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1、水处理工程第十六讲活性污泥法工艺类型活性污泥处理系统的运行方式1. 传统活性污泥法（普通活性污泥法）2. 阶段曝气活性污泥法3. 再生曝气活性污泥法系统4. 吸附再生活性污泥法系统5. 延时曝气活性污泥法6. 高负荷活性污泥法7. 完全混合活性污泥法8. 多级活性污泥法系统9. 深水曝气活性污泥法系统10. 深井曝气池活性污泥法系统11. 浅层曝气活性污泥法系统12. 纯氧曝气活性污泥法系统传统活性污泥法工艺特征有机物的吸附与代谢在一个曝气池中连续进行（推流式） S由大小，dO2/dt由大小。 池首往往供氧不足，后段供氧过剩 ，池前段DO浓度较低，沿池长逐渐增高。 经历了吸附与代谢二个阶段活性
2、污泥中具有各个生长期的微生物 对数增长期减速增长期内源呼吸期。存在不足不适应冲击负荷和有毒物质 抗冲击问题水质的变化对活性污泥影响较大 污泥活性问题前段供氧不足，后段供氧过剩 供氧需养矛盾问题Ns不高，曝气池V大，占地大 经济性问题渐减曝气法阶段曝气活性污泥法分阶段进水或多阶段进水 污水均匀分散地进入，使负荷及需氧趋于均衡，利于生物降解，降低能耗。 混合液中Xa浓度逐步降低，减轻二沉池负荷，利于固液分离。 污水均匀分散地进入，增强了系统对水质、水量冲击负荷的适应能力。再生曝气活性污泥提高污泥活性，使其充分代谢。再生池不另行设置，而是将曝气池的一部分在再生池。曝气池一般3或6廊道，1/3或1/6
3、作再生段。处理效果与传统活性污泥法相近。吸附 再生活性污泥法系统 （重点）将吸附与代谢过程分二个池或二段,吸附与再生分别进行 。吸附时间较短（3060min）， 再生池只对回流污泥再生。所以整个池容小于普通活性污泥法处理效果低于普通活性污泥法，出水BOD去除率一般小于90具有一定的 耐冲击负荷 的能力不宜处理溶解性有机物较多的污水延时曝气活性污泥法 （重点）负荷低： Ns非常小,0.050.10 kgBOD/kgMLSSd曝气时间长（24h以上）活性污泥处于内源呼吸期，剩余污泥少且稳定，污泥不需要消化处理工艺也不需要设初沉池。出水水质好，对原污水有较强的适应能力只适合于小城镇污水处理（Q100
4、0m3/d）工艺不足 池容大、负荷小、曝气量大、投资与运行费用高。高负荷活性污泥法构筑物与普通活性污泥法以及吸附再生工艺相同，但其停留时间短，BOD负荷高、曝气时间短。曝气时间短（1.53.0h）。Ns高（1.5 3.0kgBOD/kgMLSS d），工艺不足： BOD去除率不高（BOD1.5泥龄： 对一般的活性污泥法工艺以及深井曝气和纯氧曝气工艺，其泥龄一般在 515d，多数68d ； 高负荷活性污泥法泥龄2.5d以下； 延时曝气则一般在 20d以上。混合液浓度（X） 一般在 3000mg/L左右 。 延时曝气、合建式完全混合活性污泥法以及深井曝气略高。工艺设计参数总结污泥回流比 一般在10
5、0以下， 多数在50左右 ； 延时曝气、合建式完全混合活性污泥法回流比在 100以上 。曝气时间 一般在8h以下， 多数为46h ； 延时曝气一般在 20h以上 ； 高负荷工艺以及深井曝气工艺曝气时间很短。活性污泥新工艺氧化沟工艺SBR工艺AB（吸附生物降解）法工艺膜生物反应器（MBR）工艺氧化沟工艺也称氧化渠或循环曝气池基本特征氧化沟结型式采用环形沟渠型式，混合液在氧化沟曝气器的推动下作水平流动(平均流速0.3m/s)；氧化沟一般采用转刷等表面曝气设备；氧化沟 采用延时曝气 （污泥负荷在0.050.10kgBOD5/kgMLSS.d之间），不需初沉池，且不采用污泥消化处理；污泥负荷和污泥龄的
6、选取，要考虑污水硝化和污泥稳定化两个因素，一般污泥龄为1030d。类型传统转刷曝气氧化沟三沟式氧化沟卡鲁塞尔氧化沟奥贝尔氧化沟一体化氧化沟微曝氧化沟Carrousel 式氧化沟60年代末荷兰 DHV公司开创的。应用广泛，最大规模为650000m3/d；昆明兰花沟污水处理厂、上海龙华肉联厂、桂林市东区废水厂等。采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟(英国ASH Vale 污水处理厂)工艺特点采用竖轴低速表面曝气器；水深可达4 4.5m，沟内流速达0.3 0.4m/s；混合液在沟内每5 20min循环一次；沟内混合液总量是入流废水量的30 50倍；BOD5去除率可达95%以上，脱氮率可达90%，除磷效率可
