第2章活性污泥法

第二章 活性污泥法 第一節(jié) 基 本 概 念 什么是活性污泥？由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。一組活性污泥圖片活性污泥的性質(zhì)顏色黃褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味相對(duì)密度曝氣池混合液：1.0021.003回流污泥：1.0041.006粒徑0.020.2mm20100cm2/mL比表面積 按棲息著的微生物分：活性污泥的組成大量的細(xì)菌真菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物 除活性微生物外，活性污泥還挾帶著來(lái)自污水的有機(jī)物、無(wú)機(jī)懸浮物、膠體物；活性污泥中棲息的微生物以好氧微生物為主，是一個(gè)以細(xì)菌為主體的群體，除細(xì)菌外,還有酵母菌、放線菌、霉菌以及原生動(dòng)物和后生動(dòng)物。活性污泥中細(xì)菌含量一般在107108個(gè)/mL；原生動(dòng)物103個(gè)/mL，原生動(dòng)物中以纖毛蟲居多數(shù)，固著型纖毛蟲可作為指示生物，固著型纖毛蟲如鐘蟲、等枝蟲、蓋纖蟲、獨(dú)縮蟲、聚縮蟲等出現(xiàn)且數(shù)量較多時(shí)，說(shuō)明培養(yǎng)成熟且活性良好。干固體和水分含水9899干固體12%MLSSMLVSSNVSS按有機(jī)性和無(wú)機(jī)性成分：處理生活污水的活性污泥MLVSS:70%NVSS:30%MLSS表示懸浮固體物質(zhì)總量，MLVSS揮發(fā)性固體成分表示有機(jī)物含量，MLNVSS灼燒殘量，表示無(wú)機(jī)物含量。MLVSS包含了微生物量，但不僅是微生物的量，由于測(cè)定方便，目前還是近似用于表示微生物的量。MLVSS:一般范圍為5575NVSS:一般范圍為2545活性污泥法的基本流程 初沉池 去除污水中大顆粒的懸浮物質(zhì)，根據(jù)廢水的特性不同，有時(shí)可以省去。曝氣池 活性污泥法的核心，是微生物吸附、代謝廢水中有機(jī)污染物和部分無(wú)機(jī)物的主要場(chǎng)所?；钚晕勰喾ǖ幕玖鞒潭脸?對(duì)活性污泥法和已經(jīng)處理過(guò)的廢水進(jìn)行固液分離，上層為已處理好的出水，排出沉淀池。下層為分離出的活性污泥，大部分由污泥回流系統(tǒng)送回曝氣池（回流污泥），其余部分作為剩余污泥排除另行處理。曝氣系統(tǒng) 以一定的的方法與設(shè)備，使空氣中的氧（或純氧）溶解于混合液中，并提供適當(dāng)?shù)臄嚢??；亓魑勰?通過(guò)污泥提升設(shè)備將二沉池分離出來(lái)的活性污泥送回曝氣池，維持曝氣池中活性污泥的濃度。活性污泥法的基本流程 活性污泥法的三個(gè)要素構(gòu)成 一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是廢水中的有機(jī)物，它是處理對(duì)象，也是微生物的食料；三是溶解氧，沒(méi)有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能發(fā)揮氧化分解作用?；旌弦簯腋」腆w濃度：MLSS評(píng)價(jià)活性污泥的重要指標(biāo) 曝氣池中污水和活性污泥混合后混合液懸浮固體的數(shù)量，單位：mg/l。取混合液100mL，以快速濾紙過(guò)濾，105烘箱內(nèi)2小時(shí)烘干至恒重，稱取其中固體物質(zhì)的含量。按McKinney的分析：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii式中：Ma具備活性細(xì)胞成分；Me內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體；Mi未代謝的不可生化的有機(jī)懸浮固體；Mii吸附的無(wú)機(jī)懸浮固體。混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度：MLVSS評(píng)價(jià)活性污泥的重要指標(biāo) 指混合液懸浮固體中有機(jī)物的數(shù)量，單位：mg/l。取測(cè)定MLSS后的濾紙與固體物質(zhì)一同放入焚燒爐內(nèi)，經(jīng)600800 灼燒至殘留物無(wú)黑色，稱取殘留物的含量，扣除濾紙的灰分后，即為NVSS，MLSS與NVSS的則為MLVSS。由于MLVSS中不包括Mii（吸附的無(wú)機(jī)懸浮固體），因此比MLSS更能夠精確地代表活性污泥中活性生物的數(shù)量。污泥沉降比：SV30 SV30與SVI可以表示活性污泥的沉降濃縮性能，而SVI能夠更確切地反應(yīng)處活性污泥的松散程度和凝絮沉降性能。取混合液至1000mL或100mL量筒，靜止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的體積，以占混合液體積的比例（%）表示污泥沉降比。污泥體積指數(shù)：SVI 指曝氣池出口處混合液經(jīng)30分鐘靜止沉淀以后，1克干污泥所占的容積，簡(jiǎn)稱污泥指數(shù)，單位為mL/g。1L混合液沉淀30min的活性污泥體積（mL）SV(mL/L)SVI=1升混合液中懸浮固體干重（g）MLSS(g/L)評(píng)價(jià)活性污泥的重要指標(biāo)污泥齡：TS評(píng)價(jià)活性污泥的重要指標(biāo) 指曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥數(shù)量的比值，單位：日。由于在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，剩余污泥量也就是新增長(zhǎng)的污泥量，因此污泥齡就是污泥在曝氣池中的平均停留時(shí)間，或污泥增長(zhǎng)一倍平均所需要的時(shí)間。活性污泥降解污水中有機(jī)物的過(guò)程 活性污泥在曝氣過(guò)程中，對(duì)有機(jī)物的降解（去除）過(guò)程可分為兩個(gè)階段：吸附階段穩(wěn)定階段 由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類的黏性物質(zhì)，導(dǎo)致污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去。主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上的有機(jī)物為微生物所利用。曲線反映污水中有機(jī)物的去除規(guī)律；曲線反映活性污泥利用有機(jī)物的規(guī)律；曲線反映了活性污泥吸附有機(jī)物的規(guī)律。