5污水的好氧生物处理2

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1、污水的好氧生物处理污水的好氧生物处理 活性污泥法活性污泥法 Activated Sludge Processes2024/7/2112024/7/212第一节第一节 基本概念基本概念2024/7/213活性污泥法的基本原理1 1）基本流程）基本流程 定义：定义：向生活污水注入向生活污水注入空气进行曝气，并持续空气进行曝气，并持续一段时间以后，污水中一段时间以后，污水中即生成一种絮凝体。这即生成一种絮凝体。这种絮凝体主要是由大量种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构繁殖的微生物群体所构成，它有巨大的表面积成，它有巨大的表面积和很强的吸附性能，称和很强的吸附性能，称为为活性污泥活性污泥。出出水水

2、剩余剩余污泥污泥进进水水回流回流污泥污泥空空气气曝曝气气池池二二沉沉池池2024/7/214活性污泥法处理食品废水活性污泥法处理食品废水2024/7/215活性污泥法处理食品废水活性污泥法处理食品废水2024/7/216活性污泥法处理食品废水（活性污泥）活性污泥法处理食品废水（活性污泥）2024/7/217活性污泥法处理印染废水活性污泥法处理印染废水2024/7/218一一.活性污泥活性污泥人工培养的生物絮凝体，有很强人工培养的生物絮凝体，有很强的吸附和氧化分解有机物的能力的吸附和氧化分解有机物的能力（一）组成：一）组成：活性污泥微生物细菌真菌原生动物后生动物有机物无机物M的尸体构成活性污泥的

3、挥发部分，约占干活性污泥的70以上活性污泥的含水率为98992024/7/219活性污泥絮体活性污泥絮体2024/7/21102024/7/2111（二）作用项目项目去除率（）去除率（）BOD95SS95病毒病毒98寄生虫卵寄生虫卵差差重金属重金属一定一定2024/7/2112（三）活性污泥的性能指标1.生物指标（稳定的生态系统）生物指标（稳定的生态系统）（1）细菌：组成活性污泥的核心，净化功能的主）细菌：组成活性污泥的核心，净化功能的主力军力军（2）真菌：种类繁多，与活性污泥有关）真菌：种类繁多，与活性污泥有关（3）原生动物：用来反映活性污泥质量与净化程）原生动物：用来反映活性污泥质量与净化

4、程度（指示生物，在低倍显微镜下能观察）度（指示生物，在低倍显微镜下能观察）（4）后生动物（轮虫，甲壳虫等）后生动物（轮虫，甲壳虫等）2024/7/2113（三）活性污泥的性能指标2.物理指标物理指标（1）MLSS：悬浮固体浓度悬浮固体浓度mixed liquor suspension solid物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组成）中的悬浮固体浓度成）中的悬浮固体浓度单位：单位：mg/L, g/L作用：表示反应器中作用：表示反应器中M数量；设计与运转管理的重要数量；设计与运转管理的重要参数参数局限性：局限性：MLSS包括了活的包括了活的

5、M，和没有活性的死的和没有活性的死的M、被絮体吸附的有机物、无机物等，被絮体吸附的有机物、无机物等，2024/7/2114（三）活性污泥的性能指标2.物理指标物理指标（2）MLVSS：挥发性悬浮固体浓度挥发性悬浮固体浓度mixed liquor volatile suspension solid物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组成）中的挥物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组成）中的挥发性悬浮固体浓度发性悬浮固体浓度单位：单位：mg/L, g/L作用：表示反应器中作用：表示反应器中M数量（比较准确）；设计与运转管理的重数量（比较准确）；设计与运转管理的重要参数要参数局限性：

6、局限性：MLSS包括了活的包括了活的M，和没有活性的死的和没有活性的死的M、被絮体吸附被絮体吸附的有机物等。的有机物等。一般一般MLVSS/MLSS=0.70.75（生活污水）生活污水）2024/7/2115（三）活性污泥的性能指标2.物理指标物理指标（3）SV：污泥沉降比污泥沉降比settling volume, sludge sedimentation ratio物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀30分钟后，沉淀污泥体分钟后，沉淀污泥体积与原体积之比积与原体积之比单位：单位：作用：设计与运行的重要参数；作用：设计与运行的重要参数； SV的高低决定是否排

7、泥；的高低决定是否排泥； 反应了反应器中反应了反应器中M的量的量(体积体积); 运行中污泥情况是否正常（膨胀？）运行中污泥情况是否正常（膨胀？）2024/7/2116（三）活性污泥的性能指标2.物理指标物理指标（4）SVI：污泥容积指数污泥容积指数sludge volume index物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀30分钟后，分钟后，一克干污泥所占沉淀污泥容积的毫升数一克干污泥所占沉淀污泥容积的毫升数单位：单位：ml/g作用：较准确地反应污泥沉降性能的好坏作用：较准确地反应污泥沉降性能的好坏； 决定了回流污泥量，决定克回流污泥泵数量型决定了回流污泥量，

8、决定克回流污泥泵数量型号；号； SVI控制排泥与检查污泥性能结构。控制排泥与检查污泥性能结构。2024/7/2117（三）活性污泥的性能指标2.物理指标物理指标（5）污泥龄（）污泥龄（ts）物理意义：微生物平均在反应器中停留时间；物理意义：微生物平均在反应器中停留时间； 工作着活性污泥总量工作着活性污泥总量/排放剩余污泥量排放剩余污泥量单位：日单位：日作用：设计与运行的重要参数；作用：设计与运行的重要参数； 污泥龄长，则产生剩余污泥量少。污泥龄长，则产生剩余污泥量少。2024/7/2118二.活性污泥净化污水的过程（一）吸附阶段（一）吸附阶段污水中的有机物转移到活性污污水中的有机物转移到活性污

