污水的好氧生物处理2

1、2021-6-271 2021-6-272 第一节第一节 基本概念基本概念 2021-6-273 活性污泥法的基本原理 1 1）基本流程）基本流程 定义：定义：向生活污水注向生活污水注 入空气进行曝气，并持入空气进行曝气，并持 续一段时间以后，污水续一段时间以后，污水 中即生成一种絮凝体。中即生成一种絮凝体。 这种絮凝体主要是由大这种絮凝体主要是由大 量繁殖的微生物群体所量繁殖的微生物群体所 构成，它有巨大的表面构成，它有巨大的表面 积和很强的吸附性能，积和很强的吸附性能， 称为称为活性污泥活性污泥。 出出 水水 剩余剩余 污泥污泥 进进 水水 回流回流 污泥污泥 空空 气气 曝曝 气气 池池

2、 二二 沉沉 池池 2021-6-274 活性污泥法处理食品废水活性污泥法处理食品废水 2021-6-275 活性污泥法处理食品废水活性污泥法处理食品废水 2021-6-276 活性污泥法处理食品废水（活性污泥）活性污泥法处理食品废水（活性污泥） 2021-6-277 活性污泥法处理印染废水活性污泥法处理印染废水 2021-6-278 一一.活性污泥活性污泥人工培养的生物絮凝体，有很强人工培养的生物絮凝体，有很强 的吸附和氧化分解有机物的能力的吸附和氧化分解有机物的能力 （一）组成：一）组成： 活性 污泥 微生物 细菌 真菌 原生动物 后生动物 有机物 无机物 M的尸体 构成活性污泥的挥发部分

3、， 约占干活性污泥的70以 上 活性污泥的含水率为9899 2021-6-279 活性污泥絮体活性污泥絮体 2021-6-2710 2021-6-2711 （二）作用 项目项目去除率（）去除率（） BOD95 SS95 病毒病毒98 寄生虫卵寄生虫卵差差 重金属重金属一定一定 2021-6-2712 （三）活性污泥的性能指标 1.生物指标（稳定的生态系统）生物指标（稳定的生态系统） （1）细菌：组成活性污泥的核心，净化功能的主）细菌：组成活性污泥的核心，净化功能的主 力军力军 （2）真菌：种类繁多，与活性污泥有关）真菌：种类繁多，与活性污泥有关 （3）原生动物：用来反映活性污泥质量与净化程）原

4、生动物：用来反映活性污泥质量与净化程 度（指示生物，在低倍显微镜下能观察）度（指示生物，在低倍显微镜下能观察） （4）后生动物（轮虫，甲壳虫等）后生动物（轮虫，甲壳虫等） 2021-6-2713 （三）活性污泥的性能指标 2.物理指标物理指标 （1）MLSS：悬浮固体浓度悬浮固体浓度 mixed liquor suspension solid 物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组 成）中的悬浮固体浓度成）中的悬浮固体浓度 单位：单位：mg/L, g/L 作用：表示反应器中作用：表示反应器中M数量；设计与运转管理的重要数量；设计与运转管理的

5、重要 参数参数 局限性：局限性：MLSS包括了活的包括了活的M，和没有活性的死的和没有活性的死的M、 被絮体吸附的有机物、无机物等，被絮体吸附的有机物、无机物等， 2021-6-2714 （三）活性污泥的性能指标 2.物理指标物理指标 （2）MLVSS：挥发性悬浮固体浓度挥发性悬浮固体浓度 mixed liquor volatile suspension solid 物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组成）中的挥物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组成）中的挥 发性悬浮固体浓度发性悬浮固体浓度 单位：单位：mg/L, g/L 作用：表示反应器中作用：表示反应器中M数量（比较准

6、确）；设计与运转管理的重数量（比较准确）；设计与运转管理的重 要参数要参数 局限性：局限性：MLSS包括了活的包括了活的M，和没有活性的死的和没有活性的死的M、被絮体吸被絮体吸 附的有机物等。附的有机物等。 一般一般MLVSS/MLSS=0.70.75（生活污水）生活污水） 2021-6-2715 （三）活性污泥的性能指标 2.物理指标物理指标 （3）SV：污泥沉降比污泥沉降比 settling volume, sludge sedimentation ratio 物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀30分钟后，沉淀污泥体分钟后，沉淀污泥体 积与原体积之比积

7、与原体积之比 单位：单位： 作用：设计与运行的重要参数；作用：设计与运行的重要参数； SV的高低决定是否排泥；的高低决定是否排泥； 反应了反应器中反应了反应器中M的量的量(体积体积); 运行中污泥情况是否正常（膨胀？）运行中污泥情况是否正常（膨胀？） 2021-6-2716 （三）活性污泥的性能指标 2.物理指标物理指标 （4）SVI：污泥容积指数污泥容积指数sludge volume index 物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀30分钟后，分钟后， 一克干污泥所占沉淀污泥容积的毫升数一克干污泥所占沉淀污泥容积的毫升数 单位：单位：ml/g 作用：较准确

8、地反应污泥沉降性能的好坏作用：较准确地反应污泥沉降性能的好坏； 决定了回流污泥量，决定克回流污泥泵数量型决定了回流污泥量，决定克回流污泥泵数量型 号；号； SVI控制排泥与检查污泥性能结构。控制排泥与检查污泥性能结构。 2021-6-2717 （三）活性污泥的性能指标 2.物理指标物理指标 （5）污泥龄（）污泥龄（ts） 物理意义：微生物平均在反应器中停留时间；物理意义：微生物平均在反应器中停留时间； 工作着活性污泥总量工作着活性污泥总量/排放剩余污泥量排放剩余污泥量 单位：日单位：日 作用：设计与运行的重要参数；作用：设计与运行的重要参数； 污泥龄长，则产生剩余污泥量少。污泥龄长，则产生剩余