這三條曲線反映出，在曝氣過(guò)程中：污水中有機(jī)物的去除在較短時(shí)間(圖中是5h左右)內(nèi)就基本完成了(見(jiàn)曲線)；污水中的有機(jī)物先是轉(zhuǎn)移到(吸附)污泥上(見(jiàn)曲線),然后逐漸為微生物所利用(見(jiàn)曲線)；吸附作用在相當(dāng)短的時(shí)間(圖中是45min左右)內(nèi)就基本完成了(見(jiàn)曲線)；微生物利用有機(jī)物的過(guò)程比較緩慢(見(jiàn)曲線)。活性污泥降解污水中有機(jī)物的過(guò)程污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線對(duì)活性污泥法曝氣過(guò)程中污水中有機(jī)物的變化分析得到結(jié)論：廢水中的有機(jī)物殘留在廢水中的有機(jī)物從廢水中去除的有機(jī)物微生物不能利用的有機(jī)物微生物能利用的有機(jī)物微生物能利用而尚未利用的有機(jī)物微生物不能利用的有機(jī)物微生物已利用的有機(jī)物（氧化和合成）（吸附量）增殖的微生物體氧化產(chǎn)物第二節(jié) 氣體傳遞和曝氣池 曝氣池的三種池型推流式曝氣池完全混合式曝氣池兩種池型結(jié)合式按曝氣池的混合方式曝氣池的三種池型長(zhǎng)方廊道形方形或圓形環(huán)形跑道形按曝氣池的形狀曝氣池的二種池型鼓風(fēng)曝氣式機(jī)械曝氣式按曝氣池的曝氣方式曝氣池的三種池型間歇式曝氣池連續(xù)進(jìn)水間歇出水式或交替運(yùn)行式連續(xù)運(yùn)行式曝氣池按曝氣池的運(yùn)行方式曝氣池的三種池型合建式曝氣池曝氣沉淀一體式曝氣池分建式曝氣池按曝氣池與沉淀池的關(guān)系方式推流式曝氣池 推流式曝氣池的長(zhǎng)寬比一般為510；進(jìn)水方式不限；出水用溢流堰。1.平面布置 推流式曝氣池的池寬和有效水深之比一般為12。2.橫斷面布置根據(jù)橫斷面上的水流情況，可分為推流式曝氣池鼓風(fēng)曝氣完全混合曝氣池曝氣池的三種池型機(jī)械曝氣完全混合曝氣池泵 形倒傘形平板形微孔曝氣設(shè)備安裝 環(huán)形跑道曝氣池曝氣轉(zhuǎn)刷測(cè)試中的曝氣轉(zhuǎn)碟氣 體 傳 遞 原 理 雙膜理論的基點(diǎn)是認(rèn)為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜和液膜）這一物理現(xiàn)象。這兩層薄膜使氣體分子從一相進(jìn)入另一相時(shí)受到了阻力。當(dāng)氣體分子從氣相向液相傳遞時(shí)，若氣體的溶解度低，則阻力主要來(lái)自液膜。在廢水生物處理系統(tǒng)中，氧的傳遞速率可用下式表示：式中：dm/dt氣體傳遞速率；Kg 氣體擴(kuò)散系數(shù)；A 氣體擴(kuò)散通過(guò)的面積；s0 氣體在溶液中的飽和濃度；0 氣體在溶液中的濃度。而dm=Vd0，則上式可改寫成：)(ddosogAKtm)(ddosogoVAKt 通常KgA/V項(xiàng)用KLa來(lái)代替，由此上式變?yōu)椋簩⑸鲜竭M(jìn)行積分，可求得總的傳質(zhì)系數(shù)：1S02S012Lalg13.2ttK KLa值受污水水質(zhì)的影響，把用于清水測(cè)出的值用于污水，要采用修正系數(shù)，同樣清水的s0值要用于污水要乘以系數(shù)，因而上式變?yōu)椋菏街校?(ddosoLao Kt)(ddosoLaoKt)()()()(sosoLaLa清水污水清水污水KK溶解在水中的憎水性有機(jī)物影響KLa值；水中溶解的無(wú)機(jī)物影響s0值；溶解的有機(jī)物影響KLa值；溫度也影響KLa和s0值。影響KLa值的因素其中：充氧設(shè)備轉(zhuǎn)移到曝氣池中的總充氧量：)/O(024.1R2)20(ssm20LahkgVKT）（）（；）；1003.0;100)1(2179)1(21O42066.2(0s0smsAbAAttbGREHrPPEEOP 充氧設(shè)備轉(zhuǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)脫氧輕水中的總充氧量：)/O(R2sm20La0hkgVK）（R0稱為：曝氣充氧設(shè)備的充氧能力（OC）)/O(024.1)OC(R2)20(ssms00hkgRT）（R為充氧設(shè)備轉(zhuǎn)移到曝氣池中的總充氧量，應(yīng)等于微生物降解有機(jī)物的需氧量O2其中：微生物降解有機(jī)物的需氧量O2)/O(O22hkgMLSSVbQa）。體濃度（曝氣池混合液揮發(fā)性固）曝氣池體積（）濃度（進(jìn)水）每日所處理的水量（日）；量（活性污泥自身氧化需氧）；所需氧的公斤數(shù)（氧化每公斤lgMLVSSMVlgBODdMQkgBODkgOa/;/;/1b/BOD332 某城市污水處理廠，設(shè)計(jì)處理流量為30000m3/d，經(jīng)沉淀后的BOD5為200mg/L，希望處理后的出水BOD5為20mg/L。經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)曝氣池容積V10000 m3/d，MLVSS2000mg/l，要求確定：（1）若采用鼓風(fēng)曝氣，以微孔曝氣盤作為曝氣裝置，EA10，若曝氣池溶解氧02mg/l，溫度為25，曝氣盤裝在水下4m，求鼓風(fēng)曝氣量及鼓風(fēng)機(jī)選型；（2）若采用表面機(jī)械曝氣時(shí)，求充氧量及表面曝氣設(shè)備選型；有關(guān)參數(shù)：a0.5，b=0.1，=0.8，=0.9 例解：1）鼓風(fēng)曝氣量的計(jì)算：需氧量 O2aQ(S0-Se)+bVXv (0.5*30000(200-20)/1000+0.1*(10000*2000)/1000 4700kgO2/d=195.8kgO2/h 充氧量R需氧量O2曝氣池內(nèi)平均飽和溶解氧濃度：曝氣裝置出口處的壓力Pb=P+9.8*103H=101300+9.8*103*4=1.405kPa 氣泡逸出曝氣池表面時(shí)含氧量的百分比 查表20時(shí)飽和溶解氧CSO(20)=9.17mg/l,25時(shí)飽和溶解氧CSO(25)=8.40mg/l 20時(shí)平均飽和溶解氧 25時(shí)平均飽和溶解氧 標(biāo)準(zhǔn)氧轉(zhuǎn)移率 實(shí)際氧轉(zhuǎn)移率 則：去除1kgBOD5實(shí)際需供氧1.55kgO2 解lmgOPCCtbsosm/14.10)423.19066.2405.1(*17.9)42066.2()20()20(lmgOPCCtbsosm/29.9)423.19066.2405.1(*4.8)42066.2()25()25(VCKCKVdtdCRsmLasmLa)20()20()20()20(0)0(2)()20(*)(024.1OVCCKRTsmTLahkgOCCCRRTsmTsm/9.347)229.9*9.0(024.1*8.014.10*8.195)(024.1*2)2025()()20()20(0%3.19%100*)10.01(*2179)10.01(*21%100*)1(*2179)1(*21AAEEOt解計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)供氣量 