三．活性污泥的增长规律
1、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。
2、一般可用活性污泥的增长曲线来描述:（见附图1）
注意：1)间歇静态培养； 2)底物是一次投加；
3)图中同时还表示了有机底物降解和氧的消耗曲线。
● F/M 值:
在温度适宜、DO 充足、且不存在抑制物质的条件下，活性污泥微生物的增殖速率主要取决于微生物与有机基质的相对数量，即有机基质(Food )与微生物(Microorganism )的比值，即F/M 值。 F/M 值也是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。 实际上，F/M 值就是以BOD 5表示的进水污泥负荷(5sBOD L )，即： )(55d kgVSS kgBOD X V B Q L M F v
i
sBOD ???==
3、一般来说，可将增长曲线分为以下四个时期：
(1) 适应期；(2)对数增长期；(3)减速增长期；(4)内源呼吸期。
● 适应期:
(1)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；
(2)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。
(3) BOD 5、COD 等各项污染指标可能并无较大变化。
● 对数增长期：
(1) F/M 值高(>2.2d kgVSS kgBOD ?/5)，所以有机底物异常丰富，营养物质不是微生物增殖的控制因素； (2) 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；
(3) 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；
(4) 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
(5) 活性污泥的代谢速率极高，需氧量大；
(6) 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。
● 减速增长期:
(1) 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； (2) 微生物的增殖速率与残存的有机底物呈正比，为一级反应； (3) 有机底物的降解速率也开始下降；
(4) 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； (5) 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； (6) 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； (7) 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。
● 内源呼吸期:
(1)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； (2) 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； (3) 一般不采用这一阶段作为运行工况，但也有采用，如延时曝气法。
4、活性污泥增殖规律的应用：
(1)活性污泥的增殖状况，主要是由F/M 值所控制；
(2)处于不同增长期的活性污泥，其性能不同，处理出水的水质也不同；
(3)可以通过调整F/M 值，来调控曝气池的运行工况，以达到所要求的出水水质和活性污泥的良好性能； (4)推流式： 一段线段；
完全混合式： 一个点
5、有机物降解与微生物增殖：
活性污泥微生物增殖是微生物增殖和自身氧化（内源呼吸）两项作用的综合结果，所以，微生物的净增殖速率为： e
s g dt dx dt dx dt dx ??? ??-??? ??=???
??
式中：g
dt dx ???
??——活性污泥微生物的净增殖速率（d kgVSS /）
； u
s dt ds a dt dx ??? ??-=??? ??——活性污泥微生物的合成速率； a ——降解每5kgBOD 所产生的VSS 值，即产率系数（d kgBOD kgVSS ?5）；
v e
bx dt dx =???
??——活性污泥微生物自身氧化速率；
b ——每kgVSS 每日自身氧化的kg 数，即自身氧化系数（1
-d
）；
v x ——)(kg VSS 。
v u
g bx dt ds a dt dx -???
??-=???
?? 积分后，得出活性污泥微生物在曝气池内每日得净增长量为: v r bVX aQS x
-=?
式中: =?x 每日污泥增长量(VSS ),d kg /；r w X Q ?= ； Q ——每日处理废水量(d m /3
)； e i r S S S -=
i S ——进水5BOD 浓度(3
5/m kgBOD 或l mgBOD /5)； e S ——出水5BOD 浓度(3
5/m kgBOD 或l mgBOD /5)。
●
b a ,的经验值：
(1) 对于生活污水活与之性质相近的工业废水，65.0~5.0=a ，1.0~05.0=b ； (2) 几种工业废水的b a ,值:
● 通过小试求得： 将上式改写为: b VX QS a VX x v
r
v -=?
6、有机物降解与需氧:
微生物的代谢需要氧：(1)需要将一部分有机物氧化分解；
(2)也需要对自身细胞的一部分物质进行自身氧化。 需氧量: v r X V b S Q a O ?+?=''2 式中2O ——曝气池混合液的需氧量，d kgO /2；
'a ——代谢每5kgBOD 所需的氧量，d kgBOD kgO ?52/；
上式可改写成:
''''52b L a b X V S Q a X V O srBOD v
r
v +=+??=?
或 5
'
'''22srBOD r v r L b a S Q X V b a S Q O O +
=??+=?=
? 其中:
v
VX O 2
——单位重量污泥的需氧量，d kgVSS kgO ?/2； r
S Q O O ?=?2
2——去除每5kgBOD 的需氧量，d kgBOD kgO ?52/。
','b a 值的确定:
(1)活性污泥法处理城市污水时的2O ?和','b a 值:
(2)几种工业废水的','b a 值:
(3)试验法:
将上述方程式改写成:
''52
b L a X V O srBOD v
+=?