7、达50%.Orbal式氧化沟圆形或椭圆形的沟渠，能更好地利用水流惯性，可节省能耗；多沟串联可减少水流短路现象；最外层第一沟的容积为总容积的60 70%，其中的 DO 接近于零，为反硝化和磷的释放创造了条件；第二、三沟的容积分别为总容积的20 30%和10%，而 DO则分别为1和2 mg/l；这种沟渠间的 DO浓度差，有利于提高充氧效率.交替工作式氧化沟由丹麦 Kruger公司所开发的；有二沟和三沟式两种形式；其中的每一条沟均交替用做曝气池和沉淀池，无需二沉池和污泥回流装置；但其中的曝气转刷的利用率较低， D型二沟只有40%，三沟式则提高到了58%.曝气沉淀一体化氧化沟氧化沟的装置曝气装置 转刷
8、或转盘曝气器 立式表面曝气器 射流曝气器 导管式曝气机 混合曝气系统水平轴曝气转刷或转盘立式表曝机三沟式氧化沟可调式出水堰进、出水装置潜水搅拌机 水下推进器导流和混合装置序批式活性污泥法（SBR工艺）进水，反应，沉淀，出水和闲置等五个基本过程，周期运转 。早期充排式反应器(Fill Draw)的一种改进， 比连续流活性污泥法出现得更早 。SBR反应器工艺特点 （讨论）工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；SBR工艺的曝气池， 在流态上属完全混合 ，在有机物降解上，却是 时间上的推流 ，有机物是随着时间的推移而被降解的。耐冲击负荷，在一般情况下(包括工业污水处理)
9、无需设置调节池；反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI值较低，能有效地防止丝状菌膨胀；该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。SBR工艺类型和发展 （大作业）间歇式循环延时限气活性污泥工艺 (Intermittent Cyclic Extended Activated Sludge，简称ICEAS) 循环式活性污泥工艺（Cyclic Activated Sludge Technology，简称CAST工艺）。由需氧池（Demand Aeration Tank
10、）为主体处理构筑物的预反应区和以间歇曝气池(IntermitentAeration Tank)为主体的主反应区组成的连续进水、间歇徘水的工艺系统。英文略写为DAT IAT工艺此外还有：IDAL、IDEA、CASS、CASP、UNITANK等A B（吸附生物降解）法工艺70年代，德国亚深工业大学的Boehnke教授提出了吸附 生物降解工艺，简称AB法。特点该系统不设初沉池。A级是一个开放性的生物系统。A级以高负荷或超高负荷运行(污泥负荷2.0kgBOD5kgMLSSd)， A级曝气池停留时间短，3060min。B级以低负荷运行(污泥负荷一般为0.10.3kgBOD5kgMLSSd)，B级停留24
11、h。A、B两级各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混。该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷、pH值变化的能力。该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。例如，可先建A级，以削减污水中的大量有机物，达到优于一级处理的效果，等条件成熟，再建B级以满足更高的处理要求。膜生物反应器（ MBR）工艺膜生物反应器（Membrane Bioreactor）最先用于微生物发酵工业。废水处理领域中的应用研究始于60年代中期的美国，Dorr-Oliver公司（位于Connecticut州的Stanford）的Smith等第一次报道了将膜与生物反应器相结合处理城市污水，当时采用板框式超滤膜组件代替二沉池对活性污泥混
12、合液进行泥水分离，并将浓缩污泥返回到曝气池。根据膜组件设置的位置可分为分置式和一体式2种 生物反应器回流污泥（依靠重力）进水进水出水出水生物反应器（反硝化）生物反应器（硝化）一体式分置式工艺特点 （讨论）去除效率高，出水水质好。出水可直接回用。水力停留时间和污停留时间完全分离有利于增殖缓慢的微生物，如硝化细菌的截留和生长，系统硝化效率得以提高。微生物浓度高，装置处理容积负荷大，设备占地少。污泥产量低（由于相对较小的F/M值）。易于实现自动控制，操作管理方便。缺点： 能耗及运行费用高。 运行过程中膜易受到污染，使产水量降低。 膜组件制造成本较高。不同工艺的优势总结强化不同微生物的作用（群落） 高负荷、多级、延时曝气等工艺。提高氧的传质，降低能耗 纯氧曝气、深水曝气、深井曝气以及浅层曝气等。节省占地 深井曝气工艺、膜生物反应器保证出水水质 延时曝气、多级曝气等。活性污泥特性 吸附再生、再生以及高负荷活性污泥法等。易管理与构筑物单元少 合建式完全混合活性污泥法与SBR等。利于污泥处置 延时曝气等。思考题比较推流式活性污泥法和完全混合式活性污泥法各自的优缺点。延时曝气活性污泥法的特点是什么，还有哪些工艺具有此特征？SBR工艺的基本特点是什么？AB法和吸附再生法有什么不同？膜生物反应器工艺原理和特点是什么？谢谢！
