活性污泥法處理廢水.ppt
第三章第三章 廢水的生物處理廢水的生物處理-活性污泥法活性污泥法activated sludge processactivated sludge process 第一節(jié) 基 本 概 念 什么是活性污泥?由細菌、菌膠團、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機和無機物質組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。一、活性污泥一、活性污泥4 一組活性污泥圖片活性污泥法的基本組成 曝氣池:反應主體。二沉池:a)進行泥水分離,保證出水水質;b)保證回流污泥,維持曝氣池內的污泥濃度?;亓飨到y(tǒng):a)維持曝氣池的污泥濃度;b)改變回流比,改變曝氣池的運行工況。剩余污泥排放系統(tǒng):a)是去除有機物的途徑之一;b)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。供氧系統(tǒng):提供足夠的溶解氧?;钚晕勰喾ㄓ行н\行的基本條件 廢水中含有足夠的可溶性易降解有機物;混合液含有足夠的溶解氧;活性污泥連續(xù)回流,使混合液保持一定濃度的活性污泥,及時排除剩余污泥;活性污泥在池內呈懸浮狀態(tài);無有毒有害的物質流入。1、棲息著的微生物(一)活性污泥的組成大量的細菌真菌原生動物后生動物細菌細菌自養(yǎng)型自養(yǎng)型異養(yǎng)型異養(yǎng)型 必須依賴必須依賴 水中的碳源水中的碳源真菌真菌有菌絲有菌絲 (霉菌等霉菌等)無菌絲無菌絲 (酵母菌等酵母菌等)大量的細菌真菌原生動物大量的細菌真菌2、按有機性和無機性成分:MLSSMLVSS:70%MLNVSS:30%MLSS混合液懸浮固體濃度,指曝氣池中單位體積混合液中活性污泥懸浮固體的質量,也叫污泥濃度(g/L)。MLVSS混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度,表示混合液懸浮固體中有機物含量,但不僅是微生物的量,由于測定方便,目前還是近似用于表示污泥。MLNVSS灼燒殘量,表示無機物含量。MLVSS:一般范圍為5575,即MLVSS/MLSS=0.70.8,(二)曝氣池活性污泥的性狀顏色黃褐色、茶褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味,有霉臭味相對密度曝氣池混合液:1.0021.003回流污泥:1.0041.006粒徑0.020.2mm20100cm2/mL比表面積 1、正常pH略顯酸性10(二)活性污泥的性狀供氧不足或厭氧黑色灰白色供養(yǎng)過多或營養(yǎng)不足 1、不正常11曝氣池1213曝氣池出水堰14曝氣池混合液配水進入二沉池曝氣池中的曝氣頭的布置曝氣池中的曝氣頭的布置(三)活性污泥的評價方法1、生物相觀察光學顯微鏡或電子顯微鏡2、混合液懸浮固體濃度(MLSS)和混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)。3、污泥沉降比:SV(三)活性污泥的評價方法取混合液至1000mL或100mL量筒,靜止沉淀30min后,度量沉淀活性污泥的體積,以占混合液體積的比例(%)表示污泥沉降比。可反映污泥的沉降性能。污泥沉淀30min后密度接近最大,故SV可反映沉降性能。能反映污泥膨脹等異常情況,可控制剩余污泥的排放量。城市污水正常值為15%30%左右。簡單易行但SV不能確切表示污泥沉降性能。SV的測定的測定0min15min30minSV=40%4、污泥體積指數:SVI(污泥指數、污泥容積指數)曝氣池出口處出混合液,經30分鐘靜沉后,每單位質量干泥所形成的濕污泥的體積,簡稱污泥指數,單位為mL/g。1L混合液沉淀30min的活性污泥體積(mL)SV(mL/L)SVI=1升混合液中懸浮固體干重(g)MLSS(g/L)反映污泥的凝聚、沉降性能。SVI應在100150。影響SVI的最重要的因素是微生物群體所在的增殖期。太高,沉降性能差,可能膨脹;太低,可能處在內源呼吸期,泥粒細小而緊密,易沉降,活性差,無機物多。實際運行中,一般用SV了解SVI,因為曝氣池MLSS變化不大。=習題:1、若曝氣池中的污泥濃度為2200mg/L,混合液在100mL量筒內經30min沉淀的污泥量為18mL,計算污泥體積指數SVI。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質pDO=24mg/l DO=24mg/l 為宜為宜;pDODO保保持持一一定定水水平平,使使好好氧氧微微生生物物正正常常生生長長,維維持持較較好好的的出出水水水水質質,使使活活性性污污泥泥和和生生物物膜膜結結構構正正常常,沉沉降降和和絮絮凝凝性性能能良良好。好。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質中溫性細菌為主,最適溫中溫性細菌為主,最適溫度:度:20203535。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質p最佳:最佳:6.56.58.58.5p維維持持適適宜宜的的pHpH值值,可可以以使使微微生生物物生生長長繁繁殖殖良良好好,使使菌菌膠膠團團產產生生較較好好的的粘粘性性物物質質,形形成成較較好好的的絮絮狀狀物物,取取得得良良好好的的處理效果。處理效果。p pHpH9 9:生生化化反反應應即即受受到到抑抑制,制,p pHpH6.56.5:絲絲狀狀菌菌生生長長,易易發(fā)生污泥膨脹。發(fā)生污泥膨脹。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質pBODBOD5 5:N:P=100:5:1:N:P=100:5:1p廢廢水水生生物物處處理理時時要要考考慮慮C C、N N、P P的的配配比比。當當N N、P P 不不足時,應投加氮源和磷源。足時,應投加氮源和磷源。p生生活活污污水水:營營養(yǎng)養(yǎng)豐豐富富,是是最佳營養(yǎng)源,最佳營養(yǎng)源,p工工業(yè)業(yè)廢廢水水:宜宜與與生生活活污污水水合并后處理。合并后處理。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質p廢廢水水中中含含有有一一些些物物質質如如重重金金屬屬離離子子、酚酚等等對對微微生生物物有有毒毒害作用或抑制作用。