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迄今为止，在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种：①传统推流式活性污泥法；②完全混合活性污泥法；③阶段曝气活性污泥法；④吸附—再生活性污泥法；⑤延时曝气活性污泥法；⑥高负荷活性污泥法；⑦纯氧曝气活性污泥法；⑧浅层低压曝气活性污泥法；⑨深水曝气活性污泥法；⑩深井曝气活性污泥法。1、传统推流式活性污泥法：①工艺流程：②供需氧曲线：③主要优点：1)处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；2)对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。④主要问题：1)为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大；2)在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；3)对冲击负荷的适应性较弱。⑤一般所采用的设计参数(处理城市污水)：2、完全混合活性污泥法①主要特点：a.可以方便地通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；b.进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；c.适合于处理较高浓度的有机工业废水。②主要结构形式：a.合建式（曝气沉淀池）：b.分建式3、阶段曝气活性污泥法——又称分段进水活性污泥法或多点进水活性污泥法①工艺流程：②主要特点：a.废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供养速率与需氧速率间的矛盾，有利于降低能耗；b.废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力；③主要设计参数：4、吸附再生活性污泥法——又称生物吸附法或接触稳定法。主要特点是将活性污泥法对有机污染物降解的两个过程——吸附、代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。①工艺流程：②主要优点：a.废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短，吸附池容积较小，再生池接纳的仅是浓度较高的回流污泥，因此，再生池的容积也较小。吸附池与再生池容积之和低于传统法曝气池的容积，基建费用较低；b.具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。③主要缺点：处理效果低于传统法，特别是对于溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。④主要设计参数：5、延时曝气活性污泥法——完全氧化活性污泥法①主要特点：a.有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥少且稳定，勿需再进行处理；b.处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性；c.在某些情况下，可以不设初次沉淀池。②主要缺点：池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地大；一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水，水量一般在1000m3/d以下。③主要设计参数：6、高负荷活性污泥法——又称短时曝气法或不完全曝气活性污泥法①主要特点：有机负荷率高，曝气时间短，处理效果较差；而在工艺流程和曝气池的构造等方面与传统法基本相同。②主要设计参数：7、纯氧曝气活性污泥法①主要特点：a.纯氧中氧的分压比空气约高5倍，纯氧曝气可大大提高氧的转移效率；b.氧的转移率可提高到80~90%，而一般的鼓风曝气仅为10%左右；c.可使曝气池内活性污泥浓度高达4000~7000mg/l，能够大大提高曝气池的容积负荷；d.剩余污泥产量少，SVI值也低，一般无污泥膨胀之虑。②曝气池结构：③主要设计参数：8、浅层低压曝气法①理论基础：只有在气泡形成和破碎的瞬间，氧的转移率最高，因此，没有必要延长气泡在水中的上升距离；②其曝气装置一般安装在水下0.8~0.9米处，因此可以采用风压在1米以下的低压风机，动力效率较高，可达1.80~2.60kgO2/kw.h；③其氧转移率较低，一般只有2.5%；④池中设有导流板，可使混合液呈循环流动状态。9、深水曝气活性污泥法①主要特点：a.曝气池水深在7~8m以上，b.由于水压较大，洋的转移率可以提高，相应也能加快有机物的降解速率；c.占地面积较小。②一般有两种形式：a.深水中层曝气法：b.深水深层曝气法：10、深井曝气活性污泥法——又称超深水曝气法①工艺流程：一般平面呈圆形，直径约介于1~6m，深度一般为50~150m。②主要特点：a.氧转移率高，约为常规法的10倍以上；b.动力效率高，占地少，易于维护运行；c.耐冲击负荷，产泥量少；d.一般可以不建初次沉淀池；e.但受地质条件的限制。③主要设计参数各种活性污泥法的设计参数(处理城市污水，仅为参考值)设计参数传统活性污泥法完全混合活性污泥法阶段曝气活性污泥法BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.2~0.40.2~0.60.2~0.4容积负荷(kgBOD5/m3.d)0.3~0.608~2.00.6~1.0污泥龄(d)5~155~155~15MLSS(mg/l)1500~30003000~60002000~3500MLVSS(mg/l)1200~24002400~48001600~2800回流比(%)25~5025~10025~75曝气时间HRT(h)4~83~53~8BOD5去除率(%)85~9585~9085~90设计参数吸附再生活性污泥法延时曝气活性污泥法高负荷活性污泥法BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.2~0.60.05~0.151.5~5.0容积负荷(kgBOD5/m3.d)1.0~1.20.1~0.41.2~2.4污泥龄(d)5~1520~300.25~2.5MLSS(mg/l)吸附池1000~3000再生池4000~100003000~6000200~500MLVSS(mg/l)吸附池800~2400再生池3200~80002400~4800160~400回流比(%)25~10075~1005~15曝气时间HRT(h)吸附池0.5~1.0再生池3~618~481.5~3.0BOD5去除率(%)80~909560~75设计参数纯氧曝气活性污泥法深井曝气活性污泥法BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d)0.4~1.01.0~1.2容积负荷(kgBOD5/m3.d)2.0~3.23.0~3.6污泥龄(d)5~155MLSS(mg/l)6000~100003000~5000MLVSS(mg/l)4000~65002400~4000回流比(%)25~5040~80曝气时间HRT(h)1.5~3.01.0~2.0溶解氧浓度DO(mg/l)6~10SVI(ml/g)30~50BOD5去除率(%)75~9585~90二、曝气池的型式与构造1、曝气池的类型①根据混合液在曝气池内的流态，可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种；②根据曝气方式，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及二者联合使用的机械¾¾鼓风曝气池；③根据曝气池的形状，可分为长方廊道形、圆形、方形以及环状跑道形等四种；④根据曝气池与二沉池之间的关系，可分为合建式（即曝气沉淀池）和分建式两种。活性污泥法主要有哪些运行方式、各运行方式的特点关于当前活性污泥法污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。①AB法(Adsorption—Biooxidation)该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3·d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。②SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。③A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。有的污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。④普通曝气法及其变法本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。⑤氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在2.5～3.5m,转刷动力效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m,动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率〔达2.5～3.0kgO2/(kW·h)〕。