污水的好氧生物處理-活性污泥法

第一節(jié)基本概念第二節(jié)氣體傳遞原理和曝氣池第三節(jié)活性污泥法的發(fā)展和演變第四節(jié)設(shè)計和運行中的重要問題第五節(jié)二次沉淀池

活性污泥法第一頁第二頁，共73頁。第一節(jié)基本概念

第二頁第三頁，共73頁。曝氣池曝氣池出水堰第三頁第四頁，共73頁?；钚晕勰嗷旌弦旱谒捻摰谖屙摚?3頁。1.活性污泥的形態(tài)顏色黃褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味相對密度1.002～1.006kg/L粒徑0.02～0.2mm20～100cm2/mL比表面積99%以上含水率第五頁第六頁，共73頁。2.活性污泥的微生物組成細菌、真菌、原生動物、后生動物等。第六頁第七頁，共73頁。一組活性污泥圖片（細菌）菌膠團污泥細碎菌膠團菌膠團第七頁第八頁，共73頁。肉足蟲（變形蟲）游泳型纖毛蟲固著型纖毛蟲（累枝蟲）一組活性污泥圖片（原生動物）游泳型纖毛蟲（草履蟲）第八頁第九頁，共73頁。輪蟲輪蟲一組活性污泥圖片（后生動物）第九頁第十頁，共73頁。原生動物和后生動物可以作為指示微生物第十頁第十一頁，共73頁。Ma——具備活性細胞成分；Me——內(nèi)源代謝殘留的微生物有機體；Mi——難為細菌降解的有機懸浮固體；Mii——吸附的無機懸浮固體?；钚晕勰嗟慕M成按有機性和無機性成分第十一頁第十二頁，共73頁。二、活性污泥法的基本流程第十二頁第十三頁，共73頁?；钚晕勰嘞到y(tǒng)組成曝氣池剩余污泥排放系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)二沉池擴散系統(tǒng)——生物反應(yīng)器——泥水分離——供氧，攪拌——保持曝氣池微生物濃度——排放增殖污泥，保持系統(tǒng)穩(wěn)定第十三頁第十四頁，共73頁?；钚晕勰喾ㄊ撬w自凈人工強化的模擬

曝氣污泥回流菌膠團的作用：促進活性污泥絮凝體的形成第十四頁第十五頁，共73頁。污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線第十五頁第十六頁，共73頁。1.污泥吸附吸附過程進行的較快，可以在30min內(nèi)完成，BOD去除率70％。一般，處于饑餓狀態(tài)的內(nèi)源呼吸期的微生物吸附活性最強。初期吸附去除的有機物數(shù)量有一定限度第十六頁第十七頁，共73頁。1〉氧化分解2〉合成代謝（合成新細胞）3〉內(nèi)源代謝2.微生物代謝第十七頁第十八頁，共73頁。微生物對有機物的分解代謝及合成代謝及其產(chǎn)物的模式圖對活性污泥必須進行妥善處理，否則可能造成二次污染。第十八頁第十九頁，共73頁。1.混合液中活性污泥微生物量的指標(biāo)混合液懸浮固體濃度（mixedliquorsuspendedsolids,MLSS)表示懸浮固體物質(zhì)總量MLSS=Ma+Me+Mi+Mii混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（mixedliquorvolatilesuspendedsolids,MLVSS)表示有機性固體物質(zhì)含量MLVSS=Ma+Me+Mi一般情況下，生活污水f值為0.75左右。四、主要設(shè)計運行參數(shù)第十九頁第二十頁，共73頁。污泥沉降比：SV(settingvelocity)取混合液至1000mL或100mL量筒，靜止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的體積，以占混合液體積的比例（%）表示污泥沉降比。城市污水：SV取15%--30%.污泥體積指數(shù)：SVI(sludgevolumeindex)

1L混合液沉淀30min的活性污泥體積（mL）SV(mL/L)SVI==1升混合液中懸浮固體干重（g）

MLSS(g/L)SVI=70～100其活性污泥凝聚沉淀性能很好SVI值過低，活性污泥顆粒細小，無機物含量高，缺乏活性。SVI值過高，沉淀性能不好，可能產(chǎn)生污泥膨脹。2.活性污泥的沉降性能及其評定指標(biāo)第二十頁第二十一頁，共73頁。第二節(jié)氣體傳遞和曝氣池