害作用或抑制作用。p它它們們對對微微生生物物的的毒毒害害作作用用是是相相對對而而言言的的,在在一一定定濃濃度度范范圍圍內內是是沒沒有有影影響響的的。若若微微生生物物經經馴馴化化后后,可可能能承承受受較較高高濃度的有毒物質。濃度的有毒物質。目目前前,活活性性污污泥泥法法是是廢廢水水生生物物處處理理應應用用最最為為廣廣泛泛的的一一種方法,該法已成為污水處理的主體技術。種方法,該法已成為污水處理的主體技術。19121912年,英國人克拉克和蓋奇的廢水曝氣試驗。年,英國人克拉克和蓋奇的廢水曝氣試驗。19141914年年,英英國國曼曼切切斯斯特特建建成成了了第第一一座座活活性性污污泥泥水水處處理理廠。廠。特特別別在在近近20203030年年,對對生生物物反反應應的的凈凈化化機機理理進進行行了了深深入研究,出現了多種工藝流程。入研究,出現了多種工藝流程。工藝流程工藝流程回流污泥以保證曝氣池內有足夠的活性污泥(微生物)回流污泥以保證曝氣池內有足夠的活性污泥(微生物)排放剩余污泥以保證系統(tǒng)的正常運行排放剩余污泥以保證系統(tǒng)的正常運行運行條件運行條件良好的活性污泥良好的活性污泥充足的氧充足的氧二沉池二沉池二.活性污泥法的基本流程 活性污泥系統(tǒng)有效運行的基本條件是:活性污泥系統(tǒng)有效運行的基本條件是:廢水中含有足夠的可溶性廢水中含有足夠的可溶性易降解有機物易降解有機物易降解有機物易降解有機物;混合液含有足夠的混合液含有足夠的溶解氧溶解氧溶解氧溶解氧;活性污泥在池內呈活性污泥在池內呈懸浮懸浮懸浮懸浮狀態(tài);狀態(tài);活性污泥連續(xù)活性污泥連續(xù)回流回流回流回流,剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥及時排放,及時排放,維持曝氣池內穩(wěn)定的活性污泥濃度;維持曝氣池內穩(wěn)定的活性污泥濃度;進水中不含有進水中不含有對微生物對微生物有毒有害有毒有害有毒有害有毒有害的物質的物質29二.活性污泥法的基本流程 初沉池:去除懸浮固體,減輕生物處理負荷;初沉池:去除懸浮固體,減輕生物處理負荷;曝氣池:廢水、微生物和氧氣在此充分混合和反應;曝氣池:廢水、微生物和氧氣在此充分混合和反應;二沉池:使泥水分離,去除剩余污泥;二沉池:使泥水分離,去除剩余污泥;回流系統(tǒng):保持曝氣池中一定的污泥濃度;回流系統(tǒng):保持曝氣池中一定的污泥濃度;曝氣系統(tǒng):供氧,使污泥呈懸浮態(tài)。曝氣系統(tǒng):供氧,使污泥呈懸浮態(tài)。2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)p外觀呈黃褐色的絮絨顆粒狀外觀呈黃褐色的絮絨顆粒狀;p粒經:粒經:0.20.21.0mm1.0mm;p表面積較大:表面積較大:2020100cm2/ml100cm2/ml;p含水率在含水率在99%99%以上以上;p密度:密度:1.0021.0021.006g/ml1.006g/ml。污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p活性微生物群體活性微生物群體(Ma)(Ma)p微生物自身代謝殘留物微生物自身代謝殘留物(Me)(Me)p污泥吸附的惰性有機物污泥吸附的惰性有機物(Mi)(Mi)p污水中的無機物污水中的無機物(Mii)(Mii)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組成組成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p混混合合液液懸懸浮浮固固體體濃濃度度(MLSS)(MLSS)指指曝曝氣氣池池中中單單位位體體積積 混混合合液液中中活性污泥懸浮固體的質量,即污泥濃度。其組成為:活性污泥懸浮固體的質量,即污泥濃度。其組成為:MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMLSS=Ma+Me+Mi+Miip混混合合液液揮揮發(fā)發(fā)性性懸懸浮浮固固體體濃濃度度(MLVSS)MLVSS)指指混混合合液液懸懸浮浮固固體體中中有機物的質量,較準確的表示其中活性成分。其組成為:有機物的質量,較準確的表示其中活性成分。其組成為:MLVSS=Ma+Me+MiMLVSS=Ma+Me+Mi 2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p曝曝氣氣池池混混合合液液沉沉淀淀30min30min后后,形形成成的的沉沉淀淀污污泥泥和和原原混混合液體積之比。合液體積之比。p城市污水:城市污水:SV=15SV=1530%30%。p可可反反映映曝曝氣氣池池運運行行時時的的污污泥泥量量,用用于于控控制制剩剩余余污污泥泥的的排放,還可及早發(fā)現污泥膨脹等異常現象的發(fā)生。排放,還可及早發(fā)現污泥膨脹等異?,F象的發(fā)生。2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形態(tài)形態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p曝曝氣氣池池混混合合液液經經30min30min沉沉淀淀后后,每每質質量量干干污污泥泥形形成成的的濕濕污泥的體積。該數值反映活性污泥沉降濃縮性能;污泥的體積。該數值反映活性污泥沉降濃縮性能;pSVISVI100100150150:污泥沉降性能良好;:污泥沉降性能良好;pSVI200SVI200:污泥沉降性能差;:污泥沉降性能差;pSVISVI過過低低時時,污污泥泥絮絮體體細細小小緊緊密密,含含無無機機物物較較多多,污污泥泥活活性差。性差。