第四章 (4.4)活性污泥运行方式与曝气池工艺参数

1、4 44 4 活性污泥处理系统的运行方式活性污泥处理系统的运行方式4.4.1 4.4.1 传统活性污泥法（普通活性污泥法）传统活性污泥法（普通活性污泥法）4.4.2 4.4.2 阶段曝气活性污泥法阶段曝气活性污泥法4.4.3 4.4.3 再生曝气活性污泥法系统再生曝气活性污泥法系统4.4.4 4.4.4 吸附吸附再生活性污泥法系统再生活性污泥法系统4.4.5 4.4.5 延时曝气活性污泥法延时曝气活性污泥法4.4.6 4.4.6 高负荷活性污泥法高负荷活性污泥法4.4.7 4.4.7 完全混合活性污泥法完全混合活性污泥法4.4.8 4.4.8 多级活性污泥法系统多级活性污泥法系统4.4.9 4

2、.4.9 深水曝气活性污泥法系统深水曝气活性污泥法系统4.4.10 4.4.10 深井曝气池活性污泥法系统深井曝气池活性污泥法系统4.4.11 4.4.11 浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法）浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法）4.4.12 4.4.12 纯氧曝气活性污泥法系统纯氧曝气活性污泥法系统%90 ，BOD处理效果好1传统活性污泥法的特征：1) 有机物的吸附与代谢在一个曝气池中连续进行2) 活性污泥经历了一个生长周期：对数增长期减速增长期 内源呼吸期。经历了吸附与代谢二个阶段3) S由大小，dO2/dt由大小。 3缺点： 1)不适应冲击负荷和有毒物质 因为是推流式，进入池中的污水和回

3、流污泥在理论上不与池 中原有的混合液混合。水质的变化对活性污泥影响较大 2)前段供氧不足，后段供氧过剩 3)Ns不高，曝气池V大，占地大2优点：池首往往供氧不足，后段供氧过剩，池前段DO浓度较低，沿池长逐渐增高4.4.1 4.4.1 传统活性污泥法（普通活性污泥法）传统活性污泥法（普通活性污泥法）传统活性污泥法流程图（图4-16）解决办法 渐 减 曝 气 11068792354 图 4-16 传 统 活 性 污 泥 法 系 统1-经 预 处 理 后 的 污 水 ； 2-活 性 污 泥 反 应 器 -曝 气 池 ； 3-从 曝气 池 流 出 的 混 合 液 ； 4-二 次 沉 淀 池 ； 5-处

4、 理 后 污 水 ； 6-污 泥泵 站 ； 7-回 流 污 泥 系 统 ； 8-剩 余 污 泥 ； 9-来 自 空 压 机 站 的 空气 ； 10-曝 气 系 统 与 空 气 扩 散 装 置运行方式4.4.2 4.4.2 阶段曝气活性污泥法阶段曝气活性污泥法特点 1) 分段多点进水，负荷分布均匀，均化了需氧量，避免 了前段供氧不足，后段供氧过剩的缺点 2) 提高了耐水质，水量冲击负荷的能力 3) 活性污泥浓度沿池长逐渐降低阶段曝气活性污泥法工艺流程图（图4-18）12103568974 图 4-18 阶 段 曝 气 活 性 污 泥 法 系 统1-经 预 处 理 后 的 污 水 ； 2-活 性

5、污 泥 反 应 器 -曝 气 池 ； 3-从 曝 气池 流 出 的 混 合 液 ； 4-二 次 沉 淀 池 ； 5-处 理 后 的 污 水 ； 6-污 泥 泵站 ； 7-回 流 污 泥 系 统 ； 8-剩 余 污 泥 ； 9-来 自 空 压 机 站 的 空 气； 10-曝 气 系 统 与 空 气 扩 散 装 置运行方式4.4.3 4.4.3 再生曝气活性污泥法系统再生曝气活性污泥法系统再生曝气活性污泥系统见图4-20 回流的活性污泥由于在二沉池浓缩过程缺氧，代谢功能和活性被抑制。将回流的活性污泥回流的活性污泥在再生池中（可以单独设、也可以将曝气池分出一部分 1/2-1/4 作为再生池）曝气，恢

