污染控制第四章活性污泥法

1、污染控制第四章活性污泥法 污水生化處理的基本類型污水生化處理的基本類型 污染控制第四章活性污泥法 污染控制第四章活性污泥法 第四章第四章 微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用 n第一節(jié)：活性污泥法 n第二節(jié)：生物膜法 n第三節(jié)：厭氧生物處理 n第四節(jié)：生物脫氮 n第五節(jié)：生物除磷 污染控制第四章活性污泥法 第一節(jié) 活性污泥法 n基本原理 n主要指標(biāo) n工藝流程 n曝氣運行方式 n幾種活性污泥法運行參數(shù) 污染控制第四章活性污泥法 一一 基本原理：基本原理： 1 基本流程：基本流程： 初沉池 曝氣池二沉池 回流污泥 剩余污泥 進(jìn)水 出水 一、活性污泥法 污染控制第四章活

2、性污泥法 初沉池：去除懸浮固體，減輕生物處理負(fù)荷；初沉池：去除懸浮固體，減輕生物處理負(fù)荷； 曝氣池：廢水、微生物和氧氣在此充分混合和曝氣池：廢水、微生物和氧氣在此充分混合和 反應(yīng)；反應(yīng)； 二沉池：使泥水分離，去除剩余污泥；二沉池：使泥水分離，去除剩余污泥； 回流系統(tǒng)：保持曝氣池中一定的污泥濃度；回流系統(tǒng)：保持曝氣池中一定的污泥濃度； 曝氣系統(tǒng)：供氧，使污泥呈懸浮態(tài)。曝氣系統(tǒng)：供氧，使污泥呈懸浮態(tài)。 污染控制第四章活性污泥法 2 活性污泥的性能指標(biāo)活性污泥的性能指標(biāo) （1）形態(tài)）形態(tài) n 外觀呈黃褐色的絮絨顆粒狀外觀呈黃褐色的絮絨顆粒狀; n 粒徑：粒徑：0.2mm,有較大表面積有較大表面積;

3、n 含水率在含水率在99%以上以上; n 密度：。密度：。 污染控制第四章活性污泥法 （2）組成）組成 n 活性微生物群體活性微生物群體(Ma) n 微生物自身代謝殘留物微生物自身代謝殘留物(Me) n 污泥吸附的惰性有機(jī)物污泥吸附的惰性有機(jī)物(Mi) n 污水中的無機(jī)物污水中的無機(jī)物(Mii) 污染控制第四章活性污泥法 （3）混合液懸浮固體濃度）混合液懸浮固體濃度(MLSS) 即污泥濃度即污泥濃度(mg/l) MLSS=Ma+Me+Mi+Mii n 普通活性污泥法普通活性污泥法: MLSS=23g/l n 完全混合法和吸附再生法：完全混合法和吸附再生法： MLSS=46g/l 混合液揮發(fā)性懸

4、浮固體濃度混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度 （MLVSS): 指污泥中有機(jī)固體物質(zhì)的濃指污泥中有機(jī)固體物質(zhì)的濃 度，較準(zhǔn)確的表示其中活性成分。度，較準(zhǔn)確的表示其中活性成分。 污染控制第四章活性污泥法 （4）污泥沉降比）污泥沉降比(SV) 指曝氣池混合液沉淀指曝氣池混合液沉淀30min后，形后，形 成的沉淀污泥和原混合液體積之比。成的沉淀污泥和原混合液體積之比。 城市污水：城市污水：SV=1530%。 可反映可反映曝氣池運行時的污泥量曝氣池運行時的污泥量，用，用 于控制剩余污泥的排放，還可及早發(fā)現(xiàn)于控制剩余污泥的排放，還可及早發(fā)現(xiàn) 污泥膨脹等異常現(xiàn)象的發(fā)生。污泥膨脹等異?，F(xiàn)象的發(fā)生。 污染控制第四章活性

