生化处理活性污泥法 2.pdf

Department of Environmental Science and Engineering 水处理工程（二）水处理工程（二）生化处理活性污泥法生化处理活性污泥法 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 2.4 2.4 活性污泥反应动力学及其应用活性污泥反应动力学及其应用 2.5 2.5 曝气传质计算曝气传质计算 2.6 2.6 曝气池的构造和设计曝气池的构造和设计 2.7 2.7 运行和管理运行和管理 2 2 活性污泥法活性污泥法 Department of Environmental Science and Engineering 2 2 活性污泥法活性污泥法 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 本节讲授内容：Department of Environmental Science and Engineering 兴趣是最好的老师！1、活性污泥固体物质的主要组成是什么？2、活性污泥浓度如何表示？3、SV,SVI含义是什么？如何用此估算污泥浓度？对于一般污水生物处理其控制范围为多少？4、活性污泥增长曲线中三条曲线分别代表什么？一般用什么指标来控制活性污泥的增长阶段？5、活性污泥法的基本流程是什么？活性污泥的主要净化过程包括几个过程？6、影响活性污泥微生物生理活动的主要因素有哪些？Department of Environmental Science and Engineering 活性污泥法于活性污泥法于19141914年年由由ArdernArdern和和RockettRockett在英国曼彻斯特创在英国曼彻斯特创建成实验厂，是利用河流自净原理的人工强化高效污水处理工建成实验厂，是利用河流自净原理的人工强化高效污水处理工艺，已有将近艺，已有将近100100年的历史。年的历史。近几十年来，在对其生物反应和净化机理进行深入研究、探近几十年来，在对其生物反应和净化机理进行深入研究、探讨和微生物学、细胞学在污水生化处理上的新的应用进展，活讨和微生物学、细胞学在污水生化处理上的新的应用进展，活性污泥法在生物学、反应动力学理论方面以及在工艺方面都得性污泥法在生物学、反应动力学理论方面以及在工艺方面都得到了长足地发展，出现了到了长足地发展，出现了多种能够适应各种条件多种能够适应各种条件的工艺流程，的工艺流程，生活污水、城市污水以及有机性工业废水的主体处理技术，生活污水、城市污水以及有机性工业废水的主体处理技术，在当前污水处理技术领域中，活性污泥法是在当前污水处理技术领域中，活性污泥法是应用最为广泛应用最为广泛的技的技术之一。术之一。2 2 活性污泥法活性污泥法 概概 述述 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 基本原理基本原理 活性污泥的性质和性能活性污泥的性质和性能 活性污泥法净化废水的基本流程活性污泥法净化废水的基本流程 活性污泥指标活性污泥指标 活性污泥法的分类活性污泥法的分类 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法有机废水的一类好氧生物处理方法 这种生物絮体叫做活性污泥这种生物絮体叫做活性污泥 它由好氧生物它由好氧生物（包括细菌包括细菌、真菌真菌、原生动物和后生动物原生动物和后生动物）及其代谢的和吸附的有机物及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成无机物组成，具有降解废具有降解废水中有机污染物水中有机污染物（也有些可部分利用无机物也有些可部分利用无机物）的能力的能力 基本原理基本原理 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 物理性能物理性能“菌胶团”菌胶团”“生物絮凝体”“生物絮凝体”颜色：褐色颜色：褐色、（土土）黄色黄色、铁红色铁红色 气味：泥土味气味：泥土味（城市污水城市污水）比重：略大于比重：略大于1 1 （1 1.002002 1 1.006006）粒径：粒径：0 0.0202 0 0.2 2 mmmm 比表面积：比表面积：2020 100100cmcm2 2/ml=/ml=20002000-1000010000m m2 2/m/m3 3 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 生化性能生化性能 1）有机物）有机物7585%活细胞（活细胞（Ma）2）微生物内源代谢的残留物微生物内源代谢的残留物（Me）3）吸附的原废水中难于生物降解的有机物吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi）4）无机物质无机物质（Mii）活性污泥的含水率：活性污泥的含水率：99.299.2 99.8%99.8%固体物质的组成：固体物质的组成：返回污泥指标部分 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物 活性污泥中的微生物群体主要由活性污泥中的微生物群体主要由各种细菌和原生动物各种细菌和原生动物组组成，此外，还存活着真菌和以轮虫为主的后生动物。