11活性污泥法的各种演变和应用

第四节活性污泥法的各种演变和应用第四节活性污泥法的各种演变和应用传统活性泥法污延曝气时活性泥法污段阶进水活性泥污法器选择活性泥法污完全混合活性泥法污吸附－再生活性泥污法减曝气渐活性泥法污高荷负活性泥法污氧曝纯气活性泥污法活性泥法传统污（Conventionalactivatedsludge，简写CAS）曝池气曝池气二沉池泥回流系污统理水处在二沉池理后的水活性泥分离，剩余泥排出处污与污污系，回流泥回流至曝池。统污气理预处后的水污从曝池首端气入池，进内由二沉池与回流的泥污同步注入。水回流污与污泥形成的混合液在池呈推流形式流内至池的末端，然动后入二次沉淀池进供、需氧量曝气过程（曝气池长度）定常供氧速率需氧量有机物在曝池的降解，了吸附和代的完气内经历谢整程，活性泥也过污了一池首端的增速率快到经历个从长较池末端的增速率很慢或到源呼吸期的程。长达内过由于有机物度沿池浓长逐降低，需速率也是渐氧沿池逐降低（右）。长渐见图因此，在池首端和前段混合液中的溶解度低氧浓较，甚至可能是不足的，沿池逐增高，在池末端长渐溶解含量就已很充足氧经了，一般都能到定够达规的2mg/L以上。理效果好，处BOD5去除率可达90%以上，适于理处净化程度和定程度要求高的水；水的理程度比稳较污对污处较灵活，根据需要可适整。当调曝池首端有机物荷高，耗速率也高，因此，气负氧为了避免溶解不足的，水有机物荷不宜高；耗氧问题进负过氧速率沿池是化的，而供速率于其相吻合、适，长变氧难与应在池前段可能出供不足的象，池后段又可能出溶现氧现现解剩的象；曝池容大，占用的土地多，基建氧过现气积较费用高；水水、水量化的适性低。对进质变应较活性泥法理系在工上的点：传统污处统艺优活性泥法理系存在的：传统污处统问题曝气过程（曝气池长度）定常供氧速率供、需氧量需氧量渐减供氧速率变化曲线减曝气活性泥法渐污曝活性泥法（渐减气污TaperedAeration）是针对传统活性泥法中由于沿曝池污气池均供，在池末端供长匀氧需量之的差距大而氧与氧间较重浪能源，提出一能严费种使供量和混合液需量相氧氧适的行方式，即供量应运氧沿池逐步，使其接近长递减需量（如）。目前的氧图传活性泥法一般都采用统污这供方式。种氧段水活性泥法阶进污(Step-feedactivatedsludge，简写SFAS)曝池气曝池气二沉池泥回流系污统理水处水沿池度分段注入曝池，有机物荷及需量得到均衡，一定程污长气负氧度地小了需量供量之的差距，有助于降低能耗，又能比充缩氧与氧间够较分地活性泥微生物的降解功能；水分散均衡注入，提高了曝发挥污污气池水、水量冲荷的适能力。对质击负应吸附—再生活性泥法的理基污论础生物吸附区沉淀表层曝气过程BOD水活性污与泥混合曝污后气BOD的化情值变况BOD5度在浓5～15min内第一次急下降是剧活性强的活较性泥水中有机物吸附污对污的结果。后略微升起是由于胞外水解随酶吸附的非溶解的有机物水将状态解成溶解性小分子后，为部分有机物又入水中使进污BOD5度上浓升。此，水中存活着大量的时污游离菌，也一步促使细进BOD5浓度上升。着反的持行，有机物度下降，活性泥微生物入速增随应续进浓污进减殖期和源呼吸期，内BOD5度又慢下降。浓缓吸附－再生活性泥法污(Contactstabilizationactivatedsludge，简写CSAS)吸附池再生池再生池吸附池二沉池二沉池回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥进水进水分建式合建式40年代后期首先在美使用，国其工流程如右艺所示。图其主要特点是将活性泥有机物污对降解的程—两个过—吸附代定与谢稳，分在各自的反别器行应内进。曝池气曝池气二沉池泥回流系污统理水处活性泥法系相比，水活性泥在吸附池与传统污统污与污内接的短，因此，吸附池的容一般小。吸附池再触时间较积较与生池的容之和，仍低于活性泥法曝池的容，基建积传统污气积用低；本工水、水量的冲荷具有一定的承受能费较艺对质击负力。