水污染控制工程教学课件污水的好氧生物处理（二）

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1、第十四章污水好氧生物处理（-）——活性污泥法第一节基本概念一、活性污泥法的基本工艺流程废水初次沉淀池空气1、活性污泥法的基本组成①曝气池：反应主体②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变冋流比，改变曝气池的运行工况。④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。⑤供氧系统：提供足够的溶解氧2、活性污泥系统有效运行的基本条件是：①废水小含有足够的可容性易降解有机物；②混合液含有足够的溶解氧；③活性污泥在池内呈悬浮状态

2、；④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥;⑤无有毒有害的物质流入。二、活性污泥的性质与性能指标1、活性污泥的基本性质①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”:颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；气味：泥土味（城市污水）：比重：略大于1,（1.002〜1.006）；米立径：0.02〜0.2加加；比表面积：20~1Q0cm2/mlo②生化性能：1）活性污泥的含水率：99.2-99.8%：固体物质的组成：活细胞（收）、微生物内源代谢的残留物（M「）、吸附的原废水屮难于生物降解的有机物（M,）、无机物质（丿佥）。

3、2、活性污泥中的微生物：①细菌：是活性污泥净化功能最活跃的成分，主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等；基本特征：1)绝大多数都是好氧或兼性化能界养型原核细菌；2)在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能；3)具有较高的增殖速率，世代时间仅为20-30分钟;4)其屮的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。②其它微生物原生动物、后生动物--在活性污泥中大约为1(P个3、活性污泥的性能指标：①混合液悬浮固体浓度(MLSS)(MixedLiquorSuspendedSol

4、ids):MLSS=Ma+Me+Mt+Ma单位：mg/lg/m3②混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)(MixedVolatileLiquorSuspendedSolids):MLVSS二Ma+Me+Mi；在条件一定时，MLVSS/MLSS是较稳定的，对城市污水，一般是0.75〜0.85③污泥沉降比(SV)(SludgeVolume):是指将曝气池屮的混合液在量筒屮静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以％表示;能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀;正常数值为20-3

5、0%o④污泥体积指数(SV7)^SludgeVolumeIndex)：曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，lg干污泥所形成的污泥体积，单位是ml/g.czrSV(mlII)SV(%)x10(m///)5VI==MLSS(g/l)MLSS(g/l)能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象；城市污水的SVI一般为50〜150ml/g；第二节气体传递原理和曝气池一、曝气的原理与理论基础在活性污泥法中，曝气的作用主要有：①充氧：向活性污泥中的微生

6、物提供溶解氧，满足其在生长和代谢过程中所需的氧量。②搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态，与废水充分接触。1、Fick定律通过曝气，空气屮的軋从气相传递到混合液的液相中，这实际上是一个物质扩散过程，即气相中的氧通过气液界面扩散到液相主体中。所以，它应该服从扩散过程的基本定律一一Fick定律。Fick定律认为：扩散过程的推动力是物质在界面两侧的浓度差，物质的分子会从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散、转移。即—分⑴式中：5——物质的扩散速率，即在单位时间内单位断面上通过的物质数;dl一一扩散系数，表示物质在某种介质屮的扩散能力，

7、主要取决于扩散物质和介质的特性及温度;C——物质浓度；y——扩散过程的长度空一一浓度梯度，即单位长度内的浓度变化值。dy式（1）表明，物质的扩散速率与浓度梯度呈正比关系。如果以M表示在单位时间/内通过界面扩散的物质数量，以4表示界面面积，则有:代入（1）式，得:dM~dt2、双膜理论：对于气体分子通过气液界面的传递理论，在废水牛•物处理界被普遍接受的是Lewis&Whitman于1923年建立的“双膜理论”。双膜理论认为：1）当气、液面相接触并作相对运动时，接触界面的两侧，存在着气体与液体的边界层，即气膜和液膜;2）气膜和液膜内

8、相对运动的速度属于层流，而在其外的两相体系中则均为紊流；3）氧的转移是通过气、液膜进行的分子扩散和在膜外的对流扩散完成；4）对于难溶于水的氧來说，分子扩散的阻力大于对流扩散，传质的阻力主要集中在液膜上；5）在气膜屮存在着氧分压梯度，而液膜屮同样也存在着氧的浓度梯