好氧反應(yīng)器類型及原理

好氧反應(yīng)器類型及原理第1頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四好氧活性污泥法和好氧生物膜法好氧活性污泥法：完全混合式、推流式、氧化溝、SBR、ICEAS、CASS、DAT-IAT、UNITANK、MSBR、AB好氧生物膜法：生物接觸氧化、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床、BAF好氧生物處理第2頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四去除污水中溶解性和膠體性有機(jī)物，降低水中氮磷等營養(yǎng)物的含量。生物化學(xué)處理法主要去除對象第3頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四好氧和厭氧兩大類，分別利用好氧微生物和厭氧微生物分解有機(jī)物?；钚晕勰喾ㄅc生物膜法。生物化學(xué)處理法分類第4頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四投資省，運轉(zhuǎn)費用低，處理效果好，操作簡單等優(yōu)點，在城市污水和工業(yè)廢水的處理中得到廣泛的應(yīng)用。生物化學(xué)處理特點：第5頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四活性污泥法的基本原理

向生活污水中不斷地注入空氣，維持水中有足夠的溶解氧，經(jīng)過一段時間后，污水中即生成一種絮凝體。這種絮凝體是由大量繁殖的微生物構(gòu)成，易于沉淀分離，使污水到澄清，這就是“活性污泥”。

第6頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四活性污泥法就是以懸浮在水中的活性污泥為主體，在微生物生長有利的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法?；钚晕勰喾ㄖ饕獦?gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池，基本流程如下圖：

剩余活性污泥回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池出水空氣第7頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四活性污泥中的微生物活性污泥由細(xì)菌、真菌、原生動物、后生動物等微生物組成。①細(xì)菌：活性污泥凈化功能最主要的成分。②原生動物、后生動物：在活性污泥中大約為103個/ml。第8頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四影響活性污泥增長的主要因素有：溶解氧營養(yǎng)物pH值水溫有毒物質(zhì)第9頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四活性污泥法的運行方式推流式活性污泥法完全混合式活性污泥法氧化溝活性污泥法（OxidationDitch）間歇式活性污泥法（序批式活性污泥法，即SBR）AB法廢水處理工藝第10頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四

推流式活性污泥法又稱傳統(tǒng)活性污泥法、普通活性污泥法。污水推流式曝氣池混合液二沉池出水回流泵回流污泥剩余污泥風(fēng)管曝氣裝置池內(nèi)流態(tài)第11頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四完全混合式活性污泥法鼓風(fēng)曝氣裝置機(jī)械表面曝氣裝置進(jìn)水混合液二沉池出水回流污泥剩余污泥曝氣裝置回流污泥剩余污泥出水進(jìn)水表面曝氣裝置第12頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四氧化溝巴斯維爾(Pasveer)氧化溝卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝奧貝爾(Orbal)氧化溝一體化氧化溝DE型氧化溝三溝式氧化溝第13頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四污泥泵房二沉池轉(zhuǎn)刷原污水處理水剩余污泥回流污泥巴斯維爾(Pasveer)氧化溝第14頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四轉(zhuǎn)刷曝氣器注意溝深溝深2~2.5m第15頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四采用立式表曝機(jī)的卡魯塞爾氧化溝

(英國ASHVale污水處理廠)卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝多溝串聯(lián)；有二沉池；污泥回流系統(tǒng)；表面曝氣機(jī)；完全混合流態(tài)。第16頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四工藝應(yīng)用：卡魯塞爾氧化溝結(jié)構(gòu)和設(shè)備簡單，管理方便，對中小規(guī)模的城市污水處理廠有一定的適用性。目前我國的中山、淮南、黃巖等城市及北京順義區(qū)均采用這一工藝，規(guī)模在8萬m3/d左右，其中中山市的污水處理廠已經(jīng)投入運行。第17頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四奧貝爾(Orbal)氧化溝三個同心橢圓；由外溝道進(jìn)入；DO在0、1、2mg/L脫氮除磷。外溝道容積達(dá)50%-60%，內(nèi)溝道約10%-20%。第18頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四應(yīng)用：奧貝爾氧化溝作為較優(yōu)化的工藝之一，可以在城市污水處理工程中推廣應(yīng)用，尤其適用于中小規(guī)模的污水處理廠。目前，全國已有20余座城市污水處理廠采用了奧貝爾氧化溝工藝，其中，北京大興、濰坊市、萊西市、文登市的污水處理廠已經(jīng)投入運行，規(guī)模4x104m3/d~10x104m3/d。第19頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四不足之處：

