第四章污水的生物处理

第四章污水的生物处理 第一节生化处理与微生物一、微生物的生理特征及规律 1、污水中常见的微生物 P87有分类植物型微生物(菌类、高等细菌、真菌、藻类）动物型微生物（原生动物、后生动物）特点：个体小、分布广种类多、繁殖快、容易变异 2、微生物的新陈代谢——合成和分解 3、微生物生长的营养及影响因素

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3、微生物生长的营养及影响因素 3.1微生物代谢过程中对营养的要求及酶 C H O N P 维生素等酶——

第四章污水的生物处理 4、环境对微生物生长的影响 P94 温度溶解氧 PH值：好氧6.5-8.5 厌氧：6.7-7.4 营养物的要求：好氧BOD：N：P=100：5：1 厌氧： BOD：N：P=100：6：1 有毒物的限制进水有机物的浓度

第四章污水的生物处理 5、微生物的生长规律 P95 1)生长曲线图4-15 适应期：适者生存不适者淘汰对数期平衡期衰老期 2)细菌的定向变异混合微生物群体的生长曲线图

第四章污水的生物处理 二、污水的可生化性及提高的途径 P97 1污水的可生化性注意事项： 2改善生化性的途径调节营养比调节PH 预处理

第四章污水的生物处理 三、污水生物处理概述好氧与厌氧的区别: 1微生物群不同 2产物不同 3反应速率不同 4对环境要求条件不同

第四章污水的生物处理 第二节活性污泥法一、活性污泥法组成及性能指标 1活性污泥法组成 2性能指标污泥浓度MLSS 污泥沉降比SV 污泥容积指数SVI

表示混合液中活性污泥数量的指标（曝气池） 1. MLSS浓度——混合液悬浮固体浓度〈混合液污泥浓度〉： mg/L混合液；g/L混合液；g/m3混合液； kg/m3混合液 MLSS＝M=X=Ma + Me + Mi + Mii 2-4g/L为宜 2. MLVSS浓度——混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS＝MV=XV=Ma + Me + Mi

表示活性污泥的沉降性能及评定指标（二沉池）表示活性污泥的沉降性能及评定指标（二沉池） 3.SV——污泥沉降比，又叫30min污泥沉降率 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。15-30%为宜 4. SVI——污泥容积指数（污泥指数）曝气池出口处的混合液经30min静沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积—mL/g 50-150为宜

SVI在习惯上只称数字，而把单位略去 SVI值能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能要维持曝气池一定的MLSS（如3000mg/L）的情况下，SVI值越高，则要求的污泥回流比R就越大，但当SVI值高达400mL/g时，则难于用提高R来维持曝气池一定的MLSS浓度。 SVI=SV*10/MLSS SV=% MLSS =g/L 5、θC——污泥龄（生物固体平均停留时间）系统中每日增长的活性污泥量应等于每日排出的剩余污泥量（ΔX）（17－9） θC的定义式（17－10）活性污泥在曝气池内的平均停留时间——生物固体平均停留时间。将△X（17-9）式代入（17-10）式：

（17-11） （17-12） (17-13) Xr是活性污泥特性和二沉池沉淀效果的函数。 (17-14)

第四章污水的生物处理 二、活性污泥法处理过程 1活性污泥法基本原理吸附—微生物代谢—絮凝体的形成与絮凝沉淀 2活性污泥增长规律见图4-17 对数增长期内减速增长期内源呼吸期

第四章污水的生物处理 3活性污泥法运行参数 1）污泥负荷Ns=QLa/XV(kgBOD/MLSS.d) Q——污水流量m3/d La——进水有机物BOD浓度mg/L X——暴气池容积m3 V——污泥浓度MLSS mg/L 2)污泥龄见图4-18

2)污泥龄见图4-18 θC——污泥龄（生物固体平均停留时间），定义为系统中每日新增的活性污泥平均停留在暴气池中的天数，即暴气池全部活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量（ΔX）的比值，单位天（17－9） θC的定义式（17－10）活性污泥在曝气池内的平均停留时间——生物固体平均停留时间。将△X（17-9）式代入（17-10）式：