9、污泥量少。 2021-6-2718 二.活性污泥净化污水的过程 （一）吸附阶段（一）吸附阶段污水中的有机物转移到活性污污水中的有机物转移到活性污 泥上去。泥上去。 1.吸附吸附 （1）活性污泥具有巨大的表面积）活性污泥具有巨大的表面积 (200010000m2/m3) （2）活性污泥表面具有多糖粘质层）活性污泥表面具有多糖粘质层 2.影响吸附的因素影响吸附的因素 （1）废水）废水 （2）回流污泥，曝气是否充分）回流污泥，曝气是否充分 2021-6-2719 （二）氧化（稳定）阶段（二）氧化（稳定）阶段 转移到活性污泥上的有机物为转移到活性污泥上的有机物为M所利用。所利用。 1.代谢机理代谢机理

10、 有机物有机物+活性活性 污泥中的污泥中的M O2 CO2 H2O NH3 SO42- PO43- + 能量能量 细胞质细胞质 C5H7NO2 O2 残留物残留物 CO2 H2O NH3+ 能量能量 分解分解 合成合成 2021-6-2720 时间时间 量量 对数增长期对数增长期 减速增长期减速增长期 内源呼吸期内源呼吸期 污泥浓度污泥浓度 氧利用率氧利用率 BOD浓度浓度 2.有机物降解 污泥增长 氧利用率 2021-6-2721 （三）（三）.絮凝体的形成与凝聚沉降絮凝体的形成与凝聚沉降 （i i）如果形成菌体的有机物不从污水中分如果形成菌体的有机物不从污水中分 离出去，这样的净化不能算结

11、束。离出去，这样的净化不能算结束。 （iiii）为了使菌体从水中分离出来，现多采为了使菌体从水中分离出来，现多采 用用重力沉降重力沉降法。如果每个菌体都处于松散法。如果每个菌体都处于松散 状态，由于其大小与胶体颗粒大体相同，状态，由于其大小与胶体颗粒大体相同， 它们将保持稳定悬浮状态，沉降分离是不它们将保持稳定悬浮状态，沉降分离是不 可能的。为此，必须使菌体凝聚成为易于可能的。为此，必须使菌体凝聚成为易于 沉降的絮凝体。沉降的絮凝体。 （iiiiii）絮凝体的形成是通过絮凝体的形成是通过丝状细菌丝状细菌来实来实 现的。现的。 2021-6-2722 三.活性污泥法的基本流程 2021-6-27

12、23 建立模型的假设 曝气池处于完全混合状态 进水中的微生物浓度与曝气池中的活性污 泥微生物浓度相比很小，可以假设为零 全部可生物降解的底物都处于溶解状态 系统处于稳定状态（稳态假定） 二沉池中没有微生物的活动 二沉池中没有污泥积累，泥水分离良好 2021-6-2724 2021-6-2725 第二节 气体传递原理和曝气池 2021-6-2726 概述 构成活性污泥法的三个基本要素： 1.引起吸附和氧化分解作用的微生物活性 污泥 2.污水中的有机物 3.溶解氧 一个重要条件：必须使混合液悬浮固体处于 悬浮状态。 曝气设备的作用：充氧和混合 27 一一 气体传递原理：菲克（气体传递原理：菲克（F

13、ick）定律）定律 d dc Dvd 28 一一 气体传递原理：双膜理论气体传递原理：双膜理论 在气在气- -水界面附近存在着层流流动的气膜和液膜，气膜外水界面附近存在着层流流动的气膜和液膜，气膜外 和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态，紊流程度越高，和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态，紊流程度越高， 对应的层流膜的厚度越薄。对应的层流膜的厚度越薄。 气膜、液膜以外的气、液相主体中组分物质的浓度基本上气膜、液膜以外的气、液相主体中组分物质的浓度基本上 是均匀分布的，不存在浓度差，也没有传质阻力。是均匀分布的，不存在浓度差，也没有传质阻力。 气体从气相主体传递到液相主体，所有的传质阻力仅存在气

14、体从气相主体传递到液相主体，所有的传质阻力仅存在 于气、液两层层流膜中于气、液两层层流膜中 气膜中存在气压梯度，液膜中存在氧的浓度梯度，它们是气膜中存在气压梯度，液膜中存在氧的浓度梯度，它们是 氧转移的推动力。气液界面上不存在传质阻力氧转移的推动力。气液界面上不存在传质阻力 氧是一种难溶气体，溶解度很小，传质的阻力主要在于液氧是一种难溶气体，溶解度很小，传质的阻力主要在于液 膜上，因此通过液膜的传质速率是氧转移过程的控制速率膜上，因此通过液膜的传质速率是氧转移过程的控制速率 2021-6-2729 双膜理论示意图双膜理论示意图 气相 主体 界面 气 膜 液 膜 Cs 层流 液相 主体 C pg