四．活性污泥法反应动力学及其应用
活性污泥法反应动力学:
——可以定量或半定量地揭示系统内有机物降解、污泥增长、耗氧等作用与各项设计参数、运行参数以及环境因素之间的关系； ——它主要包括: (1) 基质降解的动力学，涉及基质降解与基质浓度、生物量等因素的关系； (2) 微生物增长动力学，涉及微生物增长与基质浓度、生物量、增长常数等因素的关系； (3) 还研究底物降解与生物量增长、底物降解与需氧、营养要求等的关系。
在建立活性污泥法反应动力学模型时,有以下假设:
(1)除特别说明外，都认为反应器内物料是完全混合的，对于推流式曝气池系统，则是在此基础上加以修正； (2)活性污泥系统的运行条件绝对稳定；
(3)二次沉淀池内无微生物活动，也无污泥累积并且水与固体分离良好； (4)进水基质均为溶解性的，并且浓度不变，也不含微生物； (5)系统中不含有毒物质和抑制物质。
主要介绍：
劳伦斯——麦卡蒂（Lawrence —McCarty ）模式
莫诺德（Monod ）模式
酶促反应动力学公式（米—门公式）（Michaelis —Menton ）
(一) 活性污泥反应动力学的基础——米—门公式与莫诺德模式
A ． 米—门公式
Michaelis —Menton 提出酶的“中间产物”学说，通过理论推导和实验验证，提出了含单一基质单一反应的酶促反应动力学公式，即米—门公式：
S
K S
v m +=
m ax ν
式中：v ——酶促反应中产物生成的反应速率； m ax v ——产物生成的最高速率；
m K ——米氏常数（又称饱和常数，半速常数）； S ——基质浓度。
中间产物学说：P E ES S E +??+
米门公式的图示：
B.莫诺德模式：
1） Monod 于1942年和1950年曾两次进行了单一基质的纯菌种培养实验，也发现了与上述酶促反应类似的规律，
进而提出了与米门公式想类似的表达微生物比增殖速率与基质浓度之间的动力学公式，即莫诺德模式：
S
K S
s +?=
m ax μμ
式中： (
)x dt
dx
/=μ——微生物的比增殖速率，
； m ax μ——基质达到饱和浓度时，微生物的最大比增殖速率， S ——反应器内的基质浓度，mg/l ； s K ——饱和常数，也是半速常数。
2）
随后发现，用由混合微生物群体组成的活性污泥对多种基质进行微生物增殖实验，也取得了符合这种关系的结果。
3）可以假定：在微生物比增殖速率与底物的比降解速率之间存在下列比例关系：
v ∝μ
则与比增殖速率相对应的比底物降解速率也可以用类似公式表示，即： S
K S
S +=m ax νν
式中： x dt
ds
v )(
-=——比底物降解速率（1-d ）； m ax v ——底物的最大比降解速率； S ——限制增殖的底物浓度； s K ——饱和常数。
对于废水处理来说，有机物的降解是其基本目的，因此上式的实际意义更大。
莫诺德模式的图示：
莫诺德方程式的推论： （1）
在高底物浓度的条件下，即S >>s K ，呈零级反应，则有：
m ax μμ
= ， m ax νν=
X K X dt
dS
1m ax ==-?ν （2）
在低底物浓度的条件下，即S <
S K K
S 2m ax
==νν XS K dt
dS
2=-
?
(二) Lawrence —McCarty 模式：
1） Lawrence —McCarty 建议的排泥方式：
2） 两种排泥方式：I.剩余污泥从污泥回流系统排出； II.剩余污泥从曝气池直接排出。
第二种排泥方式的优点：1）减轻了二沉池的负担；2）可将剩余污泥单独浓缩处理；3）便于控制曝气池的运行。
3） 有关基本概念：
a 、微生物比增殖速率： X dt
ds
)(=μ b 、单位基质利用率： X dt
ds
q u )(
= c 、生物固体平均停留时间（又称细胞平均停留时间，在工程上习称污泥龄）： ——在反应系统内，微生物从其生成开始到排出系统的平均停留时间； ——也可以说是反应系统内的微生物全部更新一次所需要的平均时间；
——从工程上来说，就是反应系统内微生物总量与每日排放的剩余污泥量的比值，以c θ表示，单位为d ， 即： x
X
V c ??=θ
式中:x ?——每日增殖的微生物量，稳态运行时，就是每日排放的剩余污泥量。
因此：
1）按传统排泥方式： i
e w r
w c QX X Q Q X Q VX --+=
)(θ 简化后，则：r
w C
X
Q VX =
θ
2)按第二种排泥方式，则： i
e w w c QX X Q Q X Q VX --+=)(θ
简化后，w
C Q V =θ
由此可看出这种排泥方式更有利于控制和运行管理。 3)
μ
与c θ的关系：X dt dx /=
μ ，而 ()()T
T
c t x x ??=/θ， 所以有：μθ/1=c 或 c θμ/1=
(三) L —M 模式的基本方程式： 1. 第一基本方程式： 前面已有：
X K dt ds Y dt dx d u
-???
