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6-生物处理2(活性污泥法、厌氧、脱氮除磷)

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废水的生物脱氮除磷

废水的生物脱氮除磷

废水的生物脱氮除磷生物脱氮的理论污水中氮的存在形态：有机氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮。

生活污水中：有机氮约占60%，氨氮约占40%。

二级处理进水中：TN为20-50mg/L。

N为植物营养物质水体富营养化污水脱氮的目的和方法：防治水体富营养化及对水生生物的毒害。

化学法、生物法。

污水传统生物脱氮的原理：在微生物作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2的过程。

96%的硝态氮经异化过程还原成N2，有4%经同化合成微生物体。

硝化过程中亚硝化是限制性步骤。

亚硝化是指将氨氮氧化为亚硝酸盐的反应，通常由亚硝化细菌完成。

亚硝化反应速率较慢，主要取决于亚硝化细菌的活性和数量。

亚硝化细菌对环境条件比较敏感，例如温度、pH值、氧含量等都会对其活性产生影响。

当这些条件不稳定或不适宜时，亚硝化细菌的活性受到限制，导致亚硝化反应缓慢进行，成为硝化过程的瓶颈。

相比之下，硝化是将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐的反应，通常由硝化细菌完成。

相对于亚硝化反应，硝化反应的速率较快，且硝化细菌相对较耐受环境变化。

因此，在硝化过程中，亚硝化反应往往是限制性步骤，决定整个硝化过程的效率和速度。

总凯氏氮（total kjeldahl nitrogen）是有机氮和氨氮之和。

常被用来判断污水好氧生物处理时氮素的量是否适宜，根据C:N:P=100:5:1的比例，若氮的比例偏低则要补氮，反之则要脱氮。

污水生物脱氮工艺的控制条件：硝化和反硝化的控制条件BOD5/TKN =1-3时，生物相中硝化菌的比例为8.3-21%，而大部分污泥中的此比例远小于8.3%；BOD5/TKN >5时，可看作碳化和硝化相结合的过程。

理论上C/N比为2.86时，反硝化1mg的硝酸盐氮理论消耗2.87mg的COD。

一般AO脱氮工艺的C/N比控制在4-6之间。

当BOD5/TKN <3时，应补充碳源：外加碳源（甲醇）；原水中含有的碳；内源呼吸碳源。

An/O工艺：优势：流程简单；基建投资大大减少；不需要外加碳源；运行费用降低，可实现碱度内部补充。

生物脱氮除磷原理及工艺

生物脱氮除磷原理及工艺

（2）反应过程 （3）反硝化反应的控制指标
①碳源
污水中的碳源，BOD5/T—N>3-5时，勿需外加 外加碳源，CH3OH（反硝化速率高生成CO2+H2O），
②PH值
当BOD5/T—N<3-5时
适当的PH值（6.5-7.5） ——主要的影响因素
PH>8，或PH<6，反硝化速率下降
8
同化反硝化
+4H
+4H
缓慢搅拌池
沉淀池
21
三、 生物除磷原理
霍米尔（Holmers）提出活性污泥的化学式 C118H170O51N17P 或C：N：P=46：8：1
※ 生物除磷——就是利用聚磷菌一类的的微生物，能够过量 的，在数量上超过其生理需要，从外部摄取磷，并将磷以聚合 形式贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统外，达到从废水 中除磷的效果。
设内循环
产生碱度,3.75mg碱度/mgNO3—N 勿需建后曝气池
回流水含有NO3—N（沉淀池污泥反硝化生成）
要提高脱氮率，要增加回流比
（2）影响因素与主要工艺参数
水力停留时间：3 ：1； 循环比：200%； MLSS值：大于3000mg/l; 污泥龄：30d; N/MLSS负荷率：0.03gN/gMLSS.d 进水总氮浓度：小于30mg/l。
活性污泥法的传统功能——去除水中溶解性有机物
1、同化作用
污水生物处理中，一部分氮备同化微生物细胞的 组分。按细胞干重计算，微生物中氮的含量约为 12.5%
4
2、氨化反应 与硝化反应 （1）氨化反应
RCHNH2COOH+O2氨化菌 RCOOH+CO2+NH3
3、硝化反应
（1）硝化过程

