第2章活性污泥法課件

第二章廢水好氧生物處理工藝(1)

——活性污泥法第一節(jié)活性污泥法的基本原理第二節(jié)活性污泥法的運(yùn)行方式第三節(jié)活性污泥法的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第四節(jié)曝氣的原理、方法與設(shè)備第五節(jié)活性污泥法的工藝設(shè)計(jì)第六節(jié)活性污泥法的運(yùn)行管理第二章廢水好氧生物處理工藝(1)

——活性污泥法第一節(jié)1第一節(jié)、活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的工藝流程回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥第一節(jié)、活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的工藝流程回流污泥2活性污泥系統(tǒng)的主要組成曝氣池：反應(yīng)的主體，有機(jī)物被降解，微生物得以增殖；二沉池：1）泥水分離，保證出水水質(zhì)；2）濃縮污泥，保證污泥回流，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。回流系統(tǒng)：1）維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度；2）回流比的改變，可調(diào)整曝氣池的運(yùn)行工況。剩余污泥：1）去除有機(jī)物的途徑之一；2）維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行供氧系統(tǒng)：為微生物提供溶解氧活性污泥系統(tǒng)的主要組成曝氣池：反應(yīng)的主體，有機(jī)物被降解，3生活污水或城市廢水的處理流程高碑店污水處理廠的工藝流程圖活性污泥系統(tǒng)生活污水或城市廢水的處理流程高碑店污水處理廠的工藝流程圖活性4高碑店污水處理廠的工藝流程與平面布置初沉池曝氣池二沉池二期曝氣池二沉池初沉池高碑店污水處理廠的工藝流程與平面布置初沉池曝氣池二沉池二期曝5正在運(yùn)行的曝氣池正在運(yùn)行的曝氣池6曝氣池中的曝氣頭的布置曝氣池中的曝氣頭的布置7活性污泥系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件是：廢水中含有足夠的可溶性易降解有機(jī)物；混合液含有足夠的溶解氧；活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)；活性污泥連續(xù)回流，剩余污泥及時(shí)排放，維持曝氣池內(nèi)穩(wěn)定的活性污泥濃度；進(jìn)水中不含有對(duì)微生物有毒有害的物質(zhì)活性污泥系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件是：廢水中含有足夠的可溶性易8二、活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)1、物理性質(zhì)：——“菌膠團(tuán)”——“生物絮凝體”顏色：褐色、（土）黃色、鐵紅色氣味：泥土味（城市污水）比重：略大于1（1.0021.006）粒徑：0.020.2mm比表面積：20100cm2/ml二、活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)1、物理性質(zhì)：9二、活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)2、生化性能：

活性污泥的含水率：99.299.8%其中固體物質(zhì)的組成：1）活細(xì)胞（Ma）：2）微生物內(nèi)源代謝的殘留物（Me）：3）吸附的原廢水中難于生物降解的有機(jī)物（Mi）：4）無機(jī)物質(zhì)（Mii）：有機(jī)物75~85%二、活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)2、生化性能：有機(jī)物10二、活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)3、活性污泥中的微生物：

A．細(xì)菌：是活性污泥凈化功能最活躍的成分

主要菌種有：動(dòng)膠桿菌屬、假單胞菌屬、微球菌屬、黃桿菌屬、芽胞桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無色桿菌屬等特征：1）絕大多數(shù)是好氧和兼性異養(yǎng)型的原核細(xì)菌；2）在好氧條件下，具有很強(qiáng)的分解有機(jī)物的功能；3）具有很高的增殖速率，其世代時(shí)間僅為2030分鐘；4）動(dòng)膠桿菌具有將大量細(xì)菌結(jié)成為“菌膠團(tuán)”的功能。二、活性污泥的性質(zhì)及性能指標(biāo)3、活性污泥中的微生物：110.1mmB、原生動(dòng)物----在活性污泥中大約為103個(gè)/ml鐘蟲小口鐘蟲草履蟲蓋纖蟲腎形蟲變形蟲0.1mmB、原生動(dòng)物----在活性污泥中大約為103個(gè)/m12C、后生動(dòng)物線蟲輪蟲C、后生動(dòng)物線蟲輪蟲13原（后）生動(dòng)物作為“指示性生物”數(shù)量原（后）生動(dòng)物作為“指示性生物”數(shù)量144、活性污泥的性能指標(biāo)：（1）混合液懸浮固體濃度（MLSS）（MixedLiquorSuspendedSolids）MLSS=Ma+Me+Mi+Mii

