61活性污泥法污水处理设备详解ebd12b7a0166f5335a8102d276a20029b

2第六章水的生化处理设备的选用与维护第一节活性污泥法污水处理设备3学习要求1、了解水的生化处理设备的分类2、掌握典型的活性污泥工艺的技术特征，规格性能及工作原理。4学习内容1、曝气池的类型L2、推流式曝气池结构L3、完全混合式曝气池结构L4、曝气池的运行管理L一、曝气池的类型（一）、按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式分L推流式和完全混合式L两大类。1、推流式曝气池活性污泥曝气池有若干个狭长的流槽，废水从一端进入，在曝气的作用下，以螺旋方式推进，流经整个曝气池，至池的另一端流出，随着水流的过程，污染物被降解。此类曝气池又可分为平行水流(并联)式和转折水流(串联)式两种。曝气池推流式曝气池流程示意图（平行水流式）出水剩余污泥进水回流污泥空气二次沉淀池曝气池推流式曝气池流程示意图（转折水流式）剩余污泥进水回流污泥空气二次沉淀池出水曝气池8推流式曝气池的特点（1）、废水中污染物浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效率较高；（2）、推流式曝气池可采用多种运行方式；（3）、曝气池可以做的比较大，不易产生短路，适合于处理量比较大的情况；（4）、氧的利用率不均匀，入流端利用率高，出流端利用率低，会出现池尾供气过量的现象，增加动力费用。2、完全混合式曝气池废水进入曝气池后在搅拌的作用下迅速与池中原有的混合液充分混合，因此混合液的组成、微生物群的量和质是完全均匀一致的。曝气池中所有部位的生物反应都是同样的，氧吸收率都是相同的。L曝气池进水回流污泥剩余污泥出水二沉池完全混合式曝气池的特点（1）、抗冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用。（2）、由于全池需氧要求相同，能节省动力；（3）、有时曝气池和沉淀池可合建，不需要单独设置污泥回流系统，便于运行管理；（4）、连续进水、出水可能造成短路，易引起污泥膨胀。（5）、池子体积不能太大，因此一般用于处理量比较小的情况，比较适宜处理高浓度的有机废水。（二）、按供氧方式，曝气池分为1、鼓风曝气式L采用空气(或纯氧)作氧源，以气泡形式鼓入废水中。它适合于长方形曝气池，布气设备装在曝气池的一侧或池底。气泡在形成、上升和破坏时向水中传氧并搅动水流。适用于大型曝气池2、机械曝气式L用专门的曝气机械，剧烈地搅动水面，使空气中的氧溶解于水中。通常，曝气机兼有搅拌和充氧作用，使系统接近完全混合型。适用于小型曝气池3、联合曝气1213机械曝气叶轮L•机械曝气•转刷L••表面曝气具有构造简单，动力消耗小，运行管理方便，氧吸收率高的优点，故应用较多。通常安装在池面，称“表面曝气器”14几种叶轮曝气器L15倒伞表面曝气机•用途：倒伞叶轮表面曝气机适用于工业废水及城市生活污水的生化处理。具有构造简单，运行管理方便，充氧效率高等特点，因此近几年来在国内得到广泛使用。16管式曝气L•用途：适用于同时需要曝气和搅拌的场合，比如平衡池、沉砂曝气池、污泥好氧池，回流沟（渠）、航道，以及一般的活性污泥生物池等。可提供提升式系统。17盘式曝气器•用途：适用于同时需要曝气和搅拌的场合，比如平衡池、沉砂曝气池、污泥好氧池，回流沟（渠）、航道，以及一般的活性污泥生物池等。可提供提升式系统。18转刷曝气机用途：整套机组的特点是重量轻、强度好、运转平衡、充氧效率高、安装操作方便，可连续或间断运行，广泛应用于城市污水处理，也可用于印染、石油化工、食品加工及造纸、制革等工业废水的处理。19（三）、曝气设备性能指标衡量曝气设备效能的指标1、动力效率EA指消耗1kW/h电能所转移到液体中去的氧量，单位为kg/kWh。2、氧转移效率（氧利用率）指鼓风曝气转移到液体中的氧占供给氧的百分数：EA=(Ro/W)×100％。其中：W－供氧量，kg/h；Ro－吸氧量，kg/h。