活性污泥法工艺的设计与运行管理
一、曝气池设计
在进行曝气池容积计算时，应在一定范围内合理地确定污泥负荷（Ns ）和污泥浓
度（X ）值，此外，还应同时考虑处理效率、污泥容积指数（SVI）和污泥龄等参数。
设计参数的来源主要有两个途径，一是经验数据，另一个是通过实验获得。以生
活污水为主体的城市污水，主要设计参数已比较成熟，可以直接取用于设计，但是对于工业废水，则应通过实验和现场实测以确定其各项设计参数。在工程实践中，由于受实验条件的限制，一般也可根据经验选取。
1.曝气池容积的设计计算
（1）污泥负荷的确定
（2）混合液污泥浓度的确定
2.需氧量和供气量的计算
（ 1 ）需氧量
（ 2 ）供气量
①影响氧转移的因素
A.氧的饱和浓度
B.水温
C. 污水性质
a.污水中含有的各种杂质对氧的转移产生一定的影响，将适用于清水的KLa用于
污水时，需要用系数a进行修正。
污水的KLa = a清水的KLa
修正系数a值可通过实验确定。一般a值为0.8?0.85。
b.污水中的盐类也影响氧在水中的饱和度（Cs），污水Cs值用清水Cs值乘以3
值来修正，3值一般介于0.9?0.97之间。
c?大气压影响氧气的分压，因此影响氧的传递，进而影响Cs。气压增高，Cs值升高。对于大气压不是 1.013 xi05Pa的地区，Cs值应乘以压力修正系数p p =所在地区的实际气压/ （1.013
xi05Pa ）。
d. 对于鼓风曝气池，空气压力还与池水深度有关。安装在池底的空气扩散装置出口处的氧分压最大，Cs 值也最大。但随着气泡的上升，气压逐渐降低，在水面时，气压为1.013 X105Pa （即1大气压），气泡上升过程中一部分氧已转移到液体中。鼓风曝气池内的Cs 值应是扩散装置出口和混合液表面两处溶解氧饱和浓度的平均值。
另外，氧的转移还和气泡的大小、液体的紊动程度、气泡与液体的接触时间有关。空气扩散装置的性能决定气泡直径的大小。气泡越小，接触面积越大，将提高KLa 值，有利于氧的转移；但另一方面不利于紊动，从而不利于氧的转移。气泡与液体的接触时间越长，越利于氧的转移。
氧从气泡中转移到液体中，逐渐使气泡周围液膜的含氧量饱和，因而，氧的转移效率又取决于液膜的更新速度。紊流和气泡的形成、上升、破裂，都有助于气泡液膜的更新和氧的转移。
从上述分析可见，氧的转移效率取决于气相中氧分压梯度、液相中氧的浓度梯度、气液之间的接触面积和接触时间、水温、污水的性质和水流的紊动程度等因素。
②供气量的计算
1.空气扩散装置
空气扩散装置的类型较多，目前应用较多的是微孔曝气器。该类型曝气器氧利用率高，阻力损失小，混合效果好，不易堵塞，并且联接部位具有可靠、有效的密封性能。
微孔曝气器直径为215?260mm，服务面积为0.3?0.8m2/个。根据曝气池
池底面积和曝气器的服务面积，可以计算出所需曝气器的数量。
2 .曝气器管网设计
曝气器的一般采用回环式管网布置（见图6-33），可使每个曝气器的进气压力相等，达到沿池面均匀曝气的效果。根据供气量和选取的流速计算空气管道的直径和阻力损失。空气干管流速一般取10?15m/s，支管流速取5m/s。曝气池外采用焊接钢管，池内采用ABS 管连接。
3. 鼓风机的选择
根据所需的供气量和空气管道的阻力损失选择鼓风机。鼓风机的升压（H）匸微孔曝气器的膜片距曝气池液面的距离（H0）+阻力损失（2hf）0在缺少数据的情况下，也可按H闭0 + 1（m）估算。
中、小型污水处理厂（站）一般选用罗茨鼓风机，大、中污水处理厂还可选用离心鼓风机0在同一供气系统中，应尽量选择同一型号的鼓风机0当工作鼓风机＜3台时，备用1台；工作鼓风机绍台时，备用2台。鼓风机选好后，再按鼓风机的实际流量校核管网系统的流速和阻力，并进行适当调整0
三、污泥回流设备的设计
回流污泥量是关系到污水处理效果的重要设计参数，应根据不同的水质、水量和运行方式确定适宜的回流比
回流比的大小取决于混合液污泥浓度和回流污泥浓度，而回流污泥浓度又
与SVI 有关。在曝气池的实际运行中，由于SVI 值在一定范围内变化，并且需要根据进水负荷的变化调整混合液污泥浓度，因此，在进行污泥回流设备的设计时，应按最大回流比设计，并使其具有在较小回流比时工作的可能性，以便使回流污泥量可以在一定幅度内变化。
活性污泥的回流设备有提升设备和输泥管渠等，常用的污泥提升设备是污泥泵和空气提升器。污泥泵的型式主要有螺旋泵和轴流泵，其运行效率较高，可用于各
种规模的污水处理工程。选择污泥泵时，应首先考虑的因素是不破坏污泥的特性，
且运行稳定可靠等。空气提升器结构简单、管理方便，并可在提升过程中对污泥进
行充氧，但效率较低，因此，常用于中、小型鼓风曝气系统。
四、二沉池设计
二次沉淀池的作用是泥水分离，使混合液澄清，污泥浓缩，并且将分离的活性污泥回流到曝气池，由于水质、水量的变化，还要暂时贮存污泥。其工作性能对活性污泥处理系统的出水水质和回流污泥浓度有着直接的影响。初沉池的设计原则一般也适用于二次沉淀池，但由于进入二次沉淀池的活性污泥混合液浓度高，具有絮凝性，属于成层沉淀，并且密度小，沉速较慢，因此，设计二次沉淀池时，最大允许水平流速（平流式、辐流式）或上升流速（竖流式）都应低于初沉池。由于二次沉淀池起着污泥浓缩的作用，所以需要适当地增大污泥区容积。
二次沉淀池设计的主要内容包括：池型的选择；沉淀池的面积；有效水深的计算；污泥区容积计算；污泥排放量计算等。
1.二次沉淀池池型的选择
带有刮吸泥设施的辐流式沉淀池，比较适合大、中型污水处理厂；小型污水处
理厂则多采用竖流式沉淀池或多斗式平流式沉淀池
2.二次沉淀池面积和有效水深计算
3.污泥斗容积的计算
污泥斗的作用是贮存和浓缩沉淀污泥，由于活性污泥因缺氧而失去活性和腐败，所以污泥斗容积不宜过大。对于分建式二次沉淀池，一般污泥斗的贮泥时间为2h ，故可采用下列公式计算污泥斗容积。
4.污泥排放量的计算
（2）确定混合液污泥浓度
（3）确定曝气池容积
（4）确定曝气池各部尺寸
3.曝气系统的计算与设计
（1）平均时需氧量的计算
（2）最大时需氧量
（3）每日去除BOD5 值
（4）去除每kgBOD 的需氧量
（5）最大时需氧量与平均时需氧量之比
4.供气量的计算
采用微孔曝气器，敷设于距池底0.2m 处，淹没水深 4.0m ，计算温度按最不利条件考虑，本设计定为30 C。查表6-2得：水中溶解氧饱和度
Cs（20）=9.17mg/L ；Cs（30）=7.63mg/L
（1）空气扩散器出口处的绝对压力
(2)空气离开曝气池面时氧气的百分比
(3)曝气池混合液中平均氧饱和度
(4)换算为在20 C条件下，脱氧清水的充氧量
( 5 )曝气池平均时供气量
( 6 )曝气池最大时供气量
(7)去除每kgBOD5 的供气量
(8)每m3污水的供气量