單位：mg/L或g/m3（2）混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）（MixedLiquorVolatileSuspendedSolids）MLVSS=Ma+Me+Mi單位：mg/L或g/m3在條件一定時(shí)，較穩(wěn)定；對(duì)于處理城市污水的活性污泥系統(tǒng)，一般為0.75~0.854、活性污泥的性能指標(biāo)：（1）混合液懸浮固體濃度（MLSS154、活性污泥的性能指標(biāo)：（3）污泥沉降比（SV）（SludgeVolume）定義：將曝氣池中的混合液在量筒中靜置30分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積比，一般以%表示；功能：能相對(duì)地反映污泥數(shù)量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期的污泥膨脹；正常范圍：2030%4、活性污泥的性能指標(biāo)：（3）污泥沉降比（SV）（Slu16SV的測(cè)定0min15min30minSV=40%SV的測(cè)定0min15min30minSV=40%174、活性污泥的性能指標(biāo)：（4）污泥體積指數(shù)（SVI）（SludgeVolumeIndex）定義：曝氣池出口處混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，1g干污泥所形成的污泥體積，(ml/g)功能：能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能和沉降性能，其值過低，說明泥粒小，密實(shí)，無機(jī)成分多；其值過高，說明其沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹；正常范圍：50150ml/g（處理城市污水時(shí)）4、活性污泥的性能指標(biāo)：（4）污泥體積指數(shù)（SVI）18三、活性污泥法的基本工藝參數(shù)1、曝氣池的有機(jī)容積負(fù)荷：1）進(jìn)水COD（BOD5）容積負(fù)荷：2）COD（BOD5）去除容積負(fù)荷：三、活性污泥法的基本工藝參數(shù)1、曝氣池的有機(jī)容積負(fù)荷：2）C192、曝氣池的有機(jī)污泥負(fù)荷：1）進(jìn)水COD（BOD5）污泥負(fù)荷：2）COD（BOD5）去除污泥負(fù)荷：2、曝氣池的有機(jī)污泥負(fù)荷：2）COD（BOD5）去除污泥負(fù)20三、活性污泥法的基本工藝參數(shù)3、曝氣池的水力停留時(shí)間（HRT、HydraulicRetentionTime）

4、曝氣池的污泥停留時(shí)間（SRT，SludgeRetentionTime、c）（h）（d）(mg/l)三、活性污泥法的基本工藝參數(shù)3、曝氣池的水力停留時(shí)間（HRT21四、活性污泥的增殖規(guī)律及應(yīng)用活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝氣池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)、有機(jī)物被降解的必然結(jié)果，而微生物增殖的結(jié)果則是活性污泥的增殖?；钚晕勰嗟脑鲋城€四、活性污泥的增殖規(guī)律及應(yīng)用活性污泥中微生物的增殖是活性污泥22微生物量時(shí)間活性污泥的增殖曲線注意：1）間歇靜態(tài)培養(yǎng)；2）底物是一次投加對(duì)數(shù)增殖期減速增殖期內(nèi)源呼吸期氧利用速率曲線微生物增殖曲線(M)BOD變化曲線(F)適應(yīng)期微生物量時(shí)間活性污泥的增殖曲線注意：1）間歇靜態(tài)培養(yǎng)；2）底23有關(guān)概念F/M值:在溫度適宜、DO充足、且不存在抑制物質(zhì)的條件下，活性污泥微生物的增殖速率主要取決于微生物與有機(jī)基質(zhì)的相對(duì)數(shù)量，即有機(jī)基質(zhì)(Food)與微生物(Microorganism)的比值，即F/M值。