15、 pi Pg表示气相表示气相 中氧的分压中氧的分压 Pi表示界面表示界面 处氧的分压处氧的分压 Cs表示界面处表示界面处 水中氧的浓度水中氧的浓度 C表示水中氧表示水中氧 的浓度的浓度 2021-6-2730 一.气体传递原理 )()(CCKCC V A K dt dc sLasL 提高氧转移速率 （1）提高KLa值：加强液相主体的紊流程 度，降低液膜厚度，加速气、液界面的更 新，采用微孔曝气方式，增大气、液接触 面积 （2）提高Cs值：提高气相中的氧分压， 如采用纯氧曝气、深井曝气等 2021-6-2731 二 氧转移的影响因素 污水水质 鼓风曝气： =0.40.8 机械曝气=0.61.0

16、=0.700.98，通常 取0.95 )( )( )( )( )( CC WC CK WK CCK dt dc s s La La sLa 污 2021-6-2732 二 氧转移的影响因素 水温：水温上升，KLa值增高 氧分压：气压降低Cs值随之下降 2021-6-2733 四 曝气设备 （一）任务：把空气输送到曝气池，使混合（一）任务：把空气输送到曝气池，使混合 液中的液中的SS呈悬浮状态。呈悬浮状态。 （二）效能指标：（二）效能指标： （1）EA氧利用率氧利用率/氧转移效率氧转移效率 （2）Ep动力效率动力效率 （3）充氧能力）充氧能力 2021-6-2734 对曝气设备的要求：对曝气设备

17、的要求： 良好的曝气设备除应当具有较高的动力效率良好的曝气设备除应当具有较高的动力效率 和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求：和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求： （a a）搅拌均匀；（）搅拌均匀；（b b）构造简单；）构造简单； （c c）能耗少；（）能耗少；（d d）价格低；）价格低； （e e）性能稳定，故障少；）性能稳定，故障少； （f f）不产生噪音及其它公害；）不产生噪音及其它公害； （g g）对某些工业废水耐腐蚀性强。）对某些工业废水耐腐蚀性强。 2021-6-2735 （三）设备 鼓风曝气：空气净化器、鼓风机、空气输鼓风曝气：空气净化器、鼓风机、空气输 送管、扩散器送管、

18、扩散器 小气泡扩散器、中气泡扩散器、大气泡扩小气泡扩散器、中气泡扩散器、大气泡扩 散器、微气泡扩散器散器、微气泡扩散器 机械曝气：竖式曝气机机械曝气：竖式曝气机 卧式曝气刷卧式曝气刷 2021-6-2736 1.微气泡扩散器 气泡直径100um左右，气液接触面大，氧 利用率高，氧转移效率可达30% 缺点：压力损失较大，易堵塞，空气需进 行过滤处理 多孔性刚性材料：停止曝气时微孔易被沉 积物堵塞 柔性橡胶膜制成：孔眼不会被堵塞 2021-6-2737 2.小气泡扩散器 采用多孔材料（陶瓷、沙砾、塑料等）制 成的扩散板或扩散管 气泡直径：1.5mm 2021-6-2738 3.中气泡扩散器 穿孔管

19、或莎纶管 开孔直径：23mm 2021-6-2739 4.大气泡扩散器 直径15mm的支管直接曝气，气泡直径达， 氧利用效率及动力效率低。 2021-6-2740 5.剪切分散空气曝气器 利用水力或机械力的剪切作用，在空气从 装置吹出之前，将大气泡切割成小气泡 倒盆式扩散装置、固定螺旋扩散装置、射 流式空气扩散器、水下空气扩散器等 2021-6-2741 2021-6-2742 （二）机械曝气 竖式曝气器 卧式曝气器 2021-6-2743 2021-6-2744 2021-6-2745 2021-6-2746 四 曝气设备 （一）任务：把空气输送到曝气池，使混合（一）任务：把空气输送到曝气池

20、，使混合 液中的液中的SS呈悬浮状态。呈悬浮状态。 （二）效能指标：（二）效能指标： （1）EA氧利用率氧利用率/氧转移效率氧转移效率 （2）Ep动力效率动力效率 （3）充氧能力）充氧能力 2021-6-2747 （1）衡量曝气设备效能的指标有衡量曝气设备效能的指标有动力效率动力效率EP、氧转氧转 移效率移效率EA和和充氧能力充氧能力。 （i）动力效率）动力效率EA是指消耗是指消耗1kWh电能所转移到液体电能所转移到液体 中去的氧量，单位为中去的氧量，单位为kg/kWh。 （ii）氧转移效率）氧转移效率也称氧利用率，它是指鼓风曝气转也称氧利用率，它是指鼓风曝气转 移到液体中的氧占供给氧的百分数

21、：移到液体中的氧占供给氧的百分数： EA=(Ro/W)100。 其中：其中：W供氧量，供氧量，kg/h；Ro吸氧量，吸氧量，kg/h。 对于鼓风曝气，各种扩散装置在标准状态下的EA 值是事先通过脱氧清水的曝气试验测定得出的， 一般为515左右。 （iii）充氧能力）充氧能力是指叶轮或转刷在单位时间内转移是指叶轮或转刷在单位时间内转移 到液体中的氧量到液体中的氧量kg/h。 2021-6-2748 三.曝气池类型 1.推流曝气池 2021-6-2749 1.推流式曝气池 水流呈推流型，理论上在曝气池推流横断 面上各点浓度均匀一致 长宽比510，宽深比12，有效水深46m 平移推流式/旋转推流式

