活性污泥新处理技术讲义

主编：缪应祺(教授）副主编：邹小玲活性污泥处理新工艺活性污泥法(ActivatedSludgeProcess)首先于20世纪初在英国出现,迄今已有近百年历史，是当前应用最广泛的污水处理技术之一，该方法自1914年在英国曼切斯特市建成污水试验厂以来，已有80多年的历史。目前，它已成为有机废水生物处理的主体，但是仍存在一些不容忽视的缺点：对冲击负荷适应能力差，易发生污泥膨胀，处理构筑物占地面积大、基建投资和运行费用高、管理复杂等。近几十年来，国内外学者准对以上这些问题进行了不懈地探索和研究，在供氧方式、运转条件、反应器形式等方面进行了革新、开发了多种活性污泥法新工艺，使得活性污泥法朝着高效、节能的方面发展。

活性污泥法新工艺氧化沟SBR工艺AB法一、氧化沟(OxidationDitch，简称OD)

氧化沟是20世纪60年代初荷兰的pasveer首先研究开发的，第一座氧化沟污水处理厂是pasveer于1954年在荷兰的Voorshoten建造的。氧化沟是将曝气、沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，间歇运行，是活性污泥法的一种变形，经过50年的发展，形成了多种类型的处理系统，已广泛应用于城市污水和工业污水的处理工程中。

1、氧化沟的构造氧化沟系统是由曝气设备、出水堰和自动控制设备组成。氧化沟的平面形状呈环状沟渠形，端面性状多为矩形或梯形，水深与所采用的曝气设备有关，一般为2～6m。曝气设备是氧化沟的主要装置，它的作用是供氧及推动水流作循环流动，防止活性污泥沉淀及对反应混合液的混合。

常用的曝气设备有水平轴曝气转刷和竖流轴曝气机，此外还有射流曝气机和导管式曝气机等。单池进水时一根管即可，如果有两个以上氧化沟平行工作时，则应用配水井，当采用交替工作的氧化沟时，配水井内还需设自动控制装置。氧化沟的出水一般采用溢流堰，溢流堰可设计成升降式的，通过调节溢流堰的高度。可调节池内的水深。氧化沟兼有完全混合式和推流式的特点，在控制适宜的条件下，沟内同时具有好氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化反应，取得脱氮效果，同时使得活性污泥具有良好的沉降性能。

氧化沟以其流程简单、管理方便和良好的处理效果等优点正在我国不少工程项目中采用，近几十年来，随着技术的不断发展，氧化沟已经突破只适用于小型污水处理厂的局限。概括的讲氧化沟有单沟、双沟、三沟、多沟同心和多沟串连等多种布置形式；有将二沉池与氧化沟分建或合建的；有连续进水或交替进水；有转刷曝气机、转盘曝气机或泵型、倒伞型表面曝气机进行充氧搅拌的氧化沟等等

2、氧化沟的形式Carrousel氧化沟

Carrousel氧化沟在荷兰最为流行，其特点是在沟渠的一端设置垂直轴的表面曝气机，沟渠一般为廊道式，由于表面曝气机有较大的提升作用，使得氧化沟的水深一般可达4.5m，需设沉淀池和回流装置。Orbal氧化沟

Orbal氧化沟是一种多渠道的氧化沟，氧化沟由多个同心的沟渠组成，沟渠呈圆形和椭圆形，进水先引入最外的沟渠，在不断循环同时，依次引入下一沟渠，最后从中心沟渠排出，这相当于一系列完全混合反应池串连在一起，每个沟渠表现出单个反应器的性质，Orbal氧化沟兼有完全混合式与推流式的特点，能够快速去除有机物和氨氮。三沟式（ T型）交替氧化沟

此系统由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，三个氧化沟之间相互双双连通，两侧氧化沟可起曝气和沉淀的作用。每个池子配有可供污水和环流（混合）的转刷曝气刷起到混合器和曝气器的功能。当处于反硝化阶段时，转刷低速运转，仅保持池中污泥悬浮，而池内处于缺氧状态，好氧和缺氧状态完全由转刷的转速的改变来控制。二、序批式活性污泥法（SBR）

SBR工艺即序批式活性污泥法（Sequencing

BatchReactorActivatedSludgeProcess，简写为SBR），又称为间歇式活性污泥法，由于在运行中采用间接操作的形式，每一个反应池是一批批地处理废水，因此而得名。70年代末期美国教授R.L.Irvine等人为解决连续污水处理法存在的一些问题首次提出，并于1979年发表了第一篇关于采用SBR工艺进行污水处理得论著。继后,日本、美国、澳大利亚等国的技术人员陆续进行了大量的研究。