??= 式中 Y ——微生物的产率系数，5/kgBOD kgVSS ； d K ——自身氧化系数，又称衰减常数，1
-d ，（d k g V S k g V S ?/）；
经整理后： d c
K Yq -=θ1
表示的是污泥龄（c θ）与产率系数Y 、基质比利用速率（q ）及自身氧化系数之间的关系。
2. 第二基本方程式：
认同莫诺德模式： S
K S
s +=m ax
νν
a. 认为有机基质的降解速率等于其被微生物的利用速率，即
X dt ds q u
/?
?? ??==ν
S K XS q dt ds S u
+=?
?? ??m ax 式中： S ——反应器内的基质浓度；
m ax q ——单位生物量的最大基质利用速率； s K ——半速常数。
(四) L-M 模式的应用（基本方程的推论）
A. 第一导出方程——出水水质e S 与污泥龄c θ之间的关系：（对于完全混合式） 将 s
e e
u K S S v X dt ds q +==
max
)/( 代入： d c
K Yq -=θ1
则有：
d s
e e
c K K S S v Y -???? ?
?+=m ax 1θ1)()1(max --+=?d c c d s e K Yv K K S θθ
B.第二导出方程——曝气池内微生物浓度X 与污泥龄c θ的关系
对曝气池做有机底物的物料衡算：
底物的净变化率 = 底物进入曝气池的速率 - 底物从曝气池中消失的速率 e u e i T QS R V dt ds RQS QS dt ds V )1()/()/(0+-?-+==
V S S Q dt ds e i u
)(-=
??? ??? 代入第一基本方程有：)
1()(c d e i c K V S S Q Y X θθ+?-???=
由于Q V HRT t /==，则有：)
1()(c d e i c K S S Y t X θθ+-??=
上式说明：曝气池中微生物量浓度是与有机物的浓度、c θ和曝气时间等有关的。
式中t c θ=Φ，可以称为污泥循环因子，其物理意义为：活性污泥从生长到被排出系统期间与废水的平均接触次数。
C.第三导出方程——回流比R 与c θ之间的关系
对曝气池的生物量进行物料衡算：
（曝气池内生物量的净变化率）=（生物量进入曝气池的速率）-（生物量离开曝气池的速率）
X R Q V X K dt
ds Y QX RQX V dt dx d u
i r )1()(0+-??
????-???
?
?++== 其中 X dt ds q u /)/(=， 所以：
X R Q V X K Yq RQX
d r
)1()(+=??-+
d K Yq -=θ1
所以：
??
????
-+?=
X X R R V Q r c
11
θ 式中：r X ——回流污泥的浓度，可由下式估算： SVI
X r 6
10=
1） 是近似值；
2） 由SVI 算出的是MLSS 值，应再换算成MLVSS 。
D ．产率系数（Y ）与表观产率系数（obs Y ）之间的关系：
产率系数（Y ）是指单位时间内，微生物的合成量与基质降解量的比值，即： u
s
dt dS dt dX Y )()(-=
表观产率系数（obs Y ）是指单位时间内，实际测定的污泥产量与基质降解量的比值， 即： u
T obs dt dS dt dX Y )/()/(=
q X
dt dS X
dt dX Y u T obs //)/(/)/(μ==
?
将
c
θμ1
=
，以及d c
K Yq -=θ1 代入，则有： )1/(c d obs K Y Y θ+=
该式还提供了通过试验求Y 及d K 的方法，将其取倒数后得：
c d obs Y
K Y Y θ?+=1
1
以1/Y obs 对c θ作图，即可求得Y 及d K 值。 其中)(/e i obs S S Q x Y -?=
E. c θ与S e 及E 的关系：(见附图3)
c θ 升高 S e 下降 E 升高；
c θ 下降 S e 升高 E 下降
因此，对于一个活性污泥系统有一个(c θ)min 可以通过假定S e = S I 并代入
d e
s e c
K S K S v Y
-+=m ax 1
θ1
则有：
d i
s i c K S K S v Y -+=m ax m in )(1
θ
一般，Ks<
)(1
θ
F ．对方程式的推论 已有：S
K S
v v s +=m ax
因 v = q ，所以，S
K S
v q s +=m ax
活性污泥处理系统一般为低基质浓度，即Ks>>Se,所以， KS S K v q s
==
m ax
， 其中K=v max /K s
又： KS X
dt ds q u
==
)/( ，
所以：
KSX dt ds u =)/(
在稳态下，V S S Q t S S dt ds e i e i u
/)(/)()/(-=-=
所以： XV
S S Q KS q e i e )
(-=
=
Xq
S S Q V e i )
(-=
?
