污泥转移SBR工艺
我国南方地区由于雨水和管网等因素导致城市污水的低碳源以及碳氮磷比例失调等问题，一直困扰着许多城镇污水厂的正常运行，由于工艺系统长期在低有机负荷状态下运行，无法为微生物提供足够的养分，降低微生物活性，加剧了氮磷同时高效稳定去除的难度，易造成出水水质不达标和能源的浪费。如何合理地利用废水中的有机碳源是解决生物脱氮除磷工艺处理低浓度废水的关键所在。传统生物除氮脱磷工艺多为单一污泥(single sludge)悬浮生长系统，即利用同一混合微生物种群完成有机物氧化、硝化、反硝化和生物除磷。其多种处理功能的高度关联性增大了运行控制的难度，在实际应用中限制了其处理效能。近年来，利用2 种
污泥系统(简称“双泥”) 进行废水的脱氮除磷的研究取得了很大进展，这些工艺的共同特点
都是把不同种群的微生物在不同的反应器中分别培养，创造各自适宜生长条件，尽量降低不同种群微生物由于新陈代谢习性的不同所产生的竞争抑制关系，并通过一碳两用等途径达到较好的脱氮除磷效果，如Dephanox 工艺、A2NSBR工艺、A2N 工艺、PASF 工艺等。无
论是双泥工艺和传统的单一污泥系统，其污泥回流均在各自流程系统内循环，在多组并联系统之间的污泥转移利用鲜有报道。污泥转移技术是以传统SBR工艺为基础，通过在不同SBR 池之间进行活性污泥的部分转移，提高系统的除污性能，并减轻后续沉淀工序的负荷，实现对活性污泥利用的最大化。为解决现行工艺缺陷提出了一种新思路。以某低浓度城市污水为水源，进行了污泥转移与新工艺除污性能以及SBR容积利用率的实验研究。
1 实验材料与方法
1．1 实验装置
实验装置由前置厌氧反应器、3 个序批式(SBR) 反应器两部分构成(见图1)，每个SBR中设有泥斗。其单体有效容积分别为10 m3和33 m3 (单个SBR泥斗容积约3. 6 m3) 。SBR池内设进水管、微孔曝气装置和滗氺器，选择器内设搅拌装置。进水、污泥回流通过两台泵控制。由电磁阀和空气阀分别控制SBR的进水、污泥回流(转移)、出水和曝气，所有阀门和水泵
的启闭均采用PLC 自动控制。
污水与回流(转移) 污泥一起首先进入厌氧选择器搅拌混合充分释磷后进入SBR池，厌氧选择器借助高负荷梯度产生的“选择压力”筛选出絮凝性细菌，以保证污泥具有良好的沉降性能，同时始终保持厌氧搅拌，为聚磷菌提供释磷环境。3 个SBR池依次按进水、曝气、沉淀和
滗水过程进行循环，用于实现去除COD、反硝化和摄磷等功能，沉淀后清水排放。污泥转
移的实现是通过污泥回流泵将处于沉淀撇水阶段SBR池泥斗中污泥回流至另一进水阶段的SBR池，因此文中的用污泥回流比表征污泥的转移量。
图1 工艺实验装置运行系统示意图
Fig．1 Schematic of experimental apparatus
1．2 实验方法
活性污泥取自某城市污水处理厂氧化沟工艺的好氧段; 实验用水来自苏州某医院的生活污水，该医院生活污水污染物含量较低。实验期间的原水水质如下: BOD5 38～86 mg /L，COD 80～244 mg /L，PO43-0. 6～1. 8 mg /L，NH4+-N 9. 8～18. 4 mg /L，pH6. 5～8. 5。由于进水各项污染物浓度偏低，故SBR运行周期设为3 h，运行模式见表1，考察污泥回流比对系统充水比、污泥沉降性能以及除污效能的影响。
1. 3 实验分析测定方法
主要水质分析项目及测定方法为: COD (重铬酸钾法)、NH4+-N (纳氏试剂分光光度法)、TP(过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法)、NO3--N(高锰酸钾氧化-酚二磺酸分光光度法)、TN(过硫酸钾消解-紫外分光光度法) ; MLSS(Myratek 污泥浓度测定仪)、DO 和pH(WTW Ph /Oxi 340i 便携快速测定仪) 。其他参数测定方法均参见文献。
2 实验结果与讨论
2．1 不同污泥转移量(R污)下COD 的去除
不同污泥转移量下系统对COD 的去除效果见图2。在低浓度城市污水条件下，有污泥转移的SBR对COD 的去除效率低于传统SBR工艺，随着污泥转移量的增加，进水负荷明显增加。污泥转移SBR工艺出水COD 浓度能够达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级排放标准。污泥回流比为30% 时，进水COD 容积负荷范围为0. 35～0. 68 kg COD/(m3?d) 。平均去除率为65%; 污泥回流比为15% 时，进水COD 容积负荷范
围为0. 39～0. 66 kg COD/(m3?d) 。平均去除率为70%; 污泥回流比为0% 时，进水COD 容积负荷范围为0. 19～0. 58 kg COD/(m3?d)，平均去除率为75%。
图2 不同污泥转移量下COD 的去除
Fig. 2 COD removal under different volumes of sludge transfer
图2 表现出相同污泥转移量下系统COD 去除率随进水负荷的增加而提高，是由于系统的进水污染物浓度明显低于传统生活污水，系统对有机物的去除能力还有富余，运行的负荷还没有超出系统可承受的范围，因而呈现出系统对COD 的去除效率随负荷增加而增加。而在相同COD 负荷下，系统COD去除效果随污泥转移量的增加而降低，可以解释为对于没有进行污泥转移的传统SBR，进水COD 负荷的提高主要是由于进水中有机物浓度的增加(污染物浓度更加接近于典型城市污水的水质)，因而保持了更高的去除效率; 而进行污泥转移的SBR中COD 负荷的提高主要是由于处理水量(充水比) 增加所致，而相应的水力停留时间从10. 2 h(R污= 0)缩短为7. 4 h(R污= 30%)，同时由于低负荷、长泥龄下异养菌的内源代谢产物及胞外分泌物(ECP) 在系统中累积导致了出水COD 浓度相应增加，去除效率有所降低。
2. 2 不同污泥转移量(R污)下TP 的去除