第二十一頁第二十二頁，共73頁。一、氣體傳遞原理‘！雙膜理論氣液界面存在著處于層流狀態(tài)的氣膜和液膜；推動力：氣膜中的氧分壓梯度，液膜中的氧濃度梯度。氧難溶于水，阻力主要來自液膜。第二十二頁第二十三頁，共73頁。二、曝氣設(shè)備曝氣方式1.鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)2.機械曝氣裝置3.鼓風(fēng)+機械曝氣系統(tǒng)曝氣作用1.充氧2.攪拌、混合第二十三頁第二十四頁，共73頁。鼓風(fēng)曝氣：將空壓機送出的壓縮空氣通過一系列管道系統(tǒng)送到安裝在曝氣池底的空氣擴散裝置，以微小氣泡形式逸出，轉(zhuǎn)移到混合液中，同時混合液攪拌、混合。機械曝氣：利用安裝在水面上、下的葉輪高速轉(zhuǎn)動，劇烈攪動水面，產(chǎn)生水躍，液面與空氣接觸表面不斷更新，使空氣中的氧轉(zhuǎn)移到混合液中。第二十四頁第二十五頁，共73頁。1.鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機空氣輸配管系統(tǒng)擴散器空氣凈化器的目的是改善整個曝氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)和防止擴散器阻塞。第二十五頁第二十六頁，共73頁。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機空氣輸配管系統(tǒng)擴散器鼓風(fēng)機供應(yīng)壓縮空氣風(fēng)量要滿足生化反應(yīng)所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態(tài)。風(fēng)壓要滿足克服管道系統(tǒng)和擴散器的摩阻損耗以及擴散器上部的靜水壓。羅茨鼓風(fēng)機：適用于中小型污水廠，噪聲大，必須采取消音、隔音措施離心式鼓風(fēng)機：噪聲小，效率高，適用于大中型污水廠第二十六頁第二十七頁，共73頁。三葉式羅茨鼓風(fēng)機常用鼓風(fēng)機形式多極離心風(fēng)機多級風(fēng)機第二十七頁第二十八頁，共73頁。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機擴散器空氣輸配管系統(tǒng)負責(zé)將空氣輸送到空氣擴散器。要求沿程阻力損失小,曝氣設(shè)備各點壓力均衡,空氣干管和支管流速符合設(shè)計要求，配備必要的手動閥和電動調(diào)節(jié)閥門。第二十八頁第二十九頁，共73頁。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器鼓風(fēng)機擴散器擴散器的作用是將空氣分散成小氣泡,增大空氣和混合液之間的接觸界面，把空氣中的氧溶解于水中?？諝廨斉涔芟到y(tǒng)小氣泡擴散器中氣泡擴散器大氣泡擴散器微氣泡擴散器擴散器的類型第二十九頁第三十頁，共73頁。（1）小氣泡擴散裝置：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；（2）中氣泡擴散裝置：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??；（3）大氣泡擴散裝置：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；豎管，氣泡直徑15mm。（4）微氣泡擴散裝置：氣泡直徑100um左右，與混合液充分接觸混合，促進氧的傳遞，氧利用率20%-30%，氣壓損失較大，易堵塞。擴散器第三十頁第三十一頁，共73頁。微孔曝氣盤微孔曝氣管第三十一頁第三十二頁，共73頁。ZDB型振動曝氣器膜片式微孔曝氣器KBB型可變微孔曝氣器第三十二頁第三十三頁，共73頁。微孔曝氣設(shè)備安裝第三十三頁第三十四頁，共73頁。微孔曝氣設(shè)備的清水檢驗第三十四頁第三十五頁，共73頁。微孔曝氣設(shè)備的運行狀況第三十五頁第三十六頁，共73頁。穿孔曝氣管第三十六頁第三十七頁，共73頁。機械曝氣豎式曝氣機臥式曝氣刷2.機械曝氣表曝機的轉(zhuǎn)動軸和水面垂直，裝有葉輪。曝氣機的轉(zhuǎn)動軸與水面平行,主要用于氧化溝。第三十七頁第三十八頁，共73頁。充氧原理：(1)曝氣設(shè)備的提水和輸水作用，使曝氣池內(nèi)液體不斷循環(huán)流動,從而不斷更新氣液接觸面,不斷吸氧；(2)曝氣設(shè)備旋轉(zhuǎn)時在周圍形成水躍，并把液體拋向空中，劇烈攪動而卷進空氣；(3)曝氣設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)時，在后側(cè)形成負壓區(qū)而吸入空氣。豎式表面曝氣機第三十八頁第三十九頁，共73頁。沉水曝氣機表面曝氣機第三十九頁第四十頁，共73頁。倒傘形機械曝氣器第四十頁第四十一頁，共73頁。倒傘形機械曝氣器第四十一頁第四十二頁，共73頁。平板形機械曝氣器第四十二頁第四十三頁，共73頁。臥式曝氣刷充氧原理：在垂直于轉(zhuǎn)動軸的方向裝有不銹鋼絲（轉(zhuǎn)刷）或板條，轉(zhuǎn)動時，鋼絲或板條把大量液滴拋向空中，并使液面劇烈波動，促進氧的溶解；同時推動混合液在池內(nèi)回流，促進溶解氧的擴散。第四十三頁第四十四頁，共73頁。曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)碟第四十四頁第四十五頁，共73頁。測試中的曝氣轉(zhuǎn)刷第四十五頁第四十六頁，共73頁。氧化溝曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷第四十六頁第四十七頁，共73頁。比較各種曝氣設(shè)備性能的主要指標(biāo)氧轉(zhuǎn)移率：單位為mg（O2）/（L·h）。充氧能力（或動力效率）：即每消耗1kW·h動力能傳遞到水中的氧量（或氧傳遞速率）,單位為kg（O2）/（kW·h）。氧利用率：通過鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧的比例，單位為％。3.曝氣設(shè)備性能指標(biāo)第四十七頁第四十八頁，共73頁。三、曝氣池的類型（1）根據(jù)混合液流動形態(tài)，可分為推流式、完全混合式和循環(huán)混合式三種；（2）根據(jù)采用曝氣方法，可分為鼓風(fēng)曝氣池、機械曝氣池以及二者聯(lián)合使用的機械鼓風(fēng)曝氣池；（3）根據(jù)平面形狀，可分為長方廊道形、圓形、方形以及環(huán)狀跑道形等四種；（4）根據(jù)曝氣池與二沉池之間的關(guān)系，可分為合建式（即曝氣沉淀池）和分建式兩種。第四十八頁第四十九頁，共73頁。1.推流式曝氣池推流式曝氣池的長寬比一般為5～10；進水方式不限；出水用溢流堰。（1）平面布置（2）橫斷面布置推流式曝氣池的池寬和有效水深之比一般為1～2。第四十九頁第五十頁，共73頁。推流式曝氣池第五十頁第五十一頁，共73頁。推流式曝氣池第五十一頁第五十二頁，共73頁。池形根據(jù)和沉淀池的關(guān)系圓形方形矩形分建式合建式完全混合曝氣池第五十二頁第五十三頁，共73頁。鼓風(fēng)曝氣完全混合曝氣池第五十三頁第五十四頁，共73頁。特點①負荷低，延時曝氣時間長，池容積大，占地面積較大；②產(chǎn)生的污泥量少，無需消化處理；③對水質(zhì)水量的變動抗沖擊性強；④處理效果好。延時曝氣活性污泥法污水、污泥綜合處理設(shè)備，適用于污水量很小的場合。第五十四頁第五十五頁，共73頁。構(gòu)造特征：池體狹長，環(huán)形溝渠狀，平面多橢圓或圓形。池深較淺，設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置作用：1、充氧2、攪拌3、推動水流流態(tài)特征：介于推流式和完全混合式之間。氧化溝（oxidationditch）

