【文章內(nèi)容簡介】 還可減小氣泡尺度，改為微孔曝氣更好； 增加曝氣池深度來增大氣液接觸時間和面積，從而提高 KLa 值。 加強液相主體的紊流程度，降低液膜厚度，加速氣、 液界面的更新 此外，還可提高氣相中的氧分壓，如采用純氧曝氣、避免水溫過高等來提高 Cs 值。 鼓風曝氣系統(tǒng)是由空氣凈化器，鼓風機，空氣輸配管系統(tǒng)和浸沒于混合液中的擴散器組成 空氣凈化器的目的是改善整個曝氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)和防止擴散器阻塞。 擴散器是整個鼓風曝氣系統(tǒng)的關鍵部件，它的作用是將空氣分散成空氣泡，增大空氣和混合液之間的接觸界面，把空 氣中的氧溶解于水中。根據(jù)分散氣泡的大小，擴散器又可分成幾種類型： 通常擴散器的氣泡愈大，氧的傳遞速率愈低，然而它的優(yōu)點是堵塞的可能性小，空氣的凈化要求也低，養(yǎng)護管理比較方便。 微小氣泡擴散器由于氧的傳遞速率高，反應時間短，曝氣池的容積可以縮小。因而選擇何種擴散器要因地制宜。 擴散器一般布置在曝氣池的一側和池底 1）擴散板、擴散管、擴散盤 缺點是板的孔隙小、空氣通過時壓力損失大、容易堵塞 機械曝氣裝置 按傳動軸的安裝方向，機械曝氣器分為豎軸（縱軸）和臥軸（橫軸）兩類。 n 豎軸式機械曝氣裝置 葉輪式 n 臥軸式機械曝氣裝置 曝氣轉刷 n 豎式曝氣機 n 當葉輪轉動時，使曝氣池表面產(chǎn)生水躍 ,把大量的混合液水滴和膜狀水拋向空氣中，然后挾帶空氣形成水氣混合物回到曝氣池中，由于氣水接觸界面大，從而使空氣中的氧很快溶入水中。隨著曝氣機的不斷轉動，表面水層不斷更新，氧氣不斷地溶人，同時池底含氧量小的混合液向上環(huán)流和表面充氧區(qū)發(fā)生交換，從而提高了整個曝氣池混合液的溶解氧含量 臥式曝氣刷 轉動時，鋼絲或板條把大 量液滴拋向空中，并使液面劇烈波動，促進氧的溶解；同時推動混合液在池內(nèi)回流，促進溶解氧的擴散。 傳統(tǒng)活性污泥法又稱普通活性污泥法 工藝特征： ★ 有機物在曝氣池內(nèi)吸附、降解的兩個階段全部完成。 ★ 沿池長方向： 活性污泥的增長速率 較快 —— 很慢或達到內(nèi)源呼吸期的過程。 有機物濃度 高 —— 低； 需氧速度 高 —— 低 溶解氧濃度 低 —— 高 優(yōu)點： 處理效果好， BOD5 去除率可達 90%以上，適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水；對污水的處理程度比較靈 活，根據(jù)需要可適當調(diào)整。 存在的問題： ① 進水有機物負荷不宜過高； ② 耗氧速度與供氧速度沿池長難于吻合 。（在池前段可能出現(xiàn)供氧不足的現(xiàn)象，池后段又可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象；） ③ 曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費用高； ④ 對進水水質、水量變化的適應性較低。 漸減曝氣活性污泥法供氧量沿池長逐步遞減，使其接近需氧量 階段進水活性污泥法 (Stepfeed activated sludge，簡寫 SFAS 污水沿池長度分段注入曝氣池，有機物負荷及需氧量得到均衡，一定程度地縮小了需氧量與供氧量之 間的差距，有助于降低能耗，又能夠比較充分地發(fā)揮活性污泥微生物的降解功能；污水分散均衡注入，提高了曝氣池對水質、水量沖擊負荷的適應能力。 吸附－再生活性污泥法 (Contact stabilization activated sludge，簡寫 CSAS 主要特點是將活性污泥對有機物降解的兩個過程 ——吸附與代謝穩(wěn)定，分別在各自的反應器內(nèi)進行 優(yōu)點：縮小池面積 ； 對水質水量沖擊負荷有一定的承受能力 缺點處理效果低于傳統(tǒng)法； 不宜處理溶解性有機物含量較高的污水。 完全混合活性污泥法 (Completely mixed activated sludge，簡寫 CMAS) 在分步曝氣的基礎上，進一步大大增加進水點，同時相應增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合 n ① 污水在曝氣池內(nèi)分布均勻，各部位的水質、微生物群體的組成和數(shù)量幾乎一致，各部位有機物降解工況相同，通過對 F/M 值的調(diào)整，可將整個曝氣池的工況控制在良好的狀態(tài)。 