22、2021-6-2750 2021-6-2751 2.完全混合曝气池 圆形、方形或矩形 表面曝气或鼓风曝气 曝气池内各点的底物浓度、微生物浓度、 需氧速率完全一致 耐冲击负荷能力较大 2021-6-2752 2.完全混合曝气池 表面曝气机， 中心进水 分建式/合建式 2021-6-2753 3.封闭环流式反应池 结合了推流和完全混合两种流态的特点 循环流动流速一般0.250.35m/s，完成一 个循环所需时间515min，水力停留时间 1024h，期间完成40300次循环 在短时间内呈推流式，在长时间内呈完全 混合特征 2021-6-2754 4.序批式反应池 工作过程：注水-反应-排水 流态：

23、完全混合，有机物随着反应时间的 推移而被降解 不需另设沉淀池 周期循环时间及每个周期内各阶段时间均 可根据不同的处理对象和处理要求进行调 节 2021-6-2755 活性污泥法的运行方式 2021-6-2756 传统活性污泥法/普通活性污泥法 2021-6-2757 传统活性污泥法/普通活性污泥法 曝气池呈长方形，水流形态为推流式 进口处有机物浓度高，沿池长逐渐降低， 需氧量也是沿池长逐渐降低 处理工业废水的有机负荷：0.2- 0.4kgBOD/kgMLSS.d,MLSS1.5-3.5g/L BOD去除率高，可达85-95% 缺点：不能适应冲击负荷；前段供氧不足， 后段供氧过剩 2021-6-

24、2758 2021-6-2759 1.渐减曝气法 进水 曝气池曝气池 Air 二沉池二沉池 回流污泥回流污泥剩余剩余 污泥污泥 2021-6-2760 2.分步曝气法（阶段曝气法） 2021-6-2761 3.完全混合法 2021-6-2762 完全混合法 耐冲击负荷能力强，适用于处理工业废水， 特别是浓度较高的工业废水 污水在曝气池中分布均匀，F/M值均等，可 以通过对F/M的调整来控制曝气池的工况 曝气池内混合液的需氧速率均衡 系统有机负荷较低，微生物生长静止期或 衰老期，易于产生污泥膨胀 2021-6-2763 4.接触稳定法/吸附再生法 2021-6-2764 2021-6-2765

25、吸附池内吸附时间较短（3060min），吸 附池容积小 再生池污泥浓度高，池容也小 具有一定的抗冲击负荷的能力 吸附接触时间短，硝化不完全，效率低于 传统法 对于含溶解性有机物较多的污水处理，本 工艺不适用 2021-6-2766 5.纯氧曝气法 以纯氧代替空气，可提高生物处理的速率 HRT1.53h，MLSS60008000mg/l 溶氧效率高，处理效果好 污泥沉淀性能好，产生的剩余污泥量少 需密闭，纯氧发生器容易故障，装置复杂， 管理麻烦 代谢产生CO2,在密闭反应器中易溶于混合 液中，使pH上升 2021-6-2767 5.纯氧曝气法 2021-6-2768 6.深层曝气（深井曝气） 2

26、021-6-2769 6.深层曝气（深井曝气） 普通曝气池经济深度：56m 深层曝气：1020m 深井曝气：150300m，直径1.06.0m 水深大幅度增加，可促进氧传递速率，处 理功能几乎不受气候条件的影响 适用于处理高浓度有机废水 二氧化碳产生量比常规曝气多30%,污泥产 量低 2021-6-2770 7.浅层曝气 2021-6-2771 8.氧化沟 20C50年代开发应用，是延时曝气法的一 种特殊形式 水流流速：0.250.30m/s，515min完成 一次循环 2021-6-2772 13.氧化沟 2021-6-2773 2021-6-2774 2021-6-2775 9.序批式活性

27、污泥法（SBR法） Sequencing Batch Reactor 2021-6-2776 10 膜生物反应器(MBR) 用超滤膜代替二沉池进行污泥固液分离 MLSS可以比普通活性污泥高几倍 容积负荷高，水力停留时间短 污泥龄厂，剩余污泥量少 污泥膨胀不影响出水水质 可同时硝化-反硝化 出水水质好 占地面积小 2021-6-2777 第四节 活性污泥法的设计计算 2021-6-2778 一.曝气池的设计计算 1.有机负荷率法有机负荷率法 （1）污泥负荷：单位）污泥负荷：单位 重量活性污泥在单位重量活性污泥在单位 时间所能承受的时间所能承受的 BOD5量量 （2）容积负荷：单位）容积负荷：单位

28、 容积曝气区在单位时容积曝气区在单位时 间内所能承受的间内所能承受的 BOD5量量 VX QS M F Ls 0 XL V SQ L SV 0 2021-6-2779 2.污泥龄法 )1 ( )( 0 cd ce Xd t SX SS XSS KX SSYQ V K d d y dt d K K dt d 2021-6-2780 系数系数单位单位数值数值 范围范围平均平均 K Ks y Kd d-1 mg/L(BOD5) mg/L(COD) mgVSS/mgBOD mgVSS/mgCOD d-1 210 25100 1570 0.40.8 0.250.4 0.040.07 5 5.0 60 4

29、0 0.6 0.4 0.06 表 活性污泥法的典型动力系数 2021-6-2781 二 剩余污泥量计算 c VX X 1. 按污泥龄计算 2.根据污泥产率系数或表观产率系数计算 )( )( 0 0 eobsv vdev SSQYX VXKQSSYX 2021-6-2782 三、需氧量设计计算 ve Vea XbCODbCODQO VxbLLQaO 42. 1)( )( 02 2 2021-6-2783 系数系数单位单位数值数值 范围范围平均平均 K Ks y Kd d-1 mg/L(BOD5) mg/L(COD) mgVSS/mgBOD mgVSS/mgCOD d-1 210 25100 15

