活性污泥法的發(fā)展和演變.doc

1、活性污泥法的發(fā)展和演變傳統(tǒng)的活性污泥法或稱普通活性污泥法，經(jīng)不斷發(fā)展，已有多種運行方式。1. 漸減曝氣在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中，混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。 因此 等距離均量地布置擴散器是不合理的。 實際情況是：前半段氧遠遠不夠，后半段 供氧超過需要。漸減曝氣的目的就是合理的布置擴散器， 使布?xì)庋爻套兓?的空氣用量不變，這樣可以提高處理效率。2. 分步曝氣在30年代，紐約市污水廠的曝氣池空氣量供應(yīng)不足，廠總工程師把入流的 一部分從池端引到池的中部分點進水，見（圖6-10），解決了問題。使同樣的空 氣量，同樣的池子，得到了較高的處理效率。3. 完全混合法美國1950年以前建造的曝氣

2、池全是狹長的條形池，按推流設(shè)計。由于前段 需氧量很大，因而通過漸減曝氣池來解決。但是，一般池子只有中段（約全長的 1/3處）需氧速率與氧傳遞速率配合的比較好一些，見 （圖6-11）。在池的前段， 因食料多，微生物的生長率高，需氧率也就很大，因而即使?jié)u減曝氣也不能根本 解決問題，實際的需氧速率受供氧速率控制和制約。 圖中需氧和供氧率之間池前 后兩塊面積應(yīng)相等。這樣的供氧和需氧情況，當(dāng)受到?jīng)_擊負(fù)荷時，前段陰影面積擴大，后段陰影 面積縮小，嚴(yán)重時，后段面積全部消失，出現(xiàn)全池缺氧情況。從上面二種運行方式看，傳統(tǒng)活性污泥法的重要矛盾是供氧和需氧的矛盾， 為了解決這個矛盾，漸減曝氣是通過布?xì)獾姆椒▉砀纳疲?/p>

3、 分步曝氣則是通過進水 分配的均勻性上來改善。為了根本上改善長條形池子中混合液不均勻的狀態(tài)，在分步曝氣的基礎(chǔ)上， 進一步大大增加進水點，同時相應(yīng)增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合，它就是完全混合的概念，見（圖6-12）。在完全混合法的曝氣池中，需氧速率和供 氧速率的矛盾在全池得到了平衡，因而完全混合法有如下特征： 池液中各個部分的微生物種類和數(shù)量基本相同，生活環(huán)境也基本相同； 人流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時，池液的組成變化也較小，因為驟然增加的負(fù)荷可為 全池混合液所分擔(dān)，而不是象推流中僅僅由部分回流污泥來承擔(dān)。 因而完全混合 池從某種意義上來講，是一個大的緩沖器和均和池。它不僅能緩和有機負(fù)荷的沖 擊，也

4、減少有毒物質(zhì)的影響，在工業(yè)污水的處理中有一定優(yōu)點； 池液里各個部分的需氧率比較均勻。為適應(yīng)完全混和的需要，機械曝氣的圓形池子也得到了發(fā)展。 機械曝氣器很 象攪拌機，而圓形池子便于完全混合。4. 淺層曝氣1953 年,派斯維爾（Pasveer）曾計算并測定氧在10C靜止水中的傳遞特性， 如圖14-25所示。他發(fā)現(xiàn)了氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率最大的特點。在水的淺層處用大量空氣進行曝氣，就可獲得較高的氧傳遞速率。為了使液流保持一 定的環(huán)流速率，將空氣擴散器分布在曝氣池相當(dāng)部分的寬度上，并設(shè)一條縱墻， 將水池分為二部分，迫使曝氣時液體形成環(huán)流。根據(jù)聯(lián)邦德國埃姆歇實驗站的測定結(jié)果，深度與單位能量吸氧

5、率的關(guān)系見 （圖6-13）。因而擴散器的深度放置在水面以下 0.60.8m范圍為宜，此時與常 規(guī)深度的曝氣池相比，可以節(jié)省動力費用。此外，由于風(fēng)壓減小，風(fēng)量增加，可 以用一般的離心鼓風(fēng)機。淺層曝氣池水深為34m以淺者為好。深寬比在1.0-1.3之間，供氣量為 3040 m3/3 （水） h,風(fēng)壓lOkPa左右，動力效率可達1.8-2.6kg02/kW h。淺層曝氣與一般曝氣相比，空氣量是增大，但風(fēng)壓僅為一般曝氣的1/31/4，故電耗并不增加而略有下降。淺層池適用于中小型規(guī)模的污水廠。但由于 布?xì)庀到y(tǒng)進行維修上的困難，沒有得到推廣應(yīng)用。5. 深層曝氣曝氣池的經(jīng)濟深度是按基建費和運行費用來決定的。