一般为5％－15％左右。3、充氧能力指叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的氧量kg/h。（四）、曝气器的选择原则1、对于较小的曝气池，采用机械曝气器能减少动力费用，并省去鼓风曝气所需的管道系统和鼓风机等设备，维护管理也比较方便。这类曝气器的缺点是，转速高，其动力消耗随曝气池的增大而迅速增大，所以曝气池不能太大。这种曝气器需要较大的表面积，因此曝气池的深度也受到限制。还有，如果曝气池中产生泡沫，将严重降低充氧能力。2、较大的曝气池，一般用鼓风曝气。供应空气的伸缩性较大，曝气效果也较好。鼓风曝气的缺点是需要鼓风机和管道系统。曝气头易堵塞。213、良好的曝气设备除应当具有较高的动力效率和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求：（1）、搅拌均匀；（2）、构造简单；（3）、能耗少；（4）、价格低；（5）、性能稳定，故障少；（6）、不产生噪音及其它公害；（7）、对某些工业废水耐腐蚀性强。221、推流式曝气池结构示意图曝气装置曝气总管曝气池壁曝气池壁23膜片微孔暴气器排列图242、推流式曝气池结构特点（1）、推流式曝气池为长方廊道形池子，常采用鼓风曝气，扩散装置排放在池子的一侧。这样布置可使水流在池中呈螺旋状前进，增加气泡和水的接触时间。（2）、曝气池的数目随污水厂大小和流量而定，在结构上可以分成若干单元，每个单元包括几个池子，每个池子常由一至四个折流的廊道组成。（3）、曝气池的池长可达100m。为了防止短流，廊道长度/宽度＞5，甚至大于10。25（4）、为了使水流更好的旋转前进，宽/深≯2，常在1.5－2之间；池深常在3－5m。（5）、曝气池进水口一般淹没在水面以下，以免污水进入曝气池后沿水面扩散，造成短流，影响处理效果。（6）、曝气池出水设备可用溢流堰或出水孔。通过出水孔的水流流速一般较小(0.1－0.2m/s)，以免污泥受到破坏。26271、完全混合式曝气池结构特点（1）、完全混合式曝气池常采用叶轮供氧，多以圆形、方形或多边形池子作单元，主要是因为需要和叶轮所能作用的范围相适应。（2）、改变叶轮的直径可以适应不同直径(边长)、不同深度的池子需要。长方形曝气池可以分成一系列相互衔接的方形单元，每个单元设置一个叶轮。（3）、使用完全混合式曝气池时，为了节约占地面积，常常是把曝气池和沉淀池合建。2、圆形曝气沉淀池L3、方形曝气沉淀池4、长方形曝气沉淀池4、分建式完全混合系统5、循环混合式曝气池循环混合式曝气池其平面形状如环形跑道，多采用转刷供氧，转刷L设置在氧化渠的直段上。转刷旋转时混合液在池内循环流动，流速保持在0.3m/s以上，使活性污泥呈悬浮状态。循环混合式曝气池也称氧化渠或氧化沟。34氧化渠的典型布置L3637氧化沟厂氧化沟的特点：1、简化了预处理，氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可以不设初次沉淀池，污泥也不需要进行厌氧消化。2、占地面积少，因在流程中省略了初次沉淀池、污泥消化池，有时还可省略二次沉淀池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。3、从溶解氧的分布看，氧化沟具有推流特性，溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得最好的除磷脱氮效果。4、另外，氧化沟的曝气方式也不限于转刷一种，也可以用其它方法曝气。氧化沟的构造形式也是多种多样的，根据不同的目的可以设计多种形式的氧化沟。氧化沟技术是近年来发展较快的生物水处理技术之一。40四、曝气池的运行管理（一）、活性污泥系统的启动与试运行1、活性污泥的培养与驯化（1）、活性污泥的驯化①异步培驯法；②同步培驯法③接种培训法（2）、培养方法①全流量连续直接培养法；②流量分阶段直接培养法；③间歇培养法；接种污泥：①同类污水厂的剩余污泥②粪便污水等。目的是为补充营养和排除代谢产物，而需要及时换水。