氣水比為：9.28：1 根據(jù)風(fēng)量與風(fēng)壓選擇鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備2、計(jì)算表面機(jī)械曝氣的充氧量 求定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下20脫氧清水需氧量根據(jù)表面機(jī)械曝氣的脫氧清水需氧量指標(biāo)選擇曝氣設(shè)備min/3.193/7.11596100*10*3.09.347100*3.0%100*3.03300MhMERGsGsREAAhkgOCCCRRss/1.363)24.8*9.0(024.1*8.017.9*8.195)(024.1*2)2025()25()2025()20(0 曝 氣 設(shè) 備 鼓風(fēng)曝氣機(jī)械曝氣空氣凈化器 鼓 風(fēng) 機(jī) 空氣輸配管系統(tǒng) 擴(kuò) 散 器 豎式曝氣機(jī)表面曝氣機(jī)臥式曝氣機(jī)鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器 鼓 風(fēng) 機(jī) 空氣輸配管系統(tǒng) 擴(kuò) 散 器 空氣凈化器的目的是改善整個(gè)曝氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和防止擴(kuò)散器阻塞。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器 鼓 風(fēng) 機(jī) 空氣輸配管系統(tǒng) 擴(kuò) 散 器 鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣 風(fēng)量要滿足生化反應(yīng)所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態(tài)。風(fēng)壓要滿足克服管道系統(tǒng)和擴(kuò)散器的摩阻損耗以及擴(kuò)散器上部的靜水壓。羅茨鼓風(fēng)機(jī)：適用于中小型污水廠，噪聲大，必須采取消音、隔音措施離心式鼓風(fēng)機(jī)：噪聲小，效率高，適用于大中型污水廠鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器 鼓 風(fēng) 機(jī) 擴(kuò) 散 器 空氣輸配管系統(tǒng) 負(fù)責(zé)將空氣輸送到空氣擴(kuò)散器。要求沿程阻力損失小,曝氣設(shè)備各點(diǎn)壓力均衡,空氣干管和支管流速符合設(shè)計(jì)要求，配備必要的手動(dòng)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門。鼓風(fēng)曝氣空氣凈化器 鼓 風(fēng) 機(jī) 擴(kuò) 散 器 擴(kuò)散器的作用是將空氣分散成空氣泡,增大空氣和混合液之間的接觸界面，把空氣中的氧溶解于水中?？諝廨斉涔芟到y(tǒng)小氣泡擴(kuò)散器中氣泡擴(kuò)散器大氣泡擴(kuò)散器微氣泡擴(kuò)散器擴(kuò)散器的類型常用鼓風(fēng)機(jī)形式 1.容積式風(fēng)機(jī):羅茨鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī)外型多極離心風(fēng)機(jī)微孔曝氣設(shè)備微孔曝氣盤 微孔曝氣管微孔曝氣設(shè)備測(cè)試 微孔曝氣設(shè)備安裝 微孔曝氣設(shè)備的運(yùn)行狀況 穿孔曝氣管機(jī)械曝氣：表面曝氣機(jī) 表面曝氣機(jī)充氧原理：(1)曝氣設(shè)備的提水和輸水作用，使曝氣池內(nèi)液體不斷循環(huán)流動(dòng),從而不斷更新氣液接觸面,不斷吸氧；(2)曝氣設(shè)備旋轉(zhuǎn)時(shí)在周圍形成水躍，并把液體拋向空中，劇烈攪動(dòng)而卷進(jìn)空氣；(3)曝氣設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在后側(cè)形成負(fù)壓區(qū)而吸入空氣。機(jī)械曝氣：表面曝氣機(jī) 曝氣的效率取決于：曝氣機(jī)的性能曝氣池的池形倒傘形平板形泵 形 這類曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水面平行,主要用于氧化溝。豎式曝氣機(jī)臥式曝氣刷泵 形倒傘形平板形表面曝氣機(jī)倒傘形機(jī)械曝氣器曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)測(cè)試中的曝氣轉(zhuǎn)碟第三節(jié) 活性污泥法的發(fā)展和演變 傳統(tǒng)活性污泥法 漸 減 曝 氣分 步 曝 氣完全混合法淺 層 曝 氣深 層 曝 氣高負(fù)荷曝氣或變形曝氣克 勞 斯 法延 時(shí) 曝 氣接觸穩(wěn)定法氧 化 溝純 氧 曝 氣活性污泥生物濾池（ABF工藝）吸附生物降解工藝（AB法）序批式活性污泥法（SBR法）活性污泥法的多種運(yùn)行方式污水與回流污泥從池首端流入，呈推流式至池的末端流出。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長(zhǎng)逐漸降低。處理效率高，適用與大中型污水處理廠。進(jìn)水濃度不能過(guò)高，抗沖擊負(fù)荷能力較差。需氧量沿池長(zhǎng)逐漸降低，可能造成前半段氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后半段供氧量超過(guò)需要。體積負(fù)荷率低，曝氣池龐大，占用土地較多，基建費(fèi)用較高。傳統(tǒng)活性污泥法 傳 統(tǒng) 曝 氣 在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中，混合液的需氧量在長(zhǎng)度方向是逐步下降的。實(shí)際情況是：前半段氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后半段供氧量超過(guò)需要。漸減曝氣的目的就是合理地布置擴(kuò)散器，使布?xì)庋爻套兓?，而總的空氣量不變，這樣可以提高處理效率。漸 減 曝 氣 把入流的一部分從池端引入到池的中部分點(diǎn)進(jìn)水。分 步 曝 氣 分布曝氣示意圖 完 全 混 合 法 在分步曝氣的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步大大增加進(jìn)水點(diǎn)，同時(shí)相應(yīng)增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合，長(zhǎng)條形池子中也能做到完全混合狀態(tài)。