n ② 池液里各個部分的需氧率比較均勻 優(yōu)點 ： 由于進入曝氣池的污水很快即被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋和均化，原污水在水質、水量方面的變化，對活性污泥產(chǎn)生的影響將降到 極小的程度，因此，這種工藝對沖擊負荷有較強的適應能力，適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的有機廢水 缺點：在曝氣池混合液內(nèi)，各部位的有機物濃度相同，活性污泥微生物質與量相同，在這種情況下，微生物對有機物降解的推動力低，由于這個原因活性污泥易于產(chǎn)生污泥膨脹。 延時曝氣活性污泥法 (Extended aeration activated sludge，簡寫 EAAS) 優(yōu)點：負荷低，曝氣時間長（ 24h 以上），活性污泥處于內(nèi)源呼吸期，剩余污泥少且穩(wěn)定，污泥不需要消化處理，工藝也不需要設初沉池。 缺點：曝氣 時間長，池容大，基建費和運行費用都較高，占用較大的土地面積等。 適用：處理對處理水質要求高而且又不宜采用污泥處理技術的小城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水，處理水量不宜過大。 高負荷活性污泥法 （ HighRate Activated Sludge） F/M 負荷高，曝氣時間短，處理效果較差，一般 BOD5 的去除率不超過 70%～ 75%，因此，稱之為不完全處理活性污泥法 適用于處理對處理水水質要求不高的污水。 純氧曝氣活性污泥法 (Highpurity oxygen activated sludge，簡寫 HPOAS) 空氣中氧的含量僅為 21%，而純氧中的含氧量為 90%～ 95%，純氧氧分壓比空氣高 ～ 倍，用純氧進行曝氣能夠提高氧向混合液中的傳遞能力。早在 40 年代就有人設想用氧氣代替空氣進行曝氣，以提高曝氣池內(nèi)的生化反應速率 活性污泥法運行方式 BOD5污 泥負荷率 NS （ KgBOD5/ Kg MLVSS*d） BOD5容 積負荷率 NV （ KgBOD5/ Kgm3*d） 污泥齡 θc （ d） 混合液懸浮固體濃度（ mg/L） 污泥回流比 R (%) 曝氣時間 t (h) MLSS MLVSS 傳統(tǒng)活性污泥法 ～ ※ ～ ※ 5～ 15 1500～ 3000 1520～ 2500※ 25～ 75※ 4～ 8 階段曝氣活性污泥法 ～ ※ ～ 5～ 15 2022～ 3500 1500～ 2500 25～ 95 3～ 5 吸附 再生活性污泥法 ～ ※ ～ ※ 5～ 15 吸附池 1000～ 3000 再生池 4000～ 10000 吸附池 800～ 2400 再生池 3200～ 8000 50～ 100 ※ 吸附池 ～ 再生池 3～ 延時曝氣活性污泥法 ～ ※ ～ ※ 20～ 30 3000～ 6000 2500～ 5000 50～ 100 ※ 20～ 36～ 48 (1)氧化溝又稱連續(xù)循環(huán)反應器（ Continuous Loop Reactor）， 池體狹長，池身較淺，曝氣池一般呈封閉的環(huán)狀溝渠形，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循環(huán)流動，水力停留時間長達 10～ 40h。在曝氣池的溝槽中設有表面曝 氣裝置。曝氣裝置的轉動，推動溝內(nèi)液體迅速流動，取得曝氣和攪拌兩個作用。 是延時曝氣法的一種特殊形式。 氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的，但是又具有某些推流式的特征，如在曝氣裝置的下游，溶解氧濃度從高向低變動，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。 在控制適宜的條件下，溝內(nèi)同時具有好氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進行硝化和反硝化反應，取得脫氮效果，同時使得活性污泥具有良好的沉降性能。 優(yōu)點 氧化溝工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。 可考慮不設初沉池 可考慮不單設二次沉淀池，使氧化溝與二 次沉淀池合建（如交替工作氧化溝） 可省去污泥回流裝置。 氧化溝的構造形式多樣化、運行靈活。氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多為橢圓形、圓形或馬蹄形 調(diào)節(jié)出水堰高度可改變氧化溝的水深，進而改變曝氣裝置的淹沒深度，使其充氧量適應運行的需要，并可對水的流速起一定的調(diào)節(jié)作用。 氧化溝 BOD 負荷低，同活性污泥法的延時曝氣系統(tǒng)類似，對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性；污泥齡一般可達 15～ 30d?？