在吸附池的泥遭到破坏，可由再生池的泥予当内污时内污以救。补理效果低于法；不宜理溶解性有机物含量处传统处高的水。较污吸附—再生活性泥系的点：污统优吸附—再生活性泥系的点：污统优吸附—再生活性泥系的缺点：污统吸附—再生活性泥系的缺点：污统完全混合活性泥法污(Completelymixedactivatedsludge，简写CMAS)水在曝池分布均，各部位的水相同，微生物群体的成和污气内匀质组量几乎一致，各部位有机物降解工相同，因此，通数况过对F/M的值调整，可整曝池的工控制在良好的。将个气况状态进水进水二次沉淀二次沉淀池池回流污泥回流污泥剩余污泥排剩余污泥排放放处理水处理水空气空气完全混合式曝气完全混合式曝气池池空气曝气池进水出水回流污泥剩余污泥Qw二沉池由于入曝池的水进气污很快即被池已存在的混内合液所稀和均化，原释污水在水、水量方面的质变化，活性泥生的影对污产响降到小的程度，因此将极，工冲荷有这种艺对击负较强的适能力，适用于应处理工水，特是度业废别浓较高的有机水。废在曝池混合液，气内各部位的有机物度相同浓，活性泥微生物量污质与相同，在情下，微这种况生物有机物降解的推对动力低，由于原因活性这个泥易于生泥膨。污产污胀此外，在相同F/M的情况下，其理水底物度大处浓于采用推流式曝池的活气性泥法系。污统完全混合活性泥污完全混合活性泥污系的点：统优系的点：统优完全混合活性泥污完全混合活性泥污系的缺点：统系的缺点：统延曝气活性泥法时污(Extendedaerationactivatedsludge，简写EAAS)工艺优工艺优点点由于F/M荷非常低，曝负气时，一般多在间长24h以上，活性泥在池期于源呼吸期，污内长处内剩余泥量少且定，勿需再污稳进行消化理，因此，工厌氧处这种艺是水、泥合理系。此外污污综处统，本工具有艺还理水定性高处稳，原水水、水量化有强对污质变较适性应等点。优工艺缺工艺缺点点曝，池容大，基气时间长建和行用都高，占费运费较用大的土地面等。延较积时曝法适用于理理水气处对处要求高而且又不宜采用质污泥理技的小城水和处术镇污工水，理水量不宜业废处过大。高荷活性泥法负污（High-RateActivatedSludge）其主要特点是F/M荷高，曝短，理效果负气时间处较差，一般BOD5的去除率不超过70%～75%，因此，之称为不完全理活性泥法处污。此相，与对BOD5去除率在90%以上，理水的处BOD5在值20mg/L以下的工完艺则称为全理活性泥法。处污高荷活性泥法在系和曝池的造方面，负污统气构与传活性泥法相同，即法可以按高荷活性泥法系统污传统负污统行，适用于理理水水要求不高的水。运处对处质污氧曝气活性泥法纯污(High-purityoxygenactivatedsludge，简写HPOAS)空中的含量气氧仅为21%，而中的含量纯氧氧为90%～95%，分比空高纯氧氧压气4.4～4.7倍，用行纯氧进曝能提高向混合液中的能力。早在气够氧传递40年代就有人想设用代替空行曝，以提高曝池的生化反速氧气气进气气内应率。1968年在美州的巴塔水理建成了一座国纽约维亚污处厂模规为10000m3/d的曝池，鼓曝系行了纯氧气并与风气统进对比。试验1971年美水管理委表了的比国质员会发该厂对试验报告。在，现世界上已有多座以曝活性泥法主体理纯氧气污为处技的水理建成术污处厂，其中美底特律水理的模国污处厂规达230×104m3/d。利用率可氧达80%～90%，而鼓曝系风气统仅为10%左右；曝池混合液的气内MLSS可值达4000～7000mg/L，能提高曝池的容够气积荷；曝池混合液的负气SVI低，一般都低于值较l00，泥膨象生的少；生的剩余泥污胀现发较产污量少。采用曝系的主纯氧气统要点有：优纯氧曝气曝气池构造图(有盖密闭式）废气气体循环搅拌用空压机搅拌用电机氧原污水回流污泥曝气池盖混合液流向沉淀池搅拌叶轮喷气管阻流板纯氧曝气曝气池目前多为有盖密闭式，以防氧气外溢和可燃性气体进入。纯氧曝气曝气池目前多为有盖密闭式，以防氧气外溢和可燃性气体进入。