9、泥上去。泥上去。1.吸附吸附（1）活性污泥具有巨大的表面积）活性污泥具有巨大的表面积(200010000m2/m3)（2）活性污泥表面具有多糖粘质层）活性污泥表面具有多糖粘质层2.影响吸附的因素影响吸附的因素（1）废水）废水（2）回流污泥，曝气是否充分）回流污泥，曝气是否充分2024/7/2119（二）氧化（稳定）阶段（二）氧化（稳定）阶段转移到活性污泥上的有机物为转移到活性污泥上的有机物为M所利用。所利用。1.代谢机理代谢机理有机物有机物+活性活性污泥中的污泥中的M O2CO2 H2O NH3SO42- PO43-+ 能量能量细胞质细胞质C5H7NO2O2残留物残留物CO2 H2O NH3+

10、 能量能量分解分解合成合成2024/7/2120 时间时间量量对数增长期对数增长期减速增长期减速增长期内源呼吸期内源呼吸期污泥浓度污泥浓度氧利用率氧利用率BOD浓度浓度2.有机物降解 污泥增长 氧利用率2024/7/2121（三）（三）.絮凝体的形成与凝聚沉降絮凝体的形成与凝聚沉降（i i）如如果果形形成成菌菌体体的的有有机机物物不不从从污污水水中中分分离出去，这样的净化不能算结束。离出去，这样的净化不能算结束。（iiii）为为了了使使菌菌体体从从水水中中分分离离出出来来，现现多多采采用用重重力力沉沉降降法法。如如果果每每个个菌菌体体都都处处于于松松散散状状态态，由由于于其其大大小小与与胶胶体

11、体颗颗粒粒大大体体相相同同，它它们们将将保保持持稳稳定定悬悬浮浮状状态态，沉沉降降分分离离是是不不可可能能的的。为为此此，必必须须使使菌菌体体凝凝聚聚成成为为易易于于沉降的絮凝体。沉降的絮凝体。（iiiiii）絮絮凝凝体体的的形形成成是是通通过过丝丝状状细细菌菌来来实实现的。现的。2024/7/2122三.活性污泥法的基本流程2024/7/2123建立模型的假设曝气池处于完全混合状态进水中的微生物浓度与曝气池中的活性污泥微生物浓度相比很小，可以假设为零全部可生物降解的底物都处于溶解状态系统处于稳定状态（稳态假定）二沉池中没有微生物的活动二沉池中没有污泥积累，泥水分离良好2024/7/21242

12、024/7/2125第二节 气体传递原理和曝气池2024/7/2126概述构成活性污泥法的三个基本要素：1.引起吸附和氧化分解作用的微生物活性污泥2.污水中的有机物3.溶解氧一个重要条件：必须使混合液悬浮固体处于悬浮状态。曝气设备的作用：充氧和混合2024/7/2127一一 气体传递原理：菲克（气体传递原理：菲克（Fick）定律）定律28一一 气体传递原理：双膜理论气体传递原理：双膜理论在气在气- -水界面附近存在着层流流动的气膜和液膜，气膜外和水界面附近存在着层流流动的气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态，紊流程度越高，液膜外有空气和液体流动，属紊流状态，紊流程度越高，对应

13、的层流膜的厚度越薄。对应的层流膜的厚度越薄。气膜、液膜以外的气、液相主体中组分物质的浓度基本上气膜、液膜以外的气、液相主体中组分物质的浓度基本上是均匀分布的，不存在浓度差，也没有传质阻力。是均匀分布的，不存在浓度差，也没有传质阻力。气体从气相主体传递到液相主体，所有的传质阻力仅存在气体从气相主体传递到液相主体，所有的传质阻力仅存在于气、液两层层流膜中于气、液两层层流膜中气膜中存在气压梯度，液膜中存在氧的浓度梯度，它们是气膜中存在气压梯度，液膜中存在氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。气液界面上不存在传质阻力氧转移的推动力。气液界面上不存在传质阻力氧是一种难溶气体，溶解度很小，传质的阻力主要在于

14、液氧是一种难溶气体，溶解度很小，传质的阻力主要在于液膜上，因此通过液膜的传质速率是氧转移过程的控制速率膜上，因此通过液膜的传质速率是氧转移过程的控制速率29双膜理论示意图双膜理论示意图 气相主体界面气膜液膜Cs层流液相主体CpgpiPg表示气相表示气相中氧的分压中氧的分压Pi表示界面表示界面处氧的分压处氧的分压Cs表示界面处表示界面处水中氧的浓度水中氧的浓度C表示水中氧表示水中氧的浓度的浓度2024/7/2130一.气体传递原理提高氧转移速率（1）提高KLa值：加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气、液界面的更新，采用微孔曝气方式，增大气、液接触面积（2）提高Cs值：提高气相中的氧分压，

15、如采用纯氧曝气、深井曝气等2024/7/2131二 氧转移的影响因素污水水质鼓风曝气：=0.40.8机械曝气=0.61.0 =0.700.98，通常取0.952024/7/2132二 氧转移的影响因素水温：水温上升，KLa值增高氧分压：气压降低Cs值随之下降2024/7/2133四 曝气设备（一）任务：把空气输送到曝气池，使混合（一）任务：把空气输送到曝气池，使混合液中的液中的SS呈悬浮状态。呈悬浮状态。（二）效能指标：（二）效能指标：（1）EA氧利用率氧利用率/氧转移效率氧转移效率（2）Ep动力效率动力效率（3）充氧能力）充氧能力2024/7/2134对曝气设备的要求：对曝气设备的要求：良好

