污水的活性污泥法处理讲义.ppt
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1、第五章第五章 污水的活性污泥法处理污水的活性污泥法处理 LOGO制作:刘琨制作:刘琨升樊诀范平宽棕嘛皮蔽粱岳恕冠鸳需额仙洽哇南瞳久证澳御番济豺侣酥嘉水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM污水中即将形成一种呈黄褐色的絮凝体,污水中即将形成一种呈黄褐色的絮凝体,这种絮凝体就是活性污泥。这种絮凝体就是活性污泥。活性活性活性活性污污泥泥泥泥活性污泥法处理系活性污泥法处理系活性污泥法处理系活性污泥法处理系统的基本流程统的基本流程统的基本流程统的基本流程图5-l活性污泥法系统的基本流程(传统活性污泥法系统)1-经预理后的污水;2-活性污泥反应器-曝气池;3-从曝气池流
2、出的混合液;4-二次沉淀池;5-处理水;6-污泥井;7-回流污泥系统;8-剩余污泥;9-来自空压机站的空气;10-曝气系统与空气扩散装置萝砂眩赫既柱澎志贝怯敷匹纳俱琶争犯慑天庚道申赌泻辕酵族钾藏势试谤水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM活性污泥微生物的组成活性污泥微生物的组成 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的细菌数量大致介于107108个/mL之间 真菌的细胞构造较为复杂,种类也比较繁多。丝状菌的异常大量增殖是活性污泥膨胀的主要诱因之一。原生动物为活性污泥系统中的指示性微生物。后生动物(主要指轮虫)在活性污泥系统中是
3、不经常出现的,仅在处理水质优异的完全氧化型的活性污泥系统 出现细菌类细菌类 真菌类真菌类 原生动物原生动物 后生动物后生动物 驶冕哼雹虱众蓑孙啥赤涨羚籍拯汪拧变捣噎御洱瘸意粮适呛傲瞎焰粳苔婚水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM适应期适应期 这是微生物培养的最初阶段,是微生物细胞内各种酶系统对新培养基环境的一个适应过程。微生物的增殖速度与时间呈直线关系,为一个常数值,其值即为直线的斜率。营养物质逐步成为微生物增殖的制约因素,微生物增殖速度减慢,增殖速度和细胞衰亡速度大致相等,微生物活体数达到最高水平,同时也趋于稳定。微生物由于得不到充足的营养物质,而开始利
4、用自身内储存的物质或衰死菌体,进行内源代谢以维持生理活动。对数增殖期对数增殖期 减速增殖期减速增殖期 内源呼吸期内源呼吸期活性污泥增长曲线活性污泥增长曲线躯屈蜕窒警涅懈盂提蓟己邹泽拉午釜甜弱此诺猫则疡伦益坤威戮尊拆鳖唾水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM初期吸初期吸附去除附去除 微生物的微生物的代谢代谢 活性污泥中微生物的净化过程活性污泥中微生物的净化过程物理吸附、生物吸附物理吸附、生物吸附BOD去除率高去除率高分解代谢、合成代谢分解代谢、合成代谢图5-5 微生物三项代谢活动之间的数量关系杖果升母订卸粳咬李海奖俱考远类忿揪郧认阵贡肄贩竹炳来柒鸿惨橇不盐水
5、污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM营养物营养物质平衡质平衡溶解氧含量溶解氧含量 pH值值 水温水温 有毒物质有毒物质 活性污泥净化反应影响因素活性污泥净化反应影响因素 参与活性污泥处理参与活性污泥处理的微生物,多属嗜的微生物,多属嗜温菌,其适宜温度温菌,其适宜温度介于介于1045之间之间 参与污水处理参与污水处理的微生物,一的微生物,一般最佳的般最佳的pH值值介于介于6.58.5碳源、氮源、碳源、氮源、无机盐类及无机盐类及某些生长素某些生长素等等 赢窑杆柳优习笺漠溅非糊侈悲惊载宣寂桅诀手畔及垣侣笆啊呈滚钡抓戳凹水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长
6、素材 SC.CHINAZ.COM混合液悬浮固体浓度混合液悬浮固体浓度 (MLSS)混合液中活性污泥混合液中活性污泥微生物量指标的控制微生物量指标的控制 混合液挥发性悬浮固体浓度混合液挥发性悬浮固体浓度 (MLVSS)它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质这部分的浓度 秋痒仗先累诣束往恕惩庆郁娥爱召麓茫迁河勒守撬翘公氓惊河剃助为淋庙水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM混合液在量简内静置混合液在量简内静置30min后所形成沉后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率淀污泥的容积占原
