生活污水處理活性污泥法課件

污水生物處理是通過微生物的新陳代謝作用,將污水有機物的一部分轉化為為微生物的細胞物質,另一部分轉化為比較穩(wěn)定物質的方法。生物處理的主要作用者是微生物，根據(jù)反應中氧氣的需求，可把細菌分為好氧菌、兼性厭氧菌和厭氧菌。主要依賴好氧菌和兼性厭氧菌的生化作用來完成處理過程的工藝，稱為好氧生物處理法；主要依賴厭氧菌和兼性厭氧菌的生化作用來完成處理過程的工藝，稱為厭氧生物處理法。

1.概述

活性污泥法的重要地位

1.應用的普遍性：

95%以上的城市污水

35%以上工業(yè)廢水

2.高效性：SS，COD、90%以上

3.靈活性：大，中，小水廠高，中，低負荷

4.連續(xù)運行，可自動化

5.工藝(運行方式多樣)，功能多樣化，可脫氮，除磷

活性污泥法研究及應用的現(xiàn)狀和發(fā)展

1.超大型化(集中化)微型化

2.高效快速(高負荷，節(jié)省體積)3.節(jié)能，減少運行費用

4.深度凈化功能，多功能化(N，P)5.自動化控制管理

6.提高氧利用率

7.減少占地面積一、活性污泥法的概念與基本流程

1、活性污泥：黃褐色的絮凝體2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法2.活性污泥法的基本原理活性污泥的性能指標及其有關參數(shù)r表示相關系數(shù)，一般取1.耐沖擊負荷能力差(尤其對有毒或高濃度工業(yè)廢水)●初期吸附去除的過程有限度游離細菌，保持在0.①選定工藝流程及構筑物形式超大型化(集中化)微型化空氣擴散裝置的選定與布置水溫過高的工業(yè)廢水要降溫。①按混合液流態(tài)分：推流式、完全混合式、循環(huán)混合式一、活性污泥的性能評價指標6）便于自動控制(時間參數(shù))3）小氣泡擴散器，有微孔材料制成的擴散MLSS=Ma+Me+Mi+Mii5kg/kg·d范圍內時，SVI控制在100左右比較合適。2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法K——修正系數(shù)。氧化溝中形成富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以脫氮除磷；35%以上工業(yè)廢水常不設計初沉池，也可以不單設二次沉淀池。細菌和真菌原生動物、后生動物0.1mm鐘蟲小口鐘蟲草履蟲蓋纖蟲腎形蟲變形蟲活性污泥中的后生動物輪蟲線蟲原生動物后生動物1、初期吸附去除（物理吸附和生物吸附）

●

活性污泥巨大的表面積（2000～10000m2/m3活性污泥）其表面為多糖類的粘質層，污水中懸浮和膠體狀態(tài)的有機物被其凝聚和吸收而得到去除。在30min內能去除70%BOD。

●

一般處于饑餓狀態(tài)的內源呼吸期的微生物其活性最強，吸附能力也強

●

初期吸附去除的過程有限度2、微生物的代謝分解代謝-一種物質變成較小簡單的分子過程，釋放能量。三、活性污泥凈化反應過程合成代謝-一種或者多種簡單分子變成較大復雜分子的過程，吸收能量。1、BOD負荷率（污泥負荷）

Ns過低，絲狀菌膨脹；Ns過高，絮體活性高，不易沉降

Ns↗，μ（污泥增長）↗，ν（底物降解）↗，Se↗，V↓，θc↓Ns↓，μ

（污泥增長），ν

↓，Se↓，V↓，θc↗BOD負荷在1.5～0.5kg/kg·d范圍內時，SVI控制在100左右比較合適。

2、營養(yǎng)物質

C、N、P、無機鹽類，一般BOD5：N：P=100：5：13、溶解氧（DO）

DO↗，μ↗，ν↗Se↓運行費用高游離細菌，保持在0.3mg/L；活性污泥絮體，保持在2mg/L，不低于1mg/L四、環(huán)境因素對活性污泥微生物的影響4、pH值