41活性污泥示意图422、活性污泥系统的试运行（1）、试运行的目的确定最佳的运行条件；（2）、作为变数考虑的因素①MLSS(混合液悬浮固体浓度)、空气量、污水注入方式；②如是吸附再生法，则吸附与再生的时间比；③N、P的投加。根据上述各种参数的组合运行结果，找出最佳运行条件。43(二)、曝气池中重要运行参数的调节与观测1、活性污泥状况的镜检观察2、曝气时间（HRT）的调节3、供气量的调节（1)、保证充氧:出口处的DO(溶解氧)≥2mg/L；其次要保证混合搅拌的要求；（2)、对于水质、水量相对稳定的大型废水处理厂，每年春秋各调节一次。4、SV(污泥沉降比)的测定与调节5、剩余污泥排放量的调节6、回流污泥量的调节44(三)、曝气池的水质管理1、水质管理监测项目（1）、反映处理效果的项目进出水的BOD5、(五日生物耗氧量)COD(化学耗氧量)、SS、有毒物质（2）、反映污泥情况的项目MLSS(活性污泥的污泥浓度)、MLVSS(挥发性污泥浓度)、SV30(30min污泥沉降比)、SVI(污泥指数)、微生物（3）、反映污泥营养和环境条件的项目N、P、pH、水温452、生物相镜检观察管理中的指示生物（1）、纤毛虫类（2）、鞭毛虫类（3）、肉足类（4）、分裂菌类原生动物和后生动物出现的顺序：细菌－植物型鞭毛虫－肉足类－动物型鞭毛虫－游泳性纤毛虫、吸管虫－固着性纤毛虫－轮虫46①活性污泥生长正常、净化功能强，出水水质良好时，主要是有柄着生型的纤毛虫，如钟虫L等；②活性污泥生长不好、有机负荷高，DO含量低，细菌多以游离状态存在时，出现的原生动物则主要是游泳型的纤毛虫，如草履虫L、肾形虫等；③DO不足时，可能出现的原生动物数量较少，主要有扭头虫L等，它们的出现说明已出现厌氧反应，产生了H2S气体；④曝气过度时，活性污泥絮体呈细小分散状，出现的原生动物主要是一些小型变形虫L。47曝气过度出现的微生物优势菌属：轮虫和大量的肉足类微生物现象：在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降。解决方案：减少曝气，增大负荷量。轮虫溶解氧浓度＞5mg/L48肉足类微生物L49优势菌属：贝日阿托氏菌、新态虫菌。现象：活性污泥呈灰黑色、并出现腐败的气味。解决方法：增加供氧量。LDO不足出现的微生物扭头虫50优势菌属：快速游动的微生物现象：絮体细小0.1－0.2mm，泥水界面不明显。解决方法：减少BOD负荷、增加溶解氧、增大回流量。L草履虫高浓度有机废水出现的微生物51活性污泥生长正常、净化功能强，出水水质良好时出现的微生物L•优势菌属：•有柄着生型的纤毛虫钟虫523、污泥膨胀的主要对策（1）、活性污泥膨胀类型丝状菌性污泥膨胀L高粘性污泥膨胀污泥膨胀主要是由于丝状菌异常增殖而引起的。粘性物质大量积累而导致微生物表面为凝胶状的多糖类物质所覆盖而引起的。53活性污泥膨胀时出现的生物优势菌属：球衣菌属L、各种霉菌等丝状菌L。54太阳虫55多个太阳虫L56大量丝状细菌57丝状细菌膨胀58加杀菌药剂加化学药剂加强曝气：1）L2）3）L4）5）6）7）L（2）、活性污泥膨胀的主要对策591）、投加某种物质杀死过量的丝状菌。如投加氯、臭氧、过氧化氢等药剂，投加硫酸铜，可以控制有球衣菌引起的膨胀。2）、投加絮凝剂改善、提高活性污泥的絮凝性，如：硫酸铝等；3）、投加某种物质改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，如：投加粘土、消石灰等；4）、加大回流污泥量并在其回流前进行再生性曝气；5）、使废水经常处于好氧状态，防止厌氧反应的形成，如预曝气；L606）、加强曝气，提高混合液的DO值；7）、考虑调节水温；水温15C时易于发生高粘性膨胀；而丝状菌膨胀多发生在20C以上；8）、降低污泥在二沉池中的停留时间，避免污泥的早期氧化；9）、调整污泥负荷，当超过0.35kgBOD/kgMLSS.d时，易于发生丝状菌膨胀；10）、调整混合液中的营养物质，可以控制高粘性膨胀；L