活性污泥法讲义Word

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　　污水处理的专项讲解 ——活性污泥法郝大拿20XX年X月

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　　目录

　　概述 曝气池 二次沉淀池

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　　一、概述

　　活性污泥法的历史 什么是活性污泥？ 活性污泥的基本组成 活性污泥的主要生物种类 活性污泥法基本原理 活性污泥法基本工艺流程 活性污泥法对进水水质的要求 评价活性污泥的指标

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　　活性污泥法的历史活性污泥法是对城市污水及有机工业废水最有 效的生物处理法。1913年，英国曼彻斯特大学 的Flowler, Ardon及Rocket等人进行模拟实验 曝气污泥处理污水，1914年将实验结果在英国 的化学工程学会发表，为活性污泥法的创始。 该技术在世界范围内研究及应用已有90多年的 历史。

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　　什么是活性污泥？在曝气池内，悬浮着大量肉眼可观察到的絮状污泥颗粒， 这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它有 巨大的表面积和很强的吸附性能，称为活性污泥。原水

　　混合液

　　出水

　　富含分解有机物的 微生物

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　　活性污泥的基本组成1、活性的微生物 2、微生物自身氧化的残留物 3、吸附在活性污泥上不能被生物降解的有机物和 无机物 4、其中微生物是活性污泥的主要组成部分。活性 污泥中的微生物又是由细菌、真菌、原生动物、 后生动物等多种微生物群体相结合所组成的一 个生态系 5、活性污泥通常为黄褐色或褐色絮状颗粒，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/cm3

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　　活性污泥的基本组成6、细菌是活性污泥组成和净化功能的中心，是微生物的最主要部分 7、污水中有机物的性质决定哪些种属的细菌占优 势 8、在一定的能量水平(即细菌的活动能力)下，细 菌构成了活性污泥絮凝体的大部分，并形成菌 胶团，具有良好的自身凝聚和沉降性能 9、在活性污泥中，除细菌外还出现原生动物，是 细菌的首次捕食者，继之出现后生动物，是细 菌的第二次捕食者。

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　　活性污泥的主要生物种类1、细菌类(单细胞生物):球衣细菌、硝化菌、脱氮菌、聚磷菌等 好氧/厌氧 分解吸收有机物 2、原生动物：变形虫、纤毛虫、鞭毛虫等 分解有机物、细菌，再生表面吸附能力 3、藻类：兰藻类、绿藻类、硅藻类等 植物 光合作用 氧化有机物 4、后生动物 多细胞生物体，轮虫，线虫

　　细菌是活性污泥中最重要的成员，除一般的球菌、杆菌、螺旋菌外，还 有许多比较高级的丝状细菌。 在活性污泥中，细菌以菌胶团的形式存在，它是一个相当复杂的微生物 群落。

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　　活性污泥法基本原理活性污泥法(activated sludge process) 是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物 群体进行培养和

　　驯化，形成活性污泥(絮体 状、比表面积大的微生物群体),利用活性 污泥的吸附和氧化作用，以分解去除污水中 的污染物质，然后进入二沉池进行泥水分离， 大部分污泥再回流到曝气池(使曝气池内的 底物和微生物的比值保持在一定的水平), 多余部分则排出活性污泥系统(称剩余活性 污泥)。

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　　活性污泥法基本工艺流程鼓风机房 空气 进水 初沉池 曝气池 出水

　　二沉池

　　初沉污泥

　　回流活性污泥

　　回流污泥 泵

　　剩余污泥

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　　活性污泥法对进水水质的要求1、营养源 BOD/N/P = 100:5:12、pH 6.0~9.0

　　3、温度 12~25℃4、进水浓度:BOD5、CODCr、SS、NH4-N、TN、TP

　　5、水量、水质的变化6、其它：油、溶解盐、重金属(锌、铜、钴、钼/ 镍、镉、铬)等

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　　评价活性污泥的指标1、混合液悬浮固体(MLSS):曝气池中混合液单位体积的固体重量(mg/L),是计量活性污泥数量的指标。 2、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS):曝气池混合液悬浮固体中有 机物的重量。 3、污泥沉降比(SV):曝气池混合液在100mL量筒中，静臵30min 后，沉淀污泥与混合液的体积比(%)。 4、污泥指数(SVI):曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占 的体积(以mL计)。 5、污泥龄(SRT):指曝气池中工作着的活性污泥总量与排放的剩余 污泥之比值(单位为：d)。 6、水力停留时间：指污水在曝气池中的平均停留时间，W/Q。 7、有机负荷(F/M):入流污水BOD的量(食物)和活性污泥量(微 生物)比值称为污泥负荷。

