活性污泥法实验
活性污泥实验
一、 实验目的
1、观察完全混合活性污泥处理系统的运行，掌握活性污泥处理法中控制参数（如污泥负荷、泥龄、溶解氧浓度）对系统的影响；
2、加深对活性污泥生化反应动力学基本概念的理解；
3、掌握生化反应动力学系数K 、Ks 、Vmax 、Y 、Kd 、a 、b 等的测定。 二、
实验原理
活性污泥好氧生物处理是指在有氧参与的条件下，微生物降解污水中的有机物。整个过程包括微生物的生长、有机底物降解和氧的消耗，整个过程变化规律如何正是活性污泥生化反应动力学研究的内容，活性污泥生化反应动力学内容包括：
（1）底物的降解速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系； （2）活性污泥微生物的增殖速度与有机底物浓度、活性污泥微生物量之间的关系；
（3）有机底物降解与氧需。 1、底物降解动力学方程 Monod 方程：
S
Ks S V dt dS
+=-
max
（1） Vmax-------有机底物最大比降解速度， Ks-----------饱和常数，
在稳定条件下，对完全混合活性污泥系统中的有机底物进行物料平衡：
0)(=++-+dt
dS
V
Se Q R Q Se Q R Q So （2） 整理后，得
dt
dS
V Se So Q -
=-)( （3） 于是有
S Ks S
V Xt Se So XV Se So Q +=-=-max
)( （4） 而M F Xt
Se So XV Se So Q /)(=-=-，F/M 为污泥负荷。
完全混合曝气池中S=Se ，所以（4）式整理后可得
max
11max V Se V Ks Se So t X +=- （5）
（5）式为一条直线方程，以Se
1
为横坐标，Xt Se So -（污泥负荷）为纵坐标，直
线的斜率为
max V Ks ，截距为max
1
V ，可分别求得max V 、Ks 。 又因为在低底物浓度条件下，Se< Se K Ks Se V Se Ks Se V dt dS ==+=- max max （6） 即 KSe Xt Se So =- （7） 以Se 为横坐标，Xt Se So -（污泥负荷）为纵坐标，可求得直线斜率K 。 2、活性污泥微生物增殖动力学方程 活性污泥微生物增殖的基本方程式： Xv Kd dt dS Y dt dX -= （8） Y------活性污泥微生物产率系数 Kd-----活性污泥微生物的自身氧化率 Xv ---混合液挥发性悬浮固体浓度，MLVSS 活性污泥微生物每日在曝气池内的净增殖量为： Xv V Kd Q Se Sa Y X --=?)( （9） 将上式各项除以XvV ，得 Kd V Xv Se So Q Y V Xv X --=?)( （10） 而 Mr F XvV Se So Q /) (=- F/Mr ------- 污泥去除负荷 以 V Xv X ?为纵轴，以XvV Se So Q ) (-（污泥去除负荷）为横轴，直线斜率为Y 值，Kd 为纵轴截距。 3、有机底物降解与氧需方程 在曝气池内，活性污泥微生物对有机物氧化分解过程的需氧率和其本身在内源代谢的自身氧化过程都是耗氧过程。这两部分氧化过程所需要的氧量，由下式求定： bVXv Se So aQ O +-=)(2 （11） O 2-------混合液需氧量 a----------活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率 b----------活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率 b VXv Se So Q a VXv O +-=) (2 （12） 以VXv Se So Q )(-（污泥去除负荷）为横坐标、VXv O 2为纵坐标，可求得a,b 值。 三、 实验设备 1、带有挡板的完全混合式曝气沉淀池 2、空气压缩机 3、原水箱 4、泵 5、空气扩散管 四、 实验步骤 1、进入实验后，会出现“登录”对话框，请认真填写班级、姓名、学号三项内容，它们将被记录到实验报告文件当中。 同时还可以选择实验内容，选“不测定耗氧速度”，则实验过程中溶解氧浓度稳定在2.0mg/l，且不需要调节压缩机调节阀来适应活性污泥微生物变化引起的需氧量的变化，减少实验操作，简化实验内容。 2、打开原水进水阀,弹出进水阀调节面板，调节阀的开度，向曝气沉淀池中注入原水。 3、点污泥接种图向曝气池中接入培养好的污泥。 4、点击压缩空气调节阀，并调整阀门开度，向曝气池中输入氧气。 