第五十五頁第五十六頁，共73頁。氧化溝種類第五十六頁第五十七頁，共73頁。氧化溝種類第五十七頁第五十八頁，共73頁。氧化溝處理廠俯視圖第五十八頁第五十九頁，共73頁。采用曝氣轉(zhuǎn)刷的氧化溝第五十九頁第六十頁，共73頁。采用曝氣轉(zhuǎn)碟的氧化溝第六十頁第六十一頁，共73頁。采用表曝機的氧化溝第六十一頁第六十二頁，共73頁。吸附－生物降解工藝（AB法）Adsorption-BiodegrationA，B段各擁有自己的回流系統(tǒng)，有各自的微生物群體第六十二頁第六十三頁，共73頁。A段：①無初沉池，開放性生物系統(tǒng)；②A段以高負荷或超高負荷運行，停留時間短，30～60min③A段主要依靠微生物吸附作用；④BOD去除40～70％，可生化性改善。AB法特點B段：①水質(zhì)、水量穩(wěn)定，凈化功能充分發(fā)揮；②以低負荷運行，停留時間2～4h。處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負荷和pH變化的能力。可以分期建設(shè)，條件成熟時候建設(shè)二級處理設(shè)備。第六十三頁第六十四頁，共73頁。SBR工藝操作過程1.進水2.反應(yīng)3.沉淀4.排放5.待機序批式活性污泥法（SBR法）SequencingBatchReactor第六十四頁第六十五頁，共73頁。SBR池第六十五頁第六十六頁，共73頁。(1)容積利用率低；(2)出水不連續(xù)；(3)運行控制復(fù)雜；(4)不適用于大水量。SBR法缺點第六十六頁第六十七頁，共73頁。十三、克勞斯法污泥膨脹消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