不同污泥回流比对TP 的去除如图3 所示，30%的污泥污泥转移量下系统对TP 的去除优于15% 和0%两种工况。对TP 的平均去除率达85%，出水TP 含量低于0. 3 mg /L，优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级A 排放标准。15%的污泥转移量下系统对TP 平均去除率约为61%，出水TP 浓度为0. 4 mg /L 左右; 在无污泥转移下(R污= 0) 系统对TP 的去除率约为46%，出水TP浓度为0. 6 mg /L 左右。
图3 不同污泥转移量下TP 的去除
Fig．3 TP removal under different volumes of sludge transfer
在较高污泥转移量下取得了显著的除磷效果，分析认为主要是在30% 的污泥转移量下能够保持更多的活性污泥(聚磷菌) 经过厌氧生物选择器进行厌氧释磷，然后在好氧环境中才能够过量吸磷，并通过排泥实现系统对磷的净去除，而该结论正是体现了聚磷菌强化除磷的基本原理。在传统城市污水处理中磷的去处绝大部分为聚磷菌除磷，而同化除磷占少部分，但由于本系统中进水TP 浓度低，有必要对系统中磷的去除途径进行分析。废水生物除磷有两条途径: 同化脱磷和聚磷菌(PAOs 或DPB) 强化除磷。同化脱磷量公式根据细胞分子式C60 H87O23 N12 P可计算出磷占细胞质量的百分比为0．023，折算成废水中的浓度(CP) 为:
式中: YT为产率系数，取值0. 5; Kd为自身氧化系数(d-1)，取值0. 1; S0、Se为进、出水BODu 浓度(mg /L) ; fd为活性微生物衰减中被氧化降解系数，取值0. 8; θc为泥龄(d) 为15 d，选取了3 种工况稳态阶段的九组平行水样，按式(1) 计算得出的同化脱磷百分比量，其TP 去除率及同化除磷率见图4。在污泥转移量分别为30%、15% 和0% 工况下的平均同化除磷率分别为44%、43%和44%，而TP 去除率平均为85%、61%和46%。说明在有污泥转移的工况下，系统磷的去除由同化作用和聚磷菌强化除磷共同完成; 而在无污泥转移量工况下系统中磷的去除主要为同化作用; 15% 工况下由于进入厌氧生物选择器污泥量较少，没有足够的聚磷菌进行厌氧释磷，后期好氧过程中吸磷不充分而导致除磷效率降低。
图4 不同污泥转移量下同化除磷效率分析
Fig．4 Assimilation of phosphorus removal under different volume of sludge transfer 2．3 不同污泥转移量(R污)下氮的去除
不同污泥转移量下氨氮和总氮去除效果如图5和图6 所示。结果表明，污泥转移对系统氨氮及总氮去除率影响较明显。污泥转移量(R污) 分别控制为30%、15% 和0%，系统对氨氮的平均去除率为71%、80% 和92%; 对总氮的平均去除率为65%、54% 和45%。氨氮和总氮去除效率随进水氮负荷的增加而降低，出水氨氮浓度随进水负荷的增加而升高; 30%污泥转移工况下的出水总氮效果明显优于15%和0%工况。
从系统氨氮去除效率分析，无污泥转移硝化效率高于具污泥转移的SBR工艺，因为污泥转移功能使活性污泥经历厌氧/好氧交替过程，而在传统SBR工艺中的活性污泥长期处于好氧状态，更有利于硝化细菌的生长繁殖。再加上由于污泥转移的实施，进水负荷随充水比的增加而增加，导致水力停留时间缩短，系统的硝化功能被削弱。
图5 不同污泥转移量下氨氮的去除
Fig．5 Ammonia removal under different volume of sludge transfer
图6 不同污泥转移量下总氮的去除
Fig．6 Total nitrogen removal under different volumes of sludge transfer
污泥转移使系统氨氮去除率下降而总氮去除效率增加，随着污泥转移量的增加系统对总氮的去除效率而得到加强。根据生物脱氮基本理论及出水水质组分可以看出污泥转移使系统的反硝化功能得到强化。分析其原因首先是厌氧生物选择器的设置为部分硝酸盐的反硝化提供了场所，污泥转移过程中也携带部分硝酸盐进入厌氧生物选择器，利用进水中的易降解有机物完成反硝化。此外在厌氧选择器进行了快速吸附有机物的活性污泥进入SBR，这部分活性污泥碳源的释放也为SBR池中反硝化过程提供了条件。
系统中进水氮浓度低，有必要对系统中氮的去除途径进行分析。生物脱氮分同化脱氮和异化脱氮两种，假设微生物仅在好氧条件下获得增殖，运行时的泥龄为θc，微生物细胞采用
C60H87O23N12P来表示，设系统每天增殖的污泥量为ΔX，由泥龄的定义可计算出氮占细胞质量的百分比为0. 122，则每天由于同化作用而去除的氮总量为0. 122ΔX。根据各工况稳态阶段水样计算得出同化脱氮率平均为18%左右，说明系统大部分氮仍是通过异化脱氮途径得以去除。
2．4 污泥转移对系统处理能力及稳定性的影响
在进水过程中，污泥从沉淀出水阶段的SBR池转移到另一进水阶段的SBR池，被转移的污泥首先经过厌氧生物选择器，不同污泥回流比下系统总污泥经过生物选择器的筛选频率如表2 所示。
表2 不同污泥回流比下生物选择器的筛选频率
Table 2 Screening frequency of biological selector under different sludge recycle ratios
污泥在生物选择器的停留时间随污泥回流比增加而减小，系统总的污泥每天经过生物选择器的次数随污泥回流比增加而增加; 30% 污泥回流比条件下所有污泥每天经过生物选择器筛选次数为5. 4次，15%工况下为2. 7 次。污泥回流比越大，系统所有污泥经过生物选择器进行絮凝性筛选次数就越多，从而保证了污泥良好的絮凝性能; 并且SBR中通过污泥转移，使得各个反应池中污泥性状相同，从而污泥转移可以提高系统运行的稳定性。
在连续流反应器中，容积利用率定义为反应器实际发挥反应功能的容积占总池容的比值。序批式反应器中容积利用率定义为周期内参与反应的时间与相应可利用的容积乘积(T反应×V可利用) 占总时间与总容积乘积(T总× V总) 的比值。从表3 可看出，容积利用率随充水比的增加而增加，系统在污泥回流比为30%时，容积利用率为53．7%; 而没有污泥回流时，即按SBR工艺运行，容积利用率为44．3%。污水处理系统的体积一定时，容积负荷的提高有利于增加系统的处理量; 当污水处理量一定时，容积负荷的提高有利于减少污水处理系统的体积，从而降低基建费用。具体参见https://www.doczj.com/doc/4b16753035.html,更多相关技术文档。