( 9 )曝气系统
六、活性污泥法运行管理
在活性污泥系统投产运行时，运行管理人员不仅应熟悉处理设备的构造和功能，还要深入掌握设计内容和设计意图。对于城市污水和性质与其相类似的工业废水，在投产前首先进行的是培养活性污泥，对于其他工业废水，除培养活性污泥外，还需要对活性污泥进行驯化，使其适应所处理废水的特点。
当活性污泥的培养驯化结束后，还应进行试运行，以确定系统的最佳运行条件。
1.活性污泥的培养
根据污水水量、水质和污水处理厂(站)的条件，可采用的活性污泥培养法有下列几种：
( 1)全流量连续直接培养法
全部流量通过活性污泥系统的曝气池和二次沉淀池，连续进水和出水。二次沉淀池不排放剩余污泥，全部回流曝气池，直到MLSS 和SV 达到适宜数值
为止
为了加快培养速度，减少培养时间，可考虑污水不经初次沉淀池处理，直
接进入曝气池；在不产生大量泡沫的前提下，提高供气量，以保证向混合液提供足够的溶解氧，并使其充分混合。也可以从同类的正在运行的污水处理厂提取一定数量的活性污泥进行接种。
活性污泥培养驯化期间必须考虑满足微生物的营养物质保持平衡。
（2）流量分段直接培养法
采用连续进水和出水方式运行，控制污水投配流量，使其随形成的污泥量
的增加而增加。即将培养期分为几个阶段，最后使污水投配流量达到设计流
量，MLSS 达到适宜浓度。
（3）间歇培养法
适用于生活污水所占比例较小的城市污水处理厂。将污水引入曝气池，水
量约为曝气池容积的50 %?70 %，曝气4?6h，再静止1?1.5h。排放上清液，
排放量约占总水量的50%左右。此后再注入污水，重复上述操作，每天1?3 次，直到混合液中的SV达到15%?20%为止。
水温在15 °C以上的条件下，一般营养比较平衡的城市污水，经7?15d的培养，即可达到上述情况。为了缩短培养时间，也可以考虑用同类污水处理厂的剩余活性污泥进行接种。
2.活性污泥的驯化
对工业废水，除培养外，还需对活性污泥进行驯化，使其适应所处理的废水。常用的驯化方法可分为异步驯化法和同步驯化法。异步驯化法是先培养后驯化，即先用生活污水或粪便稀释水将活性污泥培养成熟，此后再逐步增加工业废水在混合液中的的比例，以逐步驯化污泥。同步驯化法则是在用生活污水培养活性污泥的开始，就投加少量的工业废水，以后则逐步提高工业废水在混合液中的的比例，逐步使活性污泥适应工业废水的特性。驯化阶段以全部使用工业废水而结束。
3.活性污泥系统的试运行
活性污泥培驯成熟后，就开始试运行。试运行的目的是确定活性污泥系统的最佳运行条件。在系统的运行中，作变数考虑的因素有混合液污泥浓度、空气量、污水注入方式等；如采用生物吸附法，则还有污泥再生时间和吸附时间的比值；如采用曝气沉淀池，还要确定回流窗孔开启高度；如工业废水养料不足，还应确定氮、磷的投加量等。将这些变数组合成几种运行条件分阶段实验，观察各种条件的处理效果，并确定最佳运行条件，这就是试运行的任务。
活性污泥法要求在曝气池内保持适宜的营养物与微生物的比值，供给所需要的
氧，使微生物与有机污染物很好地接触，并保持适当的接触时间等。如前所述，营养物与微生物的比值一般用污泥负荷率加以控制，其中营养物数量由流入污水量和浓度所决定，因此应通过控制活性污泥的浓度来维持适宜的污泥负荷率。不同的运行方式有不同的污泥负荷率，运行的混合液污泥浓度就是以其运行方式的适宜污泥负荷率作为基础确定的，并在是试运行过程中确定最佳条件下的Ns 值和MLSS 值。
MLSS 值最好每天都能够测定，如SVI 值稳定时，也可用污泥沉降比暂时代替MLSS 值的测定。根据测定的MLSS 值或污泥沉降比，便可控制污泥回流量和剩余污泥量，并获得这方面的运行规律。此外，也可通过相应的污泥龄加以控制。
关于空气量，应满足供氧和搅拌这两者的要求。在供氧上应使最高负荷时混合液溶解氧含量保持在1?2mg/L左右。搅拌的作用是使污水与污泥充分混
合，因此搅拌程度应通过测定曝气池表面、中间和池底各点的污泥浓度是否均匀而定。
活性污泥系统有多种运行方式，在设计中应予以充分考虑，各种运行方式的处理效果，应通过试运行阶段加以比较观察，然后确定出最佳效果的运行方式及其各项参数。在正式运行过程中，还可以对各种运行方式的效果进行验证。
4.活性污泥系统运行效果的检测
试运行确定最佳条件后，即可转入正常运行。为了经常保持良好的处理效果，积累经验，需要对处理情况定期进行检测。检测工程如下：
1）反映处理效果的工程：进出水总的和溶解性的BOD 、COD ，进出水总的和挥发性的SS，进出水的有毒物质（对应工业废水）；
2）反映污泥情况的工程：污泥沉降比（SV％）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧（DO）、微生物观察等；
3）反映污泥营养和环境条件的工
程：氮、磷、pH、水温等。
一般SV%和溶解氧最好2?4h测定一次，至少每班一次，以便及时调整回流污泥量和空气量。微生物观察最好每班一次，以预示污泥异常现象。除氮、磷、MLSS、MLVSS、SVI 可定期测定外，其他各项应每天测定一次。
此外，每天要记录进水量、回流污泥量和剩余污泥量，还要记录剩余污泥排放规律、曝气设备的工作情况、空气量和电耗等。上述检测工程如有条件，应尽可能进行自动检测和自动控制。
5.活性污泥系统运行过程中的异常情况
活性污泥系统在运行过程中，有时会出现异常情况，使处理效果降低，污泥流失。下面介绍运行中可能出现的几种主要的异常现象和对其采取的相应措施。
（1）污泥膨胀
正常的活性污泥沉降性能良好，含水率在99 ％左右。当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI 值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少（但较清澈），颜色也有异变，这就是污泥膨胀。污泥膨胀主要是由于丝状菌大量繁殖所引起，也有由污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。一般污水中碳水化合物较多，缺乏氮、磷、铁等养料，溶解氧不足，水温高或pH 值较低等都容易引起丝状菌大量繁殖，导致污泥膨胀。此外，超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀。排泥不通畅则引起结合水性污泥膨胀。
为了防止污泥膨胀，首先应加强操作管理，经常检测污水水质、曝气池内溶解氧、污泥沉降比、污泥指数和进行显微镜观察等。如发现不正常现象，就需采取预防措施。一般可调整、加大空气量，及时排泥，在有可能时采取分段进水，以减轻二次沉淀池的负荷等。