完全混合的概念 （1）池液中各個(gè)部分的微生物種類和數(shù)量基本相同，生活環(huán)境也基本相同。（2）入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時(shí)，池液的組成變化也較小，因?yàn)轶E然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān)，而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來(lái)承擔(dān)。完全混合池從某種意義上來(lái)講，是一個(gè)大的緩沖器和均和池，在工業(yè)污水的處理中有一定優(yōu)點(diǎn)。（3）池液里各個(gè)部分的需氧量比較均勻。（4）操作靈活，可以通過(guò)改變F：M值，使其工作點(diǎn)處于污泥增長(zhǎng)曲線上所期望的某一點(diǎn)，從而可以得到所期望的出水水質(zhì)。完全混合法的特征 完 全 混 合 法 淺 層 曝 氣 特點(diǎn)：氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量空氣進(jìn)行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。1953年派斯維爾（Pasveer）的研究：氧在10靜止水中的傳遞特征，如下圖所示。淺 層 曝 氣 擴(kuò)散器的深度以在水面以下0.60.8m范圍為宜，可以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用，動(dòng)力效率可達(dá)1.82.6kg（O2）/kWh?？梢杂靡话愕碾x心鼓風(fēng)機(jī)。淺層曝氣與一般曝氣相比，空氣量增大，但風(fēng)壓僅為一般曝氣的1/41/6左右，約10kPa，故電耗略有下降。曝氣池水深一般34m，深寬比1.01.3，氣量比3040m3/（m3 H2O.h）。淺層池適用于中小型規(guī)模的污水廠。由于布?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)行維修上的困難，沒(méi)有得到推廣利用。深 層 曝 氣 深井曝氣法處理流程深井曝氣池簡(jiǎn)圖一般曝氣池直徑約16m，水深約1020m。深井曝氣法深度為50150m，節(jié)省了用地面積。在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促使液流循環(huán)。深井曝氣法中，活性污泥經(jīng)受壓力變化較大，實(shí)踐表明這時(shí)微生物的活性和代謝能力并無(wú)異常變化，但合成和能量分配有一定的變化。深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同時(shí)氣液接觸時(shí)間延長(zhǎng)，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)，污水可能會(huì)通過(guò)井壁滲透，污染地下水。深 層 曝 氣 部分污水廠只需要部分處理，因此產(chǎn)生了高負(fù)荷曝氣法。曝氣池中的MLSS約為300500mg/L，曝氣時(shí)間比較短，約為23h，處理效率僅約65左右，有別于傳統(tǒng)的活性污泥法，故常稱變形曝氣。高負(fù)荷曝氣或變形曝氣 克勞斯工程師把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進(jìn)入曝氣池，克服了高碳水化合物的污泥膨脹問(wèn)題，這個(gè)方法稱為克勞斯法。消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳水化合物代謝所需的氮。消化池上清液夾帶的消化污泥相對(duì)密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。克 勞 斯 法 延時(shí)曝氣的特點(diǎn)：曝氣時(shí)間很長(zhǎng)，達(dá)24h甚至更長(zhǎng)，MLSS較高，達(dá)到30006000mg/L；活性污泥在時(shí)間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無(wú)需消化，可直接排放；適用于污水量很小的場(chǎng)合，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)小型污水處理系統(tǒng)多有使用。由于符合率低，所需要的池容積大，占地面積大，微生物長(zhǎng)期處于內(nèi)源呼吸期，污泥齡長(zhǎng)。因此基建費(fèi)用和動(dòng)力消耗較大。延 時(shí) 曝 氣 氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長(zhǎng)，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用，溝中混合液流速約為0.30.6m/s，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。氧 化 溝 接 觸 穩(wěn) 定 法 混合液曝氣過(guò)程中第一階段BOD5的下降是由于吸附作用造成的，對(duì)于溶解的有機(jī)物，吸附作用不大或沒(méi)有，因此，把這種方法稱為接觸穩(wěn)定法，也叫吸附再生法?；旌弦旱钠貧馔瓿闪宋阶饔?，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流處理效果好；可省去初沉池；此方法剩余污泥量增加。接 觸 穩(wěn) 定 法 純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。純氧曝氣池的構(gòu)造見(jiàn)右圖。純 氧 曝 氣 純氧曝氣的缺點(diǎn)是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩。在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒(méi)有改變活性污泥或微生物的性質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。吸附生物降解工藝（AB法）A級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行，B級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行，A級(jí)曝氣池停留時(shí)間短，3060min，B級(jí)停留時(shí)間24h。