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1、第四章第四章 污水的生物处污水的生物处 理理活性污泥法活性污泥法 4.1 活性污泥法的基本原理活性污泥法的基本原理 4.2 活性污泥净化反应影响因素活性污泥净化反应影响因素与主要设计、运行参数与主要设计、运行参数 4.3 活性污泥反应动力学活性污泥反应动力学 4.4 活性污泥处理系统的运行方活性污泥处理系统的运行方式与曝气池的工艺参数式与曝气池的工艺参数 4.5 活性污泥处理系统的新工艺活性污泥处理系统的新工艺 4.6 曝气的理论基础曝气的理论基础 4.7 曝气系统与空气扩散装臵曝气系统与空气扩散装臵 4.8 活性污反应器活性污反应器曝气池曝气池 4.9 活性污泥处理系统的工艺设活性污泥处理系
2、统的工艺设 计计 4.10 活性污泥处理系统的维护活性污泥处理系统的维护 管理管理 4.1 活性污泥法的活性污泥法的 基本原理基本原理 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 活性污泥活性污泥：向生活污水注入空气进行曝气：向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物每天保留沉淀物，更换新鲜污水更换新鲜污水，在持续一在持续一段时间后段时间后，在污水中形成一种呈黄褐色的絮在污水中形成一种呈黄褐色的絮凝体凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成物群体所构成，它易于沉淀与水分离它易于沉淀与水分离，并使并使污水
3、得到净化污水得到净化、澄清澄清，这种絮凝体就是这种絮凝体就是“活活性污泥性污泥”。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 4.1.1 活性污泥处理法的基本概念与流程活性污泥处理法的基本概念与流程 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 4.1.2 活性污泥的形态与活性污泥微生物活性污泥的形态与活性污泥微生物 外观：黄褐色的絮绒颗粒状；外观：黄褐色的絮绒颗粒状； 颗粒尺寸：颗粒尺寸：0.020.2 mm； 表面积：表面积：20100 cm2/mL； 含水率：含水率：99%； 比重：比重：
4、1.0021.006。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 固体物质含量：固体物质含量：Ks： 在低底物浓度的条件下在低底物浓度的条件下， S300 mg/L时时，首级活性污泥法宜采用首级活性污泥法宜采用完全混合式曝气池完全混合式曝气池。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 150 mg/LBODu300 mg/L时时，首级活性污首级活性污泥法宜采用推流式曝气池；泥法宜采用推流式曝气池； 污水污水BODu150 mg/L时时，不宜采用多级活性不宜采用多级活性污泥法污泥法。 水污染
5、控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 4.4.9 深水曝气活性污泥法深水曝气活性污泥法 采用深度在采用深度在7 m以上以上的深水曝气池：的深水曝气池： 由于水压增大由于水压增大，加快了氧的传递速率加快了氧的传递速率，提高了混提高了混合液的饱和溶解氧浓度合液的饱和溶解氧浓度，有利于活性污泥微生物有利于活性污泥微生物的增殖和对有机物的降解；的增殖和对有机物的降解； 曝气池向竖向深度发展曝气池向竖向深度发展，降低了占地面积降低了占地面积。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 深水中层曝气池：水
6、深在深水中层曝气池：水深在l0 m左右左右，但空气但空气 扩散装臵设在深扩散装臵设在深4 m左右处左右处，这样可使用风压这样可使用风压 为为5 m的风机的风机，为了在池内形成环流和减少底为了在池内形成环流和减少底 部水层的死角部水层的死角，一般在池内设导流板或导流一般在池内设导流板或导流 筒；筒； 深水底层曝气池：水深在深水底层曝气池：水深在10 m左右左右，空气扩空气扩 散装臵设于散装臵设于池底部池底部，需使用高风压的风机装需使用高风压的风机装 臵臵，自然在池内形成环流自然在池内形成环流。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 水污染控
7、制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 4.4.10 深井曝气活性污泥法深井曝气活性污泥法 深井曝气池直径介于深井曝气池直径介于16 m，深度可达深度可达50100 m，井中间井中间设隔墙将井一分为二设隔墙将井一分为二，或在井中心设内井筒或在井中心设内井筒，将井分为内将井分为内、外两部外两部分分。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 氧的利用率高氧的利用率高，有机物降解速度快有机物降解速度快，动力效动力效率高率高，占地少占地少，处理功能不受气候条件影响处理功能不受气候条件影响，适用于各种气候