5、污泥法 （5）污泥體積指數(shù)）污泥體積指數(shù)(SVI) 指曝氣池混合液經(jīng)指曝氣池混合液經(jīng)30min沉淀后，沉淀后， 每克干污泥所占的體積。每克干污泥所占的體積。 )/( )/( lgMLSS lmlSV SVI 城市污水：城市污水：SVI=50150ml/g。 該數(shù)值反映活性污泥的疏散程度和凝該數(shù)值反映活性污泥的疏散程度和凝 聚沉降性能聚沉降性能。 污染控制第四章活性污泥法 3.工藝流程 n通常有如下形式：通常有如下形式： 污染控制第四章活性污泥法 1)普通活性污泥法： n又稱“縱向混合的推流式” 污染控制第四章活性污泥法 特點: n污泥濃度：污泥濃度：2-3g/L n水力停留時間：水力停留時間：

6、4-9h n污泥回流量：污泥回流量：25%-50% n池前段：對數(shù)生長后期或穩(wěn)定期；池前段：對數(shù)生長后期或穩(wěn)定期； n池后段：內(nèi)源代謝期。池后段：內(nèi)源代謝期。 污染控制第四章活性污泥法 不足：不足： n水質(zhì)變化適應(yīng)能力弱；水質(zhì)變化適應(yīng)能力弱； n供氧利用不充分，曝氣池相對龐大、供氧利用不充分，曝氣池相對龐大、 占地多、能耗費用高。占地多、能耗費用高。 污染控制第四章活性污泥法 2)階段曝氣法 n又稱“多點進(jìn)水活性污泥法” 污染控制第四章活性污泥法 優(yōu)點： n克服普通活性污泥法供氧和需氧不平衡矛盾?？朔胀ɑ钚晕勰喾ü┭鹾托柩醪黄胶饷堋?污染控制第四章活性污泥法 3)漸減曝氣法： n隨有機(jī)物濃

7、度降低，逐漸減少供氧。隨有機(jī)物濃度降低，逐漸減少供氧。 n克服普通活性污泥法供氧、需氧不平衡?？朔胀ɑ钚晕勰喾ü┭?、需氧不平衡。 污染控制第四章活性污泥法 4)吸附再生活性污泥法 污染控制第四章活性污泥法 n廢水經(jīng)吸附數(shù)十分鐘后進(jìn)二沉池出水，廢水經(jīng)吸附數(shù)十分鐘后進(jìn)二沉池出水， 凈化度較高；凈化度較高； n泥水分離后，有機(jī)物吸附在污泥上進(jìn)入泥水分離后，有機(jī)物吸附在污泥上進(jìn)入 再生曝氣池繼續(xù)生化反應(yīng)被降解；再生曝氣池繼續(xù)生化反應(yīng)被降解； n污泥進(jìn)入吸附池重復(fù)以上過程。污泥進(jìn)入吸附池重復(fù)以上過程。 處理過程 污染控制第四章活性污泥法 特點： n回流比大：回流比大：50%-100%左右；左右； n吸

8、附池、再生池總?cè)莘e小于普通曝氣池，吸附池、再生池總?cè)莘e小于普通曝氣池， 用氣量相當(dāng)，造價低；用氣量相當(dāng)，造價低； n進(jìn)水負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)；進(jìn)水負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)； n對溶解性有機(jī)物含量高的工業(yè)廢水處理對溶解性有機(jī)物含量高的工業(yè)廢水處理 效果較低；效果較低； 污染控制第四章活性污泥法 5)完全混合活性污泥法 污染控制第四章活性污泥法 n處理系統(tǒng)中各點負(fù)荷完全相同；處理系統(tǒng)中各點負(fù)荷完全相同； n系統(tǒng)中微生物通常處于對數(shù)生長期某點，系統(tǒng)中微生物通常處于對數(shù)生長期某點， 代謝速率高，水力停留時間短，系統(tǒng)負(fù)代謝速率高，水力停留時間短，系統(tǒng)負(fù) 荷高，占地??；荷高，占地??； 特點： 污染控制第四章活性污

