活性污泥污水生物处理工艺

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1、北京林业大学环境科学与工程学院《水污染控制工程》WaterPollutionControlEngineering主讲人：张立秋（环境科学与工程学院）zhangliqiu@163.com2010年03月第六章活性污泥污水生物处理工艺主要内容：基本原理活性污泥净化反应影响因素与技术参数活性污泥反应动力学基础活性污泥法运行方式活性污泥处理系统新工艺曝气理论与曝气系统活性污泥法工艺设计活性污泥系统运行、维护与管理本章内容需重点掌握。1基本原理污水的处理技术中，活性污泥法是应用最为广泛的技术之一。活性污泥法于1914年在英

2、国曼彻斯特建成试验厂以来，已有近百年的历史。1基本原理曝气池二沉池进水出水剩余污泥回流污泥活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。活性污泥法的基本流程如下：1基本原理（1）活性污泥的形态和组成正常的活性污泥在外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状，其粒径一般介于0.02-0.2mm，含水率很高，一般都在99%以上。活性污泥具有较大的比表面积，20-100cm2/mL。活性污泥由4部分组成：具有活性的微生物群体；微生物自身氧化的残留物；原污水挟入的不能为微生物降解的惰性有机物质；原污水挟入的无机物质。1基本原理（2）活

3、性污泥微生物及其作用活性污泥微生物是由细菌类、真菌类、原生动物、后生动物等异种群体所组成的混合培养体。这些微生物在活性污泥上形成食物链和相对稳定的小小生态系。1基本原理细菌活性污泥净化污水的主力军。活性污泥上的细菌数量大致介于107-108个/mL活性污泥之间。与活性污泥处理系统有关的真菌是微小的腐生或寄生的丝状菌，这种真菌具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质和其它含氮化合物的功能，但丝状菌若大量的增殖会引起污泥膨胀现象。原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫等3类。原生动物的主要摄食对象是细菌，因此活性污泥中的原生动物在

4、种属和数量上是随处理水的水质和细菌的状态变化而改变的。根据原生动物的出现情况，可以判断处理水质的优劣，故称之为活性污泥系统中的指示性生物。后生动物（主要指轮虫）仅在处理水质优异情况下出现，是水质非常稳定的标志。1基本原理（3）活性污泥增长规律①对数增长:F/M较大，营养充分，氧利用最大，微生物增殖速率和有机物降解速率最大。污泥活动力强，污泥松散，不易沉降(利用有机物不足)②减速期（稳定期）F/M减小，有机物量成为增殖的限制因素，微生物增殖速率和有机物降解速率下降，污泥沉降性好，出水效果好。③衰减期F/M最小，(内

5、源呼吸期)微生物活动能力低，絮凝体，沉降性好，此时污泥量出现下降，出水水质较好。1基本原理2活性污泥净化反应影响因素与技术参数（1）活性污泥净化反应过程活性污泥反应三要素：a.微生物———吸附氧化分解作用(污泥)b.有机物———废水的处理对象微生物底物(营养)c.充足氧气、充分接触————好氧处理的条件污泥净化反应过程：对有机物的降解可分为两个阶段a.吸附阶段————巨大的比表面积b.微生物降解作用2活性污泥净化反应影响因素与技术参数初期吸附去除活性污泥有着较大的比表面积，与污水开始接触的较短时间（5-10min

6、）内，有机污染物即可得到较大去除，被称为“初期吸附去除”。初期吸附去除能够在30min内完成，BOD去除率可达70%，它的速度取决于：1）微生物的活性程度；2）反应器内水力扩散程度与水动力学的规律。一般来说，处于内源呼吸期“饥饿”状态的微生物，其吸附活性最强。2活性污泥净化反应影响因素与技术参数微生物的代谢（降解作用）吸附到活性污泥表面的有机物，在微生物透过酶的催化作用下进入微生物细胞体内，在各种胞内酶的作用下进行代谢反应。污水中有机污染物CxHyOz+O2微生物分解代谢代谢产物H2O、CO2、NH3+能量合成细

7、胞物质C5H7NO2合成代谢+O2内源呼吸内源呼吸产物H2O、CO2、NH3+能量内源呼吸残留物2活性污泥净化反应影响因素与技术参数氧化、合成、代谢数量关系：可降解有机物无机物+能量氧化1/3合成2/3新细胞物质无机物+能量80%20%代谢残留物质内源代谢2活性污泥净化反应影响因素与技术参数（2）活性污泥净化反应影响因素营养物质平衡溶解氧水温pH值有毒物质2活性污泥净化反应影响因素与技术参数营养物质平衡微生物在生命活动过程中，需要不断地从周围环境的污水中吸收必需的营养物质，包括碳源、氮源、无机盐类及某些生长素等。

8、氮是组成微生物细胞内蛋白质和核酸的重要元素；磷是合成核蛋白、卵磷脂及其他磷化合物的重要元素；微生物对无机盐的需求量很少，但却是必不可少的；硫是合成细胞蛋白质不可缺少的；钠在微生物细胞中调节渗透压所必需的；钾是多种酶的激化剂；钙具有降低细胞质的透性，调节酸度及中和其他阳离子所造成危害的作用；镁在细胞质合成及糖的分解中起活化作用，参与菌绿素的合成；铁在氧的活化过程中，起着重要