(guò)程進(jìn)行的較快，可以在30min內(nèi)完成，BOD去除率70。一般，處于饑餓狀態(tài)的內(nèi)源呼吸期的微生物吸附活性最強(qiáng)。初期吸附去除的有機(jī)物數(shù)量有一定限度第16頁(yè)/共73頁(yè)1

4、氧化分解2合成代謝（合成新細(xì)胞）3內(nèi)源代謝2. 微生物代謝微生物代謝第17頁(yè)/共73頁(yè)微生物對(duì)有機(jī)物的分解代謝及合成代謝及其產(chǎn)物的模式圖對(duì)活性污泥必須進(jìn)行妥善處理，否則可能造成二次對(duì)活性污泥必須進(jìn)行妥善處理，否則可能造成二次污染。污染。第18頁(yè)/共73頁(yè)1. 混合液中活性污泥微生物量的指標(biāo)混合液懸浮固體濃度（mixed liquor suspended solids, MLSS)表示懸浮固體物質(zhì)總量MLSS=Ma+Me+Mi+Mii混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（mixed liquor volatile suspended solids, MLVSS)表示有機(jī)性固體物質(zhì)含量MLVSS=Ma+Me+

5、MiMLSSMLVSSf 一般情況下，生活污水f值為0.75左右。四、主要設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)第19頁(yè)/共73頁(yè)污泥沉降比：SV(setting velocity) 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。城市污水：SV取15%-30%.污泥體積指數(shù)：SVI(sludge volume index) 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(g/L)SVI=70100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好SVI值過(guò)低，活性污泥顆粒細(xì)小，無(wú)機(jī)物含量高

6、，缺乏活性。SVI值過(guò)高，沉淀性能不好，可能產(chǎn)生污泥膨脹。2. 活性污泥的沉降性能及其評(píng)定指標(biāo)第20頁(yè)/共73頁(yè)第二節(jié) 氣體傳遞和曝氣池 第21頁(yè)/共73頁(yè)一、氣 體 傳 遞 原 理 ！ 雙膜理論1.氣液界面存在著處于層流狀態(tài)的氣膜和液膜；2.推動(dòng)力：氣膜中的氧分壓梯度，液膜中的氧濃度梯度。3.氧難溶于水，阻力主要來(lái)自液膜。第22頁(yè)/共73頁(yè)曝氣方式曝氣方式1.鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)2.機(jī)械曝氣裝置3.鼓風(fēng)+機(jī)械曝氣系統(tǒng)曝氣作用曝氣作用1.充氧2.攪拌、混合第23頁(yè)/共73頁(yè)鼓風(fēng)曝氣：將空壓機(jī)送出的壓縮空氣通過(guò)一系列管道系統(tǒng)送到安裝在曝氣池底的空氣擴(kuò)散裝置，以微小氣泡形式逸出，轉(zhuǎn)移到混合液中，同時(shí)混合液

7、攪拌、混合。機(jī)械曝氣：利用安裝在水面上、下的葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，劇烈攪動(dòng)水面，產(chǎn)生水躍，液面與空氣接觸表面不斷更新，使空氣中的氧轉(zhuǎn)移到混合液中。第24頁(yè)/共73頁(yè)1. 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。第25頁(yè)/共73頁(yè)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，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

8、用于大中型污水廠第26頁(yè)/共73頁(yè)三葉式羅茨鼓風(fēng)機(jī)常用鼓風(fēng)機(jī)形式多極離心風(fēng)機(jī)多級(jí)風(fēng)機(jī)第27頁(yè)/共73頁(yè)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)。第28頁(yè)/共73頁(yè)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小氣泡,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?？諝廨斉涔芟到y(tǒng)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)型第29頁(yè)/共73頁(yè)（1 1）小氣泡擴(kuò)散裝置：）小氣泡擴(kuò)散裝置：微孔材料制成的擴(kuò)