F/M值是影響有機(jī)物去除速率、氧利用速率的重要因素。實(shí)際上，F(xiàn)/M值就是以BOD5表示的進(jìn)水污泥負(fù)荷，即：有關(guān)概念F/M值:實(shí)際上，F(xiàn)/M值就是以BOD5表示的進(jìn)水污24活性污泥的增殖曲線的分區(qū)可將增殖曲線分為四個(gè)時(shí)期：1)適應(yīng)期2)對(duì)數(shù)增殖期3)減速增殖期4)內(nèi)源呼吸期活性污泥的增殖曲線的分區(qū)可將增殖曲線分為四個(gè)時(shí)期：25適應(yīng)期1）定義：微生物對(duì)于新的環(huán)境條件、污水中不同種類的有機(jī)物污染物等的短暫的適應(yīng)過程；2）活性污泥微生物的變化：數(shù)量基本沒有變化；菌體體積增大；酶系統(tǒng)相應(yīng)調(diào)整；新的變異；等。3）水質(zhì)指標(biāo)基本無變化。適應(yīng)期1）定義：微生物對(duì)于新的環(huán)境條件、污水中不同種類26對(duì)數(shù)增殖期F/M值高(2.2kgBOD/kgVSS.d)，有機(jī)物豐富，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不是微生物增殖的控制因素；微生物的增值速率與基質(zhì)濃度無關(guān)，呈零級(jí)反應(yīng)，僅由微生物本身特有的最小世代時(shí)間所控制，即只受微生物自身生理機(jī)能的限制；微生物以最高速率對(duì)有機(jī)物進(jìn)行攝取，以最高速率增殖，合成新細(xì)胞；活性污泥具有高的能量水平，微生物的活動(dòng)能力很強(qiáng)，污泥質(zhì)地松散，不易形成較好的絮凝體，沉淀性能不佳；活性污泥的代謝速率極高，需氧量大；一般不采用此階段作為運(yùn)行工況。（但也有，如高負(fù)荷活性污泥法）對(duì)數(shù)增殖期F/M值高(2.2kgBOD/kgVSS.d)27減速增長(zhǎng)期F/M值下降到一定水平后，有機(jī)物的濃度成為微生物增殖的控制因素；微生物的增殖速率與殘存的有機(jī)物呈正比，為一級(jí)反應(yīng)；有機(jī)底物的降解速率也開始下降；微生物的增殖速率在逐漸下降，直至最終下降為零，但活性污泥的量仍持續(xù)增長(zhǎng)并最終達(dá)到最高；絮凝體開始形成，活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均較好；出水水質(zhì)有較大改善，且整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；大多數(shù)污水廠曝氣池的運(yùn)行工況。減速增長(zhǎng)期F/M值下降到一定水平后，有機(jī)物的濃度成為微生物增28微生物量時(shí)間活性污泥的增殖曲線對(duì)數(shù)增殖期減速增殖期內(nèi)源呼吸期氧利用速率曲線微生物增殖曲線(M)BOD變化曲線(F)適應(yīng)期微生物量時(shí)間活性污泥的增殖曲線對(duì)數(shù)增殖期減速增殖期內(nèi)源呼吸期29內(nèi)源呼吸期內(nèi)源呼吸的速率在本期之初首次超過了合成速率，因此從整體上來說，活性污泥的量在減少，最終所有的活細(xì)胞將消亡，而僅殘留下內(nèi)源呼吸的殘留物，而這些物質(zhì)多是難于降解的細(xì)胞壁等；污泥的無機(jī)化程度較高，沉降性能良好，但凝聚性較差；有機(jī)物基本消耗殆盡，處理水質(zhì)良好；一般不采用這一階段作為運(yùn)行工況，但也有采用，如延時(shí)曝氣法。內(nèi)源呼吸期30活性污泥增殖規(guī)律的應(yīng)用：1）活性污泥的增殖狀況，主要是由F/M值所控制；2）不同增殖期的活性污泥，性能不同，出水水質(zhì)也不同；3）通過調(diào)整F/M值，可調(diào)控曝氣池的運(yùn)行工況，以達(dá)到所要求的出水水質(zhì)和活性污泥的良好性能；4）推流式活性污泥法：一段線段；完全混合式活性污泥法：一個(gè)點(diǎn)活性污泥增殖規(guī)律的應(yīng)用：31微生物量時(shí)間活性污泥的增殖曲線對(duì)數(shù)增殖減速增殖內(nèi)源呼吸適應(yīng)期微生物量時(shí)間活性污泥的增殖曲線對(duì)數(shù)增殖減速增殖內(nèi)源呼吸適應(yīng)期32有機(jī)物降解與微生物增殖：活性污泥微生物增殖是微生物增殖和自身氧化(內(nèi)源呼吸)兩項(xiàng)作用的綜合結(jié)果，所以，微生物的凈增殖速率為：式中：——活性污泥中微生物的凈增值速率（kgVSS/d）；——活性污泥中微生物的合成速率（kgVSS/d）；其中：a——降解1kgBOD所產(chǎn)生的VSS，即產(chǎn)率系數(shù)（kgVSS/kgBOD.d）；——活性污泥中微生物的自身氧化速率（kgVSS/d）；其中：b——活性污泥的自身氧化系數(shù)（kgVSS/kgVSS.d，一般為d-1）；