圓形或橢圓形溝型，平面布置相對困難；需要設(shè)立獨立的沉淀池，雖然有利于獲得穩(wěn)定的水質(zhì)，但占地面積偏大，中心島又消耗一定的面積，增加了無效占地；單組曝氣轉(zhuǎn)碟供氧強(qiáng)度低于轉(zhuǎn)刷和垂直表曝機(jī)，設(shè)備臺數(shù)較多，盡管有利于提高供氧效率和優(yōu)化控制，但維護(hù)點增多，設(shè)備投資有可能略高。第20頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四一體化氧化溝氧化溝和固液分離設(shè)施合建在一起第21頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四一體化氧化溝：來自預(yù)處理的污水沉淀區(qū)曝氣區(qū)集水管處理出水第22頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四一體化氧化溝：處理水來自預(yù)處理的污水回流污泥以側(cè)溝作為二沉池（交替運行）的氧化溝系統(tǒng)第23頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四DE型氧化溝進(jìn)水AT出水二沉池剩余污泥回流污泥溝A溝BAERANDX第24頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四三溝式氧化溝出水曝氣轉(zhuǎn)刷進(jìn)水ABC第25頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四帶脫氮除磷功能的氧化溝：帶脫氮除磷功能的氧化溝第26頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四氧化溝處理工藝的特點工藝流程簡單，運行管理方便；運行穩(wěn)定，處理效果好；能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定；可以除磷脫氮；基建投資省、運行費用低。第27頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四工藝應(yīng)用北京酒仙橋污水處理廠：一期工程污水量20萬噸，二期工程污水量35萬噸。西安市北石橋污水處理廠：一期設(shè)計規(guī)模：15萬噸，遠(yuǎn)期：30萬噸。福州屏西污水廠：水量1500M3/d。廣東南?？h污水廠：水量10000M3/d。撫順石油二廠污水廠：水量28800M3/d。山西針織廠：水量5000M3/d。

…….第28頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四傳統(tǒng)SBR的操作過程：進(jìn)水曝氣曝氣/不曝氣曝氣靜置/不曝氣排水/排泥

污泥活化進(jìn)水期反應(yīng)期沉淀期排水排泥期閑置期第29頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四進(jìn)水期三種運行方式：限制性曝氣：充水結(jié)束再曝氣；非限制性曝氣：邊進(jìn)水邊曝氣；半限制性曝氣：充水后期曝氣。滿足脫氮除磷要求第30頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四SBR與傳統(tǒng)污水處理工藝不同點：

SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式；非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)；靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。第31頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四SBR特征及特點：主要特征：是在運行上的有序和間歇操作。技術(shù)的核心：SBR反應(yīng)池，該池集調(diào)節(jié)、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)特點：處理工序不是連續(xù)的,而是間歇的、周期性的,污水一批一批地順序經(jīng)過進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水,然后又周而復(fù)始。流程：進(jìn)水曝氣沉淀排水第32頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四ICEAS的循環(huán)操作過程：曝氣沉淀排水排泥進(jìn)水進(jìn)水進(jìn)水出水潷水器第33頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四ICEAS工藝與經(jīng)典SBR工藝的對比沉淀特性不同；受進(jìn)水?dāng)_動，破壞了理想沉淀。理想推流性能和污泥膨脹的控制；連續(xù)進(jìn)水，喪失了經(jīng)典SBR理想推流特點，同時喪失了對污泥膨脹的控制，故需設(shè)置選擇區(qū)。連續(xù)進(jìn)水便于較大型污水處理廠。第34頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四ICEAS工藝應(yīng)用利用ICEAS法處理飲料生產(chǎn)廢水(處理能力：8000噸/天)昆明市第三污水處理廠(處理能力：10×104~20×104m3/d)第35頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四生物選擇器(2)缺氧區(qū)(3)好氧區(qū)(4)回流污泥和剩余污泥(5)潷水器循環(huán)式活性污泥法工藝(CASS)第36頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四生物選擇器的作用：利用活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除,并對難降解的有機(jī)物起到良好的水解作用；可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放；可有效地抑制絲狀菌的大量繁殖,克服污泥膨脹,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第37頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四CASS工藝的運行方式進(jìn)水/曝氣/回流曝氣/回流停曝氣/沉淀沉淀/排水排水/排泥閑置/進(jìn)水第38頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四CASS工藝的應(yīng)用l