5、点击回流挡板高度调节的上下按钮，调节挡板高度，使沉淀池中的污泥回流到曝气池，以保持实验过程中曝气池中活性污泥微生物浓度（MLSS）稳定(1300-3000mg/l)。 6、点击剩余污泥排放阀，调节阀门开度，以调整泥龄保持在一定的范围（5-15天）。 7、观察右边的数据，并不断调整溶解氧浓度（Do）、活性污泥微生物浓度（MLSS）、泥龄（SRT）、污泥负荷（F/M），待其稳定后，开始记录数据。 8、点击原水BOD调节的上下按钮来调整进水水质或者点击原水进水阀门来调节水量，以改变不同的污泥负荷(0.2-1.2)。 9、调整溶解氧浓度（Do）、活性污泥微生物浓度（MLSS），使其稳定在上一次测定值，改变泥龄（SRT）、污泥负荷（F/M），待其稳定后，记录数据。 10、记录四组数据，实验完毕。 五、实验数据记录与处理 1、实验数据： 2、计算结果： 3、底物降解与底物浓度曲线： 4、活性污泥增长曲线： 5、底物降解曲线： 6、耗氧速度曲线： 六、注意事项 1、实验过程中，要终保持溶解氧浓度(Do)保持在2.0mg/l左右； 2、在保持活性污泥微生物浓度(MLSS)(1300-3000mg/l)稳定的情况下，测定不同的污泥负荷(F/M)时的各项参数。MLSS的稳定靠溶解氧、回流比和泥龄的调节来实现。注意排泥流量，保持泥龄(SRT)在5-15天, 污泥负荷越高，增长的污泥 越多，排泥量越大，泥龄也越短。 实验七活性污泥法污水处理 活性污泥法在我国，以至在全世界仍然是污水处理的主体工艺之一。近几十年来在活性污泥法的反应理论、净化功能、运行方式、工艺系统方面均取得了迅速发展，在工艺设计时需要进行方案的选择和优化。如果缺乏同类设计参考，随着原水水质、控制目标、运行方式的变化，需要通过可行性实验获得设计参数。这种实验工作除了通水流程和实验装置的建设外, 还有物理、化学和生物指标的分析工作。活性污泥法处理工艺的工艺参数和环境参数多，每个子环节相互影响，达到稳定的响应时间长，给实验教学活动造成极大的困难。通过本虚拟实验的实施，可以通过计算机仿真，掌握活性污泥和其它生化处理方法可行性实验的实验方法。其中的相应模块也可以在设计简化计算和比较方案。 活性污泥法虚拟仪器操作流程 图5.2为一般活性污泥法处理污水的工艺流程简图。图5.3为仿真运行的操作流程框图。活性污泥法污水处理虚拟仪器面板如图5.4所示。图中以粉红底色显示的数值为控制量，以绿色为底色显示的数值为读出量。 图5.3活性污泥仿真实验的操作流程框图 首先设定进水流量和进水BOD浓度mg/L；设计曝气池池体尺寸：池长、池宽和池深；设计二沉池的容积，设定SVI和运行水温。开风机，控制阀门开启程度，供气量由仪表读出。控制回流比，对应曝气池中生化反应的运行状态随上述控制量的变化而改变。虚拟仪器显示出回流污泥浓度，曝气池中活性污泥浓度，溶解氧浓度等。与此同时，在设计和运行管理中最关心的曝气池运行参数，也在仪表上读出，它们是：停留时间、容积负荷、污泥负荷、污泥龄和去除率等。虚拟仪器还以动态图形描绘了出水BOD浓度的时间曲线。为了提高效率，运行的速度较快；操作者可以按下纪录仪上的暂停键来赢得读数和改变控制量的时间。需要指出的是这里显示的污泥龄是全池微生物总量与该瞬时反应时微生物净增量的比值，如果微生物净增为负值，污泥龄也显示负值，预示着泥量的减少，需要通过调整其他参数，才能正常地连续运行。污泥龄就有了参考意义。 图5.4 活性污泥法处理污水的虚拟仪器面板图 活性污泥法处理污水的监测台帐 污水处理厂的监测台帐是指按照时间顺序对监测结果建立的日常工作纪录表。根据不同的运行条件和处理情况，纪录的项目会有所不同。例如焦化废水要测定进出水的酚和氰，深度处理的污水厂要测定氨氮等。使用虚拟实验完成活性污泥法处理污水的监测台帐。 例5.1 用仿真实验建立活性污泥法污水处理的监测台帐 设某活性污泥法污水处理厂的水处理设施为池长=80m、宽=6m, 深=3.4m；开启1#风机，控制阀门开启程度为0.45, 读出供气量≈45 M3/min；回流比=0.36，二沉池的容积=220 M3，SVI=120，运行水温=22℃，将进水BOD浓度仪表量程设置为600 mg/L。设建立监测台帐的工作从2003年7月1 日至15日，每天早9：00进行测定；仿真实验开始后，系统即处于连续运行状态，按下暂停（Pause）键，在仪表盘上设置进水BOD浓度和进水流量，释放暂停键，直至水处理设施运行24小时以后，按下暂停键，在在仪表盘读出出水情况和监测台 帐中的相应项目，重新设置进水BOD浓度和进水流量，然后释放暂停键运行。获得如表5.1所示的监测台帐。