2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形態(tài)形態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)又稱為:又稱為:“新增細胞在反應器中的平均停留時間新增細胞在反應器中的平均停留時間”“反應器中全部微生物更新一次所需要的時間反應器中全部微生物更新一次所需要的時間”“生物固體平均停留時間生物固體平均停留時間”等等 2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組成組成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)HRT=V/QHRT=V/Q式中:式中:V:V:曝氣池容積曝氣池容積 Q:Q:污水流量污水流量 適應期適應期對數期對數期靜止期靜止期衰老期衰老期微生物生長曲線微生物生長曲線時間時間細細菌菌對對數數3 3 活性污泥增長規(guī)律活性污泥增長規(guī)律活性污泥中活性污泥中微生物是多微生物是多菌種的混合菌種的混合群體,仍可群體,仍可用純菌種的用純菌種的生長曲線表生長曲線表示。示?;罨?性性 污污 泥泥 增增 長長 受受 營營 養(yǎng)養(yǎng) 物物 質質(food)和和 微微 生生 物物 量量(microorganism)的影響,即的影響,即F/M值。值。F/M=QS0/XV 式中:式中:Q:污水流量污水流量 S0:污水起始濃度污水起始濃度 X:MLSS濃度濃度 V:反應器體積反應器體積對數增長期對數增長期靜止靜止期期內源呼吸期(衰老內源呼吸期(衰老期)期)pF/MF/M值較大(值較大(2.2)2.2);p污泥增長不受食物限制;污泥增長不受食物限制;p污污泥泥活活性性強強,具具有有很很高高的的能能量量水平;水平;p凝聚性能差,松散,不易沉降;凝聚性能差,松散,不易沉降;p出水水質差。出水水質差。對數增長期對數增長期靜止靜止期期內源呼吸期(衰老內源呼吸期(衰老期)期)p F/MF/M值一般值一般(0.3(0.30.6)0.6);p 污泥增長受食物的限制,增長污泥增長受食物的限制,增長 速率下降;速率下降;p 污泥活性較強,能量水平一般;污泥活性較強,能量水平一般;p 污泥凝聚性能和沉降性能好;污泥凝聚性能和沉降性能好;p 出水水質好;出水水質好;p 活性污泥的工作階段?;钚晕勰嗟墓ぷ麟A段。對數增長期對數增長期靜止靜止期期內源呼吸期(衰老內源呼吸期(衰老期)期)p F/M值最低值最低(0.1);p 營養(yǎng)物質很少,微生物開始分營養(yǎng)物質很少,微生物開始分 解,代謝自身的細胞物質,污解,代謝自身的細胞物質,污 泥減少;泥減少;p 污泥活性弱;污泥活性弱;p 污泥凝聚性能差,沉降性能污泥凝聚性能差,沉降性能 好;好;p 出水水質好。出水水質好。三、活性污泥降解污水中有機物的過程 活性污泥在曝氣過程中,對有機物的降解(去除)過程可分為兩個階段:吸附階段吸附階段穩(wěn)定階段穩(wěn)定階段由于活性污泥具有巨大的表面積,而表面上含有多糖類的黏性物質,導致污水中的有機物轉移到活性污泥上去。主要是轉移到活性污泥上的有機物為微生物所利用。對活性污泥法曝氣過程中污水中有機物的變化分析得到結論:廢水中的有機物殘留在廢水中的有機物從廢水中去除的有機物微生物不能利用的有機物微生物能利用的有機物微生物能利用而尚未利用的有機物微生物不能利用的有機物微生物已利用的有機物(氧化和合成)(吸附量)增殖的微生物體氧化產物47 曲線表示曝氣池中有機物的的去除量,反映去除規(guī)律;曲線表示微生物已經氧化和合成的量,反映活性污泥利用有機物的規(guī)律;曲線表示活性污泥的吸附量反映了活性污泥吸附有機物的規(guī)律。這三條曲線反映出,在曝氣過程中:u污水中有機物的去除在較短時間(圖中是5h左右)內就基本完成了(見曲線);u污水中的有機物先是吸附到污泥上(見曲線),然后逐漸為微生物所利用(見曲線);u吸附作用在相當短的時間(圖中是45min左右)內就基本完成了(見曲線);u微生物利用有機物的過程比較緩慢(見曲線)。第二節(jié) 活性污泥法的發(fā)展封閉環(huán)流式序批式曝氣池的四種池型推流式曝氣池完全混合式曝氣池一、活性污泥法曝氣反應池的基本形式其他曝氣池基本上是這四種池型的組合或變形1、推流式曝氣池 推流式曝氣池的長寬比一般為510;進水方式不限;出水用溢流堰。1.平面布置 推流式曝氣池的池寬和有效水深之比一般為12。2.橫斷面布置工藝流程:見工藝流程:見工藝流程:見工藝流程:見p107p107水流:推流型底物濃度分布:進口最高,沿池長逐漸降低,出口端最低。理想推流:橫斷面上濃度均勻,縱向無摻混根據橫斷面上的水流情況,可分為平流推移式平流推移式平流推移式平流推移式旋轉推移式旋轉推移式旋轉推移式旋轉推移式推流式曝氣池推流式曝氣池2.完全混合曝氣池 池 形 根據和沉淀池的關系 圓 形 方 形 矩 形 分建式合建式 污水與回流污泥在進入曝氣池后,立即與池中的污水與回流污泥在進入曝氣池后,立即與池中的混合液完全混合混合液完全混合 池中微生物的種類和濃度、底物濃度需氧速率各池中微生物的種類和濃度、底物濃度需氧速率各點相同點相同與推流式不同;與推流式不同;對沖擊負荷有較強的適應能力;對沖擊負荷有較強的適應能力;出水水質不及推流式。出水水質不及推流式。完全混合法的特征 完 全 混 合 法 60機械曝氣完全混合曝氣池61鼓風曝氣完全混合曝氣池62局部完全混合推流式曝氣池思考:比較推流式曝氣池和完全混合式曝氣池的優(yōu)缺點643.封閉環(huán)流式反應池結合了推流和完全混合兩種流態(tài)結合了推流和完全混合兩種流態(tài)結合了推流和完全混合兩種流態(tài)結合了推流和完全混合兩種流態(tài)與推流式的區(qū)別與推流式的區(qū)別與推流式的區(qū)別與推流式的區(qū)別:污水有污水有污水有污水有4040300300次循環(huán)次循環(huán)次循環(huán)次循環(huán)4.序批式反應池(SBR)SBR工藝的基本運行模式由進水、反應、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成,從污水流入到閑置結束構成一個周期,在每個周期里上述過程都是在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行的。傳統(tǒng)推流式活性污泥法 漸 減 曝 氣分 步 曝 氣完全混合法淺 層 曝 氣深 層 曝 氣高負荷曝氣或變形曝氣克 勞 斯 法延 時 曝 氣接觸穩(wěn)定法氧 化 溝純 氧 曝 氣活性污泥生物濾池(ABF工藝)吸附生物降解工藝(AB法)序批式活性污泥法(SBR法)二、活性污泥法的發(fā)展和演變有機物去除和氨氮硝化67一般采用35條廊道。充氧設備沿池長均勻分布。