CASS工藝處理北京航天城污水

CASS工藝在啤酒廢水處理中的應(yīng)用l

CASS工藝處理垃圾滲濾液l

CASS法在湖州碧浪污水處理廠的應(yīng)用l

CASS工藝處理小區(qū)污水及中水回用l

CASS工藝處理油漆生產(chǎn)廢水l

CASS—氣浮工藝處理洗毛廢水第39頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四DAT--IAT工藝需氧池(DemandAerationTank)和間歇曝氣池(IntermittentAerationTank)。DAT池連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣，IAT池完成曝氣、沉淀、潷水和排出剩余污泥。格柵進(jìn)水沉砂池DATIAT出水積泥池污泥回流第40頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四適用性：

可用于較大型污水廠,如：天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠

（日處理污水10×104ｔ）撫順三寶屯污水處理廠（日處理污水25×104ｔ）第41頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四UNITANK工藝

（南京城北污水處理廠）第42頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四UNITANK工藝的周期運行過程：

主體一2.5h

主體二2.5h

沉降二1h

過渡二0.5h

沉降一1h

過渡一0.5h

攪拌

曝氣

沉降進(jìn)水出水進(jìn)水出水第43頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四MSBR工藝：第44頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四幾種工藝的比較：傳統(tǒng)SBR間隙進(jìn)水間隙出水變水位運行ICEAS連續(xù)進(jìn)水間隙出水變水位運行DAT-IAT連續(xù)進(jìn)水間隙出水變水位運行CASS連續(xù)進(jìn)水間隙出水變水位運行三溝式氧化溝連續(xù)進(jìn)水連續(xù)排水常水位運行UNITANK連續(xù)進(jìn)水連續(xù)排水常水位運行MSBR連續(xù)進(jìn)水連續(xù)排水常水位運行第45頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四SBR工藝的優(yōu)點及機(jī)理：優(yōu)點機(jī)理沉淀性能好理想沉淀理論有機(jī)物去除效率高理想推流理論提高難降解廢水的處理效率生態(tài)環(huán)境多樣性抑制絲狀菌膨脹選擇性準(zhǔn)則可脫氮除磷，不需新增反應(yīng)器生態(tài)環(huán)境多樣性工藝簡單，無二沉池和污泥回流結(jié)構(gòu)本身特點第46頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四AB法工藝流程和基本原理

1.工藝流程：

A段B段進(jìn)水格柵沉砂池A曝氣池中沉池B曝氣池二沉池清渣排砂污泥回流剩余污泥污泥回流剩余污泥出水第47頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四AB法特點A段曝氣池具有很高的有機(jī)負(fù)荷，F(xiàn)/M：2～6kgBOD5/(kgMLSS.d)，在缺氧(兼性)環(huán)境下工作；B段曝氣池在低負(fù)荷率下工作，F(xiàn)/M：0.15～0.3kgBOD5/(kgMLSS.d)；