根据监测台帐绘制时间序列图，并观察水处理设施的运行状况是运行管理的经常性工作，图5.5和图5.6分别是进出水情况和处理效果的时间序列图。 表5.1活性污泥法处理污水的监测台帐 13 2003-7-13 125 446 52.44 2.05 6.84 3.99 14 2003-7-14 125 460 54.28 2.07 6.87 3.86 15 2003-7-15 110 441 45.61 2.53 8.80 3.76 图5.5 进水情况时间序列图 图5.6出水情况和去除率的时间序列图 活性污泥可控工艺参数的影响实验 活性污泥污水处理具有许多可控工艺参数，例如：曝气池的池体尺寸、二沉池的容积、SVI、运行水温、回流比、进水BOD浓度、风机和控制阀门等每个控制参数都会影响水处理的结果。在此仅举2例说明。 例5.2 用仿真实验考察进水流量对活性污泥法的影响 保持污水处理厂的水处理设施，池长=80m、宽=6m, 深=3.4m；供气量45 M3/min；回流比=0.36，二沉池的容积=220 M3，SVI=120，运行水温=22℃不变，设进水BOD浓度保持为400 mg/L，考察进水流量从80改变至240 M3/h 时对活性污泥法污水处理的影响。在相应对话框内输入上述值，用类似例5.1的方法获得仿真实验记录表如表5.2。绘制进水流量对应活性污泥浓度、回流污泥浓度和池中溶解氧浓度的影响如图5.7所示。 表5.2进水流量对活性污泥法污水处理的影响实验记录 8 220 81.16 0.91 2.47 4.04 79.7 9 240 88.61 0.88 2.35 3.77 77.8 图5.7 水量对活性污泥、溶解氧和回流污泥浓度的影响例5.3 用仿真实验考察运行水温对活性污泥法污水处理的影响 使用例5.2数据，设定进水流量120 M3/h，进水BOD浓度分别为400 和200 mg/L考察运行水温从10℃改变至30℃时对活性污泥法污水处理的影响。 解：输入相应值，用类似例5.2方法获得仿真实验记录表如表5.3。绘制水温改变对活性污泥处理效果的影响如图5.8所示。水温的改变会从微生物的反应速度和充氧能力两方面影响活性污泥处理效果，最后表现的是综合结果。由实验数据看出，水温的升高有利于提高活性污泥的处理效果，且这种影响在程度上与BOD进水浓度有关。 表5.3水温改变对活性污泥法影响实验记录表 序号水温 ℃ 进水BOD mg/L 出水BOD mg/L 活性污 泥g/L 回流污 泥g/L 溶解氧 mg/L 去除率 % 1 10 400 53.46 2.0 2 6.89 5.34 86.64 2 18 400 47.07 2.04 6.96 4.69 88.23 3 26 400 44.72 2.05 6.98 4.27 88.82 4 30 400 44.32 2.0 5 6.99 4.0 6 88.92 5 10 200 33.72 1.27 4.52 8.54 83.14 6 18 200 28.55 1.3 4.59 7.35 85.73 7 30 200 25.97 1.31 4.64 6.06 87.02 图5.8 水温改变对活性污泥处理效果的影响 水处理动力学参数测定实验 在一定的运行条件下，活性污泥法污水处理的动力学参数k2,vmax,Ks，是一个常数。一般根据污水厂的运行数据或实验室连续流实验数据经统计分析获得。使用获得实验结果监测台帐表5.1。考察： 根据监测台帐的原始数据，加以进一步运算获得表5.4，将[1/Se]看作自变量x；将[XT/(S0-Se)] 看作因变量y；对所获得的15组样本值进行线性回归的统计分析，回归结果为 bi并可进一步求得 vmax = 0.073 (1/h) = 1.75 (1/d) k2 = 0.00546 [1/(d.mg/L)] Ks=3855×0.073 = 282 mg/L 而相关系数R = 0.606；根据相关系数检验表，对于α=0.05的显著性水平有R0.05 = 0.514，说明回归结果在5%置信度下可信。 表5.4 水处理动力学参数计算表 序号进水流量进水BOD 出水BOD 污泥停留时间1/Se (XT)/ k2[1/(d.mg/L)] 活性污泥法 处理的关键在于具有足够数量和性能良好的污泥。它是大量微生物聚集的地方，即微生物高度活动的中心，在处理废水过程中，活性污泥对废水中的有机物具有很强的吸附和氧化分解能力，故活性污泥中还含有分解的有机物和无机物等。污泥中的微生物，在废水中起主要作用的是细菌和原生动物。 