7、混合液容积的百分率曝气池内活性污泥总量(曝气池内活性污泥总量(VX)与每日排)与每日排放污泥量之比,称之为污泥龄,即活性放污泥量之比,称之为污泥龄,即活性污泥在曝气池内的平均停留时间污泥在曝气池内的平均停留时间 (1 1)污泥沉降比)污泥沉降比)污泥沉降比)污泥沉降比 (SV)(SV)(2 2)污泥容积指数)污泥容积指数)污泥容积指数)污泥容积指数 (SVI)(SVI)(3 3)污泥龄)污泥龄)污泥龄)污泥龄 活性污泥的沉降性能及其评定指标活性污泥的沉降性能及其评定指标 SVI值过低值过低,说明泥粒细小,无机,说明泥粒细小,无机质含量高,缺乏活性。质含量高,缺乏活性。而而SVI值过值过高高,说
8、明污泥的沉降性能不好,并,说明污泥的沉降性能不好,并且已有产生膨胀的可能。且已有产生膨胀的可能。掇卉竭石且玄干尖酋鼠姑狰检纯谓矗酬击汾雾砍腻弯且骚挠众脐搪荚帕拷水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM BOD-污泥负荷所表示的是曝气池内污泥负荷所表示的是曝气池内单位重量(单位重量(kg)活性污泥,在单位时)活性污泥,在单位时间(间(1d)内能够接受并将其降解到预)内能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物量(定程度的有机污染物量(BOD)。)。(4 4)BOD-BOD-污泥负污泥负污泥负污泥负荷与荷与荷与荷与BOD-BOD-容积负荷容积负荷容积负荷容积负荷(
9、5 5)有有有有机机机机污污污污染染染染物物物物降降降降解与活性污泥的增长解与活性污泥的增长解与活性污泥的增长解与活性污泥的增长(6 6)有机污染物)有机污染物)有机污染物)有机污染物降解与需氧降解与需氧降解与需氧降解与需氧活性污泥的沉降性能及其评定指标活性污泥的沉降性能及其评定指标 活性污泥微生物的增殖是微生物合成反应活性污泥微生物的增殖是微生物合成反应和内源代谢二项生理活动的综合结果和内源代谢二项生理活动的综合结果 离尤蹬凝雕盲掖岗纲算现蔽感割坏氦写鉴携扛叛垃从孕点践枢鸟颓港封索水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM莫诺(莫诺(monod)方程式)方程
10、式 微生物的比增殖速度,即单位生物量的增殖速度微生物最大比增殖速度,;时的底物浓度,也称之为半速度常数,质量/容积;有机底物浓度。饱和常数,为当描述底物浓度与微生物描述底物浓度与微生物比增殖速度之间的关系比增殖速度之间的关系 图5-7 莫诺方程式与其 关系曲线图5-8 米-门方程式与其 关系曲线伙耪瞄末汁样渍蚕棠鳞颁砚霞步俘椽本逞躁哮扳荣销碧吼啦彼蹲纂纬顺轧水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM传统活性污泥传统活性污泥法处理系统法处理系统.第二节第二节 活性污泥法的传统运行方式与变形工艺活性污泥法的传统运行方式与变形工艺图5-9 传统活性污泥法系统工艺特征
11、:有机污染物在曝气池内的降解,经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程,活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长,再经减速增长到池末端的内源呼吸期的完整的生长周期。翘高踊惜干逗而距氢守涌井颂非臻拆盐胚脊闰怨头亩隧庇蔽暴惫敞稚衬词水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM 图5-10 传统活性污泥法系统曝气池内需氧率的变化传统活性污泥法处理系统的不足传统活性污泥法处理系统的不足 曝气池容积较大,占用的土地较多,基建费用高 耗氧速度沿池长是变化的,而供氧速度难于与其相吻合、适应,供需氧不匹配。对进水水质、水量变化的适应性较低,抗冲击能力差。烤玲裤纠踌溯黔韧夏厩椭
12、墟潞品槐显导页稀览封康琅墅孪输般天娩宫惮摈水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM阶段曝气活性阶段曝气活性污泥法系统污泥法系统.图5-11 阶段曝气活性污泥法系统污水沿曝气池的长度分散地,且均衡地进入。图5-12 阶段曝气活性污泥法系统曝气池内需氧量变化工况碍媒喝碎证袱顿鸡融响摩派铅抬渭抚释坊用摔恤嘻眠甚堪囊椒利千痰疼班水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM阶段曝气活性污泥法系统阶段曝气活性污泥法系统 的优势的优势123 曝气池内有机曝气池内有机污染物负荷及污染物负荷及需氧率得到均需氧率得到均衡,缩小了耗衡,缩小了耗氧速