xv——系統(tǒng)中活性污泥的總量（kgVSS）有機(jī)物降解與微生物增殖：活性污泥微生物增殖是微生物增殖和自身33有機(jī)物降解與微生物增殖：因此，活性污泥微生物增殖的基本方程式:

積分后，得出活性污泥微生物在曝氣池內(nèi)每日的凈增長(zhǎng)量為:

Si——進(jìn)水BOD濃度(kgBOD/m3)；

Se

——出水濃度(kgBOD/m3)。式中:x——每日的污泥增長(zhǎng)量(kgVSS/d)；=Qw·Xr

Q——每日處理廢水量(m3/d)；有機(jī)物降解與微生物增殖：因此，活性污泥微生物增殖的基本方程式34a、b經(jīng)驗(yàn)值的獲得：

(1)對(duì)于生活污水或相近的工業(yè)廢水:a=0.5~0.65，b=0.05~0.1；(2)對(duì)于工業(yè)廢水，則：

合成纖維廢水0.380.10含酚廢水0.550.13制漿與造紙廢水0.760.016制藥廢水0.77

釀造廢水0.93

工業(yè)廢水a(chǎn)b亞硫酸漿粕廢水0.550.13a、b經(jīng)驗(yàn)值的獲得：(1)對(duì)于生活污水或相近的工業(yè)廢水35a、b經(jīng)驗(yàn)值的獲得：（3）通過小試獲得：可改寫為：

a

bQSr/VXv(kgBOD/kgVSS.d)x/VXv(1/d)＋＋＋＋＋a、b經(jīng)驗(yàn)值的獲得：（3）通過小試獲得：可改寫為：a36有機(jī)物降解與需氧：氧在微生物代謝過程中的用途：(1)氧化分解有機(jī)物；(2)氧化分解自身的細(xì)胞物質(zhì)。式中：O2——曝氣池中混合液的需氧量，kgO2/d;a’——代謝每kgBOD所需的氧量，kgO2/kgBOD.d;b’——每kgVSS每天進(jìn)行自身氧化所需的氧量，kgO2/kgVSS.d。有機(jī)物降解與需氧：氧在微生物代謝過程中的用途：式中：O2——37有機(jī)物降解與需氧:上式可改寫為：或式中：O2/VXv——單位質(zhì)量污泥的需氧量，kgO2/kgVSS.d;

O2=O2/QSr——去除每kgBOD所需的氧量，kgO2/kgBOD.d;

思考題：如何解釋單位質(zhì)量污泥的需氧量與負(fù)荷成正比，而去除單位質(zhì)量BOD的需要量與負(fù)荷成反比？有機(jī)物降解與需氧:上式可改寫為：或式中：O2/VXv——單位38a’、b’值的確定:

活性污泥法處理城市污水：運(yùn)行方式O2a’b’完全混合式0.71.10.420.11生物吸附法0.71.1

－

－傳統(tǒng)曝氣法0.81.1

延時(shí)曝氣法1.41.80.530.188a’、b’值的確定:活性污泥法處理城市污水：運(yùn)行方式O39a’、b’值的確定:活性污泥法處理工業(yè)污水：廢水種類a’b’石油化工廢水0.750.16合成纖維廢水0.550.142含酚廢水0.56－

制漿與造紙廢水0.380.092制藥廢水0.350.354釀造廢水0.93

－漂染廢水0.50.60.065煉油廢水0.550.12亞硫酸漿粕廢水0.400.185a’、b’值的確定:活性污泥法處理工業(yè)污水：廢水種類a’b40a’、b’值的確定:(3)試驗(yàn)法:

a’

b’LsrBOD(kgBODr/kgVSS.d)O2/VXv(kgO2/kgVSS.d)＋＋＋＋＋a’、b’值的確定:(3)試驗(yàn)法:a’b’LsrBO41第二節(jié)活性污泥法的運(yùn)行方式1)傳統(tǒng)活性污泥法；2)完全混合活性污泥法；3)階段曝氣活性污泥法；4)吸附—再生活性污泥法；5)延時(shí)曝氣活性污泥法；6)高負(fù)荷活性污泥法；7)純氧曝氣活性污泥法；8)淺層低壓曝氣活性污泥法；9)深水曝氣活性污泥法；10)深井曝氣活性污泥法。第二節(jié)活性污泥法的運(yùn)行方式1)傳統(tǒng)活性污泥法；42回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥

Q\Si

V\X

Qw\X\Se

Q-Qw\Xe\Se

Qr\Xr\Se

Q+Qr\X\Se一、傳統(tǒng)活性污泥法：

1)工藝流程:回流污泥二次廢水曝氣池初次出水空氣剩余活性污泥Q\Si43一、傳統(tǒng)活性污泥法：平面圖剖面圖曝氣頭曝氣設(shè)備隔墻空氣管溝一、傳統(tǒng)活性污泥法：平面圖剖面圖曝氣頭曝氣設(shè)備隔墻空44一、傳統(tǒng)活性污泥法：供氧速率與需氧速率曝氣池長(zhǎng)度供氧速率需氧速率曲線需氧量一、傳統(tǒng)活性污泥法：供氧速率與需氧速率曝氣池長(zhǎng)度供氧速率45微孔曝氣頭微孔曝氣頭46一、傳統(tǒng)活性污泥法：主要優(yōu)點(diǎn)：

a.處理效果好：BOD5的去除率可達(dá)90~95%；b.對(duì)廢水的處理程度比較靈活，可根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。4)主要問題：

a.為了避免池首端形成厭氧狀態(tài)，不宜采用過高的有機(jī)負(fù)荷，因而池容較大，占地面積較大；b.在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象，會(huì)浪費(fèi)了動(dòng)力費(fèi)用；c.對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性較弱。一、傳統(tǒng)活性污泥法：主要優(yōu)點(diǎn)：47傳統(tǒng)活性污泥法設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)0.30.6MLSS(mg/l)15003000回流比(%)2550污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.4污泥齡c(d)515MLVSS(mg/l)12002400曝氣時(shí)間HRT(h)48BOD5去除率(%)8595傳統(tǒng)活性污泥法設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)48二、完全混合活性污泥法工藝流程回流污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣剩余活性污泥完全混合曝氣池二、完全混合活性污泥法工藝流程回流污泥二次廢水曝氣池初次出水49二、完全混合活性污泥法主要特點(diǎn)：a.可以方便地通過對(duì)F/M的調(diào)節(jié)，使反應(yīng)器內(nèi)的有機(jī)物降解反應(yīng)控制在最佳狀態(tài)；b.進(jìn)水一進(jìn)入曝氣池，就立即被大量混合液所稀釋，所以對(duì)沖擊負(fù)荷有一定的抵抗能力；c.適合于處理較高濃度的有機(jī)工業(yè)廢水二、完全混合活性污泥法主要特點(diǎn)：50二、完全混合活性污泥法