当污泥发生膨胀后，解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施。如缺氧、水
温高等，可加大曝气量，或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS 值，使需氧量减少等；如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS 值，以调整负荷。必要时还要停止进水，“闷曝”一段时间。如缺乏氮、磷、铁等养料，可投加硝化污泥或氮、磷等成分。如pH 值过低，可投加石灰等调节pH 值。若污泥大量流失，可投加5?10mg/L氯化铁，帮助凝聚，刺激菌胶团生长；也可投加漂白粉或液氯（按干污泥的0.3 %?0.6 %投加），抑制丝状菌繁殖，特别能控制结合水性污泥膨胀。也可投加石棉粉末、硅藻土、粘土等惰性物质，降低污
泥指数。污泥膨胀的原因很多，以上只是污泥膨胀的一般处理措施。
（2）污泥腐化
在二次沉淀池有可能由于污泥长期滞留而产生厌气发酵，生成H2S 、CH4
等气体，从而使大块污泥上浮的现象。上浮的污泥腐败变黑，产生恶臭。此时也不是全部污泥上浮，大部分污泥都是正常排出或回流。只有积在死角长期滞留的污泥才腐化上浮。防止污泥腐化上浮的措施有：安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；消除沉淀池的死角区；加大池底坡度或改进池底刮泥设备不使污泥滞留于池底；及时排泥和疏通堵塞等。
（3）污泥上浮
污泥在二次沉淀池呈块状上浮的现象，并不是由于腐败所造成的，而是由于在曝气池内污泥龄过长，硝化进程较高（一般硝酸铵达5mg/L ），在沉淀池底部产生反硝化，硝酸盐中的氧被利用，氮即呈气体脱出附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。所谓反硝化是指硝酸盐被反硝化菌还原成氨和氮的作用。反硝化作用一般在溶解氧低于0.5 mg/L时发生，并在实验室静沉30?90min 以后发生。因此，为防止这一异常现象发生，应增加污泥回流量或及时排出剩余污泥，在脱氮之前即将污泥排除，或降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低溶解氧等，使之不进行到硝化阶段。
（4）污泥解体
处理水质混浊，污泥絮体微细化，处理效果变坏等则是污泥解体现象。导致这种异常现象的原因有运行中的问题，也有可能是由于污水中混入了有毒物质。
运行不当，如曝气过量，会使活性污泥微生物-营养的平衡遭到破坏，使微生物量减少并失去活性，吸附能力降低，絮凝体缩小质密，一部分则成为不易
沉淀的羽毛状污泥，处理水质浑浊，SVI 值降低等。当污水中存在有毒物质时，微生物会受到抑制或伤害，净化功能下降或完全停止，从而使污泥失去活性。一般可通过显微镜观察来判别产生的原因。当鉴别出是运行方面的问题时，应对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV％、MLSS 、DO、
Ns 等多项指标进行检查，加以调整。当确定是污水中混入有毒物质时，需查明来源，采取相应措施。
（5）泡沫问题
曝气池中产生泡沫，主要原因是污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。泡沫给生产操作带来一定困难，如影响操作环境，带走大量污泥。当采用机械曝气时，还能影响叶轮的充氧能力。消除泡沫的措施有：分段注水以提高混合液浓度；进行喷水或投加除沫剂。常用的除沫剂有机油、煤油等、投量约为0.5?1.5
mg/L。此外，用风机机械消泡，也是有效措施。
活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“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：0.02~0.2mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed VolatileLiquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指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； 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； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
传统活性污泥工艺：工艺特征：吸附和代谢的完整过程、完全生长周期、需氧量延池长逐渐降低。优点：处理效果好经验成熟。问题：前段缺氧后端富余能耗大、占地面积大基建费用高、对水质水量变化的适应性弱 曝气活性污泥工艺特点：分段进水多段进水、需氧和供氧平衡、耐冲击负荷能力强 完全混活性污泥工艺：特点：池中个点水质相同各部分有机物降解工况相同、抗冲击能力强、处理效果差与推流式、易出现污泥膨胀 吸附再生活性污泥工艺：特点：吸附池能接触时间短、占地面积小、耐冲击负荷能力强、处理效果低于传统法 SBR工艺（间歇式活性污泥法）：特点：工艺简单可省略掉二沉池和污泥回流设备、反应推动力大效率高、沉淀效果好、调节运行方式可脱氮除磷、便于自动控制、适用于中小型污水处理 AB法工艺：特点：无初沉池、AB段有各自的微生物群体、A段起到微生物选择器作用、处理效果好、可分期建设 活性污泥工艺发展方向：提高氧利用率、减少占地面积、减少运行费用、提供自动化水平、强化净化功能 普通生物滤池：原理：污水时间以滴状喷洒在滤料表面，与生物膜中的微生物充分接触，有机污染物被微生物吸附并降解，使污泥得以净化。优点：BOD去除率高运行稳定节约能源。缺点：占地面积大进水负荷低易阻塞有气味问题 高负荷生物滤池：特征：大幅提高了滤池负荷、限制进水BOD值、采用处理水回流技术、均化水质加大水力负荷减轻臭味抑制滤池蝇 塔式生物滤池：特征：滤层内部的分层微生物的优势菌种、能抵御较高的冲击负荷、水量不超过10000m3/d、充氧效果好污染物降解速度快 曝气生物滤池：原理：过滤生物吸附与生物代谢作用净化污水。特征：三相接触充分O2的转移效率高、不需要沉淀池占地少、滤料3-5mm比表面积大微生物附着力强、不需要污泥回流无污泥膨胀。 向上曝气生物滤池的特点：在整个滤池高度上提供正压条件避免短流、延长反冲洗周期减少清洗时间和水,气的量 生物转盘：净水机理：当转盘浸没水中时有机物被生物膜吸附、转盘离开水面时固着水层从空气中吸收氧转移到生物膜和污水中、盘的搅动使大气中的氧进入水中、生物膜与水及空气交替接触去除BOD COD工艺特征：转速可调适用性强、耐冲击负荷、不需要污泥回流动力消耗低、不产生池蝇 生物接触氧化池：特征：采用蜂窝状波纹板状软性纤维状填料形成生物膜立体结构、完全混合型流态充氧抑制厌氧膜的增殖、负荷高处理时间短、可间歇运行、不需要污泥回流不产生污泥膨胀 厌氧法工艺：特征：污泥回流可降低停留时间、真空脱气设备可避免污泥上浮、冷却器使混合液降温抑制甲烷菌在沉淀池内活动 厌氧生物滤池：机理：涂料表面形成厌氧生物膜污水淹没通过滤料水中的有机物被截流吸附及分解。特征：生物量浓度高、抗冲击负荷能力强、不需污泥回流运行管理方便、适合于处理多种浓度的有机废水 升流式厌氧污泥槽：特征：适合处理高中低浓度的有机废水、无需设沉淀池和污泥回流装置、无需填料节约费用提高了容积利用率