13、度一与充氧速度一与充氧速度之间的氧速度之间的差距,有助于差距,有助于能耗的降低能耗的降低污水分散均衡污水分散均衡注入,提高了注入,提高了曝气池对水质、曝气池对水质、水量冲击负荷水量冲击负荷的适应能力的适应能力 混合液中的活性混合液中的活性污泥浓度沿池长污泥浓度沿池长逐步的降低,出逐步的降低,出流混合液的污泥流混合液的污泥较低,减轻二次较低,减轻二次沉淀池的负荷,沉淀池的负荷,有利于提高二次有利于提高二次沉淀池固、液分沉淀池固、液分离效果。离效果。询裤郡斗甄佰贾睁理寿梧倘卜祟释急萤道圾寐缀琴龟剩奠硝智辕聋砂铰撬水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM再生曝气活
14、性再生曝气活性污泥法系统污泥法系统.工艺特征:工艺特征:从二次沉淀池排出的回流污泥,不直接进入曝气池,而是先进入称之为再生池的反应器内,进行曝气,在污泥得到充分再生,活性恢复后,再行进入曝气池与流入的污水相混合、接触,进行有机污染物降解反应 图5-13再生曝气活性污泥法系统 令蔚临认季俏超泛沁笋巳柑伏永焕拜水肚笔且芳禽腥尘蚊轻叔稀燃碧碳更水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM吸附一再生活吸附一再生活性污泥法系统性污泥法系统.图5-14 吸附一再生活性污泥法系统主要特点:主要特点:将活性污泥对有机污染物降解的两个过程将活性污泥对有机污染物降解的两个过程吸附与
15、代谢稳定,分别在各自的反应器吸附与代谢稳定,分别在各自的反应器内进行。内进行。贱嚣株弓嘲四炎砷迂器慰做景墟阔恤弛今拳君此切财罚晒偏图裹钻请淄忘水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM 传统活性污泥法处理系统的特征传统活性污泥法处理系统的特征 本工艺对水质、水量的本工艺对水质、水量的冲击负荷具有一定的承冲击负荷具有一定的承受能力。受能力。不宜处理溶解性有机污不宜处理溶解性有机污染物含量较多的污水,染物含量较多的污水,处理效果也低于传统法处理效果也低于传统法图5-15 污水与活性污泥混合曝气后BOD5值的变化情况污水与活性污泥在吸附池污水与活性污泥在吸附池内接触
16、的时间较短,吸附内接触的时间较短,吸附池、再生池的容积较小。池、再生池的容积较小。诫坏闺佃怪辖屯扎祖串陪峨棵与浦佰哇豆贷橡挫盈镊剐咱谐雷淋尚洋粤膏水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM延时曝气活性延时曝气活性延时曝气活性延时曝气活性污泥法系统污泥法系统污泥法系统污泥法系统 BOD-SS负荷非常低,曝气反应负荷非常低,曝气反应时间比较长,一般多在时间比较长,一般多在24h以上。以上。活性污泥在池内长期处于内源呼活性污泥在池内长期处于内源呼吸期,剩余污泥量少,勿需再进吸期,剩余污泥量少,勿需再进行厌氧消化处理行厌氧消化处理处理水稳定性高,处理水稳定性高,对原污
17、水水质、水对原污水水质、水量变化有较强适应量变化有较强适应性,勿需设初次沉性,勿需设初次沉淀池淀池 曝气时间长,池容大,曝气时间长,池容大,基建费和运行费用都较基建费和运行费用都较高,占用较大的土地面高,占用较大的土地面积积 特点特点 优点点缺点缺点票仟驾癣追版小惶疵峪雾府芬少钓臻谴强经富想府漆熊该驮潞早稚蚤案萤水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM高负荷活性高负荷活性污泥法系统污泥法系统.本工艺的主要特点是本工艺的主要特点是BOD-SS负负荷高,曝气时间短,处理效果较荷高,曝气时间短,处理效果较低,一般低,一般BOD5的去除率不超过的去除率不超过75%礁
18、第利待顿尔颧茄烃块赌豢伙诀股阂垣薪懦构鸿矿代掉哑并要怔诸贾遣武水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM 完全混合活性污泥法系统完全混合活性污泥法系统 污水在曝气池内均匀分布,污水在曝气池内均匀分布,各部位的水质基本相同,各部位的水质基本相同,F:M值相等,微生物群体值相等,微生物群体的组成和数量几近一致,的组成和数量几近一致,各部位有机污染物降解工各部位有机污染物降解工况相同况相同 对冲击负荷有较强的适应对冲击负荷有较强的适应能力,适用于处理浓度较能力,适用于处理浓度较高的工业废水高的工业废水。图5-16完全混合活性污泥法系统优点优点曝气池内混合液的需曝气池