随着研究得深入，人们对该工艺的机理和优越性有了全新的认识。1980年在美国国家环保局的资助下，印第安纳州Culver城投建了世界上第一个SBR工艺的污水处理厂。我国在80年代中期也开始了这方面的应用研究,我国第一座应用SBR工艺的污水处理设施——上海市政工程设计院设计的SBR处理系统于1985年投入使用，此后陆续在城市污水及工业废水领域得以推广应用，同时，在全国也掀起了研究SBR的热潮，近年来成为国内外学者研究的热点。目前，SBR主要应用于以下几个领域：城市污水、工业污水（主要有石油、化工、食品、制药等工业污水处理）、有毒有害废水和营养元素的废水。1、SBR工艺的工作原理

SBR是活性污泥法的一种变形，它的反应机理和污染物去除机制和传统活性污泥法相同，只是在运行操作不同。SBR是在单一的反应器内,在时间上进行各种目的的不同操作,故称之为时间序列上的废水处理工艺，它集调节池、曝气池、沉淀池为一体,不需设污泥回流系统。

SBR工艺的一个完整操作周期有五个阶段:进水期(fill)、反应期(react)、沉淀期(settle)、排水期(draw)和闲置期(idle)

进水反应沉淀排水闲置SBR运行工序图进水期(fill)

进水期是反应器接受废水的过程，这个过程不仅仅是废水的流入与反应器水位的升高的过程，而且伴随一定的生化反应（磷的释放和脱氮等）。反应期(react)当进水达到设定的液位后，开始曝气和搅拌，以达到反应目的（去除BOD、硝化、脱氮除磷）。

沉淀期(settle)

沉淀期主要是一个固液分离的过程，即经过曝气和搅拌作用后，混合液中的污泥颗粒和絮体在重力的作用下沉降，实现污泥和废水的分离过程。排水期(draw)

排水期是排除反应器中的上清液的过程，上清液由反应器上部的浴流堰和滗水器排出。该期间的水位是处理周期内的最低水位。反应器底部沉降的活性污泥大部分作为下一周期使用，而过剩的剩余污泥则从排泥管引出排放。另外反应器中还会一部分的处理水，可起到循环水和稀释水的作用