6、根據(jù)長期的經(jīng)驗，并經(jīng)過多方面的技術(shù)經(jīng)濟比較，經(jīng)濟深度一般為 45m但隨著城市的發(fā)展，普遍感 到用地緊張，為了節(jié)約用地，從 60年代開始，研究發(fā)展了深層曝氣法。一般深層曝氣池水深可達1020m 70年代以來，國外又發(fā)展了超深層曝氣 法，又稱豎井或深井曝氣，水深竟達 150-300m,大大節(jié)省了用地面積。同時由 于水深大幅度增加，可以促進氧傳遞速率，從而提高了曝氣池處理污水的負(fù)荷。 但對深層曝氣的特性和經(jīng)濟效果，還不能說已十分清楚。深井曝氣法的實際裝置直徑為1.06.0m，深度為50-150m=井中分隔成兩 個部分，一面為下降管，另一面為上升管。污水及污泥從下降管導(dǎo)入，由上升管 排出。在深井靠地面

7、的井頸部分，局部擴大，以排除部分氣體。經(jīng)處理后的混合 液，先經(jīng)真空脫氣（也可以加一個小的曝氣池代替真空脫氣，并充分利用混合液中的溶解氧），再經(jīng)二次沉淀池固液分離?；旌弦阂部捎脷飧》ㄟM行固液分離。 （圖6-14a）為深井曝氣法處理流程。在深井中可利用空氣作為動力，促使液流循環(huán)。采用空氣循環(huán)的方法是啟動 時先在上升管中比較淺的部位輸入空氣，使液流開始循環(huán)，待液流完全循環(huán)后， 再在下降管中逐步供給空氣。液流在下降管中與輸入的空氣一起，經(jīng)過深井底部 流人上升管中，并從井頸頂管排出，并釋放部分空氣。由于下降管和上升管的氣 液混合物存在著密度差，故促使液流保持不斷循環(huán)。深井曝氣池簡圖見（圖6-14b）。深

8、井曝氣法中，活性污泥經(jīng)受壓力的變化較大，有時加壓，有時減壓，實踐 表明這時微生物的活性和代謝能力并無異常變化。但合成和能量的分配有一定變 化，運行中發(fā)現(xiàn)二氧化碳的量比常規(guī)曝氣多30%污泥產(chǎn)量低。深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更新快，促使 KI。值增大，同時氣液接 觸時間增長，溶解氧的飽和濃度也由深度的增加而增加。 國外已建成了幾十個深 井曝氣處理廠。國內(nèi)也正在開展研究。但是，當(dāng)井壁腐蝕或受損時污水是否會通 過井壁滲透，污染地下水，這個問題必須嚴(yán)肅認(rèn)真地對待。6. 高負(fù)荷曝氣或變型曝氣有些污水廠只需要部分處理，因此產(chǎn)生了高負(fù)荷曝氣法。曝氣池中的MLSS 約300500mg/L，曝氣的時間比較短，

9、約23h，處理效率僅約65流右，有別 于傳統(tǒng)的活性污泥法，故常稱變型曝氣。7. 克勞斯（Kraus）法美國有一釀造廠，污水的碳水化合物含量有時特別高， 給城市污水廠的運行 造成很大困難，常引起污泥膨脹。膨脹的活性污泥不易在二次沉淀池中沉淀， 而 隨水流帶走，不僅降低了出水水質(zhì)，而且造成回流污泥量不足，進而降低了曝氣 池中混合液懸浮固體濃度。如不及時采取措施加以解決，就會使系統(tǒng)中的活性污 泥愈來愈少，從根本上破壞曝氣池的運行。克勞斯工程師把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣， 然后再進入曝 氣池，成功地克服了高碳水化合物的污泥膨脹問題。 這個過程稱為克勞斯法。消 化池上清液中富有氨氮，可以供

10、應(yīng)大量碳水化合物代謝所需的氮。 此外，消化池 上清液挾帶的消化污泥比重較大，有改善混合液沉淀性能的功效。8. 延時曝氣延時曝氣在40年代末到50年代初在美國流行起來。特點是曝氣時間很長， 達24h甚至更長，MLSS5高，達到3 000-6 000mg/L,活性污泥在時間和空間上 部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無需消化，可直接排放。適用于污 水量很小的場合，最先是牛奶場，后來用于村莊和風(fēng)景區(qū)、旅社等。近年來，國 內(nèi)用于高層建筑生活污水處理。設(shè)備可用鋼板裝配，由廠商供應(yīng)。對于不是24h連續(xù)來水的場合，常常不設(shè)沉淀池而采用間歇運行方式，例如20h曝氣和進水，2h沉淀，2h放空，再運行。也有