（17-11） （17-12） (17-13) Xr是活性污泥特性和二沉池沉淀效果的函数。 (17-14)

第四章污水的生物处理 3)有机物去除量与活性污泥的增加 △X= aQLr-bXV 公式4-3 P105 △X—每日新增污泥量，即剩余污泥排放量kg/d Lr—污水BOD5去除量 kg/m3 Q—污水量m3/d X—混合液污泥浓度 kg/m3 X—暴气池体积 m3 a—污泥增长系数，即去除每kgBOD所产生的污泥kg数 b—污泥自身氧化率，即每kgBOD自身氧化所产生的污泥kg数

第四章污水的生物处理 △X= aQLr-bXV △X/XV=aQLr/XV-b 1/ θC =aU-b 4-5 图解法4-19 表4-5 几种物质的a\b 值 P106 4）暴气时间 T=V/Q 5）污泥回流比R=Qr/Q=CX/(Cr-Cx) C=（R/1+R ） *CR

第四章污水的生物处理 4活性污泥法的运行方式 1）普通活性污泥法图4-20 2）阶段暴气法图4-21 3）生物吸附法图4-22 4）完全混合法图4-23 5）延时暴气法图4-24 6）渐减暴气法图4-25

传统活性污泥法（普通活性污泥法） 1．传统活性污泥法的特征： 1) 有机物的吸附与代谢在一个曝气池中连续进行 2) 活性污泥经历了一个生长周期：对数增长期→减速增长期→ 内源呼吸期。经历了吸附与代谢二个阶段 3) S由大→小，dO2/dt由大→小。 ∴池首往往供氧不足，后段供氧过剩，池前段DO浓度较低，沿池长逐渐增高 2．优点： 3．缺点： 1)不适应冲击负荷和有毒物质因为是推流式，进入池中的污水和回流污泥在理论上不与池中原有的混合液混合。∴水质的变化对活性污泥影响较大 2)前段供氧不足，后段供氧过剩 3)Ns不高，曝气池V大，占地大传统活性污泥法流程图（图17-11）

阶段曝气活性污泥法 特点 1) 分段多点进水，负荷分布均匀，均化了需氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧过剩的缺点 2) 提高了耐水质，水量冲击负荷的能力 3) 活性污泥浓度沿池长逐渐降低阶段曝气活性污泥法工艺流程图

吸附—再生活性污泥法系统 特点 1) 吸附与再生分别进行，二沉池在二者之中 2) 吸附时间较短（30～60min），再生池只对回流污泥再生。 ∴整个池容小于普通活性污泥法 3) 处理效果低于普通活性污泥法 4) 具有一定的耐冲击负荷的能力 5) 不宜处理溶解性有机物较多的污水吸附—再生活性污泥法工艺流程图（图17-13）

再生曝气活性污泥法系统 而吸附再生活性污泥法系统V再生池很大， V吸附仅30～60min，容积小

完全混合活性污泥法 特点 1) 耐冲击负荷，特别适应于工业废水处理 2) 池内水质均匀一致，各点相同，各部分工况几乎完全一致，可通过来调整工作情况 3) 池内需氧均匀，动力消耗小于推流式 4) 出水水质比推流式差，活性污泥易产生膨胀完全混合活性污泥法工艺流程图（图17-14）

延时曝气活性污泥法 2.特点 1) Ns非常小，只有0.05～0.10 kgBOD/kgMLSS·d 2) 曝气时间t长（24h以上），污泥处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定，池容大 3) 出水水质好，对原污水有较强的适应能力，无需设初沉池，只适合于小城镇污水处理（Q≤1000m3/d）。污泥不需进行厌氧消化处理 4) 基建费和运行费较高吸附—再生活性污泥法工艺流程图

第四章污水的生物处理 三、暴气 1暴气方法和设备 1）鼓风暴气小气泡扩散器图4-26 4-27 中气泡扩散器图4-28 4-29 大气泡扩散器图4-30 水力剪切扩散装置图4-31 空气升流暴气装置图4-32

第四章 污水的生物处理