9、泥法 特點： n有機(jī)物降解不徹底，水質(zhì)相當(dāng)于普通活有機(jī)物降解不徹底，水質(zhì)相當(dāng)于普通活 性污泥法曝氣池沉淀后上清液；性污泥法曝氣池沉淀后上清液； n易發(fā)生絲狀菌過量生長的污泥膨脹等運易發(fā)生絲狀菌過量生長的污泥膨脹等運 行問題。行問題。 污染控制第四章活性污泥法 6)批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor, SBR） n將曝氣池與沉淀池合二為一，生化反應(yīng)將曝氣池與沉淀池合二為一，生化反應(yīng) 分批進(jìn)行；分批進(jìn)行； n基本工作周期由進(jìn)水、反應(yīng)、沉降、排基本工作周期由進(jìn)水、反應(yīng)、沉降、排 水和閑置五個階段組成。水和閑置五個階段組成。 污染控制第四章活性污泥法 污染控制第四章活性污

10、泥法 運行階段運行階段 n進(jìn)水期： n反應(yīng)器開始進(jìn)水至達(dá)到最大體積階段，生化 降解反應(yīng)同時進(jìn)行； n反應(yīng)期： n進(jìn)水停止，廢水處理逐漸達(dá)到預(yù)期效果； 污染控制第四章活性污泥法 運行階段運行階段 n沉降期： n活性污泥沉降，固液分離； n排水期： n上清液排放； n閑置期： n活性污泥進(jìn)行內(nèi)源呼吸，反硝化菌利用 內(nèi)源碳進(jìn)行反硝化脫氮； 污染控制第四章活性污泥法 污染控制第四章活性污泥法 SBR主要特點： n構(gòu)造簡單、投資省構(gòu)造簡單、投資省 n曝氣、沉淀在同一池內(nèi)，省略二沉池、回流曝氣、沉淀在同一池內(nèi)，省略二沉池、回流 裝置和調(diào)蓄池等，基建費低；裝置和調(diào)蓄池等，基建費低； n控制靈活，可滿足各種處

11、理需要控制靈活，可滿足各種處理需要 n運行周期各階段運行時間、總停留時間、供運行周期各階段運行時間、總停留時間、供 氣量可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水要求調(diào)節(jié)；氣量可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水要求調(diào)節(jié)； 污染控制第四章活性污泥法 SBR主要特點： n活性污泥形狀好，污泥產(chǎn)率低活性污泥形狀好，污泥產(chǎn)率低 nSBR進(jìn)水初期有機(jī)物濃度高，污泥內(nèi)部菌膠進(jìn)水初期有機(jī)物濃度高，污泥內(nèi)部菌膠 團(tuán)細(xì)菌獲得充足營養(yǎng)，有利于其生長，污泥團(tuán)細(xì)菌獲得充足營養(yǎng)，有利于其生長，污泥 結(jié)構(gòu)緊密，沉降性能良好。沉降期靜止下降，結(jié)構(gòu)緊密，沉降性能良好。沉降期靜止下降， 沉降時間短；閑置期污泥處于內(nèi)源呼吸，污沉降時間短；閑置期污泥處于內(nèi)源呼吸，污

12、 泥產(chǎn)率低。泥產(chǎn)率低。 n脫氮效果好（好氧厭氧交替過程，利脫氮效果好（好氧厭氧交替過程，利 于硝化反硝化途徑脫氮）于硝化反硝化途徑脫氮） 污染控制第四章活性污泥法 7）生物吸附氧化法（）生物吸附氧化法（AB法）法） 污染控制第四章活性污泥法 nA、B兩段作用機(jī)理不同：兩段作用機(jī)理不同： nA段污泥負(fù)荷大（段污泥負(fù)荷大（kgMLSSd），活性污泥微生，活性污泥微生 物呈游離狀。水力停留時間左右，好氧物呈游離狀。水力停留時間左右，好氧/缺氧運行，缺氧運行， 以吸附作用為主；以吸附作用為主； nB段污泥負(fù)荷?。ǘ挝勰嘭?fù)荷?。╧gMLSSd），以生物降解為，以生物降解為 主。主。 n兩段污泥回流完全分