A段之前一般無初沉池，以便利用污水中存在的微生物和有機(jī)物。第48頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四AB工藝的運行穩(wěn)定性優(yōu)于單段活性污泥法；B段由于發(fā)生硝化和部分反硝化，活性污泥的沉淀效能好，出水SS和BOD5一般小于10mg/l；基建投資節(jié)省15%~20%，能耗節(jié)省15%，生物產(chǎn)氣量增加25%；A段曝氣池可與曝氣沉砂池合建。AB法特點第49頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四不設(shè)初次沉淀池；A段和B段的污泥回流系統(tǒng)單獨分開，互不相混；A段和B段分別在負(fù)荷相差懸殊的情況下運行。A段和B段的優(yōu)勢微生物種群不一樣。AB工藝的基本特征:第50頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四AB工藝的局限性及存在問題A段污泥負(fù)荷高，污泥產(chǎn)量多，增加了污泥系統(tǒng)的造價；需要兩套污泥回流系統(tǒng)，增加了投資；A段出現(xiàn)惡臭，影響環(huán)境衛(wèi)生；在要求脫氮除磷時，A段一般不宜去除太多的有機(jī)物，否則影響B(tài)段的脫氮效果；除磷效果難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。第51頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四AB工藝運行方式的改進(jìn)通過對B段作改進(jìn)，將B段按A/An/O及UCT方式運行，可達(dá)到脫氮的目的，但不足的是難達(dá)到磷的出水要求。ADMONT工藝：將B段的部分污泥回流到A段，將A段的污泥部分回流到B段，在A段、B段中均有硝化和反硝化菌同時存在，從而提高脫氮效果。第52頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四ADMONT工藝流程圖：進(jìn)水格柵沉砂池A曝氣池中沉池B曝氣池二沉池清渣排砂污泥回流剩余污泥污泥回流剩余污泥出水A段B段第53頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四工藝應(yīng)用：l烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠深圳羅芳污水廠一期工程青島海泊河污水處理廠深圳濱河污水處理廠AB法處理淄博城市污水AB--氣浮法處理酶制品廠廢水AB法處理高濃度石油化工廢水第54頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四泥法的常見異?，F(xiàn)象與對策

1、污泥腐化現(xiàn)象：活性污泥呈灰黑色、污泥發(fā)生厭氧反應(yīng)，污泥中出現(xiàn)硫細(xì)菌，污泥腐敗變黑，產(chǎn)生惡臭，出水水質(zhì)惡化。原因：1)負(fù)荷量增高；2)曝氣不足；3)工業(yè)廢水的流入；4)池內(nèi)存在死角等。對策：1)控制負(fù)荷量；2)增大曝氣量；3)切斷或控制工業(yè)廢水的流入；4)消除池內(nèi)死角。

第55頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四污泥上浮現(xiàn)象：污泥沉淀3060min后呈層狀上浮，多發(fā)生在夏季。原因：反硝化作用導(dǎo)致NO3-在二沉池中被還原成N2，引起污泥上浮。對策：減少污泥在二沉池的HRT，及時排除剩余污泥；降低污泥濃度，縮短污泥齡。第56頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四污泥解體現(xiàn)象：在沉淀后的上清液中含有大量的懸浮微小絮體，出水透明度下降。原因：1)運行不當(dāng)，曝氣過度；2)負(fù)荷下降，活性污泥自身氧化過度；3)污水中含有有毒物質(zhì)。對策：1)減少曝氣；2)增大負(fù)荷量；3)去除進(jìn)水中的有毒物質(zhì)。第57頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四泥水界面不明顯現(xiàn)象：泥水沒有清晰的界面。原因：高濃度有機(jī)廢水的流入，使微生物處于對數(shù)增長期；污泥形成的絮體性能較差；對策：降低負(fù)荷；增大回流量以提高曝氣池中的MLSS，降低F/M值。

第58頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四污泥膨脹

指活性污泥質(zhì)量變輕、膨大，沉降性能惡化，在二沉池中不能正常沉淀下來，SVI異常增高，達(dá)400以上。主要是由于絲狀菌異常增殖而引起的。高粘性污泥膨脹第59頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四污泥膨脹的“選擇性理論”：生長速率基質(zhì)濃度高基質(zhì)濃度低基質(zhì)濃度菌膠團(tuán)細(xì)菌絲狀菌活性污泥中主要存在著兩大類群的細(xì)菌：

——菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀細(xì)菌第60頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四臨時控制措施：(l)污泥助沉法：①改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝劑如：硫酸鋁；②改善、提高活性污泥的沉降性、密實性，投加粘土、消石灰等。

