第七章废水的好氧生物处理（一）：活性污泥法246、活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？
247、何谓活性污泥？其主要特征是什么？
248、活性污泥正常运行的必要条件是什么？
249、判断污泥沉降性能的指标有哪些？何谓污泥容积指数（SVI）？何谓污泥沉降比（SV）？它们与曝气池中的污泥浓度有何关系？写出有关公式并说明其含义。
250、为什么说污泥容积指数能较全面地反应污泥的沉降性能？具有良好沉降性能的污泥的SVI值一般为多少？
251、如果曝气池的污泥沉降比（SV）为30％，混合液中的活性污泥浓度为MLSS＝2500mg/L。求污泥容积指数SVI。
252、从曝气池中取混合液500ml，置于500ml的量筒中沉淀半个小时后的污泥体积为150ml。试计算SV。若曝气池中的MLSS为3000mg/L，求SVI。根据计算结果说明该曝气池的运行是否正常？
253、曝气池中的MLSS＝2200mg/L，其1000ml混合在量筒中经30min沉淀后的污泥体积为180ml。试计算SVI、所需的污泥回流比R及回流污泥浓度X R。
254、何谓食料比？它与污泥的增长特性有何关系？
255、试根据污泥增长曲线说明污泥的增长规律。
256、为什么说完全混合运行的反应器中的污泥增长处于污泥增长曲线上的一个点而以推流式运行的反应器中的污泥增长规律则是增长曲线上的一段？
257、试描述推流式和完全混合式反应器中的水力流态及其主要特征。
258、微生物对废水中有机物的降解可分为几个阶段？各阶段对污染物去除的机理是什么？
259、影响活性污泥对有机物降解的因素有哪些？应如何控制？
260、活性污泥对废水中的营养要求如何？为什么？
261、某生产废水用生物处理法进行处理。其流量为Q=5000m3/d，进水BOD5浓度为C0=3000mg/L，氨氮含量为10mg/L，磷含量为2mg/L。要求BOD5的去除率达90％。问：该废水中的氮、磷含量能否能满足微生物生长的需求？如不够，每天应补充多少氮和磷的量（kg/d）？
262、曝气的作用是什么？有哪些要求？
263、衡量曝气设备的指标有哪些？何谓动力效率？何谓充氧能力？
264、曝气的方法有哪几种？各适用于什么反应器工艺？
265、曝气池的需氧量、吸氧量和供养量之间有什么关系？
267、何谓氧转移的折算系数α，何谓溶解度折算系数β？如何通过试验测定它们的值？
268、在曝气池混合液中进行不稳定状态的曝气充氧试验。试验水温为27.5℃，混合液
的溶解氧饱和值为C sw=7.0mg/L，曝气过程中所测定的各时刻t时的溶解氧值列于下表。试计
算曝气设备的总传质系数K La(20) 。
题268表
时间（t，min）0.33 0.67 1.00 1.33 1.67 2.00 2.33 2.67 DO（C，mg/L） 1.54 2.50 3.35 4.05 4.65 5.10 5.45 5.76
269、某扩散曝气系统分别在温度为6.5℃和0℃时进行不稳定状态下的曝气试验，取得
如下表所列的数据，试计算20℃时的α。
题269表
DO浓度（C，mg/l）
时间（t，min）
0℃ 6.5℃
3 6 9 12 15 18 21 0.9
1.7
2.5
3.2
3.9
4.6
5.2
0.6
1.6
3.1
4.3
5.2
6.0
7.0
270、某工厂拟采用鼓风曝气活性污泥法处理其生产废水，其流量为Q=10000 m3/d,进水BOD5浓度为S0=200mg/l，要求去除率为90％。有关设计参数为：混合液MLVSS＝2000mg/L，溶解氧DO＝2mg/L，水温T=25℃，污泥产率系数a′＝0.5，污泥自身氧化率为b′＝0.1d-1，氧转移的折算系数α＝0.85，氧溶解度折算系数β＝0.95，压力修正系数ρ＝1，氧转移效率E A=10%。曝气池有效容积为V=3000 m3，扩散器安装在水深4.5m处，试求供气量。
271、如何计算鼓风曝气系统的总压力损失？并加以说明。
272、何谓空气管道设计中空气管的当量长度？如何计算？
273、试述鼓风曝气中的小气泡、中气泡、大气泡和微气泡扩散器的性能特点。
274、说明机械曝气中平板叶轮、伞型叶轮和泵型叶轮的性能特点。
275、机械曝气中的叶轮线速度和浸没深度对曝气效果有何影响？如何合理地确定叶轮线速度和叶轮的浸没深度？
276、说明机械曝气的充氧原理。
277、说明深层曝气、中层曝气和浅层曝气的原理及性能特点。
278、试说明和比较推流式曝气池和完全混合曝气池的运行和工艺特点。
279、说明推流式曝气池和完全混合曝气池的工艺设计及构造要求。
280、与传统的推流式曝气池相比，多点进水法主要在哪些方面有所改进？
281、说明吸附再生活性污泥法和延时法活性污泥处理工艺的运行原理及其主要特点。
282、试比较鼓风曝气和机械曝气的优缺点和适用条件。
283、说明推流式曝气池中污染物的降解和活性污泥的增长规律。
284、何谓污泥负荷？容积负荷？其确定的基本依据试什么？试通过动力学分析加以说明（写出有关方程式）。
285、污泥负荷的高低对污泥的沉降性能有何影响？
286、曝气池需氧量包括哪几个方面？写出表达式。
287、何谓污泥龄？它与污泥负荷间有何关系？
288、说明污泥龄对污泥沉降性能的影响。传统的活性污泥法中的污泥龄一般应控制在什么范围内？
289、生物处理出水中的总BOD5由哪俩个部分组成？各部分的来源是什么？如何计算出水中的非溶解性BOD5量？在活性污泥法处理工艺的设计过程中所采用的出水BOD5是指总BOD5还是溶解性BOD5？为什么？
290、某居住区拟采用普通推流式曝气池处理其生活污水。处理水量为Q=8500 m3/d，进水BOD5为250mg/L，时变化系数为Kz＝1.35，要求处理出水中溶解性的BOD5为15mg/L，SS≤20mg/L。试根据下列设计参数进行曝气池的工艺设计计算并画出草图。
（1）MLSS=3000mg/L（f=MLVSS/MLSS=0.75）；
（2）污泥负荷F w＝0.45kg BOD5/kgMLVSS.d；
（3）SVI≤120ml/g。
291、某工厂生产废水经预处理后，拟采用和合建式完全混合曝气池进行生物处理。废水的设计流量为150m3/d（包括工厂生活污水），进水BOD5为S0=300mg/L，经预处理可去除30％的BOD5。经小型试验所得到设计参数为Fw′＝0.35 kg BOD5/kgMLVSS.d，出水BOD5≤20mg/l，曝气区污泥浓度X（MLSS）=4000mg/L，需氧量R′=1.0kgO2/kgBOD5，氧
转移折算系数α＝0.8，溶解氧折算系数β＝0.9，污泥回流比为R=500% 。试计算曝气沉淀池的主要工艺尺寸并选择曝气叶轮。画出计算草图。
292、试根据下列设计参数用Eckenfelder模式设计传统活性污泥法曝气池。
（1）生活污水量Q=2700 m3/d；
（2）进水BOD5浓度为＝150mg/L；
（3）出水BOD5浓度为＝15mg/L（Se）；