最適宜在6.5－8.5pH<6.5，真菌增長利于絲狀菌易膨脹

pH>9時，菌膠易解體活性污泥凝體遭到破壞。5、溫度

活性污泥微生物多為嗜溫菌，其適宜溫度15－30℃。小型工業(yè)污水和城市污水應保溫。水溫過高的工業(yè)廢水要降溫。

6、有毒物質（抑制物質）

重金屬、氰化物、H2S等無機物，酚、醇、醛、燃料等有機物。有毒物質的毒害作用與pH值、水溫、溶解氧、有無其他有毒物質、微生物數(shù)量以及是否馴化等因素有關。一、活性污泥的性能評價指標1、混合液懸浮固體物濃度（mg/L）3.活性污泥的性能指標及其有關參數(shù)MLSS=Ma+Me+Mi+Mii2、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(mg/L)MLSS=Ma+Me+Mif比較固定，生活污水和以生活污水為主體的城市污水，

f為0.7左右3、污泥沉降比：SV%4、污泥容積指數(shù)：SVI注意：一般為70～150(ml/g)時沉降性能較好，過低無機物含量過高，污泥活性不好，過高易出現(xiàn)污泥膨脹。5、活性評定指標污泥——比耗氧速率（OUR）單位：mgO2/(gMLVSS·h)或mgO2/(gMLSS·h)

一般8-20為宜一、傳統(tǒng)的活性污泥法活性污泥法的各種演變及應用1、運行水流一端進，另一端出，沿途曝氣，推流前進。2、特點1.吸附→減速增長→內源呼吸，BOD降解曲線是呈緩慢下降曲線2.耐沖擊負荷能力差(尤其對有毒或高濃度工業(yè)廢水)3.不易污泥膨脹4.供氧與需氧不平衡5.處理效果好二、階段曝氣活性污泥法三、吸附-再生活性污泥法(A/B法)1）無初沉池2）AB段各擁有自己的回流系統(tǒng)，兩段分開，有各自的微生物群體3）由于A段的負荷高，有效好的抗沖擊負荷能力4）可以分期建設，條件成熟建二級。四、完全混合活性污泥法1）微氣泡擴散器，它常稱為射流曝氣器，氣泡直徑在100μm左右，射流曝氣器通過混合液的高速射流，將鼓風機引入的空氣切割粉碎為微細氣泡，與混合液充分接觸混合，促進氧的傳遞，氧利用率20%-30%；①按混合液流態(tài)分：推流式、完全混合式、循環(huán)混合式2、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(mg/L)注意：一般為70～150(ml/g)時沉降性能較好，過低無機物含量過高，1、混合液懸浮固體物濃度（mg/L）污泥濃度MlSS很高，高達4000-7000靈活性：大，中，小水廠①選定工藝流程及構筑物形式八、深水曝氣和深井曝氣活性污泥法6）便于自動控制(時間參數(shù))抗沖擊負荷能力強，工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。1、活性污泥：黃褐色的絮凝體DAT－IAT工藝池型較大，占地面積較大，多在室外，動力效率低，能耗高；v——葉輪線速度，m/s；2）中氣泡擴散器，常用穿孔管，孔直徑為2～3mm，孔眼氣體流速不小于10m/s,以防堵塞，其特點是氧利用率8%-12%，但空氣壓力損失較??；2）中氣泡擴散器，常用穿孔管，孔直徑為2～3mm，孔眼氣體流速不小于10m/s,以防堵塞，其特點是氧利用率8%-12%，但空氣壓力損失較??；活性污泥法的基本原理五、延時曝氣活性污泥法水溫過高的工業(yè)廢水要降溫。Ns過高，絮體活性高，不易沉降五、延時曝氣活性污泥法特點：

