延时曝气活性污泥法

第1页共1页 延时曝气活性污泥法 第五章活性污泥法 第一节基本原理与分类 第二节活性污泥法参数 第三节曝气 第四节曝气池的构造与设计 第五节运行与管理 第一节基本原理与分类 一、 基本原理 二、 活性污泥法的基本流程 三、 活性污泥指标 四、 活性污泥法的分类 一、基本原理 活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类 好氧生物的处理方法。这种生物絮体叫做活性污泥，它由好气 性微生物及其代谢的和吸附的有机 物、无机物组成，具有降解 废水中有机污染物的能力，显示生物化学活性。 图13-1活性污泥形状图 活性污泥法净化废水的三个主要过程 1、 吸附废水与活性污泥微生物充分接触，形成悬浊混合液, 废水中污染物被比表面积巨大且表面上含有多糖类粘性物质的 微生物第1页共1页

吸附和粘连。 是胶态的大分子有机物被吸附后，首先被水解酶作用，分解 为小分子物质，然后这些小分子与溶解性有机物一道在透膜酶 的作用下或在浓差推动下选择性渗入细胞体内。 2、 微生物的代谢 微生物吸收进入细胞体内的污染物通过微 生物的代谢反应而被降解，一部分经过一系列中间状态氧化为最 终产 物C02和1120等。另一部分则转化为新的有机体，使细胞 增殖。一般地说，自然界中的有机物都可以被某些微生物所分 解，多数合成有机物也可以被经过驯化的微生物分解。不同的微 生物对不同的有机物其代谢途径各不相同，对同一种有机物也可 能有几条代谢途径。 3、 凝聚与沉淀产生凝聚的主要原因：细菌体内积累的聚3- 務基丁酸释放到液相，促使细菌间相互凝聚，结成线粒；微生物 摄食过程释放的粘性物质促进凝聚；在不同的条件下，细菌内 部的能量不同，当外界营养不足时，细菌内部能量降低，表面电 荷减少，细菌颗粒间的结合力大于排斥力，形成线粒；而当营养 物充足时，细菌内部能量大，表面电荷增大，形成的线粒重新分 散。 沉淀是混合液中固相活性污泥颗粒同废水分离的过程。固液 分离的好坏，直接影响出水水质。 二、 活性污泥法的基本流程 1、 产生：从间歇式发展到连续式 2、 基本工艺流程： 第1页共1页

废水经过适当预处理后，进入曝气池与池内活性污泥混合成 混合液，并在池内充分曝气，废水中有机物在曝气池内被活性 污泥吸附、吸收和氧化分解后，混合液进 入二次沉淀池，进行 固液分离，净化的废水排出。 图13-2活性污泥法基本流程图 3、 活性污泥法特征1）曝气池是一个生物化学反应器2）曝 气池内混合是一个三相混合系统：液相-固相-气相3）

传质过程：气相中（）2-液相中DO-进入微生物体内液相中 的有机物-被微生物所吸收降解一降解产物返回空气相和液相 4）物质转化过程：有机物降解一活性污泥增长5）污泥回流的目 的是使曝气池内保持足够数量的活性污泥。污泥回流后，净增值 的细胞物质将作为剩余污泥排入污泥处理系统。 三、 活性污泥指标 污泥沉降比指一定量的曝气池混合液液静置30min后，沉淀 污泥与原混合液的体积比，即 污泥沉降比（SV ）

=混合液经30 min静置沉淀后的污泥体积混合液体积 通常，曝气池混合液的沉降比正常范围为15%-30%。

污泥浓度指1升混合液内所含的悬浮固体或挥发性悬浮固体 的重量，单位为g/L或mg/Lo污泥浓度的大小可间接地反映混合 液中所含微生物的浓度。一般在活性污泥曝气池内常保持MISS 浓度在2

〜6g/L之间，多为3〜4g/L

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污泥容积指数 指曝气池混合液经30min沉淀 后，1克干污泥所占有沉淀污泥容积的毫升数，单位为 mL/g,但一般不标注。SVI的计算式为： SVI = SV 的百分数'10 MLSS (g / L )

当SVK100时，沉淀性良好；当SVI=100〜200时，沉淀 性 一般；当SVI>200时，沉淀性较差，污泥易膨胀。 生物相指示活性污泥中出现的生物是普通的微生物。钟虫 的出现频率高、数量大，而且在生物演替中有着较为严密的规律 性，因此，一般都以钟虫属作为活性污泥法的特征指示生物。 四、活性污泥法的分类 按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式， 活性污泥法可分为推流式和完全混合式两大类。 推流式是废水从一端进入，另一端流出。随着水流的过程， 废物降解，微生物增长，F/M沿程变化，系统处于生长曲线某一 段上工作。 完全混合式是废水进入曝气池后，在搅拌下与池内活性污泥 混合液混合，从而使污泥与废水得到充分混合，池内各点水质均 匀、F/M —定。系统处于生长曲线某一点上工作。 第二节活性污泥法参数 一、污泥负荷 第1页共1页