(五) 动力学参数的测定
动力学参数s K 、)(max max q v 、Y 、d K 是模式的重要组成部分，一般是通过实验来确定的。 1. s K 、)(max max q v 的确定： 将下式：e
s e S K S v v +=max
取倒数，得：max max 1
11v S v K v e +
?= 式中 ()X
dt ds q v u
/=
= 所以
e
I u S S tX
dt ds X q v -===)/(11 取不同的t 值，即可计算出
q v 11=值，绘制q
v 1
~1关系图， 图中直线的斜率为
K s 值，截距为1值。
2. Y 、d K 值的确定 已知
d c
K q Y -?=θ1
以及 tX
S S X dt ds q e
i u -=
=
)/( 取不同的c θ值，并由此可以得出不同的S e 值，代入上式，可得出一系列q 值。 绘制的c
q θ1
~关系图，图中直线的斜率为Y 值，截距为d K 值。
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
第十三章活性污泥法 填空题： 1、活性污泥法有多种处理系统，如法、法、法、法、法。 （举出五种即可） 2、活性污泥法对营养物质的需求如下，：N ：P ＝。 3、对硝化反应的环境影响因素主要有、、、和有毒物质。 4、活性污泥微生物增殖分为以下四个阶段（期）、、、。 5、活性污泥系统中，和的出现，其数量和种类在一定程度上还能预示和指示出水水质，因此也常称其为“ 指示性微生物” 6、活性污泥法处理系统运行中的异常情况：、、（写出三种即可）。 7、对生物脱氮反应的反硝化过程的环境影响因素主要有以下6个、、、 、、。 8、活性污泥由四部分物质组成：1. 2. 3. 4.。 名词解释： 1、污泥沉降比 2、MLVSS 3、氧转移效率 (E A) 4、BOD 污泥负荷率（标明公式，单位） 5、污泥容积指数（标明单位及计算公式） 6、MLSS 7、活性污泥的比耗氧速率（标明单位） 8、泥龄（标明单位） 9、污泥回流比 10、BOD—容积负荷率（标明单位） 11、污泥解体 12、污泥膨胀 13、污泥上浮 14、氧垂曲线同步驯化法 问答题：> 1、什么是活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？ 2、试指出污泥沉降比、污泥浓度、污泥容积指数在活性污泥法运行中的重要意义。 3、试讨论影响活性污泥法运行的主要环境因素。 4、衡量曝气设备效能的指标有哪些？什么叫充氧能力？什么叫氧转移效率？ 5、列出8种活性污泥工艺及其主要优点和缺点，每种系统应在什么时候使用？ 6、为什么多点进水活性污泥法的处理能力比普通活性污泥法高？ 7、说明吸附再生法的工艺特定和适用条件？ 8、什么叫污泥膨胀？什么情况下容易发生污泥膨胀？ 9、如果从活性污泥曝气池中取混合液500ml盛于500ml的量筒内，半小时后的沉淀污泥量为150ml，试计算活性污泥的沉降比。如果曝气池的污泥浓度为3000mg/L，求污泥指数。根据计算结果，你认为曝气池的运行是否正常？
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）
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
活性污泥法的现状及发展趋势 学院：生命科学与化学工程学院 学号：1111603112 __________ 班级：环境1111 ________ 姓名：_______ 宣锴____________
活性污泥法工艺的现状和发展趋势 1引言 活性污泥法是利用好氧微生物（包括兼性微生物）处理城市污水和工业废水的有效方法，其能够从废水中去除溶解和胶体类可生物降解的有机物质，以及能被活性污泥吸附的悬浮物质和其他一些无机盐类也能够去除，例如氮磷等化合物，在处理工业废水过程中，好氧活性污泥法主要用于处理厌氧出水，是一种非常广泛的生物处理方法其主要的机理是通过好氧微生物的生物化学代谢反应，分解工业废水中的有机物质，过程中涉及到活性污泥的吸附、凝聚和沉淀，能够有效的去除废水中的胶体和溶解性物质，从而净化废水。 该方法于 1913年在英国曼彻斯特市试验成功。 80多年来，随着生产上的应用和不断改进及对生化反应和净化机理进行广泛深入的研究，活性污泥法取得了很大发展，出现了多种运行方式，并正在改变那种用经验数据进行工艺设计和运行管理的现象。本文对各种活性污泥的组成、运行方式及其特点作简要的综述，同时谈谈活性污泥法的发展趋势。 