闲置期(idle）闲置期是在一个处理周期内从排水结束时刻起到下一个周期开始进水的时刻的中间的一段时间。同时伴随少量的厌氧反应和脱氮过程。在此期间活性污泥中的微生物得到充分的休息，恢复活性。为了尽可能保证污泥活性并防止污泥老化现象，还需定期排放剩余污泥，为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。2、挽SB裁R工艺节的特奔点SB手R法最扩显著者的一零个特庸点是糊将反珠应和销沉淀楼两道步工序俭放在喜同一泼反应剂器中岸进行携，扩种大了阅反应认器的凝功能景，SB疑R是一叠个间亡歇运牺行的抖污水税处理之工艺棋,术运行鲜时期总的有并序性郑,崭使它翅具有蜂不同暖于传钱统连艳续流角活性届污泥励法的枝一些败特性亏。1、绪流程臭简单舱,组运行贴费用估低；SB藏R法的唤工艺滔简单绣,芝便于代自动胃控制稻,其陪主要剂设备旱就是萄一个秩具有料曝气浇和沉粉淀功宏能的稀反应瞒器,论无订需连弓续流最活性舌污泥悲法的悼二沉仁池和鞋污泥信回流肥装置怨,倘在大看多数害情况访下可哈以省向去调附节池岸和初洪沉池糕,殊系统箭构筑排物小墙,状流程何简单漂,撤占地或面积恭小、死管理清方便球,吵投资酬省,锄运婆行费愁用低的。2、固液妙分离赤效果黄好，怠出水雨水质拿好；SB算R在沉宇淀时勾属于摔理想秩的静店止沉传淀，疫固液制分离泽效果猾好,复容决易获支得澄沿清的续出水弦。剩但余污挽泥含饺水率论低,盼这问为后颂续污众泥的旧处置鸭提供昂了良执好的炉条件防。3、运行踢操作压灵活扩，效悟果稳固定；SB绕R在运举行操笼作过垦程中样,政可以普根据白废水窄水量词水质贫的变组化、盛出水算水质竖的要纱求调讯整一仍个运耽行周脚期中临各个各工序慈的运剩行时拼间、丝式反应蝇器内驶混合统液容秀积的逮变化虹和运府行状统态。4、脱氮焦除磷羽效果驴好；SB器R工艺偶在时不间序淹列上桶提供防了缺赤氧、挣厌氧奇和好医氧的疲环境触条件狗,激使缺极氧条皱件下个实现绩反硝小化,绢厌博氧条衫件下鸦实现粘磷的背释放丝式和好跳氧条遣件下瞧的硝驾化及斯磷的劝过量廊摄取搜,企从而酬有效的脱氮洽除磷桑。5、炸有效温防止刮污泥厨膨胀猴；由于SB老R具有窗理想亩推流罩式特筒点，播有机港物浓神度存棉在较奋大的存浓度配梯度兰，有国利于遭菌胶辜团细躺菌的红繁殖犹，抑鞋制丝使状菌误的生号长，提另外耻，反饰应器念内缺毁氧好皱氧的艘变化劲以及武较短条的污海泥龄落也是傅抑制浑丝状钓菌的下生长塑的因居素，援从而收有效泻地防殃止污俯泥膨茎胀。6、耐冲芹击负拘荷；池内浸有滞浩留的争处理碍水，研对污如水有茂稀释螺、缓的冲作滚用，隐有效找抵抗熟水量脾和有第机污赤物的训冲击丢。传统炉的SB枣R在应夺用中洗有一非定的卡局限庆性，状如在五进水厅流量婆较大究时，艇对反绸应系径统需袭调节志，会耕增大亦投资牛。为钩了进自一步浑提高纯出水省水质聚，出载现了供许多SB奏R演变斯工艺假。CA群SS工艺IC吗EA尊S工艺ID匪EA工艺DA辩T-冈IA锐T工艺UN艳IT福AN够K工艺MS越BR工艺CA测SS猫（C缘瑞AS殿T/淹CA叹SP单)工艺行（Cy做cl谋ic姐A倡ct从iv抗at绕ed落S他lu午dg察e院Sy事st麦em匆/沉Te魔ch庆no劣lo率gy叹/P汪ro衔ce掌ss泰）该工屡艺又悠称为崇循环缝式活滚性污漏泥法芳，是燃由美尾国Go葛ro剑ns遍zy教授善在IC武EA洁S工艺些的基华础上陶研究与开发棉的，虾它是芹利用豪不同炎微生办物在忌不同胞的负口荷条路件下粱生长渣速率帮差异奇和污谊水生振物除辱磷脱典氮机份理，遮将生勒物选瞎择器愤与传拘统SB滩R反应销器相协结合腾的产阔物。CA汗SS工艺燥为间且歇式裁生物观反应牢器，汗在此崇反应词器中及进行没交替留的曝俊气－旁非曝繁气过属程的死不断触重复认，将炸生物糊反应允过程腿和泥师水分愈离过僚程结忆合在决一个标池子隔中完卷成。CA贫SS反应项器由3个区衬域组张成：至生物到选择躬区、灯兼氧孙区和品主反巨应器皆，每亏个区护的容至积比床为1：5：30。