第十二章活性污泥法版本.pptVIP

第十二章 活性污泥法 第一节 基本概念 第二节 活性污泥法的发展 第三节 气体传递原理和曝气设备 第四节 去除有机污染物的活性污泥法过程设计 第五节 脱氮、除磷活性污泥法工艺及设计 第六节 二沉池 第七节 活性污泥法处理系统运行管理 第一节 基本概念 一、活性污泥 （一）活性污泥的组成 有活性的微生物（Ma）、微生物自身氧化残留物（Me）、吸附的不能降解的有机物（Mi）、无机悬浮固体（Mii）。 （二）活性污泥性状 粒径200~1000μm，比表面积20~100cm2/mL。一般呈茶褐色，略显酸性，含水率99%左右，相对密度为1.002~1.00；具有凝聚沉降性能和生物活性。 （三）活性污泥的评价方法 （1）生物相观察：观察污泥中微生物的种类、数量、优势度及代谢情况。 （2）混合液悬浮固体浓度（MLSS,又称污泥浓度）：指曝气池中单位体积混合液中悬浮固体的质量，包括Ma、Me、Mi、Mii。单位：mg/L或g/L。 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：指混合液悬浮固体中有机物的质量，包括Ma、Me、Mi。 （3）污泥沉降比（SV）:曝气池混合液静置30min后沉淀污泥的体积分数，单位%。 （4）污泥体积指数（SVI）：指曝气池混合液沉淀30min后，每克干污泥形成的湿污泥体积，单位 mL/g。 二、活性污泥法基本流程 曝气装置：供氧，使活性污泥与污水充分接触。 曝气池：微生物降解有机物的场所。 二沉池：泥水分离，浓缩活性污泥。 污泥回流：保持曝气池中一定的微生物浓度。 剩余污泥：维持系统的稳定运行。 三、活性污泥降解污水中有机物过程 1、吸附阶段 时间短（10~45min），BOD5去除率高。污水中悬浮物和胶体的有机物浓度高，吸附量大。 2、 稳定阶段 时间长，微生物对吸附的的有机物氧化分解。 第二节 活性污泥法的发展 一、曝气池的基本形式 1、推流式曝气池 3、封闭环流式反应池 4、序批式反应池 二、活性污泥的发展和演变 1、传统推流式 2、渐减曝气法 3、阶段曝气法 4、高负荷曝气法 又称改良曝气法，其特点是： ?有机物容积负荷或污泥负荷高； ?曝气时间短（1-3h） ?处理效率低，产泥量较多。 适用于对处理水质要求不高的场合。 5、延时曝气法 ?有机物负荷非常低； ?曝气时间长，一般多在24h以上； ?剩余污泥少； ?耐冲击负荷； ?占地面积大，建设、运行费用高。 6、吸附再生法 7、完全混合法 8、深层曝气法 9、纯氧曝气法 优点：纯氧代替空气，曝气时间短，处理效果好，污泥的沉淀性能好，产生的剩余污泥量少; 缺点：纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运行管理较麻烦。 10、克劳斯法 11、吸附-生物降解工艺（AB法） 12、序批式活性污泥法（SBR） 13、氧化沟 14、循环活性污泥工艺（CAST） 三、污水生物脱氮除磷工艺的发展 20世纪80年代以前，污水处理主要以去除有机物为主要目的，随着随体富营养化和排放要求的不断提高，很多高效的生物脱氮除磷的污水处理工艺被研发出来。 生物脱氮过程一般要完成从NH3-N氧化为NOx-N，及将NOx-N还原为N2的过程。 生物除磷过程需要设置厌氧区和好氧区，同时活性污泥需要不断经过厌氧区磷释放和好氧区磷吸收，通过排除经过好氧区以后富含磷的污泥使污水中的磷得以有效去除。 四、膜生物反应器（MBR） 膜生物反应器（SBR）是用超滤膜代替二沉池进行污泥固液分离的污水处理装置，为膜分离技术与活性污泥法的有机结合。 优点：?容积负荷高、水力停留时间短; ?污泥龄较长，剩余污泥量少； ? 污水处理设施占地面积小。 第三节 活性污泥法数学模型基础 一、建立模型的假设 1、曝气池处于完全混合状态； 2、微生物浓度假设为零； 3、全部可生物降解的底物都处于溶解状态； 4、系统处于稳定状态； 5、二沉池中没有微生物的活动； 6、二沉池中没有污泥积累，泥水分离良好。 二、劳伦斯和麦卡斯模型 强调了生物固体停留时间即污泥泥龄这一运行参数的重要性。 污泥泥龄被定义为在处理系统中微生物的平均停留时间，常用θc表示 θc =(X)T / ( X/ t)T 第四节 气体传递原理和曝气设备 构成活性污泥法有三个基本要素： ?引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥； ?污水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料； ?