30、70 0.40.8 0.250.4 0.0250.0 75 5.0 60 40 0.6 0.4 0.06 表 活性污泥法的典型动力系数 2021-6-2784 二次沉淀池 2021-6-2785 一.基本原理 2021-6-2786 2021-6-2787 二沉池的工作状态 二沉池中存在四个区：清水区、絮凝区、成层沉 淀区、污泥压缩区；两个界面：泥水界面和压缩 界面 混合液进入二沉池后，立即被池水稀释，固体浓 度大大降低，并形成一个絮凝区； 成层沉淀区固体浓度基本不变，沉速也基本不变， 絮凝区中絮凝情况的优劣直接影响成层沉淀区中 泥花的形态、大小和沉速 二沉池的底流浓度主要决定于污泥性质和污泥

31、在 泥斗中的积存时间。 2021-6-2788 二沉池的功能：澄清（固液分离）、污泥 浓缩（提高回流污泥的含固率） 二沉池的澄清能力与混合液进入池后的絮 凝情况密切相关，也与二沉池的表面面积 有关 二沉池的浓缩能力与沉淀池表面面积及污 泥性质、泥斗得容积有关 2021-6-2789 二沉池的构造 进水：应使布水均匀并造成有利于絮凝的 条件，使污泥絮体结大 出流堰的流速要限制，堰宽流量不大于 1.7L/(m.s) 污泥斗的容积，要考虑污泥浓缩的要求， 污泥浓缩时间一般不超过2h 表面应设置浮渣的收集、撇除、输送和处 置装置 2021-6-2790 二沉池的设计计算 沉淀池表面面积： 有效水深：

32、污泥区容积：Vs=RQts q Q A qt A Qt H 2021-6-2791 活性污泥法系统设计和运行中 的一些重要问题 2021-6-2792 1.水力负荷；水力负荷； 2.有机负荷有机负荷 3.微生物浓度微生物浓度 4.曝气时间曝气时间 5.微生物平均停留时间微生物平均停留时间 6.氧的传递速率氧的传递速率 7.回流污泥浓度回流污泥浓度 8.回流污泥率回流污泥率 9.曝气池的构造曝气池的构造 10.pH和碱度和碱度 11溶解氧浓度溶解氧浓度 2021-6-2793 活性污泥系统的运行 2021-6-2794 一.活性污泥系统投产前的工作 （一）验收：一）验收： 清水试运行：检查施工质

33、量清水试运行：检查施工质量 清水试验：曝气装置性能清水试验：曝气装置性能 2021-6-2795 一.活性污泥系统投产前的工作 （二）培养活性污泥：二）培养活性污泥： 条件：菌种与菌种所需要的营养物质条件：菌种与菌种所需要的营养物质 方法：将污水引入曝气池方法：将污水引入曝气池 开始曝气，絮凝体出现开始曝气，絮凝体出现 及时换水（补充营养，排除对及时换水（补充营养，排除对M有害有害 的代谢产物）的代谢产物） 2021-6-2796 一.活性污泥系统投产前的工作 （三）驯化活性污泥：三）驯化活性污泥： 开始培养出的活性污泥菌种中，无分解特定开始培养出的活性污泥菌种中，无分解特定 污染物的细菌污染

34、物的细菌专性酶系统专性酶系统 活性污泥的驯化方法是在混合液中逐渐增加活性污泥的驯化方法是在混合液中逐渐增加 工业废水的比例，并同时提高进水的有机工业废水的比例，并同时提高进水的有机 负荷，直至达到满负荷为止负荷，直至达到满负荷为止 2021-6-2797 一.活性污泥系统投产前的工作 （四）试运行：四）试运行： （1）确定最佳的运行条件）确定最佳的运行条件 （2）能否达到设计要求）能否达到设计要求 2021-6-2798 二.活性污泥系统效果监测 （一）监测目的：一）监测目的： （1）保持良好的处理效果）保持良好的处理效果 （2）积累经验）积累经验 2021-6-2799 二.活性污泥系统效果

35、监测 （二）监测项目：二）监测项目： （1）反映处理效果的项目：进（出）水的）反映处理效果的项目：进（出）水的 CODcr,BOD5,色度，色度，SS，有毒物质，有毒物质，pH （2）反映污泥情况的项目：反映污泥情况的项目：SV MLSS MLVSS SVI M镜检镜检 （3）反映污泥营养和环境条件的项目：）反映污泥营养和环境条件的项目：N P pH DO 水温水温 （4）反映运行情况的项目：）反映运行情况的项目：Q QR Gs 2021-6-27100 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （一）污泥膨胀：一）污泥膨胀： （1）什么叫污泥膨胀）什么叫污泥膨胀 广义地说，是活性污泥的凝聚性和沉

36、降广义地说，是活性污泥的凝聚性和沉降 性恶化，导致处理水浑浊的现象；性恶化，导致处理水浑浊的现象； 从字面上讲，是指污泥体积增大而密度下从字面上讲，是指污泥体积增大而密度下 降的现象降的现象 一般认为一般认为SVI200，就算污泥膨胀就算污泥膨胀 2021-6-27101 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （一）污泥膨胀：一）污泥膨胀： （2）污泥膨胀的类型）污泥膨胀的类型 A.丝状菌性膨胀：当污泥中有大量丝状菌时，大丝状菌性膨胀：当污泥中有大量丝状菌时，大 量具有一定强度的丝状体相互支撑、交错，大量具有一定强度的丝状体相互支撑、交错，大 大恶化了污泥的沉降、压缩性能，形成污泥膨大恶化了污