成，此外，还存活着真菌和以轮虫为主的后生动物。有机物、细菌、原生动物和有机物、细菌、原生动物和后生动物组成一个小型的相后生动物组成一个小型的相对稳定的生态系统和食物链对稳定的生态系统和食物链 生化性能生化性能 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 A、细菌、细菌 活性污泥微生物中的细菌以异养型的原核细菌为主，在活性污泥微生物中的细菌以异养型的原核细菌为主，在正常成熟的活性污泥上，细菌的数量大致介于正常成熟的活性污泥上，细菌的数量大致介于107-108个个/ml活性污泥之间。活性污泥之间。可能的优势菌种：可能的优势菌种：产碱杆菌属、芽胞杆菌属、动胶杆菌产碱杆菌属、芽胞杆菌属、动胶杆菌属、假单胞菌属、从毛单胞菌属和大肠埃希式杆菌属、假单胞菌属、从毛单胞菌属和大肠埃希式杆菌等等 芽胞杆菌属芽胞杆菌属 生化性能生化性能 活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物 活性污泥净化功能最活跃的成分活性污泥净化功能最活跃的成分 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 生化性能生化性能 活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物 1）多属于好氧和兼性异养型的原核细菌多属于好氧和兼性异养型的原核细菌 2）在有氧条件下在有氧条件下，具有较强的分解有机物的功能具有较强的分解有机物的功能 3）具有较高的增殖速率具有较高的增殖速率，其世代时间仅为其世代时间仅为20 30分钟分钟 4）其中的动胶杆菌具有将大量细菌结成为其中的动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团菌胶团”的功的功能能。细菌特征细菌特征 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 生化性能生化性能 活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物 真菌真菌出现一般与水质有关出现一般与水质有关，一些霉菌常出现于一些霉菌常出现于pH值值较低的污水中较低的污水中，丝状真菌具有分解碳水化合物丝状真菌具有分解碳水化合物、脂肪脂肪、蛋蛋白质及其他含氮化合物的功能白质及其他含氮化合物的功能，并与絮体的形成有关并与絮体的形成有关，大量异常地增殖会引发污泥膨胀现象大量异常地增殖会引发污泥膨胀现象。丝状菌的异常增殖丝状菌的异常增殖是活性污泥膨胀的主要诱因之一是活性污泥膨胀的主要诱因之一。B、其它微生物、其它微生物 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 生化性能生化性能 活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物 原生动物原生动物活性污泥中存活活性污泥中存活的原生动物有肉足虫的原生动物有肉足虫、鞭毛虫鞭毛虫和纤毛虫等和纤毛虫等3类类。B、其它微生物、其它微生物 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 Department of Environmental Science and Engineering 原生动物在活性污泥反应过程中数量和种类的增长与替变的关系原生动物在活性污泥反应过程中数量和种类的增长与替变的关系 变形虫 豆形虫、肾形虫、草履虫 钟虫、等枝虫、独缩虫 返回污泥指标部分 残留食物量 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 生化性能生化性能 活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物 后生动物后生动物（主要指轮虫主要指轮虫）在活性污泥系统中是不经常出在活性污泥系统中是不经常出现的现的，仅在处理水质优异的完仅在处理水质优异的完全氧化型的活性污泥系统全氧化型的活性污泥系统，如如延时曝气活性污泥系统中出现延时曝气活性污泥系统中出现，因此轮虫出现是水质非常稳定因此轮虫出现是水质非常稳定的标志的标志 B、其它微生物、其它微生物 活性污泥的性质及性能活性污泥的性质及性能 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥法净化废水的基本流程活性污泥法净化废水的基本流程 初初 次次沉淀池沉淀池 废水废水 曝气池曝气池 二二 次次 沉淀池沉淀池 出水出水 空气空气 剩余活性污泥剩余活性污泥 回流污泥回流污泥 净化水排出净化水排出 