16、的曝气设备除应当具有较高的动力效率良好的曝气设备除应当具有较高的动力效率和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求：和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求：（a a）搅拌均匀；（搅拌均匀；（b b）构造简单；构造简单；（c c）能耗少；（能耗少；（d d）价格低；价格低；（e e）性能稳定，故障少；性能稳定，故障少；（f f）不产生噪音及其它公害；不产生噪音及其它公害；（g g）对某些工业废水耐腐蚀性强。对某些工业废水耐腐蚀性强。2024/7/2135（三）设备鼓风曝气：空气净化器、鼓风机、空气输鼓风曝气：空气净化器、鼓风机、空气输送管、扩散器送管、扩散器 小气泡扩散器、中气泡扩散器、大气泡扩小气

17、泡扩散器、中气泡扩散器、大气泡扩散器、微气泡扩散器散器、微气泡扩散器机械曝气：竖式曝气机机械曝气：竖式曝气机 卧式曝气刷卧式曝气刷2024/7/21361.微气泡扩散器气泡直径100um左右，气液接触面大，氧利用率高，氧转移效率可达30%缺点：压力损失较大，易堵塞，空气需进行过滤处理多孔性刚性材料：停止曝气时微孔易被沉积物堵塞柔性橡胶膜制成：孔眼不会被堵塞2024/7/21372.小气泡扩散器采用多孔材料（陶瓷、沙砾、塑料等）制成的扩散板或扩散管气泡直径：1.5mm2024/7/21383.中气泡扩散器穿孔管或莎纶管开孔直径：23mm2024/7/21394.大气泡扩散器直径15mm的支管直接

18、曝气，气泡直径达，氧利用效率及动力效率低。2024/7/21405.剪切分散空气曝气器利用水力或机械力的剪切作用，在空气从装置吹出之前，将大气泡切割成小气泡倒盆式扩散装置、固定螺旋扩散装置、射流式空气扩散器、水下空气扩散器等2024/7/21412024/7/2142（二）机械曝气竖式曝气器卧式曝气器2024/7/21432024/7/21442024/7/21452024/7/2146四 曝气设备（一）任务：把空气输送到曝气池，使混合（一）任务：把空气输送到曝气池，使混合液中的液中的SS呈悬浮状态。呈悬浮状态。（二）效能指标：（二）效能指标：（1）EA氧利用率氧利用率/氧转移效率氧转移效率（

19、2）Ep动力效率动力效率（3）充氧能力）充氧能力2024/7/2147（1）衡量曝气设备效能的指标有衡量曝气设备效能的指标有动力效率动力效率EP、氧转氧转移效率移效率EA和和充氧能力充氧能力。（i）动力效率动力效率EA是指消耗是指消耗1kWh电能所转移到液体电能所转移到液体中去的氧量，单位为中去的氧量，单位为kg/kWh。（ii）氧转移效率氧转移效率也称氧利用率，它是指鼓风曝气转也称氧利用率，它是指鼓风曝气转移到液体中的氧占供给氧的百分数：移到液体中的氧占供给氧的百分数：EA=(Ro/W)100。 其中：其中：W供氧量，供氧量，kg/h；Ro吸氧量，吸氧量，kg/h。 对于鼓风曝气，各种扩散装

20、置在标准状态下的EA值是事先通过脱氧清水的曝气试验测定得出的，一般为515左右。（iii）充氧能力充氧能力是指叶轮或转刷在单位时间内转移到是指叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的氧量液体中的氧量kg/h。2024/7/2148三.曝气池类型1.推流曝气池2024/7/21491.推流式曝气池水流呈推流型，理论上在曝气池推流横断面上各点浓度均匀一致长宽比510，宽深比12，有效水深46m平移推流式/旋转推流式2024/7/21502024/7/21512.完全混合曝气池圆形、方形或矩形表面曝气或鼓风曝气曝气池内各点的底物浓度、微生物浓度、需氧速率完全一致耐冲击负荷能力较大2024/7/21522

21、.完全混合曝气池表面曝气机，中心进水分建式/合建式2024/7/21533.封闭环流式反应池结合了推流和完全混合两种流态的特点循环流动流速一般0.250.35m/s，完成一个循环所需时间515min，水力停留时间1024h，期间完成40300次循环在短时间内呈推流式，在长时间内呈完全混合特征2024/7/21544.序批式反应池工作过程：注水-反应-排水流态：完全混合，有机物随着反应时间的推移而被降解不需另设沉淀池周期循环时间及每个周期内各阶段时间均可根据不同的处理对象和处理要求进行调节2024/7/2155活性污泥法的运行方式2024/7/2156传统活性污泥法/普通活性污泥法2024/7/

22、2157传统活性污泥法/普通活性污泥法曝气池呈长方形，水流形态为推流式进口处有机物浓度高，沿池长逐渐降低，需氧量也是沿池长逐渐降低处理工业废水的有机负荷：0.2-0.4kgBOD/kgMLSS.d,MLSS1.5-3.5g/LBOD去除率高，可达85-95%缺点：不能适应冲击负荷；前段供氧不足，后段供氧过剩2024/7/21582024/7/21591.渐减曝气法进水曝气池曝气池Air二沉池二沉池回流污泥回流污泥剩余剩余污泥污泥2024/7/21602.分步曝气法（阶段曝气法）2024/7/21613.完全混合法2024/7/2162完全混合法耐冲击负荷能力强，适用于处理工业废水，特别是浓度较