37、泥的沉降、压缩性能，形成污泥膨 胀。胀。 B.非丝状菌性膨胀：污泥中结合水异常增多导致非丝状菌性膨胀：污泥中结合水异常增多导致 2021-6-27102 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （一）污泥膨胀：一）污泥膨胀： （3）污泥膨胀的原因）污泥膨胀的原因 A.污水水质：污水水质：溶解性碳水化合物溶解性碳水化合物/硫化物硫化物/水温水温 /pH/C:N:P等等 B.运行条件：运行条件：有机负荷有机负荷/溶解氧溶解氧 C.工艺方法：工艺方法：曝气池形式曝气池形式/运行方式运行方式/除沉池除沉池/曝气方曝气方 式等式等 2021-6-27103 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （一）污泥

38、膨胀：一）污泥膨胀： （4）污泥膨胀引发的后果）污泥膨胀引发的后果 膨胀污泥不易沉降，容易流失，既降低膨胀污泥不易沉降，容易流失，既降低 处理后的出水水质，又造成回流污泥量处理后的出水水质，又造成回流污泥量 的不足，如果不及时加以控制，就会使的不足，如果不及时加以控制，就会使 系统中的污泥越来越少，从根本上破坏系统中的污泥越来越少，从根本上破坏 曝气池的运行曝气池的运行 2021-6-27104 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （一）污泥膨胀：一）污泥膨胀： （4）抑制污泥膨胀的措施）抑制污泥膨胀的措施 A.控制曝气量控制曝气量 B.调整调整pH值值 C.调节调节N/P比例比例 D.投加

39、一些化学药剂投加一些化学药剂 E.取消初沉池取消初沉池 F.设计时采取一些措施：设计时采取一些措施： 2021-6-27105 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （二）污泥上浮：二）污泥上浮： （1）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状上浮）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状上浮 的现象（污泥灰色）的现象（污泥灰色） 原因：曝气池内污泥龄过长，使硝化进行程度较原因：曝气池内污泥龄过长，使硝化进行程度较 高，而这种混合液若在二沉池中经历较长时间高，而这种混合液若在二沉池中经历较长时间 的缺氧状态，则会发生反硝化，生产氮气，以的缺氧状态，则会发生反硝化，生产氮气，以 气泡形式脱出，附着于污泥上，从而

40、使污泥整气泡形式脱出，附着于污泥上，从而使污泥整 块上浮。块上浮。 2021-6-27106 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （二）污泥上浮：二）污泥上浮： （1）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状）污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状 上浮的现象（污泥灰色）上浮的现象（污泥灰色） 防止方法：减少曝气，缩短污泥龄以防止防止方法：减少曝气，缩短污泥龄以防止 硝化；增加污泥回流量或及时排除剩余硝化；增加污泥回流量或及时排除剩余 污泥，减少污泥在二沉池中停留时间。污泥，减少污泥在二沉池中停留时间。 2021-6-27107 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （二）污泥上浮：二）污泥上浮： （1）

41、污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上）污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上 浮，产生恶臭浮，产生恶臭 原因：二沉池中污泥停留时间过长原因：二沉池中污泥停留时间过长 ，或局，或局 部区域堵塞，进行厌氧发酵，生成气体部区域堵塞，进行厌氧发酵，生成气体 （H2S，CH4）从而使污泥大块上浮从而使污泥大块上浮 2021-6-27108 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （二）污泥上浮：二）污泥上浮： （1）污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上浮，）污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上浮， 产生恶臭产生恶臭 解决和防止措施：解决和防止措施： 安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；安设不使污泥外溢的浮渣清除设备； 清除沉淀

42、池的死角地区；清除沉淀池的死角地区； 加大池底坡度或改进池底刮泥设备；加大池底坡度或改进池底刮泥设备； 及时排泥和疏通堵塞等。及时排泥和疏通堵塞等。 2021-6-27109 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （三）污泥解体：三）污泥解体： 处理水浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏处理水浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏 等均属污泥解体现象等均属污泥解体现象 原因：运行不当：如曝气量过大，活性污泥营养原因：运行不当：如曝气量过大，活性污泥营养 平衡遭受破坏；平衡遭受破坏； 有毒物质：有毒物质：M受到抑制或伤害，净化能力下降受到抑制或伤害，净化能力下降 或完全停止，从而使污泥失去活性或完

43、全停止，从而使污泥失去活性 措施：加强管理措施：加强管理 2021-6-27110 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （四）泡沫：四）泡沫： 工业废水中常含有各种表面活性物质，在采用活工业废水中常含有各种表面活性物质，在采用活 性污泥法时，曝气池面常出现大量泡沫性污泥法时，曝气池面常出现大量泡沫 泡沫过多时将从池面溢出，影响操作环境，带走泡沫过多时将从池面溢出，影响操作环境，带走 大量污泥，机械曝气时，泡沫阻隔空气，防碍大量污泥，机械曝气时，泡沫阻隔空气，防碍 充氧充氧 措施：表面喷淋水或除沫剂。（常用的除沫剂有措施：表面喷淋水或除沫剂。（常用的除沫剂有 机油、煤油、硅油等，投量机油、煤油