污水处理工艺脱氮除磷基本原理

污水处理工艺脱氮除磷基本原理

污水处理生物脱氮除磷基本原理国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究，结果认为物理法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。

因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。

从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。

我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程。

目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。

➢生物脱氮原理生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。

随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。

整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。

在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。

反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。

由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件：硝化阶段：足够的的溶解氧，DO值在2mg/L以上，合适的温度，最好在20℃，不能低于10℃，，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。

反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值在0.2mg/L左右，充足碳源（能源），合适的PH条件。

生物脱氮过程如图5—1所示。

反硝化细菌+有机物（氨化作用）（硝化作用）（反硝化作用）➢生物除磷原理磷常以磷酸盐（H2PO4-、HPO42-和H2PO43-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中，生物除磷就是利用聚磷菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态储藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。

生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少将对除磷效果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。

活性污泥法脱氮除磷数学模型的发展

活性污泥法脱氮除磷数学模型的发展

活性污泥法脱氮除磷数学模型的发展徐伟锋顾国维张芳（同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092）摘要：利用聚磷菌在缺氧条件下的吸磷和反硝化作用，实现氮、磷的同时去除，是具有实用前景的城市污水处理方法，而建立活性污泥法脱氮、除磷的数学模型则有利于该项技术的推广应用。

文中对ASM2d模型、Barkerand Dold 模型、Delft模型作了较为详细的介绍，提出了由聚磷菌引起的缺氧吸磷和反硝化作用中需要解决的 2个问题：反硝化聚磷菌浓度的确定和由反硝化聚磷菌吸磷所引起的磷的减少量。

关键词：模型；生物营养物去除；生物过量除磷作用；缺氧吸磷中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（2004）02－0001－04Development of Mathematical Modelsof Demtrihcation and Dephosphorization by Activated Sludge ProcessXU Wei－feng GU Guo-wei ZHANG Fang（She Key Lab of Pollution Control and Resource Reuse，Tongji UniversiryShanthe 200092，China）Abstract：The use of the phosphorus uptake and denltrification of PAOs under anoxic conditions for the realization of the simultaneous removal of nltrogen and phosphorus is a method with practical prospect for munic－ipal sewage treatment，and the establishment of the mathematical models of denitrlfication and dephosphorization by activated-sludge process benefits the popularization and application of this technofogy.Models ASM2d，Barker and Dold and Delft are presented in a detailed way in this paper，with two issues raised which need to be re－solved in the anoxic phosphorus uptake and denitrificatlon caused by PAOs，i.e.the determination of the concen－tration of denitrification PAOs and the decrease of phosphorus caused by the phosphorus uptake of denitrification-PAOs.Key words： model; biological nutrient removal; biological excess phosphrus removal;anoxic phosphrus uptake自1990 年以来，许多学者相继报道有缺氧吸磷现象[1]，即所谓的反硝化除磷作用。

生物处理2(活性污泥法、厌氧、脱氮除磷)

生物处理2(活性污泥法、厌氧、脱氮除磷)
生物除磷法
利用聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷， 并在缺氧条件下释放磷的原理，通过 排放富磷污泥达到除磷目的。
同步脱氮除磷技术
A2/O工艺
即厌氧-缺氧-好氧工艺，是最典型的同步脱氮除磷工艺。在厌氧区，聚磷菌释放磷并摄取有机物；在 缺氧区，反硝化菌将硝酸盐还原为氮气；在好氧区，聚磷菌过量摄取磷，同时硝化菌将氨氮氧化为硝 酸盐。
脱氮原理及方法
氨化作用
01
将有机氮转化为氨氮。
硝化作用
02
在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧
化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
反硝化作用
03
在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气，
达到脱氮目的。
除磷原理及方法
化学沉淀法
通过投加化学药剂，使磷酸根离子与 钙、镁等离子反应生成难溶性的磷酸 钙、磷酸镁等沉淀物，从而去除磷。
02
生物强化技术
通过投加特效菌种或基因工程菌，提）
结合活性污泥法和生物膜法的优点，具有高效、节能、占地面积小等优
点。
生物处理与膜技术结合
膜生物反应器（MBR）
将膜分离技术与生物处理相结合，实现高效固液分离，提高出水水质。
动态膜生物反应器（DMBR）
采用动态膜代替静态膜，降低膜污染，提高膜通量和使用寿命。
影响因素及优化措施
影响因素
包括污泥浓度、曝气量、污水水质、 温度等。
优化措施
通过合理控制污泥回流量和剩余污泥 排放量，调整曝气量，提高污水水质 稳定性等措施来优化活性污泥法的运 行效果。
应用实例
城市污水处理
活性污泥法广泛应用于城市污水处理中，可有效去除污水中的有机污染物和营 养盐，提高出水水质。