23、高的工业废水污水在曝气池中分布均匀，F/M值均等，可以通过对F/M的调整来控制曝气池的工况曝气池内混合液的需氧速率均衡系统有机负荷较低，微生物生长静止期或衰老期，易于产生污泥膨胀2024/7/21634.接触稳定法/吸附再生法2024/7/21642024/7/2165吸附池内吸附时间较短（3060min），吸附池容积小再生池污泥浓度高，池容也小具有一定的抗冲击负荷的能力吸附接触时间短，硝化不完全，效率低于传统法对于含溶解性有机物较多的污水处理，本工艺不适用2024/7/21665.纯氧曝气法以纯氧代替空气，可提高生物处理的速率HRT1.53h，MLSS60008000mg/l溶氧效率高，处理

24、效果好污泥沉淀性能好，产生的剩余污泥量少需密闭，纯氧发生器容易故障，装置复杂，管理麻烦代谢产生CO2,在密闭反应器中易溶于混合液中，使pH上升2024/7/21675.纯氧曝气法2024/7/21686.深层曝气（深井曝气）2024/7/21696.深层曝气（深井曝气）普通曝气池经济深度：56m深层曝气：1020m深井曝气：150300m，直径1.06.0m水深大幅度增加，可促进氧传递速率，处理功能几乎不受气候条件的影响适用于处理高浓度有机废水二氧化碳产生量比常规曝气多30%,污泥产量低2024/7/21707.浅层曝气2024/7/21718.氧化沟20C50年代开发应用，是延时曝气法的一种

25、特殊形式水流流速：0.250.30m/s，515min完成一次循环2024/7/217213.氧化沟2024/7/21732024/7/21742024/7/21759.序批式活性污泥法（SBR法）Sequencing Batch Reactor2024/7/217610 膜生物反应器(MBR)用超滤膜代替二沉池进行污泥固液分离MLSS可以比普通活性污泥高几倍容积负荷高，水力停留时间短污泥龄厂，剩余污泥量少污泥膨胀不影响出水水质可同时硝化-反硝化出水水质好占地面积小2024/7/2177第四节 活性污泥法的设计计算2024/7/2178一.曝气池的设计计算1.有机负荷率法有机负荷率法（1）污泥

26、负荷：单位）污泥负荷：单位重量活性污泥在单位重量活性污泥在单位时间所能承受的时间所能承受的BOD5量量（2）容积负荷：单位）容积负荷：单位容积曝气区在单位时容积曝气区在单位时间内所能承受的间内所能承受的BOD5量量2024/7/21792.污泥龄法2024/7/2180系数系数单位单位数值数值范围范围平均平均KKsyKdd-1mg/L(BOD5)mg/L(COD)mgVSS/mgBODmgVSS/mgCODd-12102510015700.40.80.250.40.040.0755.060400.60.40.06 表 活性污泥法的典型动力系数2024/7/2181二 剩余污泥量计算1. 按污泥

27、龄计算2.根据污泥产率系数或表观产率系数计算2024/7/2182三、需氧量设计计算2024/7/2183系数系数单位单位数值数值范围范围平均平均KKsyKdd-1mg/L(BOD5)mg/L(COD)mgVSS/mgBODmgVSS/mgCODd-12102510015700.40.80.250.40.0250.0755.060400.60.40.06 表 活性污泥法的典型动力系数2024/7/2184 二次沉淀池2024/7/2185一.基本原理2024/7/21862024/7/2187二沉池的工作状态二沉池中存在四个区：清水区、絮凝区、成层沉淀区、污泥压缩区；两个界面：泥水界面和压缩界

28、面混合液进入二沉池后，立即被池水稀释，固体浓度大大降低，并形成一个絮凝区；成层沉淀区固体浓度基本不变，沉速也基本不变，絮凝区中絮凝情况的优劣直接影响成层沉淀区中泥花的形态、大小和沉速二沉池的底流浓度主要决定于污泥性质和污泥在泥斗中的积存时间。2024/7/2188二沉池的功能：澄清（固液分离）、污泥浓缩（提高回流污泥的含固率）二沉池的澄清能力与混合液进入池后的絮凝情况密切相关，也与二沉池的表面面积有关二沉池的浓缩能力与沉淀池表面面积及污泥性质、泥斗得容积有关2024/7/2189二沉池的构造进水：应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件，使污泥絮体结大出流堰的流速要限制，堰宽流量不大于1.7L/(m

29、.s)污泥斗的容积，要考虑污泥浓缩的要求，污泥浓缩时间一般不超过2h表面应设置浮渣的收集、撇除、输送和处置装置2024/7/2190二沉池的设计计算沉淀池表面面积：有效水深：污泥区容积：Vs=RQts2024/7/2191 活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题2024/7/21921.水力负荷；水力负荷；2.有机负荷有机负荷3.微生物浓度微生物浓度4.曝气时间曝气时间5.微生物平均停留时间微生物平均停留时间6.氧的传递速率氧的传递速率7.回流污泥浓度回流污泥浓度8.回流污泥率回流污泥率9.曝气池的构造曝气池的构造10.pH和碱度和碱度11溶解氧浓度溶解氧浓度2024/7/2193活性污泥系

30、统的运行2024/7/2194一.活性污泥系统投产前的工作（一）验收：一）验收： 清水试运行：检查施工质量清水试运行：检查施工质量 清水试验：曝气装置性能清水试验：曝气装置性能2024/7/2195一.活性污泥系统投产前的工作（二）培养活性污泥：二）培养活性污泥：条件：菌种与菌种所需要的营养物质条件：菌种与菌种所需要的营养物质方法：将污水引入曝气池方法：将污水引入曝气池 开始曝气，絮凝体出现开始曝气，絮凝体出现 及时换水（补充营养，排除对及时换水（补充营养，排除对M有害有害的代谢产物）的代谢产物）2024/7/2196一.活性污泥系统投产前的工作（三）驯化活性污泥：三）驯化活性污泥：开始培养出