44、、硅油等，投量0.51.5mg/L) 2021-6-27111 三.活性污泥系统运行过程中的异常现象 （四）泡沫：四）泡沫： 措施：措施：(1)表面喷淋水或除沫剂。（常用的表面喷淋水或除沫剂。（常用的 除沫剂有机油、煤油、硅油等，投量除沫剂有机油、煤油、硅油等，投量 0.51.5mg/L) (2)增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量 （3） 当废水中含表面活性物质较多时，当废水中含表面活性物质较多时， 预先用泡沫分离法或其他方法去除。预先用泡沫分离法或其他方法去除。 2021-6-27112 氧化塘 好氧氧化塘好氧氧化塘 兼性氧化塘兼性氧化塘 厌氧氧化塘厌氧氧化

45、塘 曝气氧化塘曝气氧化塘 2021-6-27113 一、概述 稳定塘（氧化塘）是一种天然的或经一定 人工构筑的污水净化系统。污水在塘内经 较长时间的停留、储存、通过微生物的代 谢活动，以及相伴随的物理的、化学的、 物理化学的过程，使污水中的有机污染物、 营养素和其他污染物质进行多级转换、降 解和去除，从而实现污水的无害化、资源 化与再利用。 2021-6-27114 一.概述 1.稳定塘的特征稳定塘的特征 （1）与水体自净过程相似）与水体自净过程相似自然生物处自然生物处 理法；理法； （2）水体中的氧由塘面复氧和藻类光合作）水体中的氧由塘面复氧和藻类光合作 用两种方式供给；用两种方式供给； （

46、3）废水在氧化塘中停留时间长。）废水在氧化塘中停留时间长。 2021-6-27115 2.优点 （1）基建投资低；）基建投资低； （2）运行管理简单经济；）运行管理简单经济； （3）可进行综合利用。）可进行综合利用。 2021-6-27116 3.缺点 （1）占地面积大；）占地面积大； （2）处理效果受气候影响；）处理效果受气候影响； （3）设计运行不当时，可能形成二次污染。）设计运行不当时，可能形成二次污染。 2021-6-27117 二、好氧塘 aerobic pond 在有氧状态下净化污水的稳定塘，依靠藻 类光合作用和塘面表面风力搅动自然复氧 供氧； 塘深一般为1550cm，至多不大于1

47、m，污 水停留时间一般为26d。 按有机负荷的高低分：高负荷好氧塘，普 通好氧塘，深度处理好氧塘 2021-6-27118 二.好氧塘 机理：机理： （1）好氧）好氧M与藻类共生；与藻类共生； （2）藻类利用阳光）藻类利用阳光光合作用光合作用产生氧气；大产生氧气；大 气复氧；气复氧； （3）好氧）好氧M利用氧气对有机物代谢转化，产生利用氧气对有机物代谢转化，产生 CO2,H2O,NH3等；等； （4）CO2被藻类光合作用利用；被藻类光合作用利用； （5）CO2、O2授受过程中，有机物降解，水净化。授受过程中，有机物降解，水净化。 深度一般深度一般0.30.5m， 阳光能透入塘底阳光能透入塘底

48、藻类藻类-细菌细菌-原生动物原生动物 共生共生 2021-6-27119 三、兼性塘 facultative pond 是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化 污水的稳定塘。 塘深通常为12m，上部有好氧层，下部是 厌氧层，中层是兼性区。 水力停留时间一般为530d 其运行效果主要取决于藻类光合作用产氧 量和塘表面的复氧情况 2021-6-27120 三.兼性氧化塘 机理：机理： （1）好氧区（同好）好氧区（同好 氧塘）；氧塘）； （2）兼性区：）兼性区：DO时时 有时无，有时无，M是异养是异养 型兼性菌，有型兼性菌，有DO 时，利用氧气氧化时，利用氧气氧化 分解有机物；无分解有机物；无 DO时

49、，以时，以NO3 ， ， CO32 作为电子受 作为电子受 体，无氧代谢。体，无氧代谢。 （3）厌氧区：无）厌氧区：无DO， 厌氧厌氧M对有机物厌对有机物厌 氧分解。氧分解。 水深一般水深一般1.22.5m 2021-6-27121 兼性塘的特点 去除污染物的范围比好氧处理系统广泛， 不仅可去除一般的有机污染物，还可有效 地去除磷、氮等营养物质和某些难降解的 有机污染物 不仅可用于处理城市污水，还可用于处理 石油化工、有机化工、印染、造纸等工业 废水。 2021-6-27122 五.曝气氧化塘 塘面上安装人工曝气设备；塘面上安装人工曝气设备； 氧的来源以人工曝气为主；氧的来源以人工曝气为主；

50、曝气塘出水曝气塘出水SS高，排放前需沉淀。高，排放前需沉淀。 2021-6-27123 六.水生生物氧化塘 通过在塘内种植具有除污功能的水生植物 或养殖鱼类等水生动物，既可强化氧化塘 的净化功能，又可使氧化塘得到利用，获 得一定的经济效益 养鱼氧化塘 水生植物氧化塘 2021-6-27124 污水土地处理 2021-6-27125 一.概述 污水土地处理系统是指利用农田、林地等污水土地处理系统是指利用农田、林地等 土壤土壤-微生物微生物-植物构成的陆地生态系统对污植物构成的陆地生态系统对污 染物进行综合净化处理的生态工程。染物进行综合净化处理的生态工程。 2021-6-27126 污水土地处理

51、的优点 促进污水中植物营养素的循环，污水中的 有用物质通过作物的生长而获得再利用 可利用废劣土地、坑塘洼地处理污水，基 建投资省； 使用机电设备少，运行管理简便低廉，节 省能源 绿化大地，增添风景美色，改善地区小气 候，促进生态环境的良性循环 污泥能得到充分利用，二次污染小。 2021-6-27127 污水土地处理的缺点 污水土地处理系统如果设计不当或管理不 善，会造成许多不良后果： （1）污染土壤和地下水，特别是造成重金属 污染、有机毒物污染等 （2）导致农产品质量下降 （3）散发臭味、蚊蝇滋生，危害人体健康等。 2021-6-27128 二.污水土地处理系统的净化机理 悬浮物的去除：过滤节

