水处理工程技术第四章

项目四污水的好氧生物处理任务二活性污泥对有机物的净化过程任务三活性污泥法的运行方式任务四曝气原理与曝气池构造任务五活性污泥法的发展工艺任务六活性污泥法污水处理系统的运行控制与管理任务七污水的生物膜处理任务八生物膜处理系统的主要运行方式任务一活性污泥法基本概念和工艺流程任务九污水的自然生物处理法处理目录教学目标知识目标掌握污水好氧生物处理的基本工艺流程；掌握污水好氧生物处理各工序的工作过程。能力目标能绘制污水好氧生物处理的基本工艺流程；能描述好氧生物处理设备的构造及工作过程。素质目标培养学生节约用水和保护环境的生活作风。污水的生化处理法按氧的利用方式不同：好氧生物处理厌氧生物处理按微生物在水中的集聚状态不同：悬浮生长系统：四海为家固定膜系统：有一个固定的家常用的污水生化处理法任务一活性污泥法基本概念和工艺流程活性污泥法的基本流程

活性污泥的组成3.活性污泥的评价指标任务一活性污泥法基本概念和工艺流程活性污泥法的基本概念当前最有效的生物处理方法之一：活性污泥法是当前污水处理技术领域中最有效的生物处理方法之一。当前应用最广泛的技术之一：目前已被广泛应用在城市污水处理和有机工业废水处理领域。已有100多年的历史：于1914年由安登和洛克特开创（英国）。活性污泥法的基本概念活性污泥法是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团，大量絮凝和吸附废水中的污染物，并将这些物质摄入细胞体内，在有氧条件下，将这些物质同化为菌体本身的组分（合成代谢），或将这些物质氧化为二氧化碳、水等物质（分解代谢）。这种具有活性的微生物菌胶团或絮状污泥颗粒的微生物群体即称为活性污泥。以活性污泥为主体的污水生物处理技术就叫活性污泥法。

活性污泥法的形成生活污水经过一段时间曝气（向水中通入空气）后，水中会产生一种呈黄褐色的絮凝体。起初产生的量很少，如果每天保留沉淀物、更换新鲜污水，反复几次后，即可得到较多的絮凝体。这种絮凝体中含有大量的活性微生物，即活性污泥。活性污泥法的基本流程

活性污泥的组成3.活性污泥的评价指标任务一活性污泥法基本概念和工艺流程

一、活性污泥法的基本流程

活性污泥反应器——曝气池核心二次沉淀池固液分离污泥回流系统补充微生物，接种曝气与空气扩散系统

充氧、搅拌活性污泥法的基本流程系统清水二沉池剩余污泥曝气池回流污泥空气经预处理后的污水一、活性污泥法的基本流程活性污泥法的形式有多种，但基本流程相同。活性污泥法处理系统是以活性污泥反应器——曝气池为核心的处理单元，此外还有二沉池、污泥回流设备和曝气系统等。曝气池中的污水，回流污泥和空气互相混合形成的液体称为曝气混合液。活性污泥法处理系统实质上是水体自净的人工强化过程。活性污泥法的基本流程

活性污泥的组成3.活性污泥的评价指标任务一活性污泥法基本概念和工艺流程（1）活性污泥的性状特征

正常工作的活性污泥一般呈黄褐色絮状颗粒。有机物占75%-85%，主要为微生物，无机物占15-25%供氧不足或出现厌氧状态时呈黑色，供氧过多营养不足时呈灰白色。粒径：0.02-0.2mm较大比表面积：20-100cm2/mL含水率较高：＞99%比重：1.002-1.006(一般随含水率变化)固体物质：＜1%

二、活性污泥的组成活性污泥主要是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物组成。为准确反映活性污泥的成分，应从以下四个方面考虑：具有代谢功能活性的微生物群体，Ma微生物内源代谢和自身氧化的残留物，Me（难降解有机物）由原污水挟入的难降解有机物，Mi由污水挟入的无机物，Mii二、活性污泥的组成活性污泥的微生物有细菌、霉菌、真菌、原生动物和后生动物等组成。细菌是活性污泥中最重要的成员，除一般的球菌、杆菌、螺旋菌外，还有许多比较高级的丝状细菌。活性污泥中的细菌以异养型的原核、细菌为主。正常成熟的活性污泥上的细菌数量大致介于107～108个/mL。二、活性污泥的组成在活性污泥处理系统中，有大量的原生动物和微型动物，它们以游离的细菌和有机微粒作为食物，因此可以起到提高出水水质的作用。原生动物和微型动物还可作为指示生物来推测废水处理的效果和系统运行是否正常。如果活性污泥系统运转不正常，出水水质差，则原生动物以游泳型的纤毛类为主，如草履虫（Paramecium）。如果运转正常，出水良好，原生动物则以固着的纤毛类为主，例如钟虫、累枝虫（Epistylis）等，并有后生动物出现，如轮虫、甲壳虫和线虫。二、活性污泥的组成パラメシウム（ゾウリムシ）污泥性状不好时出现的一种原生动物。草履虫：单细胞原生动物，雌雄同体，寿命时间为一昼夜左右。ボルティケラ污泥状态良好时常见到的一种原生动物钟虫：因体形如倒置的钟而得名。能促进活性污泥的凝絮作用活性污泥法水处理过程微生物的增殖与变迁原生动物称之为活性污泥系统中的指示性生物。活性污泥法的基本流程