表3 不同污泥回流比下的处理能力
Table 3 Handling capacity of the system under different sludge recycle ratios
污泥转移SBR工艺最显著特点是污泥能够在各个SBR池反应池中转移，实现了系统反应除污阶段污泥浓度达到极大值，有利于提高污染物去除效果; 而在沉淀出水阶段污泥浓度达到极小值，有利于提高系统充水比及处理能力。污泥转移量的增加，则通过厌氧生物选择器高污泥浓度梯度筛选出絮凝性微生物种群越多，进而提高了系统中污泥的沉降性能，使充水比(容积利用率) 增加成为可能。
3 结论
污泥转移SBR工艺处理低浓度生活污水的研究表明，污泥转移强化了系统的脱氮除磷性能。污泥转移量的大小对系统污染物去除效果影响显著，当污泥转移量为(进水流量) 的30%，总氮及除磷的平均去除效率分别从45% 和46% 提升至65% 和85%，出水COD、氨氮、TN 和TP 浓度达到GB18918-2002 一级A 标准。与传统SBR工艺相比，采用30%的污泥转移量可将处理能力提高近1 /2。
活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed VolatileLiquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
传统活性污泥工艺：工艺特征：吸附和代谢的完整过程、完全生长周期、需氧量延池长逐渐降低。优点：处理效果好经验成熟。问题：前段缺氧后端富余能耗大、占地面积大基建费用高、对水质水量变化的适应性弱 曝气活性污泥工艺特点：分段进水多段进水、需氧和供氧平衡、耐冲击负荷能力强 完全混活性污泥工艺：特点：池中个点水质相同各部分有机物降解工况相同、抗冲击能力强、处理效果差与推流式、易出现污泥膨胀 吸附再生活性污泥工艺：特点：吸附池能接触时间短、占地面积小、耐冲击负荷能力强、处理效果低于传统法 SBR工艺（间歇式活性污泥法）：特点：工艺简单可省略掉二沉池和污泥回流设备、反应推动力大效率高、沉淀效果好、调节运行方式可脱氮除磷、便于自动控制、适用于中小型污水处理 AB法工艺：特点：无初沉池、AB段有各自的微生物群体、A段起到微生物选择器作用、处理效果好、可分期建设 活性污泥工艺发展方向：提高氧利用率、减少占地面积、减少运行费用、提供自动化水平、强化净化功能 普通生物滤池：原理：污水时间以滴状喷洒在滤料表面，与生物膜中的微生物充分接触，有机污染物被微生物吸附并降解，使污泥得以净化。优点：BOD去除率高运行稳定节约能源。缺点：占地面积大进水负荷低易阻塞有气味问题 高负荷生物滤池：特征：大幅提高了滤池负荷、限制进水BOD值、采用处理水回流技术、均化水质加大水力负荷减轻臭味抑制滤池蝇 塔式生物滤池：特征：滤层内部的分层微生物的优势菌种、能抵御较高的冲击负荷、水量不超过10000m3/d、充氧效果好污染物降解速度快 曝气生物滤池：原理：过滤生物吸附与生物代谢作用净化污水。特征：三相接触充分O2的转移效率高、不需要沉淀池占地少、滤料3-5mm比表面积大微生物附着力强、不需要污泥回流无污泥膨胀。 向上曝气生物滤池的特点：在整个滤池高度上提供正压条件避免短流、延长反冲洗周期减少清洗时间和水,气的量 生物转盘：净水机理：当转盘浸没水中时有机物被生物膜吸附、转盘离开水面时固着水层从空气中吸收氧转移到生物膜和污水中、盘的搅动使大气中的氧进入水中、生物膜与水及空气交替接触去除BOD COD工艺特征：转速可调适用性强、耐冲击负荷、不需要污泥回流动力消耗低、不产生池蝇 生物接触氧化池：特征：采用蜂窝状波纹板状软性纤维状填料形成生物膜立体结构、完全混合型流态充氧抑制厌氧膜的增殖、负荷高处理时间短、可间歇运行、不需要污泥回流不产生污泥膨胀 厌氧法工艺：特征：污泥回流可降低停留时间、真空脱气设备可避免污泥上浮、冷却器使混合液降温抑制甲烷菌在沉淀池内活动 厌氧生物滤池：机理：涂料表面形成厌氧生物膜污水淹没通过滤料水中的有机物被截流吸附及分解。特征：生物量浓度高、抗冲击负荷能力强、不需污泥回流运行管理方便、适合于处理多种浓度的有机废水 升流式厌氧污泥槽：特征：适合处理高中低浓度的有机废水、无需设沉淀池和污泥回流装置、无需填料节约费用提高了容积利用率
工艺流程图： 污泥 浓缩 污泥 贮存 污泥 进水 初沉池 沉砂池 格栅 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水 消毒池 污泥处 污泥 外运 污泥 脱水 污泥 贮存池 污泥 浓缩池
由TN 的去除率为%53%10032 15 32a =?-=-= a e TN TN TN TN η 求出内回流比R N %113%10053 .0153 .01=?-=-=TN TN N R ηη 污泥产率系数，取a=0.5；污泥自身氧化速率（d -1），一为般0.05； 5.0)()(a e ?-+--=Q S S bVX L L Q W e o V o 降解BOD 生成污泥量W 1 d K L L Q W o /g 4000400001000 20-2205.0)(a e 1=??=-= 内源呼吸分解污泥量W 2 d K bVX W V /g 2538330075.02051305.02=???== 不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS ），约占总TSS 的50%，则 d K Q S S W e o /g 28725.020******* 20 -3005.0)(3=??= ?-= 故剩余污泥量为：g/d 4334287225384000321K W W W W =+-=+-= 湿污泥量（剩余污泥含水率P=99.2%）Qs ： h m d P W Q S /6.22/m 8.5411000 %)2.991(4334 1000)1(33==?-=?-= 污泥龄 d W VX 161000 43343300 20513c =??==θ (符合15-20d)