梢苑敝呈来鷷r間長、增殖速度慢的微生物，如硝化菌，在氧化溝內(nèi)可以發(fā)生硝化反應。如設計、運行得當，氧化溝具有反硝化的效果 由于活性污泥在系統(tǒng)中的停留時間很長，排出的剩余污泥已趨于穩(wěn)定，因此一般只需進行濃縮和脫水處理，可以省去污泥消化池 缺點：主要表現(xiàn)在占地及能耗方面。由于溝深的限制以及溝型方面的原因，使得氧化溝工藝的占地面積大于其它活性污泥法；另外，由于采用機械曝氣，動力效率較低，〈轉刷曝氣器〉能耗也較高 常用的氧化溝系統(tǒng)： 卡羅塞爾氧化溝系統(tǒng)在國外得到了廣泛應用。規(guī)模大小不等，從 200m3／ d 到 650000m3／ d，BOD 去除率達 95％～ 99％，脫氮效果可達 90％以上 交替工作氧化溝系統(tǒng)有二溝（分為 VR 型、 D 型）和三溝兩種系統(tǒng) 奧貝爾 (Orbal)型氧化溝系統(tǒng) 最主要特點是采用同心圓式的多溝串聯(lián)系統(tǒng) 最外環(huán)〈容積最大，約為總容積的 60％～ 70％，主要的生物氧化和脫氮過程在此完成〉 ——依次進入下一層溝渠〈中溝為 20％～ 30％〉， ——由位于中心的溝渠流出進入二次沉淀池〈內(nèi)溝則僅占 10％左右〉 2)AB 法 吸附 —生物降解 (Adsorption—Biodegration)工藝 解決傳統(tǒng)的二級生物處理系統(tǒng)，即 ―預處理 —初沉池 —曝氣池 —二沉池 ‖存在的去除難降解有機物和脫氮除磷效率低及投資運行費用高等問題 A 段與 B 段各自擁有獨立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開，每段能夠培育出適于本段污水水質的微生物種群 A 段：特點： A 段，該段為吸附段，負荷較高，泥齡短 , 水力停留時間很短 , 約為 30min， 有利于增殖速度較快的微生物生長繁殖， A 段存活的只是抗沖擊負荷能力強的原核細菌，其他微生物不能存活。廢水經(jīng)過 A段處理后， BOD 去除 40％～ 70％，可生化性有所提高，有利于 B 段的工作； 段污泥產(chǎn)率較高，吸附能力強，重金屬、難降解物質以及氮、磷等植物 性營養(yǎng)物質等，都可能通過污泥的吸附作用得以去除 B 段； B 段接受 A 段的處理水，以低負荷運行（污泥負荷一般為 ～ kgBOD5/kgMLSSd ），出水水質較好。 去除有機物是 B 段的主要凈化功能。 B 段的污泥齡較長，氮在 A 段得到了部分的去除，BOD/N 比值有所降低，因此， B 段具有產(chǎn)生硝化反應的條件，有時也可將 B 段設計成 A/O 工藝。 B 段承受的負荷為總負荷的 40％一 70％，較傳統(tǒng)活性污泥法處理系統(tǒng)，曝氣池的容積可減少 40％左右 3)SBR 法間歇式活性污泥法〔或序批式〕活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor，簡稱 SBR法。 在時間上進行各種目的的不同操作，集調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池為一體 , 不需設污泥回流系統(tǒng) 在流態(tài)上屬完全混合，在有機物降解上，卻是時間上的推流，有機物是隨著時間的推移而被降解的 進水階段 (Fill)反應階段 (React)沉淀階段 (Stettle)排水階段 (Draw) 閑置階段 (Idle) 進水階段很好的推流，推動力大。沉淀階段屬于靜止沉淀，沉淀效果好。 排水階段利用潷水器排水。 主要特點：采用集有機物降解與混合液沉淀于一體的反應 器 ——間歇曝氣池 ★ 與連續(xù)流式活性污泥法系統(tǒng)相比，不需要污泥回流及其設備和動力消耗，不設二次沉淀池。 ★ 工藝流程簡單，基建與運行費用低； ★ 生化反應推動力大，速率快、效率高，出水水質好； ★ 通過對運行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進行脫氮和除磷； ★ 耐沖擊負荷能力較強，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強； ★ 不易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，是防止污泥膨脹的最好工藝 活性污泥法系統(tǒng)運行中的一些重要問題 一、污泥膨脹現(xiàn)象〈污泥體積膨脹，上層澄清液減少〉 正常的活性污泥沉降性能良好，其污泥體積指數(shù) SVI 在 50～ 150 之間；一般認為， SVI 超過 200，就算污