城市污水活性污泥AB法处理工艺(Adsorption—Biooxidation) 该法由德国Bohuke教授首先开发，由A级曝气池、中间沉淀池、B级曝气池和最终沉淀池组成。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约20～40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。A级曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷 6kgBOD/(m3·d)以上，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，- 48 - Technical Department Document 泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力，B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A 段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A 段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低
的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。 目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。 AB法在欧洲已经得到广泛应用，到1987年止，已经有22家AB 法污水处理厂投产，21家在建设和规划中。近年来，国内有关单位也对AB法进行了研究，并取得了一些成果，实践证明该工艺是近代污水处理技术中的一项新发展。 1 进水 2 细格栅 3 沉砂池 4 A段曝气池 5 中间沉淀池 6 回流污泥 7 剩余污泥回流 8 浮滓去除 9 污泥调节池 10 B 段曝气池 11 最终沉淀池 12 出水排放 13 剩余污泥至另一处理厂 14 格栅截留物排除 15 沉砂排除 AB工艺的主要特征 1) A级污泥负荷很高，B级污泥负荷较低； A级和B级的微生物群体特性明显不同，并通过互不相关的两套回流系统严格分开。 - 49 - Technical Department Document 2) 不设一沉池，使A级成为一个开放性的生物动力学系统。 3) A级可以根据污水组分的不同实行好氧或缺氧运行。 AB工艺的典型设计参数
活性污泥法的基本原理 一．基本概念和工艺流程 （一）基本概念 1．活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理。 2．活性污泥：颜色呈黄褐色，有大量微生物组成，易于与水分离，能使污水得到净化，澄清的絮凝体 （二）工艺原理 1．曝气池：作用：降解有机物（BOD5） 2．二沉池：作用：泥水分离。 3．曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合 4．回流装置：作用：接种污泥 5．剩余污泥排放装置：作用：排除增长的污泥量，使曝气池内的微生物量平衡。 混合液：污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。 二．活性污泥形态和活性污泥微生物 （一）形态： 1、外观形态：颜色黄褐色，絮绒状 2．特点：①颗粒大小：0.02－0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%，C<1%固体物质。④比重1.002－1.006，比水略大，可以泥水分离。 3.组成：
有机物：{具有代谢功能，活性的微生物群体Ma {微生物内源代谢，自身氧化残留物Me {源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi 无机物：全部有原污水挟入Mii （二）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用 1．细菌：占大多数，生殖速率高，世代时间性20-30分钟； 2．真菌：丝状菌→污泥膨胀。 3．原生动物 鞭毛虫，肉足虫和纤毛虫。 作用：捕食游离细菌，使水进一步净化。 活性污泥培养初期：水质较差，游离细菌较多，鞭毛虫和肉足虫出现，其中肉足虫占优势，接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟，出现带柄固着纤毛虫。 ☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。 4．后生动物：（主要指轮虫） 在活性污泥处理系统中很少出现。 作用：吞食原生动物，使水进一步净化。 存在完全氧化型的延时曝气补充中，后生动物是不质非常稳定的标志。 （三）活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长 四个阶段： 1．适应期（延迟期，调整期）
序批式活性污泥法（SBR工艺）除磷_水处理技术SBR工艺是按时间顺序进行进水，反应（曝气）、沉淀、出水、排泥等五个程序进行操纵，从污水的进进开始到排泥结束称为一个操纵周期，这种操纵通过微机程序控制周而复始反复进行，从而达到污水处理之目的。因此SBR工艺最明显的工艺特点是不需要设置二沉池和污水，污泥回流系统；通过程序控制公道调节运行周期使运行稳定，并实现除磷脱氮；不设二沉淀池及省却回流系统，占地少，投资省，基建和运行费低，适合于中小水量污水处理的工艺，但由于该工艺是稳定状态下运行的活性污泥工艺，产业化运用时间较短，尚无十分成熟的设计、运行、治理经验，因此SBR工艺是一种尚处于发展、完善阶段的技术。
MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)指的是改良式序列间歇反应器，是C.Q.Yang等人根据SBR技术特点，结合传统活性污泥法技术,研究开发的一种更为理想的污水处理系统。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。采用单池多格方式,结合了传统活性污泥法和SBR 技术的优点。不但无需间断流量,还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门。通过中试研究及生产性应用，证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。
特点 1.1 MSBR的基本组成反应器由三个主要部分组成:曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格交替分别作为SBR和澄清池。 1.2MSBR的操作步骤在每半个运行周期中，主曝气格连续曝气，序批处理格中的一个作为澄清池(相当于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一个序批处理格则进行以下一系列操作步骤。 UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB） 厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/m3.d，最高的可达30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。 本文试图就UASB的运行机理和工艺特征以及UASB的设计启动等方面作一简要阐述。
活性污泥系统的工艺计算与设计 一、设计应掌握的基础资料与工艺流程的选定 活性污泥系统由曝气池、二次沉淀池及污泥回流设备等组成。其工艺计算与设计主要包括5方面内容，即 ①工艺流程的选择； ②曝气池的计算与设计； ②曝气系统的计算与设计； ④二次沉淀池的计算与设计； ⑤陌泥回流系统的计算与设计。 进行活性污泥处理系统的工艺计算和设计时，首先应比较充分地掌握与废水、污泥有关的原始资料并确定设计的基础数据。主要是下列各项： ①废水的水量、水质及变化规律； ②对处理后出水的水质要求； ③对处理中所产生污泥的处理要求； ④污泥负荷率与BOD5去除率： ⑤混合液浓度与污泥回流比。 对生活污水和城市废水以及性质与其相类似的工业废水，人们已经总结出一套较为成熟和完整的设计数据可直接应用。而对于一些性质与生活污水相差较大的工业废水或城市废水，则需要通过试验来确定有关的设计数据， 选定废水和污泥处理工艺流程的主要依据就是的前述的①、②、③各项内容和据此所确定的废水和污泥的处理程度。 在选定时，还要综合考虑当地的地理位置、地区条件、气候条件以及施工水平等因素，综合分析本工艺在技术上的可行性和先进性及经济上的可能性和合理性等。特别是对工程量大、建设费用高的工程，需要进行多种工艺流程比较之后才能确定，以期使工程系统达到优化。 二、曝气池的计算与设计 曝气他的计算与设计主要包括：①曝气池（区）容积的计算；②需氧量和供气量的计算； ③池体设计等几项。 1．曝气池（区）容积的计算 （1）计算方法与计算公式 计算曝气区容积，常用的是有机负荷计算法。也称BOD5负荷计算法。负荷有两种表示方法，即污泥负荷和容积负荷。曝气池（区）容积计算公式列于表3—17—19中。
活性污泥法工艺流程 （活性污泥法、微孔曝气器、管式曝气器、污水厂、水处理工艺）活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 活性污泥法工艺流程图： 一、活性污泥法由五部份组成： ①曝气池：反应主体；②二沉池： 1)进行泥水分离，保证出水水质；2)保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度；③回流系统： 1)维持曝气池的污泥浓度;2)改变回流比，改变曝气池的运行工况；④剩余污泥排放系统： 1)是去除有机物的途径之一；2)维持系统的稳定运行；⑤供氧系统：提供足够的溶解氧。 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。 第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。 第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。 经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
五种典型的工艺 （1）间歇活性污泥法（SBR） 间歇活性污泥法也称序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor-SBR），它由个或多个SBR池组成，运行时，废水分批进入池中，依次经历5个独立阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置。进水及排水用水位控制，反应及沉淀用时间控制，一个运行周期的时间依负荷及出水要求而异，一般为4～12h，其中反应占40％，有效池容积为周期内进水量与所需污泥体积之和。 比连续流法反应速度快，处理效率高，耐负荷冲击的能力强；由于底物浓度高，浓度梯度也大，交替出现缺氧、好氧状态，能抑制专性好氧菌的过量繁殖，有利于生物脱氮除磷，又由于泥龄较短，丝状菌不可能成为优势，因此，污泥不易膨胀；与连续流方法相比，SBR法流程短、装置结构简单，当水量较小时，只需一个间歇反应器，不需要设专门沉淀池和调节池，不需要污泥回流，运行费用低。 (2) 吸附再生(接触稳定)法 这种方式充分利用活性污泥的初期去除能力，在较短的时间里(10～40min)，通过吸附去除废水中悬浮的和胶态的有机物，再通过液固分离，废水即获得净化，BOD5可去除85％～90％左右。吸附饱和的活性污泥中，一部分需要回流的，引入再生池进一步氧化分解，恢复其活性；另一部分剩余污泥不经氧化分解即排入污泥处理系统。 分别在两池(吸附池和再生他)或在同一池的两段进行。它适应负荷冲击的能力强，还可省去初次沉淀池。主要优点是可以大大节省基建投资，最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水，如制革废水、焦化废水等，工艺灵活。但由于吸附时间较短，处理效率不及传统法的高。（3）氧化沟 氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式，它的平面象跑道，沟槽中设置两个曝气转刷（盘），也有用表面曝气机、射流器或提升管式曝气装置的。