()[]()[]=-?------+=--+-=W c W NO NK NK Q b W NK NK Q b W c N N L L Q O e e o e o e o e o D ' ' 'e o ''''5.012.012.0)L -Q(L a )(b )(a
城市污水活性污泥AB法处理工艺(Adsorption—Biooxidation) 该法由德国Bohuke教授首先开发，由A级曝气池、中间沉淀池、B级曝气池和最终沉淀池组成。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约20～40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。A级曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷 6kgBOD/(m3·d)以上，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，- 48 - Technical Department Document 泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力，B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A 段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A 段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低
的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。 目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。 AB法在欧洲已经得到广泛应用，到1987年止，已经有22家AB 法污水处理厂投产，21家在建设和规划中。近年来，国内有关单位也对AB法进行了研究，并取得了一些成果，实践证明该工艺是近代污水处理技术中的一项新发展。 1 进水 2 细格栅 3 沉砂池 4 A段曝气池 5 中间沉淀池 6 回流污泥 7 剩余污泥回流 8 浮滓去除 9 污泥调节池 10 B 段曝气池 11 最终沉淀池 12 出水排放 13 剩余污泥至另一处理厂 14 格栅截留物排除 15 沉砂排除 AB工艺的主要特征 1) A级污泥负荷很高，B级污泥负荷较低； A级和B级的微生物群体特性明显不同，并通过互不相关的两套回流系统严格分开。 - 49 - Technical Department Document 2) 不设一沉池，使A级成为一个开放性的生物动力学系统。 3) A级可以根据污水组分的不同实行好氧或缺氧运行。 AB工艺的典型设计参数
水污染控制工程课程设计城镇污水处理厂设计 指导教师刘军坛 学号 130909221 姓名秦琪宁
目录 摘要 (3) 第一章引言 (4) 1.1设计依据的数据参数 (4) 1.2设计原则 (5) 1.3设计依据 (5) 第二章污水处理工艺流程的比较及选择 (6) 2.1 选择活性污泥法的原因 (6) 第三章工艺流程的设计计算 (7) 3.1设计流量的计算 (7) 3.2格栅 (9) 3.3提升泵房 (9) 3.4沉砂池 (10) 3.5初次沉淀池和二次沉淀池 (11) 3.6曝气池 (15) 第四章平面布置和高程计算 (25) 4.1污水处理厂的平面布置 (25) 4.2污水处理厂的高程布置 (26) 第五章成本估算 (27) 5.1建设投资 (27) 5.2直接投资费用 (28) 5.3运行成本核算 (29) 结论 (29) 参考文献： (30) 致谢 (30)
摘要 本设计采用传统活性污泥法处理城市生活污水，设计规模是200000m3/d。该生活污水氨氮磷含量均符合出水水质，不需脱氮除磷，只考虑除掉污水中的SS、BOD、COD。传统活性污泥法是经验最多，历史最悠久的一种生活污水处理方法。污泥处理工艺为污泥浓缩脱水工艺。污水处理流程为：污水从泵房到沉砂池，经过初沉池，曝气池，二沉池，接触消毒池最后出水；污泥的流程为：从二沉池排出的剩余污泥首先进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入贮泥池，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。本设计的优势是：设计流程简单明了，无脱氮除磷的设计，节省了成本，该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。 关键词：城市污水传统活性污泥法污泥浓缩
序批式活性污泥法（SBR工艺）除磷_水处理技术SBR工艺是按时间顺序进行进水，反应（曝气）、沉淀、出水、排泥等五个程序进行操纵，从污水的进进开始到排泥结束称为一个操纵周期，这种操纵通过微机程序控制周而复始反复进行，从而达到污水处理之目的。因此SBR工艺最明显的工艺特点是不需要设置二沉池和污水，污泥回流系统；通过程序控制公道调节运行周期使运行稳定，并实现除磷脱氮；不设二沉淀池及省却回流系统，占地少，投资省，基建和运行费低，适合于中小水量污水处理的工艺，但由于该工艺是稳定状态下运行的活性污泥工艺，产业化运用时间较短，尚无十分成熟的设计、运行、治理经验，因此SBR工艺是一种尚处于发展、完善阶段的技术。
MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)指的是改良式序列间歇反应器，是C.Q.Yang等人根据SBR技术特点，结合传统活性污泥法技术,研究开发的一种更为理想的污水处理系统。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。采用单池多格方式,结合了传统活性污泥法和SBR 技术的优点。不但无需间断流量,还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门。通过中试研究及生产性应用，证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。