预处理预处理 混合、曝气混合、曝气 固液分离固液分离 在曝气池内，有机物被活性污泥吸附，吸收和氧化在曝气池内，有机物被活性污泥吸附，吸收和氧化 大部分污泥回流，与进入的废水混合大部分污泥回流，与进入的废水混合 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 净化过程净化过程 活性污泥法净化废水的基本流程活性污泥法净化废水的基本流程 吸附吸附 微生物的代谢微生物的代谢 凝聚与沉淀凝聚与沉淀 污泥污泥 净化水净化水 大的比表面积大的比表面积 活性污泥活性污泥 吸附悬浮状态和胶态的有机物吸附悬浮状态和胶态的有机物 合成代谢合成代谢 分解代谢分解代谢 凝聚：形成大的菌胶团凝聚：形成大的菌胶团 沉淀：活性污泥颗粒与废水分离沉淀：活性污泥颗粒与废水分离 废水废水 BOD 吸附 降解 曝气过程 Department of Environmental Science and Engineering （1）废水中含有足够的可溶性易降解有机物废水中含有足够的可溶性易降解有机物（2）混合液含有足够的溶解氧混合液含有足够的溶解氧（3）活性污泥在池内呈悬浮状态活性污泥在池内呈悬浮状态（4）活性污泥连续回流活性污泥连续回流，及时排除剩余污泥及时排除剩余污泥，使混合液保使混合液保持一定浓度的活性污泥持一定浓度的活性污泥（5）没有对微生物有毒有害的物质流入没有对微生物有毒有害的物质流入 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥法净化废水的基本流程活性污泥法净化废水的基本流程 活性污泥系统有效运行的基本条件是：活性污泥系统有效运行的基本条件是：Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥指标活性污泥指标 活性污泥的主要指标有：活性污泥的主要指标有：指一定量的曝气池混合液静置指一定量的曝气池混合液静置30min后，沉淀污泥与原混合液的体积比（用后，沉淀污泥与原混合液的体积比（用百分数百分数表示），即表示），即 污泥沉降比（污泥沉降比（SV）混合液经）混合液经30min沉沉降后的污泥体积降后的污泥体积/混合液体积混合液体积 1、污泥沉降比、污泥沉降比 2、污泥浓度、污泥浓度 3、污泥容积指数、污泥容积指数 4、生物相指示、生物相指示（1）污泥沉降比）污泥沉降比 沉降比正常范围沉降比正常范围1530 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥指标活性污泥指标 指指1升混合液内所含的悬浮固体（常表示升混合液内所含的悬浮固体（常表示为为MLSS）或挥发性悬浮固体（）或挥发性悬浮固体（MLVSS）的重量，单位为的重量，单位为g/l或或mg/l表示。表示。污泥浓度污泥浓度 微生物的浓度微生物的浓度 间接代表？间接代表？活性污泥的主要指标有：活性污泥的主要指标有：1、污泥沉降比、污泥沉降比 2、污泥浓度、污泥浓度 3、污泥容积指数、污泥容积指数 4、生物相指示、生物相指示（2）污泥浓度）污泥浓度 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥指标活性污泥指标（2）污泥浓度）污泥浓度 活性污泥的主要指标有：活性污泥的主要指标有：1、污泥沉降比、污泥沉降比 2、污泥浓度、污泥浓度 3、污泥容积指数、污泥容积指数 4、生物相指示、生物相指示 MLSS=Ma+Me+Mi+Mii MLVSS=Ma+Me+Mi 一般在活性污泥曝气池内常保持一般在活性污泥曝气池内常保持MLSS浓度在浓度在26g/l之间，多数为之间，多数为34g/l MLSS与与MLVSS之间以及之间以及MLSS与与活性微生物量之间具有相对稳定的活性微生物量之间具有相对稳定的相关关系，代表微生物的浓度还是相关关系，代表微生物的浓度还是可行的，多用可行的，多用MLSS Department of Environmental Science and Engineering 1、污泥沉降比、污泥沉降比 2、污泥浓度、污泥浓度 3、污泥容积指数、污泥容积指数 4、生物相指示、生物相指示 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 )/(10LgMLSSSVSVI的百分数活性污泥指标活性污泥指标（3）污泥容积指数）污泥容积指数 曝气池混合液经曝气池混合液经30min沉淀后，沉淀后，1g干污泥干污泥所占有所占有沉淀污泥沉淀污泥容积的毫升容积的毫升数，单位为数，单位为ml/g，但一般不标注。，但一般不标注。活性污泥的主要指标有：活性污泥的主要指标有：)/()/(LgMLSSlmlSVSVI SVI的计算式为：的计算式为：Department of Environmental Science and Engineering 例如例如，曝气池混合液污泥沉降比曝气池混合液污泥沉降比（SV）为为 20，污泥浓度为污泥浓度为 2.5g/L，则污泥容积指数为则污泥容积指数为 SVI2010/2.5=80 污泥容积指数污泥容积指数 SVI反映了活性污泥的凝聚沉淀性。