6、复活性恢复活性。由于再生后的活性污泥活性强，反应加快，故总容积可以基本保持不变。4.4.4 4.4.4 吸附吸附再生活性污泥法（接触稳定法）再生活性污泥法（接触稳定法）特点 1) 原理：有机物稳定分吸附和降解两个过程，根据Smith的实验结果，初期吸附时间较短（3060min），BOD的降解过程长，可以把这两个过程分开。即吸附与再生分别进行。整个池容小于普通活性污泥法 2)吸附时间较短，池容小。再生池只对回流污泥再生，容积也教小。 4) 具有一定的耐冲击负荷的能力 3) 处理效果低于普通活性污泥法 5) 不宜处理溶解性有机物较多的污水吸附再生活性污泥法工艺流程B O D最 佳 吸 附 时 间图

7、 4 - 2 2 S m i t h 史 密 斯 实 验曝 气 时 间再生段 吸附段运行过程4.4.5 4.4.5 延时曝气活性污泥法延时曝气活性污泥法 tQVQVt ；、. 1低负荷长时间曝气2.特点 1) Ns非常小，只有0.050.10 kgBOD/kgMLSSd。 MLSS较高，达到30006000mg/L 2) 曝气时间t长（24h以上），污泥处于内源呼吸期，剩余污泥量 少且稳定，池容大 3) 出水水质好，对原污水有较强的适应能力，无需设初沉池，只 适合于小城镇污水处理（Q1000m3/d）。污泥不需进行厌氧 消化处理 4) 基建费和运行费较高4.4.6 4.4.6 高负荷活性污泥法

8、高负荷活性污泥法tQVQVt ；，. 1不完全处理活性污泥法短时曝气2.特点 1).曝气时间短（1.53.0h）。Ns高（1.5 3.0kgBOD/kgMLSSd），BOD（6575）%，低。 2).池容小，出水水质不好4.4.6 4.4.6 高负荷活性污泥法高负荷活性污泥法tQVQVt ；，. 1不完全处理活性污泥法短时曝气2.特点 1).曝气时间短（1.53.0h）。Ns高（1.5 3.0kgBOD/kgMLSSd），BOD（6575）%，低。 2).池容小，出水水质不好4.4.7 4.4.7 完全混合活性污泥法完全混合活性污泥法sFNM特点 1) 进水很快被混合、稀释。耐冲击负荷，特别适

9、应于工业废水处理 2) 池内水质均匀一致，各点相同，3) 池内需氧均匀，动力消耗小于推流式4) 出水水质比推流式差，活性污泥易产生膨胀各部分工况几乎完全一致，可通过F/M来调整完全混合活性污泥法工艺流程121035687912356874410(a)(b) 图4-23 完全混合活性污泥法系统 （a）采用鼓风曝气装置的完全混合蜡气池 （b）采用表面机械曝气器的完全混合曝气池1-经预处理后的污水；2-完全混合曝气池；3-由曝气池流出的混合液；4-二次沉淀池；5-处理后污水；6-污泥泵站；7-回流污泥系统；8-排放出系统的剩余污泥；9-来自空压机站的空气管道；10-曝气系统及空气扩散装置；10321

10、4-表面机械曝气器运行过程 特点 1) 当污水BODu300mg/L，可考虑多级活性污泥系统。首级采用采用完全混合式曝气池为宜，可抗水质水量冲击负荷。 2) 当污水BODu300mg/L，首级曝气池可采用推流式 3) 当污水BODu150mg/L，不应采用多级 4) 处理水水质好，但建设费和运行费均较高 多级L=(R)活性污泥法处理系统见(图4-24)4.4.8 4.4.8 多级活性污泥法系统多级活性污泥法系统1.概述1)亨利定律：CHP 式中：C水中溶解氧饱和浓度 H亨利常数 P压力2)有利于微水中溶解氧饱和浓度当dtdCCCaKdtdCPs2s C 生物的增殖和有机物降解2 深水曝气池 （