活性污泥的组成3.活性污泥的评价指标任务一活性污泥法基本概念和工艺流程

评价活性污泥的工作状态，除了根据其中微生物种类、数量来判断外，还主要根据以下参数来分析控制活性污泥的处理过程。（1）混合液悬浮固体（MLSS，MixedLiquorSuspendedSolids）

MLSS为1L曝气池混合液中所含悬浮固体的干重，单位为g/L或mg/L，一般活性污泥的MLSS控制在2g/L～4g/L。MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMa:活性污泥中具有活性的细胞部分Me：微生物代谢残留物，这部分物质无活性难于生物降解。Mi：难于降解的有机物Mii：附着在活性污泥上的无机物有机物无机物(一)生物量指标三．活性污泥的评价指标（2）混合液挥发性悬浮固体（MLVSS，MixedLiquorVolatileSuspendedSolids

）

为1L混合液中所含挥发性悬浮固体（指能被完全燃烧的物质）的重量，单位用g/L表示，为MLSS

中的有机物部分。一般城市污水的MLVSS与MLSS之比在0.75～0.85左右。MLVSS=Ma+Me+Mi

(一)生物量指标三．活性污泥的评价指标有机物（1）污泥沉降比（SV，%）

SV是指一定量的混合液静置30min以后，沉降的污泥体积与原混合液体积之比，以百分数表示。正常的污泥在静置30分钟后，可接近最大密度，所以SV反映了曝气池正常运行的污泥量。控制剩余污泥的排放量及时反映污泥膨胀（难以沉降）等异常现象

SV易测且便于说明问题，是评价活性污泥特征的重要指标。一般城市污水的SV值在15%～30%左右。

SV应用1000mL或100mL量筒测定。（二）沉降性指标

SVI又称污泥指数，指曝气池混合液经30min静置沉降后污泥的体积与干重之比。SVI＝SVMLSS(g/mL)(mL/g)（2）污泥容积系数（SVI）

它反映活性污泥的凝聚性和沉降性，一般SVI控制在70～100之间为好。SVI

过低，沉降性能虽好，污泥活性差；SVI

过高，表明污泥已发生膨胀。习惯上只称数字不带单位（二）沉降性指标（2）污泥容积系数（SVI）一般认为SVI在100~200时，污泥沉降性能良好。当SVI>200时，污泥沉降性差，污泥膨胀。θc——污泥龄（生物固体平均停留时间），d；ΔX——曝气池内每日增长的活性污泥量，即应排出系统外的活性污泥量，kg/d；VX——曝气池内活性污泥总量，kg。

曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的（剩余）污泥量之比。又称固体平均停留时间（SRT）、生物固体平均停留时间（BSRT）、细胞平均停留时间（MSRT）。它是指在曝气池内，微生物从其生成到排出的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。单位:d（三）污泥龄（sludgeage）水力停留时间（HRT）每日排出系统外的活性污泥量，包括作为剩余污泥排出的和随处理水流出的，其表示式为：式中：Qw——作为剩余污泥排放的污泥量，m3/d；Xr——剩余污泥浓度，kg/m3；Xe——排放的处理水中悬浮固体的浓度，kg/m3。因此，θc值计算公式为：在一般条件下，Xe值极低，可忽略不计，上式可简化为：（三）污泥龄（sludgeage）小结——活性污泥法基本概念和工艺流程活性污泥法的基本流程

活性污泥反应器——曝气池核心二次沉淀池固液分离污泥回流系统补充微生物，接种曝气与空气扩散系统活性污泥的组成具有代谢功能活性的微生物群体，Ma微生物内源代谢和自身氧化的残留物，Me由原污