（4）f（MLVSS/MLSS）= 0.75；
（5）曝气池中MLSS=2000mg/L。
293、根据下列条件设计完全混合式活性污泥法曝气池。
（1）最大污水量Q max＝4500 m3/d；
（2）总变化系数Kz＝1.45；
（3）曝气池进水BOD5＝250mg/L；
（4）出水总BOD5＝20mg/L；
（5）出水[SS]＝25mg/L；
（6）K d＝0.1 d-1。
294、利用下列数据设计一个用于处理城市污水的完全混合活性污泥处理厂。
（1）Q=20000 m3/d；
（2）MLVSS=2000mg/l（f＝0.8）；
（3）S0＝200mg/L（BOD5）；
（4）Se＝5 mg/L（BOD5）；
（5）K=0.4L/mg.d；
（6）K d＝0.05 d-1；
（7）Y T=0.5；
（8）[TKN]=20mg/L；
（9）[P]0＝10mg/L。
此外，已知该厂在冬季和夏季条件下运转的温度变化不显著，污水中含有阻碍硝化作用的化合物，此外无不利因素。试根据上述条件求解下列问题。
（1）确定所需要的曝气池容积；
（2）在θC值取5、8、10、12、15d的条件下作出以下各变量与θC值之间的函数关系曲线。
①出水底物浓度；
②稳态微生物体浓度；
③观察产率系数；
④污泥产量；
⑤细胞合成过程的脱氮除磷量（以mg计）；
⑥需氧量。
（3）在θC值为5、8、10、12、15d和R值为0.3、0.4、0.5的条件下分别绘出X R/X与θC之间的函数关系曲线。
295、拟采用活性污泥法处理某有机废水，废水量Q＝1000 m3/d，曝气池进水BOD5＝1000mg/L，要求出水BOD5为50mg/L。试根据下列参数计算：（1）曝气容积；（2）需氧量；（3）污泥产量。
（1）K=0.0005h-1；
（2）A＝0.5，b＝ 0.1 d-1；
（3）A′＝0.55，b′＝0.14 d-1；
（4）F/M=0.6；
（5）Sn＝0.1mg/L；
（6）X=3000mg/L，X R=12000mg/L；
（7）进水中SS可忽略。
296、用活性污泥法处理高浓度制药废水。进水BOD5＝5000mg/L，曝气池MLSS＝3000mg/L，回流污泥浓度为12000mg/L。试验求得K1＝0.07 h-1，a＝0.7。MLVSS/MLSS=0.75。若处理水量为1000 m3/d，要求BOD5去除率为90％。试求曝气池的容积。
297、采用完全混合活性污泥法处理城市污水。其流量为12000m3/d, 进水BOD5＝250mg/L。要求处理出水BOD5≤10mg/L。有关设计参数为：污泥回流比（R）为0.35，K=0.1L/mg.d，K d＝0.1 d-1，Y T=0.5，SVI＝100，MLVSS/MLSS=0.75。试计算污泥龄θC、回流污泥浓度X R和曝气池所需的容积V。
298、已知某城市污水处理厂的处理能力为Q=3000 m3/d，总变化系数为Kz＝1.33，进水BOD5为S0＝170mg/L，要求出水BOD5为Se＝20mg/L，曝气池中的污泥浓度为2000mg/L。经试验发现SVI=353F w0.983，F w＝0.0129[Se]1.1918。试进行推流式曝气池的工艺设计计算并且画出计算草图。
299、某城市最高日污水量为Q max＝5000 m3/d，总变化系数为Kz＝1.4。试根据下列资料
进行完全混合曝气池的工艺设计计算并画出计算草图。
（1）曝气池进水为BOD5为So＝350mg/L；
（2）要求出水BOD5为Se＝20mg/L；
（3）要求出水中SS为Ce＝20mg/L。
299、试根据下列资料采用泥龄法进行完全混合曝气池的工艺计算。
（1）Q=21600 m3/d；
（2）曝气池进水BOD5＝250mg/L；
（3）要求二沉池出水BOD5≤20mg/L；
（4）水温为T=20℃；
（5）忽略进水中的SS；
（6）MLVSS/MLSS=0.75；
（7）二沉池出水中的SS≤22mg/l，其中40％为可生物降解的；
（8）废水中的N、P营养物足够；
（9）生化反应动力学常数：K=0.083L/mg.d，K d＝0.06 d-1。
300、某城市混合废水用活性污泥处理。其曝气池的有效容积为340m3，进水流量为150 m3/h，进水BOD5浓度为200mg/L，出水BOD5为20mg/L，曝气池内污泥浓度为4000mg/L（其中挥发分占75％）。试计算剩余污泥产量（kg/d）。
301、某生产废水用生物法处理，其废水量为5000 m3/d。设计生物处理构筑物进水的BOD5为300mg/L，氨氮含量为10mg/L，磷含量为2mg/L。要求BOD5的去除率为90％。问该废水中的氮、磷是否能满足活性污泥生长之需？若不够，应补充多少（kg/d）？（假定采用工业硫酸铵和磷酸氢二钠作为氮、磷的补充物。其中工业硫酸铵含氮20％，工业磷酸氢二钠的纯度为98％，分子式为Na2HPO4?12H2O。）。
302、某延时曝气活性污泥法处理厂的工艺设计参数如下所列。试计算使该厂废水的BOD5去除率达85％时，曝气池中每天应维持的活性污泥量（kg/d）。
（1）Q=2300 m3/d；
（2）曝气池进水BOD5＝为295mg/L；
（3）K d＝0.1 d-1；
（4）Y T=0.55。
303、与延时曝气法相比，氧化沟处理工艺有何特点？其所用曝气设备有何要求？
304、试述氧化沟工艺的基本构造及工艺类型。
305、试述凯罗瑟（Carrousel）氧化沟系统的工艺特征。
306、说明带侧渠的氧化沟系统的工艺特征。为什么它不需要污泥回流系统？
307、试述三池式氧化沟系统的工作原理。它式通过什么方式获得良好的脱氮效果的？试画出其工艺系统。
308、氧化沟的曝气设备有哪些种类？试简述它们的主要性能。
309、试述氧化沟工艺的性能特点。
310、已知某工艺废水日处理量为Q=2500 m3/d，进入氧化沟的溶解性BOD5浓度为S0＝1000mg/L，要求处理出水BOD5＝25mg/L，氧化沟的生物固体浓度为X=4100mg/l（MLVSS），产率系数Y=0.4，二沉池回流污泥浓度为X R=12000mg/l（MLVSS），Kd＝0.1 d-1，反应速率常数K=0.1L/mg.d，氧化沟按延时曝气方式设计，BOD5/BODu＝0.75。试进行氧化沟的设计计算并画出计算草图。
311、某废水设计量为Q=45000 m3/d，进入吸附池内的BOD5浓度为220mg/L，其中非溶解性部分为65％。曝气吸附数据为：MLVSS=2500mg/L，最佳吸附时间t a＝35min，混合液过滤后的溶解性的BOD5为35mg/L。设进入再生池的污泥浓度X R=6500mg（VSS）/L。反应动力学常数为：Y=0.5, Kd＝0.05 d-1，污泥龄为θC＝9d。问：采用生物吸附活性污泥法进行运转时的曝气池容积及污泥回流比为多少？
312、纯氧曝气工艺与传统活性污泥法相比，在氧的利用率方面有何明显的优点？在工艺操作运行方面有何不足之处？试举例说明之。
313、试画出AB工艺的基本工艺流程并说明其主要工艺特点。