曝气设备工作时，推动沟液迅速流动，实现供氧和搅拌作用。 与普通曝气法相比，氧化沟具有基建投资省，维护管理容易，处理效果稳定，出水水质好，污泥产量少，还有较好的脱N、P作用，适应负荷冲击能力强等优点。 （4）连续进水周期循环延时曝气活性污泥法（ICEAS） ICEAS反应器前部设有预反应区（占池容积的10%）。反应池由预反应区和主反应区组成，并实现连续进水，间歇排水。预反应区一般处在厌氧和缺氧状态，有机物在此被活性污泥吸附，该区还具有生物选择作用，抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀。被吸附的有机物在主反应区内被活性污泥氧化分解。 反应连续进水，解决了来水与间歇进水不匹配的矛盾。但该工艺沉淀效果较差、净化效果变差，易发生污泥膨胀，污泥负荷较低，反应时间长，设备容积增大，投资较大。 （5）生物脱氮除磷工艺（A/A/O） 污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为聚磷菌可以吸收小分子有机物（如VFA），并以PHB的形式贮存在体内，其所需的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化细菌利用废水中的有机基质对随回流混合液带入的NO3- 进行反硝化。废水进入好氧池时，废水中有机物的浓度较低，聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量，供细菌增殖，同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，随后以剩余污泥的形式排出系统。系统中好氧区的有机物浓度较低，正有利于该区中自养硝化菌的生长。 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能；工艺简单，水力停留时间较短；SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；污泥中磷含量高，一般为 2.5%以上；厌氧-缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以
水污染控制工程课程设计城镇污水处理厂设计 指导教师刘军坛 学号 130909221 姓名秦琪宁
目录 摘要 (3) 第一章引言 (4) 1.1设计依据的数据参数 (4) 1.2设计原则 (5) 1.3设计依据 (5) 第二章污水处理工艺流程的比较及选择 (6) 2.1 选择活性污泥法的原因 (6) 第三章工艺流程的设计计算 (7) 3.1设计流量的计算 (7) 3.2格栅 (9) 3.3提升泵房 (9) 3.4沉砂池 (10) 3.5初次沉淀池和二次沉淀池 (11) 3.6曝气池 (15) 第四章平面布置和高程计算 (25) 4.1污水处理厂的平面布置 (25) 4.2污水处理厂的高程布置 (26) 第五章成本估算 (27) 5.1建设投资 (27) 5.2直接投资费用 (28) 5.3运行成本核算 (29) 结论 (29) 参考文献： (30) 致谢 (30)
摘要 本设计采用传统活性污泥法处理城市生活污水，设计规模是200000m3/d。该生活污水氨氮磷含量均符合出水水质，不需脱氮除磷，只考虑除掉污水中的SS、BOD、COD。传统活性污泥法是经验最多，历史最悠久的一种生活污水处理方法。污泥处理工艺为污泥浓缩脱水工艺。污水处理流程为：污水从泵房到沉砂池，经过初沉池，曝气池，二沉池，接触消毒池最后出水；污泥的流程为：从二沉池排出的剩余污泥首先进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入贮泥池，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。本设计的优势是：设计流程简单明了，无脱氮除磷的设计，节省了成本，该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。 关键词：城市污水传统活性污泥法污泥浓缩
活性污泥法工艺的原理 一、活性污泥的形态、组成与性能指标 1.活性污泥法工艺 活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成（图2-5-1)。废水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化成为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放；分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出。 2.活性污泥的形态和组成 活性污泥通常为黄褐色（有时呈铁红色）絮绒状颗粒，也称为“菌胶团”或“生物絮凝体”，其直径一般为0.02~2mm；含水率一般为99.2%~99.8%，密度因含水率不同而异，一般为1.002~1.006g/m3；活性污泥具有较大的比表面积，一般为20~100cm2/mL。 活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质的不同而异。例如，城市污水处理系统中的活性污泥，其有机成分占75%~85%，无机成分仅占15%~25%。活性污泥中有机成分主要由生长在活性污泥中的微生物组成，这些微生物群体构成了一个相对稳定的生态系统和食物链（如图2-5-2所示），其中以各种细菌及原生动物为主，也存在着真菌、放线菌、酵母菌以及轮虫等后生动物。在活性污泥上还吸附着被处理的废水中所含有的有机和无机固体物质，在有机固体物质中包括某些惰性的难以被细菌降解的物质。
活性污泥工艺的设计计算方法活性污泥工艺是城市污水处理的主要工艺，它的设计计算有三种方法：污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。三种方法在操作上难易程度不同，计算结果的精确度不同，直接关系到设计水平、基建投资和处理可靠性。正因为如此，国内外专家都在进行大量细致的研究，力求找出一种精确度更高而又便于操作的计算方法。 1污泥负荷法 这是目前国内外最流行的设计方法，几十年来，运用该法设计了成千上万座污水处理厂，充分说明它的正确性和适用性。但另一方面，这种方法也存在一些问题，甚至是比较严重的缺陷，影响了设计的精确性和可操作性。 污泥负荷法的计算式为［1］ V=24LjQ／1000FwNw=24LjQ／1000Fr(1) 污泥负荷法是一种经验计算法，它的最基本参数Fw(曝气池污泥负荷)和Fr(曝气池容积负荷)是根据曝气的类别按照以往的经验设定，由于水质千差万别和处理要求不同，这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围，例如我国的规范对普通曝气推荐的数值为Fw=0.2～0.4 kgBOD/(kgMLSS·d) Fr=0.4～0.9 kgBOD/(m3池容·d) 可以看出，最大值比最小值大一倍以上，幅度很宽，如果其他条件不变，选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍或一倍以上，基建投资也就相差很多，在这个范围内取值完全凭经验，对于经验较少的设计人来说很难操作，这是污泥负荷法的一个主要缺陷。
