【正文】 混合液懸浮固體濃度為 X=3000mg/l，則 ?? (anism culture)? 活性污泥中出現(xiàn)的是普通的微生物。 ? 主要是細(xì)菌、放線菌、真菌、原生動(dòng)物（如鐘蟲、蓋纖蟲）和少數(shù)其他微型動(dòng)物。 ? 在正常情況下，細(xì)菌主要以菌膠團(tuán)形式存在，游離細(xì)菌僅出現(xiàn)在未成熟的活性污泥中，也可能出現(xiàn)在廢水處理?xiàng)l件變化 (如毒物濃度升高、 pH值過高或過低等 )，使菌膠團(tuán)解體時(shí)。 ? 游離細(xì)菌多是活性污泥處于不正常狀態(tài)的特征。? 四、活性污泥的增值規(guī)律? 活性污泥的增長：? 延遲期? 對數(shù)增長期? 穩(wěn)定期? 衰亡期? 污泥負(fù)荷：有機(jī)底物量 F與微生物量 M的比值 F/M,是活性污泥微生物增殖速率的重要影響因素。五、活性污泥凈化過程與機(jī)理? ? 在很多活性污泥系統(tǒng)里，當(dāng)污水與活性污泥接觸后很短的時(shí)間（ 10－ 45 min)內(nèi)就出現(xiàn)了很高的有機(jī)物 (BOD)去除率。 ? 這種初期高速去除現(xiàn)象是吸附作用所引起的。由于污泥表面積很大 (可達(dá) 2022－ 10000m2/m3混合液 )，且表面具有多糖類粘質(zhì)層，因此，污水中懸浮的和膠體的物質(zhì)是被絮凝和吸附去除的。? ? 活性污泥中的微生物以污水中各種有機(jī)物作為營養(yǎng)，在有氧的條件下，將其中一部分有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)(原生質(zhì) )，對另一部分有機(jī)物則進(jìn)行分解代謝，即氧化分解以獲得合成新細(xì)胞所需要的能量，并最終形成 CO2和 H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。? ? 如果形成菌體的有機(jī)物不從污水中分離出去，這樣的凈化不能算結(jié)束。 ? 為了使菌體從水中分離出來，現(xiàn)多采用重力沉降法。如果每個(gè)菌體都處于松散狀態(tài)，由于其大小與膠體顆粒大體相同，它們將保持穩(wěn)定懸浮狀態(tài)，沉降分離是不可能的。為此，必須使菌體凝聚成為易于沉降的絮凝體。 ? 絮凝體的形成是通過絲狀細(xì)菌來實(shí)現(xiàn)的。六、曝氣原理與方法? （一）曝氣的作用和要求? ? （ 1）供氧? （ 2）攪拌混合作用，使活性污泥在混合液中保持懸浮狀態(tài)，與廢水充分接觸混合? ? （ 1）達(dá)到處理效果? （ 2）能耗低? 良好的曝氣設(shè)備除應(yīng)當(dāng)具有較高的動(dòng)力效率和氧轉(zhuǎn)移效率外，還應(yīng)盡可能滿足下列要求： ? （ a）攪拌均勻；（ b）構(gòu)造簡單； ? （ c）能耗少；（ d）價(jià)格低； ? （ e）性能穩(wěn)定，故障少； ? （ f）不產(chǎn)生噪音及其它公害； ? （ g）對某些工業(yè)廢水耐腐蝕性強(qiáng)。（二）氣體傳遞原理? ? ? 影響因素：? 加強(qiáng)液相主體的紊流程度，降低液膜厚度，加速氣液界面的更新，克服液膜障礙的最有效的方法是快速變換氣 水界面，曝氣攪拌正是如此，增大氣液接觸面積? 提高氣相中的氧分壓，增大液相中的 ρs,以提高氧轉(zhuǎn)移速率。? （三） KLa的測定? KLa氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)是評價(jià)空氣擴(kuò)散裝置共氧能力的重要參數(shù)。? 充氧實(shí)驗(yàn)：? ? ? （四）氧轉(zhuǎn)移的影響因素? ? KLa（污水） =αKLa? Ρs（污水） =βρs? ? KLa（ T） =KLa（ 20)（ T20）? （五）曝氣方法和設(shè)備? ? （ 1）動(dòng)力效率 Ep：每消耗 1kWh電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量。? （ 2）氧的利用效率 EA：通過鼓風(fēng)曝氣轉(zhuǎn)移到混合溶液中的氧量占總供氧的百分比。