主要結(jié)構(gòu)形式：a.合建式（曝氣沉淀池）b.分建式二、完全混合活性污泥法主要結(jié)構(gòu)形式：a.合建式（51合建式曝氣池

曝氣沉淀池合建式曝氣池

曝氣沉淀池52合建式曝氣池（曝氣沉淀池）合建式曝氣池（曝氣沉淀池）53分建式曝氣池分建式曝氣池54

污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)污泥齡(d)MLVSS(mg/l)曝氣時(shí)間HRT(h)BOD5去除率(%)設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)082.0MLSS(mg/l)30006000回流比(%)251000.20.651524004800358590二、完全混合活性污泥法污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)污泥齡55三、階段曝氣活性污泥法

——分段進(jìn)水法或多點(diǎn)進(jìn)水法

工藝流程三、階段曝氣活性污泥法

——分段進(jìn)水法或多點(diǎn)56多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法的工藝流程出水進(jìn)水二沉池進(jìn)水點(diǎn)剩余污泥回流污泥回流污泥出水進(jìn)水點(diǎn)進(jìn)水剩余污泥二沉池進(jìn)水點(diǎn)多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法的工藝流程出水進(jìn)水二沉池進(jìn)水點(diǎn)剩余污泥回流57三、階段曝氣活性污泥法

——分段進(jìn)水法或多點(diǎn)進(jìn)水法主要特點(diǎn)：a.廢水沿池長(zhǎng)分段注入曝氣池，有機(jī)物負(fù)荷分布較均衡，改善了供氧速率與需氧速率之間的矛盾，有利于降低能耗；b.廢水分段注入，提高了曝氣池對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力；三、階段曝氣活性污泥法

——分段進(jìn)水法或多點(diǎn)58三、階段曝氣活性污泥法

——分段進(jìn)水法或多點(diǎn)進(jìn)水法設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)0.61.0MLSS(mg/l)20003500回流比(%)2575污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.4污泥齡(d)515MLVSS(mg/l)16002800曝氣時(shí)間HRT(h)38BOD5去除率(%)8590三、階段曝氣活性污泥法

——分段進(jìn)水法或多點(diǎn)59四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法主要特點(diǎn)：將吸附、降解兩個(gè)過程分別控制在不同的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或60活性污泥凈化反應(yīng)過程:在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機(jī)底物從廢水中被去除的實(shí)質(zhì)就是有機(jī)底物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被活性污泥微生物攝取、代謝與利用的過程，這一過程的結(jié)果是污水得到了凈化，微生物獲得了能量而合成新的細(xì)胞，活性污泥得到了增長(zhǎng)。

一般將這整個(gè)凈化反應(yīng)過程分為三個(gè)階段：1）初期吸附；2）微生物代謝；3）活性污泥的凝聚、沉淀與濃縮活性污泥凈化反應(yīng)過程:在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機(jī)底物從廢水中61活性污泥的初期吸附作用曝氣過程降解初期吸附BOD活性污泥的初期吸附作用曝氣過程降解初期吸附BOD62活性污泥的初期吸附作用

在活性污泥系統(tǒng)內(nèi)，在污水開始與活性污泥接觸后的較短時(shí)間(1030min)內(nèi)，由于活性污泥具有很大的表面積因而具有很強(qiáng)的吸附能力，因此在這很短的時(shí)間內(nèi)，就能夠去除廢水中大量的呈懸浮和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物，使廢水的BOD5值(或COD值)大幅度下降。但不是真正的降解，隨著時(shí)間的推移，混合液的BOD5值會(huì)回升，再之后，BOD5值才會(huì)逐漸下降?；钚晕勰辔阶饔玫拇笮∨c很多因素有關(guān):1）廢水的性質(zhì)、特性：含有較高濃度呈懸浮或膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物。2）活性污泥的狀態(tài)：充分的再生曝氣，一般應(yīng)使活性污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期，才能使其吸附功能得到恢復(fù)和增強(qiáng)?；钚晕勰嗟某跗谖阶饔迷诨钚晕勰嘞到y(tǒng)內(nèi)，在污水開始與活性污63四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法工藝流程回流污泥進(jìn)水出水吸附池二沉池剩余污泥再生池回流污泥出水進(jìn)水剩余污泥吸附段再生段二沉池四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或64四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法1)主要優(yōu)點(diǎn)：a.廢水與活性污泥在吸附池的接觸時(shí)間較短，吸附池容積較小，再生池接納的僅是濃度較高的回流污泥，因此，再生池的容積也是小的。吸附池與再生池容積只和仍低于傳統(tǒng)法曝氣池的容積，建筑費(fèi)用較低；b.具有一定的承受沖擊負(fù)荷的能力，當(dāng)吸附池的活性污泥遭到破壞時(shí)，可由再生池的污泥予以補(bǔ)充。2)主要缺點(diǎn)：