　　8、BOD/COD B/C

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　　二、曝气池

　　什么是曝气池 曝气池中活性污泥净化过程与机理 评价活性污泥的指标 曝气原理

　　曝气池活性污泥法的工艺参数曝气池活性污泥的质量

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　　什么是曝气池？曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染 物质充分混合接触，并进而将其吸收并分解的场所，它 是活性污泥工艺的核心。

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　　曝气池中活性污泥净化过程与机理1)初期去除与吸附作用 2) 微生物的代谢作用 3) 絮凝体的形成与凝聚沉降、分离

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　　评价活性污泥的指标14、活性污泥增长规律

　　活性污泥中的微生物是多菌种的混合群体，其生长 繁殖规律比较复杂，但也可用其增长曲线表示一般 规律。 活性污泥的增长过程可分为适应期、对数增长期、 减速增长期(稳定期)和内源呼吸期四个阶段。在 每个阶段，有机物(BOD5)的去除率、去除速率、氧 的利用速度及活性污泥特征等都各不相同。

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　　曝气池活性污泥法的工艺参数1、入流水质水量

　　水量Q——水力负荷 水质——供气量

　　2、混合液悬浮固体MLSS 3、回流污泥悬浮固体RSS

　　4、回流污泥量与回流比——调节污泥浓度、维 持二沉池的工况

　　污泥回

　　流比(ratio of returned sludge)是指回流 污泥的流量与曝气池进水流量的比值，一般用百 分数表示，符号为R。 R=QR/Q

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　　曝气池活性污泥法的工艺参数

　　污泥回流量的大小直接影响曝气池污泥的浓度和 二次沉淀池的沉降状况，以及曝气池生物除磷效 果的好坏。所以应适当选择，一般在20%-50% 之间，有时也高达150%。

　　4、活性污泥的有机负荷(F/M)

　　5、混合液溶解氧浓度DO6、剩余污泥排放量和污泥龄SRT

　　7、曝气池的水力停留时间

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　　曝气池活性污泥的质量1、颜色和气味

　　正常的活性污泥为黄褐色，有土腥味(土臭素和异冰片)。

　　2、活性污泥的耗氧速率

　　单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量， SOUR,mgO2/(gMLVSS h),传统活性污泥法的耗氧速率一 般在8~20 mgO2/(gMLVSS h)之间。

　　3、污泥沉降比SV30

　　沉降比SV30是衡量活性污泥沉降性能和浓缩性能的指标。它 与污泥浓度有关，沉降及浓缩性能相同的污泥，当MLSS较 大时，SV30值也大，当曝气池MLSS变化较大时，SV30值就 无法与历史数据比较。一般SV30在15~30%的范围内。

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　　曝气池活性污泥的质量4、污泥的容积指数SVI

　　污泥的容积指数SVI 既是衡量污泥沉降性能的指标，也是衡 量污泥吸附性能的一个指标。一般来说，SVI值越大，沉降性 能越差，但吸附性能越好；反之SVI越小，沉降性能越好，而 吸附性能越差。一般认为，传统活性污泥工艺中，SVI值在 100左右，综合效果最好，太大或太小都不利于出水质量的提 高。

　　5、污泥的沉降速率

　　絮凝沉降过程，历时很短，一般1~2min即可完成。 成层沉降过程，取决于污泥的沉降性能，沉降性能越好，成 层沉降速度越大，历时也越短。 压缩沉降过程，取决于污泥的浓缩性能，浓缩性能较好的污 泥历时较短。

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　　曝气池活性污泥的质量6、活性污泥的生物相

　　一是观察原水动物和后生动物等指示生物的数量及 种类变化。不同质量的活性污泥中存在不同的指示 生物，通过指示生物的观察，可以间接评价活性污 泥的质量。 二是观察活性污泥中丝状菌的数量。不同质量的活 性污泥中丝状菌的量是不同的，通过丝状菌数量的 测量，也可以间接反映活性污泥的质量。

