12-1-活性污泥法基本概念ppt课件.ppt

1、第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 第一节第一节 基本概念基本概念 第二节第二节 活性污泥法的发展活性污泥法的发展 第三节第三节 活性污泥法数学模型基础活性污泥法数学模型基础 第四节第四节 气体传递原理和曝气设备气体传递原理和曝气设备 第五节第五节 去除有机污染物的活性污泥法过程设计去除有机污染物的活性污泥法过程设计 第六节第六节 脱氮除磷活性污泥法工艺及设计脱氮除磷活性污泥法工艺及设计 第七节第七节 活性污泥法系统设计方法的深化活性污泥法系统设计方法的深化 第八节第八节 二次沉淀池二次沉淀池 第九节第九节 活性污泥法处理系统的设计、运行及管理活性污泥法处理系统的设计、运行及管理第十二章第

2、十二章 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 1.起源起源 2.活性污泥活性污泥 3.活性污泥法基本流程活性污泥法基本流程 4.活性污泥法降解有机物过程活性污泥法降解有机物过程第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 12-112-1 基本概念基本概念 1.1.起源起源 大自然的启示：天然水体中微生物生态系统的自大自然的启示：天然水体中微生物生态系统的自净。净。 活性污泥法是模仿天然水体的净水过程，从本质活性污泥法是模仿天然水体的净水过程，从本质上与自然水体处理污水的过程相似，是自然水体上与自然水体处理污水的过程相似，是自然水体净化过程的人工强化。净化过程的人工强化。第十二章第十二章

3、 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 2.活性污泥活性污泥 (1)发现过程发现过程 1882年史密斯向污水鼓入空气试验；年史密斯向污水鼓入空气试验；1912年美国的年美国的Lawlence研究研究所进行污水曝气试验；英国所进行污水曝气试验；英国Fowler访问该研究所后，让访问该研究所后，让lark和和Gage进行试验，发现污水长时间曝气会产生一些絮状体，水质进行试验，发现污水长时间曝气会产生一些絮状体，水质会得到明显改善，会得到明显改善，Ardern和和Lockett继续对这一现象进行了研究继续对这一现象进行了研究，在瓶中进行曝气试验，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重，在瓶中

4、进行曝气试验，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，发现由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着一些棕褐色絮状体新开始，发现由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着一些棕褐色絮状体时，处理效果反而好时，处理效果反而好,他们就把它称为活性污泥。随后，每天结他们就把它称为活性污泥。随后，每天结束试验前，把曝气后的污水静置沉淀，倒去上层清水，留下瓶底束试验前，把曝气后的污水静置沉淀，倒去上层清水，留下瓶底污泥，第二天使用污泥，第二天使用,发现大大缩短了污水处理时间。发现大大缩短了污水处理时间。1914年年Ardern和和Lockett在英国化学工程学会上发表试验成果，活性污在英国化学工程学会上发表试验成果，活性污泥法诞

5、生。泥法诞生。 1916年英国曼彻斯特市建造第一个处理能力年英国曼彻斯特市建造第一个处理能力946m3/d的活性污泥的活性污泥污水处理厂。污水处理厂。1917年美国休斯顿建造了处理能力年美国休斯顿建造了处理能力37800m3/d的活的活性污泥污水处理厂。性污泥污水处理厂。第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 2.活性污泥活性污泥 (2)组成组成 由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的有由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的有机物和无机物质组成的，有一定活力、具有良好净化污水功能的机物和无机物质组成的，有一定活力、具有良好净化污水功能

6、的絮绒状污泥。絮绒状污泥。 包括：活性微生物包括：活性微生物(Ma)；微生物自身氧化残留物；微生物自身氧化残留物(Me)；吸附的不；吸附的不能被降解的有机物能被降解的有机物(Mi);无机悬浮固体无机悬浮固体(Mii). 活性微生物主要为呈菌胶团状的细菌、真菌。菌胶团是由细菌分活性微生物主要为呈菌胶团状的细菌、真菌。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质等包覆的黏性团块，使微生物具有抵御外界不利泌的多糖类物质等包覆的黏性团块，使微生物具有抵御外界不利因素的性能；游离状的细菌不易沉淀，而原生动物捕食游离细菌因素的性能；游离状的细菌不易沉淀，而原生动物捕食游离细菌，这样沉淀的出水更清澈，故原生动物利于提高出