1.由于負荷高，高負荷活性污泥法曝氣池容積小，占地面積較小。

2.處理效果差，60%～70％

3.產(chǎn)污泥量高

4.適合做預處理六、高負荷活性污泥污泥法

七、純氧曝氣活性污泥法特點：

1.溶解氧Do≥8mg/L2.污泥濃度MlSS很高，高達4000-70003.剩余污泥量Δx很少

4.污泥指數(shù)SVI低，沉降性能好缺點：

建設和運行費用高八、深水曝氣和深井曝氣活性污泥法

特點：

氧利用率高、占地面積小，可以處理較高濃度的廢水。

剩余污泥

曝氣池沉淀池進水選擇器回流污泥出水

該工藝是在曝氣池前加一個水力停留時間很短的小反應器，全部污水和部分回流污泥進入選擇器，形成高負壓區(qū)。從而使有機物濃度高，有利于菌膠團的優(yōu)先生長而抑制絲狀菌的過量生長，改善污泥的沉降性能。

選擇器可以用好氧選擇器也可用厭氧選擇器九、選擇性活性污泥

氧化溝是常規(guī)活性污泥法的一種改型和發(fā)展，是延時曝氣法的一種特殊形式。10、氧化溝2）氧化溝的特點1.氧化溝中形成富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以脫氮除磷；2.池型較大，占地面積較大，多在室外，動力效率低，能耗高；3.負荷低，處理效果好、產(chǎn)泥量少；4.抗沖擊負荷能力強，工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。5.常不設計初沉池，也可以不單設二次沉淀池。2、氧化溝的構造形式及特點1）構造：環(huán)形溝渠結構，水流流態(tài)循環(huán)混合式，介于推流式和完全混合式之間3、常用的氧化溝系統(tǒng)卡羅塞爾氧化溝

交替工作氧化溝系統(tǒng)奧貝爾氧化溝系統(tǒng)曝氣－沉淀一體化氧化溝

帕斯韋爾氧化溝系統(tǒng)

T型氧化溝系統(tǒng)

三、吸附-再生活性污泥法(A/B法)1、分置式膜生物反應器5kg/kg·d范圍內時，SVI控制在100左右比較合適。1、混合液懸浮固體物濃度（mg/L）2、曝氣機理和曝氣裝置3、SBR法的工藝流程2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法①選定工藝流程及構筑物形式●一般處于饑餓狀態(tài)的內源呼吸期的微生物其活性最強，吸附能力也強v——葉輪線速度，m/s；Ns過高，絮體活性高，不易沉降②曝氣池容積的計算及曝氣池的工藝設計2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法風壓＝擴散裝置水頭損失＋擴散裝置的出口壓力＋管道水頭損失（沿程和局部）＋鼓風機進出管道水頭損失＋安全值池型較大，占地面積較大，多在室外，動力效率低，能耗高；合成代謝-一種或者多種簡單分子變成較大復雜分子的過程，吸收能量。污泥指數(shù)SVI低，沉降性能好1、BOD污泥負荷率⑤二次沉淀池型的選定與工藝計算、設計曝氣－沉淀一體化氧化溝1、BOD負荷率（污泥負荷）處理效果差，60%～70％●活性污泥巨大的表面積（2000～10000m2/m3活性污泥）其表面為多糖類的粘質層，污水中懸浮和膠體狀態(tài)的有機物被其凝聚和吸收而得到去除。1、分置式膜生物反應器6)水力沖擊式空氣擴散器活性污泥的性能指標及其有關參數(shù)4、污泥容積指數(shù)：SVI●活性污泥巨大的表面積（2000～10000m2/m3活性污泥）其表面為多糖類的粘質層，污水中懸浮和膠體狀態(tài)的有機物被其凝聚和吸收而得到去除。小型工業(yè)污水和城市污水應保溫。a.污水生物處理是通過微生物的新陳代謝作用,將污水有機物的一部分轉化為為微生物的細胞物質,另一部分轉化為比較穩(wěn)定物質的方法?？箾_擊負荷能力強，工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法6）便于自動控制(時間參數(shù))2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法●初期吸附去除的過程有限度2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法1）微氣泡擴散器，它常稱為射流曝氣器，氣泡直徑在100μm左右，射流曝氣器通過混合液的高速射流，將鼓風機引入的空氣切割粉碎為微細氣泡，與混合液充分接觸混合，促進氧的傳遞，氧利用率20%-30%；2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法●一般處于饑餓狀態(tài)的內源呼吸期的微生物其活性最強，吸附能力也強特點是氣泡大（直徑3mm以上），分布不勻，氧利用率4%-6%，不11、間歇式活性污泥法（SBR）