污槐水首垦先进获入选捉择区新，与渣来自秒主反勉应器舱的混文合液路（20％～30％）筹混合球，经尘过厌刚氧反故应后战进入票主反难应区接，如嘱下图委所示。1生物见选择粱区2羞缺氧骗区3树主反觉应区CA燃SS反应扶器构浪造图CA勒SS工艺水操作铺过程CA碎SS工艺以推筛流方高式运谊行，插而各烤反应晌区则饲以完揪全混梨合的穗方式窑运行环以实太现同捧步碳功化、户硝化摆和反紧硝化屈功能滔。（a）进水剃、曝场气阶满段开瓦始；（b）曝气彩阶段甩结束叔；（c）沉淀尸阶段田开始墓；（d）沉淀晒阶段裤结束日，撇房诚水阶崇段开亡始；看（e）撇水扑阶段谢及排务泥结效束；（f）进水校、闲傲置阶中段CA惊SS工艺稍的主勉要优狭点：可变杂容器葵的运编行提锯高了残对水组质、掉水量波动粉的适坐应性谎和运省行操夏作的尊灵活求性；良好屿的沉垫淀性洋能；良好寻的脱关氮除吐磷效饱果；CA量SS工艺连入口硬处设范一生示物选贞择器耍，并赔进行字污泥丈回流文，保辜证了崇活性聋污泥瘦不断扫的在吃选择折器中拣经历今了一盈个高假絮体头负荷瘦阶段牛，从肌而有第利于描絮凝废性细傲菌的辉生长内并提勺高污顶泥的筒活性攻，使基其快澡速的遵去除俊废水握中的裕溶解眼性易哭降解醒基质岛，进皱一步勺有效庄的抑屑制丝坑状菌夺的生什长和票繁殖；工艺歪流程摩简单明，土疲建和党投资虾低，旬自动康化程这度高况。应用辣实例：目前有全世杏界已孙有30拥0多家可污水坊处理马厂采筛用CA丑SS工艺认。我授国，砌北京退航天谈城污息水处鞠理厂秀（处伴理能刑力72姑00m3/d），徐州界第二扶人民忆医院，镇江气市征练润州牢污水盐处理旬厂（郊设计钞水量20万t/拉d，近期10万t/隐d）。IC咽EA洒S工艺奖（In准te星rm方it备te暂nt显C滴yc唯le奥E雄xt沙en叠de帽d岸Ae绩ra矩ti舟on后S言ys非te途m）IC赞EA锁S工艺址为间们歇式祥循环趋延时直曝气秀工艺露，是待澳大蛮利亚邻新南随威尔陈士大芹学与薪美国AB倚J公司槽的Go渴ro洽ns雁zy教授辨合作冷研究怠开发珠的。判19脂76杰年建响成了扣世界铃上第看一座IC旋EA粪S工艺赛废水朋处理移厂，沿随后神在世那界各释国得尘到了垄广泛闹的应斑用。柳该工怎艺的灭特点摄是在智反应猾器的稠进水脱端增夺加了篮一个械预反诸应区摸，运铜行方晒式为递连续柳进水阻、间勉歇排赏水，每没有斯明显蛙的反艰应阶弃段和厨闲置谷阶段笔。经预舞处理埋的废课水连夜续不浪断的抱进入堵反应酱池前休部的欺预反绑应区召，在还该区哄内污毙水中汗的大呜部分蛛可溶永性BO虾D5被活财性污厌泥微厉生物淹吸附漆，并社从主奸、预拿反应楼区隔题墙下淹部的烟孔眼劫以低的速（0.夕03～0.协05m/岂mi恢n）进入层主反抄应区测，在寄主反火应区约内按腔照曝询气、言沉淀竞、排趴水、赴排泥逮的程盖序周执期性猜的运都行，窃使有抄机废凶水在煎交替税的好识氧－求缺氧据－厌伴氧的欺条件简下完套成生释物降西解作爱用，其各过些程的粪历时薯可由驾计算底机自亮动控辟制。IC欧EA火S运行绘工序沙图IC梢EA如S工艺神的优馒点：在处红理市住政污盖水和窄工业筑污水转方面料比传衬统的SB忽R工艺费用许更节雁省、使出水异效果止更好肤。IC故EA轧S工艺丛的缺净点：进水屡贯穿装于整飘个周平期，虾沉淀歉期进纽奉水在盆主反养应区仰底部秃造成比水力引紊动邀，从慎而影盗响分莲离时纵间，仔因此爆水量租受到殖限制苍，且寸容积绞利用众率低顷，脱饰氮效演果一怜般。应用彻实例杜：我国惧最早厘采用课该工树艺的喜是上刃海市册第三缠中药长厂（贺于1碌99没1年成投产血运行排），考其运奶行结僻果表装明：CO娱D去除津率为潮95那.9欧～9亭7％侨，BO眨D5去除犯率为硬99唐.1调～9孔9.宝4％仓，NH3-N去除慨率为摩75糠.1旦～7具8.屑4%秒；目只前我这国采抱用IC即EA澡S工艺杆的最租大规卡模的招污水析处理轻厂是部昆明碌市第冈三污细水处险理厂泽（15～30万m3/d）ID被EA工艺伏（In泪te次rm狸it随te习nt白ly下D提ec瘦an侄te龄d贺Ex性te宅nd挺ed糟A载er连at本io父n）ID趋EA工艺为间全歇排区水延虾时曝秀气工根艺，剪该工辉艺保吗持了CA秧SS工艺手的优歌点，鼻运行村方式原采用恼连续屋进水代、间拔歇曝召气、蒜周期吨排水惠的形留式。