11、有效水深7m以上） 深水中层曝气池（有效水深10m左右，空气扩散器在4m深处） 深水底层曝气池（有效水深10m左右，空气扩散器设在池底 要使用高风压风机）3. 优点：占地少DO高，利于微生物增殖和有机物降解。4.4.9 4.4.9 深水曝气活性污泥法系统深水曝气活性污泥法系统4.4.10 4.4.10 深井曝气池活性污泥法系统深井曝气池活性污泥法系统1. H50100m，16m2. 特征：1) 氧的利用效率EA高达90，动力效率EP高达6kgO2/KWh；占地少 （传统活性污泥法EA10，EP23）2) 适用于各种气候条件，可不设初沉池3) 适用于处理高浓度有机废水总供氧量转移到混合液中的氧量

12、氧的利用效率100E：EAAEP动力效率：1KWh电能转移到混合液中的氧量，以kgO2/KWh深井曝气池活性污泥法工艺流程处 理 水空 气空 气 提 升原 污 水回 流 污 泥图4-27 深井曝气4.4.11 4.4.11 浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法）浅层曝气活性污泥法系统（殷卡曝气法）1.理论基础：气泡只有在形成与破碎的一瞬间有着最高的氧转移率，而与其在液体中的移动高度无关2.可使用低压鼓风机，节省电耗，EP1.82.6kgO2/KWh浅层曝气活性污泥法工艺流程32 2/3- 3/4BB 2 0.6-0.8 0.6-0.81/4-1/3B13 1-空 气 管 ； 2-曝 气 栅 ；

13、3-导 流 板图4-28 浅层曝气活性污泥法系统32 2/3- 3/4BB 2 0.6-0.8 0.6-0.81/4-1/3B13 1-空 气 管 ； 2-曝 气 栅 ； 3-导 流 板1.穿孔管制成的曝气栅设在曝气池一侧，距离水面0.60.8m。导流板促使水流环流。2.可使用低压鼓风机，节省电耗，EP1.82.6kgO2/KWh1概述4.4.12 4.4.12 纯氧曝气活性污泥法系统纯氧曝气活性污泥法系统aK40CCKdtdC2sa2空气纯氧20 Po20.21atmCs9.2mg/LPo2（4.44.7）0.21atmCs（4.44.7）9.2mg/L当维持曝气池DO（C）2mg/L则氧转

14、移的推动力：（CsC）9.227.2mg/L（CsC）(4.4 4.7) 9.2240mg/LaKCCKdtdCLsa2 . 7L。aKaKdtdCLL倍提高了对比空气氧转移速率也5 . 52 . 740纯氧曝气氧转移推动（CsC）比空气曝气氧转移的推动力提高了(40/7.2)=5.5倍，同时纯氧曝气氧转移推速率2特征 1) 氧的利用率EA（8090），而传统活性污泥法EA仅为 10 2) MLSS47g/L，使Nrv 3) SVI100，一般不会发生污泥膨胀 4) 剩余污泥量小V纯氧曝气活性污泥法工艺流程阻流板回流污泥原污水氧曝气池盖搅拌用电机气体循环搅拌用空压机废气混合液流向沉淀池搅拌叶轮

15、喷气管 图4-29 纯氧曝气活性污泥法系统(有盖密封式)运行方式1运行方式2 具体各种工艺的设计与参数见P131表4-7 ，具体总结如下： a、 BOD负荷：一般BOD污泥负荷0.20.4，延时曝气法低（1.5，按p108图47设计；而对特殊的深井曝气和纯氧曝气因氧的传质改善，可以把BOD负荷设计在0.51.5之间。 b、泥龄：对一般的活性污泥法工艺以及深井曝气和纯氧曝气工艺，其泥龄一般在515d，多数68d；高负荷活性污泥法泥龄2.5d以下；而延时曝气则一般在20d以上。 c、 曝气池混合液浓度（X）：一般在3000mg/L左右。延时曝气、合建式完全混合活性污泥法以及深井曝气略高。 d、污泥回流比：一般在100以下，多数在50左右；而延时曝气、合建式完全混合活性污泥法回流比在100以上。 e、