第4章活性污泥4.5-4.7

鼓风机械曝气：采用鼓风装置将空气送入水下，用机械搅 拌的方法使空气和污水充分混合，本方法 适用于有机物浓度较高的污水。
机械曝气：①曝气装置的转动，把大量混合因为以液幕、 液滴抛向空中，增大接触面，液面呈剧烈的搅 动状，将空气卷入；②曝气器转动产生提升作 用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液 界面不断更新，将空气中的氧转移到液体内； ③曝气器转动，在其后侧形成负压区，吸入部 分空气。
dM / dt — 单位时间内通过界面扩散的物质数量； A — 界面面积。
曝气过程中的双膜理论基本论点： (1)膜两侧两相均处于紊流状态，紊流程度越高层流膜越薄。 (2)气液相主体的浓度是均匀的，所有的传质阻力只存在两层流
膜中。 (3)界面上不存在传质阻力。 (4)传质阻力主要存在于液膜上。
设液相主体体积为V(m3)，上式同除以V得：
微孔曝气设备
微孔曝气设备安装
2、机械曝气设备
（1）竖轴式曝气器
①泵型叶轮曝气机 a、叶轮外缘最佳线速度应在4.5~5.0 m/s的 范围内；b、叶轮在水中浸没深度应不大于40 mm，过深影响 曝气量，过浅易于引起脱水，运行不稳定；c、叶轮不能反转。
② K型叶轮曝气机 最佳运行线速度在4.0 m/s左右，浸没深度为 0~10 mm，叶轮直径与曝气池直径或正方形边长之比大致为1： 6~1：10.
推流式曝气池
平面布置 推流式曝气池的长宽比一般为5～10； 进水方式不限；出水用溢流堰。 横断面布置 推流式曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。 根据横断面上的水流情况，可分为 平流推移式 旋流推移式 完全混合曝气池
池形：圆形、方形、矩形
（三）气体传递原理
在曝气过程中，空气中的氧从气相传递到液相，是个传质过 程，由于物质传递是借助于扩散作用从一相到另一相的，故传质 过程实质上是个扩散过程，主要是由于界面两侧物质存在着浓度 差值而产生。

剩余污泥排放：一般需要后续处理。
5 活 性 污 泥 法 的 基 本 流 程
活性污泥工艺在污水工艺中的位置
进厂污水 粗格栅 污水泵房 细格栅 沉砂池 剩余污泥 活性污泥反应池 鼓风机房 UV 消毒 排放
污泥脱水车间
泥饼外运
6 活性污泥工艺分类简介
运行方式
传统法（CAS） 渐减曝气 完全混合（CMAS）
微生物能利用而尚未 利用的有机物 （吸附量）
从废水中 去除的有 机物
微生物不能利用的有 机物 微生物已利用的有机 物（氧化和合成） 增殖的微生物体 氧化产物
§4.2 曝气反应池的基本形式

曝气池实际上是一个反应器，主要分为推流式、完全混合式、封闭环
流式和序批式。曝气设备的选用及布置要与池型和水力要求相配合。
利用静置沉淀法去除工艺流程中的MLSS，产生含悬 浮固体物低的出水; 沉淀下来的污泥作为浓缩污泥由沉淀池重新回流生物 反应池; 利用剩余污泥控制污泥停留时间，使其达到所需值.
8 活性污泥降解有机物的过程
活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解去除过程可分为以 下两个阶段：
污水中的有机物转移到活性污泥上去。
完全混合式曝气池
两种池型的结合
使用表曝机充氧的推流式曝气池
中间设有挡板的表曝机充氧的推流式曝气池
封闭环流式反应池
序批式反应池（SBR）
§4.3
活性污泥法的发展和演变
1 传统活性污泥法
传统活性污泥法（CAS）：早期工艺，反应器为矩形，水流为 准推流，底部或一侧设曝气设备。
应用实例
处理造纸废水
2 渐减曝气和分段进水活性污泥法
在推流式曝气池中，混合液的需氧量在长度方向上是逐步 下降的，因此，等距离均量布置扩散器是不合理的，实际 情况是：前半段水中氧量远远不够，而后半部分则超出了 需要。基于以上分析，有人提出并采用了渐减曝气和分段