314、AB工艺中为何一般不设初沉池？试从城市排水系统的整体角度及微生物的生长繁殖规律方面加以分析。
315、AB工艺中将A段回流污泥系统和B段污泥回流系统分开的原因是什么？
316、AB工艺中A段对有机物的去除机理是什么？为什么？
317、AB工艺具有良好的脱氮除磷功能的原因何在？应如何加以控制？
318、试分析采用AB工艺对传统活性污泥处理工艺进行改造的方法及其优越性。
319、某居住区拟建设一座AB法污水处理厂。该厂日处理能力为20000 m3/d，进水BOD5浓度为225mg/L，要求处理出水BOD5≤20mg/l。设计中A段的BOD5去除率定为50％。试计算A段和B段所需的曝气池容积。若采用传统活性污泥法处理工艺，则曝气池的容积为多少？与A传统工艺相比，AB工艺所需的曝气池总容积可节省多少？
320、试写出ADMONT工艺的流程。该处理工艺与AB工艺相比，有何进一步的改进？
处理工艺中的循环I和循环II的作用各是什么？为什么说此两个循环不会对A段和B段的生物相产生影响？
321、ADMONT工艺是针对什么情况提出的？
322、试描述SBR工艺的基本操作和运行过程。
323、SBR工艺的曝气方式有哪几种？如何合理地加以确定？
324、何谓SBR工艺地运行周期？确定运行周期的关键试什么？
325、为何SBR工艺具有良好的污泥沉降性能？与其它工艺相比，其发生污泥膨胀的可能性如何？
326、简述SBR法的优点。
327、试举例说明SBR工艺的运行稳定性。
328、说明克劳斯(Kraus)活性污泥法的工艺特征。提出此工艺的出发点是什么？
329、何谓深井曝气？与其它活性污泥法相比，深井曝气处理工艺的突出优点是什么？
330、深井曝气工艺的构造型式有哪几种？是通过什么方式实现气水的良好混合的？
331、深井曝气池的直径和深度一般为多少？其对氧的利用率可达到多高？
332、应用射流曝气活性污泥法处理工艺的出发点是什么？射流器的进气方式有哪几种？各有何特点？
333、活性污泥处理工艺中二沉池的作用是什么？为什么说处理工艺中设有二沉池，废水就不能实现真正意义上的净化？
334、污泥回流设备有哪几种？采用空气提升器进行污泥回流时，应如何确定提升所需的空气量及污泥的提升高度？
335、采用空气提升法污泥回流方式进行污泥回流。提升高度为h2＝2.0m，空气提升器布气器淹没深度为h1＝1.5m。假定空气提升器的效率为E=50%。试计算空气提升器所需的空气量。
336、与初沉池相比，二沉池中的沉淀过程有何特点？
337、如何确定二沉池污泥区的容积？其与哪些因素有关？应如何考虑？
338、计算二沉池表面积的方法有哪些？二沉池的设计表面积的确定应符合什么要求？为什么？
339、何谓固体通量？如何计算连续运行二沉池中的固体通量？（写出有关公式并加以分析说明）。
340、极限固体通量的概念是什么？其在二沉池表面积设计中的作用是什么？
341、已知进入二沉池的混合液流量为Q0＝480 m3/h，污泥浓度为X0＝3200mg/L，经沉淀浓缩后要求达到回流污泥浓度Xu＝10000mg/L。对该混合液所做的单个沉淀柱试验所的数据为：起始界面高度H0＝0.50m，达到污泥浓度Xu所需的时间为t u＝30min，成层沉淀速度为v0＝0.85m/h。试确定二沉池所需的面积。
342、现有一完全混合活性污泥法的处理水量为Q=37850 m3/d。二沉池进水中的固体浓度X0＝3000mgMLSS/L，Dick参数：g＝1.47×10-10m/s，h＝2.65。试根据Dick等人的成层沉降速度与固体浓度关系式分别计算污泥回流比为R=30%和40％时所需的二沉池的表面积及预期的回流污泥浓度。
343、已知进入二沉池的混合液流量为Q0＝2000 m3/h，混合液浓度X0＝6200mg/L。活性污泥混合液的多次静态沉降试验结果如下表所列。试求二沉池的设计表面积及预期的回流污泥浓度。
题343表
X i 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.015.0 20.0 30.0 v i 4.30 3.62 2.87 2.20 1.310.950.680.430.380.17 0.09 0.03注：X i单位：gSS/l；v i单位：m/L。
344、试述活性污泥处理系统投产及活性污泥的培养驯化的方法及操作过程。
345、试解释活性污泥的异步培训法、同步培训法和接种培训法。
346、在活性污泥处理系统的运行过程中为保证运行的正常进行和良好的处理效果，需定期监测哪些主要项目？各项目的作用是什么？
347、何谓污泥膨胀？引起污泥膨胀的原因有哪些？污泥膨胀的种类有哪些？
348、为什么生长速率低于正常污泥絮凝的微生物的丝状菌能在低负荷状况下大量繁殖而引起污泥的丝状菌膨胀问题？
349、为什么说推流式活性污泥法发生污泥丝状菌膨胀的可能性要小于完全混合活性污泥法？
350、何谓选择器？在活性污泥处理工艺中设置选择器控制污泥膨胀的原理是什么？对选择器的工艺设计有何要求？
351、痕量金属离子对微生物的生长及其对有机污染物的去除有何作用？
352、哪些废水或在什么情况下废水中的痕量金属元素将不足以供给微生物生长所需？为什么痕量金属元素缺乏会引起污泥的丝状菌膨胀问题？
353、某城市污水处理厂运行过程中发生严重的污泥丝状菌膨胀问题。监测表明，引起膨胀的原因之一是进入曝气池的进水中的痕量金属元素不足。该厂的日处理能力为5000 m3/d，曝气池中的混合液悬浮固体浓度为3000mg/L。进水中的锰元素含量为5×10-4mg/L。通过向进水中投加痕量元素金属元素后污泥的SVI值由原来的350ml/g降至35ml/g。试计算控制过程中进水中所投加的锰元素的量（kg/d）。
354、因为丝状菌的存在会导致污泥的膨胀，因而曝气池中不应存在丝状菌。你认为这种观点对否？为什么？
355、何谓污泥解体和污泥腐化？应如何加以控制？
356、引起二沉池中污泥上浮的原因是什么？应如何加以控制？
357、何谓污泥的非丝状菌膨胀？这种膨胀问题一般发生在什么条件下？
第四章废水好氧生物处理工艺（2）——生物膜法 第一节生物膜法的基本原理 生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力； 主要的生物膜法有：①生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等； ②生物转盘；③生物接触氧化法；④好氧生物流化床等。 一、生物膜的结构 1、生物膜的形成 生物膜的形成必须具有以下几个前提条件：①起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填料；在好氧生物流化床中成为载体；②供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质；③作为接种的微生物。 (1) 生物膜的形成： 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 (2) 生物膜的成熟： 在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20 C) 2、生物膜的结构 生物膜的基本结构如图1所示。 图1 生物膜结构示意图