在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中,混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。前半段氧遠遠不夠,后半段供氧量超過需要,而充氧設備沿池長均勻分布。易受沖擊負荷的影響,適應水質水量變化的能力差:污泥進入池后不能立即與混合液充分混合。1、傳統(tǒng)推流式 1.傳統(tǒng)推流式傳統(tǒng)推流式曝曝 氣氣 池池狹長方形狹長方形供供O2進水進水出水出水回流污泥回流污泥傳統(tǒng)推流式活性污泥法系統(tǒng)傳統(tǒng)推流式活性污泥法系統(tǒng)曝氣池曝氣池曝氣池曝氣池二沉池二沉池污泥回流系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)處理水處理水 預處理水預處理水2、漸 減 曝 氣:特征:充氧設備沿池長布置與需氧量匹配。節(jié)能在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中,混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。實際情況是:前半段氧遠遠不夠,后半段供氧量超過需要。漸減曝氣的目的就是合理地布置擴散器,使布氣沿程變化,而總的空氣量不變,這樣可以提高處理效率。漸 減 曝 氣 二二.漸減曝氣活性污泥法漸減曝氣活性污泥法(Tapered Aeration activated sludge)漸減曝氣池供氧曲線漸減曝氣池供氧曲線曝氣過程(曝氣池長度)曝氣過程(曝氣池長度)需需氧氧量量定常供氧速率定常供氧速率特征:把入流的一部分從池端引入到池的中部分點進水。優(yōu)點:均衡了污染負荷和需氧率 提高了耐沖擊負荷的能力3、階段曝氣(分步曝氣)曝氣池曝氣池曝氣池曝氣池二沉池二沉池污泥回流系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)處理水處理水進水進水部分污水廠只需要部分處理,因此產生了高負荷曝氣法。曝氣池構造與傳統(tǒng)推流式相同。曝氣時間比較短,約為1.53h,BOD5處理效率僅約70%75左右。活性污泥處于旺盛生長期。4.高負荷曝氣(改良曝氣)延時曝氣的特點:曝氣時間很長,達24h甚至更長,MLSS較高,達到30006000mg/L;活性污泥處于生長曲線的內源呼吸期污泥泥齡長,SRT在20-30d剩余污泥主要是一些難于生物降解的微生物內源代謝殘留物,少而穩(wěn)定,無需消化,可直接排放;適用于污水量很小的場合,近年來,國內小型污水處理系統(tǒng)多有使用。耐沖擊負荷,無需初沉池,缺點:池體積大,基建費運行費高 5、延 時 曝 氣 76 6.接 觸 穩(wěn) 定 法(吸附再生法)混合液曝氣過程中第一階段BOD5的下降是由于吸附作用造成的,對于溶解的有機物,吸附作用不大或沒有,因此,把這種方法稱為接觸穩(wěn)定法,也叫吸附再生法。間隔較短間隔較短間隔較短間隔較短時間測得時間測得時間測得時間測得的曲線,的曲線,的曲線,的曲線,下降由吸下降由吸下降由吸下降由吸附引起附引起附引起附引起間隔較長時間測間隔較長時間測間隔較長時間測間隔較長時間測得的曲線得的曲線得的曲線得的曲線吸附吸附-再生活性污泥法再生活性污泥法(Contact stabilization activated sludge,簡寫,簡寫CSAS)吸附池吸附池二沉池二沉池再生池再生池進水進水出水出水再生段再生段 吸附段吸附段二沉池二沉池進水進水出水出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥回流污泥回流污泥分分 建建 式式合合 建建 式式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;此方法接觸時間短,氨氮難硝化,不適于處理溶解性有機污染物較多廢水,剩余污泥量多。吸附再生法 回流污泥的曝回流污泥的曝氣使污泥再生氣使污泥再生曝氣的同時吸曝氣的同時吸附附 7.完 全 混 合 法 長條形池子的完全混合法:在分步曝氣的基礎上,進一步大大增加進水點,同時相應增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合,長條形池子中也能做到完全混合狀態(tài)。進水進水進水進水二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放處理水處理水處理水處理水空氣空氣空氣空氣完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池 7.完 全 混 合 法 曝氣池曝氣池剩余污泥剩余污泥Qw 空氣空氣回流污泥回流污泥出水出水二沉池二沉池進水進水鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池進水進水進水進水二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放處理水處理水處理水處理水完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池84 (1)池液中各個部分的微生物種類和數量基本相同,生活環(huán)境也基本相同。(2)入流出現沖擊負荷時,池液的組成變化也較小,因為驟然增加的負荷可為全池混合液所分擔,而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔。完全混合池從某種意義上來講,是一個大的緩沖器和均和池,在工業(yè)污水的處理中有一定優(yōu)點。(3)池液里各個部分的需氧量比較均勻。易產生污泥膨脹。完全混合法的特征 完 全 混 合 法 一般深層曝氣池直徑約16m,水深約1020m。但深井曝氣法深度可達150300m,節(jié)省了用地面積。在深井中可利用空氣作為動力,促使液流循環(huán)。深井曝氣法中,活性污泥經受壓力變化較
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- 活性污泥 處理 廢水