2活性污泥构成简介 活性污泥是由活性微生物、微生物残留物、附着的不能降解的有机物和无机物所组成的褐色絮凝体，由大量细菌、真菌、原生动物和后生动物组成，以细菌为主，由不同大小的微生物群落组成，具有良好的沉降性和传质性能的菌胶团以结构丝状菌为骨架、胶团菌附着其上，并且具有不断生长的特性，增长过程和老化过程中脱落的碎片及其他游离细菌被附着或游离生长的原生动物和后生动物捕食。少量以无机颗粒为核心形成的致密颗粒也可能存在于系统之中，并具有良好的沉降性能。也就是说，具有良好结构的活性污泥是以丝状菌为骨架，胶团菌附着于其上而形成的，结构丝状菌喜低氧状态，在胶团菌的附着下，不断生长伸长，形成条状和网状污泥；没有丝状菌为骨架的絮体颗粒很小，附着于累枝虫等原生动物尸体上的絮体易产生反硝化作用，它们都易随二沉池出水流出。胶团菌与结构丝状菌之间相互依存，丝状微生物形成了絮体骨架，为絮体形成较大颗粒同时保持一定的松散度提供了必要条件。而胶团菌的附着使絮体具有一定的沉降性而不易被出水带走，并且由于胶团菌的包裹使得结构丝状菌获得更加稳定、良
1、活性污泥中微生物的生存条件 活性污泥（微生物）营养及生存的条件： 最佳水温：20—40℃，一般PH6—9，溶解氧是调节空气量来控制其在设计值范围，DO＞0.5mg/L，发生嫌气，DO（溶解氧）过大，污泥容易自身氧化。曝气池一般按照BOD5：N：P=100:5:1比例投加营养源。 根据城市生活废水处理设计经验及以往城市生活废水监测数据，城市生活废水的BOD5一般在100-300mg/L之间，本次取200mg/L，则BOD5数据为200mg/l*5m3/h*24h=24kg/d，则根据BOD5：N：P=100:5:1比例，需要N=1.2kg/d，P=0.24kg/d。 在本项目中，生活废水主要来源于日常生活过程中，其中包括化粪池的溢流水、厨房的洗涤水以及其他洗涤用水，就其成分而言，含有大量的氮、磷、硫等，能满足微生物的生存所需。但是当本项目实际运行过程中的废水流量不能达到本项目设计流量的要求时，需要添加营养源来保证活性污泥中的微生物基本生存需要。因此，当进水不足时，要满足活性污泥的最低生存条件，添加的营养源要随进水量Q变化而变化。 以添加葡萄糖（加强微生物的三磷酸循环，提高酚的去除率，加入小剂量10g/m3），尿素（CO(NH2)2，其中N占7/15），磷酸（H3PO4，其中P占31/98）为例，当进水流量Q变化时，添加的尿素和磷酸的质量（kg/d）为： 磷酸的混合物。在具体添加剂的计算时，应按照具体添加剂中尿素与磷酸（或者N、P）的含量计算。 2、项目运行注意事项
2.1 活性污泥的培养 本项目中活性污泥从其他地方获得，其中具备充足的降解用微生物，不需要培养就能直接使用。 在本项目设计中，接触氧化池的有效容积大约为25m3，系统正常运行后池内污泥SV30（30分钟沉降比）在30%-60%不等，计算出需要污泥量在7—15m3污泥。 注意事项： 控制曝气量:开始废水中的BOD5较低，DO不应太高，一般控制水中DO在2mg/l左右。 2.2 活性污泥的运行 活性污泥培养成熟后，就开始试运行。试运行的目的使确定最佳的运行条件。 在活性污泥系统的运行中，影响因素很多，混合液污泥浓度、空气量、污水量、污水的营养情况等。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，使微生物很好的和有机物相接触，全体均匀的保持适当的接触时间。 注意事项： 曝气池往往会出现泡沫，正常情况下泡沫量较少，这些泡沫类似肥皂泡，较轻，一吹即散。这表明，污泥负荷适当，运转正常，这是曝气池中供氧充足，溶解氧足够，污水处理效果较好。但是，如果曝气池中出现大量白色泡沫翻滚，具有粘度，不易自然破碎，而且不断增多，这就是异常现象。一般有2个原因，一是污泥问题，如果泡沫呈茶色、灰色，表示污泥泥龄过长，或曝气过大，污泥被打碎，吸附在泡沫上，这时应排泥；如果泡沫呈粘性，用手弄不碎，而且黏在手上，可能是污泥负荷过大，微生物对有机物的分解不完全。最后一种原因可能是PH冲击，原水进水PH变化过大，导致微生物对有机物的分解受限制。
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。
第三章废水好氧生物处理工艺（1）——活性 污泥法 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： 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 V olatile 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 V olume ）： 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 V olume 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。