7、水水质。，这样沉淀的出水更清澈，故原生动物利于提高出水水质。污泥中细菌污泥中细菌污泥中原生动物污泥中原生动物污泥中部分微生物写真污泥中部分微生物写真污泥中部分微生物写真污泥中部分微生物写真污泥中部分微生物写真污泥中部分微生物写真污泥中部分微生物写真污泥中部分微生物写真活性污泥几组图片活性污泥几组图片第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 2.活性污泥活性污泥 (3)活性污泥性状活性污泥性状 粒径：粒径：2001000m 形状：类似矾花状不定形的絮凝体，形状：类似矾花状不定形的絮凝体，表面或内部吸附微生物。表面或内部吸附微生物。 颜色：黄褐色。颜色：黄褐色。 味道：土

8、腥味味道：土腥味。 比表面积：比表面积：20100cm2/ml表面积；表面积； 曝气池混合液相对密度：曝气池混合液相对密度：1.002-1.003 回流污泥相对密度：回流污泥相对密度：1.004-1.006 供氧不足或出现厌氧时呈黑色；供氧过量或营养不足呈灰白色供氧不足或出现厌氧时呈黑色；供氧过量或营养不足呈灰白色；第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 2.活性污泥活性污泥 (4)活性污泥评价方法活性污泥评价方法 生物相观察生物相观察:细菌、真菌、原生动物及后生动物种类、细菌、真菌、原生动物及后生动物种类、数量、优势度及其代谢活动等。数量、优势度及其代谢活动等。

9、混合液悬浮固体浓度混合液悬浮固体浓度(MLSS):单位体积混合液中活性污单位体积混合液中活性污泥悬浮物固体的质量泥悬浮物固体的质量(Ma+Me+Mi+Mii)， 挥发性悬浮固体浓度挥发性悬浮固体浓度(MLVSS): 混合液悬浮固体中有机混合液悬浮固体中有机物的质量物的质量(Ma+Me+Mi) 一般一般MLVSS/MLSS=0.70.8;第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 2.活性污泥活性污泥 (4)活性污泥评价方法活性污泥评价方法 污泥沉降比污泥沉降比(SV%): 曝气池中混合液静沉曝气池中混合液静沉30min后污泥的体积分后污泥的体积分数，采用数，采用1L量筒

10、测定。与水质、污泥浓度、絮体颗粒大小及污量筒测定。与水质、污泥浓度、絮体颗粒大小及污泥性状有关，泥性状有关，MLSS为为3000mg/L时，时，SV约为约为30%。 污泥体积指数污泥体积指数(SVI):混合液静沉混合液静沉30min后，单位质量干泥形成的后，单位质量干泥形成的湿污泥体积，湿污泥体积，ml/g. SVI测定方法：测定方法：在曝气池出口处取样，在曝气池出口处取样，测定测定MLSS，测定测定样品样品SV%，读取沉淀污泥体积，读取沉淀污泥体积(mL): SVI=沉淀污泥体积沉淀污泥体积(ml/L)/MLSS(g/L)附：MLSS和MLVSS测定方法仪器和实验用品仪器和实验用品 1 1定

11、量滤纸；定量滤纸；2 2马弗炉；马弗炉；3 3烘箱；烘箱；4 4干燥器，备有以颜色指示的干燥剂干燥器，备有以颜色指示的干燥剂；5 5分析天平，感量分析天平，感量0.1mg0.1mg。 实验步骤实验步骤( (括号内为实际操作括号内为实际操作) ) 1 1定量滤纸在定量滤纸在103-105103-105烘干，干燥器内冷却，称重，反复直至获得恒重或烘干，干燥器内冷却，称重，反复直至获得恒重或称重损失小于前次称重的称重损失小于前次称重的4%4%；重量为；重量为m0m0；（干燥；（干燥8 8小时后放入干燥器冷却后称小时后放入干燥器冷却后称重为最终值或重为最终值或12.512.5的滤纸直接以的滤纸直接以1

