第五章 污水的好氧生物处理--活性污泥法1.ppt

第五章 污水的好氧生物处理 —活性污泥法 废水好氧生物处理中有机物的代谢途径 主要内容 活性污泥法基本概念 活性污泥基本性能 气体传递原理和曝气池 活性污泥法的发展和演变 活性污泥法的设计计算 活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题 二次沉淀池 5.1 基本概念 活性污泥的发现 1912年开始，污水曝气产生悬浮状态褐色絮状污泥 活性污泥组成：细菌、真菌、原生动物和后生动物 1916年第一个活性污泥法污水处理厂 城市污水处理最广泛应用的方法 活性污泥法的实质：天然水体自净作用的人工化和强化 B 其他微生物—原生动物 活性污泥中的原生动物 活性污泥中的原生动物 活性污泥中的原生动物 活性污泥中的原生动物 后生动物 ① 适应期： 是活性污泥微生物对于新的环境条件、污水中有机物污染物的种类等的一个短暂的适应过程；经过适应期后，微生物从数量上可能没有增殖，但发生了一些质的变化： a.菌体体积有所增大； b.酶系统也已做了相应调整； c.产生了一些适应新环境的变异；等等。 BOD5、COD等各项污染指标可能并无较大变化。 ② 对数增长期： F/M值高(?2.2)，所以有机底物非常丰富，营养物质不是微生物增殖的控制因素；微生物的增长速率与基质浓度无关，呈零级反应，它仅由微生物本身所特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身的生理机能的限制；微生物以最高速率对有机物进行摄取，也以最高速率增殖，而合成新细胞；此时的活性污泥具有很高的能量水平，其中的微生物活动能力很强，导致污泥质地松散，不能形成较好的絮凝体，污泥的沉淀性能不佳；活性污泥的代谢速率极高，需氧量大；一般不采用此阶段作为运行工况，但也有采用的，如高负荷活性污泥法。 ③ 减速增长期： F/M值下降到一定水平后，有机底物的浓度成为微生物增殖的控制因素； 微生物的增殖速率与残存的有机底物呈正比，为一级反应； 有机底物的降解速率也开始下降； 微生物的增殖速率在逐渐下降，直至在本期的最后阶段下降为零，但微生物的量还在增长； 活性污泥的能量水平已下降，絮凝体开始形成，活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好； 由于残存的有机物浓度较低，出水水质有较大改善，并且整个系统运行稳定； 一般来说，大多数活性污泥处理厂是将曝气池的运行工况控制在这一范围内的。 ④ 内源呼吸期： 内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率，因此从整体上来说，活性污泥的量在减少，最终所有的活细胞将消亡，而仅残留下内源呼吸的残留物，而这些物质多是难于降解的细胞壁等；污泥的无机化程度较高，沉降性能良好，但凝聚性较差；有机物基本消耗殆尽，处理水质良好；一般不用这一阶段作为运行工况，但也有采用，如延时曝气法。 ① 活性污泥的增殖状况，主要是由F/M值所控制； ② 处于不同增殖期的活性污泥，其性能不同，出水水质也不同； ③ 通过调整F/M值，可以调控曝气池的运行工况，达到不同的出水水质和不同性质的活性污泥； ④ 活性污泥法的运行方式不同，其在增殖曲线上所处位置也不同。 活性污泥的性质及性能指标 1、物理性质： ——“菌胶团”——“生物絮凝体” ? 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色 ? 气味：泥土味（城市污水） ? 比重：略大于1 （1.002?1.006） ? 粒径：0.02?0.2 mm ? 比表面积：20?100cm2/ml 活性污泥的性质及性能指标 2、生化性能： ? 活性污泥的含水率： 99.2?99.8% ? 其中固体物质的组成： 1）活细胞（Ma）： 2）微生物内源代谢的残留物（Me）： 3）吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi） 4）无机物质（Mii）： 活性污泥的性能指标：污泥浓度 3. 混合液悬浮固体浓度（MLSS）： （Mixed Liquor Suspended Solids） MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 单位： mg/L 或 g/m3 4. 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS） （Mixed Liquor Volatile Suspended Solids） MLVSS = Ma + Me + Mi 单位： mg/L 或 g/m3 活性污泥的性能指标： 5 污泥沉降比（SV） （Sludge Volume） 定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常范围： 20?30% 活性污泥的性能指标： 污水中有机物的降解过程 活性污泥去除有机物是分三阶