特点 1.1 MSBR的基本组成反应器由三个主要部分组成:曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格交替分别作为SBR和澄清池。 1.2MSBR的操作步骤在每半个运行周期中，主曝气格连续曝气，序批处理格中的一个作为澄清池(相当于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一个序批处理格则进行以下一系列操作步骤。 UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB） 厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/m3.d，最高的可达30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。 本文试图就UASB的运行机理和工艺特征以及UASB的设计启动等方面作一简要阐述。
活性污泥法工艺流程 （活性污泥法、微孔曝气器、管式曝气器、污水厂、水处理工艺）活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 活性污泥法工艺流程图： 一、活性污泥法由五部份组成： ①曝气池：反应主体；②二沉池： 1)进行泥水分离，保证出水水质；2)保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度；③回流系统： 1)维持曝气池的污泥浓度;2)改变回流比，改变曝气池的运行工况；④剩余污泥排放系统： 1)是去除有机物的途径之一；2)维持系统的稳定运行；⑤供氧系统：提供足够的溶解氧。 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。 第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。 第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。 经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
AAO处理工艺简介 AAO法又称A2O法,就是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧法),就是一种常用的污水处理工艺,可用于二级污水处理或三级污水处理,以及中水回用,具有良好的脱氮除磷效果。通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除,进而改善废水的可生化性,并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源,最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。 优点: 1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总水力停留时间少于其她类工艺; 2、在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,不易发生污泥丝状膨胀,SVI值一般小于100; 3、污泥含磷高,具有较高肥效; 4、运行中勿需投药,两个A段只用轻轻搅拌,以不增加溶解氧为度,运行费用低; 缺点: 1、除磷效果难再提高,污泥增长有一定限度,不易提高,特别就是P/BOD 值高时更就是如此; 2、脱氮效果也难再进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高;(内循环范围为2Q-4Q) 3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态与污泥释放磷的现象出现,但溶解氧浓度也不宜过高,以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
兴业县城区污水处理厂AAO工艺流程图: 泵房:主要就是收集从污水管网进来的生活污水,利用潜水泵将污水提升至处理单元。 粗格栅: 粗格栅就是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行。粗格栅就是由一组相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。 细格栅:一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备,主要去除水中一些细小的颗粒及悬浮物。 曝气沉砂池:去除污水中的无机颗粒,通过水的旋流运动,增加了无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦的机会,使粘附在砂粒上的有机物得以去除。 AAO池(生物反应池):利用活性污泥法生物脱氮除磷的过程。由3个池子组成的,按顺序就是厌氧池,缺氧池,好氧池这三个,所有的池子都具有除去BOD的