微生物的指示作用 (1)着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2)小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3)如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4)大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5)如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6)根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7)如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8)而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9)在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10)过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 活性污泥中的微生物 活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。其中，细菌和原生动物是主要的两大类。 （一）细菌 细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。它们在活性污泥中种类多、数量大、体积微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理中起着关键作用。 在活性污泥培养的初期，细菌大量游离在污水中，但随着污泥的逐步形成，逐渐集合成较大的群体，如菌胶团、丝状菌等。 1.菌胶团 菌胶团是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒，是活性污泥的主体，污泥的吸附性能、氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。菌胶团有球形、分枝状、蘑菇形、垂丝形等 活性污泥法处理氨氮废水 传统的硝化反硝化脱氮工艺是通过硝化过程使氨氮转化为NO3--N, 然后通过反硝化过程使NO3--N 还原为N2来降低处理水中TN 浓度?国内外的很多研究表明,可以通过控制硝化过程,使微生物氧化氨氮生成中间体NO2--N, 然后利用NO2--N 进行还原反应生成N2,即短程硝化反硝化〔1-2〕?与传统的硝化反硝化相比,短程硝化反硝化具有以下优点〔3〕:可节省供氧量约25%,能耗低;可节省反硝化碳源约40%, 在C/N 值一定的情况下能提高对TN 的去除率;可减少污泥生成量约50%;可减少硝化过程碱的需求量;反应时间短,可减少反应器容积?实验利用低DO 和高pH 作为选择条件实现短程硝化反硝化,并通过改变条件以求寻找短程硝化发生转变的条件,该实验研究具有理论探讨和实践应用的双重意义? 1 材料与方法 1.1 实验装置及流程 实验采用一小型SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式间歇反应器),见图1? 图1 实验装置 实验装置的材质为有机玻璃,反应器尺寸为:30 cm×20 cm×30 m,有效水深为20 cm,总有效容积为12 L?采用鼓风微孔曝气,通过转子流量计控制曝气量?每个周期包括进水?曝气?沉淀?排水?闲置5 个阶段? 1.2 实验进水及接种污泥 为稳定和方便控制实验条件,实验采用人工配制模拟氨氮废水,其组成见表1?其中微量元素溶液的组成(g/L) 为:MnCl2·4H2O 0.20,NaMoO4·2H2O0.11,CoCl2·6H2O 0.20,ZnSO4·7H2O 0.10,NiCl2·6H2O0.04,FeCl3·6H2O 0.24? 活性污泥法处理工业废水项目建议书 一、项目提出的必要性和依据： (1)世界的淡水资源极端紧缺，前联合国秘书长德奎利亚尔曾讲到：“过去人类最可怕的是战争，未来人类最可怕的是淡水资源的紧缺”。淡水资源面临取尽，使人类产生巨大的危机感。(2)中国水资源的拥有量在世界排名第121位，可见我国水资源的占有量居于世界排位之后，说明我国淡水资源匮乏，需引起我们高度关注，并在节约用水的同时还要积极杜绝水资源的污染。 这就需要我们积极研究和保护水资源，活性污泥法处理工业废水是一个热点。