《水污染控制技术》课件-5.3活性污泥性能指标与主要设计、运行参数

活性污泥法任务3活性污泥性能指标与主要设计、运行参数1活性污泥性能指标2活性污泥法设计、运行参数活性污泥性能指标MLSS：混合液悬浮固体质量浓度（mg/L)MLVSS：混合液挥发性悬浮固体质量浓度（mg/L)MLNVSS：非挥发性悬浮固体质量浓度质量浓度（mg/L)1.活性污泥数量指标——按有机性和无机性处理生活污水的活性污泥MLVSS:55％-75％MLNVSS:25％-45％活性污泥性能指标1.活性污泥数量指标——按有机性和无机性一般在活性污泥曝气池内常保持MLSS浓度在2000～6000mg/L之间，多为3000～4000mg/L。MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMLVSS=Ma+Me+MiMa:具有代谢功能活性的微生物

Me:微生物（主要是细菌）内源代谢、自身氧化的残留物

Mi:原污水挟入的难生物降解的惰性有机物质

Mii:原污水挟入的无机物质

活性污泥性能指标2.活性污泥的沉降浓缩性能指标（1）污泥沉降比（SV）定义：又称30min沉降率，取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，以沉淀活性污泥的体积占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。功能：SV反应了曝气池正常运行的污泥量，可用于控制剩余污泥排放量，同时通过它能及早发现污泥膨胀等异常现象的发生。正常范围：15％-30%（生活污水曝气池）缺陷：SV不能确切表示污泥沉降性能活性污泥性能指标SV的测定0min15min30min活性污泥性能指标（2）污泥体积指数（SVI）定义：曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g干污泥所形成的污泥体积(ml/g)。功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；

SVI＜100，沉淀性能良好；

SVI＝100～200，沉淀性能一般；

SVI＞200，沉淀性能较差，易膨胀。正常范围：50～150（生活污水）活性污泥性能指标（3）SVI与二沉池回流比及回流污泥浓度的关系假定二沉池出水不夹带活性污泥，二沉池中污泥增长为0。在稳定状态下，对二沉池作生物量平衡，有：xR——回流污泥浓度，mg/l;R——污泥回流比（回流污泥量/曝气池进水量）；X——混合液污泥浓度，mg/l.活性污泥性能指标（3）SVI与二沉池回流比及回流污泥浓度的关系用30min沉淀后污泥浓度代表二沉池污泥浓度，则有：引入修正系数，并可得曝气池混合液污泥浓度，有：活性污泥性能指标3.活性污泥的活性评定指标定义：指单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，其单位为mgO2/(gMLVSS·h)或mgO2/(gMLSS·h)。影响因素：DO、底物浓度、污泥龄及其污水中有机物的生物氧化难易程度功能：指示入流污水是否有太多的难降解物质，以及活性污泥是否中毒。正常范围：8～20mgO2/(gMLVSS·h)。活性污泥的比耗氧速率SOUR（OUR）活性污泥性能指标4.活性污泥的生物相指标（1)正常情况下，细菌以菌胶团形式存在，游离细菌多是活性污泥处于不正常状态的特征（2)丝状菌：球衣细菌、白硫细菌（4)曝气不足时，活性污泥恶化，出现的原生动物主要是滴虫、屋滴虫、侧滴虫及波豆虫、肾形虫、草履虫等；曝气过度时，出现的原生动物是变形虫（3)一般以钟虫作为活性污泥法的特征指示生物活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（1）污泥负荷（Ns或L）定义：单位时间内，单位重量的活性污泥所能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量，其单位为kg（BOD）/kg（MLSS）·d。污泥负荷也可称为食物与微生物比值，即F/M，工程上用BOD-污泥负荷（Ns）。Ns过高会引起污泥膨胀，正常范围：0.3～0.6kg（BOD）/kg（MLSS）·d。活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（1）污泥负荷（Ns或L）F——指BOD、COD（有机物或营养物）Sa——进水BOD，mg/LM——污泥，一般以MLVSS表示Se——出水BOD，mg/LQ——污水流量，m3/dX——MLSS，mg/LV——曝气池容积，m3