11、曝氣池和二沉池合建的。9. 接觸穩(wěn)定法50 年代德克薩斯州奧斯?。ˋustin ）城的污水廠由于水量增加，需要擴建。 雖然另有空地，但地價昂貴，因而沒有擴建的可能性，不得不另找它法。在實驗室里，用活性污泥法處理生活污水時，混合液中液體部分的BOD下降有一定的規(guī)律。如果測定BOD寸的取樣間隔時間較長，例如每隔1h取樣一次， 那么所得的BOD下降曲線是光滑的，如圖14-29的實線所示，表明池液中的反 應(yīng)接近于一級反應(yīng)。但是，縮短取樣間隔時，發(fā)現(xiàn)在運行開始后的第一小時內(nèi)， BOD值有一個迅速下降而后又逐漸回升的現(xiàn)象，見（圖6-15）中虛線。而且這個短暫過程中BOD的最低值與曝氣數(shù)小時后的BOO基本相

12、同，其值相當(dāng)?shù)汀：蘒 用這一事實，把曝氣時間縮短為 1545win （MLSS為2 000 mg/L），取得了 BOD 相當(dāng)?shù)偷某鏊?。但是，回流污泥喪失了活性，其降低污水中BOD的能力下降了。于是把回流污泥與人流的城市污水匯合之前預(yù)先進行充分曝氣，這樣即可恢復(fù)它的活性。在適當(dāng)改變原曝氣池的出人口位置和增添擴散板面積后，只用了原池一半容積，就解決了超負(fù)荷問題。但是，每月總有一天出水質(zhì)量不好，調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)這一天是城內(nèi)牛奶場的 清洗日。牛奶場污水BOD很高而SS不高。這啟示了 ：混合液曝氣過程中第一階 段BOD的下降是由于吸附作用造成的，對于溶解的有機物，吸附作用不大或沒 有，因此，把這種方法稱為

13、接觸穩(wěn)定法，也叫吸附再生法，混合液的曝氣完成了 吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用（恢復(fù)活性）。此外，還發(fā)現(xiàn)：這一方法直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流水效 果好，初沉池可以不用；剩余污泥量增加了。結(jié)果，在改造曝氣池時，只增添 了空氣供應(yīng)設(shè)備的污泥處理設(shè)備。接觸穩(wěn)定法的流程簡圖（ 圖6-16）如下。實際上，再生池和吸附池可合建，用墻隔開。在接觸穩(wěn)定法中，回流污泥濃 縮（由2000mg/L變成8000mg/L）再曝氣穩(wěn)定，池容積節(jié)省了，或者說，同樣的 池子增加了處理能力。在50年代開發(fā)的氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式（如 圖6-17所示）， 它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝

14、置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動，推動溝內(nèi)液體迅速流動，取得曝氣和攪拌兩個作用，溝中混合液流速約為0.3-0.6m/s，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)（圖6-18）示的是一種典型的氧化溝-卡羅塞 式氧化溝，它是由荷蘭DHV公司于60年代開發(fā)的使用很廣泛的一種氧化溝，如 我國昆明蘭花溝污水處理廠，桂林市東區(qū)污水處理廠及上海龍華肉聯(lián)廠的廢水處 理都采用這種形式的氧化溝，它不但可以達到95鳩上的BOD去除率，還可同時 達到部分脫氮除磷的目的。80 年代初，美國開發(fā)了將二次沉淀池設(shè)置在氧化溝中的合建式氧化溝，（圖6-19）所示的是一種典型的合建式氧化溝一一 BMTS型,即在溝內(nèi)截出一個區(qū)段作 為沉淀區(qū)，兩側(cè)設(shè)隔板，沉淀區(qū)底部

15、設(shè)一排呈三角形的導(dǎo)流板，混合液的一部分從導(dǎo)流板間隙上升進入沉淀區(qū)，沉淀的污泥也通過導(dǎo)流板回流到氧化溝， 出水由 設(shè)于水面的集水管排出。因省去二沉池，故節(jié)省占地，更易于管理。11. 純氧曝氣以純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。純氧曝氣采用密閉的池子。曝 氣時間較短，約1.53.0h，MLSS較高，約4000-8000mg/L。因而二沉池的運行 要注意。純氧曝氣池的構(gòu)造見（圖6-20）。廠商推廣純氧曝氣池的主要論點之一是：氧的純度達98%在密閉的容器中， 溶解氧飽和濃度可提高，氧溶解的推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而 處理效果好，污泥的沉淀性能也好。純氧曝氣并沒有改變活性污泥或微生物的

