水二課件-第一章.等多個(gè)文件第二章4

1、第二章污水的好氧生物處理活性污泥法§2-1§2-2§2-3§2-4§2-5§2-6§2-7§2-8活性污泥法的基本原理活性污泥法的主要設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行方式氣體傳遞和曝氣設(shè)備活性污泥系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)活性污泥法系統(tǒng)的運(yùn)行與管理脫氮除磷活性污泥工藝§2-4活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行方式一、 活性污泥法曝氣池的基本形式完全混合式推流式1 推流式2 完全混合3 封閉環(huán)流式4 序批式（）推流式（Plug-Flow）曝氣池（長(zhǎng)型的曝氣池）10125346879推流式活性污泥法系統(tǒng)1-

2、經(jīng)預(yù)處理后的污水；2-活性污泥反應(yīng)器-曝氣池；3-從曝氣池流出的混合液；4-二次沉淀池；5-處理后污水；6-污泥泵站；7-回流污泥系統(tǒng)；8-剩余污泥；9-來(lái)自空壓氣；10-曝氣系統(tǒng)與空氣擴(kuò)散裝置的空特點(diǎn)：水流呈推流型，理論上在曝氣池推流橫斷面上各點(diǎn)濃度均勻一致，不存在縱向摻混。底物的濃度在進(jìn)口端最高，沿池長(zhǎng)逐漸降低，至池出 口端最低。需氧量也是隨反應(yīng)器中位置的變化而變化的。SS0進(jìn)口Ns較高， 出口Ns較低SeL（離進(jìn)口的距離，即反應(yīng)器長(zhǎng)度）（）完全混合式污水一進(jìn)入曝氣反應(yīng)池，在曝氣攪拌作用下，立即和全池混合，曝氣池內(nèi)各點(diǎn)的底物濃度、微生物濃度、需氧速率完全一致。不像推流式那樣前后段有明顯的區(qū)

3、別。優(yōu)點(diǎn)：耐沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)。（3）封閉環(huán)流式反應(yīng)池結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn)。快速混合：曝氣轉(zhuǎn)刷循環(huán)：流速0.25-0.35m/s停留時(shí)間10-24h，可循環(huán)40-300次。在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。特點(diǎn)：兩種流態(tài)的結(jié)合，可減小短流，提高反應(yīng)器的緩沖能力代表：氧化溝工藝（4） 序批式屬于“注水反應(yīng)排水”類型的反應(yīng)器。在流態(tài)上屬于完全混合，但有機(jī)污染物卻是隨著反應(yīng)時(shí)間的推移而被降解的。代表工藝：序批式反應(yīng)器（SBR），操作流程一般有進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、閑置5個(gè)基本過(guò)程。二、活性污泥法的發(fā)展和演變首先建立概念：水力停留時(shí)間：t = V/Q ，當(dāng)t，Q不變，

4、 V負(fù)荷：Nv（ kgBOD5/m3·d ）， Ns （kgBOD5/kgMLSS·d）1.傳統(tǒng)推流式活性污泥法Qr隨池長(zhǎng)運(yùn)行，F(xiàn)，M F/M 工藝參數(shù)：水力停留時(shí)間：t = 48hr；污泥停留時(shí)間：c = 515d（污泥齡） 污泥濃度：X = 1.53g/L（ MLSS） 回流比：R = 2550有機(jī)負(fù)荷： Ns = 0.20.4 kgBOD5/kgMLSS·dBOD= 8595反應(yīng)特征：1) 有機(jī)物的吸附與代謝在一個(gè)曝氣池中連續(xù)進(jìn)行；2) 活性污泥經(jīng)歷：對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期 內(nèi)源呼吸期增長(zhǎng)期3) 反應(yīng)過(guò)程中，S由大小，需氧量由大小。優(yōu)點(diǎn)：處理效果好，有機(jī)物去除效率可高于

5、90一般進(jìn)水在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期和生長(zhǎng)期，出水進(jìn)入內(nèi)源代謝期，污泥沉淀性能很好，所以BOD和SS去除能力高。缺點(diǎn)：1) 不適應(yīng)沖擊負(fù)荷和物質(zhì)；2) 耗氧速率和供氧速率難以均衡，在前段供氧可能不足，而后段又容易供氧過(guò)剩；（可采用漸減曝氣）3) 進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷不宜過(guò)高；4) 曝氣池容積大，占地多。2. 漸減曝氣在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中，混合液的需氧量在長(zhǎng)度方向是逐步下降的。實(shí)際情況是：前半段氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后半段供氧量超過(guò)需要。漸減曝氣的目的就是合理地布置，使布?xì)庋爻套兓?，而總的空氣量不變，這樣可以提高處理效率。 漸減曝氣策略3. 階段曝氣（或分段進(jìn)水）法把進(jìn)水的一部分引入到池的中部，分點(diǎn)進(jìn)水。階段曝氣示意