污泥负荷法的另一个问题是单位容易混淆，譬如我国设计规范中Fw的单位是kgBOD/ (kgMLSS·d)，但设计手册中则是kgBOD/(kgMLVSS·d)，这两种单位相差很大。MLSS是包括无机悬浮物在内的污泥浓度，MLVSS则只是有机悬浮固体的浓度，对于生活污水，一般MLVSS=0.7MLSS，如果单位用错，算出的曝气池容积将差30%。这种混淆并非不可能，例如我国设计手册中推荐的普通曝气的Fw为0.2～0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)［2］，其数值和设计规范完全一样，但单位却不同了。设计中经常遇到不知究竟用哪个单位好的问题，特别是设计经验不足时更是无所适从，加上近年来污水脱氮提上了日程，当污水要求硝化、反硝化时，Fw、Fr取多少合适呢? 污泥负荷法最根本的问题是没有考虑到污水水质的差异。对于生活污水来说，SS和B OD浓度大致有数，MLSS与MLVSS的比值也大致差不多，但结合各地的实际情况来看，城市污水一般包含50%甚至更多的工业废水，因而污水水质差别很大，有的SS、BOD值高达300～400 mg/L，有的则低到不足100 mg/L，有的污水SS/BOD值高达2以上，有的SS值比BOD值还低。污泥负荷是以MLSS为基础的，其中有多大比例的有机物反映不出来，对于相同规模、相同工艺、相同进水BOD浓度的两个厂，按污泥负荷法计算曝气池容积是相同的，但当SS/BOD值差异很大时，MLVSS也相差很大，实际的生物环境就大不相同，处理效果也就明显不同了。 综上所述，污泥负荷法有待改进。因此，国际水质污染与控制协会(IAWQ)组织各国专家，于1986年首次推出活性污泥一号模型(简称ASM1)［3］，1995年又推出了活性污泥二号模型(简称ASM2)［4、5］。 2数学模型法 数学模型法在理论上是比较完美的，但在具体应用上则存在不少问题，这主要是由于污水和污水处理的复杂性和多样性，即使是简化了的数学模式，应用起来也相当困难，从而阻碍了它的推广和应用。到目前为止，数学模型法在国外尚未成为普遍采用的设计方法，而在我国还没有实际应用于工程，仍停留在研究阶段。
第一节活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“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。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指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； 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； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
简述活性污泥法污水处理新工艺详细说明伴随着经济发展和城市化进程的不断推进，城市环境问题日益突出，给自然环境造成了巨大的压力。由于在相当长的一段时期，人们对环境污染的后果缺乏认识，致使城市环境污染问题日益严重。用污泥处理设备处理造纸厂白液，可回收白液中的纸浆，提高造纸厂回收率。若都用振动脱水机对酿酒厂的酒槽和造纸厂的白液进行脱水处理，对废弃物的回收再利用和消除污染公害，具有十分重要的意义。 活性污泥法污水处理机械设备的设计 活性污泥是当前应用最为广泛的一种生物处理技术。活性污泥就是生物絮凝体，上面栖息、生活着大量的好氧微生物，这种微生物在氧分充足的环境下，以溶解型有机物为食料获得能量、不断生长，从而使污水得到净化。该方法主要用来处理城市污水和低浓度的有机工业污水。所用设备一般由曝气池、二沉池、污泥回流和剩余污泥排出系统构成，曝气池是其中最主要的系统。 活性污泥法的基本流程 由初沉池、曝气池、二沉池、供氧装置以及回流设备组成。由初沉池流出的污水与二沉池底部流出的回流污泥混合后进入 曝气池，并在曝气池充分曝气，使活性污泥处于悬浮状态，并与
污水充分接触，同时保持曝气池好氧条件，保证好氧微生物的正常生长和繁殖。污水中的可溶性有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解，使污水得到净化。二次沉淀的作用：一是将活性污泥与已被净化的水分离;二是浓缩活性污泥，使其以较 高的浓度回流到曝气池。二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池，以提高初沉效果。 活性污泥法的工艺 曝气池实际上是一种生化反应器，是活性污泥系统的核心设备，活性污泥系统的净化效果，在很大程度上取决于曝气池的功能是否能够正常发挥。混合液的流态曝气池可分为推流式、完全混合式和二池结合型三类。严格来说，推流式和完全混合式只具理论上的意义，工程实践中曝气池的构造和曝气方式密切相关。根据曝气方式的不同，曝气池又可分为鼓风曝气式曝气池和机械曝气式曝气池。 污水处理的主要任务就是用各种方法将生活污水和生产废 水中所含的污染物分离出来，或将其转化为无害的物质，从而使污水得以净化。按其作用原理可将污水处理方法分为不溶态污染物的分离技术(简称为物理法)、污染物的化学转换技术(简称化 学法)、溶解态污染物的物理化学转换技术(简称物化法)、污染 物的生物化学转换技术(简称生化法)等4大类。而按照处理程度