(2)滅菌法：①

殺滅絲狀菌，如投加氯、臭氧、過氧化氫等的藥劑；②

投加硫酸銅，可控制有球衣菌引起的膨脹。第61頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四工藝運行調(diào)節(jié)措施(1)加強(qiáng)曝氣：提高混合液的DO值；使污泥常處于好氧狀態(tài)，防止污泥腐化，加強(qiáng)預(yù)曝氣或再生性曝氣；(2)調(diào)節(jié)運行條件：調(diào)整進(jìn)水pH值；調(diào)整混合液中的營養(yǎng)物質(zhì)；如有可能，可考慮調(diào)節(jié)水溫—絲狀菌膨脹多發(fā)生在20℃以上；調(diào)整污泥負(fù)荷，當(dāng)超過0.35kgBOD/kgMLSS.d時，易發(fā)生絲狀菌膨脹。

第62頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四①生物接觸氧化法②生物濾池：(普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池)③曝氣生物濾池(BAF)④生物轉(zhuǎn)盤⑤生物流化床好氧生物膜法第63頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四生物膜的結(jié)構(gòu)生物膜的形成生物膜的成熟30d第64頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四形成生物膜的前提條件起支撐作用、供微生物附著生長的載體；（生物濾池－濾料；接觸氧化－填料；生物流化床－載體）供微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)；作為接種的微生物。第65頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四生物膜法的工藝特點一、微生物相方面的特征1)參與凈化反應(yīng)的微生物種類多樣化相對穩(wěn)定的環(huán)境，相對較長的SRT

絲狀菌可大量生長，無污泥膨脹之憂；線蟲類、輪蟲類等微型動物出現(xiàn)的頻率較高；藻類及昆蟲類也會出現(xiàn)；

生物膜上的生物：類型廣泛、種屬繁多

第66頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四(2)生物膜上微生物的食物鏈較長①動物性營養(yǎng)者所占比例較大，微型動物的存活率較高；②出現(xiàn)寡毛蟲、昆蟲類，食物鏈長；③污泥產(chǎn)量比活性污泥系統(tǒng)低。(3)能夠存活世代時間較長的微生物

有利于硝化作用的進(jìn)行。

第67頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四二、處理工藝方面的特征

(1)對水質(zhì)、水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性；(2)剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分離；(3)能夠處理低濃度污水；(4)不需污泥回流，易于維護(hù)運行，運行費用少。第68頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四生物接觸氧化工藝第69頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四基本原理與特點基本工藝流程進(jìn)水初沉池生物接觸氧化池空氣剩余污泥二沉池出水回流污泥？第70頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四主要特點生物固體濃度高（10~20g/l）；單位容積的污水處理能力增加，設(shè)備體積減小，占地相應(yīng)減少；對水量水質(zhì)的波動有一定的適應(yīng)能力；增加了氧的傳遞效率，動力消耗低；污泥量大幅度減少；不需要污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹，運行管理簡單方便。第71頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四生物接觸氧化處理技術(shù)應(yīng)用城市污水印染廢水石油化工廢水含酚廢水啤酒廢水……第72頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四普通生物濾池基本結(jié)構(gòu)濾料布水器承托層排水系統(tǒng)進(jìn)水出水池體第73頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四由池體、濾料、布水裝置、排水系統(tǒng)等組成第74頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四高負(fù)荷生物濾池其BOD5容積負(fù)荷率高于普通生物濾池6～8倍，水力負(fù)荷高達(dá)10倍。加大水力負(fù)荷，及時沖刷過厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厭氧層發(fā)育，使生物膜保持較高的活性?？梢种茷V池蠅的過度滋長?？蓽p輕散發(fā)的臭味。第75頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四高負(fù)荷生物濾池的濾料①卵石、石英砂、花崗巖等，以表面光滑的卵石為好；粒徑較大，為4070mm，承托層70100mm，孔隙率較高，可以防止堵塞和提高通風(fēng)能力；②塑料濾料：如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等；形狀有波紋板式、斜管式和蜂窩式等。第76頁，共86頁，2023年，2月20日，星期四塔式生物濾池一般高達(dá)8～24m，直徑1～3.5m，徑高比1：6～1：8，多層濾池疊加，形成塔狀。特點：通風(fēng)良好，水氣液接觸充分、水力負(fù)荷大、微生物分層、采用輕質(zhì)濾料等。第77頁，共86頁，2023年，2月2