【正文】 第三節(jié) 活性污泥法的發(fā)展和演變 第四節(jié) 活性污泥法的設(shè)計(jì)計(jì)算 第五節(jié) 二次沉淀池 第六節(jié) 活性污泥法系統(tǒng)設(shè)計(jì)和 運(yùn)行中的一些重要問題 第十四章 污水的好氧生物處理（二） — 活性污泥法 活性污泥法曝氣池的基本形式 ? 推流式曝氣池 ? 完全混合式 ? 封閉環(huán)流式 ? 序批式 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 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 有機(jī)物去除和氨氮硝化 傳統(tǒng)活性污泥法的幾種類型 傳統(tǒng)推流式需氧和供氣特征 在推流式的傳統(tǒng)曝氣池中，混合液的需氧量在長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，后半段供氧量超過需要。 漸減曝氣的 目的 就是合理地布臵擴(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。 布?xì)夥绞降母淖? 漸 減 曝 氣 漸 減 曝 氣 空氣擴(kuò)散設(shè)備 二次沉淀池 進(jìn)水 出水 剩余活性污泥 回流活性污泥 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（階段） 曝 氣 分步曝氣示意圖 改變進(jìn)水方式 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，長條形池子中也能做到完全混合狀態(tài)。 （ 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承擔(dān)。完全混合池從某種意義上來講，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。 完 全 混 合 法特點(diǎn) 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 ～ ， 可以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用 ， 動(dòng)力效率可達(dá) ～ （ O2） / kWh。 可以用一般的離心鼓風(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 1/4~1/6左右，約 10kPa，故電耗略有下降。 曝氣池水深一般 3～ 4m，深寬比 ～ ，氣量比 30～ 40m3/（ m3 ） 。 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，沒有得到推廣利用。 改良活性污泥法 深井曝氣法 ?針對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法能耗大，提高氧的傳遞效率； ?針對(duì)普通活性污泥法曝氣池的體積大。 而進(jìn)行的改良 使用歷程 ? 1974年，英國帝國化學(xué)公司（ ICI）開發(fā)建成第一座污水處理裝置； ? 該井直徑： 。 深： 130m。 日處理量：363m3。 ? 取得效果良好出水 BOD 15mg/L；SS18mg/L ? 因此得到了廣泛的推廣，我國在 70年代末也有應(yīng)用，目前已建了 30多座。 深 層 曝 氣 深井曝氣法處理流程 深井曝氣池簡(jiǎn)圖 深井曝氣法的主要優(yōu)點(diǎn) ? 氧的傳遞效率和利用率高 —— 水深 靜壓高 飽和溶解氧（ Cs）增加；氣水接觸時(shí)間長，可以達(dá)到 35min。 ? 由于井中溶解氧濃度高，生物固體濃度高，可以在很高的有機(jī)負(fù)荷下運(yùn)行。 ? 占地面積小，為普通活性污泥法的 1/31/5。 ? 污泥產(chǎn)量小，溶解氧高促進(jìn)了污泥的自身氧化 缺 點(diǎn) ? 對(duì)地下水的污染要重視 一般曝氣池直徑約 1~6m，水深約 10～ 20m。深井曝氣法深度為 50～ 150m，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，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。 曝氣時(shí)間比較短，約為 ～ 3h，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 處理程度 控制 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，達(dá) 24h甚至更長， MLSS較高，達(dá)到 3000～ 6000mg/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，無需消化，可直接排放； ? 適用于污水量很小的場(chǎng)合，近年來，國內(nèi)小型污水處理系統(tǒng)多有使用。 