13、離，因此兩段污泥回流完全分離，因此A、B段生物種段生物種 群組成和功能完全不同。群組成和功能完全不同。 工藝特點：工藝特點： 污染控制第四章活性污泥法 優(yōu)點：優(yōu)點： n總反應(yīng)池容積小，造價低，耐沖擊負(fù)總反應(yīng)池容積小，造價低，耐沖擊負(fù) 荷，出水水質(zhì)穩(wěn)定，適宜老污水處理荷，出水水質(zhì)穩(wěn)定，適宜老污水處理 廠改造增容、增效。廠改造增容、增效。 污染控制第四章活性污泥法 8)延時曝氣法延時曝氣法 n又稱又稱“完全氧化活性污泥法完全氧化活性污泥法” n長時間、低負(fù)荷運行，去除率高、污泥長時間、低負(fù)荷運行，去除率高、污泥 量少，占地面積大，曝氣量大，曝氣池量少，占地面積大，曝氣量大，曝氣池 污泥易老化，導(dǎo)致

14、二沉池出水漂泥。污泥易老化，導(dǎo)致二沉池出水漂泥。 n適宜高濃度廢水和高處理要求。適宜高濃度廢水和高處理要求。 污染控制第四章活性污泥法 9)氧化溝氧化溝 n活性污泥法的改進(jìn)型，屬特殊形式的延時曝氣法。 污染控制第四章活性污泥法 污染控制第四章活性污泥法 n由于曝氣裝置只設(shè)置在氧化溝局部區(qū)段，由于曝氣裝置只設(shè)置在氧化溝局部區(qū)段， 故在曝氣機(jī)不同距離處形成好氧、缺氧故在曝氣機(jī)不同距離處形成好氧、缺氧 和厭氧區(qū)段，具有硝化反硝化脫氮功和厭氧區(qū)段，具有硝化反硝化脫氮功 能。能。 主要特點：主要特點： 污染控制第四章活性污泥法 曝氣 n曝氣目的： n氧的轉(zhuǎn)移（從空氣活性污泥混合液）；氧的轉(zhuǎn)移（從空氣活性

15、污泥混合液）； n攪拌作用，保持污泥懸浮狀態(tài)與有機(jī)物充分?jǐn)嚢枳饔茫３治勰鄳腋顟B(tài)與有機(jī)物充分 接觸。接觸。 污染控制第四章活性污泥法 曝氣分類曝氣分類 n根據(jù)曝氣氣源分類：空氣曝氣、純氧曝氣；根據(jù)曝氣氣源分類：空氣曝氣、純氧曝氣； n根據(jù)曝氣方式分類：鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣；根據(jù)曝氣方式分類：鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣； n根據(jù)曝氣位置分類：擴(kuò)散曝氣、表面曝氣根據(jù)曝氣位置分類：擴(kuò)散曝氣、表面曝氣 污染控制第四章活性污泥法 （二）曝氣設(shè)備（二）曝氣設(shè)備 曝氣設(shè)備主要有二種：鼓風(fēng)曝氣和曝氣設(shè)備主要有二種：鼓風(fēng)曝氣和 機(jī)械曝氣。機(jī)械曝氣。 1 鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)曝氣 （1）系統(tǒng)組成）系統(tǒng)組成 空氣凈化器、鼓風(fēng)機(jī)、空氣輸配空氣凈化器、鼓風(fēng)機(jī)、空氣輸配 管系統(tǒng)和擴(kuò)散器管系統(tǒng)和擴(kuò)散器。 污染控制第四章活性污泥法 （2）擴(kuò)散器的作用及種類）擴(kuò)散器的作用及種類 作用：作用： 將空氣分散成小氣泡，以增大與水將空氣分散成小氣泡，以增大與水 的接觸面積。的接觸面積。 種類：種類： n 小氣泡擴(kuò)散器小氣泡擴(kuò)散器 n 中氣泡擴(kuò)散器中氣泡擴(kuò)散器 n 大氣泡擴(kuò)散器大氣泡擴(kuò)散器 n 微氣泡擴(kuò)散器微氣泡擴(kuò)散器 污染控制