對(duì)廢水的處理效果低于傳統(tǒng)法，此外，對(duì)溶解性有機(jī)物含量較高的廢水，處理效果更差。四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或65四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)1.01.2MLSS(mg/l)吸附池：10003000再生池：400010000回流比(%)25100污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.20.6污泥齡(d)515MLVSS(mg/l)吸附池：8002400

再生池：32008000曝氣時(shí)間HRT(h)吸附池0.51.0；再生池36BOD5去除率(%)8090四、吸附再生活性污泥法

——又稱生物吸附法或66五、延時(shí)曝氣活性污泥法

——完全氧化活性污泥法

1)主要特點(diǎn)：a.有機(jī)負(fù)荷率非常低，污泥持續(xù)處于內(nèi)源代謝狀態(tài)，剩余污泥少且穩(wěn)定，無需再進(jìn)行處理；b.處理出水出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好，對(duì)廢水沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性；c.在某些情況下，可不設(shè)初沉池。2)主要缺點(diǎn)：池容大、曝氣時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大；建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高；適用條件：出水水質(zhì)高，小規(guī)模，水量一般在1000m3/d以下。五、延時(shí)曝氣活性污泥法

——完全氧化活性污泥法67五、延時(shí)曝氣活性污泥法

——完全氧化活性污泥法設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)0.10.4MLSS(mg/l)30006000回流比(%)75100污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.050.15污泥齡(d)2030MLVSS(mg/l)24004800曝氣時(shí)間HRT(h)1848BOD5去除率(%)95

五、延時(shí)曝氣活性污泥法

——完全氧化活性污泥法68六、高負(fù)荷活性污泥法

——又稱短時(shí)曝氣法或不完全曝氣活性污泥法1)主要特點(diǎn)：a.有機(jī)負(fù)荷率高，曝氣時(shí)間短，對(duì)廢水的處理效果較低；b.在系統(tǒng)和曝氣池的構(gòu)造等方面與傳統(tǒng)法相同。六、高負(fù)荷活性污泥法

——又稱短時(shí)曝氣法或不完全曝氣69六、高負(fù)荷活性污泥法

——又稱短時(shí)曝氣法或不完全曝氣活性污泥法主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)1.22.4MLSS(mg/l)200500回流比(%)515污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)1.55.0污泥齡(d)0.252.5MLVSS(mg/l)160400曝氣時(shí)間HRT(h)1.53.0BOD5去除率(%)6075六、高負(fù)荷活性污泥法