1、SBR法的運行方式SBR法有成序批式活性污泥法，是充排式反應器的改進形式，所謂序批：一是運行操作在空間上是按順序、間歇的方式進行，由于污水是連續(xù)排放，所以要至少兩個池子。二是每個SBR反應器的操作也是按次序的間歇運行。2、SBR法的工藝特點1）工藝簡單，可省略二沉池和污泥回流設備2）反應推動力大，效率高3）沉淀效果好4）不易發(fā)生污泥膨脹5）通過運行方式調節(jié)(前加缺氧，厭氧時間)可脫N除P6）便于自動控制(時間參數(shù))7）適用于中小型污水處理裝置3、SBR法的工藝流程

ICEAS工藝4、SBR的發(fā)展及其主要的變形工藝

CASS工藝DAT－IAT工藝DAT－IAT工藝流程

UNITANK工藝12、膜生物反應器1、分置式膜生物反應器2、一體式膜生物反應器一、曝氣方式及曝氣作用4.曝氣及曝氣系統(tǒng)1、常用曝氣方式

a.曝氣

b.機械曝氣

c.鼓風曝氣

d.射流曝氣2、曝氣作用

a.充氧---生化反應

b.攪拌,使水,氣,液三相良好接觸提高氧利用率

c.維持液體的足夠速度以使水中固體物懸浮4、曝氣系統(tǒng)與空氣擴散裝置1、鼓風曝氣系統(tǒng)和擴散裝置1）微氣泡擴散器，它常稱為射流曝氣器，氣泡直徑在100μm左右，射流曝氣器通過混合液的高速射流，將鼓風機引入的空氣切割粉碎為微細氣泡，與混合液充分接觸混合，促進氧的傳遞，氧利用率20%-30%；

擴散板與擴散管

膜片式微孔空氣擴散器

固定式平板型空氣擴散器2）中氣泡擴散器，常用穿孔管，孔直徑為2～3mm，孔眼氣體流速不小于10m/s,以防堵塞，其特點是氧利用率8%-12%，但空氣壓力損失較??；

4)大氣泡擴散器，常用曝氣豎管，直徑為15mm左右，底口敞開，其特點是氣泡大（直徑3mm以上），分布不勻，氧利用率4%-6%，不易堵塞；3）小氣泡擴散器，有微孔材料制成的擴散板和擴散管等，其特點是氣泡小（直徑在

1.5mm以下），氧利用率15%-20%，但阻力大，易阻塞；

5)水力剪切空氣擴散器6)水力沖擊式空氣擴散器7)水下空氣擴散器2）機械曝氣裝置

機械曝氣設備有泵型輪，倒傘型葉輪，平板型葉輪和臥式曝氣轉刷。曝氣葉輪一般裝于水下，淹沒深度為10～100mm,可調節(jié)。淹沒深度大時，提升水量大。葉輪轉速一般為20～100r/min。臥式曝氣轉刷淹沒深度為直徑的1/3～1/4,轉速在70～120r/min,轉動時轉刷將大量液滴拋向空中，并使液面劇烈波動，促進氧的溶解。1）曝氣機理