該系統(tǒng)不設(shè)初沉池，A級(jí)曝氣池是一個(gè)開(kāi)放性的生物系統(tǒng)。A、B兩級(jí)各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的污泥互不相混。處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和pH變化的能力。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。吸附生物降解工藝（AB法）序批式活性污泥法（SBR法）SBR工藝的基本運(yùn)行模式由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)基本過(guò)程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，在每個(gè)周期里上述過(guò)程都是在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行的。(1)工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備；(2)耐沖擊負(fù)荷，在一般情況下（包括工業(yè)污水處理）無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；(3)反應(yīng)推動(dòng)力大,易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì);(4)運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；(5)污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹;(6)該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。序批式活性污泥法（SBR法）SBR工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比的優(yōu)點(diǎn) (1)容積利用率低；(2)水頭損失大；(3)出水不連續(xù)；(4)峰值需氧量高；(5)設(shè)備利用率低；(6)運(yùn)行控制復(fù)雜；(7)不適用于大水量。序批式活性污泥法（SBR法）SBR工藝的缺點(diǎn) (1)CAST工藝；(2)ICEAS工藝；(3)DATIAT工藝；(4)UNITANK工藝；(5)MSBR工藝；序批式活性污泥法（SBR法）SBR工藝的變型活性污泥膜生物反應(yīng)器（MBR法）以超濾膜分離活性污泥，污泥濃度可達(dá)10g/l15g/l，污泥負(fù)荷率低，出水水質(zhì)好，SS去除率可達(dá)100。該系統(tǒng)可不設(shè)初沉池，不設(shè)沉淀池，一體式MBRA無(wú)需污泥回流。容積符合率高，占地面積小。處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和pH變化的能力。適合與處理高濃度、難降解工業(yè)廢水的處理。膜組件投資較高，膜污染是影響MBR推廣應(yīng)用的主要障礙。第四節(jié) 活性污泥法過(guò)程的設(shè)計(jì) 活性污泥系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 應(yīng)把整個(gè)系統(tǒng)作為整體來(lái)考慮，包括曝氣池、二沉池、曝氣設(shè)備、回流設(shè)備等，甚至包括剩余污泥的處理處置。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）工藝流程選擇（包括運(yùn)行方式與曝氣池型）；（2）曝氣池容積和構(gòu)筑物尺寸的確定；（3）需氧量、供氣量的計(jì)算和供氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（4）污泥回流量、剩余污泥量的計(jì)算與污泥回流設(shè)備設(shè)計(jì)。（5）二沉池的工藝設(shè)計(jì)；主要依據(jù)：水質(zhì)水量資料 生活污水或生活污水為主的城市污水：成熟設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 工業(yè)廢水：試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)參數(shù)工藝流程的選擇 需要調(diào)查研究和收集的基礎(chǔ)資料：1.污水的水量水質(zhì)資料 水量關(guān)系到處理規(guī)模，多種方法分析計(jì)算，注意收集率和地下水滲入量；水質(zhì)決定選用的處理流程和處理程度。2.接納污水的對(duì)象資料 3.氣象水文資料 4.污水處理廠廠址資料 廠址地形資料；廠址地質(zhì)資料。5.剩余污泥的出路調(diào)研 流程選擇是活性污泥設(shè)計(jì)中的首要問(wèn)題，關(guān)系到日后運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定可靠以及經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，必須在詳盡調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，以得到先進(jìn)合理的流程。曝氣池的計(jì)算：純經(jīng)驗(yàn)方法和理論法勞倫斯（Lawronce）和麥卡蒂(McCarty)法有機(jī)物負(fù)荷率法麥金尼(McKinney)法 根據(jù)某種工藝的經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)去除率，確定曝氣池的水力停留時(shí)間。例如：流量200m3/h，曝氣池進(jìn)水BOD濃150mg/L,出水要求為15mg/L，采用多點(diǎn)進(jìn)水，求曝氣池容積。多點(diǎn)進(jìn)水經(jīng)驗(yàn)去除率：85%90 經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間：35h 取停留時(shí)間為4.5h，則曝氣池容積：V2004.5m3=900m3經(jīng)驗(yàn)水力停留時(shí)間：t有機(jī)物負(fù)荷率的兩種表示方法活性污泥負(fù)荷率NS（簡(jiǎn)稱污泥負(fù)荷）曝氣區(qū)容積負(fù)荷率NV（簡(jiǎn)稱容積負(fù)荷）負(fù)荷法 污泥負(fù)荷率是指單位質(zhì)量活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所能承受的BOD5量，即:式中：Ns污泥負(fù)荷率,kg BOD5/（kgMLVSSd）;qv與曝氣時(shí)間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，m3/d；s0曝氣池進(jìn)水的平均BOD5值，mg/L；x曝氣池中的污泥濃度，mg/L。