——又稱短時(shí)曝氣法或不完全曝氣70七、純氧曝氣活性污泥法工藝流程純氧進(jìn)水尾氣出水回流污泥氣體循環(huán)泵氣體分散及攪拌裝置七、純氧曝氣活性污泥法工藝流程純氧進(jìn)水尾氣出水回流污泥氣體循71七、純氧曝氣活性污泥法1)主要特點(diǎn)：a.純氧中氧的分壓比空氣約高5倍，純氧曝氣可大大提高氧的轉(zhuǎn)移效率；b.氧的轉(zhuǎn)移率可提高到80-90%，而一般的鼓風(fēng)曝氣僅為5~25%左右；c.可使曝氣池內(nèi)活性污泥濃度高達(dá)40007000mg/l，能夠大大提高曝氣池的容積負(fù)荷；d.剩余污泥產(chǎn)量少，SVI值也低，污泥膨脹較少發(fā)生。七、純氧曝氣活性污泥法1)主要特點(diǎn)：72七、純氧曝氣活性污泥法設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)2.03.2MLSS(mg/l)600010000回流比(%)2550污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.41.0污泥齡(d)515MLVSS(mg/l)40006500曝氣時(shí)間HRT(h)1.53.0溶解氧濃度DO(mg/l)610SVI(ml/g)3050BOD5去除率(%)7595七、純氧曝氣活性污泥法設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m73八、淺層低壓曝氣法理論基礎(chǔ)：只有在氣泡形成和破碎的瞬間，氧的轉(zhuǎn)移率最高，因此，沒有必要延長(zhǎng)氣泡在水中的上升距離。其曝氣裝置一般安裝在水下0.80.9米處，因此可以采用風(fēng)壓在1米以下的低壓風(fēng)機(jī)，動(dòng)力效率較高，可達(dá)1.802.60kgO2/kw.h；其氧轉(zhuǎn)移率較低，一般只有2.5%；池中設(shè)有導(dǎo)流板，可使混合液呈循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)。

八、淺層低壓曝氣法理論基礎(chǔ)：只有在氣泡形成和破碎的瞬間，氧的74八、淺層低壓曝氣法微孔板0.6~0.80.6~0.8導(dǎo)流板八、淺層低壓曝氣法微孔板0.6~0.80.6~0.8導(dǎo)流板75九、深水曝氣活性污泥法

1)主要特點(diǎn)：

a.曝氣池水深在78m以上，b.由于水壓較大，氧的轉(zhuǎn)移率可以提高，相應(yīng)也能加快有機(jī)物的降解速率；c.占地面積較小。九、深水曝氣活性污泥法1)主要特點(diǎn)：76九、深水曝氣活性污泥法曝氣裝置空氣導(dǎo)流墻深水中層曝氣法的示意圖空氣曝氣裝置深水深層曝氣法的示意圖九、深水曝氣活性污泥法曝氣裝置空氣導(dǎo)流墻深水中層曝氣法的示意77十、深井曝氣

活性污泥法

——又稱超深水

曝氣法工藝流程：

一般平面呈圓形，直徑約16m，深度為50150m?；亓魑勰噙M(jìn)水出水空氣十、深井曝氣

活性污泥法

——又稱78十、深井曝氣活性污泥法

——又稱超深水曝氣法主要特點(diǎn)：

a.氧轉(zhuǎn)移率高，約為常規(guī)法的10倍以上；b.動(dòng)力效率高，占地少，易于維護(hù)運(yùn)行；c.耐沖擊負(fù)荷，產(chǎn)泥量少；d.一般可以不建初次沉淀池e.但受地質(zhì)條件的限制。十、深井曝氣活性污泥法

——又稱超深水曝氣法主要79十、深井曝氣活性污泥法

——又稱超深水曝氣法設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷(kgBOD5/m3.d)3.03.6MLSS(mg/l)30005000回流比(%)4080污泥負(fù)荷(kgBOD5/kgMLSS.d)1.01.2污泥齡(d)5MLVSS(mg/l)24004000曝氣時(shí)間HRT(h)

1.02.0BOD5去除率(%)8590十、深井曝氣活性污泥法

——又稱超深水曝氣法設(shè)計(jì)80第三節(jié)、活性污泥法的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

什么是活性污泥法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)？——可以定量或半定量地揭示系統(tǒng)內(nèi)有機(jī)物降解、污泥增長(zhǎng)、氧氣的消耗等與各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)及環(huán)境因素之間的關(guān)系；第三節(jié)、活性污泥法的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

什么是活性污泥法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)81活性污泥法的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的主要內(nèi)容:(1)基質(zhì)降解的動(dòng)力學(xué)，涉及基質(zhì)降解與基質(zhì)濃度、生物量等因素的關(guān)系；(2)微生物增長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，涉及微生物增長(zhǎng)與基質(zhì)