16、性 質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。純氧曝氣的缺點主要是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運轉(zhuǎn)管理較麻煩。水池頂部必須密閉不漏氣，結(jié)構(gòu)要求高，施工要特別小心。如果進水中混入 大量易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?，容易引起爆炸。同時生物代謝中生成的二氧化碳， 將 使氣體中的二氧化碳分壓上升，溶解于溶液中，會導(dǎo)致pH值的下降，妨礙生物處理的正常運行，影響處理效率。因而要適時排氣和進行pH值的調(diào)節(jié)。12. 活性生物濾池（ABF工藝）（圖6-21）為ABF的流程，在通常的活性污泥過程之前設(shè)置一個塔式濾池， 它同曝氣池可以是串聯(lián)的，又可以是并聯(lián)的，但主要是串聯(lián)。塔式濾池濾料表面 上附著很多活性污泥，因此濾料的材質(zhì)和構(gòu)造

17、不同于一般生物濾池。通常用耐腐 蝕的木板條做成柵狀板，然后平放重疊起來。柵板與柵板之間留有一定間距，塔 高4-6m。塔的設(shè)計負(fù)荷率為3.2kg/ m 3 d,去除率約65%冬季處理效果較差， 和水溫有關(guān)。塔的出流含氧量高達 6-8mg/L （20C），混合液需氧速率也高，隨 廢水濃度不同，可達 30-300mg/L h左右。這里的濾池也可以看作采用表面曝氣特殊形式的曝氣池，塔是一個強烈的充氧器。因而ABF可認(rèn)為是一個復(fù)合式活性污泥法。污水流過濾池的時間不到1mi n,但由于濾料污泥層附著水的存在，實際上 污水的逗留時間要長得多。對ABF工藝國內(nèi)外都作了一些研究，但對它的技術(shù)經(jīng) 濟和運行特性的研

18、究還不夠充分。13. 吸附-生物降解工藝（AB法）70 年代，德國亞深工業(yè)大學(xué)的Boehnkg教授提出了吸附-生物降解工藝，簡 稱AB法，其工藝流程如（圖6-22）所示。A級以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運行（污泥負(fù) 荷2.0kg BOD/kgMLSSd）， B級以低負(fù)荷運行（污泥負(fù)荷一般為 0.10.3kg BODkgMLSS- d），A級曝氣池停留時間短，3060min, B級停留2-4h。該系統(tǒng) 不設(shè)初沉池，A級是一個開放性的生物系統(tǒng)。A、B兩級各自有獨立的污泥回流系 統(tǒng)，兩級的污泥互不相混。該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷、pH值變化的能力，在德國以及歐洲有廣泛的應(yīng)用。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟實力進

19、行分期建設(shè)。例如，可先建A級，以削減污水中的大量有機物，達到優(yōu)于一級處理的效果，等條件成熟，再建 B級以滿足更高的處理要求。近年來，AB法在我國的青島海泊河污水處理廠， 淄 博污水處理廠等有應(yīng)用。14. 序批式活性污泥法（SBR法）序批式活性污泥法簡稱SBR法，是早期充排式反應(yīng)器（Fill-Draw ）的一種 改進，比連續(xù)流活性污泥法出現(xiàn)得更早，但由于當(dāng)時運行管理條件限制而被連續(xù) 流系統(tǒng)所取代。隨著自動控制水平的提高，SBR法又引起人們的重新重視，并對 它進行了更加深入的研究與改進，自1985年我國第一座SBR處理設(shè)施在上海市 吳淞肉聯(lián)廠投產(chǎn)運行以來，SBR工藝在國內(nèi)已用于屠宰，繅絲，含酚，啤

20、酒，化 工試劑，魚品加工，制藥等工業(yè)污水和生活及城市污水的處理。傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池，在流態(tài)上屆推流、在有機物降解方面也是沿著空 間而逐漸降解的。而SBR工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機物降解上， 卻是時間上的推流，有機物是隨著時間的推移而被降解的。（圖6-23）為SBR工藝的基本運行模式，其基本操作流程由進水，反應(yīng)，沉淀，出水和閑置等五個基 本過程組成，從污水流人到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期， 在每個周期里上述過程都是 在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進行的。SBR工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比有一些優(yōu)點，工藝系統(tǒng)組成簡單 （圖6-24）所示），不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無