31、的活性污泥菌种中，无分解特定开始培养出的活性污泥菌种中，无分解特定污染物的细菌污染物的细菌专性酶系统专性酶系统活性污泥的驯化方法是在混合液中逐渐增加活性污泥的驯化方法是在混合液中逐渐增加工业废水的比例，并同时提高进水的有机工业废水的比例，并同时提高进水的有机负荷，直至达到满负荷为止负荷，直至达到满负荷为止2024/7/2197一.活性污泥系统投产前的工作（四）试运行：四）试运行： （1）确定最佳的运行条件）确定最佳的运行条件 （2）能否达到设计要求）能否达到设计要求2024/7/2198二.活性污泥系统效果监测（一）监测目的：一）监测目的： （1）保持良好的处理效果）保持良好的处理效果 （2）

32、积累经验）积累经验2024/7/2199二.活性污泥系统效果监测（二）监测项目：二）监测项目：（1）反映处理效果的项目：进（出）水的）反映处理效果的项目：进（出）水的CODcr,BOD5,色度，色度，SS，有毒物质，有毒物质，pH（2）反映污泥情况的项目：反映污泥情况的项目：SV MLSS MLVSS SVI M镜检镜检（3）反映污泥营养和环境条件的项目：）反映污泥营养和环境条件的项目：N P pH DO 水温水温（4）反映运行情况的项目：）反映运行情况的项目：Q QR Gs 2024/7/21100三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（一）污泥膨胀：一）污泥膨胀：（1）什么叫污泥膨胀）什么叫

33、污泥膨胀 广义地说，是活性污泥的凝聚性和沉降广义地说，是活性污泥的凝聚性和沉降性恶化，导致处理水浑浊的现象；性恶化，导致处理水浑浊的现象；从字面上讲，是指污泥体积增大而密度下从字面上讲，是指污泥体积增大而密度下降的现象降的现象一般认为一般认为SVI200，就算污泥膨胀就算污泥膨胀2024/7/21101三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（一）污泥膨胀：一）污泥膨胀：（2）污泥膨胀的类型）污泥膨胀的类型A.丝状菌性膨胀：当污泥中有大量丝状菌时，大丝状菌性膨胀：当污泥中有大量丝状菌时，大量具有一定强度的丝状体相互支撑、交错，大量具有一定强度的丝状体相互支撑、交错，大大恶化了污泥的沉降、压缩性能，

34、形成污泥膨大恶化了污泥的沉降、压缩性能，形成污泥膨胀。胀。B.非丝状菌性膨胀：污泥中结合水异常增多导致非丝状菌性膨胀：污泥中结合水异常增多导致2024/7/21102三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（一）污泥膨胀：一）污泥膨胀：（3）污泥膨胀的原因）污泥膨胀的原因A.污水水质：污水水质：溶解性碳水化合物溶解性碳水化合物/硫化物硫化物/水温水温/pH/C:N:P等等B.运行条件：运行条件：有机负荷有机负荷/溶解氧溶解氧C.工艺方法：工艺方法：曝气池形式曝气池形式/运行方式运行方式/除沉池除沉池/曝气方式曝气方式等等2024/7/21103三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（一）污泥膨胀：一

35、）污泥膨胀：（4）污泥膨胀引发的后果）污泥膨胀引发的后果 膨胀污泥不易沉降，容易流失，既降低膨胀污泥不易沉降，容易流失，既降低处理后的出水水质，又造成回流污泥量处理后的出水水质，又造成回流污泥量的不足，如果不及时加以控制，就会使的不足，如果不及时加以控制，就会使系统中的污泥越来越少，从根本上破坏系统中的污泥越来越少，从根本上破坏曝气池的运行曝气池的运行2024/7/21104三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（一）污泥膨胀：一）污泥膨胀：（4）抑制污泥膨胀的措施）抑制污泥膨胀的措施A.控制曝气量控制曝气量B.调整调整pH值值C.调节调节N/P比例比例D.投加一些化学药剂投加一些化学药剂E.取

36、消初沉池取消初沉池F.设计时采取一些措施：设计时采取一些措施：2024/7/21105三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（二）污泥上浮：二）污泥上浮：（1）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状上浮）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状上浮的现象（污泥灰色）的现象（污泥灰色）原因：曝气池内污泥龄过长，使硝化进行程度较原因：曝气池内污泥龄过长，使硝化进行程度较高，而这种混合液若在二沉池中经历较长时间高，而这种混合液若在二沉池中经历较长时间的缺氧状态，则会发生反硝化，生产氮气，以的缺氧状态，则会发生反硝化，生产氮气，以气泡形式脱出，附着于污泥上，从而使污泥整气泡形式脱出，附着于污泥上，从而使污泥整块上浮。

37、块上浮。2024/7/21106三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（二）污泥上浮：二）污泥上浮：（1）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状上浮的现象（污泥灰色）上浮的现象（污泥灰色）防止方法：减少曝气，缩短污泥龄以防止防止方法：减少曝气，缩短污泥龄以防止硝化；增加污泥回流量或及时排除剩余硝化；增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，减少污泥在二沉池中停留时间。污泥，减少污泥在二沉池中停留时间。2024/7/21107三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（二）污泥上浮：二）污泥上浮：（1）污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上）污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上浮，产生恶臭浮，