52、流作用、沉淀、生悬浮物的去除：过滤节流作用、沉淀、生 物的吸附及作物的阻截作用；物的吸附及作物的阻截作用； 悬浮固体是导致土地处理系统堵塞的一个悬浮固体是导致土地处理系统堵塞的一个 重要原因。重要原因。 2021-6-27129 二.污水土地处理系统的净化机理 BOD的去除：的去除： 土壤表层区通过过滤、吸附作用截留土壤表层区通过过滤、吸附作用截留BOD 土壤中含有大量的土壤中含有大量的M，对有机物进行降解；，对有机物进行降解； 土壤微生物一般集中在表层土壤微生物一般集中在表层50cm深度的土深度的土 壤中，因而大多数壤中，因而大多数BOD的去除反应都发生的去除反应都发生 在地表或靠近地表的地

53、方。在地表或靠近地表的地方。 2021-6-27130 二.污水土地处理系统的净化机理 氮的去除：氮脱出机理主要包括作物吸附吸收、氮的去除：氮脱出机理主要包括作物吸附吸收、 生物脱氮以及挥发。生物脱氮以及挥发。 （1）生物脱氮：有机氮被截留或沉淀）生物脱氮：有机氮被截留或沉淀-微生物作微生物作 用下转化为氨氮用下转化为氨氮-铵离子被带负电荷的土壤颗粒铵离子被带负电荷的土壤颗粒 吸附吸附-硝化作用转化为硝化作用转化为NO3-一部分被植物根一部分被植物根 系吸收，一部分反硝化转化为系吸收，一部分反硝化转化为N2或者或者N2O挥发挥发 （2）作物吸收：慢速渗滤和地表漫流系统中较多）作物吸收：慢速渗滤

54、和地表漫流系统中较多 （3）挥发：挥发量与土壤的）挥发：挥发量与土壤的pH有关。有关。 2021-6-27131 二.污水土地处理系统的净化机理 磷的去除：磷的去除： （1）植物吸收）植物吸收 （2）生物作用（无机磷被微生物吸收利用）生物作用（无机磷被微生物吸收利用 而转化为有机磷）而转化为有机磷） （3）土壤吸附）土壤吸附 （4）形成沉淀（与）形成沉淀（与Fe Al等）等） 2021-6-27132 二.污水土地处理系统的净化机理 重金属的去除：重金属的去除： （1）吸附）吸附 （2）沉淀）沉淀 （3）离子交换）离子交换 （4）螯合）螯合 与与pH有关，有关，pH7，土壤对重金属离子具有，土

55、壤对重金属离子具有 较高的截留能力，当较高的截留能力，当pH7，部分重金属离，部分重金属离 子随水流下渗，可能污染地下水子随水流下渗，可能污染地下水 2021-6-27133 二.污水土地处理系统的净化机理 痕量有机物的去除：主要是通过挥发、光痕量有机物的去除：主要是通过挥发、光 分解、吸附和生物降解等作用完成分解、吸附和生物降解等作用完成 病原微生物的去除：过滤、吸附、干化、病原微生物的去除：过滤、吸附、干化、 辐照、生物捕食以及暴露在不利条件下等辐照、生物捕食以及暴露在不利条件下等 方式而被除去。方式而被除去。 2021-6-27134 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流 系

56、统系统 快速渗滤快速渗滤 系统系统 湿地处理湿地处理 系统系统 慢速渗滤慢速渗滤 系统系统 地下渗滤地下渗滤 处理系统处理系统 慢速渗滤系统适用于渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、慢速渗滤系统适用于渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、 气候润湿的地区。气候润湿的地区。 慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净 化效率高，出水水质优良。化效率高，出水水质优良。 慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因素为：灌水慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因素为：灌水 率、灌水方式、作物选择和预处理等。率、灌水

57、方式、作物选择和预处理等。 2021-6-27135 2021-6-27136 快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方法。快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方法。 适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。 污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。 灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧- -好氧交替运行状态，好氧交替运行状态， 依靠土壤微

58、生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以 净化。净化。 快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。进入快速渗滤系快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。进入快速渗滤系 统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流 系统系统 快速渗滤快速渗滤 系统系统 湿地处理湿地处理 系统系统 慢速渗滤慢速渗滤 系统系统 地下渗滤地下渗滤 处理系统处理系统 2021-6-27137 2021

59、-6-27138 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面的最佳坡度为地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面的最佳坡度为 2 2 8 8。废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流，流向设在坡脚。废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流，流向设在坡脚 的集水渠，在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种的集水渠，在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种 牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水 体。体。 采用何种方法灌溉取

60、决于土壤性质、作物类型、气象和地形。采用何种方法灌溉取决于土壤性质、作物类型、气象和地形。 地表漫流地表漫流 系统系统 快速渗滤快速渗滤 系统系统 湿地处理湿地处理 系统系统 慢速渗滤慢速渗滤 系统系统 地下渗滤地下渗滤 处理系统处理系统 2021-6-27139 2021-6-27140 土 地 处 理 基 本 工 艺 湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有控制湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有控制 地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上，废水在沿一定方向地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上，废水在沿一定方向 流动过程