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　　曝气池的水质管理水质管理控制指标

　　F/M 一般在0.2~0.5 kgBOD5 /(kgMLSS d)之间。但是，具体 工艺有很大的差别，比如延时曝气工艺属于低负荷或超低 负荷活性污泥法，F/M一般在0.15 kgBOD5 /(kgMLSS d)。 因此，具体工艺系统控制F/M相对不同。 SRT 传统活性污泥法控制SRT在3~5d;硝化工艺控制SRT在 至少8d以上；反硝化工艺则采用高污泥龄，一般控制在12 天以上。 DO

　　一般控制在2~3mg/L之间。 SVI 一般认为SVI在100ml/g左右最合适。

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　　三、沉淀池

　　沉淀的基本原理 沉淀池的原理和作用

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　　沉淀的基本原理

　　在流速不大时，密度比污水大的一部分悬浮物会借重力作用在污水中 沉淀下来，从而实现与污水的分离。这种方法称之为重力沉淀法。根据污水中可沉悬浮物质浓度的高低和絮凝性能的强弱，沉淀过程有 以下四个过程： 自由沉淀：亦称离散沉淀，是一种相互之间无絮凝倾向或弱絮凝倾向 的固体颗粒在稀溶液中的沉淀。 絮凝沉淀：是一种絮凝性颗粒在稀悬浮液中的沉淀。 成层沉淀：污水中的悬浮物浓度较高时，颗粒相互靠近，每个颗粒的 沉降过程都受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒之间相对的位臵不变， 成为一个整体的覆盖层共同下沉。

　　压缩沉淀：当污水中的悬浮固体浓度很高时，颗粒之间便相互接触彼 此支撑。在下层颗粒间隙中的游离水被挤出界面，因此颗粒之间相互 拥挤得更加紧密。这种拥挤与自动压缩过程，称之为压缩沉淀。

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　　沉淀的基本原理

　　沉降初始状态

　　泥水界面状态

　　沉速开始下降状态

　　沉降最终状态

　　自由沉淀

　　絮凝沉淀

　　成层沉淀

　　压缩沉淀

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　　沉淀池的原理和作用原理：利用重力沉降原理将污水中的非溶解性固体 分离出来。 作用：

　　去除悬浮物和漂浮物使细小的固体絮凝成较大的颗粒并予以去除 去除被较大颗粒吸附后的部分胶体物质 具有一定的缓冲、调节作用

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　　自由沉淀的特点

　　发生条件： 废水中的悬浮固体浓度不高，而且不具有凝聚性 时发生的。 特征： ※沉降过程中，固体颗粒不改变形状和尺寸，也 不互相粘合，各自独立地完成沉降过程。 ※颗粒的沉降速度在经一定的沉降时间后保持不 变。 现象： 实验时可观察到水是从上到下逐步变清的。

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　　絮凝沉淀的特点

　　发生条件： 固体浓度也不高，但具有凝聚性时发生的。 特征： ※在沉降的过程中，颗粒互相碰撞、粘合，结合 成较大的絮凝体而沉降； ※沉降的过程中颗粒的尺寸不断变化；颗粒的沉 降速度是变化的。 现象： 水也是逐渐变清的，但可观察到颗粒的絮凝现象。

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　　成层沉淀的特点

　　发生条件： 污水中悬浮颗粒的浓度提高到一定程度后发生的。 特征： 每个颗粒的沉淀将受到其周围颗粒存在的干扰， 沉速有所降低，在聚合力的作用下，颗粒群结合 成为一个整体，各自保持相对不变的位臵共同下 沉。 现象： 实验时可观察到水与颗粒群之间有明显的分界面， 沉降的过程实际上是该界面下沉的过程。

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　　压缩沉淀的特点

　　发生条件： 废水中悬浮物的浓度

　　很高时发生的。 特征： 此时固体颗粒互相接触，互相支承，在上层颗粒 的重力作用下，下层颗粒间隙中的液体被挤出界 面，固体颗粒群被浓缩。 现象： 粒群与水之间也有明显的界面，但颗粒群部分比 成层沉降时密集，界面的沉降速度很慢。

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　　去除每公斤COD消耗的电量(kw.h/kg.COD去除):电量 1000 Q( Sa Sb)

　　Q—进水水量，m/d Sa—进水COD,mg/L Sb—出水COD,mg/L

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　　污泥负荷F/M

　　(kgCOD/kgMLSS〃d):

　　F/M=QS/(VX)

　　Q S V X

　　——每天进水量，m3/d; ——COD(BOD)浓度，mg/L; ——曝气池有效容积，m3; ——污泥浓度，mg/L

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　　谢 谢！