38、产生恶臭原因：二沉池中污泥停留时间过长原因：二沉池中污泥停留时间过长 ，或局，或局部区域堵塞，进行厌氧发酵，生成气体部区域堵塞，进行厌氧发酵，生成气体（H2S，CH4）从而使污泥大块上浮从而使污泥大块上浮2024/7/21108三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（二）污泥上浮：二）污泥上浮：（1）污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上浮，）污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上浮，产生恶臭产生恶臭解决和防止措施：解决和防止措施： 安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；安设不使污泥外溢的浮渣清除设备； 清除沉淀池的死角地区；清除沉淀池的死角地区； 加大池底坡度或改进池底刮泥设备；加大池底坡度或改进池底刮泥设备；

39、 及时排泥和疏通堵塞等。及时排泥和疏通堵塞等。2024/7/21109三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（三）污泥解体：三）污泥解体：处理水浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏处理水浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等均属污泥解体现象等均属污泥解体现象原因：运行不当：如曝气量过大，活性污泥营养原因：运行不当：如曝气量过大，活性污泥营养平衡遭受破坏；平衡遭受破坏； 有毒物质：有毒物质：M受到抑制或伤害，净化能力下降受到抑制或伤害，净化能力下降或完全停止，从而使污泥失去活性或完全停止，从而使污泥失去活性措施：加强管理措施：加强管理2024/7/21110三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（四

40、）泡沫：四）泡沫：工业废水中常含有各种表面活性物质，在采用活工业废水中常含有各种表面活性物质，在采用活性污泥法时，曝气池面常出现大量泡沫性污泥法时，曝气池面常出现大量泡沫泡沫过多时将从池面溢出，影响操作环境，带走泡沫过多时将从池面溢出，影响操作环境，带走大量污泥，机械曝气时，泡沫阻隔空气，防碍大量污泥，机械曝气时，泡沫阻隔空气，防碍充氧充氧措施：表面喷淋水或除沫剂。（常用的除沫剂有措施：表面喷淋水或除沫剂。（常用的除沫剂有机油、煤油、硅油等，投量机油、煤油、硅油等，投量0.51.5mg/L)2024/7/21111三.活性污泥系统运行过程中的异常现象（四）泡沫：四）泡沫：措施：措施：(1)表面

41、喷淋水或除沫剂。（常用的表面喷淋水或除沫剂。（常用的除沫剂有机油、煤油、硅油等，投量除沫剂有机油、煤油、硅油等，投量0.51.5mg/L)(2)增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量（3） 当废水中含表面活性物质较多时，当废水中含表面活性物质较多时，预先用泡沫分离法或其他方法去除。预先用泡沫分离法或其他方法去除。2024/7/21112氧化塘好氧氧化塘好氧氧化塘兼性氧化塘兼性氧化塘厌氧氧化塘厌氧氧化塘曝气氧化塘曝气氧化塘2024/7/21113一、概述稳定塘（氧化塘）是一种天然的或经一定人工构筑的污水净化系统。污水在塘内经较长时间的停留、储存、通过微生物的代谢活动

42、，以及相伴随的物理的、化学的、物理化学的过程，使污水中的有机污染物、营养素和其他污染物质进行多级转换、降解和去除，从而实现污水的无害化、资源化与再利用。2024/7/21114一.概述1.稳定塘的特征稳定塘的特征（1）与水体自净过程相似）与水体自净过程相似自然生物处理自然生物处理法；法；（2）水体中的氧由塘面复氧和藻类光合作用）水体中的氧由塘面复氧和藻类光合作用两种方式供给；两种方式供给；（3）废水在氧化塘中停留时间长。）废水在氧化塘中停留时间长。2024/7/211152.优点（1）基建投资低；）基建投资低；（2）运行管理简单经济；）运行管理简单经济；（3）可进行综合利用。）可进行综合利用。

43、2024/7/211163.缺点（1）占地面积大；）占地面积大；（2）处理效果受气候影响；）处理效果受气候影响；（3）设计运行不当时，可能形成二次污染。）设计运行不当时，可能形成二次污染。2024/7/21117二、好氧塘 aerobic pond在有氧状态下净化污水的稳定塘，依靠藻类光合作用和塘面表面风力搅动自然复氧供氧；塘深一般为1550cm，至多不大于1m，污水停留时间一般为26d。按有机负荷的高低分：高负荷好氧塘，普通好氧塘，深度处理好氧塘2024/7/21118二.好氧塘机理：机理：（1）好氧）好氧M与藻类共生；与藻类共生；（2）藻类利用阳光）藻类利用阳光光合作用光合作用产生氧气；大

44、产生氧气；大气复氧；气复氧；（3）好氧）好氧M利用氧气对有机物代谢转化，产生利用氧气对有机物代谢转化，产生CO2,H2O,NH3等；等；（4）CO2被藻类光合作用利用；被藻类光合作用利用；（5）CO2、O2授受过程中，有机物降解，水净化。授受过程中，有机物降解，水净化。深度一般深度一般0.30.5m，阳光能透入塘底，阳光能透入塘底藻类藻类-细菌细菌-原生动物原生动物共生共生2024/7/21119三、兼性塘 facultative pond是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘。塘深通常为12m，上部有好氧层，下部是厌氧层，中层是兼性区。水力停留时间一般为530d其运行效果主要取决于