21、污泥回流設(shè)備；耐 沖擊負(fù)荷，在一般情況下（包括工業(yè)污水處理）無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推動力 大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)； 運行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單 元操作的狀態(tài)可達到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項運行指標(biāo)可通過計算機加以控 制，便于自控運行，易于維護管理。II美文欣賞1、走過春的田野，趟過夏的激流，來到秋天就是安靜祥和的世界。秋天，雖 沒有玫瑰的芳香，卻有秋菊的淡雅，沒有繁花似錦，卻有碩果累累。秋天，沒有 夏日的激情，卻有浪漫的溫情，沒有春的奔放，卻有收獲的喜悅。清風(fēng)落葉舞秋 韻，枝頭碩果醉秋容。秋天是甘美的酒，秋天是

22、壯麗的詩，秋天是動人的歌。2、人的一生就是一個儲蓄的過程，在奮斗的時候儲存了希望；在耕耘的時候 儲存了一粒種子；在旅行的時候儲存了風(fēng)景；在微笑的時候儲存了快樂。聰明的 人善于儲蓄，在漫長而短暫的人生旅途中，學(xué)會儲蓄每一個閃光的瞬間，然后用 它們釀成一杯美好的回憶，在四季的變幻與交替之間，散發(fā)濃香，珍藏一生！3、春天來了，我要把心靈放回縈繞柔腸的遠方。讓心靈長出北歸大雁的翅膀，乘著吹動彩云的熏風(fēng)，捧著濕潤江南的霡霂，唱著蕩漾晨舟的漁歌，沾著充盈夜 窗的芬芳，回到久別的家鄉(xiāng)。我翻開解凍的泥土，挖出埋藏在這里的夢，讓她沐 浴燦爛的陽光，.期待她慢慢.長出枝蔓，結(jié)下向往已久的真愛的.果實.。4、好好享

23、受生活吧，每個人都是幸福的。人生山一程，水一程，輕握一份懂 得，將牽掛折疊，將幸福盡收，帶著明媚，溫暖前行，只要心是溫潤的，再遙遠 的路也會走的安然，回眸處，愿陽光時時明媚，愿生活處處晴好。5、漂然月色，時光隨風(fēng)遠逝，悄然又到雨季，花，依舊美；心，依舊靜。月 的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。人生沒有絕美，曾經(jīng)習(xí)慣漂 浮的你我，曾幾何時，向往一種平實的安定，風(fēng)雨共度，淡然在心，凡塵遠路， 彼此守護著心的旅程。滄桑不是自然，而是經(jīng)歷；幸福不是狀態(tài)，而是感受。6、疏疏籬落，酒意消，惆悵多。闌珊燈火，映照舊閣。紅粉朱唇，腔板欲與 誰歌？畫臉粉色，凝眸著世間因果；未央歌舞，輪回著緣起緣落。

24、舞袖舒廣青衣 薄，何似院落寂寞。風(fēng)起，誰人輕叩我柴扉小門，執(zhí)我之手，聽我戲說？7、經(jīng)年，未染流殤漠漠清殤。流年為祭。琴瑟曲中倦紅妝，霓裳舞中殘嬌靨。 冗長紅塵中，一曲淺吟輕誦描繪半世薄涼寂寞，清殤如水。寂寞琉璃，荒城繁心。 流逝的痕跡深深印骨。如煙流年中，一抹曼妙嬌羞舞盡半世清冷傲然，花祭唯美。 邂逅的情劫，淡淡刻心。那些碎時光，用來祭奠流年，可好？8、緣分不是擦肩而過，而是彼此擁抱。你踮起腳尖，彼此的心就會貼得更近。 生活總不完美，總有辛酸的淚，總有失足的悔，總有幽深的怨，總有抱憾的恨。 生活亦很完美，總讓我們淚中帶笑，悔中頓悟怨中藏喜，恨中生愛。9、海浪在沙灘上一層一層地漫涌上來，又一層一層地徐徐退去。我與你一起 在海水中盡情的戲嬉，海浪翻滾，碧海藍天，一同感受海的胸懷，一同去領(lǐng)略海 的溫情。這無邊的海，就如同我們倆無盡的愛，重重的將我們包裹。10、寂寞的嚴(yán)冬里，到處是單調(diào)的枯黃色。四處一片蕭瑟，連往日明凈的小河也失去了光彩，黯然無神地躲在冰面下懨懨欲睡。 有母女倆，在散發(fā)著絲絲暖意 的陽光下，母親在為女兒梳頭。她溫和的把頭發(fā)理順。又輕柔的一縷縷編織著麻 花辮。她臉上寫滿笑意，似乎滿心的慈愛永遠裝不下，溢到嘴邊。流到眼角，紡 織進長長的。麻花辮。陽光親吻著長