改造型式曝池圆顶纯氧气喷气扩散器循环污泥供氧沉淀水蒸发器剩余污泥循环用空压机空气扩散器盖循环气体液氧排气二沉池处理水曝池主要用于原的改造，有式池盖。新安的这种气设备设圆顶气态氧经设散器行曝，同循空机，抽出盖的，送入原的喷气扩进气时设环压内气态氧设空散装置行的循。的点是投少，但由于装置气扩进气态氧环这种设备优资内不分室，分有盖密式曝池低。氧压较闭纯氧气器活性泥法选择污（Selectoractivatedsludge，简写SAS）是近期展起，它发来用于防止控制菌型泥膨与丝状污胀的活性泥理污处工。是在曝池前加一水力停留很短的小反器，如所示。艺它气个时间应图全部水和回流泥入器，形成高荷。有机物度高的污污进选择负区这种浓较境有利于菌菌的先生而抑制菌的量生，而改善了环胶团优长丝状过长从污泥的沉降性能。器选择器选择水进回流泥污剩余泥污出水曝气池曝气池二沉池ⅠMRSMRSⅠMRSMMⅠRSMⅠⅠ-进水；M-选择器；RS-回流污泥；AB-曝气池；OD-氧化沟；FC-二沉池；E-出水ODODⅠEEEEABABABEFCFCFCFC几器的布方式种选择设RSRS器可分好器，缺器，器等形选择为氧选择氧选择厌氧选择式。好器需水行曝充氧选择对污进气氧,使之于好处氧状态,而缺器和器只拌不曝。氧选择厌氧选择搅气器选择控制泥膨的主要原理污胀控制泥膨的主要原理污胀：：好器防止泥膨的机理是提供氧选择污胀DO适宜、底物充足的高荷，菌负区让胶团菌先利用有机物细优,而抑制菌的从丝状过量繁殖。好好氧氧选选择择器器缺器控制泥膨的主要机理是大部分菌菌能利氧选择污胀绝胶团细用器硝酸中的化合作子受体，行生繁殖，而选择内盐态氧为电进长丝菌（球衣菌）有功能，因而在器受到抑制，增殖速状没这个选择内率大大落后于菌菌，大大降低了菌膨生的可能。胶团细丝状胀发缺缺氧氧选选择择器器器控制泥膨的主要原理是大部分的菌厌氧选择污胀绝种类丝状(球衣菌)都是好的，在下受到抑制。而大绝对氧绝对厌氧状态将绝部分的菌菌兼性菌，在下行代，增胶团细为厌氧状态将进厌氧谢继续殖。但是,器的置，致生硫菌泥膨的可能性厌氧选择设会导产丝污胀，因菌菌的代生出硫化，而硫菌的繁殖为胶团细厌氧谢会产氢从为丝提供件。因此，器的水力停留不宜太。条厌氧选择时间长厌厌氧氧选选择择器器几种活性污泥系统设计与运行参数（对城市污水）活性污泥法活性污泥法运行方式运行方式混合液悬浮固体浓度混合液悬浮固体浓度（（mg/Lmg/L））MLSSMLSSMLVSSMLVSS传统活性污传统活性污泥法泥法0.20.2～～0.40.4※※0.40.4～～0.90.9※※55～～151515001500～～3003000015201520～～25002500※※2525～～7575※※44～～88阶段曝气活阶段曝气活性污泥法性污泥法0.20.2～～0.40.4※※0.40.4～～1.21.255～～151520002000～～3503500015001500～～250025002525～～995533～～55吸附吸附--再生再生活性污泥法活性污泥法0.20.2～～0.40.4※※0.90.9～～1.81.8※※55～～1515吸附池吸附池10010000～～30003000再生池再生池40040000～～1000010000吸附池吸附池800800～～24002400再生池再生池32003200～～800080005050～～110000※※吸附池吸附池0.50.5～～1.1.00再生池再生池33～～6.06.0延时曝气活延时曝气活性污泥法性污泥法0.050.05～～0.10.1※※0.150.15～～0.30.3※※2020～～330030003000～～6006000025002500～～500050005050～～110000※※2020～～3366～～4848BOD5-污泥负荷率NS（KgBOD5/KgMLVSS*d）BOD5-容积负荷率NV（KgBOD5/Kgm3*d）污泥龄θc（d）污泥回流比R(%)曝气时间t(h)活性污泥法活性污泥法运行方式运行方式混合液悬浮固