(1) 生物膜的性质： ①高度亲水，存在着附着水层； ②微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链。 (2) 生物膜降解有机物的过程： 3、生物膜的更新与脱落 (1) 厌氧膜的出现： ①生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；②成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成；③好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2mm。 (2) 厌氧膜的加厚： ①厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；②气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；③成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。 (3) 生物膜的更新： ①老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来；②新生生物膜的净化功能较强。 (4) 生物膜法的运行原则： ①减缓生物膜的老化进程；②控制厌氧膜的厚度；③加快好氧膜的更新；④尽量控制使生物膜不集中脱落。 二、生物膜处理工艺的特点 1、微生物方面的特征 (1) 微生物种类多样化： ①相对安静稳定环境；②SRT相对较长；③丝状菌也可以大量生长，无污泥膨胀之虞；④线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；⑤藻类、甚至昆虫类也会出现；⑥生物膜上的生物：类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。 (2) 生物膜上微生物的食物链较长： ①动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高；②食物链长；③污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。
水解-好氧生物处理工艺 目录 第一节水解（酸化）工艺与厌氧工艺 (3) 一、基本原理 (3) 二、水解-好氧工艺的开发 (4) 三、水解（酸化）工艺与厌氧发酵的区别 (5) 第三节水解-好氧生物处理工艺特点 (7) 1、水解池与厌氧UASB工艺启动方式不同 (7) 2、水解池可取代初沉池 (8) 3、较好的抗有机负荷冲击能力 (9) 4、水解过程可改变污水中有机物形态及性质，有利于后续好氧处理 (9) 5、在低温条件下仍有较好的去除效果 (10) 6、有利于好氧后处理 (10) 7、可以同时达到对剩余污泥的稳定 (11) 第四节水解-好氧生物处理工艺的机理 (11) 一、有机物形态对水解去除率的影响 (11) 二、有机物降解途径 (12) 三、水解池动态特性分析 (13) 四、难降解有机物的降解 (14) 第五节水解工艺对后续好氧工艺的影响 (19) 1、有机物含量显著减少 (19) 2、B/C比值和溶解性有机物比例显著增加 (20) 3、BOD5降解动力学 (20) 4、污泥和COD去除平衡 (21) 第六节水解工艺的污泥处理 (22) 一、传统污泥处理的目的和手段 (23) 二、污泥有机物的降解表 (24)
三、污泥脱水性能及处理 (24) 第七节水解池的启动和运行 (26) 一、水解池的启动方式 (26) 二、配水系统 (28) 三、排泥 (31) 四、负荷变化对水解池处理效果的影响 (32) 第八节水解工艺的进一步开发和应用 (33) 一、芳香类化合物的去除 (34) 二、奈的去除 (34) 三、卤代烃的去除 (34) 四、难生物降解工业废水处理的实际应用 (34) 五、高悬浮物含量废水的水解处理工艺 (35) 六、水解工艺的适用范围及要求 (36) 第九节水解-好氧工艺技术经济分析 (38) 一、厌氧处理应用的经济分析 (38) 二、水解-好氧系统设计参数 (39) 第十节水解-好氧生物处理工艺设计指南 (41) 一、预处理设施 (41) 二、水解池的详细设计要求 (41) 三、反应器的配水系统 (42) 四、管道设计 (45) 五、出水收集设备 (45) 六、排泥设备 (46)
第五章 废水好氧生物处理工艺（3）——其它工艺 第一节 氧化沟工艺 氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形；是20世纪50年代荷兰的Pasveer 首先设计的；最初一般用于日处理水量在5000m 3以下的城市污水。 一、氧化沟的工作原理与特征 1、氧化沟的工艺流程 图1 氧化沟及氧化沟系统平面图 图2 以氧化沟为主的废水处理流程 2、氧化沟的特征 ① 池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在2米左右； ② 曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以； ③ 进、出水装置简单； ??构造上的特征 ④ 氧化沟呈完全混合?推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（0.4~0.5m/s ），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的； ⑤ BOD 负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好； ⑥ 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性； ⑦ 污泥产率低，剩余污泥产量少； ⑧ 污泥龄长，可达15~30d ，为传统活性污泥法的3~6倍； ⑨ 世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。 二、氧化沟的几种典型的构造型式 原废水 格栅 氧 化 沟 出水