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
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。
活性污泥实验 一、 实验目的 1、观察完全混合活性污泥处理系统的运行，掌握活性污泥处理法中控制参数（如污泥负荷、泥龄、溶解氧浓度）对系统的影响； 2、加深对活性污泥生化反应动力学基本概念的理解； 3、掌握生化反应动力学系数K 、Ks 、Vmax 、Y 、Kd 、a 、b 等的测定。 二、 实验原理 活性污泥好氧生物处理是指在有氧参与的条件下，微生物降解污水中的有机物。整个过程包括微生物的生长、有机底物降解和氧的消耗，整个过程变化规律如何正是活性污泥生化反应动力学研究的内容，活性污泥生化反应动力学内容包括： （1）底物的降解速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （2）活性污泥微生物的增殖速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （3）有机底物降解与氧需。 1、底物降解动力学方程 Monod 方程： S Ks S V dt dS +=- max （1） Vmax-------有机底物最大比降解速度， Ks-----------饱和常数， 在稳定条件下，对完全混合活性污泥系统中的有机底物进行物料平衡： 0)(=++-+dt dS V Se Q R Q Se Q R Q So （2） 整理后，得
dt dS V Se So Q - =-)( （3） 于是有 S Ks S V Xt Se So XV Se So Q +=-=-max )( （4） 而M F Xt Se So XV Se So Q /)(=-=-，F/M 为污泥负荷。 完全混合曝气池中S=Se ，所以（4）式整理后可得 max 11max V Se V Ks Se So t X +=- （5） （5）式为一条直线方程，以Se 1 为横坐标，Xt Se So -（污泥负荷）为纵坐标，直 线的斜率为 max V Ks ，截距为max 1 V ，可分别求得max V 、Ks 。 又因为在低底物浓度条件下，Se< EH 工艺污水处理调试方法及微生物培养流程 （一）、活性污泥的培养流程 1. 向瀑汽池（好氧池）注入清水同时引入（工业废水）或生活污水，至一定水位，并注意水温。 2. 按风机操作规程启动风机，鼓风或开动液下瀑汽机。 3. 向好氧池投加经过滤的浓粪便水（当粪便水不充足时，可用化粪池和排水沟内的污泥补充。），使得污泥浓度不小于1000mg/L ，BOD 达到一定数值。 4. 有条件时可投加活性污泥的菌种，加快培养速度。 5. 按照活性污泥培养运行工艺对反应池进行曝气、搅拌、沉降、排水。 6. 通过镜检及测定沉降比、污泥浓度，注意观察活性污泥的增长情况。并注意观察在线PH 值、DO 的数值变化，及时对工艺进行调整。 7. 测定初期水质及排水阶段上清液的水质，根据进出水NH3-N 、BOD、COD、NO3-、NO2- 等浓度数值的变化，判断出活性污泥的活性及优势菌种的情况，并由此调节进水量、置换量、粪水、NH4Cl 、H3PO4、CH3OH 的投加量及周期内时间分布情况。 8. 注意观察活性污泥增长情况，当通过镜检观察到菌胶团大量密实出现，并能观察到原生动物（如钟虫），且数量由少迅速增多时，说明污泥培养成熟，可以进生产废水，进行驯化。 二、活性污泥的驯化流程； 1. 通过分析确认进水各项指标在允许范围内，准备进水。 2. 开始进入少量生活污水或废水，进入量不超过驯化前处理能力的20％。同时补充新鲜水、粪便水及NH4Cl 。 3. 达到较好处理后，可增加生活污水或生产废水投加量，每次增加不超过10?20%,同时 减少NH4C1 投加量。且待微生物适应巩固后再继续增污水或生产废水，直至完全停加 NH4Cl 。同步监测出水CODcr 浓度等指标,并观察混合液污泥性状。在污泥驯化期还要适时排放代谢产物, 即泥水分离后上清液。 4. 继续增加生产废水投加量,直至满负荷。满负荷运行阶段, 由于池中已培养和保持了高浓度、高活性的足够数量的活性污泥,池中曝气后混合液的MLSS 达到5000mg/L, 此过程同步监测溶解氧,控制曝气机的运行,并进行污泥的生物相镜检。 