污水处理详细的工艺流程介绍

污水处理详细的工艺流程介绍

污水处理工艺介绍1.污水处理的基本方法1.1按处理方法的性质分：物理法：沉淀法、过滤、隔油、气浮、离心分离、磁力分离化学法：混凝沉淀法、中和法、氧化还原法、化学沉淀法物理化学法：吸附法、离子交换法、萃取法、吹脱、汽提生物法：活性污泥法、生物膜法、厌氧工艺、生物脱氮除磷工艺1.2按照水质状况及处理后水的去向分：一级处理：机械处理（预处理阶段）粗格栅及细格栅、沉砂池、初沉池、气浮池、调节池二级处理：主体工艺为生化处理（主体）活性污泥法、CASS工艺、A2/O工艺、A/O工艺、SBR、氧化沟、水解酸化池。

三级处理：控制富营养化和重新回用高级催化氧化、曝气生物滤池、纤维滤池、活性砂过滤、反渗透、膜处理中水回用一般都有消毒池：紫外线臭氧消毒池、二氧化氯消毒池污水处理基本工艺流程：2.污水的一级处理一级处理：机械处理（预处理阶段）调节池、粗格栅及细格栅、沉砂池、初沉池、气浮池、水解酸化池一、调节池调节池的作用：1.为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对污水的水量和水质进行调节。

2.酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合，可达到中和的目的。

3.短期排出的高温污水也可用调节的办法来平衡水温。

二、格栅是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。

截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。

按规格分为：粗格栅（50~100mm）、中格栅（10~40mm）、细格栅（3~10mm）三、沉砂池1.作用从污水中分离密度较大的无机颗粒，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。

2.沉砂池类型：①曝气式沉砂池②平流式沉砂池曝气式沉沙池：曝气沉砂池是在长方形水池的一侧通入空气，使污水旋流运动，流速从周边到中心逐渐减小，砂粒在池底的集砂槽中与水分离，污水中的有机物和从砂粒上冲刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流进人后面的处理构筑物。

污水处理-厌氧生物处理方法

1)厌氧生物处理的早期目的和过程
2、气化阶段： 有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转化为生物气，也可称消化气，主体是CH4，因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外，还产生CO2和微量H2S。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
液化阶段： 兼性厌氧菌作用，大量氢产生，也称氢发酵阶段，有机酸大量积累，pH迅速下降，污泥带有粘性，呈灰黄色，并发出恶臭，污泥称为酸性发酵污泥。 气化阶段： 专性厌氧菌作用，需隔绝光和空气，最佳pH值7.2-7.5，有机酸浓度不超过2000mg/L，最佳50－500mg/L， 碱度不应超过5000mg/L，最佳2000－3000mg/L 污泥呈黑色，稳定不易腐化，无甚恶臭，易于脱水，这种污泥成为熟污泥或消化污泥。
早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化，即将污泥中的固态有机物降解为液态和气态的物质。 污泥的消化过程明显分为两个阶段：固态有机物先液化，称液化阶段；接着降解产物气化，称气化阶段；整个过程历时半年以上。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
1、液化阶段 最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降，不到10天，降到最低值(例如在室温下，露在空气中的食物几天内就变馊发酸)，所以又称酸化阶段。 污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体，所以导致PH值下降。 又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性，产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升，并进入气化阶段。
2、酸碱度、pH值
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
厌氧装置适宜在中性或稍偏碱性的状态下运行。最适pH值为7.0～7.2，pH6.6～7.4较为适宜。 pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。 影响微生物对营养物的吸收； pH强烈地影响酶的活性，进而影响微生物细胞内的生物化学过程。

