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第三节活性污泥法的发展和演变传统推流式TaperingAeration•在推流式的传统曝气池中，混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。•实际情况是：前半段氧远远不够，后半段供氧量超过需要。•渐减曝气的目的就是合理的布置扩散器，使布气沿程变化，而总的空气量不变，这样可以提高处理效率。渐减曝气渐减曝气把入流的一部分从池端引入到池中的中部分点进水。分步曝气在分步曝气的基础上，进一步大大增加进水点，同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合，长条形池子中也能做到完全混合状态。完全混合的概念完全混合法①池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生化环境也基本相同；②入流出现冲击负荷时，池液的组成变化也较小，因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是像推流中仅仅由部分回流污泥来承担。完全混合池从某种意义上来讲，是一个大的缓冲器和均和池，在工业污水的处理中有一定优点；③池液里各个部分的需氧量比较均匀。完全混合的特征完全混合法第四节活性污泥法的设计计算第五节二次沉淀池第五节活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题•所有的活性污泥系统具有4个共同点：①微生物在好氧条件下氧化有机物形成絮凝性的污泥；②微生物通过沉淀分离，产生悬浮固体浓度低的出水；③沉淀的微生物作为浓缩污泥回流到反应器；④多余的微生物通过调节SRT被排出。•活性污泥反应器一般是开放式的池子，有机械式供氧设备，保持絮凝性的微生物处于悬浮状态。主要设备包括大孔和微孔空气曝气机、机械表面曝气机、喷射式曝气机和淹没式涡流曝气机。•活性污泥系统中的沉淀池有两个功能：①分离絮凝性的微生物，产生澄清的出水（澄清）；②浓缩微生物，使其回流至上游反应器（浓缩）。要点•主要的活性污泥工艺有8种：①传统式(CAS)；②分段进水式(SFAS)；③接触稳定式(CSAS)；④完全混合式(CMAS)；⑤延时曝气式(EAAS)；⑥高纯氧式(HPOAS)；⑦选择器式(SAS)；⑧序批反应器式(SBRAS)。•SBRAS将生物反应和沉淀结合在一个容器中进行。微处理器被用来自动控制进水、曝气、混合和出水撇出等功能。它通常用于小型污水处理厂。•污泥沉降特性一般用污泥体积指数(SVI)表示。SVI是lg沉淀的污泥占有的体积mL。SVI大于150mL/g表示污泥沉淀性能比较差，发生了膨胀。在SVI测量过程中，观察沉淀速率和上清液透明度可以发现活性污泥的一些内在特性。•生物絮凝将单个细菌凝聚成为密实的、能够沉淀的颗粒，形成了活性污泥絮体的微观结构。它是由微生物胞外聚合物形成的。进行生物絮凝需要的SRT最小值，生活污水为1d，工业废水为3d。•丝状细菌形成了活性污泥絮体的宏观结构，类似于“脊梁骨”，使絮体能够抵抗机械剪切。只有絮凝细菌与丝状细菌之间达到适当的平衡才能形成结实的絮体，既能够抵抗反应器内的剪切，又能够在沉淀池内快速沉淀和压缩。•过量的丝状菌会引起活性污泥膨胀。在活性污泥系统中已经发现了大约30种丝状细菌，这些类型为消除污泥膨胀提供了有用的途径。•许多活性污泥系统的SRT是由生物絮凝的要求所决定的。在其他情况下，比较长的SRT适用于硝化，处理含有难生物降解有机物的工业废水和污泥的稳定化处理等。选择SRT时还需要考虑污泥处理系统的可靠性和容量。•有两个因素限制了生物反应器的MLSS浓度。一个是污泥浓缩，限定经济性的最大MLSS浓度至5000mgTSS/L。另一个是生物絮凝，其需要的最小MLSS浓度是500～1000mgTSS/L。•溶解氧浓度的主要作用是影响丝状菌的繁殖，虽然它也会影响硝化过程的进行。DO浓度2mg/L是一个合理的界限，但是在有些情况下，需要比较低的DO才能达到良好的处理，而在另外一些情况下却需要比较高的DO。•曝气设备用于供氧和维持污泥处于悬浮状态，设备的选择受到反应器大小的限制。如果反应器太小，那么供氧所需要的单位体积功率输入就会导致絮体剪切。如果反应器太大，单位体积功率输入就会有混合搅拌作用，能量消耗增加。•活性污泥系统中微生物的平衡生长需要适当的营养物质。营养不足会引起丝状菌过度生长和/或产生胞外粘液。这两种情况都会干扰活性污泥的沉淀和浓缩。•活性污泥系统的温度可以维持在中温(35～40℃)或者高温(45～60℃)范围。但是不应该在这两个温度之间转换。有机物和氨氮的氧化会放热，而反应器构造和曝气会损失热量。•确定了SRT之后，就可以计算活性污泥系统的MLSS数量和生物污泥数量。计算一般根据冬季寒冷条件，原因是此时产生的污泥量最高，从而确定反应器所需要的体积。•确定了SRT之后，也可以计算出系统的需氧量。需氧量在最高温度下是最大的，所有计算是根据夏季条件。在多级反应器系统中需氧量必须逐级进行分配。在选择供氧系统的大小时还必须考虑瞬时需氧量变化。•观察活性污泥反应器中污泥的颜色和外观可以发现系统运行状态方面的信息。•目视观察二沉池可以发现反硝化和絮凝细菌与丝状细菌不平衡生长的现象。•应该对活性污泥进行经常性的显微镜观察。对真核生物进行观察可以确定SRT值是否合适。真核生物突然变化说明DO浓度不合适或者存在有毒物质。对丝状细菌类型进行观察可以确定引起丝状菌过度繁殖和污泥膨胀的条件。