（ 3）氧的轉(zhuǎn)移效率 EL（充氧能力）通過機(jī)械曝氣裝置，在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量。? ：? 鼓風(fēng)曝氣 ? 機(jī)械爆氣 ? 鼓風(fēng)機(jī)械曝氣聯(lián)合? ? 鼓風(fēng)曝氣是傳統(tǒng)的曝氣方法，它由加壓設(shè)備、擴(kuò)散裝置和管道系統(tǒng)三部分組成。 ? 加壓設(shè)備一般采用回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)，也有采用離心式鼓風(fēng)機(jī)的，為了凈化空氣，其進(jìn)氣管上常裝設(shè)空氣過濾器，在寒冷地區(qū)，還常在進(jìn)氣管前設(shè)空氣預(yù)熱器。? 擴(kuò)散裝置的分類：? 小氣泡擴(kuò)散裝置：擴(kuò)散板、擴(kuò)散管或擴(kuò)散盤屬小氣泡擴(kuò)散裝置； ? 中氣泡擴(kuò)散裝置：穿孔管屬中氣泡擴(kuò)散裝置；? 大氣泡擴(kuò)散裝置：豎管曝氣屬大氣泡擴(kuò)散裝置； ? 微氣泡：水力剪切擴(kuò)散裝置：倒盆式、撞擊式和射流式屬水力剪切擴(kuò)散裝置 ? 機(jī)械剪切擴(kuò)散裝置：渦輪式屬機(jī)械剪切擴(kuò)散裝置。? 1）擴(kuò)散板、擴(kuò)散管、擴(kuò)散盤? 擴(kuò)散板是用多孔性材料制成的薄板，有陶土制、塑料制或其他材料制成的，其形狀可做成方形或長方形，方形擴(kuò)散板尺寸通常為300300（ 25－ 40)mm，擴(kuò)散板安裝在池底一側(cè)的預(yù)留槽上，空氣由豎管進(jìn)入槽內(nèi)，然后通過擴(kuò)散板進(jìn)入混合液。 ? 擴(kuò)散板的通氣率一般為 l－ min，氧利用率約 10％，充氧動(dòng)力效率約為2kgO2/kWh。 ? 缺點(diǎn)是板的孔隙小、空氣通過時(shí)壓力損失大、容易堵塞。 擴(kuò)散板及其安裝方式擴(kuò)散管示意圖? 擴(kuò)散管是由陶質(zhì)多孔管組成，其內(nèi)徑 44－75mm，壁厚 6－14mm，長 60Omm，每 l0根為一組，通氣率為 12－ 15m3/根 h。 ? 目前用軟管代替陶質(zhì)多孔管圓帽蓋型擴(kuò)散器網(wǎng)狀膜擴(kuò)散器? 該曝氣器采用網(wǎng)狀膜代替曝氣盤用的各種曝氣板材，其網(wǎng)很薄，網(wǎng)上的孔徑筆直，濾水透氣效果均優(yōu)于微孔板材，不易發(fā)生堵塞。 ? 網(wǎng)膜采用聚醋酸纖維制成的。網(wǎng)狀膜曝氣器采用底部供氣，空氣經(jīng)分配器第一次切割后均勻分布到氣室內(nèi)，高速氣流經(jīng)切割分配到網(wǎng)狀膜的各個(gè)部位受到阻擋，然后通過特制網(wǎng)膜微孔的第二次切割形成微小氣泡 (直徑 2－ 3mm)勻地分布擴(kuò)散到水中 。? 膜片微孔曝氣器? 曝氣器的氣體擴(kuò)散裝置采用微孔合成橡膠膜片，膜片上開有 150－ 200?m的同心圓布置的 5000個(gè)自閉式孔眼。? 當(dāng)充氣時(shí)空氣通過布?xì)夤艿?，并通過底座上的孔眼進(jìn)入膜片和底座之間，在空氣的壓力作用下，使膜片微微鼓起，孔眼張開，達(dá)到布?xì)鈹U(kuò)散的目的。? 優(yōu)點(diǎn)：不堵塞，可以省去空氣濾清裝置。穿孔管曝氣器及布置方式淺層曝氣池? 3)豎管? 豎管曝氣是在曝氣池的一側(cè)布置以橫管分支成梳形的豎管，豎管直徑在 l5mm以上，離池底 150mm左右。 下圖所示為一種豎管擴(kuò)散器及其布置的示意圖。豎管屬于大氣泡擴(kuò)散器，由于大氣泡在上升時(shí)形成較強(qiáng)的紊流并能夠劇烈地翻動(dòng)水面，從而加強(qiáng)了氣泡液膜層的更新和從大氣中吸氧的過程豎管擴(kuò)散器及其布置形式? 4）水力剪切擴(kuò)散裝置? 屬于水力剪切擴(kuò)散裝置的有倒盆式、射流式、固定螺旋式和撞擊式等右圖是倒盆式擴(kuò)散器? 