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第三章第三章 廢水的生物處理廢水的生物處理-活性污泥法活性污泥法activated sludge processactivated sludge process 第一節(jié) 基 本 概 念 什么是活性污泥?由細菌、菌膠團、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機和無機物質組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。一、活性污泥一、活性污泥4 一組活性污泥圖片活性污泥法的基本組成 曝氣池:反應主體。二沉池:a)進行泥水分離,保證出水水質;b)保證回流污泥,維持曝氣池內的污泥濃度?;亓飨到y(tǒng):a)維持曝氣池的污泥濃度;b)改變回流比,改變曝氣池的運行工況。剩余污泥排放系統(tǒng):a)是去除有機物的途徑之一;b)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。供氧系統(tǒng):提供足夠的溶解氧?;钚晕勰喾ㄓ行н\行的基本條件 廢水中含有足夠的可溶性易降解有機物;混合液含有足夠的溶解氧;活性污泥連續(xù)回流,使混合液保持一定濃度的活性污泥,及時排除剩余污泥;活性污泥在池內呈懸浮狀態(tài);無有毒有害的物質流入。1、棲息著的微生物(一)活性污泥的組成大量的細菌真菌原生動物后生動物細菌細菌自養(yǎng)型自養(yǎng)型異養(yǎng)型異養(yǎng)型 必須依賴必須依賴 水中的碳源水中的碳源真菌真菌有菌絲有菌絲 (霉菌等霉菌等)無菌絲無菌絲 (酵母菌等酵母菌等)大量的細菌真菌原生動物大量的細菌真菌2、按有機性和無機性成分:MLSSMLVSS:70%MLNVSS:30%MLSS混合液懸浮固體濃度,指曝氣池中單位體積混合液中活性污泥懸浮固體的質量,也叫污泥濃度(g/L)。MLVSS混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度,表示混合液懸浮固體中有機物含量,但不僅是微生物的量,由于測定方便,目前還是近似用于表示污泥。MLNVSS灼燒殘量,表示無機物含量。MLVSS:一般范圍為5575,即MLVSS/MLSS=0.70.8,(二)曝氣池活性污泥的性狀顏色黃褐色、茶褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味,有霉臭味相對密度曝氣池混合液:1.0021.003回流污泥:1.0041.006粒徑0.020.2mm20100cm2/mL比表面積 1、正常pH略顯酸性10(二)活性污泥的性狀供氧不足或厭氧黑色灰白色供養(yǎng)過多或營養(yǎng)不足 1、不正常11曝氣池1213曝氣池出水堰14曝氣池混合液配水進入二沉池曝氣池中的曝氣頭的布置曝氣池中的曝氣頭的布置(三)活性污泥的評價方法1、生物相觀察光學顯微鏡或電子顯微鏡2、混合液懸浮固體濃度(MLSS)和混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)。3、污泥沉降比:SV(三)活性污泥的評價方法取混合液至1000mL或100mL量筒,靜止沉淀30min后,度量沉淀活性污泥的體積,以占混合液體積的比例(%)表示污泥沉降比??煞从澄勰嗟某两敌阅堋N勰喑恋?0min后密度接近最大,故SV可反映沉降性能。能反映污泥膨脹等異常情況,可控制剩余污泥的排放量。城市污水正常值為15%30%左右。簡單易行但SV不能確切表示污泥沉降性能。SV的測定的測定0min15min30minSV=40%4、污泥體積指數:SVI(污泥指數、污泥容積指數)曝氣池出口處出混合液,經30分鐘靜沉后,每單位質量干泥所形成的濕污泥的體積,簡稱污泥指數,單位為mL/g。1L混合液沉淀30min的活性污泥體積(mL)SV(mL/L)SVI=1升混合液中懸浮固體干重(g)MLSS(g/L)反映污泥的凝聚、沉降性能。SVI應在100150。影響SVI的最重要的因素是微生物群體所在的增殖期。太高,沉降性能差,可能膨脹;太低,可能處在內源呼吸期,泥粒細小而緊密,易沉降,活性差,無機物多。實際運行中,一般用SV了解SVI,因為曝氣池MLSS變化不大。=習題:1、若曝氣池中的污泥濃度為2200mg/L,混合液在100mL量筒內經30min沉淀的污泥量為18mL,計算污泥體積指數SVI。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質pDO=24mg/l DO=24mg/l 為宜為宜;pDODO保保持持一一定定水水平平,使使好好氧氧微微生生物物正正常常生生長長,維維持持較較好好的的出出水水水水質質,使使活活性性污污泥泥和和生生物物膜膜結結構構正正常常,沉沉降降和和絮絮凝凝性性能能良良好。好。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質中溫性細菌為主,最適溫中溫性細菌為主,最適溫度:度:20203535。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質p最佳:最佳:6.56.58.58.5p維維持持適適宜宜的的pHpH值值,可可以以使使微微生生物物生生長長繁繁殖殖良良好好,使使菌菌膠膠團團產產生生較較好好的的粘粘性性物物質質,形形成成較較好好的的絮絮狀狀物物,取取得得良良好好的的處理效果。處理效果。p pHpH9 9:生生化化反反應應即即受受到到抑抑制,制,p pHpH6.56.5:絲絲狀狀菌菌生生長長,易易發(fā)生污泥膨脹。發(fā)生污泥膨脹。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質pBODBOD5 5:N:P=100:5:1:N:P=100:5:1p廢廢水水生生物物處處理理時時要要考考慮慮C C、N N、P P的的配配比比。當當N N、P P 不不足時,應投加氮源和磷源。足時,應投加氮源和磷源。p生生活活污污水水:營營養(yǎng)養(yǎng)豐豐富富,是是最佳營養(yǎng)源,最佳營養(yǎng)源,p工工業(yè)業(yè)廢廢水水:宜宜與與生生活活污污水水合并后處理。合并后處理。影響好氧處理的主要因素溶解氧溶解氧(DO)水溫水溫pH值值營養(yǎng)平衡營養(yǎng)平衡有毒物質有毒物質p廢廢水水中中含含有有一一些些物物質質如如重重金金屬屬離離子子、酚酚等等對對微微生生物物有有毒毒害作用或抑制作用。害作用或抑制作用。