9、散板和擴(kuò)散管等，其特點(diǎn)是氣泡?。ㄖ睆皆谖⒖撞牧现瞥傻臄U(kuò)散板和擴(kuò)散管等，其特點(diǎn)是氣泡?。ㄖ睆皆?.5mm以下），氧利用率以下），氧利用率15%-20%，但阻力大，易阻塞；，但阻力大，易阻塞；（2 2）中氣泡擴(kuò)散裝置：）中氣泡擴(kuò)散裝置：常用穿孔管，孔直徑為常用穿孔管，孔直徑為23mm，孔眼氣體流速不小于，孔眼氣體流速不小于10m/s,以防堵塞，其特點(diǎn)是氧利用率以防堵塞，其特點(diǎn)是氧利用率8%-12%，但空氣壓力損失較??；，但空氣壓力損失較??；（3 3）大氣泡擴(kuò)散裝置：）大氣泡擴(kuò)散裝置：常用曝氣豎管，直徑為常用曝氣豎管，直徑為15mm左右，底口敞開(kāi)，其特點(diǎn)是氣泡大（直徑左右，底口敞開(kāi)，其特點(diǎn)是氣泡大（

10、直徑3mm以上），分布不勻，氧利用率以上），分布不勻，氧利用率4%-6% ，不易堵塞；，不易堵塞；豎管，氣泡直徑豎管，氣泡直徑15mm15mm。（4 4）微氣泡擴(kuò)散裝置：）微氣泡擴(kuò)散裝置： 氣泡直徑氣泡直徑100um100um左右，左右，與混合液充分接觸混合，促進(jìn)氧的傳遞，與混合液充分接觸混合，促進(jìn)氧的傳遞，氧利用率氧利用率20%-30% ，氣壓損失較大，易堵塞。氣壓損失較大，易堵塞。 擴(kuò) 散 器 第30頁(yè)/共73頁(yè)微孔曝氣盤(pán) 微孔曝氣管 第31頁(yè)/共73頁(yè)ZDB型振動(dòng)曝氣器膜片式微孔曝氣器KBB型可變微孔曝氣器第32頁(yè)/共73頁(yè)微孔曝氣設(shè)備安裝 第33頁(yè)/共73頁(yè)微孔曝氣設(shè)備的清水檢驗(yàn) 第3

11、4頁(yè)/共73頁(yè)微孔曝氣設(shè)備的運(yùn)行狀況 第35頁(yè)/共73頁(yè)穿孔曝氣管第36頁(yè)/共73頁(yè)機(jī)械曝氣豎式曝氣機(jī)臥式曝氣刷2. 機(jī)械曝氣表曝機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和水面垂直，裝有葉輪。曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水面平行,主要用于氧化溝 。第37頁(yè)/共73頁(yè)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?chē)纬伤S，并把液體拋向空中，劇烈攪動(dòng)而卷進(jìn)空氣； (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。豎式表面曝氣機(jī) 第38頁(yè)/共73頁(yè)沉水曝氣機(jī)表面曝氣機(jī)第39頁(yè)/共73頁(yè)倒傘形機(jī)械曝氣器第40頁(yè)/共73頁(yè)倒傘形機(jī)械曝氣器第41頁(yè)/共

12、73頁(yè)平板形機(jī)械曝氣器第42頁(yè)/共73頁(yè)臥式曝氣刷 充氧原理：在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向裝有不銹鋼絲（轉(zhuǎn)刷）或板條，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。第43頁(yè)/共73頁(yè)曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)碟第44頁(yè)/共73頁(yè)測(cè)試中的曝氣轉(zhuǎn)刷第45頁(yè)/共73頁(yè)氧化溝曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷第46頁(yè)/共73頁(yè)比較各種曝氣設(shè)備性能的主要指標(biāo)氧轉(zhuǎn)移率：?jiǎn)挝粸閙g（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（O2）/（kWh）。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比例，單位為

13、。 3. 曝 氣 設(shè) 備 性 能 指 標(biāo) 總供氧量轉(zhuǎn)移至混合液中的氧量100AE第47頁(yè)/共73頁(yè)三、 曝氣池的類(lèi)型（1 1）根據(jù)混合液流動(dòng)形態(tài)）根據(jù)混合液流動(dòng)形態(tài)，可分為推流式、完全混合式和循環(huán)混合式三種；（2 2） 根據(jù)采用曝氣方法根據(jù)采用曝氣方法，可分為鼓風(fēng)曝氣池、機(jī)械曝氣池以及二者聯(lián)合使用的機(jī)械鼓風(fēng)曝氣池；（3 3）根據(jù)平面形狀）根據(jù)平面形狀，可分為長(zhǎng)方廊道形、圓形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種；（4 4）根據(jù)曝氣池與二沉池之間的關(guān)系）根據(jù)曝氣池與二沉池之間的關(guān)系，可分為合建式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。第48頁(yè)/共73頁(yè)1. 推流式曝氣池 推流式曝氣池的長(zhǎng)寬比一般為510； 進(jìn)水方式不