Sr——去除BOD，mg/LNs——BOD-污泥负荷Nrs——BOD-污泥去除负荷活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（2)容积负荷率（Nv或Lv）定义：指单位曝气池容积，在单位时间内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD），kg（BOD）/m3·d。Ns值与Nv值之间的关系为:活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率采用较高的BOD污泥负荷率，将加快有机物的降解速率与活性污泥增长速率，降低曝气池的容积，在经济上比较适宜，但处理水水质未必能够达到预定的要求。采用较低的BOD污泥负荷率，有机物的降解速率和活性污泥的增长速率，都将降低，曝气池的容积加大，基建费用有所增高，但处理水的水质可提高。污泥负荷率的技术经济意义:活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（3）污泥负荷与处理效率的关系BOD负荷增大，BOD去除率下降。负荷在0.4kgBOD/kgMLSS·d以下时，BOD去除率90％以上。不同的底物，L-η关系有很大差别。醛类、酚类的分解需特种微生物，当污泥负荷超过某一值后，BOD去除率显著下降。活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（4）污泥负荷与温度、污泥体积指数的关系①污泥负荷与温度的关系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，降低废水的粘性，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化。不利影响：水温过高，微生物受到抑制；水温的变化速率对污泥分离效果也有很大影响。活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（4）污泥负荷与温度、污泥体积指数的关系低SVI负荷区2高SVI负荷区2高SVI负荷区1低SVI负荷区1低SVI负荷区3高负荷：1.5－

2.0kgBOD/kgMLSS·d；中负荷：0.2－

0.4kgBOD/kgMLSS·d；低负荷：0.03－0.05kgBOD/kgMLSS·d②污泥负荷与污泥体积指数的关系活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（5）污泥负荷对污泥生成量的影响活性污泥在混合液中的浓度净增长速度为式中Y—微生物增长常数,一般取0.35～0.8mgMLVSS/mgBOD5；

kd—微生物自身氧化率,一般取0.05～0.1d-1。活性污泥法设计、运行参数(1)污泥负荷与容积负荷率（5）污泥负荷对污泥生成量的影响在工程上常采用平均值计算，即式中Δx：每天污泥增加量，kg/d；

a：污泥合成系数，a=0.30－0.72,平均为0.52；

b：污泥自身氧化系数，d-1，b＝0.02～0.18，平均为0.07。活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（6）污泥负荷对需氧量的影响高污泥负荷时，废水在系统中的停留时间短，一些只被吸附而未经氧化的有机物可能随污泥排出处理系统，使去除单位BOD的需氧量减少。在低负荷下，有机物彻底氧化，甚至过量自身氧化，因此需氧量值耗大。从需氧量看，高负荷系统比低负荷系统经济。活性污泥法设计、运行参数1.污泥负荷与容积负荷率（6）污泥负荷对需氧量的影响过程总需氧量包括有机物去除（用于分解和合成）的需氧量以及有机体自身氧化需氧量之和。在工程上，表示为：式中O2：每日系统需氧量，kg/d；a’：有机物代谢的需氧系数，kg/kgBOD;a’＝0.25～0.76b’：污泥自身氧化需氧系数，kg/kgMLSS.d;b’＝0.10～0.37活性污泥法设计、运行参数2.平均水力停留时间(曝气时间)t（HRT）定义：指污水进入污水处理构筑物（沉淀池、曝气池）后，在构筑物中的平均停留时间，也称曝气时间t，常以小时（h）计。QVt=式中：V

—构筑物容积，m3；

Q—

污水流量，m3/h。活性污泥法设计、运行参数3.污泥龄（θc或SRT）定义：指在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比，常以天（d）计。即：式中：θc—污泥龄（生物固体平均停留时间），d；

△X—曝气池内每日增长的活性污泥量，