p它它們們對對微微生生物物的的毒毒害害作作用用是是相相對對而而言言的的,在在一一定定濃濃度度范范圍圍內內是是沒沒有有影影響響的的。若若微微生生物物經經馴馴化化后后,可可能能承承受受較較高高濃度的有毒物質。濃度的有毒物質。目目前前,活活性性污污泥泥法法是是廢廢水水生生物物處處理理應應用用最最為為廣廣泛泛的的一一種方法,該法已成為污水處理的主體技術。種方法,該法已成為污水處理的主體技術。19121912年,英國人克拉克和蓋奇的廢水曝氣試驗。年,英國人克拉克和蓋奇的廢水曝氣試驗。19141914年年,英英國國曼曼切切斯斯特特建建成成了了第第一一座座活活性性污污泥泥水水處處理理廠。廠。特特別別在在近近20203030年年,對對生生物物反反應應的的凈凈化化機機理理進進行行了了深深入研究,出現了多種工藝流程。入研究,出現了多種工藝流程。工藝流程工藝流程回流污泥以保證曝氣池內有足夠的活性污泥(微生物)回流污泥以保證曝氣池內有足夠的活性污泥(微生物)排放剩余污泥以保證系統(tǒng)的正常運行排放剩余污泥以保證系統(tǒng)的正常運行運行條件運行條件良好的活性污泥良好的活性污泥充足的氧充足的氧二沉池二沉池二.活性污泥法的基本流程 活性污泥系統(tǒng)有效運行的基本條件是:活性污泥系統(tǒng)有效運行的基本條件是:廢水中含有足夠的可溶性廢水中含有足夠的可溶性易降解有機物易降解有機物易降解有機物易降解有機物;混合液含有足夠的混合液含有足夠的溶解氧溶解氧溶解氧溶解氧;活性污泥在池內呈活性污泥在池內呈懸浮懸浮懸浮懸浮狀態(tài);狀態(tài);活性污泥連續(xù)活性污泥連續(xù)回流回流回流回流,剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥及時排放,及時排放,維持曝氣池內穩(wěn)定的活性污泥濃度;維持曝氣池內穩(wěn)定的活性污泥濃度;進水中不含有進水中不含有對微生物對微生物有毒有害有毒有害有毒有害有毒有害的物質的物質29二.活性污泥法的基本流程 初沉池:去除懸浮固體,減輕生物處理負荷;初沉池:去除懸浮固體,減輕生物處理負荷;曝氣池:廢水、微生物和氧氣在此充分混合和反應;曝氣池:廢水、微生物和氧氣在此充分混合和反應;二沉池:使泥水分離,去除剩余污泥;二沉池:使泥水分離,去除剩余污泥;回流系統(tǒng):保持曝氣池中一定的污泥濃度;回流系統(tǒng):保持曝氣池中一定的污泥濃度;曝氣系統(tǒng):供氧,使污泥呈懸浮態(tài)。曝氣系統(tǒng):供氧,使污泥呈懸浮態(tài)。2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)p外觀呈黃褐色的絮絨顆粒狀外觀呈黃褐色的絮絨顆粒狀;p粒經:粒經:0.20.21.0mm1.0mm;p表面積較大:表面積較大:2020100cm2/ml100cm2/ml;p含水率在含水率在99%99%以上以上;p密度:密度:1.0021.0021.006g/ml1.006g/ml。污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p活性微生物群體活性微生物群體(Ma)(Ma)p微生物自身代謝殘留物微生物自身代謝殘留物(Me)(Me)p污泥吸附的惰性有機物污泥吸附的惰性有機物(Mi)(Mi)p污水中的無機物污水中的無機物(Mii)(Mii)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組成組成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p混混合合液液懸懸浮浮固固體體濃濃度度(MLSS)(MLSS)指指曝曝氣氣池池中中單單位位體體積積 混混合合液液中中活性污泥懸浮固體的質量,即污泥濃度。其組成為:活性污泥懸浮固體的質量,即污泥濃度。其組成為:MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMLSS=Ma+Me+Mi+Miip混混合合液液揮揮發(fā)發(fā)性性懸懸浮浮固固體體濃濃度度(MLVSS)MLVSS)指指混混合合液液懸懸浮浮固固體體中中有機物的質量,較準確的表示其中活性成分。其組成為:有機物的質量,較準確的表示其中活性成分。其組成為:MLVSS=Ma+Me+MiMLVSS=Ma+Me+Mi 2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p曝曝氣氣池池混混合合液液沉沉淀淀30min30min后后,形形成成的的沉沉淀淀污污泥泥和和原原混混合液體積之比。合液體積之比。p城市污水:城市污水:SV=15SV=1530%30%。p可可反反映映曝曝氣氣池池運運行行時時的的污污泥泥量量,用用于于控控制制剩剩余余污污泥泥的的排放,還可及早發(fā)現污泥膨脹等異常現象的發(fā)生。排放,還可及早發(fā)現污泥膨脹等異?,F象的發(fā)生。2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形態(tài)形態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)p曝曝氣氣池池混混合合液液經經30min30min沉沉淀淀后后,每每質質量量干干污污泥泥形形成成的的濕濕污泥的體積。該數值反映活性污泥沉降濃縮性能;污泥的體積。該數值反映活性污泥沉降濃縮性能;pSVISVI100100150150:污泥沉降性能良好;:污泥沉降性能良好;pSVI200SVI200:污泥沉降性能差;:污泥沉降性能差;pSVISVI過過低低時時,污污泥泥絮絮體體細細小小緊緊密密,含含無無機機物物較較多多,污污泥泥活活性差。性差。