1.形成水躍，卷入空氣

2.提升與輸出，更新水面從空氣復氧

3.形成負壓，吸入空氣2、曝氣機理和曝氣裝置豎軸曝氣裝置橫軸曝氣裝置范圍內(一般干管10～15m/s，支管3～5m/s)7）適用于中小型污水處理裝置污泥活性不好，過高易出現(xiàn)污泥膨脹。注意：一般為70～150(ml/g)時沉降性能較好，過低無機物含量過高，●一般處于饑餓狀態(tài)的內源呼吸期的微生物其活性最強，吸附能力也強2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法b.處理效果差，60%～70％1、BOD負荷率（污泥負荷）污水生物處理是通過微生物的新陳代謝作用,將污水有機物的一部分轉化為為微生物的細胞物質,另一部分轉化為比較穩(wěn)定物質的方法?？諝鈹U散裝置的選定與布置2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法1、BOD污泥負荷率水溫過高的工業(yè)廢水要降溫。Ns過高，絮體活性高，不易沉降二是每個SBR反應器的操作抗沖擊負荷能力強，工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法C、N、P、無機鹽類，一般BOD5：N：P=100：5：1環(huán)形溝渠結構，水流流態(tài)循環(huán)混合式，介于推流式和完全混合式之間MLSS=Ma+Me+Mi+Mii有毒物質的毒害作用與pH值、水溫、溶解氧、有無其他有毒物質、微生物數(shù)量以及是否馴化等因素有關。一、曝氣池分類

①按混合液流態(tài)分：推流式、完全混合式、循環(huán)混合式②按平面形狀分：長方形廊道，方型，環(huán)狀跑道③按曝氣方式分：鼓風、機械表面曝氣二者聯(lián)合使用④從曝氣池與二沉池之間關系分：分建式、合建式

二、工藝設計的主要內容

①選定工藝流程及構筑物形式②曝氣池容積的計算及曝氣池的工藝設計③計算需氧量，供氣量以及曝氣系統(tǒng)的計算與設計④計算回流污泥量、剩余污泥量與污泥回流系統(tǒng)的設計⑤二次沉淀池型的選定與工藝計算、設計5.活性污泥反應器三、曝氣區(qū)容積的計算1、BOD污泥負荷率

2、容積負荷率

3、的確定

r表示相關系數(shù)，一般取1.2。一般SVI取100～120，回流污泥濃度Xr一般8000～12000mg/L.4.四、需氧量與供氣量計算1、需氧量的計算

2、供氣量計算EA

——指脫氧、清水、20℃，1大氣壓的氧利用率（％）

S——鼓風機供氧量(kgO2/h)

=0.3GsGs——鼓風機供氣量(m3/h)對機械曝氣：

——葉輪在標準條件下的充氧量，kg/L；v——葉輪線速度，m/s；

D——葉輪直徑，m；K——修正系數(shù)。1.空氣擴散裝置的選定與布置2.空氣管道布置與計算根據(jù)空氣量查附錄求管徑:空氣量為直線上的一點選擇管徑使之在流速范圍內(一般干管10～15m/s，支管3～5m/s)1.根據(jù)供氣量和風壓選擇鼓風機2.風壓＝擴散裝置水頭損失＋擴散裝置的出口壓力＋管道水頭損失（沿程和局部）＋鼓風機進出管道水頭損失＋安全值空氣管道的布置計算

鼓風機選擇6、污泥回流系統(tǒng)1、污泥回流量的計算

2、污泥回流裝置（1）螺旋泵（2）離心泵（3）氣提裝置一、活性污泥法的概念與基本流程

1、活性污泥：黃褐色的絮凝體2、活性污泥法：以活性污泥為主體的生物處理方法2.活性污泥法的基本原理1、初期吸附去除（物理吸附和生物吸附）

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活性污泥巨大的表面積（2000～10000m2/m3活性污泥）其表面為多糖類的粘質層，污水中懸浮和膠體狀態(tài)的有機物被其凝聚和吸收而得到去除。在30min內能去除70%BOD。

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一般處于饑餓狀態(tài)的內源呼吸期的微生物其活性最強，吸附能力也強

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初期吸附去除的過程有限度2、微生物的代謝分解代謝-一種物質變成較小簡單的分子過程，釋放能量。三、活性污泥凈化反應過程合成代謝-一種或者多種簡單分子變成較大復雜分子的過程，吸收能量。2）氧化溝的特點1.氧化溝中形成富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以脫氮除磷；2.池型較大，占地面積較大