活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ① 曝气池：反应主体 ② 二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池的污泥浓度。 ③ 回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④ 剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤ 供氧系统： 提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ① 废水中含有足够的可容性易降解有机物； ② 混合液含有足够的溶解氧； ③ 活性污泥在池呈悬浮状态； ④ 活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤ 无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ① 物理性能：“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：20~100cm 2/ml 。 ② 生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a ）、微生物源代的残留物（M e ）、吸附的原废水 中难于生物降解的有机物（M i ）、无机物质（M ii ）。 2、活性污泥中的微生物： 剩余活性污泥 回流污泥 二次 沉淀池 废曝气池 初次 沉淀池 出水 空气
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指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； 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； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
污水活性污泥处理工艺的基本原理 污水活性污泥处理工艺是在20世纪初的1914年在英国曼彻斯特建成试验厂创始的，迄今恰值它的百年华诞。100年来，活性污泥工艺在几代专家和工程技术人员的精心努力下，通过对污水处理的生产实践，在技术上取得了全方位的发展与进步。 活性污泥工艺在对生活污水，城市污水以及有记性工业废水，处理功能方面的优势，得到了充分地发挥，除对有机污染物的讲解外，在生物脱氮，除磷理论上取得显著成果，使活性污泥处理工艺赋有良好的脱氮，除磷功能。 在对活性污泥工艺系统组成，运行的改进方面也取得成果，使活性污泥工艺系统的组成简化，运行灵活、多样，提高了工艺系统的科学性和实用性。开创出同步降解有机污染物、脱氮除磷的工艺系统。 当前，活性污泥工艺系统在世界范围内，在污水生物处理领域中是技术发展、工艺创新最显著，应用最广泛的一种处理技术，是城市污水、有机工业废水首选处理技术。可以预见，活性污泥工艺必将取得进一步的发展，也必将在我国的水环境污染防治事业中发挥更大的作用。活性污泥工艺系统在当前是谁环境污染防治技术的主力军。 污水活性污泥工艺系统的概念与基本工艺流程 活性污泥系统是以“活性污泥”作为主体处理手段的污水生物处理工艺技术。 通过一个小型试验来对“活性污泥”进行认识。将经过沉淀处理后的生活污水注入沉淀管（或事宜的器皿）中，然后注入空气对污水加以曝气，并使生活污水保持下列条件；水温在20℃左右、水中溶解氧值介于1-3㎎，pH在6-8之间，每日保留沉淀物，更换部分污水，注入经过沉淀处理后的新鲜生活污水，这样的操作持续一段时间（10天到20周）后，在污水中即将形成一种呈黄褐色絮凝状的群体，这种絮凝体易于沉降与水分离，污水已得到净化处理，水质澄清，这种絮凝体主要是由大量繁殖的以细菌为主体的微生物所构成，是一种生物性污泥你，它就是“活性污泥”。 城市污水活性污泥工艺处理系统的正式运行程序： 经格栅、沉砂池、沉淀池等完整的预处理各项处理工艺处理后的城市污水，从曝气池的首端进入，与此同时，从二次沉淀池底部排出，并通过污泥回流系统，回流的部分污泥也同一首端进入曝气池。
活性污泥法处理工艺12种方法分析 活性污泥法、生物膜法、厌氧处理法、生物脱氮、除磷等工艺技术，是废水生物处理借助环境工程和化学工程的手段和方法，以微生物作用为主体开发出了种种用于控制和治理水污染治理的新方法。 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应。所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物。 1.活性污泥法的特点 曝气池中污泥浓度一般控制在2—3g/L，废水浓度高时采用较高数值； 废水在曝气池中的停留时间(HRT)常采用4—8h，视废水中有机物浓度而定； 回流污泥量约为进水流量的25％—50％左右； BOD和悬浮物去除率都很高，达到90％—95％左右。 2.作用原理 普通活性污泥法是依据废水的自净作用原理发展而来的。 3.不足之处 对水质变化的适应能力不强； 所供的氧不能充分利用，因为在曝气池前端废水水质浓度高、污泥负荷高、需氧量大，而后端则相反，但空气往往沿池长均匀分布，这就造成前端供氧量不足、后端供氧量过剩的情况。 因此，在处理同样水量时，同其他类型的活性污泥法相比，曝气池相对庞大、占地多、能耗费用高。 阶段曝气活性污泥法 阶段曝气法也称为多点进水活性污泥法，它是普通活性污泥法的一个简单的改进，可克服普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。 曝气池容积同普通活性污泥法比较可以缩小30％左右，但其出水差于普通活性污泥法。 渐减曝气法
克服普通活性污泥法曝气池中供氧、需氧不平衡另一个改进方法是将曝气池的供氧沿活性污泥推进方向逐渐减少，这即为渐减曝气法。 该工艺曝气池中有机物浓度随着向前推进不断降低、污泥需氧量也不断下降、曝气量相应减少。 吸附再生活性污泥法 吸附再生活性污泥法系根据废水净化的机理，污泥对有机污染物的初期高速吸附作用，将普通活性污泥法作相应改进发展而来。 特点： 回流污泥量比普通活性污泥法多，回流比一般在50％—100％左右 吸附池和再生池的总容积比普通活性污泥法曝气池小得多，空气用量并不增加，因此减少了占地和降低了造价。 具有较强的调节平衡能力，以适应进水负荷的变化 缺点是去除率较普通活性污泥法低，尤其是对溶解性有机物较多的工业废水，处理效果不理想。 完全混合活性污泥法 完全混合活性污泥法的流程和普通活性污泥法相同，但废水和回流污泥进入曝气池时，立即与池内原先存在的混合液充分混合。 (a)采用扩散空气曝气器的完全混合活性污泥法工艺流程； (b)采用机械曝气的完全混合活性污泥工艺流程； (c)合建式圆形曝气沉淀池。 1.优点： 微生物的代谢速率甚高； 废水水力停留时间往往较短，系统的负荷较高； 构筑物的占地较省。 2.缺点： 导致出水水质较差； 较易发生丝状菌过量生长的污泥膨胀等运行间题。 序批式活性污泥法