8、条件适用于各种气候条件，可考虑不设初次沉淀可考虑不设初次沉淀池池； 本工艺适用于处理本工艺适用于处理高浓度有机废水高浓度有机废水。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 4.4.12 纯氧曝气活性污泥法纯氧曝气活性污泥法 纯氧中的含氧量为纯氧中的含氧量为90%95%，氧分压比空气氧分压比空气 高高4.44.7倍倍，用纯氧进行曝气能够用纯氧进行曝气能够提高氧传提高氧传 递速率递速率。 氧利用率可达氧利用率可达80%90%，而鼓风曝气系统仅为而鼓风曝气系统仅为 10%左右；左右； 曝气池内混合液的曝气池内混合液的MLSS值可达值可达40007
9、000 mg/L， 能够提高曝气池的容积负荷；能够提高曝气池的容积负荷； 曝气池混合液的曝气池混合液的SVI值一般都低于值一般都低于100，污泥膨胀污泥膨胀 现象发生的较少；现象发生的较少； 产生的产生的剩余污泥量少剩余污泥量少。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 传统活性污泥法计算传统活性污泥法计算 处理效率处理效率（%）： 曝气池容积曝气池容积（
10、m3）： aeraarrvsvSSS SSQSQSVX NN 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 水力停留时间水力停留时间（h）： 每日产泥量每日产泥量（kg/d）： 污泥龄污泥龄（d）： msrdvc sd11VVttQR QXYS QK VXYNK 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 剩余污泥排量剩余污泥排量（m3/d）： 由曝气池排出：由曝气池排出： 由二沉池排出：由二沉池排出： cc1VqVRqR 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活
11、性污泥法活性污泥法 曝气池需氧量：曝气池需氧量： 每每kg污泥日需氧量：污泥日需氧量： 去除每去除每kgBOD需氧量：需氧量： 2rv as b sOOOa QSbVXa NbbaN水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 设城市污水一级出水设城市污水一级出水BOD5=200 mg/L，曝气曝气池设计流量池设计流量Q=400 m3/h（9600 m3/d），要求要求二级出水二级出水BOD5=20 mg/L，求曝气池的有关数求曝气池的有关数据据。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 处理
12、效率：处理效率： 设设MLSS=3 g/L，f=0.7， aea0.20.0290%0.2MLVSS0.732.1 g/LSS S 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 3rvs3 vvsms9600 0.182057 m2.1 0.40.84 kgBOD/(md)20570.214 d5.1 h9600 20573.4 h110.59600QSVX NNX NVtQ VtR Q 取污泥负荷取污泥负荷Ns=0.4 kgBOD/(kgMLVSS d)，曝气池容积：曝气池容积： 名义水力停留时名义水力停留时间：间： 取取R=0.5，实际水实际
13、水力停留时间：力停留时间： 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 设设Y=0.6，Kd=0.08，系统每日产泥量：系统每日产泥量： 污泥龄：污泥龄： rdvc sd0.6 0.18 96000.08 20572.1691.2 kg/d116.25 d0.6 0.40.08XYS QK VXYNK 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 系统每日排泥量系统每日排泥量 由曝气池排泥：由曝气池排泥： 由二沉池排泥：由二沉池排泥： 3c3c2057329 m /d6.252057 0.5110
14、 m /d110.56.25VqVRqR 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 设设a=0.5，b=0.16，曝气池每日需氧量：曝气池每日需氧量： 去除每去除每kgBOD需氧量：需氧量： 2rv2 b25 sO0.5 9600 0.180.16 20572.11555 kgO /d0.16O0.50.9 kgO /kgBOD0.4a QSbVXbaN 4.5 活性污泥处理活性污泥处理 系统的新工艺系统的新工艺 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 4.5.1 概述概述 活性污泥法存在的问题：活性污泥法存在的问题： 曝气池占地面积大；曝气池占地面积大； 电耗高；电耗高； 管理复杂管理复杂。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 净化功能：脱氮净化功能：脱氮、除磷除磷 厌氧技术的引入：反硝化厌氧技术的引入：反硝化脱氮脱氮； 使活性污泥微生物从周围环境中摄取远超出其本使活性污泥微生物从周围环境中摄取远超出其本身生理所需要的磷身生理所需要的磷，使活性污泥处理系统具有使活性污泥处理系统具有除除磷磷的功能的功能。 水污染控制工程水污染控制工程2第四章第四章