2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形態(tài)形態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)又稱為:又稱為:“新增細胞在反應器中的平均停留時間新增細胞在反應器中的平均停留時間”“反應器中全部微生物更新一次所需要的時間反應器中全部微生物更新一次所需要的時間”“生物固體平均停留時間生物固體平均停留時間”等等 2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組組成成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)2 2 活性污泥的性能指標活性污泥的性能指標 混合液懸浮固混合液懸浮固體濃度體濃度(MLSS)組成組成污泥沉降污泥沉降比比(SV)形形態(tài)態(tài)污泥體積污泥體積指數指數(SVI)污泥污泥齡齡(SRT)水力停留時水力停留時間間(HRT)HRT=V/QHRT=V/Q式中:式中:V:V:曝氣池容積曝氣池容積 Q:Q:污水流量污水流量 適應期適應期對數期對數期靜止期靜止期衰老期衰老期微生物生長曲線微生物生長曲線時間時間細細菌菌對對數數3 3 活性污泥增長規(guī)律活性污泥增長規(guī)律活性污泥中活性污泥中微生物是多微生物是多菌種的混合菌種的混合群體,仍可群體,仍可用純菌種的用純菌種的生長曲線表生長曲線表示。示?;罨?性性 污污 泥泥 增增 長長 受受 營營 養(yǎng)養(yǎng) 物物 質質(food)和和 微微 生生 物物 量量(microorganism)的影響,即的影響,即F/M值。值。F/M=QS0/XV 式中:式中:Q:污水流量污水流量 S0:污水起始濃度污水起始濃度 X:MLSS濃度濃度 V:反應器體積反應器體積對數增長期對數增長期靜止靜止期期內源呼吸期(衰老內源呼吸期(衰老期)期)pF/MF/M值較大(值較大(2.2)2.2);p污泥增長不受食物限制;污泥增長不受食物限制;p污污泥泥活活性性強強,具具有有很很高高的的能能量量水平;水平;p凝聚性能差,松散,不易沉降;凝聚性能差,松散,不易沉降;p出水水質差。出水水質差。對數增長期對數增長期靜止靜止期期內源呼吸期(衰老內源呼吸期(衰老期)期)p F/MF/M值一般值一般(0.3(0.30.6)0.6);p 污泥增長受食物的限制,增長污泥增長受食物的限制,增長 速率下降;速率下降;p 污泥活性較強,能量水平一般;污泥活性較強,能量水平一般;p 污泥凝聚性能和沉降性能好;污泥凝聚性能和沉降性能好;p 出水水質好;出水水質好;p 活性污泥的工作階段?;钚晕勰嗟墓ぷ麟A段。對數增長期對數增長期靜止靜止期期內源呼吸期(衰老內源呼吸期(衰老期)期)p F/M值最低值最低(0.1);p 營養(yǎng)物質很少,微生物開始分營養(yǎng)物質很少,微生物開始分 解,代謝自身的細胞物質,污解,代謝自身的細胞物質,污 泥減少;泥減少;p 污泥活性弱;污泥活性弱;p 污泥凝聚性能差,沉降性能污泥凝聚性能差,沉降性能 好;好;p 出水水質好。出水水質好。三、活性污泥降解污水中有機物的過程 活性污泥在曝氣過程中,對有機物的降解(去除)過程可分為兩個階段:吸附階段吸附階段穩(wěn)定階段穩(wěn)定階段由于活性污泥具有巨大的表面積,而表面上含有多糖類的黏性物質,導致污水中的有機物轉移到活性污泥上去。主要是轉移到活性污泥上的有機物為微生物所利用。對活性污泥法曝氣過程中污水中有機物的變化分析得到結論:廢水中的有機物殘留在廢水中的有機物從廢水中去除的有機物微生物不能利用的有機物微生物能利用的有機物微生物能利用而尚未利用的有機物微生物不能利用的有機物微生物已利用的有機物(氧化和合成)(吸附量)增殖的微生物體氧化產物47 曲線表示曝氣池中有機物的的去除量,反映去除規(guī)律;曲線表示微生物已經氧化和合成的量,反映活性污泥利用有機物的規(guī)律;曲線表示活性污泥的吸附量反映了活性污泥吸附有機物的規(guī)律。這三條曲線反映出,在曝氣過程中:u污水中有機物的去除在較短時間(圖中是5h左右)內就基本完成了(見曲線);u污水中的有機物先是吸附到污泥上(見曲線),然后逐漸為微生物所利用(見曲線);u吸附作用在相當短的時間(圖中是45min左右)內就基本完成了(見曲線);u微生物利用有機物的過程比較緩慢(見曲線)。第二節(jié) 活性污泥法的發(fā)展封閉環(huán)流式序批式曝氣池的四種池型推流式曝氣池完全混合式曝氣池一、活性污泥法曝氣反應池的基本形式其他曝氣池基本上是這四種池型的組合或變形1、推流式曝氣池 推流式曝氣池的長寬比一般為510;進水方式不限;出水用溢流堰。1.平面布置 推流式曝氣池的池寬和有效水深之比一般為12。2.橫斷面布置工藝流程:見工藝流程:見工藝流程:見工藝流程:見p107p107水流:推流型底物濃度分布:進口最高,沿池長逐漸降低,出口端最低。理想推流:橫斷面上濃度均勻,縱向無摻混根據橫斷面上的水流情況,可分為平流推移式平流推移式平流推移式平流推移式旋轉推移式旋轉推移式旋轉推移式旋轉推移式推流式曝氣池推流式曝氣池2.完全混合曝氣池 池 形 根據和沉淀池的關系 圓 形 方 形 矩 形 分建式合建式 污水與回流污泥在進入曝氣池后,立即與池中的污水與回流污泥在進入曝氣池后,立即與池中的混合液完全混合混合液完全混合 池中微生物的種類和濃度、底物濃度需氧速率各池中微生物的種類和濃度、底物濃度需氧速率各點相同點相同與推流式不同;與推流式不同;對沖擊負荷有較強的適應能力;對沖擊負荷有較強的適應能力;出水水質不及推流式。出水水質不及推流式。完全混合法的特征 完 全 混 合 法 60機械曝氣完全混合曝氣池61鼓風曝氣完全混合曝氣池62局部完全混合推流式曝氣池思考:比較推流式曝氣池和完全混合式曝氣池的優(yōu)缺點643.封閉環(huán)流式反應池結合了推流和完全混合兩種流態(tài)結合了推流和完全混合兩種流態(tài)結合了推流和完全混合兩種流態(tài)結合了推流和完全混合兩種流態(tài)與推流式的區(qū)別與推流式的區(qū)別與推流式的區(qū)別與推流式的區(qū)別:污水有污水有污水有污水有4040300300次循環(huán)次循環(huán)次循環(huán)次循環(huán)4.序批式反應池(SBR)SBR工藝的基本運行模式由進水、反應、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成,從污水流入到閑置結束構成一個周期,在每個周期里上述過程都是在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行的。傳統(tǒng)推流式活性污泥法 漸 減 曝 氣分 步 曝 氣完全混合法淺 層 曝 氣深 層 曝 氣高負荷曝氣或變形曝氣克 勞 斯 法延 時 曝 氣接觸穩(wěn)定法氧 化 溝純 氧 曝 氣活性污泥生物濾池(ABF工藝)吸附生物降解工藝(AB法)序批式活性污泥法(SBR法)二、活性污泥法的發(fā)展和演變有機物去除和氨氮硝化67一般采用35條廊道。