倒盆式擴(kuò)散器射流式曝氣器金山 l型曝氣噴頭和 SXl型曝氣噴頭散流式曝氣器? 固定螺旋式曝氣器：? 國內(nèi)外開始使用一種稱為固定螺旋式曝氣器 (也稱靜態(tài)曝氣器 )的裝置。 ? 它是由 3－ 5節(jié)筒體組成的，每節(jié)為 ?300 (450) 300，每節(jié)內(nèi)安裝著 90度或 180度轉(zhuǎn)動(dòng)的固定螺旋葉片，相鄰兩節(jié)螺旋葉片旋轉(zhuǎn)方向相反，相錯(cuò) 90度，空氣從筒底部進(jìn)入曝氣筒形成氣水混合液?；旌弦涸谕矁?nèi)反復(fù)與器壁碰撞，迂回上升，空氣泡在上升的過程中被螺旋葉片反復(fù)切割，形成小氣泡。固定螺旋曝氣器? ? 機(jī)械曝氣設(shè)備的式樣較多，大致可歸納為葉輪和轉(zhuǎn)刷兩大類。 曝氣葉輪有安裝在池中與鼓風(fēng)曝氣聯(lián)合使用的，也有安裝在池面的，后者稱 “表面曝氣 ”。表面曝氣具有構(gòu)造簡單，動(dòng)力消耗小，運(yùn)行管理方便，氧吸收率高的優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用較多。常用的表面曝氣葉輪有泵型，倒傘型和平板型。幾種葉輪曝氣器不同的轉(zhuǎn)刷曝氣器? 曝氣器的選擇原則：? 對于較小的曝氣池，采用機(jī)械曝氣器能減少動(dòng)力費(fèi)用，并省去鼓風(fēng)曝氣所需的管道系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備，維護(hù)管理也比較方便。 這類曝氣器的缺點(diǎn)是，轉(zhuǎn)速高，其動(dòng)力消耗隨曝氣池的增大而迅速增大，所以曝氣池不能太大。 這種曝氣器需要較大的表面積，因此曝氣池的深度也受到限制。還有，如果曝氣池中產(chǎn)生泡沫，將嚴(yán)重降低充氧能力 。 鼓風(fēng)曝氣供應(yīng)空氣的伸縮性較大，曝氣效果也較好，一般用于較大的曝氣池。 鼓風(fēng)曝氣的缺點(diǎn)是需要鼓風(fēng)機(jī)和管道系統(tǒng)。曝氣頭易堵塞。? 七、曝氣池的類型與構(gòu)造? 從混合液流型可分為推流式、完全混合式和循環(huán)混合式三種； ? 從平面形狀可分為長方廊道形、圓形或方形、環(huán)形跑道形三種； ? 從采用的曝氣方法可分為鼓風(fēng)曝氣式、機(jī)械曝氣式以及兩者聯(lián)合使用的聯(lián)合式三種； ? 從曝氣池與二次沉淀池的關(guān)系可分為分建式和合建式兩種。? 推流式曝氣池為長方廊道形池子，常采用鼓風(fēng)曝氣，擴(kuò)散裝置排放在池子的一側(cè)，見下圖。這樣布置可使水流在池中呈螺旋狀前進(jìn)，增加氣泡和水的接觸時(shí)間。 ? 曝氣池的數(shù)目隨污水廠大小和流量而定，在結(jié)構(gòu)上可以分成若干單元，每個(gè)單元包括幾個(gè)池子，每個(gè)池子常由一至四個(gè)折流的廊道組成。推流式曝氣池結(jié)構(gòu)示意圖? 曝氣池的池長可達(dá) 100m。為了防止短流，廊道長度和寬度之比應(yīng)大于 5，甚至大于 10。 ? 為了使水流更好的旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，寬深比不大于2，常在 － 2之間。池深常在 3－ 5m。 ? 曝氣池進(jìn)水口一般淹沒在水面以下，以免污水進(jìn)入曝氣池后沿水面擴(kuò)散，造成短流，影響處理效果。 ? 曝氣池出水設(shè)備可用溢流堰或出水孔。通過出水孔的水流流速一般較小 (－ )，以免污泥受到破壞。? 完全混合式曝氣池常采用葉輪供氧，多以圓形、方形或多邊形池子作單元，主要是因?yàn)樾枰腿~輪所能作用的范圍相適應(yīng)。 ? 改變?nèi)~輪的直徑可以適應(yīng)不同直徑 (邊長 )、不同深度的池子需要。長方形曝氣池可以分成一系列相互銜接的方形單元，每個(gè)單元設(shè)置一個(gè)葉輪。 ? 使用完全混合式曝氣池時(shí)，為了節(jié)約占地面積，常常是把曝氣池和沉淀池合建 。