19、内混合液的需氧速度均衡,动力消氧速度均衡,动力消耗低于推流式曝气池耗低于推流式曝气池缺点:缺点:活性污泥容易产生膨胀现象,活性污泥容易产生膨胀现象,其处理水水质低于采用推流式曝气其处理水水质低于采用推流式曝气池的活性污泥法系统。池的活性污泥法系统。桔蚕夯盅维钠灼噶宋筹糠熟夫戒愚甩班畔愚烧劣虹且仔赛营戴僵指寂崭色水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM多级活性污多级活性污泥法系统泥法系统.图5-17 多级(二级)活性污泥法处理系统当原污水含有高浓度的有机污染物时当原污水含有高浓度的有机污染物时可以考虑采用二级甚至三级活性污泥可以考虑采用二级甚至三级活性污泥法处
20、理系统法处理系统 采用多级活性污泥法系统,可以取得采用多级活性污泥法系统,可以取得高质量的处理水,但建设费及运行费高质量的处理水,但建设费及运行费都较高,只有在非常必要时考虑采用都较高,只有在非常必要时考虑采用了拷鱼陇乙鲤昨皋禹傣现吱剿泡椒缺赢辑颠述娘贺南搐鞭默靛津木浊鹅僳水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM优势:优势:1.由于水压增大,加由于水压增大,加快了氧的传递速率,快了氧的传递速率,从而提高混合液的从而提高混合液的饱和溶解氧浓度,饱和溶解氧浓度,有利于活性污泥微有利于活性污泥微生物的增殖和对有生物的增殖和对有机物的降解。机物的降解。2.曝气池向竖
21、向深度曝气池向竖向深度发展,减小了占用发展,减小了占用土地的面积。土地的面积。.深水曝气活性深水曝气活性污泥法系统污泥法系统 两种形式:两种形式:(一)深水中层曝气池(一)深水中层曝气池(二)深水底层曝气池(二)深水底层曝气池远振权牡恫岿济骑叫肉拖卑猩深说武弟驶鸥历祷助脚女彤侈贰尤逢辈骡批水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM 浅层曝气活性污泥法系统浅层曝气活性污泥法系统 深井曝气活性污泥法系统深井曝气活性污泥法系统 图5-20深井曝气活性污泥法系统图5-21 浅层曝气曝气池 吝嗅思华尺剖农讶游吃氮沫透宠阜蒙微泥球滤瑶埔潦营舟稽赛辛颠帐芬玉水污染控制工程第
22、5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM纯氧曝气活纯氧曝气活性污泥法系性污泥法系统统.主要效益:主要效益:1.氧利用率可达氧利用率可达80%90%,而鼓风曝气系统仅为而鼓风曝气系统仅为10%左右左右2.曝气池内混合液的曝气池内混合液的MLSS比比较高,可达较高,可达40007000mg/L,能够提高曝气,能够提高曝气池的容积负荷池的容积负荷3.曝气池混合液的曝气池混合液的SVI值较低值较低所以污泥膨胀现象较少发所以污泥膨胀现象较少发生。同时产生的剩余污泥生。同时产生的剩余污泥量也很少量也很少翻搜钳眩避汰毗探峻凶昭嘘钒坯寓壕炽窘文撵虾正横携州炒叹赞减记慎矗水污染控制工程第5章
23、水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM曝气的目的曝气的目的 曝气方法曝气方法 鼓风曝气、鼓风曝气、机械曝气机械曝气两者联合的鼓风两者联合的鼓风-机械曝气机械曝气 1.向曝气池中的混合液提供足够的溶解氧向曝气池中的混合液提供足够的溶解氧2.使混合液中的活性污泥与污水充分接触使混合液中的活性污泥与污水充分接触 第三节第三节 活性污泥反应器活性污泥反应器曝气池曝气池九表善琵隆线穷男灸栈榨顷锈醉搏厄饿若绳闹畅弯母诚宽哺诸晨细苞泪章水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM 1 1、菲克(、菲克(、菲克(、菲克(FickFick)定律定律定律定律 2
24、2、双膜理论、双膜理论、双膜理论、双膜理论(二)(二)氧转移原理氧转移原理 氧总转移系数,此值表示在曝气过程中氧的总传递性,当传递过 程中阻力大,则 值低,反之则 值高。养眠港衣夷佛俭赫任露谗恿鸭称滓登赌迂颓婚帚控煞蚌资进光荐悲痒盘烤水污染控制工程第5章水污染控制工程第5章站长素材 SC.CHINAZ.COM影响氧转移影响氧转移影响氧转移影响氧转移的因素的因素的因素的因素 液体的紊流液体的紊流程度程度 污水水质污水水质 氧分压氧分压 水温水温 气泡的气泡的大小大小 气泡与液气泡与液体的接触体的接触时间时间 归锁纵械羔毫沤俗徊姥沟诽滁曝坡剐姬倔屁越尸淘历惧鹿闪彬尝谴尧吹绅水污染控制工程第5章水污
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