6、圖特征： 有機(jī)物分配較均勻； 活性污泥總量更高； 運(yùn)行很靈活。優(yōu)點(diǎn)：均衡了曝氣池內(nèi)有機(jī)污染物負(fù)荷及需氧率，提高了曝氣池抗沖擊負(fù)荷（水質(zhì)、水量）的能力。4. 高負(fù)荷曝氣法l 部分污水廠只需要部分處理，因此產(chǎn)生了高負(fù)荷（ Ns =1.5-5.0）曝氣法。l 曝氣池污泥負(fù)荷高，停留時(shí)間短，約為23h，處理效率僅約65左右，一般不超過(guò)70%。l 為維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須保證充分的攪拌和曝氣。5. 延時(shí)曝氣池(Extended aeration)延時(shí)即停留時(shí)間大大增加，使剩余活泥盡可能內(nèi)源消化。特征：l 水力停留時(shí)間長(zhǎng)，18h，MLSS較高，達(dá)到30006000mg/L；l 污泥齡長(zhǎng)（SRT=20-3

7、0d），部分活性污泥處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定；l 適用于污水量小的場(chǎng)合，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)小型污水處理系統(tǒng)多有使用。優(yōu)點(diǎn)：處理穩(wěn)定；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)； 可不需要初沉池。缺點(diǎn)：池體容積大；基建費(fèi)用高； 運(yùn)行費(fèi)用較高。6. 吸附再生法（或接觸穩(wěn)定法）在初期吸附階段（3060min），BOD 可達(dá)7085，但隨后有機(jī)物又會(huì)解吸。若初期吸附 后就沉淀、出水，即可獲得最大的時(shí)間效率，但 此時(shí)曝氣池僅起吸附作用，因此稱為吸附池，吸附時(shí)間通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定?；亓鞯奈勰嘀腥院休^多未分解的有機(jī)物，因此設(shè)置再生池，通過(guò)對(duì)回流污泥的曝氣，完成 穩(wěn)定作用。并使污泥的吸附活性恢復(fù)，再進(jìn)入吸附池?；钚晕勰嘟到馕鬯杏袡C(jī)物

8、的過(guò)程污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流處理效果好；可省去初沉池；此方法剩余污泥量增加。吸附再生法特征： 去除率較低，8090； 吸附、再生池總?cè)莘e比傳統(tǒng)曝氣池的容積?。?空氣用量不需增加； 可省去初沉池，污泥回流量需增加； 能耐一定沖擊負(fù)荷，如果吸附池污泥受損，再生池的活性污泥可補(bǔ)充。inf二沉再生吸附7.完全混合法完全混合的概念應(yīng)用完全混合式曝氣池，污水與回流污泥進(jìn)入曝氣池后， 立即與池內(nèi)混合液充分混合，池內(nèi)混合液水質(zhì)與處理水相同。特征:適用性：適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的有機(jī)廢水；曝氣池各部位工況一致，可通過(guò)對(duì)F/M的調(diào)整，控制曝氣池的工況

9、。（1） 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。當(dāng)入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時(shí)，驟然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān)，而不 是像推流中僅僅由部分回流污泥來(lái)承擔(dān)。（2） 曝氣池混合液各部分的微生物種類和數(shù)量基本相同，生活環(huán)境也基本相同。（3） 曝氣池中各個(gè)部分的需氧量比較均勻。合建式完全混合曝氣沉淀池與推流式活性污泥法相比：在相同負(fù)荷條件下，出水水質(zhì)略差；更易于發(fā)生污泥膨脹8.（井）曝氣法深井曝氣池簡(jiǎn)圖深井曝氣法處理流程一般曝氣池直徑約16m，水深1020m。深井曝氣法深度為50150m，甚至達(dá)到300m, 節(jié)省了用地面積。在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促使液流循環(huán)。深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液 膜更新快，同時(shí)氣液接觸時(shí)間延長(zhǎng)，