延 時(shí) 曝 氣 接 觸 穩(wěn) 定 法 混合液曝氣過程中第一階段 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 氧化溝活性污泥法 氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝臵， HRT 1024h, SRT 2030d。 曝氣裝臵的轉(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 ～ ，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。 氧 化 溝 定 義 發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 ? 1954年在荷蘭建造的第一座氧化溝廢水處理廠，目前，歐洲： 2022個(gè)；北美： 9000個(gè)；亞洲： 1000個(gè)；發(fā)展迅速。 ? 處理水量在增加，過去一般在 3000t/d，現(xiàn)在處理量在 100000t/d以上的工藝已比較普遍。 ? 現(xiàn)在試圖在其中加填料，試驗(yàn)效果較好。 氧化溝的工藝類型 ? Carrousel型氧化溝，多溝串聯(lián)系統(tǒng)； ? Orbal 型氧化溝，有多條同心圓或橢圓組成； ? 一體化氧化溝，交替用來曝氣和沉淀，不需要單設(shè)沉淀池。 采用立式表曝機(jī)的卡魯塞爾氧化溝 (英國 ASH Vale 污水處理廠 ) 2. 交替工作式氧化溝 OTVGruger的三溝式氧化溝 (Faabb污水處理廠 ) 3) Orbal氧化溝 型 Orbal型氧化溝 4. 一體化氧化溝 SimonHartley船型氧化溝 氧化溝的特點(diǎn) ? 推流和完全混合兩種流態(tài)的結(jié)合，一個(gè)循環(huán)520min；總體需要 30200次循環(huán)，稀釋能力強(qiáng)（數(shù)十倍），抗沖擊性強(qiáng)； ? 具有明顯的溶解氧梯度，可以在一個(gè)構(gòu)筑物中實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，節(jié)約溶解氧、堿度等，能耗也低（自然流動(dòng)）； ? 處理流程簡(jiǎn)單，污泥量小 ( 延時(shí)曝氣） ? 出水效果穩(wěn)定，水質(zhì)好。 氧化溝的命名 根據(jù)采用的特殊曝氣設(shè)備命名 ， 例如將采用立式表曝機(jī)曝氣的氧化溝 ， 命名為表曝氧化溝 ， 將采用射流曝氣的氧化溝命名為射流曝氣氧化溝等 。 根據(jù)氧化溝的運(yùn)行方式和氧化溝的主要特點(diǎn)方式命名，例如將目前的雙溝氧化溝和三溝式氧化溝命名為交替 (工作 )式氧化溝，將沉淀設(shè)備在氧化溝內(nèi)的氧化溝命名為一體化氧化溝等。而不宜將采用立式表曝機(jī)的氧化溝統(tǒng)稱為卡魯塞爾氧化溝。 3) 在引進(jìn)項(xiàng)目上可以直接采用原名 ， 如奧貝爾氧化溝 、卡魯塞爾氧化溝等等 。 在我們應(yīng)用時(shí)雖然采用同樣的工作原理 ， 但是在其已有注冊(cè)商標(biāo)的情況下也不要采用同樣的名稱 。 4) 對(duì)應(yīng)用曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤的氧化溝沒作命名 ， 這是因?yàn)檫@類設(shè)備應(yīng)用非常廣泛 ， 幾乎可以應(yīng)用于各種類型的氧化溝 。 氧化溝的裝置 1) 采用的處理流程 234567891 : 進(jìn)水；2 ：沉淀池；3 ：轉(zhuǎn)刷；4 ：中心墻；5 ：導(dǎo)流板；6 ：導(dǎo)流墻；7 ：出水堰；8 ：邊壁；9 ：刮泥機(jī)。 1 0 : 回流污泥圖6 6 氧化溝構(gòu)造和工藝流程圖示1012) 曝氣裝置 轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤曝氣器 立式表面曝氣器 射流曝氣器 導(dǎo)管式曝氣機(jī) 混合曝氣系統(tǒng) 3) 氧化溝曝氣設(shè)備 a) 水平軸曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤 圖 67 曝氣轉(zhuǎn)刷設(shè)備 (OTVGruger產(chǎn)品 ) 3) 氧化溝曝氣設(shè)備 b) 水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤 曝氣轉(zhuǎn)盤設(shè)備 (美國 US Filter產(chǎn)品 ) c) 立式低速表曝機(jī) 圖 68 荷蘭 DHV公司表曝機(jī) 4) 進(jìn) 、 出水裝置 圖 69 三溝式氧化溝可調(diào)式出水堰 5) 導(dǎo)流和混合裝置 圖 610 潛水?dāng)嚢铏C(jī) 圖 611 水下推進(jìn)器 6) 附屬構(gòu)筑物 如 :二沉池 刮泥機(jī) 污泥回流泵房等 這一部分與傳統(tǒng)活性污泥工藝相同。 全面認(rèn)識(shí)氧化溝處理技術(shù) 要考慮污染物的去除目的：對(duì)于不同的污染物的去除，設(shè)計(jì)參數(shù)和方法是不同的； 氧化溝最重要的特點(diǎn)