12、g1g计）计） 2 2将样品将样品100ml100ml用用1 1中的滤纸过滤，放入中的滤纸过滤，放入103-105103-105的烘箱中烘干取出在干燥的烘箱中烘干取出在干燥器中冷却至平衡温度称重，反复干燥制恒重或失重小于前次称重的器中冷却至平衡温度称重，反复干燥制恒重或失重小于前次称重的5%5%或或0.5mg(0.5mg(取较小值取较小值) )，重量为，重量为m1m1； MLSS=(m1- m0)/0.1MLSS=(m1- m0)/0.1（干燥（干燥8 8小时后放入干燥器冷却后称重为最终值）小时后放入干燥器冷却后称重为最终值） 3 3将干净的坩埚放入烘箱中干燥一小时，取出放在干燥器中冷却至平衡

13、温度将干净的坩埚放入烘箱中干燥一小时，取出放在干燥器中冷却至平衡温度，称重，重量为，称重，重量为m2m2； 4 4将将2 2中的滤纸和泥放在中的滤纸和泥放在3 3中的坩埚中，然后放入冷的马弗炉中，加热到中的坩埚中，然后放入冷的马弗炉中，加热到600600灼烧灼烧6060分钟，在干燥器中冷却并称重，分钟，在干燥器中冷却并称重，m3m3；（从温度达到；（从温度达到600600开始计开始计时）时） MLVSS=(m1+m2-m0)- m3/0.1 MLVSS=(m1+m2-m0)- m3/0.1 第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 3 3 活性污泥法基本流程活性污泥法

14、基本流程 由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统组成。由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统组成。第十二章第十二章 活性污泥法活性污泥法 12-1 12-1 基本概念基本概念 4 4 有机物降解过程有机物降解过程 活性污泥法有机物降解分两个阶段：活性污泥法有机物降解分两个阶段： 吸附阶段：活性污泥具有巨大的表面积，表面上含有多吸附阶段：活性污泥具有巨大的表面积，表面上含有多糖类粘性物质，污水中的有机物转移到活性污泥上去。糖类粘性物质，污水中的有机物转移到活性污泥上去。 稳定阶段：转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用稳定阶段：转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。第十二章第十二章

15、 活性污泥法活性污泥法 12-1 基本概念基本概念 4 有机物降解过程有机物降解过程 (1) BOD去除基本集中在起始一段时间。起始去除基本集中在起始一段时间。起始0.5小时内小时内,去除率达去除率达82%,去除速率高去除速率高;随后随后,BOD去除率减少去除率减少,去除速率减慢。去除速率减慢。 (2)吸附阶段：起始吸附阶段：起始0.5小时内，吸附量可达小时内，吸附量可达70，占去除量，占去除量85%，说明，说明BOD的去除，主要在于吸附。的去除，主要在于吸附。 (3)有机物的稳定，起始有机物的稳定，起始0.5小时内，为小时内，为12%，仅占去除量的，仅占去除量的14.7。随着曝气时间的延长，

16、吸附的有机物转入稳定，吸附量减少，。随着曝气时间的延长，吸附的有机物转入稳定，吸附量减少，而氧消耗量增多，说明被微生物利用的那部分有机物而氧消耗量增多，说明被微生物利用的那部分有机物(BOD)增加增加。到曝气时间为。到曝气时间为24小时时，小时时，BOD的稳定量为的稳定量为80%，达到物质转化，达到物质转化，最终去除。，最终去除。对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分析得到结论对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分析得到结论废废水水中中的的有有机机物物残留在废残留在废水中的有水中的有机物机物从废水中从废水中去除的有去除的有机物机物微生物不能利用的有机物微生物不能利用的有机物微生物能利用的有机物微生物能利用的有机物微生物能利用而尚微生物能利用而尚未利用的有机物未利用的有机物微生物不能利用微生物不能利用的有机物的有机物微生物已利用的微生物已利用的有机物（氧化和有机物（氧化和合成）合成）（吸附量）（吸附量）增殖的微生物增殖的微生物体体氧化产物氧化产物