木与CA偿SS相比受，预馒反应以区改朝为与SB诊R主体利构筑姜物分匹立的老预混蝇合池辈，部施分污妨泥回属流进咽入预检反应套池，倚且采央用中典部进激水。ID摘EA工艺贷流程缴图应用枪实例剃：国外肾有澳规大利公亚的捡吉朗暗（GE纱EL挑ON蔑G）市新谱建成拒的ID挽EA工艺哑污水荒处理鼻厂,漆平均村进水析量为说7万m3/d,总投铁资为请42恼00边万澳率元,帜约合浆人民士币2席15阅亿木元。论目前夜,国吸内应宇用ID虽EA技术改的污腔水处棒理厂葡尚未勒见报烘道。DA后T-万IA略T工艺膨（De奔ma剖nd碌A刃er敲at触io扭n除Ta揉nk缩慧－I介nt滴er机mi次tt破en哀t姜Ae部ra仔ti蠢on缸T策an搬k）DA叙T-拍IA横T工艺为需脏氧池尖－间伯歇曝怕气池萌工艺河，其船反应环机理纤以及款污染搁物去骑除机君制与荷连续岗流活秀性污女泥法傅相同绘，是术依靠究活性西污泥扔微生收物的奇活动由来净钟化污苗水的很。DA海T-旅IA膊T工艺的主还体构滴筑物固反应产池由纤隔墙童分为揭需氧答池（DA遵T）和间潜歇曝第气池甘（IA似T）串连豪而成亿，一鞋般情舒况下叙，DA指T连续汗进水梢连续圣曝气誉，其鸣出水伞进入IA愚T池但右间歇缩慧曝气勿，在IA乱T池完介成曝者气、肝沉淀满、滗苗水和季排剩奴余污约泥工城序。DA且T池相两当于喇一个穴传统半活性陕污泥坐曝气投池，负池中秘水呈球完全驳混合虫流态退。IA贝T池相宏当于寒一个泊传统害的SB险R池，览但进斤水为默连续尤。DA必T-陕IA丸T工艺汉流程帽图优点炸：该工格艺克茄服了IC税EA杂S工艺挠进水启量小锦的缺腿点。举与CA蝇SS工艺两相比翠，DA闯T池是悲一种示更加殊灵活雅、完卷备的浴生物猪选择弄器，备能够萄在DA烟T池和IA描T池内沾保持仙较长盛的污辈泥龄前和高迎的ML帖SS浓度傅，对橡有机触负荷宗及毒统物有虾较强鸽的抗识冲击称负荷匙能力变，易调达到聪较好梅的脱富氮除压磷效灯果。应用尝实例亲：天津末经济睡技术券开发罚区污持水处裳理厂惊日处成理污售水1坐0万t,19蚁99年正卷式投加产使速用。UN扑IT坡AN只K工艺UN醒IT键AN然K工艺森是比丑利时SE例GH稳ER砌S公司渣提出励的一臂种SB首R的变吨形。雀20吩世纪例90辱年代糕初，分该公肃司开震发了撤一种蚊一体桌化活耽性污忌泥法世工艺掘，取锦名为UN久IT坑AN聚K工艺常，类刷似于呜三沟绍式氧检化沟魂工艺惑，为和连续融进水漠连续宋出水料的工视艺。课外形帖为矩胶形，涉里面卧分割独为三负个相乞等的录矩形满单元心池，胀相邻刑的单梯元池嚷之间慎以公废共壁曲的开纹孔水慢力连杜接，桂无需似用泵售输送。UN属IT誓AN镰K工艺即构造护图每池津配有乌曝气您系统棉并配贺有搅拌，愉外测浊两池当有泌经水器刻并有污泥喘排放方装置洒，两换池交贸替作为曝拥气池湾和沉沃淀池患，污拼水可以进胶入三踪蝶池中闯任意债一个，系统实伏现连赚续进阵水连避续排唱水。运行丧操作盘过程甚：A池B池C池优点抵：UN愁IT宏AN赖K工艺团运行锈方式清灵活识，除弯保持观原有笑的SB烛R自控宴以外失，还茎具有石滗水工简单氏，池阁子构得造简焦化，恭出水绩稳定危，不烤需回困流系迎统，呼通过颗进水烤点的伙变化喘达到晚回流那、脱声氮除草磷的怕目的梯，是泰一种斥高效株、经堆济、牵灵活年的污滔水处着理工觉艺。应用萌实例虫：目前译全世司界有16贱0多个独污水墙处理怖工程旋采用梨此工某艺。臂在我奔国，辞石家靠庄开励发区恋污水申处理肯厂、裤广东海珠江君污水陈处理嘴厂等愧均采毛用了滚该技尚术。MS钻BR工艺博（Mo祖di护fi谦ed哪S场eq售ue谢nc担in榨g松B竹at浑ch电R习ea牙ct光or穴）MS电BR工艺为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