污泥負(fù)荷率VqNXS0vS 容積負(fù)荷是指單位容積曝氣區(qū)在單位時(shí)間內(nèi)所能承受的BOD5量，即：式中：Nv容積負(fù)荷率，kg(BOD5)/(m3d)。容積負(fù)荷率XSS0vVNVqN根據(jù)上面任何一式可計(jì)算曝氣池的體積，即:s0和qv是已知的，x和N可參考教材中表145選擇。對(duì)于某些工業(yè)污水，要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定x和N值。污泥負(fù)荷率法應(yīng)用方便，但需要一定的經(jīng)驗(yàn)。VqNXS0vSXSS0vVNVqNVS0vXSS0vNqNqV 某城市污水處理廠，設(shè)計(jì)處理流量為30000m3/d，時(shí)變化系數(shù)為1.5，經(jīng)沉淀后的BOD5為200mg/L，總氮為30mg/l，總磷為3mg/l，擬采用活性污泥法進(jìn)行處理，希望處理后的出水BOD5為20mg/L。試計(jì)算與設(shè)計(jì)該活性污泥法處理系統(tǒng)。例解1.工藝流程的選擇計(jì)算處理效率E：根據(jù)提供的條件，采用傳統(tǒng)推流式活性污泥法，曝氣池采用推流廊道式，運(yùn)行時(shí)考慮階段曝氣法和生物吸附再生法運(yùn)行的可能性，其流程如下：原廢水 初沉池 曝氣池 二沉池 處理出水 回流污泥 剩余污泥 9010020020200E解(a)污泥負(fù)荷的確定：根據(jù)實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)以及所要求的處理效果，本曝氣池采用的污泥負(fù)荷率（Ns）為：0.27kgBOD5/kgMLSS.d。（一般為0.20.4kgBOD5/kgMLSS.d）(b)污泥濃度的確定：根據(jù)Ns值，SVI值在80150之間，設(shè)計(jì)取SVI130，污泥回流比為35(50%左右)，經(jīng)計(jì)算曝氣池污泥的污泥濃度x為：2.曝氣池的計(jì)算與設(shè)計(jì)lmgRRlmgSVIxwx/20007700)35.01(35.0)1(/77001301010wx66曝氣池污泥濃度回流污泥濃度解(c)曝氣池容積的確定：根據(jù)計(jì)算，曝氣池有效容積V為：(d)曝氣池停留時(shí)間的校合：2.曝氣池的計(jì)算與設(shè)計(jì)小時(shí)曝氣池停留時(shí)間824300001000024QVT31000027.02000)20200(30000MNQVsxs解(e)曝氣池主要尺寸的確定：曝氣池的面積：設(shè)計(jì)2座曝氣池（n=2），每座曝氣池的有效的有效水深（H1）取4.0m，則每座曝氣池的面積（F1）為：曝氣池的寬度：設(shè)計(jì)曝氣池的寬度（B）為6m，校合寬深比B/H6/4=1.5，在12之間，符合要求。曝氣池的長(zhǎng)度：LF1/B=1250/6=208m，設(shè)計(jì)取210m，校合長(zhǎng)寬比L/B=210/6=3510，符合要求。曝氣池的總高度：設(shè)計(jì)取超高（保護(hù)高度H2）為0.8m，則曝氣池的總高度HH1H24.8m2.曝氣池的計(jì)算與設(shè)計(jì)21125042100001mHnVF解 曝氣池的平面形式：設(shè)計(jì)曝氣池為3廊道形式，則每廊道長(zhǎng)L1=L/3=210/3=70m。則曝氣池的平面尺寸為：曝氣池長(zhǎng)L1=70m；曝氣池寬B1B36318m。曝氣池的進(jìn)水方式：為使曝氣池的能夠按多種方式運(yùn)行，將曝氣池的進(jìn)水與污泥回流安排在每一廊道的首端以及廊道的中間部分。若從曝氣池的第一廊道首端進(jìn)水并回流污泥，則為傳統(tǒng)推流方式運(yùn)行；若從曝氣池的第一廊道的首端回流污泥，從第三廊道的中間進(jìn)水，則為生物吸附再生方式運(yùn)行；若從曝氣池的第一廊道回流污泥，而沿每一廊道的池長(zhǎng)多點(diǎn)進(jìn)水，則為階段曝氣方式（逐步曝氣）運(yùn)行。2.曝氣池的計(jì)算與設(shè)計(jì)解3.曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 采用直徑為300mm的圓盤式微孔曝氣釋放器，安裝在距離曝氣池的池底200mm處。根據(jù)第二節(jié)的計(jì)算，鼓風(fēng)機(jī)的供氣量為193.3m3/min，設(shè)計(jì)取200m3/min；根據(jù)計(jì)算，鼓風(fēng)機(jī)房至最不利點(diǎn)的空氣管道壓力損失為1.735kPa，則取微孔曝氣盤及其配管的空氣壓力損失為4.9kPa。則總壓力損失為1.735+4.9=6.635kPa。取釋放器出口剩余壓力3kPa。鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為P(4.0-0.2)9.86.635+3=46.9kPa。設(shè)計(jì)采用風(fēng)量為70m3/min，風(fēng)壓為49kPa的羅茨鼓風(fēng)機(jī)4臺(tái)，3用1備，常開(kāi)3臺(tái)，風(fēng)量210 m3/min，高峰時(shí)4臺(tái)全開(kāi)，風(fēng)量280m3/min，低負(fù)荷時(shí)可開(kāi)2臺(tái)，風(fēng)量140m3/min。解4.二沉池的計(jì)算與設(shè)計(jì) 二沉池采用幅流式沉淀池，用表面負(fù)荷法計(jì)算，設(shè)計(jì)取表面負(fù)荷q=1.0m3/m2.h(一般為0.751.5)。（1）表面積：廢水最大小時(shí)流量Qmax1.5Q/241.530000/24=1875m3/h；沉淀池表面積AQmax/q=1875/1.0=1875m2；設(shè)計(jì)選擇4座沉淀池（n=4），則每座二沉池的表面積A1為：A1A/n=1875/4=468.75m2：(2)二沉池直徑：每座二沉池的直徑設(shè)計(jì)取D125m;（3）有效水深：設(shè)計(jì)取分離澄清時(shí)間t為2小時(shí)（1.52.5h），則有效水深（H1）為：H1Qmaxt/A=18752/1875=2m。選用直徑為25米的刮泥設(shè)備，取超高300mm，緩沖區(qū)高度300mm。根據(jù)刮泥設(shè)備的要求設(shè)計(jì)二沉池池底及泥斗部分。mAD4.2414.375.4684141解5.剩余污泥量的計(jì)算 每日污泥的增長(zhǎng)量（剩余污泥量）為：根據(jù)實(shí)驗(yàn)或手冊(cè)，取a值為0.6，b值為0.075，則剩余污泥量為：每天排放含水率為99.2%的剩余污泥量為：217.5噸。