思考题第4章活性污泥法一、名词解释：活性污泥、污泥沉降比、污泥容积指数（计算公式、单位）、MLSS 、MLVSS、污泥龄（单位）、污泥回流比、BOD 污泥负荷率（公式，单位）、BOD—容积负荷率（单位）。

活性污泥表观产率。

曝气装置的氧转移效率(E A) 、充氧能力（E L）、动力效率（E P）污泥解体、污泥膨胀、污泥上浮、污泥腐化。

活性污泥的同步驯化法、异步培训法、接种培训法。

二问答题1、什么是活性污泥法？画出传统活性污泥法的基本流程系统简图并说明各组成部分的作用。

2、活性污泥由哪几部分组成？活性污泥微生物的组成种类有哪些？画出活性污泥微生物增长曲线并说明各个阶段的名称和特点。

3、活性污泥对污水的净化反应过程由哪几个净化阶段组成？4、画出好氧微生物对有机物的代谢模式图。

5、影响活性污泥净化反应（活性污泥法运行）的主要环境因素是什么？6 根据完全混合活性污泥系统的物料平衡推导出污泥去除负荷（N rs）与出水BOD 浓度的关系、去除率与反应时间的关系。

7 写出劳-麦氏：出水有机物浓度与污泥龄的关系式，并分析污泥龄对出水水质的影响。

8 活性污泥法处理系统的运行方式有哪些？的优缺点？9 传统活性污泥法、完全混合活性污泥法、阶段曝气活性污泥系统、吸附再生活性污泥系统、延时曝气活性污泥系统有哪些特点？在一般情况下，对于有机废水BOD5的去除率如何？10 常用的氧化沟系统有哪些？11 间歇式活性污泥法系统的运行工序有哪些？12 氧转移的双膜理论是什么？13 影响氧转移的因素有哪些？试分析如何提高曝气池氧的转移效率（对影响氧转移速率的因素进行分析，说明提高曝气池充氧效果的主要途径）？14 活性污泥曝气系统的分类和组成是什么？曝气装置的作用是什么？衡量曝气设备效能的指标有哪些？15、常用的空气扩散装置和机械曝气装置有哪些？16 计算二沉池面积时，设计流量怎么确定？17 活性污泥系统运行中常出现的异常情况有哪些？产生污泥膨胀的主要原因有哪些？18 在活性污泥生物相观察时，原生动物和后生动物的数量和种类对污水厂的运行状况有何指示意义？19 画出AB法处理工艺流程图，说明该工艺的主要特征。

空气净化器--改善曝气系统运行状态, 防止扩散器阻塞. 鼓风机--供应压缩空气.
a.鼓风曝气
(水下曝气)
空气输配管系统—输送空气.
扩散器--将空气分散成空气泡，将 氧溶解于水中 .
扩散器
1.气泡大小 （1）小气泡扩散器 （2）中气泡扩散器 （3）大气泡扩散器 （4）微气泡扩散器 2.外形 (1)管式 (2)盘式
2.2.2 微生物生长动力学-----莫诺德方程
1.细胞反应速率的定义
微生物比增长速率μ 的提出？
当微生物生长不受外界条件限制（对数增长期）时，
μ表示每单位微生物的增长速度
1.细胞反应速率的定义
绝对速率---是单位时间 单位反应体积某一组分的 变化量。
细胞生长速率
比速率---是以单位浓度 细胞为基准而表示的各个 组分的变化速率。
废水的生物处理
-----活性污泥法
activated sludge process
1.基本概念
1.1 活性污泥及其组成
1.2 评价活性污泥数量和性能的指标
1.3 活性污泥净化反应过程 1.4 活性污泥的增殖规律
1.1 活性污泥及其组成
1.外观形态： 多为黄褐色絮体，含水率超过99％.
2.活性污泥组成 M =Ma + Me + Mi + Mii
污泥增长数率 N S V曝气池 Se 沉淀性能变好 有机物降解数率
3．DO溶解氧
(1）曝气池在稳定运行时，微生物的耗氧速率（Rr 需氧速率）
dc ，其池中的溶解氧DO不变。 ＝曝气器的供氧速率时 dt
(2）曝气池中DO浓度大小将取决于： 1）生物絮体的大小：要求生物絮体大，则要求DO浓度高， DO才能扩散转移到生物絮体内部,反之则不能。对此要求 DO浓度为2mg/L左右为好。