五种典型的工艺 （1）间歇活性污泥法（SBR） 间歇活性污泥法也称序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor-SBR），它由个或多个SBR池组成，运行时，废水分批进入池中，依次经历5个独立阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置。进水及排水用水位控制，反应及沉淀用时间控制，一个运行周期的时间依负荷及出水要求而异，一般为4～12h，其中反应占40％，有效池容积为周期内进水量与所需污泥体积之和。 比连续流法反应速度快，处理效率高，耐负荷冲击的能力强；由于底物浓度高，浓度梯度也大，交替出现缺氧、好氧状态，能抑制专性好氧菌的过量繁殖，有利于生物脱氮除磷，又由于泥龄较短，丝状菌不可能成为优势，因此，污泥不易膨胀；与连续流方法相比，SBR法流程短、装置结构简单，当水量较小时，只需一个间歇反应器，不需要设专门沉淀池和调节池，不需要污泥回流，运行费用低。 (2) 吸附再生(接触稳定)法 这种方式充分利用活性污泥的初期去除能力，在较短的时间里(10～40min)，通过吸附去除废水中悬浮的和胶态的有机物，再通过液固分离，废水即获得净化，BOD5可去除85％～90％左右。吸附饱和的活性污泥中，一部分需要回流的，引入再生池进一步氧化分解，恢复其活性；另一部分剩余污泥不经氧化分解即排入污泥处理系统。 分别在两池(吸附池和再生他)或在同一池的两段进行。它适应负荷冲击的能力强，还可省去初次沉淀池。主要优点是可以大大节省基建投资，最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水，如制革废水、焦化废水等，工艺灵活。但由于吸附时间较短，处理效率不及传统法的高。（3）氧化沟 氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式，它的平面象跑道，沟槽中设置两个曝气转刷（盘），也有用表面曝气机、射流器或提升管式曝气装置的。曝气设备工作时，推动沟液迅速流动，实现供氧和搅拌作用。 与普通曝气法相比，氧化沟具有基建投资省，维护管理容易，处理效果稳定，出水水质好，污泥产量少，还有较好的脱N、P作用，适应负荷冲击能力强等优点。 （4）连续进水周期循环延时曝气活性污泥法（ICEAS） ICEAS反应器前部设有预反应区（占池容积的10%）。反应池由预反应区和主反应区组成，并实现连续进水，间歇排水。预反应区一般处在厌氧和缺氧状态，有机物在此被活性污泥吸附，该区还具有生物选择作用，抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀。被吸附的有机物在主反应区内被活性污泥氧化分解。 反应连续进水，解决了来水与间歇进水不匹配的矛盾。但该工艺沉淀效果较差、净化效果变差，易发生污泥膨胀，污泥负荷较低，反应时间长，设备容积增大，投资较大。 （5）生物脱氮除磷工艺（A/A/O） 污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为聚磷菌可以吸收小分子有机物（如VFA），并以PHB的形式贮存在体内，其所需的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化细菌利用废水中的有机基质对随回流混合液带入的NO3- 进行反硝化。废水进入好氧池时，废水中有机物的浓度较低，聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量，供细菌增殖，同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，随后以剩余污泥的形式排出系统。系统中好氧区的有机物浓度较低，正有利于该区中自养硝化菌的生长。 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能；工艺简单，水力停留时间较短；SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；污泥中磷含量高，一般为 2.5%以上；厌氧-缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以
第三章废水好氧生物处理工艺（1）——活性 污泥法 第一节、活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002 1.006）；
粒径：0.02~0.2 mm ； 比表面积：20~100cm 2/ml 。 ② 生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a ）、微生物源代的残留物（M e ）、吸附的原废水中难于生物降 解的有机物（M i ）、无机物质（M ii ）。 2、活性污泥中的微生物： ① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed V olatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge V olume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge V olume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 )/() /((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?= = 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过 高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。
活性污泥法工艺的原理 一、活性污泥的形态、组成与性能指标 1.活性污泥法工艺 活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成（图2-5-1)。废水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化成为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放；分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出。 2.活性污泥的形态和组成 活性污泥通常为黄褐色（有时呈铁红色）絮绒状颗粒，也称为“菌胶团”或“生物絮凝体”，其直径一般为0.02~2mm；含水率一般为99.2%~99.8%，密度因含水率不同而异，一般为1.002~1.006g/m3；活性污泥具有较大的比表面积，一般为20~100cm2/mL。 活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质的不同而异。例如，城市污水处理系统中的活性污泥，其有机成分占75%~85%，无机成分仅占15%~25%。活性污泥中有机成分主要由生长在活性污泥中的微生物组成，这些微生物群体构成了一个相对稳定的生态系统和食物链（如图2-5-2所示），其中以各种细菌及原生动物为主，也存在着真菌、放线菌、酵母菌以及轮虫等后生动物。在活性污泥上还吸附着被处理的废水中所含有的有机和无机固体物质，在有机固体物质中包括某些惰性的难以被细菌降解的物质。