目前主要的氧化沟形式有：Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、交替工作式 氧化沟、曝气—沉淀一体化氧化沟等四种。 1、Carrousel 式氧化沟（图3） Carrousel 式氧化沟又称平行多渠形氧化沟；是60年代末荷兰DHV公司开 创的。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%，除磷效率可达50%；应用广泛，最大规模为650000m3/d；在国内主要有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。 2、Orbal氧化沟（图4） Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟，其主要特点如下： ①圆形或椭圆形的沟渠，能更好地利用水流惯性，可节省能耗； ②多沟串联可减少水流短路现象； ③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； ④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2mg/l； ⑤这种沟渠间的DO浓度差，有利于提高充氧效率； Orbal氧化沟在国内的主要工程实例有：①抚顺石油二厂废水处理站(28,800m3/d)；②北京燕山石化公司新建废水处理厂(60000m3/d)；③成都市天彭镇污水处理厂。 3、交替工作氧化沟 交替工作氧化沟由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；其主要特点是其中的每一条沟均交替用做曝气池和沉淀池，而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%； 图5：VR型氧化沟图6：D型氧化沟
异氧微生物 第二章 好氧生物处理（原理与工艺） 2． 1基本概念 2． 1。1好氧生物处理的基本生物过程 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O 2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类； 所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。 好氧生物处理过程的生化反应方程式： ● 分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢）（占1/3） CHONS + O 2 CO 2 + H 2O + NH 3 + SO 42- +?+能量 （有机物的组成元素） ● 合成反应（也称合成代谢、同化作用）（占2/3） ● C 、H 、O 、N 、 + 能量 C 5H 7NO 2 ● 内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化）（endogenous respiration ） C 5H 7NO 2 + O 2 CO 2 + H 2O + NH 3 +?+能量 在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示： 细菌： C 5H 7NO 2； 真菌： C 16H 17NO 6； 藻类： C 5H 8NO 2；原生动物： C 7H 14NO 3 分解与合成的相互关系： 1） 二者不可分，而是相互依赖的； a ． 分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础； b ．分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。 2)对有机物的去除，二者都有重要贡献； 3）合成量的大小，对于后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般占整个污水处理厂的40~50%）。 不同形式的有机物被生物降解的历程也不同： 一方面： ● 结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁； ● 结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作 用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。 另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同： 2． 1。2影响好氧生物处理的主要因素 1）溶解氧（DO ）： 约1~2mg/l 2）水温：是重要因素之一， a ． 在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快； b ． 细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限 度时，会有不可逆的破坏； 最适宜温度 15~30?C ； >40?C 或< 10?C 后，会有不利影响。 3)营养物质： 细胞组成中，C 、H 、O 、N 约占90~97% 其余3~10%为无机元素，主要的是P 。 生活污水一般不需再投加营养物质； 而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD : N : P = 100 : 5 : 1 投加N 和P 。 其它无机营养元素：K 、Mg 、Ca 、S 、Na 等； 微量元素： Fe 、Cu 、Mn 、Mo 、Si 、硼等； 4)pH 值： 一般好氧微生物的最适宜pH 在6.5~8.5之间； 微生物 异氧微生物
污水厌氧生化处理 厌氧生物处理与好氧生物处理特点比较（优缺点） 厌氧生物处理是在厌氧条件下，由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或 污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。在不充氧的条件下，厌氧细菌和兼性（好氧兼厌氧）细菌降解有机污染物，又称厌氧消化或发酵，分解的产物主要是沼气和少量污泥，适用于处理高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥。 1、厌氧生物处理的优点 ⑴容积负荷高，典型工业废水厌氧处理工艺的污泥负荷（F/M）为～(kgMLVSS?d)，是好氧工艺污泥负荷～(kgMLVSS?d)的两倍多。在厌氧处理系统中，由于没有氧的转移过程，MLVSS可以达到好氧工艺的5～10倍之多。厌氧生物处理有机容积负荷为5～ 10kgBOD 5 /（m3?d），而好氧生物处理有机容积负荷只有～（m3?d），两者相差可达10倍之多。 ⑵与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5～10倍，而合成的生物量仅为好氧工艺的5%～20%，即剩余污泥产量要少得多。好氧生物处理系统每处理 1kgCOD Cr 产生的污泥量为250～600g，而厌氧生物处理系统每处理1kgCOD Cr 产生的污泥量 只有20～180g。且浓缩性和脱水性较好，同时厌氧处理过程可以杀死污水和污泥中的一 部分寄生虫卵，即剩余污泥的卫生学指标和化学指标都比好氧法稳定，因而厌氧污泥的处理和处置简单，可以减少污泥处置和处理的费用。 ⑶厌氧微生物对营养物质的需要量较少，仅为好氧工艺的5%～20%，因而处理氮磷缺乏的工业废水时所需投加的营养盐量就很少。而且厌氧微生物的活性比好氧微生物要好维持得多，可以保持数月甚至数年无严重衰退，在停运一段时间后能迅速启动，因此厌氧反应器可以间歇运行，适于处理季节性排放的污水。 ⑷好氧微生物处理每去除1kgCOD Cr 因为曝气要耗电～1kWh，而厌氧生物处理就没有曝气带来的能耗，且处理含有表面活性剂的污水时不会产生泡沫等问题，不仅如此，每 去除1kgCOD Cr 的同时，产生折合能量超过12000kJ的甲烷气。 ⑸好氧处理的曝气过程可以将污水中的挥发性有机物吹脱出来而产生大气污染，厌氧处理不存在这一问题，同时可以降解好氧工艺无法降解的物质，减少氯化烃类等有毒高分子有机物的毒性。