反映了活性污泥的凝聚沉淀性。SVI较高，表示较高，表示SV值较大，值较大，沉淀性差；沉淀性差；SVI较小，污泥颗粒密实，矿化度高，沉淀性能好；较小，污泥颗粒密实，矿化度高，沉淀性能好；太低，吸附性能和活性都较差。通常太低，吸附性能和活性都较差。通常SVI100,沉淀性能良好，沉淀性能良好，100200时，沉淀性一般；而当时，沉淀性一般；而当 SVI200时，沉淀性较差，污时，沉淀性较差，污泥易膨胀。泥易膨胀。一般常控制一般常控制SVI在在50150之间为宜，但据废水性质不同，也之间为宜，但据废水性质不同，也有差异。如废水溶解性有机物含量高时，通常的有差异。如废水溶解性有机物含量高时，通常的SVI值可能较值可能较高。相反，废水中含无机性悬浮物较多时，正常的高。相反，废水中含无机性悬浮物较多时，正常的SVI值可能值可能较低。较低。)/(10LgMLSSSVSVI的百分数 Department of Environmental Science and Engineering 讨论回流比对污泥浓度的影响：讨论回流比对污泥浓度的影响：x（1+R）=xRR(二沉池物料平衡二沉池物料平衡)（2-4）X混合液污泥浓度混合液污泥浓度mg/L R污泥回流比污泥回流比 XR回流污泥中悬浮固体回流污泥中悬浮固体（污泥污泥）浓度浓度mg/L QQRRawarXQQXRRQX)1(QQw曝气池 V、Xa、Se 二沉池 Q、S0 Q(1+R)Xa、Se Xe、Se RQ、Xr、Se(Q-Qw)Qw，XR Department of Environmental Science and Engineering 以以30min静置沉淀后的污泥代表二次沉淀池的沉淀污泥，则静置沉淀后的污泥代表二次沉淀池的沉淀污泥，则 xR106/SVI（mg/L）(2-5)但是，沉淀时间、池深等许多差异，引入修正系数但是，沉淀时间、池深等许多差异，引入修正系数f，即：，即：xRf106/SVI (2-6)试验测定：试验测定：SVI高，停留时间高，停留时间45h，f2；SVI低，停留时间低，停留时间2030min，f0.5；通常通常t=2h，回流污泥的，回流污泥的SVI略小于曝气池中略小于曝气池中SVI，两者比值为两者比值为0.8，f可取可取1.2，即即 xR1.2106/SVI (2-7)，代入，代入2-4得：得：（近似计算值因为沉淀了近似计算值因为沉淀了30分钟分钟）SVIRRx61012.1（2-8）Department of Environmental Science and Engineering 图图2 2-3 3回流污泥回流污泥SVISVI与与MLSSMLSS及及 回流比的关系图回流比的关系图知其知其2可求其一可求其一 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥指标活性污泥指标（4）生物相指示）生物相指示 一般都以一般都以钟虫属钟虫属作为活性污泥法的作为活性污泥法的特征指示生物。特征指示生物。活性污泥中出现的微生物主要是细活性污泥中出现的微生物主要是细菌、放线菌、真菌、原生动物和少菌、放线菌、真菌、原生动物和少数其它微型动物。通常情况下，细数其它微型动物。通常情况下，细菌以菌以菌胶团菌胶团形式存在。形式存在。活性污泥的主要指标有：活性污泥的主要指标有：1、污泥沉降比、污泥沉降比 2、污泥浓度、污泥浓度 3、污泥容积指数、污泥容积指数 4、生物相指示、生物相指示 Department of Environmental Science and Engineering 若干个狭长的流槽，废水从一端进入，另一端流出。可分为平行水若干个狭长的流槽，废水从一端进入，另一端流出。可分为平行水流（并联）式和转折水流（串联）式两种。流（并联）式和转折水流（串联）式两种。2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥法的分类活性污泥法的分类 按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式分类：按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式分类：推流式活性污泥曝气池推流式活性污泥曝气池 完全混合式活性污泥曝气池完全混合式活性污泥曝气池 废水进入曝气池后废水进入曝气池后，在搅拌下立即与池内活性污泥混合液混合在搅拌下立即与池内活性污泥混合液混合，从而从而使进水得到良好的稀释使进水得到良好的稀释，污泥与废水得到充分混合污泥与废水得到充分混合，可以最大限度地可以最大限度地承受废水水质变化的冲击承受废水水质变化的冲击。Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥法的分类活性污泥法的分类 推流式活性污泥曝气池推流式活性污泥曝气池 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥法的分类活性污泥法的分类 完全混合式活性污泥曝气池完全混合式活性污泥曝气池 Department of Environmental Science and Engineering 2.1 2.1 基本原理和分类基本原理和分类 活性污泥法的分类活性污泥法的分类 按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式分类：按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式分类：按供氧方式，活性污泥可分为鼓风曝气式和机械曝气式两大类按供氧方式，活性污泥可分为鼓风曝气式和机械曝气式两大类 鼓风曝气鼓风曝气 Department of Environmental Science and Engineering 表面曝气 潜水曝气 机械曝气式机械曝气式 Department of Environmental Science and Engineering 2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 式中：式中：Q废水量，废水量，m3/d S0废水中有机质浓度，废水中有机质浓度，kg/m3 X曝气池中活性污泥的浓度，曝气池中活性污泥的浓度，kg/m3 V曝气池体积，曝气池体积，m3 F/M即即活性污泥系统有机负荷率活性污泥系统有机负荷率，又称，又称BOD污泥负荷污泥负荷。它表示曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内承受的它表示曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内承受的有机基质量。可用有机基质量。可用NS表示。表示。定义：定义：F/MF/M 计算公式：计算公式：(kgBOD/kgMLSS d)VXQSMFNS0:Department of Environmental Science and Engineering BOD、COD下降很少下降很少（1）适应期）适应期 对污水适应过程对污水适应过程 不增殖不增殖 产生变异，以适应新环境产生变异，以适应新环境 2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 Department of Environmental Science and Engineering （2）对数增殖期）对数增殖期 以最高速率增殖以最高速率增殖 营养异常丰富，营养异常丰富，F/M很高很高 污泥絮凝沉淀性能差污泥絮凝沉淀性能差 2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 （1）适应期）适应期 Department of Environmental Science and Engineering （3）减衰增殖期）减衰增殖期 营养浓度成为控制因素营养浓度成为控制因素 衰亡与增殖相抵消衰亡与增殖相抵消 污泥不再增长污泥不再增长 污泥絮凝沉淀和降解污泥絮凝沉淀和降解性能好性能好 2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 （2）对数增殖期）对数增殖期（1）适应期）适应期 F/M继续下降继续下降 Department of Environmental Science and Engineering （4）内源呼吸期）内源呼吸期 营养消耗殆尽营养消耗殆尽 活性污泥量减少活性污泥量减少 消耗自身维持生命消耗自身维持生命 污水处理通常控制在减衰增殖期或内源呼吸期的初期污水处理通常控制在减衰增殖期或内源呼吸期的初期 2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 （3）减衰增殖期）减衰增殖期（2）对数增殖期）对数增殖期（1）适应期）适应期 F/M降到最低降到最低 Department of Environmental Science and Engineering 控制出口处的增值期：控制出口处的增值期：污泥微生物的增殖期污泥微生物的增殖期，主要由主要由F/M值所值所控制控制，处于不同增长期的活性污泥处于不同增长期的活性污泥其性能不同其性能不同，处理水质也处理水质也不同不同通过通过FM值的调正值的调正，能够使曝气池内的活性污泥能够使曝气池内的活性污泥，主要主要是在是在出口处出口处的活性污泥处于我们所要求达到的增殖期的活性污泥处于我们所要求达到的增殖期。及时排泥保持污泥平衡及时排泥保持污泥平衡：活性污泥处理系统处于稳定正常状态活性污泥处理系统处于稳定正常状态，条件之一是使曝气池内的活性泥浓度保持相对稳定状态条件之一是使曝气池内的活性泥浓度保持相对稳定状态。活性活性污泥反应的结果使活性污泥在量上所增长污泥反应的结果使活性污泥在量上所增长！这样每天必须从系这样每天必须从系统中排出数量相当于增长的污泥量统中排出数量相当于增长的污泥量。使使排出量与增长量排出量与增长量保持平保持平衡衡。？