三、调试期间的监测和控制 在调试及运行过程有许多影响处理效果的因素,主要有进水CODcr 浓度、pH 值、温度、溶解氧等,所以对整个系统通过感官判断和化学分析方法进行监测是必不可少的。根据监测分析的结果对影响因素进行调整,使处理达到最佳效果。 1 、温度 温度是影响整个工艺处理的主要环境因素,各种微生物都在特定范围的温度内生长。生化处 理的温度范围在10?40C ,最佳温度在20?30C。任何微生物只能在一定温度范围内生存，在适宜的温度范围内可大量生长繁殖。在污泥培养时, 要将它们置于最适宜温度条件下, 使微生物以最快的生长速率生长, 过低或过高的温度会使代谢速率缓慢、生长速率也缓慢, 过高的温度对微生物有致死作用。 2、p H 值 微生物的生命活动、物质代谢与pH值密切相关。大多数细菌、原生动物的最适pH值为6.5? 活性污泥法工艺分类 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 活性污泥法主要工艺分类 类型具体工艺 普通活性污泥法及其变型普通活性污泥法硝化工艺 A/O脱氮工艺 A/O脱磷工艺 A2/O脱氮除磷工艺AB法 氧化沟卡鲁赛尔氧化沟双沟式氧化沟三沟式氧化沟奥贝尔氧化沟一体化氧化沟 SBR工艺传统SBR工艺ICEAS CAST DAT-JAT UNITANK 各种工艺的主要优缺点和最佳适用条件 工艺名称主要优缺点最佳适用条件 优点： 1、去除有机物效果好 2、硝化工艺可去除氨氮 3、技术成熟，十分安全可靠 普通活性污泥法及硝化工艺4、污泥经厌氧消化达到稳定 5、用于大型污水厂费用较低 6、沼气可回收利用 缺点： 1、生物脱氮除磷效果差 2、用于中小型污水厂费用偏高 3、沼气回收利用经济效益差 不要求脱氮除磷的大 型和较大型污水处理 厂 A/O除磷工艺优点： 1、去除有机物的同时可生物除磷 2、污泥沉降性能好 3、污泥经厌氧消化达到稳定 4、用于大型污水厂费用较低 5、沼气可回收利用 缺点： 1、生物脱氮效果差 2、用于中小型污水厂费用偏高 3、沼气回收利用经济效益差 4、污泥渗出液需化学除磷 要求除磷但不要求硝 化脱氮的大型和较大 型污水处理厂 A/O脱氮工艺优点： 1、去除有机物的同时可生物除氮，效率高 2、污泥经厌氧消化达到稳定 3、用于大型污水厂费用较低 4、根据不同的脱氮要求可灵活调节运行工况 要求脱氮但不要求除 5、沼气可回收利用 缺点： 1、生物脱氮效果差 2、反应池和二沉池容积较普通活性污泥法大幅增加 3、污泥内回流量大，能耗较高 4、用于中小型污水处理厂费用偏高 5、沼气回收利用经济效益差磷的大型和较大型污水处理厂 A2/O脱氮除磷工艺优点： 1、去除有机物的同时可生物脱氮除磷 2、出水水质很好，有利于回用 3、污泥经厌氧消化达到稳定 4、用于大型污水厂费用较低 5、沼气可回收利用 缺点： 1、污泥内回流量大，能耗较高 2、反应池容积比A/O脱氮工艺还要大 3、污泥渗出液需化学除磷 4、用于中小型污水处理厂费用偏高 5、沼气回收利用经济效益差 要求脱氮除磷或硝化 除磷的大型和较大型 污水处理厂 优点： 1、污水有机物浓度高时刻显著节省基建投资和 运行费用 2、污泥经厌氧消化达到稳定 3、有利于分期修建 活性污泥法 一．二级处理的详细工艺流程 污水的二级处理又称为生物处理 污水的生物处理就是利用微生物的氧化分解及转化功能，以污水的有机物(少数以无机物)作为微生物的营养物质，采取一定的人工措施，创造一种可控制的环境，通过微生物的代谢作用，使污水中的污染物质被降解、转化，污水得以净化。污水生物处理分类:好氧生物处理、厌（兼）氧生物处理 活性污泥法工艺流程其中工艺有： （1）传统的SBR法：SBR工艺即间歇活性污泥法，它由一个或多个曝气反应池组成，污水分批进入池中，经活性污泥净化后 ,上清液排出池外即完成一个运行周期。每个工作周期顺序完成进水、反应、沉淀、排放 4 个工艺过程。 SBR工艺的特点是具有一定的调节均化功能，可缓解进水水质、水量波动对系统带来的不稳定性。工艺处理简单，处理构筑物少，曝气反应池集曝气、沉淀、污泥回流于一体，可省去初沉池、二沉池及污泥回流系统，且污泥量少，易于脱水，控制一定的工艺条件可达到较好的除磷效果，但也存在自动控制和连续在线分析仪器仪表要求高的缺点。 （2）CASS工艺：CASS工艺是一种连续进水式SBR曝气系统,不仅具有SBR工艺简单可靠、运行方式灵活、自动化程度高的特点，且除磷脱氮效果明显。这一功能主要实现于CASS池通过隔墙将反应池分为功能不同的区域 ,在各分格中溶解氧、污泥浓度和有机负荷不同 ,各池中的生物也不相同。