污水生物脱氮除磷原理及工艺


一般用Al2(SO4)3，聚氯化铝（PAC）和铝酸钠（NaAlO2） 2）铁盐除磷：FePO4 、 Fe(OH)3
一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 、Fe2(SO4)3
3）石灰混凝除磷:
2 5Ca 2 4OH 3HPO4 Ca5 (OH )(PO4 ) 3 3H 2O
二、生物除磷过程的影响因素
①溶解氧： l厌氧池内：绝对的厌氧，即使是NO3-等也不允许存在； l好氧池内：充足的溶解氧。 ②污泥龄： l剩余污泥对脱磷效果有很大影响，泥龄短的系统产生的剩余
污泥多，可以取得较好的除磷效果；
l 有报道称：污泥龄为 30d ，除磷率为 40%；污泥龄为 17d，
除磷率为50%；而污泥龄为5d时，除磷率高达87%。
一、巴颠甫(Bardenpho)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： 各项反应都反复进行两次以上，各反应单元都有其首要 功能，同时又兼有二、三项辅助功能； 脱氮除磷的效果良好。 工艺复杂,反应器单元多,运行繁琐,成本高
二、A—A—O(A2/O)同步脱氮除磷工艺
工艺特点： l工艺流程比较简单；总的水力停留时间短 l厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生长，污泥膨胀 较少发生； l无需投药，两个A段只需轻缓搅拌, 只有O段供氧, 运行费用低。
3
2
2 反硝化反应的影响因素
• 碳源：
①废水中有机物，若BOD5/TKN>3~5时，即可； ②外加碳源，多为甲醇； ③内源呼吸碳源—细菌体内的原生物质及其贮存 的有机物。 • 适宜pH：6.5~7.5； • 溶解氧应控制在0.5mg/l以下；
• 适宜温度：20~40C
生物脱氮的基本原理
二、Phostrip除磷工艺——生物除磷和化学除磷相结合

污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析

污水处理脱氮除磷工艺介绍及对比分析2020年9月6日星期日目录一、生物脱氮 (3)1、硝化过程 (3)2、反硝化过程 (4)3、生物脱氮的基本条件 (5)4、废水生物脱氮处理方法 (6)二、化学脱氮 (7)1、吹脱法 (7)2、化学沉淀法（磷酸铵镁沉淀法） (8)3、低浓度氨氮工业废水处理技术 (9)4、不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较 (11)三、化学法除磷 (11)1、石灰除磷 (12)2、铝盐除磷 (12)3、铁盐除磷 (13)四、生物除磷 (13)1、生物除磷的原理 (13)2、生物除磷的影响因素： (14)3、废水生物除磷的方法有哪些 (15)4、除磷设施运行管理的注意事项 (15)一、生物脱氮脱氮技术包括化学法和生物法，由于化学法会产生二次污染，而且成本高，所以一般使用生物脱氮技术。

污水生物处理脱氮主要是靠一些专性细菌实现氮形式的转化。

含氮有机化合物在微生物的作用下首先分解转化为氨态氮NH4+或NH3，这一过程称为“氨化反应”。

硝化菌把氨氮转化为硝酸盐，这一过程称为“硝化反应”；反硝化菌把硝酸盐转化为氮气，这一反应称为“反硝化反应”。

含氮有机化合物最终转化为氮气，从污水中去除。

1、硝化过程硝化菌把氨氮转化为硝酸盐的过程称为硝化过程，硝化是一个两步过程，分别利用了两类微生物——亚硝酸盐菌和硝酸盐菌。

这两类细菌统称为硝化菌，这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳。

第一步由亚硝酸盐菌把氨氮转化为亚硝酸盐，第二步由硝酸盐菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐。