xsesbVaQX)(0dtdgX/74.1/1740000200010000075.0)20200(300006.0解6.回流污泥系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 采用污泥回流比35，最大回流比為70，按最大回流比計(jì)算：污泥回流量QrRQ0.7030000/24=875m3/h；采用螺旋泵進(jìn)行污泥提升，其提升高度按實(shí)際高程布置來(lái)確定，本設(shè)計(jì)定為2.5m，根據(jù)污泥回流量，選用外徑為700mm，提升量為300m3/h的螺旋泵4臺(tái)，3用1備。解7.營(yíng)養(yǎng)物的平衡計(jì)算（1）每日所去除的BOD5量為：BOD530000（0.2-0.02）=5400kg/d；（2）氮（N）：每日從廢水中可獲得的總氮量為：N10.0330000900kg/d；每日污泥所需要的氮量為：BOD5：N100：5；則N270kg/d；每日隨出水排除的N量為：900270630kg/d，相當(dāng)于21mg/l;（3）磷（P）每日從廢水中可獲得的總磷量為：P10.0033000090kg/d；每日污泥所需要的氮量為：BOD5：N100：1；則P54kg/d；每日隨出水排除的N量為：905436kg/d，相當(dāng)于1.2mg/l;廢水中N和P營(yíng)養(yǎng)源能夠滿足微生物生長(zhǎng)繁殖需求，無(wú)需向廢水中補(bǔ)充氮源和磷源，但出水中氮和磷的濃度不能滿足廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。第五節(jié) 活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一些重要問(wèn)題一、水力負(fù)荷二、有機(jī)負(fù)荷三、微生物濃度四、曝氣時(shí)間五、微生物平均停留時(shí)間（MCRT）六、氧傳遞速率七、回流污泥濃度八、回流污泥率九、曝氣池的構(gòu)造十、pH和堿度十一、溶解氧濃度十二、污泥膨脹及其控制流向污水廠的流量變化 一、水 力 負(fù) 荷 一天內(nèi)的流量變化隨季節(jié)的流量變化雨水造成的流量變化泵的選擇不當(dāng)造成的流量變化水力負(fù)荷的變化影響活性污泥法系統(tǒng)的曝氣池和二次沉淀池。當(dāng)流量增大時(shí)，污水在曝氣池內(nèi)的停留時(shí)間縮短，影響出水質(zhì)量，同時(shí)影響曝氣池的水位。若為機(jī)械表面曝氣機(jī)，由于水面的變化，它的運(yùn)行就變得不穩(wěn)定。對(duì)二次沉淀池為水力影響。一、水 力 負(fù) 荷 二、有機(jī)負(fù)荷率N 污泥負(fù)荷率N和MLSS的設(shè)計(jì)值采用得大一些，曝氣池所需的體積可以小一些。但出水水質(zhì)要降低，而且使剩余污泥量增多，增加了污泥處置的費(fèi)用和困難，同時(shí)，整個(gè)處理系統(tǒng)較不耐沖擊，造成運(yùn)行中的困難。為避免剩余污泥處置上的困難和保持污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，可以采用低的污泥負(fù)荷率（0.1），把曝氣池建得很大，這就是延時(shí)曝氣法。曝氣區(qū)容積的計(jì)算，設(shè)計(jì)中要考慮的主要問(wèn)題是如何確定污泥負(fù)荷率N和MLSS的設(shè)計(jì)值。三、微生物濃度 在設(shè)計(jì)中采用高的MLSS并不能提高效益，原因如下：其一，污泥量并不就是微生物的活細(xì)胞量。曝氣池污泥量的增加意味著泥齡的增加，泥齡的增加就使污泥中活細(xì)胞的比例減小。其二，過(guò)高的微生物濃度使污泥在后續(xù)的沉淀池中難以沉淀，影響出水水質(zhì)。其三，曝氣池污泥的增加，就要求曝氣池中有更高的氧傳遞速率，否則，微生物就受到抑制，處理效率降低。采用一定的曝氣設(shè)備系統(tǒng)，實(shí)際上只能夠采用相應(yīng)的污泥濃度，MLSS的提高是有限度的。四、曝 氣 時(shí) 間 在通常情況下，城市污水的最短曝氣時(shí)間為3h或更長(zhǎng)些，這和滿足曝氣池需氧速率有關(guān)。當(dāng)曝氣池做得較小時(shí)，曝氣設(shè)備是按系統(tǒng)的負(fù)荷峰值控制設(shè)計(jì)的。這樣，在非高峰時(shí)間，供氧量過(guò)大，造成浪費(fèi)，設(shè)備的能力不能得到充分利用。若曝氣池做得大些，可降低需氧速率，同時(shí)由于負(fù)荷率的降低，曝氣設(shè)備可以減小，曝氣設(shè)備的利用率得到提高。五、微生物平均停留時(shí)間(MCRT)(又稱泥齡)每日排放的剩余污泥量工作著的活性污泥總量微生物平均停留時(shí)間 微生物平均停留時(shí)間至少等于水力停留時(shí)間，此時(shí)，曝氣池內(nèi)的微生物濃度很低，大部分微生物是充分分散的。微生物的停留時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，促使微生物能很好地絮凝，以便重力分離，但不能過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)反而會(huì)使絮凝條件變差。微生物平均停留時(shí)間還有助于說(shuō)明活性污泥中微生物的組成。世代時(shí)間長(zhǎng)于微生物平均停留時(shí)間的那些微生物幾乎不可能在該活性污泥中繁殖。六、氧 傳 遞 速 率 氧傳遞速率要考慮二個(gè)過(guò)程要提高氧的傳遞速率氧傳遞到水中氧真正傳遞到微生物的膜表面必須有充足的氧量必須使混合液中的懸浮固體保持懸浮狀態(tài)和紊動(dòng)條件七、回流污泥濃度 回流污泥濃度是活性污泥沉降特性和回流污泥回流速率的函數(shù)。按右圖進(jìn)行物料衡算，可推得下列關(guān)系式：式中：sa曝氣池中的MLSS,mg/L;sr回流污泥的懸浮固體濃度,mg/L;r 污泥回流比。根據(jù)上式可知，曝氣池中的MLSS不可能高于回流污泥濃度，兩者愈接近，回流比愈大。限制MLSS值的主要因素是回流污泥的濃度。SrSaSavvSrv6Sa1)(10rrrqqrqSVI 衡量活性污泥的沉降濃縮特性的指標(biāo)，它是指曝氣池混合液沉淀30min后，每單位質(zhì)量干泥形成的濕泥的體積，常用單位是mL/g。（1）在曝氣池出口處取混合液試樣；（2）測(cè)定MLSS（g/L）；（3）把試樣放在一個(gè)1000mL的量筒中沉淀30min，讀出活性污泥的體積（mL）；（4）按下式計(jì)算：活性污泥體積指數(shù)SVI)g/L(MLSS)mL/L(SVI活性污泥體積SVI的測(cè)定七、回流污泥濃度 八、污泥回流率 高的污泥回流率增大了進(jìn)入沉淀池的污泥流量，增加了二沉池的負(fù)荷，縮短了沉淀池的沉淀時(shí)間，降低了沉淀效率，使未被沉淀的固體隨出流帶走?；钚晕勰嗷亓髀实脑O(shè)計(jì)應(yīng)有彈性，并應(yīng)操作在可能的最低流量。