完全混合曝气池和推流曝气池完全混合曝气池和推流曝气池F/M控制有何不同控制有何不同？2.2 2.2 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 通过怎样的措施实现污泥增长控制？Department of Environmental Science and Engineering 推流式活性污泥推流式活性污泥，随着水流的过程，底物降解，微，随着水流的过程，底物降解，微生物增长生物增长F/M沿程变化，系统处于生长曲线某一段沿程变化，系统处于生长曲线某一段上。上。完全混合式曝气池完全混合式曝气池，池内各点水质均匀，池内各点水质均匀，F/M一定，一定，系统处于生长曲线某一点上工作。运行时，可以调系统处于生长曲线某一点上工作。运行时，可以调节节FM，使曝气池处于良好的工况条件下工作。，使曝气池处于良好的工况条件下工作。Department of Environmental Science and Engineering 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 溶解氧溶解氧 水温水温 营养物质营养物质 pHpH值值 有毒物质有毒物质 Department of Environmental Science and Engineering 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 溶解氧（溶解氧（DODO）好氧生物处理技术好氧生物处理技术。在用活性污泥法处理废水过程中应保在用活性污泥法处理废水过程中应保持一定浓度的溶解氧持一定浓度的溶解氧。供氧不足供氧不足（低于低于 0 0.6 6mg/Lmg/L），溶解溶解氧浓度过低氧浓度过低，就会使活性污泥微生物正常的代谢活动受到就会使活性污泥微生物正常的代谢活动受到影响影响，净化功能下降净化功能下降，且易于滋生丝状菌且易于滋生丝状菌，产生污泥膨胀产生污泥膨胀现象现象。混合液溶解氧浓度过高混合液溶解氧浓度过高，氧的转移效率降低氧的转移效率降低，会增高所需会增高所需动力费用动力费用。根据经验根据经验，在曝气池在曝气池出口处出口处的混合液中的溶解氧浓度保持的混合液中的溶解氧浓度保持在在2 2mg/Lmg/L左右左右，就能够使活性污泥保持良好的净化功能就能够使活性污泥保持良好的净化功能。VrVXbQSaO2 Department of Environmental Science and Engineering 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 水温水温 活性污泥微生物的最适温度范围是1530。降低到10以下通过 驯化也可适应，需要降低污泥负荷。水温高时可以采用较高的污泥负荷运行。Department of Environmental Science and Engineering 水温由21变为38.2,SVI曲线波形变缓，污泥膨胀负荷升高。21时膨胀负荷0.61.5kgBOD/(kgMLSSd),水温为38.2膨胀负荷变为1.3 3.5kgBOD/(kgMLSSd)。水温较高时可以选用较高的污泥负荷，不致污泥膨胀。Department of Environmental Science and Engineering 水温的变化速率对污泥分离效果也有很大影响。水温突变，在二沉池形成密度股流和短流现象，降低沉淀效率。温度变化在0.3/h，即显示影响，如达到0.7/h并持续3 4小时,污泥结构变得松散原生生物改变形态。2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 水温水温 Department of Environmental Science and Engineering 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 营养物质营养物质 微生物细胞的组成物质有碳微生物细胞的组成物质有碳、氢氢、氧氧、氮等几种氮等几种元素元素，约占约占90909797，其余的其余的3 31010为无机元素为无机元素，其中磷的含量最高其中磷的含量最高，达达5050%。生活污水和城市废水含有足够的各种营养物质生活污水和城市废水含有足够的各种营养物质，但某些工业废水却不然但某些工业废水却不然，例如石油化工废水和制浆例如石油化工废水和制浆废水缺乏氮废水缺乏氮、磷等物质磷等物质。用活性污泥法处理这一类用活性污泥法处理这一类废水废水，必须考虑投加适量的氮必须考虑投加适量的氮、磷等物质磷等物质，以保持以保持废水中的营养平衡废水中的营养平衡。Department of Environmental Science and Engineering 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 营养物质营养物质 微生物对氮和磷的需要量可按微生物对氮和磷的需要量可按BODBOD:N N:P=P=100100：5 5：1 1来计算来计算。