充氧設備沿池長均勻分布。在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中,混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。前半段氧遠遠不夠,后半段供氧量超過需要,而充氧設備沿池長均勻分布。易受沖擊負荷的影響,適應水質水量變化的能力差:污泥進入池后不能立即與混合液充分混合。1、傳統(tǒng)推流式 1.傳統(tǒng)推流式傳統(tǒng)推流式曝曝 氣氣 池池狹長方形狹長方形供供O2進水進水出水出水回流污泥回流污泥傳統(tǒng)推流式活性污泥法系統(tǒng)傳統(tǒng)推流式活性污泥法系統(tǒng)曝氣池曝氣池曝氣池曝氣池二沉池二沉池污泥回流系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)處理水處理水 預處理水預處理水2、漸 減 曝 氣:特征:充氧設備沿池長布置與需氧量匹配。節(jié)能在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中,混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。實際情況是:前半段氧遠遠不夠,后半段供氧量超過需要。漸減曝氣的目的就是合理地布置擴散器,使布氣沿程變化,而總的空氣量不變,這樣可以提高處理效率。漸 減 曝 氣 二二.漸減曝氣活性污泥法漸減曝氣活性污泥法(Tapered Aeration activated sludge)漸減曝氣池供氧曲線漸減曝氣池供氧曲線曝氣過程(曝氣池長度)曝氣過程(曝氣池長度)需需氧氧量量定常供氧速率定常供氧速率特征:把入流的一部分從池端引入到池的中部分點進水。優(yōu)點:均衡了污染負荷和需氧率 提高了耐沖擊負荷的能力3、階段曝氣(分步曝氣)曝氣池曝氣池曝氣池曝氣池二沉池二沉池污泥回流系統(tǒng)污泥回流系統(tǒng)處理水處理水進水進水部分污水廠只需要部分處理,因此產生了高負荷曝氣法。曝氣池構造與傳統(tǒng)推流式相同。曝氣時間比較短,約為1.53h,BOD5處理效率僅約70%75左右?;钚晕勰嗵幱谕⑸L期。4.高負荷曝氣(改良曝氣)延時曝氣的特點:曝氣時間很長,達24h甚至更長,MLSS較高,達到30006000mg/L;活性污泥處于生長曲線的內源呼吸期污泥泥齡長,SRT在20-30d剩余污泥主要是一些難于生物降解的微生物內源代謝殘留物,少而穩(wěn)定,無需消化,可直接排放;適用于污水量很小的場合,近年來,國內小型污水處理系統(tǒng)多有使用。耐沖擊負荷,無需初沉池,缺點:池體積大,基建費運行費高 5、延 時 曝 氣 76 6.接 觸 穩(wěn) 定 法(吸附再生法)混合液曝氣過程中第一階段BOD5的下降是由于吸附作用造成的,對于溶解的有機物,吸附作用不大或沒有,因此,把這種方法稱為接觸穩(wěn)定法,也叫吸附再生法。間隔較短間隔較短間隔較短間隔較短時間測得時間測得時間測得時間測得的曲線,的曲線,的曲線,的曲線,下降由吸下降由吸下降由吸下降由吸附引起附引起附引起附引起間隔較長時間測間隔較長時間測間隔較長時間測間隔較長時間測得的曲線得的曲線得的曲線得的曲線吸附吸附-再生活性污泥法再生活性污泥法(Contact stabilization activated sludge,簡寫,簡寫CSAS)吸附池吸附池二沉池二沉池再生池再生池進水進水出水出水再生段再生段 吸附段吸附段二沉池二沉池進水進水出水出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥回流污泥回流污泥分分 建建 式式合合 建建 式式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;此方法接觸時間短,氨氮難硝化,不適于處理溶解性有機污染物較多廢水,剩余污泥量多。吸附再生法 回流污泥的曝回流污泥的曝氣使污泥再生氣使污泥再生曝氣的同時吸曝氣的同時吸附附 7.完 全 混 合 法 長條形池子的完全混合法:在分步曝氣的基礎上,進一步大大增加進水點,同時相應增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合,長條形池子中也能做到完全混合狀態(tài)。進水進水進水進水二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放處理水處理水處理水處理水空氣空氣空氣空氣完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池 7.完 全 混 合 法 曝氣池曝氣池剩余污泥剩余污泥Qw 空氣空氣回流污泥回流污泥出水出水二沉池二沉池進水進水鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池鼓風曝氣完全混合式曝氣池進水進水進水進水二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池二次沉淀池回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放剩余污泥排放處理水處理水處理水處理水完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池機械曝氣完全混合式曝氣池84 (1)池液中各個部分的微生物種類和數量基本相同,生活環(huán)境也基本相同。(2)入流出現沖擊負荷時,池液的組成變化也較小,因為驟然增加的負荷可為全池混合液所分擔,而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔。完全混合池從某種意義上來講,是一個大的緩沖器和均和池,在工業(yè)污水的處理中有一定優(yōu)點。(3)池液里各個部分的需氧量比較均勻。易產生污泥膨脹。完全混合法的特征 完 全 混 合 法 一般深層曝氣池直徑約16m,水深約1020m。但深井曝氣法深度可達150300m,節(jié)省了用地面積。在深井中可利用空氣作為動力,促使液流循環(huán)。深井曝氣法中,活性污泥經受壓力變化較展開閱讀全文
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