活性污泥实验 一、 实验目的 1、观察完全混合活性污泥处理系统的运行，掌握活性污泥处理法中控制参数（如污泥负荷、泥龄、溶解氧浓度）对系统的影响； 2、加深对活性污泥生化反应动力学基本概念的理解； 3、掌握生化反应动力学系数K 、Ks 、Vmax 、Y 、Kd 、a 、b 等的测定。 二、 实验原理 活性污泥好氧生物处理是指在有氧参与的条件下，微生物降解污水中的有机物。整个过程包括微生物的生长、有机底物降解和氧的消耗，整个过程变化规律如何正是活性污泥生化反应动力学研究的内容，活性污泥生化反应动力学内容包括： （1）底物的降解速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （2）活性污泥微生物的增殖速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （3）有机底物降解与氧需。 1、底物降解动力学方程 Monod 方程： S Ks S V dt dS +=- max （1） Vmax-------有机底物最大比降解速度， Ks-----------饱和常数， 在稳定条件下，对完全混合活性污泥系统中的有机底物进行物料平衡： 0)(=++-+dt dS V Se Q R Q Se Q R Q So （2） 整理后，得
dt dS V Se So Q - =-)( （3） 于是有 S Ks S V Xt Se So XV Se So Q +=-=-max )( （4） 而M F Xt Se So XV Se So Q /)(=-=-，F/M 为污泥负荷。 完全混合曝气池中S=Se ，所以（4）式整理后可得 max 11max V Se V Ks Se So t X +=- （5） （5）式为一条直线方程，以Se 1 为横坐标，Xt Se So -（污泥负荷）为纵坐标，直 线的斜率为 max V Ks ，截距为max 1 V ，可分别求得max V 、Ks 。 又因为在低底物浓度条件下，Se< 第一节活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2 mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物： ① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线 简述活性污泥法污水处理新工艺详细说明伴随着经济发展和城市化进程的不断推进，城市环境问题日益突出，给自然环境造成了巨大的压力。由于在相当长的一段时期，人们对环境污染的后果缺乏认识，致使城市环境污染问题日益严重。用污泥处理设备处理造纸厂白液，可回收白液中的纸浆，提高造纸厂回收率。若都用振动脱水机对酿酒厂的酒槽和造纸厂的白液进行脱水处理，对废弃物的回收再利用和消除污染公害，具有十分重要的意义。 活性污泥法污水处理机械设备的设计 活性污泥是当前应用最为广泛的一种生物处理技术。活性污泥就是生物絮凝体，上面栖息、生活着大量的好氧微生物，这种微生物在氧分充足的环境下，以溶解型有机物为食料获得能量、不断生长，从而使污水得到净化。该方法主要用来处理城市污水和低浓度的有机工业污水。所用设备一般由曝气池、二沉池、污泥回流和剩余污泥排出系统构成，曝气池是其中最主要的系统。 活性污泥法的基本流程 由初沉池、曝气池、二沉池、供氧装置以及回流设备组成。由初沉池流出的污水与二沉池底部流出的回流污泥混合后进入 曝气池，并在曝气池充分曝气，使活性污泥处于悬浮状态，并与 污水充分接触，同时保持曝气池好氧条件，保证好氧微生物的正常生长和繁殖。污水中的可溶性有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解，使污水得到净化。二次沉淀的作用：一是将活性污泥与已被净化的水分离;二是浓缩活性污泥，使其以较 高的浓度回流到曝气池。二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池，以提高初沉效果。 活性污泥法的工艺 曝气池实际上是一种生化反应器，是活性污泥系统的核心设备，活性污泥系统的净化效果，在很大程度上取决于曝气池的功能是否能够正常发挥。混合液的流态曝气池可分为推流式、完全混合式和二池结合型三类。严格来说，推流式和完全混合式只具理论上的意义，工程实践中曝气池的构造和曝气方式密切相关。根据曝气方式的不同，曝气池又可分为鼓风曝气式曝气池和机械曝气式曝气池。 污水处理的主要任务就是用各种方法将生活污水和生产废 水中所含的污染物分离出来，或将其转化为无害的物质，从而使污水得以净化。按其作用原理可将污水处理方法分为不溶态污染物的分离技术(简称为物理法)、污染物的化学转换技术(简称化 学法)、溶解态污染物的物理化学转换技术(简称物化法)、污染 物的生物化学转换技术(简称生化法)等4大类。而按照处理程度 A2/O工艺 A2/O工艺的发展1932年开发的Wuhrmann工艺是最早的脱氮工艺(见图1),流程遵循硝化、反硝化的顺序而设置。 1962年,Ludzack和Ettinger首次提出利用进水中可生物降解的物质作为脱氮能源的前置反硝化工艺,解决了碳源不足的问题。 1973年,Barnard在开发Bardenpho工艺时提出改良型Ludzack-Ettinger脱氮工艺,即广泛应用的A/O工艺(见图2)。A/O工艺中,回流液中的大量硝酸盐到缺氧池后,可以从原污水得到充足的有机物,使反硝化脱氮得以充分进行。