微生物对氮与磷的需要量还与剩余污泥量有关微生物对氮与磷的需要量还与剩余污泥量有关，即与污泥龄和即与污泥龄和微生物比增殖速率有关微生物比增殖速率有关，就此还可用下式计算：就此还可用下式计算：氮的需要量氮的需要量0 0.122122 X X 磷的需要量磷的需要量0 0.023023 X X 式中式中 X X活性污泥增长量活性污泥增长量（以以MLVSSMLVSS计计）；kg/dkg/d；0 0.122122、0 0.023023分别为生物体内氮和磷所占的比例分别为生物体内氮和磷所占的比例 在微生物细胞组成的无机元素中在微生物细胞组成的无机元素中，还有钾还有钾、镁镁、钙钙、硫硫、钠以钠以及微量的铁及微量的铁、铜铜、锰锰、硼和铝硼和铝、硅等硅等。（McCarty 提出提出C60H87O23N12P 分子量分子量1374,N的比例的比例0.122，P的比例的比例0.023.）。Department of Environmental Science and Engineering 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 pHpH值值 活性污泥微生物的最适pH值介于6.58.5之间、如pH值降至4.5以下，原生动物全部消失，真菌将占优势，易于产生污泥膨胀现象。当pH值超过9.0时，微生物的代谢速率将受到影响。微生物的代谢活动能够改变环境的pH值，如微生物对含氮化合物的利用，由于脱氨作用而产酸，从而使环境的pH值下降；由于脱羧作用而产生碱性胺，又使pH值上升，因此，混合液本身是具有一定的缓冲作用的。Department of Environmental Science and Engineering 2.3 2.3 活性污泥净化反应的影响因素活性污泥净化反应的影响因素 有毒物质有毒物质 对微生物有毒害作用或抑制作用的物质较多，大致可分为重金属、氰化物、S2-、卤族元素及其化合物等无机物质；酚、醇、醛、染料等有机化合物。有机负荷率有机负荷率 活性污泥系统有机负荷率，又称活性污泥系统有机负荷率，又称BODBOD污泥负荷。污泥负荷。它表示曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间它表示曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内承受的有机基质量。内承受的有机基质量。(kgBOD/kgMLSS d)XVQSMF0:Department of Environmental Science and Engineering decKVXssQY)(10decKVXQSMFY:1dcKMFY:1dcKYq 1VssQdtdse)(0XdtdSqu大的F:M值导致小的（污泥龄）值，而小的F:M值导致大（污泥龄）值。污泥负荷作为设计标准，还是以污泥龄作为设计标准。P256:图13-6作为污泥负荷设计运行依据 有机负荷率有机负荷率 Department of Environmental Science and Engineering 三个低SVI的负荷区和两个高的SVI的负荷区。第一波峰：低负荷污泥沉淀性差，丝状菌竞争能力强 第二波峰：高负荷污泥沉淀性也差：营养充分，菌胶团持水性特别好，沉淀性也差 第一波峰 第二波峰 有机负荷率有机负荷率 Department of Environmental Science and Engineering （1 1）画图说明活性污泥的增长规律，确定污水）画图说明活性污泥的增长规律，确定污水处理通常在其哪个时期？并说明完全混合曝气处理通常在其哪个时期？并说明完全混合曝气池和推流式曝气池池和推流式曝气池F/MF/M控制方式的异同。控制方式的异同。(2)(2)某污水处理厂混合液污泥浓度某污水处理厂混合液污泥浓度X=3000mg/L,X=3000mg/L,回流污泥浓度回流污泥浓度X XR R=20000,f=1.2=20000,f=1.2，计算污泥的回，计算污泥的回流比，污泥容积指数流比，污泥容积指数SVISVI各为多少？各为多少？作作 业业 Department of Environmental Science and Engineering 思考题 1、活性污泥反应进行的结果是什么？2、活性污泥固体物质的主要成份是什么？3、活性污泥是由什么组成的混合培养体？4、在活性污泥处理系统中，净化污水的第一、二承担者分别是？5、活性污泥增长曲线中三条曲线分别代表什么？6、什么是影响活性污泥微生物增值速度的主要因素？同时也是BOD 去除速度、氧利用速度和活性污泥凝聚、吸附性能的重要影响因素？7、影响活性污泥微生物生理活动的主要因素有？8、活性污泥对微生物NP的需求量可按照什么比例考虑？9、活性污泥处理法中要维持曝气池中微生物正常的生理活动保持曝气池出口端DO含量为多少？10、对生物处理构筑物进水中的有害物质浓度绝对不允许超过限定值的说法对吗？11、SVI的物理意义是什么？对于一般污水生物处理其控制范围为多少？