14、限；出水用溢流堰。（1）平面布置（2）橫斷面布置推流式曝氣池的池寬和有效水深之比一般為12。第49頁(yè)/共73頁(yè)推流式曝氣池第50頁(yè)/共73頁(yè)推流式曝氣池第51頁(yè)/共73頁(yè) 池 形 根據(jù)和沉淀池的關(guān)系 圓 形 方 形 矩 形 分建式合建式完全混合曝氣池第52頁(yè)/共73頁(yè)鼓風(fēng)曝氣完全混合曝氣池第53頁(yè)/共73頁(yè)特點(diǎn)負(fù)荷低，延時(shí)曝氣時(shí)間長(zhǎng)，池容積大，占地面積較大；產(chǎn)生的污泥量少，無(wú)需消化處理；對(duì)水質(zhì)水量的變動(dòng)抗沖擊性強(qiáng)；處理效果好。延時(shí)曝氣活性污泥法延時(shí)曝氣活性污泥法污水、污泥綜合處理設(shè)備，適用于污水量很小的場(chǎng)合。第54頁(yè)/共73頁(yè)構(gòu)造特征：池體狹長(zhǎng)，環(huán)形溝渠狀，平面多橢圓或圓形。池深較淺，設(shè)有表面

15、曝氣裝置。曝氣裝置作用：1、充氧 2、攪拌 3、推動(dòng)水流流態(tài)特征：流態(tài)特征：介于推流式和完全混合式之間。氧氧 化化 溝溝（oxidation ditchoxidation ditch） 第55頁(yè)/共73頁(yè)氧化溝種類(lèi)第56頁(yè)/共73頁(yè)氧化溝種類(lèi)第57頁(yè)/共73頁(yè)氧化溝處理廠俯視圖第58頁(yè)/共73頁(yè)采用曝氣轉(zhuǎn)刷的氧化溝第59頁(yè)/共73頁(yè)采用曝氣轉(zhuǎn)碟的氧化溝第60頁(yè)/共73頁(yè)采用表曝機(jī)的氧化溝第61頁(yè)/共73頁(yè)吸附生物降解工藝（AB法）Adsorption-Biodegration A，B段各擁有自己的回流系統(tǒng)，有各自的微生物群體第62頁(yè)/共73頁(yè)A段：無(wú)初沉池，開(kāi)放性生物系統(tǒng)；A段以高負(fù)荷或超高負(fù)

16、荷運(yùn)行，停留時(shí)間短，3060minA段主要依靠微生物吸附作用；BOD去除4070，可生化性改善。AB法特點(diǎn)B段：水質(zhì)、水量穩(wěn)定，凈化功能充分發(fā)揮；以低負(fù)荷運(yùn)行， 停留時(shí)間24h。處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和pH變化的能力。可以分期建設(shè)，條件成熟時(shí)候建設(shè)二級(jí)處理設(shè)備。第63頁(yè)/共73頁(yè)1.進(jìn)水2.反應(yīng)3.沉淀4.排放5.待機(jī)序批式活性污泥法（SBR法）Sequencing Batch Reactor 第64頁(yè)/共73頁(yè)SBR池第65頁(yè)/共73頁(yè) (1)容積利用率低； (2)出水不連續(xù)； (3)運(yùn)行控制復(fù)雜； (4)不適用于大水量。SBR法缺點(diǎn)第66頁(yè)/共73頁(yè) 十三、克十三、克 勞勞 斯斯 法

17、法 污泥膨脹 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。 消化池上清液夾帶的消化污泥相對(duì)密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。 第67頁(yè)/共73頁(yè)活性污泥法發(fā)展方向提高氧利用率減少占地面積減少運(yùn)行費(fèi)用提高運(yùn)行管理自動(dòng)化深度凈化功能（脫N除P）第68頁(yè)/共73頁(yè)第四節(jié) 活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算 第69頁(yè)/共73頁(yè)根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)去除率，確定曝氣池的水力停留時(shí)間。例如：流量200m3/h，曝氣池進(jìn)水BOD濃150mg/L, 出水要求為15mg/L，采用多點(diǎn)進(jìn)水，求曝氣池容積。 多點(diǎn)進(jìn)水經(jīng)驗(yàn)去除率：85%90 經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間：35h 取停留時(shí)間為4.5h，則曝氣池容積： V2004.5m3=900m31、經(jīng)驗(yàn)水力停留時(shí)間：t有機(jī)負(fù)荷率