在活性污泥法中，一般将有机底物与活性污泥的重量比值， 也即单位重量活性污泥或单位 体积曝气池在单位时间内所承受的 有机物量，称为污泥负荷，常用L表示。 QS 0 L二 Vx

式中Q、SO和V分别代表废水流量、BOD浓度和曝气池容积。 1、 污泥负荷与处理效率的关系由右图可见，BOD负荷增 大，BOD去除率下降。一般来说，负荷在/kgMLSS - d以下时， 可得到90%以上的BOD去 除率。对不同的底物，L-n关系有很 大差别。所含底物是糖类、有机酸、蛋 内质等一般性有机物的废水，容易降解，即使污泥负荷升 高，BOD去除率下降的趋势也较缓慢。相反地，醛类、酚类的分 解需要特种微生物，当污泥负荷超过某一值后，BOD去除率显著 下降。 2、 污泥负荷对活性污泥特性的影响如图所示SVI-L曲线是 具有多峰的波形曲线，有三个低SVI的负荷区和两个高SVI的 负荷区。如果在运行时负 荷波动进入高SVI负荷区，污 泥沉淀 性差，将会出现污泥膨胀。一般在高负荷时应选择在〜/ kgMSS • d范围内，中负荷时为〜/,低负荷时为〜/ kgMLSS • do

3、水温对污泥负荷的影响温度对微生物的新陈代谢作用有 很大影响。在一定的水温范围内，提高水温，可以提高BOD的去 除速度和能力，此外，还可以降低废水的粘性，从而有利于活性 污泥絮体的形成和沉淀。水温变化时，污泥负荷的选定也有一定 的变第1页共1页

化。 应注意温度变化带来的不利影响。一方面，水温过高，微生 物受到抑制；另一方面，水温的变化速率对污泥分离效果也有很 大影响。 dx dx Dx = aVxLtYY bVx式中Ax污泥合成系数；b—废水 的饱和溶解氧的浓度。 试验温度和实际废水温度不同时，KLa应进行温度修正K La (T )

=K La (20 ) • q T20 brc sm (T ) c L ) T 0 ) c sm (20 )

曝气池在稳态下操作供氧速度将等于系统的耗氧速度"，即 rr =

de = aK La (20 ) (brc sm (T ) 20 dt 测定耗氧速度rr时，先将混合液曝气，直到接近饱和溶解 氧值，停止曝气，测定一定时间内溶液溶解氧降低量。 B值的测定方法比较简单，用脱氧清水及经消 毒或用 HgCl 第1页共1页

2、CuS04抑制的混合液曝气至氧饱和，测定混合液饱和溶解 氧和清水饱和溶解氧。计算其比值即得。 如果已知曝气池混合液的耗氧量Rt,用某一曝气器供 氧。要 求该曝气器向清水的供氧量为R0,有 R0 = a (br sm (T ) 20 EA = RO z 100% W Rr c sm (20 )

如果实际供气量为W,则废水的氧吸收率为 当采用空气曝气时，上式中W =GX21%X =

对于鼓风曝气，鼓入气量可以实测，从而可以预先测定标准 状态下的EA,利用式由要求的R0可求出供气量G。如果采用机 械曝气，则可由所需的R0值计算叶轮直径和转速。 理论上，每去除lkgBOD需消耗lkgO2,即相当于标准状态下 的空气，因鼓风曝气的利用率为5%〜10%,故去除lkgBOD需供 给空气量为35〜70m3o实际上，由于曝气池的负荷和运行方式不 同，供气量需放大〜倍。 二、曝气设备 曝气方法可分成以下三种：1）鼓风曝气：空气加压设备一管 道系统〜扩散装置2）机械曝气：借叶轮、转刷等对液面进行搅动 3）鼓风-机械曝气：由上述两者组合 第1页共1页

1、鼓风曝气 鼓风曝气就是用鼓风机向曝气池充入一定压力的空气。气量 要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液悬浮固体均匀混 合，气压要足以克服管道系统和扩散的摩阻损耗以及扩散器上 部的静水压。 扩散器将空气分散成空气泡，增大气液接触界面，把空气中 的氧溶解于水中。 新型高效曝气器 小气泡扩散器气泡直径在以下。 中气泡扩散器 常用穿孔管，孔眼直径为3〜5伽。 大气泡扩散器 常用竖管，直径为15伽左右。 射流扩散器用泵打入混合液，在射流器的喉管处形成高速 射流，与吸入或压入的空气强烈混合搅拌，将气泡粉碎为100 um 左右，使氧迅速转移至混合液中。 固定螺旋扩散器由圆筒组成，内部装着按180度扭曲的固 定螺旋元件5〜6个，相邻两个元件的螺旋方向相 反。空气由底 部进入曝气筒，形成气水混合液在筒内庾复与器壁及螺旋板碰 撞、分割、迂回上升。 2、机械曝气

机械曝气大多以装在曝气池水面的叶轮快速转动，进行表面 充氧。 表面曝气叶轮的供氧是通过下述三种途径来实现的。