45、藻类光合作用产氧量和塘表面的复氧情况2024/7/21120三.兼性氧化塘机理：机理：（1）好氧区（同好）好氧区（同好氧塘）；氧塘）；（2）兼性区：）兼性区：DO时时有时无，有时无，M是异养是异养型兼性菌，有型兼性菌，有DO时，利用氧气氧化时，利用氧气氧化分解有机物；无分解有机物；无DO时，以时，以NO3，CO32作为电子受作为电子受体，无氧代谢。体，无氧代谢。（3）厌氧区：无）厌氧区：无DO，厌氧厌氧M对有机物对有机物厌氧分解。厌氧分解。水深一般水深一般1.22.5m2024/7/21121兼性塘的特点去除污染物的范围比好氧处理系统广泛，不仅可去除一般的有机污染物，还可有效地去除磷、氮等营养

46、物质和某些难降解的有机污染物不仅可用于处理城市污水，还可用于处理石油化工、有机化工、印染、造纸等工业废水。2024/7/21122五.曝气氧化塘塘面上安装人工曝气设备；塘面上安装人工曝气设备；氧的来源以人工曝气为主；氧的来源以人工曝气为主；曝气塘出水曝气塘出水SS高，排放前需沉淀。高，排放前需沉淀。2024/7/21123六.水生生物氧化塘通过在塘内种植具有除污功能的水生植物或养殖鱼类等水生动物，既可强化氧化塘的净化功能，又可使氧化塘得到利用，获得一定的经济效益养鱼氧化塘水生植物氧化塘2024/7/21124污水土地处理2024/7/21125一.概述污水土地处理系统是指利用农田、林地等污水土

47、地处理系统是指利用农田、林地等土壤土壤-微生物微生物-植物构成的陆地生态系统对污植物构成的陆地生态系统对污染物进行综合净化处理的生态工程。染物进行综合净化处理的生态工程。2024/7/21126污水土地处理的优点促进污水中植物营养素的循环，污水中的有用物质通过作物的生长而获得再利用可利用废劣土地、坑塘洼地处理污水，基建投资省；使用机电设备少，运行管理简便低廉，节省能源绿化大地，增添风景美色，改善地区小气候，促进生态环境的良性循环污泥能得到充分利用，二次污染小。2024/7/21127污水土地处理的缺点污水土地处理系统如果设计不当或管理不善，会造成许多不良后果：（1）污染土壤和地下水，特别是造成

48、重金属污染、有机毒物污染等（2）导致农产品质量下降（3）散发臭味、蚊蝇滋生，危害人体健康等。2024/7/21128二.污水土地处理系统的净化机理悬浮物的去除：过滤节流作用、沉淀、生悬浮物的去除：过滤节流作用、沉淀、生物的吸附及作物的阻截作用；物的吸附及作物的阻截作用；悬浮固体是导致土地处理系统堵塞的一个悬浮固体是导致土地处理系统堵塞的一个重要原因。重要原因。2024/7/21129二.污水土地处理系统的净化机理 BOD的去除：的去除：土壤表层区通过过滤、吸附作用截留土壤表层区通过过滤、吸附作用截留BOD土壤中含有大量的土壤中含有大量的M，对有机物进行降解；对有机物进行降解；土壤微生物一般集中

49、在表层土壤微生物一般集中在表层50cm深度的土深度的土壤中，因而大多数壤中，因而大多数BOD的去除反应都发生的去除反应都发生在地表或靠近地表的地方。在地表或靠近地表的地方。2024/7/21130二.污水土地处理系统的净化机理氮的去除：氮脱出机理主要包括作物吸附吸收、氮的去除：氮脱出机理主要包括作物吸附吸收、生物脱氮以及挥发。生物脱氮以及挥发。（1）生物脱氮：有机氮被截留或沉淀）生物脱氮：有机氮被截留或沉淀-微生物作微生物作用下转化为氨氮用下转化为氨氮-铵离子被带负电荷的土壤颗粒铵离子被带负电荷的土壤颗粒吸附吸附-硝化作用转化为硝化作用转化为NO3-一部分被植物根系一部分被植物根系吸收，一部分

50、反硝化转化为吸收，一部分反硝化转化为N2或者或者N2O挥发挥发（2）作物吸收：慢速渗滤和地表漫流系统中较多）作物吸收：慢速渗滤和地表漫流系统中较多（3）挥发：挥发量与土壤的）挥发：挥发量与土壤的pH有关。有关。2024/7/21131二.污水土地处理系统的净化机理磷的去除：磷的去除：（1）植物吸收）植物吸收（2）生物作用（无机磷被微生物吸收利用而）生物作用（无机磷被微生物吸收利用而转化为有机磷）转化为有机磷）（3）土壤吸附）土壤吸附（4）形成沉淀（与）形成沉淀（与Fe Al等）等）2024/7/21132二.污水土地处理系统的净化机理重金属的去除：重金属的去除：（1）吸附）吸附（2）沉淀）沉淀

51、（3）离子交换）离子交换（4）螯合）螯合与与pH有关，有关，pH7，土壤对重金属离子具有，土壤对重金属离子具有较高的截留能力，当较高的截留能力，当pH7，部分重金属离，部分重金属离子随水流下渗，可能污染地下水子随水流下渗，可能污染地下水2024/7/21133二.污水土地处理系统的净化机理痕量有机物的去除：主要是通过挥发、光痕量有机物的去除：主要是通过挥发、光分解、吸附和生物降解等作用完成分解、吸附和生物降解等作用完成病原微生物的去除：过滤、吸附、干化、病原微生物的去除：过滤、吸附、干化、辐照、生物捕食以及暴露在不利条件下等辐照、生物捕食以及暴露在不利条件下等方式而被除去。方式而被除去。202