這為沉淀池提供了最大穩(wěn)定性。九、曝氣池的構(gòu)造 推流式曝氣池完全混合式曝氣池示蹤劑的研究表明：推流式曝氣池的縱向混合很嚴(yán)重氧消耗率的數(shù)據(jù)表明：氧的傳遞受到限制處理量小時(shí)，只配有一個(gè)機(jī)械曝氣機(jī)，很容易圍繞曝氣機(jī)形成混合區(qū)處理量大時(shí)，曝氣池也相應(yīng)增大，曝氣池不是充分完全混合的十、pH和堿度 活性污泥pH通常為6.58.5。pH之所以能保持在這個(gè)范圍，是由于污水中的蛋白質(zhì)代謝后產(chǎn)生碳酸銨堿度和從天然水中帶來(lái)的堿度所致。工業(yè)污水中經(jīng)常缺少蛋白質(zhì)，因而產(chǎn)生pH過(guò)低的問(wèn)題。工業(yè)廢水中的有機(jī)酸通常在進(jìn)入曝氣池前進(jìn)行中和。生活污水中有足夠的堿度使pH保持在較好的水平。十一、溶解氧濃度 通常溶解氧濃度不是一個(gè)關(guān)鍵因素，除非溶解氧濃度跌落到接近于零。只要細(xì)菌能獲得所需要的溶解氧來(lái)進(jìn)行代謝，其代謝速率就不受溶解氧的影響。一般認(rèn)為混合液中溶解氧濃度應(yīng)保持在0.52mg/L，以保證活性污泥系統(tǒng)的正常運(yùn)行。過(guò)分的曝氣使氧濃度得到提高，但由于紊動(dòng)過(guò)于劇烈，導(dǎo)致絮狀體破裂，使出水濁度升高。特別是對(duì)于好氧速度不快而泥齡偏長(zhǎng)的系統(tǒng)，強(qiáng)烈混合使破碎的絮狀體不能很好地再凝聚。十二、污泥膨脹及其控制 正常的活性污泥沉降性能良好，其污泥體積指數(shù)SVI在50150之間；當(dāng)活性污泥不正常時(shí)，污泥不易沉淀，反映在SVI值升高?；旌弦涸?000mL量筒中沉淀30min后，污泥體積膨脹，上層澄清液減少，這種現(xiàn)象稱為活性污泥膨脹。活性污泥膨脹可分為污泥中絲狀菌大量繁殖導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹并無(wú)大量絲狀菌存在的非絲狀菌性膨脹 絲狀菌性膨脹絮花狀物質(zhì)，其骨干是菌膠團(tuán)正常的活性污泥絲狀菌大量出現(xiàn)，主要是有鞘細(xì)菌和硫細(xì)菌不正常的情況下 當(dāng)污泥中有大量絲狀菌時(shí)，大量有一定強(qiáng)度的絲狀體相互支撐、交錯(cuò)，大大惡化了污泥的沉降、壓縮性能，形成了污泥膨脹。絲狀菌性膨脹的主要因素污水水質(zhì)運(yùn)行條件工藝方法 污水水質(zhì)是造成污泥膨脹的最主要因素。含溶解性碳水化合物多的污水往往發(fā)生由浮游球衣細(xì)菌引起的絲狀膨脹。含硫化物多的污水往往發(fā)生由硫細(xì)菌引起的絲狀膨脹。水溫低于15時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生膨脹。pH低時(shí)，容易產(chǎn)生膨脹。絲狀菌性膨脹的主要因素污水水質(zhì)運(yùn)行條件工藝方法 污泥負(fù)荷對(duì)污泥膨脹在一定條件下有一定的影響，但兩者無(wú)必然的聯(lián)系。溶解氧濃度并不一定影響污泥的膨脹。絲狀菌性膨脹的主要因素污水水質(zhì)運(yùn)行條件工藝方法 完全混合的工藝方法比傳統(tǒng)的推流方式較易發(fā)生污泥膨脹。間歇運(yùn)行的曝氣池最不容易發(fā)生污泥膨脹。不設(shè)初次沉淀池的活性污泥法，不容易發(fā)生污泥膨脹。葉輪式機(jī)械曝氣與鼓風(fēng)曝氣相比，易于發(fā)生絲狀菌性膨脹。射流曝氣的供氧方式可以有效地克制浮游球衣細(xì)菌引起的污泥膨脹。非絲狀菌性膨脹 非絲狀菌性膨脹主要發(fā)生在污水水溫較低而污泥負(fù)荷太高時(shí)。微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸收了大量的營(yíng)養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積貯起大量高黏性的多糖類物質(zhì)。這些多糖類物質(zhì)的積貯，使活性污泥的表面附著水大大增加，使污泥形成污泥膨脹。發(fā)生污泥非絲狀菌性膨脹時(shí)，處理效率仍很高，上清液也清澈。在運(yùn)行中，如發(fā)生污泥膨脹，針對(duì)膨脹的類型和絲狀菌的特性，可采取的抑制措施：(1)控制曝氣量，使曝氣池中保持適量的溶解氧；(2)調(diào)整pH；(3)如磷、氮的比例失調(diào)，可適量投加氮化合物和磷化合物；(4)投加一些化學(xué)藥劑；(5)城市污水廠的污水在經(jīng)過(guò)沉砂池后，跳躍初沉池，直接進(jìn)入曝氣池。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于容易發(fā)生污泥膨脹的污水，可以采用以下一些方法：(1)減少城市污水廠的初沉池或取消初沉池，增加進(jìn)入曝氣池的污水中的懸浮物，可使曝氣池中的污泥濃度明顯提高，污泥沉降性能改善；(2)兩級(jí)生物處理法，即采用沉砂池一級(jí)曝氣池中間沉淀池二級(jí)曝氣池二次沉淀池的工藝等工藝；(3)對(duì)于現(xiàn)有的容易發(fā)生污泥嚴(yán)重膨脹的污水廠，可以在曝氣池的前面部分補(bǔ)充設(shè)置足夠的填料（降低了曝氣池的污泥負(fù)荷，也改變了進(jìn)入后面部分曝氣池的水質(zhì)）；(4)用氣浮法代替二次沉淀池，可以有效地使這個(gè)處理系統(tǒng)維持正常運(yùn)行。第六節(jié) 二沉池二次沉淀池的功能要求1.澄清（固液分離）2.污泥濃縮（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的體積減少）二沉池的實(shí)際工作情況 （1）二沉池中普遍存在著四個(gè)區(qū)：清水區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、壓縮區(qū)。兩個(gè)界面：泥水界面和壓縮界面。（2）混合液進(jìn)入二沉池以后，立即被稀釋，固體濃度大大降低，形成一個(gè)絮凝區(qū)。絮凝區(qū)上部是清水區(qū)，兩者之間有一泥水界面。（3）絮凝區(qū)后是一個(gè)成層沉降區(qū)，在此區(qū)內(nèi)，固體濃度基本不變，沉速也基本不變。絮凝區(qū)中絮凝情況的優(yōu)劣，直接影響成層沉降區(qū)中泥花的形態(tài)、大小和沉速。（4）靠近池底處形成污泥壓縮區(qū)。二次沉淀池的容積計(jì)算方法可用下列兩個(gè)公式反映：式中：A澄清區(qū)表面積，m2；Q廢水設(shè)計(jì)流量，用最大時(shí)流量，m3/h；q沉淀效率參數(shù)，m3/（m2h）或m/h；V污泥區(qū)容積，m3；r最大污泥回流比；ts污泥在二次沉淀池中的濃縮時(shí)間，h。二次沉淀池的構(gòu)造和計(jì)算htrQtVhtqtAQtHsmmqqQAss2;45.1;/5.02.0;