这两个过程释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新细胞和维持正常的生命活动，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少了它的需氧量。

氧化1g氨氮大约需要消耗4.3gO2和8.64gHCO3-（相当于7.14gCaCO3碱度）。

硝化过程的影响因素：1）温度：硝化反应最适宜的温度范围是30~35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且会影响硝化菌的活性。

生物脱氮除磷


反硝化反应可使有机物得到分解氧化，实际是利用了硝 酸盐中的氧，每还原1gNO3--N所利用的氧量约2.6g。
反硝化-2
当缺乏有机物时，则无机物如氢、Na2S等也可作为反硝 化反应的电子供体 （1）反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌，在缺氧条件下， 进行厌氧呼吸，以NO3-—O为电子受体，以有机物的氢为电子 供体。
亚硝酸氮，控制氨根离子与亚硝酸根离子比例为1：1，然后通 过厌氧氨氧化作为反硝化实现脱氮的目的。全过程为自养的好
氧亚硝化反应结合自养的厌氧氨氧化反应．无需有机碳源，对 氧的消耗比传统硝化/反硝化减少62.5%，同时减少碱消耗量和 污泥生成量。
二、硝化—反硝化过程影响因素
1．温度 硝化反应的适宜温度范围是30～35℃，温度不但影响硝化茵的比 增长速率，而且影响硝化菌的活性，在5～35℃的范围内，硝化反应 速率随温度的升高而加快，仅超过30℃时增加幅度减少，当温度低于 5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。对于同时去除有机物和进行 硝化反应的系统，温度低于15℃即发现硝化速率迅速降低，低温对硝 酸菌的抑制作用更为强烈，因此在低温12～14℃时常出现亚硝酸盐的 积累。在30～35℃较高温度下，亚硝酸菌的最小倍增时间要小于硝酸 菌，因此，通过控制温度和污泥龄，也可控制反应器中亚硝酸菌的绝 对优势。 反硝化反应的最佳温度范围为35～45℃，温度对硝化菌的影响比 反硝化菌大。
6.2.1 生物脱氮除磷
氮和磷的排放会加速导致水体的富营养化，其次是氨 氮的好氧特性会使水体的溶解氧降低，此外，某些含氮化 合物对人和其他生物有毒害作用。因此，国内外对氮磷的 排放标准越来越严格。本章阐述生物脱氮除磷技术。生物 脱氮除磷技术是近20年发展起来的，一般来说比化学法和 物理化学法去除氮磷经济，尤其是能有效地利用常规的二 级生物处理工艺流程进行改造达到生物脱氮除磷的目的， 是日前应用广泛和最有前途的氮磷处理方法。
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37
废水或污泥 中不溶态大 分子有机物
发 蛋白质 酵
菌 多糖
脂类
发 氨基酸 酵
菌 C 6H 12O 6
甘油
脂肪酸
I 甲酸 类 甲醇 产 甲胺 物 乙酸等
II 丙 酸
产氢 产乙
类 丁酸 酸菌
产 乳酸
物 乙醇等
C O 2 、［ H ］ 和乙酸
甲 烷
通过不同
菌 途径转化
为 CH4、 CO2 等
水解阶段
酸化阶段
7
➢ 曝气池（曝气）的作用:
1、使活性污泥处于悬浮状态 2、提供溶解氧(供氧装置)
➢ 二沉池的作用:
1、固液分离 2、浓缩活性污泥，以较高的浓度回流曝气池前
➢ 回流装置的作用:
使池内保持一定的悬浮固体和微生物的浓度
8
9
活性污泥性能评价指标
➢ 足够的数量（生物量）
用污泥浓度表示。 混合液悬浮固体浓度：MLSS 混合液挥发性悬浮固体浓度：MLVSS
3
什么是活性污泥？ 由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体 及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、 具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
4
活性污泥的组成
按栖息着的微生物分：
大量的细菌 真菌 原生动物 后生动物
✓ 活性污泥：活性微生物+来自污水的有机物、无机悬浮 物、胶体物；
✓栖息的微生物以好氧微生物为主，是一个以细菌为主 体的群体，活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；