52、4/7/21134 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流系统系统快速渗滤快速渗滤系统系统湿地处理湿地处理系统系统慢速渗滤慢速渗滤系统系统地下渗滤地下渗滤处理系统处理系统 慢速渗滤系统适用于渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、慢速渗滤系统适用于渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、气候润湿的地区。气候润湿的地区。 慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净化效率高，出水水质优良。化效率高，出水水质优良。 慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因素为：灌水慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因素为

53、：灌水率、灌水方式、作物选择和预处理等。率、灌水方式、作物选择和预处理等。2024/7/211352024/7/21136 快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方法。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。法。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。 污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧- -好氧交替

54、运行状态，好氧交替运行状态，依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以净化。净化。 快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。进入快速渗滤快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。进入快速渗滤系统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。系统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流系统系统快速渗滤快速渗滤系统系统湿地处理湿地处理系统系统慢速渗滤慢速渗滤系统系统地下渗滤地下渗滤处理系统处理系统2024/7/211

55、372024/7/21138 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面的最佳坡度为地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面的最佳坡度为 2 2 8 8。废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流，流向设在。废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流，流向设在坡脚的集水渠，在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面坡脚的集水渠，在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体。放水体。 采用何种方法

56、灌溉取决于土壤性质、作物类型、气象和地形。采用何种方法灌溉取决于土壤性质、作物类型、气象和地形。 地表漫流地表漫流系统系统快速渗滤快速渗滤系统系统湿地处理湿地处理系统系统慢速渗滤慢速渗滤系统系统地下渗滤地下渗滤处理系统处理系统2024/7/211392024/7/21140 土 地 处 理 基 本 工 艺 湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上，废水在沿一定控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上，废水在沿一定方向流动过程中，在耐水性植物和土壤共

57、同作用下得以净化。方向流动过程中，在耐水性植物和土壤共同作用下得以净化。 湿地处理可直接处理污水或深度处理。污水进入系统前需预处理。湿地处理可直接处理污水或深度处理。污水进入系统前需预处理。地表漫流地表漫流系统系统快速渗滤快速渗滤系统系统湿地处理湿地处理系统系统慢速渗滤慢速渗滤系统系统地下渗滤地下渗滤处理系统处理系统2024/7/211412024/7/21142 地下污水处理系统是将污水投配到距地面约地下污水处理系统是将污水投配到距地面约0.5m0.5m深、有良好渗透性的深、有良好渗透性的底层中，藉毛管浸润和土壤渗透作用，使污水向四周扩散，通过过滤、沉淀、底层中，藉毛管浸润和土壤渗透作用，使

58、污水向四周扩散，通过过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。 地下渗滤系统适用于无法接入城市排水管网的小水量污水处理。污水地下渗滤系统适用于无法接入城市排水管网的小水量污水处理。污水进入处理系统前需经化粪池或酸化池预处理。进入处理系统前需经化粪池或酸化池预处理。 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流系统系统快速渗滤快速渗滤系统系统湿地处理湿地处理系统系统慢速渗滤慢速渗滤系统系统地下渗滤地下渗滤处理系统处理系统2024/7/21143建设中的人工湿地处理试验系统2024/7/21144建设中的氧化塘处理试验系统2024/7/2114

59、5人工湿地处理2024/7/21146概述表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。天然湿地具有复杂的功能，可以通过物理的、化学的和生物的反应去除污水中的有机污染物、重金属、氮、磷和细菌等。2024/7/21147人工湿地法的优点设计合理、运行管理严格的人工湿地处理污水效果稳定、有效、可靠，出水水质优；基建投资费用低，一般为生物处理的1/31/4，甚至1/5；能耗省，运行费用低，且可定期收割作物；运行操作简便对小流量及间歇排放的污水处理较为适宜，抗冲击负荷能力强净化污水、美化景观，形成良好的生态环境2024/7/21148人工湿地法的不足需要土地面积较大对恶劣气候条件抵御

60、能力弱净化能力受作物生长情况的影响大蚊蝇滋生2024/7/21149人工湿地的净化机理人工湿地是人工建造和管理控制的、工程化的湿地；是由水、滤料以及水生生物所组成，具有较高生产力和较天然湿地更好的污染物去除效果的生态系统。填料、植物、微生物（细菌、真菌等）和动物是构成人工湿地生态系统的主要组成部分。2024/7/211501.填料人工湿地中的填料一般由土壤、细沙、粗砂、碎瓦片、灰渣等构成为植物和微生物提供生长介质通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物2024/7/211512.植物挺水植物、沉水植物、浮水植物人工湿地中种植的许多植物对污染物具有吸收、代谢、累积、富集等作用一般来说植物的长势越

61、好、密度越大，净化水质的能力越强。2024/7/211523.微生物微生物是人工湿地净化污水不可缺少的重要组成部分微生物主要去除污水中的有机物质和氨氮，某些难降解的有机物质和有毒物质可通过微生物自身的变异，达到吸收和分解的目的。2024/7/21153人工湿地 系统净化污水的作用机理1.有机物的去除：微生物、植物2.氮的去除：有机基质的吸附；阳离子交换作用于固氮作用；植物吸收；挥发；合成微生物细胞；硝化反硝化；出水带走；渗入地下水3.磷的去除：植物吸收；生物除磷；在介质中的物化存储2024/7/21154人工湿地的类型表面流湿地水平潜流湿地垂直流湿地2024/7/21155人人 工工 湿湿 地地 系系 统统无植物时人工湿地系统空白试验2024/7/21156人工湿地系统植物栽种2024/7/21157昆明滇池人工湿地处理暴雨径流试验系统2024/7/21158沉砂池格栅湿地1泄洪沟泻洪闸示范工程（占地示范工程（占地6.2公顷）公顷）人工湿地处理暴雨示范工程2024/7/211592024/7/21160