A/O工艺不能达到完全脱氮,因为好氧反应器总流量的一部分没有回流到缺氧反应器而是直接随出水排放了。 1980年,Rabinowitz和Marais对Phoredox工艺的研究中,选择3阶段的Phoredox工艺,即所谓的传统A2/O工艺(见图5)。 传统的A2O工艺工艺流程是：污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs（挥发性脂肪酸）。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收 VFAs（挥发性脂肪酸），并在体内储存PHB（聚羟基丁酸酯）。进入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外，主要分解体内储存的PHB产生能量供自身声场繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部风回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。 改良A2O的特点就是在厌氧池的前面加上了一个预缺氧池，以更好的达到脱氮除磷的效果，从而达到国家一级A的标准。对于含磷较高的污水，该工艺是一个不错的选择。 影响A2O工艺出水效果的因素有很多，一般有以下一些方面的因素： 1. 污水中生物降解有机物对脱氮除磷的影响 可生物降解有机物对脱氮除磷有着十分重要的影响,它对A2/O工艺中的三种生化过程的影响是复杂的、相互制约甚至是相互矛盾的。在厌氧池中,聚磷菌本身是好氧菌,其运动能力很弱,增殖缓慢,只能利用低分子的有机物,是竞争能力很差的软弱细菌。但由于聚磷菌能在细胞内贮存PHB和聚磷酸基,当它处于不利的厌氧环境下,能将贮藏的聚磷酸盐中的磷通过水解而释放出来,并利用其产生的能量吸收低分子有机物而合成PHB,在利用有机物的 竞争中比其它好氧菌占优势,聚磷菌成为厌氧段的优势菌群。因此,污水中可生物降解有机物对聚磷菌厌氧释磷起着关键性的作用。在好氧段,当有机物浓度高时污泥负荷也较大,降解有机物的异养型好氧菌超过自养型好氧硝化菌,使氨氮硝化不完全,出水中NH+4-N浓度急剧上升,使氮的去除效率大大降低。所以要严格控制进入好氧池污水中的有机物浓度,在满足好氧池对有机物需要的情况下,使进入好氧池的有机物浓度较低,以保证硝化细菌在好氧池中占优势生长,使硝化作用完全。由此可见,在厌氧池,要有较高的有机物浓度;在缺氧池,应有充足的有机物;而在好氧池的有机物浓度应较小。 2. 污泥龄的影响 A2/O工艺污泥系统的污泥龄受二方面的影响。首先是好氧池,因自养型硝化菌比异养型好氧菌的最小比增殖速度小得多,要使硝化菌存活并成为优势菌群,则污泥龄要长,经实践证明一般为20~30 d为宜。但另一方面,A2/O工艺中磷的去除主要是通过排出含高磷的剩余污泥而实现的,如ts过长,则每天排出含高磷的剩余污泥量太少,达不到较高的除磷效率。同时 EH 工艺污水处理调试方法及微生物培养流程 （一）、活性污泥的培养流程 1. 向瀑汽池（好氧池）注入清水同时引入（工业废水）或生活污水，至一定水位，并注意水温。 2. 按风机操作规程启动风机，鼓风或开动液下瀑汽机。 3. 向好氧池投加经过滤的浓粪便水（当粪便水不充足时，可用化粪池和排水沟内的污泥补充。），使得污泥浓度不小于1000mg/L ，BOD 达到一定数值。 4. 有条件时可投加活性污泥的菌种，加快培养速度。 5. 按照活性污泥培养运行工艺对反应池进行曝气、搅拌、沉降、排水。 6. 通过镜检及测定沉降比、污泥浓度，注意观察活性污泥的增长情况。并注意观察在线PH 值、DO 的数值变化，及时对工艺进行调整。 7. 测定初期水质及排水阶段上清液的水质，根据进出水NH3-N 、BOD、COD、NO3-、NO2- 等浓度数值的变化，判断出活性污泥的活性及优势菌种的情况，并由此调节进水量、置换量、粪水、NH4Cl 、H3PO4、CH3OH 的投加量及周期内时间分布情况。 8. 注意观察活性污泥增长情况，当通过镜检观察到菌胶团大量密实出现，并能观察到原生动物（如钟虫），且数量由少迅速增多时，说明污泥培养成熟，可以进生产废水，进行驯化。 二、活性污泥的驯化流程； 1. 通过分析确认进水各项指标在允许范围内，准备进水。 2. 开始进入少量生活污水或废水，进入量不超过驯化前处理能力的20％。同时补充新鲜水、粪便水及NH4Cl 。 3. 达到较好处理后，可增加生活污水或生产废水投加量，每次增加不超过10?20%,同时 减少NH4C1 投加量。且待微生物适应巩固后再继续增污水或生产废水，直至完全停加 NH4Cl 。同步监测出水CODcr 浓度等指标,并观察混合液污泥性状。在污泥驯化期还要适时排放代谢产物, 即泥水分离后上清液。 4. 继续增加生产废水投加量,直至满负荷。满负荷运行阶段, 由于池中已培养和保持了高浓度、高活性的足够数量的活性污泥,池中曝气后混合液的MLSS 达到5000mg/L, 此过程同步监测溶解氧,控制曝气机的运行,并进行污泥的生物相镜检。 三、调试期间的监测和控制 在调试及运行过程有许多影响处理效果的因素,主要有进水CODcr 浓度、pH 值、温度、溶解氧等,所以对整个系统通过感官判断和化学分析方法进行监测是必不可少的。根据监测分析的结果对影响因素进行调整,使处理达到最佳效果。 1 、温度 温度是影响整个工艺处理的主要环境因素,各种微生物都在特定范围的温度内生长。生化处 理的温度范围在10?40C ,最佳温度在20?30C。任何微生物只能在一定温度范围内生存，在适宜的温度范围内可大量生长繁殖。在污泥培养时, 要将它们置于最适宜温度条件下, 使微生物以最快的生长速率生长, 过低或过高的温度会使代谢速率缓慢、生长速率也缓慢, 过高的温度对微生物有致死作用。 2、p H 值 微生物的生命活动、物质代谢与pH值密切相关。大多数细菌、原生动物的最适pH值为6.5?活性污泥法的基本工艺流程
简述活性污泥法污水处理新工艺详细说明
AAO工艺
生活污水处理工艺调试及流程
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