气化阶段
酸化 I
酸 化 II
不 完 全 厌 氧 消 化 (酸 发 酵 )
厌氧发酵的几个阶段
38
二、厌氧生物处理——原理
厌氧生物处理的方法和基本功能有二：
（1）酸发酵的目的：为进一步进行生物处理提供易 生物降解的基质；
（2）甲烷发酵的目的：进一步降解有机物和生产气 体燃料。
完全的厌氧生物处理工艺-----因兼有降解有机物和生
厌氧生物处理法（厌氧消化法）
在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌 和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生 物降解的过程。
处理对象：
不溶性固态有机物（难生物降解有机物）
应用场合：高浓度有机废水、城镇污水的污泥、
温度较高的有机工业废水。
36
二、厌氧生物处理——原理
消化经历四个阶段： 水解阶段 酸化阶段 乙酸化阶段 甲烷化阶段
（自学内容） 厌氧接触工艺 UASB与厌氧膨胀颗粒污泥床反应器 厌氧生物滤池 厌氧生物转盘 厌氧膨胀床与厌氧流化床反应器
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五、厌氧和好氧技术的联合运用
◆A/O法；可以达到生物脱氮的目的、脱磷效果 ◆厌氧一缺氧—好氧法(A/A/O法) ◆缺氧—厌氧—好氧法(倒置A/A/O法) 可以在去除BOD、COD的同时，达到脱氮、 除磷的效果。
产气体燃料的双重功能，因而得到了广泛的发展和应 用。
39
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类： 非产甲烷菌（non-menthanogens） 产甲烷细菌（menthanogens）。
产酸菌和产甲烷菌的特性参数
参数
产甲烷菌
产酸菌
对pH的敏感性
敏感，最佳pH为6.8~7.2 不太敏感，最佳pH为5.5~7.0
15
内容
➢基本概念 ➢气体传递和曝气池 ➢活性污泥法的发展和演变 ➢曝气池的计算 ➢二次沉淀池
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一、气 体 传 递 原 理
双膜理论
基点：认为在气液界面 存在着二层膜（即气膜 和液膜）这一物理现象。
这两层薄膜使气体分 子从一相进入另一相时 受到了阻力。当气体分 子从气相向液相传递时， 若气体的溶解度低，则 阻力主要来自液膜。
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目录
第一节 废水处理微生物学基础 第二节 废水的好氧生物处理（一）--稳定塘、土地处理 第三节 废水的好氧生物处理（二）--活性污泥法 第四节 废水的好氧生物处理（三）--生物膜法 第五节 废水的厌氧生物处理 第六节 生物脱氮除磷技术 第七节 水处理厂污泥处理技术
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氮、磷
来源：
氧转移效率(EA)：通过鼓风曝气系统转移到混合液 中的氧量占总供氧的比例，单位为％。
冲氧能力(EL)：通过机械曝气系统单位时间内转移 到液体中的氧量，单位为kg（O2）/h。
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曝气池的三种池型
推流式 曝气池
完全混合 式曝气池
两种池型 结合式
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内容
➢基本概念 ➢气体传递和曝气池 ➢活性污泥法的发展和演变 ➢曝气池的计算 ➢二次沉淀池
➢ 足够的数量（生物量）
（MLSS、MLVSS）
➢ 性能良好（沉降浓缩性能）
（SV、SVI）
➢ 污泥龄 活性污泥在曝气池中停留的时间。
c 活性污泥/总 每量 日排放剩余污泥的
14
➢活性污泥净化反应影响因素
营养物质： BOD5:N:P=100:5:1 溶解氧 ： 2-4mg/L 水温： 20～30℃之间 pH: 最佳的pH值为6.5～8.5 有毒物质 主要是重金属，H2S、酚等
• 序批式活性污泥法（SBR法）
25
内容
➢基本概念 ➢气体传递和曝气池 ➢活性污泥法的发展和演变 ➢ 曝气池的计算 ➢二次沉淀池
26
曝气池的计算：纯经验方法
有机物负 荷率法
劳伦斯（Lawronce） 和麦卡蒂(McCarty)
法
麦金尼 (McKinney)
法
27
劳伦斯和麦卡蒂法