圓形曝氣沉淀池方形曝氣沉淀池長方形曝氣沉淀池分建式完全混合系統(tǒng)? 循環(huán)混合式曝氣池多采用轉(zhuǎn)刷供氧，其平面形狀如環(huán)形跑道，如下圖所示。循環(huán)混合式曝氣池也稱氧化渠或氧化溝（ oxidation ditch)，是一種簡易的活性污泥系統(tǒng)，屬于延時(shí)曝氣法。? 氧化溝的平面圖像跑道一樣，轉(zhuǎn)刷設(shè)置在氧化渠的直段上，轉(zhuǎn)刷旋轉(zhuǎn)時(shí)混合液在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，流速保持在 ，使活性污泥呈懸浮狀態(tài) 。氧化渠的典型布置? 氧化渠的流型為環(huán)狀循環(huán)混合式，污水從環(huán)的一端進(jìn)入，從另一端流出。 ? 一般混合液的環(huán)流量為進(jìn)水量的數(shù)百倍以上，接近于完全混合，具備完全混合曝氣池的若干特點(diǎn)。 氧化溝的特點(diǎn)： ? （ a）簡化了預(yù)處理，氧化溝水力停留時(shí)間和污泥齡比一般生物處理法長，懸浮有機(jī)物可與溶解性有機(jī)物同時(shí)得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可以不設(shè)初次沉淀池，污泥也不需要進(jìn)行厭氧消化；? （ b）占地面積少，因在流程中省略了初次沉淀池、污泥消化池，有時(shí)還可省略二次沉淀池和污泥回流裝置，使污水廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮??； ? （ c）從溶解氧的分布看，氧化溝具有推流特性，溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧和厭氧條件。通過對系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)與控制，可以取得最好的除磷脫氮效果。 ? 另外，氧化溝的曝氣方式也不限于轉(zhuǎn)刷一種，也可以用其它方法曝氣。氧化溝的構(gòu)造形式也是多種多樣的，根據(jù)不同的目的可以設(shè)計(jì)多種形式的氧化溝。 ? 氧化溝技術(shù)是近年來發(fā)展較快的生物水處理技術(shù)之一 。? 八、活性污泥法的工藝類型（一）傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)的活性污泥法具有處理效率高，出水水質(zhì)好，剩余污泥量較少的優(yōu)點(diǎn)。? 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）一般呈推流式。池起始端易進(jìn)入對數(shù)生長期。末端微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸，池的率效（ 2）曝氣時(shí)間長，吸附量大，去除率高 90－ 95%。（ 3）污泥顆粒大，易沉降。 （ 4）污泥量少，剩余污泥量占不到回流的 10%。 ? 缺點(diǎn)：? （ 1）耐沖擊負(fù)荷差，不適于水質(zhì)變化大的水質(zhì)。 ?（ 2）長廊式供氧利用率低，能耗較高。 ?（ 3）處理時(shí)間長，曝氣 4－ 8h?供氧與需氧間存在著不可克服的矛盾、體積負(fù)荷小、曝氣池體積相當(dāng)龐大、占地面積大，基建投資高等?? （二） 漸減曝氣? （三）階段曝氣：多點(diǎn)進(jìn)水? 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）有機(jī)場分配均勻，需氧量均勻。 （ 2）活性污泥濃度不均勻，前端濃，后端稀，有利于提高曝氣池利用率，出流混合液濃度降低。 ? （ 3）在相同的 BOD負(fù)荷條件下，逐步曝氣法的 BOD容積負(fù)荷可明顯增大，去除一定量的 BOD，曝氣池容積僅為普通法的一半，減少占地面積。 ? 缺點(diǎn)：（ 1）工藝復(fù)雜，運(yùn)行管理要求高。 （ 2）漸減曝氣或多點(diǎn)進(jìn)水管線，閥門增多。