废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件 好氧生物处理 好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。 过程:有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。 优点:好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD浓度小于500mg／L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。 在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。 废水厌氧生物处理 废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。但通过对新型构筑物的研究开发，其容积可缩小。此外，为维持较高的反应速度，需维持较高的反应温度，就要消耗能源。 对于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。
2.2 AO工艺（缺氧好氧） 2.2.1 AO工艺原理 AO工艺也叫缺氧好氧工艺法，A(Anoxi的英文缩写)是缺氧段，主要用于脱氮；O(Oxic)是好氧段。是国外20世纪七十年代末开发出来的一种污水处理新技术工艺，它不仅能去除污水中的BOD5、CODcr而且能有效的去除污水中的氮化合物。工艺流程如下： 缺氧好氧工艺组合法，它的优越性是使有机污染物得到降解之外，还具有一定的生物脱氮功能，是将缺氧状态下的反硝化技术应用于好氧活性污泥法之前，所以A/O工艺是改进的活性污泥法。 A段溶解氧一般不大于0.2mg/L，O段溶解氧2～4mg/L。在完成O段回流的反硝化作用的同时，异养菌也将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，当污水中的有机污染物经过经缺氧水解后，产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在好氧池，充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环。 其生物脱氮的基本原理： 脱氮过程一般包括三个过程，分别是氨化、硝化和反硝化： （1）氨化反应(Ammonification)：污水中的蛋白质和脂肪等含氮有机物，在异养型微生物作用下分解为氨氮的过程；
（2）硝化(Nitrification)：污水中的氨氮在硝化菌（好氧自养型微生物）的作用下被转化为硝态氮的过程； （3）反硝化(Denitrification)：污水中的硝态氮在缺氧条件下载反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2的过程。 其中硝化反应分为两步进行，亚硝化和硝化： 第一步，亚硝化反应：2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ 第二步，硝化反应：2NO2-+O2→2NO3- 总的硝化反应：NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+ 其中反硝化反应过程分三步进行： 第一步：3NO3-+CH3OH→3NO2-+2H2O+CO2 第二步：2H++2NO2-+CH3OH→N2+3H2O+CO2 第三步：6H++6NO3-+5CH3OH→3N2+13H2O+5CO2 2、系统脱氮原理 缺氧好氧组合工艺，其运行过程中，同时具有短程硝化-反硝化反应，即氨氮在O池中未被完全硝化生成NO3-，而是生成了大量的NO2--N，但在A池NO2-同样被作为受氢体而进行脱氮；再者在A池中存在的NO2-同样也可和NH4+进行反应脱氮，即短程硝化-厌氧氨氧化： NH4++NO2-→N2+2H2O 因此缺氧好氧组合工艺，在进水水质以及系统控制参数稳定的条件下也可达到理想的出水效果。 2.2.2 AO工艺特点 根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的污水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点： 1、将脱氮池设置在碳氧化和硝化池的前段，其一，使脱氮过程微生物能直接利用进水中的有机碳源，减少外加碳源量；其二，则通过好氧池混合液的回流而使其中的NO3-在脱氮池中进行反硝化，且利用了短程硝化-反硝化工艺特点，以提高污水中氮的去除率。
第四章废水生物处理技术 第四节废水好氧生物处理工艺(1) ——活性污泥法 第四章废水生物处理技术 第四节废水好氧生物处理工艺(1) ——活性污泥法本节主要内容 ? 第一节活性污泥法的基本原理 ? 第二节活性污泥法的运行方式 ? 第三节曝气的原理、方法与设备 ? 第四节活性污泥法的反应动力学 ? 第五节活性污泥法的工艺设计 ? 第六节活性污泥法的运行管理 第一节活性污泥法的基本原理 活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。自1912年开始至今，活性污泥法的研究经过近百年的发展，在理论和实践上都取得了很大的进步。 活性污泥法本质上与天然水体（江、湖）的自净过程相似。 历史：1912年，Clark和gage发现曝气的作用； Arden和Lockett发现活性污泥的作用。 1916年，英国第一座活性污泥法污水处理厂。 什么是活性污泥？Activated Sludge 活体。有机成分。 生态系统。 巨大的比表面积，吸附作用。 大量微生物形成的絮凝团，外形呈黑色污泥状。与污水混合完全，在有氧条件下，将污水中有机物分解，净化水体。 一、活性污泥法的工艺流程 活性污泥系统的主要组成(功用) ? 曝气池：反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖； ? 二沉池： 1)泥水分离，保证出水水质； 2)浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的 污泥浓度。 ? 回流系统：1)维持曝气池内的污泥浓度； 2)回流比的改变，可调整曝气池的运行工况。 ? 剩余污泥：1)去除有机物的途径之一； 2)维持系统的稳定运行 ? 供氧系统：为微生物提供溶解氧 活性污泥系统有效运行的基本条件是：