完全混合曝气池的计算模式
污水中的X0 很小,可以忽略不计,因而Xo =0, 在稳
定状态下dX/dt=0且 dS S0 S
dt
t
污泥龄： c 活性污泥/总 每量 日排放剩余污
C
VX QwXu QeXe
V X CQ (1 Y(S K0dC S))
回流比
R QR Q
29
劳伦斯和麦卡蒂法
完全混合曝气池的计算模式
➢ 曝气池体积的计算 ➢ 排出的剩余活性污泥量计算 ➢ 确定所需的空气量
50
60
10
20
10 5（8）
20 8（15）
1
1.5
如何去除以达 到排放标准？
46
内容组成
➢ 生物脱氮处理技术 ➢ 生物除磷处理技术 ➢ 生物同步脱氮除磷处理技术
47
一、生物脱氮处理技术 氮在水中的存在形态与分类
有机N （尿素、氨基酸、蛋白质）
为主
TKN
N 少量
NH3-N
处理生活污水的活性污泥
MLVSS: 70% NVSS: 30%
MLVSS: 一般范围为55％～75％
NVSS: 一般范围为25％～45％
11
➢活性污泥的沉降浓缩性能
污泥沉降比：SV
取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量 沉淀活性污泥的体积。
*以沉淀活性污泥的体积占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降
干固体和水分
含水98％～99％ 干固体1％～2%
MLSS
MLVSS
NVSS
5
构成活性污泥法的三个要素
引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是 活性污泥；
废水中的有机物，它是处理对象，也是微生 物的食料；
溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物 既不能生存，也不能发挥氧化分解作用。
6
活 性 污 泥 法 的 基 本 流 程
18
将上式进行积分，可求得总的传质系数：
d dt KLa(s L)
KLa2.3t21 t1lgS S 1 2
KLa值受污水水质的影响，把用于清水测出的值用于 污水，要采用修正系数α，同样清水的ρs值要用于污 水要乘以系数β，因而上式变为：
K La ( 污水 K La ( 清水
) )
s ( 污水 s ( 清水
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内容
➢基本概念 ➢气体传递和曝气池 ➢活性污泥法的发展和演变 ➢曝气池的计算 ➢二次沉淀池
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33
活性污泥法运行中的监测项目
反映处理效果的指标 BOD5、COD、SS、VS、有毒物质
反映污泥情况指标 SV、MLSS、MLVSS、SVI、DO、微生物
反映污泥营养和环境条件的指标 N、P、水温、PH
第二篇
水污染控制工程
1
目录
第一节 废水处理微生物学基础 第二节 废水的好氧生物处理（一） 稳定塘、土地处理 第三节 废水的好氧生物处理（二）--生物膜法 第四节 废水的好氧生物处理（三）--活性污泥法 第五节 废水的厌氧生物处理 第六节 生物脱氮除磷技术 第七节 水处理厂污泥处理技术
2
内容
➢基本概念 ➢气体传递和曝气池 ➢活性污泥法的发展和演变 ➢曝气池的计算 ➢二次沉淀池
➢ 曝气池体积的计算 ➢ 排出的剩余活性污泥量计算 ➢ 确定所需的空气量
(1)曝气池体积的计算
应把整个系统作为整体来考虑，包括曝气池、二沉
池、曝气设备、回流设备等，甚至包括剩余污泥的处 理处置。
28
对系统进行微生物量的物料平衡计算：
d d X tV Q 0 X 0 Q w X u ( Q 0 Q w )X e V y d d S t K d X
✓ 未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水 ✓ 有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥
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一般城市污水水质与排放要求
项目
CODcr BOD5
SS TKN(NH3-N)
TP
进水水质/（mg·L-1）
250~300 100~150 150~200 35（25）
5~6
国家排放标准/（mg·L-1）
一级A
一级B
) )
d
dt
KLa(s L)