10、 溶解氧的飽和度也隨深度的增加而增加。當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)，污水可能會(huì)通過(guò)井壁滲透，污染水。氣提式深井曝氣深井GeneralD=4 5m,depth H=518m ；D= 1.06.0 m,H = 150300 m ；deep well優(yōu)點(diǎn): depth, pressure of air,Po2, Cs；占地?。粍?dòng)力消耗：是否費(fèi)電？曝氣深度H和氧利用率關(guān)系 E2/E1 = (H2/H1)0.7 ，曝氣動(dòng)力L和曝氣深度關(guān)系兩式 L2/L1 E2/E1 ；L2/L1 = (H2/H1)0.67 ，由此可見(jiàn)：由于曝氣而多消耗的電能可提高氧的利用率。缺點(diǎn)：在二沉池中，由于 放，影響污泥的沉降。維修驟降，

11、溶解的氣泡呈微細(xì)泡釋，容易造成水污染。9.純氧曝氣純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。優(yōu)點(diǎn)：在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒(méi)有改變活性污泥或微生物的性質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。缺點(diǎn)：純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩。10.吸附生物降解工藝（AB法）AB工藝特點(diǎn)：A級(jí)以高負(fù)荷運(yùn)行，B級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行，A級(jí)曝氣池停留時(shí)間短，約0.51h，B級(jí)停留時(shí)間24h。A段：兼氧條件 , （DO0.20.7mg/L）,t = 0.5hr, Ns=2-6kg/(kg.d);BOD = 5060B段

12、：好氧條件，t = 2 4hr， Ns=0.1-0.3kg/(kg.d);AB工藝的BOD、SS 90 95該系統(tǒng)不設(shè)初沉池，A級(jí)曝氣池是一個(gè)開(kāi)放性的生物系統(tǒng)。A、B兩級(jí)各自有污泥互不相混。的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和pH變化的能力。該工藝還適于分期建設(shè)。優(yōu)缺點(diǎn)： 基建費(fèi)用比普通活性污泥法低1520，運(yùn)行費(fèi)用低1015； 但增加污泥處置費(fèi)用（約增加20）； 運(yùn)行管理復(fù)雜，但有利于分級(jí)分期建設(shè)。11.氧化溝氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長(zhǎng)， 池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速，具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用，溝中混合液流速約為0.3

13、0.6m/s，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。1）卡羅塞爾（Carrousel）氧化溝：平行多渠型氧化溝 2）奧貝爾（Orbal）氧化溝：又稱同心溝式氧化溝，分內(nèi)溝、中溝和外溝3） 曝氣-沉淀建4） 交替工作式氧化溝5） 其他類型氧化溝，與二沉池合進(jìn)水回流污泥島二沉池奧貝爾（Orbal）氧化溝12. SBR及其變型運(yùn)行工況以序批、間歇式操作為主要特征。1)運(yùn)行操作在空間上是按序列、間歇的方式進(jìn)行的。2)每個(gè)反應(yīng)器的運(yùn)行操作在時(shí)間上也是按序列、間歇的方式進(jìn)行的。好氧缺氧厭氧非限制曝氣限制性曝氣半限制曝氣污水污水流入工序 曝氣反應(yīng)工序沉淀工序處理水剩余污泥排水工序排泥待機(jī)工序Sbr.swfSBR典型的運(yùn)行工

14、序操作周期為68h：進(jìn)水0.5h，曝氣6h，沉淀1h，排水與待機(jī)各0.5h（8h）SBR的優(yōu)點(diǎn)： 工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，曝氣池兼具二沉池的功能， 不需污泥回流設(shè)備。 耐沖擊負(fù)荷 出水水質(zhì)好 運(yùn)行操作靈活 污泥沉降性能好，不易發(fā)生污泥膨脹 易于進(jìn)行自動(dòng)控制，維護(hù)管理方便。工藝泥齡污泥負(fù)荷容積負(fù)荷MLSS停留時(shí)間回流比傳統(tǒng)推流式3-50.2-0.40.4-0.91500-25004-80.25-0.75階段曝氣3-50.2-0.40.4-1.21500-30003-50.25-0.75高負(fù)荷曝氣0.2-0.51.5-5.01.2-1.4200-5001.5-30.05-0.15延時(shí)曝氣20-300.05-0.150.1-0.43000-600018-360.75-1.5吸附：1000-吸附：0.5-1,吸附再生法3-50.2-0.41.0-1.20.5-1.03000，再生：4000-8