? 废水中含有足够的可溶性易降解有机物； ? 混合液含有足够的溶解氧； ? 活性污泥在池内呈悬浮状态； ? 活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；? 进水中不含有对微生物有毒有害的物质。 二、活性污泥的性质 1、物理性质：——“菌胶团”——“生物絮凝体” 第四章废水生物处理技术 第四节废水好氧生物处理工艺(1) ——活性污泥法 颜色：褐色、(土)黄色、铁红色 气味：泥土味(城市污水) 比重：略大于 粒径： 比表面积： 2、生化性能： 活性污泥的含水率： 其中固体物质的组成： 1)活细胞(Ma)： 2)微生物内源代谢的残留物(Me)： 3)吸附的原废水中难于生物降解的有机物(Mi)： 4)无机物质(Mii)： 有机物75~85% 三、活性污泥的性能指标 1.混合液悬浮固体浓度(MLSS)(Mixed Liquor Suspended Solids)表示的是在曝气池单 位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。 MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 单位： mg/L 或 g/m3 2.混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids)表示的 是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。 MLVSS = Ma + Me + Mi 单位： mg/L 或 g/m3 在条件一定时，较稳定； 对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.70~0.85 3.污泥沉降比(SV, Sludge Volume)
废水好氧生物处理原理及影响因素 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类； 所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。 好氧生物处理过程的生化反应方程式： ①分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢） CHONS + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量 （有机物的组成元素） ②合成反应（也称合成代谢、同化作用） C、H、O、N、S + 能量 C5H7NO2 ③内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化） C5H7NO2 + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量 在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示：细菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻类：C5H8NO2；原生动物：C7H14NO3 分解与合成的相互关系： 1）二者不可分，而是相互依赖的；a、分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础；b、分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。 2)对有机物的去除，二者都有重要贡献；3）合成量的大小，对后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般可以占整个城市污水处理厂的40~50%）。 不同形式的有机物被生物降解的历程也不同： 一方面：结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。 另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同，如：糖类；脂类；蛋白质 二、影响好氧生物处理的主要因素 ①溶解氧（DO）：约1~2mg/l； ②水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度 15~30°C；>40°C 或< 10°C后，会有不利影响。 ③营养物质：细胞组成中，C、H、O、N约占90~97%；其余3~10%为无机元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加营养物质；而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD : N : P = 100 : 5 : 1 投加N和P；其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等； ④pH值：一般好氧微生物的最适宜pH在6.5~8.5之间；pH < 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。
第五章废水好氧生物处理工艺(3——其它工艺 第一节氧化沟工艺 氧化沟也称氧化渠,又称循环曝气池,是活性污泥法的一种变形;是20世纪50年代荷兰的Pasveer 首先设计的;最初一般用于日处理水量在5000m 3以下的城市污水。 一、氧化沟的工作原理与特征 1、氧化沟的工艺流程 图1 氧化沟及氧化沟系统平面图 图2 以氧化沟为主的废水处理流程 2、氧化沟的特征 ①池体狭长,(可达数十米甚至上百米;池深度较浅,一般在2米左右; ②曝气装置多采用表面机械曝气器,竖轴、横轴曝气器都可以; ③进、出水装置简单; ??构造上的特征
④氧化沟呈完全混合?推流式;沟内的混合液呈推流式快速流动(0.4~0.5m/s ,由于流速高,原废水很快就与沟内混合液相混合,因此氧化沟又是完全混合的; ⑤ BOD 负荷低,类似于活性污泥法的延时曝气法,处理出水水质良好; ⑥对水温、水质和水量的变动有较强的适应性; ⑦污泥产率低,剩余污泥产量少; ⑧污泥龄长,可达15~30d ,为传统活性污泥法的3~6倍; ⑨世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存,从而使氧化沟具有脱氮的功能。 二、氧化沟的几种典型的构造型式 目前主要的氧化沟形式有:Carrousel 氧化沟、Orbal 氧化沟、交替工作式 原废水沉砂池 格栅 二沉池