整个过程实现了连续进、出水。同时在传统的SBR池前或池中设置了选择器及厌氧区 , 提高了除磷脱氮效果（3）MSBR 法：MSBR工艺是20世纪80，年代初期发展起来的污水处理工艺，经过不断改进和发展，目前最新的工艺是第三代工艺。 二．工艺设计和运行参数 1.污泥负荷 在活性污泥法中，一般将有机污染物量与活性污泥量的比值(F/M),也就是曝气池内单位质量(1kg)的活性污泥，在单位时间(1 d)内，能够接受，并将其 技降解到预定程度的有机污染物（BOD）的量，称为污泥负荷常用N s 表示。即： F/M=N s=OS a/VX [kg BOD/(kg MLSS.d)] 式中: Q—污水流量，m3/d s—原污水中有机污染物(BOD) 浓度，mg/L V—曝气池容积，m3 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 采用活性污泥法工艺处理造纸废水 hc360慧聪网水工业行业频道2004-12-17 10:56:25 1 概述 我市某造纸厂属台商独资企业，该厂以本地丰富的簧竹、旺竹为原料生产金银纸，1991年建成投产，1998年产量达8000吨。该厂的主要产品是土纸，与一般的造纸工艺有所不同，无蒸煮漂白工艺，同时，每池碱液重复使用三次，碱液浸泡采用喷淋方式，减少了碱液使用量。因此，废水排放量较少，每吨纸的废水排放量约20～25吨，其生产工艺如图1所示。 该厂在建设初期原设计了一套造纸废水处理设施，其方法是先将废水用酸中和同时加入混凝剂，在酸及混凝剂的作用下，木质素以污泥形式沉淀下来，?污泥浓缩晒干后运弃，上清液进入厌氧发酵池处理后排放。由于建筑施工质量差、废水处理工艺选取不当等原因致使原处理系统无法运行。目前决定对该厂废水设施全面改造，以解决废水污染问题。 2 废水排放现状 2.1污染物与排放量 由于原废水处理设施无法启用，使得该厂废水排放浓度居高不下(见表１) 表1 废水中主要污染物与排放量 污染物名称COD cr BOD5SS pH 酚色度 排放量（吨/年）675 360 270 排放浓度（毫克/升）1500 800 600 11.52 10.3 200倍 据调查，该厂目前每日排放黑液50～75吨，?造纸白水650～750吨，两股废水合并后未做处理直接排入贡江。上述表1中的指标是混合废水的排放水质指标。 3 设计原则与依据 3.1设计原则 从企业的实际出发，在企业资金投入能够承受的情况下，本着节约的原则，用较简便的 方法，尽可能减少污染物的排放量，提高周围环境水体水质。 3.2设计依据 本设计处理废水量为：黑液100吨/天，造纸白水1000吨/天。其废水水处理量、废水浓度及处理指标见表2所示。 表2设计造纸污水处理量、污水处理浓度及处理指标 项目黑液白水治理 目标 处理率批文 指标 国家排放标准 黑液白水一级二级三级 污水量(吨/日) 100 1000 排放量(m3/吨 浆) 190 230 270 COD cr(mg/L) 10000～ 20000 1500～ 1800 500 96% 70% 300 100 150 350 BOD5(mg/L) 6000 600 200 96% 66% 80 30 60 150 SS(mg/L) 500～600 300～400 200 60% 40% 200 70 120 200 pH 12～13 6～8 6～9 6～9 6～9 6～9 6～9 4 废水治理工艺 4.1废水治理方案 造纸工业对环境污染严重，以制浆过程中产生的黑液污染负荷最大，国内外大型厂家多采用碱回收法，但此方法投资额大，工艺复杂，只适应于大型制浆纸厂。纸废水主要为黑液的污染，黑液中COD cr含量较高约2万左右，主要为木质素，木质素做为一种良好的化工原料有广泛的用途。考虑该厂生规模不大，一次性根治污染经济上难以承受。因此我们拟采用酸中和回收木质素的治理方案。该方案投资省、收效大，并且回收的木质素销售收入一般可满足环保治理的运行。 4.2工艺流程 黑液进入储液池中，经过滤其中的纤维后，加入废酸进行中和处理，使其废水中的木质素析出，然后采用压滤机压滤回收木质素，压滤液用于清洗竹片或者进入曝气池中进行生化处理。 白水用滤网滤去其中的纤维后，直接进入曝气池内曝气处理，最后经沉淀池沉淀出污泥后排放，沉淀的污泥经浓缩后晒干运走。其废水处理工艺如图2所示。生活污水处理工艺调试及流程
活性污泥法工艺分类
活性污泥法工艺流程2
活性污泥法的基本原理
采用活性污泥法工艺处理造纸废水
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