氧化沟 出水 回流污泥 氧化沟、曝气—沉淀一体化氧化沟等四种。 1、Carrousel 式氧化沟(图3 Carrousel 式氧化沟又称平行多渠形氧化沟;是60年代末荷兰DHV公司开创的。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%,除磷效率可达50%;应用广泛,最大规模为650000m3/d;在国内主要有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。 2、Orbal氧化沟(图4 Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟,其主要特点如下: ①圆形或椭圆形的沟渠,能更好地利用水流惯性,可节省能耗; ②多沟串联可减少水流短路现象;
第五章 废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺 第一节 氧化沟工艺 氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形；是20世纪50年代荷兰的Pasveer 首先设计的；最初一般用于日处理水量在5000m 3以下的城市污水。 一、氧化沟的工作原理与特征 1、氧化沟的工艺流程 图1 氧化沟及氧化沟系统平面图 图2 以氧化沟为主的废水处理流程 2、氧化沟的特征 ① 池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在2米左右； ② 曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以； ③ 进、出水装置简单； ??构造上的特征 ④ 氧化沟呈完全混合?推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（0.4~0.5m/s ），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的； ⑤ BOD 负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好； ⑥ 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性； 原废水 沉砂池 格栅 二沉池 氧 化 沟 出水 回流污泥
⑦污泥产率低，剩余污泥产量少； ⑧污泥龄长，可达15~30d，为传统活性污泥法的3~6倍； ⑨世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。二、氧化沟的几种典型的构造型式 目前主要的氧化沟形式有：Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、交替工作式 氧化沟、曝气—沉淀一体化氧化沟等四种。 1、Carrousel 式氧化沟 Carrousel 式氧化沟又称平行多渠形氧化沟；是60年代末荷兰DHV公司开 创的。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%，除磷效率可达50%；应用广泛，最大规模为650000m3/d；在国内主要有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。 2、Orbal氧化沟 Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟，其主要特点如下： ①圆形或椭圆形的沟渠，能更好地利用水流惯性，可节省能耗； ②多沟串联可减少水流短路现象； ③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； ④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2mg/l； ⑤这种沟渠间的DO浓度差，有利于提高充氧效率； Orbal氧化沟在国内的主要工程实例有：①抚顺石油二厂废水处理站(28,800m3/d)；②北京燕山石化公司新建废水处理厂(60000m3/d)；③成都市天彭镇污水处理厂。 3、交替工作氧化沟 交替工作氧化沟由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；其主要特点是其中的每一条沟均交替用做曝气池和沉淀池，而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%；
一、培养前的准备工作 1、各构筑物建成，并经清池清除建筑垃圾，静压试验证明无渗漏，无下沉位移，最后按有关规程验收合格。 2、电器、机械、管路等全部设备建成并经单机试车、联动试车正常。最后按有关规程验收合格。 3、根据日后运行管理需要，有条件的污水处理厂（站）需进行最基本的常规化验测试，如 pH、水温、COD、DO、生物相等，用以指导活性污泥的培养过程和日常运行。 4、基础数据的调查摸底，包括污水流量昼夜变化情况，水质（pH、水温、COD、BOD5/CODCr 、含氮、含磷、有毒物质等）及其变化情况，各种设施和设备的技术参数。 5、根据处理水质状况备足必需的营养物(碳源：大粪及淀粉、氮源：尿素、磷源：普钙Ca（H2PO4)2)，以备缺什么补什么。 6、操作人员应熟悉整个系统的管道布置和公用工程方面的情况，了解污泥培养的基本过程和控制要求。 7、人员到位，自培养和驯化后一般应使系统连续运行，不能脱人。 8、编制必要的化验和运转的原始记录报表以及初步的建章立制。从培菌伊始，逐步建立较规范的组织和管理模式，确保启动与正式运行的有序进行。二、培菌 1.向好氧池注入清水（同时引入生活污水）至一定水位，并注意水温 2.按风机操作规程启动风机，鼓风。
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。 水气体积控制在1：（5~10）。曝气时间采取6h充氧，4h停机的方式进行，排水参见7。 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、碳源、氮源、磷源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。 三、活性污泥的驯化（调试）步骤 1.通过分析确认来水各项指标在允许范围内，准备进水。 2.开始进入少量生产废水，进入量不超过驯化前处理能力的20％。同时补充新鲜水、粪便水及氮源。 3.达到较好处理后，可增加生产废水投加量，每次增加不超过10～20％，同时减少氮源投加量。且待微生物适应巩固后再继续增生产废水，直至完全停加氮源。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