（3）由于该行业排放的废水中生化可降解成分较多,因而处理效率一般较高。Wheaton等人研究了连续活性污泥法对水果加工业废水的处理,发现对BOD去除率较高;（4）只要保持较低有机负荷和较高水力停留时间(2·5 天),活性污泥能成功处理玉米碱性发酵厂废水;对已连续运行两年的处理高强度啤酒厂废水的深井曝气活性污泥系统的运行结果分析后可知:尽管该废水具有S含量高、水量变化大、悬浮物浓度达6 10 0一9 6 0 0mgl/等特点,活性污泥对进水有机负荷的平均去除率仍达到97 %。（5）活性污泥法是以活性污泥为主体的废水处理方法,是目前有机废水生物处理的主要方法之一。它主要是利用活性污泥中的好氧菌及其它原生动物,对废水中的酚、氛等有机物进行氧化和分解,把有机物最终变成CO2和H2O,其过程主要由物理化学和生物化学作用来完成的。（6）活性污泥处理效率也在不断提高，生化处理的关键是细菌的繁殖与生长,这就要求活性污泥(7)要有较好的 质量,应具备颗粒松散,易于吸附氧化有机物,有良好的凝聚、沉降性能。（8）因此,在实际操作时,要严格控制活性污泥的性能指标。通过多年实践,我们认识到,理想的指标应控制在如下范围: 污泥沉降比:1 5一30%; 污泥浓度:2一39 / L; 污泥指数:50一150。 （9）日本一专利习对生物固定滤床加以改进,用含15 %铁酸钻的聚乙烯和1%偶氮甲酞胺发泡剂制成发泡磁化聚乙烯颗粒填充滤床,连续运转一周,滤床形成生物膜处理工业废水中有机污染物。（10）实验应用表明,以磁化的塑料作为生物载体能高效地处理工业废水中BO D、COD (见表1)。 表l磁化峨料固定溥床处理效果mg/L （11）活性污泥法的新发展： 到目前为止, 对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破, 往往所作的是一些局部的改进, 但在曝气方式上确取得了较大的成果, 如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气, 采用微气泡扩散器等, 这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。如美日等 活性污泥评价指标实验 1. 实验目的： （1）了解活性污泥的培养、驯化完成的污泥性状； 、MLSS、SVI）的测定方法。 （2）掌握常规污泥性质（SV 30 2. 实验原理： 活性污泥是人工培养的生物絮凝体，它是由好氧微生物及其吸附的有机物组 成的。活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（也有些可利用无机物质）的能 力，显示出生物化学活性。在生物处理废水的设备运转管理中，除用显微镜观察 外，下面几项污泥性质是经常要测定的。这些指标反映了污泥的活性，它们与剩 余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。 SV 通常是描述污泥的沉降性能。SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程30 度(活性)和凝聚、沉淀性能，一般在100左右有为宜。MLSS描述污泥浓度，跟 活性污泥生长状况和活性有关。 参考污水厂活性污泥培养驯化过程，驯化完结的判断一般以有机物去除率、 活性污泥浓度、污泥沉降比及微型动物情况综合判断。当有机物(COD)去除率达 >30％, SVI在100左右。 到85％以上，MLSS达到3000mg/L，SV 30 3. 实验设备和试剂 （1）电子天平； （2）烘箱和干燥皿； （3）真空过滤装置（布氏漏斗）； （4）定量滤纸； （5）100mL量筒； 4. 实验步骤 (1) 污泥沉降比SV(％)：取混合均匀的泥水混合液100mL置于100mL量筒中， 静置30min后，观察沉降的污泥占整个混合液的比例，记下结果。 (2) 污泥浓度MLSS：就是单位体积的曝气池混合液中所含污泥的干重，实际 上是指混合液悬浮固体的数量，单位为mg/L。 ①测定方法 a ．将滤纸放在105℃烘箱中干燥至恒重。 b ．将该滤纸剪好平铺在布氏漏斗上，称量并记录(W 1)。 c ．将测定过沉降比的100mL 量筒内的污泥全部倒入漏斗，过滤(用水冲净量筒，水也倒入漏斗)。 d ．将载有污泥的滤纸移入烘箱(105℃)中烘干恒重，称量并记录（W 2）。 ②计算 计算污泥浓度： mg/L)1 2（V W W MLSS -= 式中 W 1——滤纸的净重，mg ； W 2——滤纸及截留悬浮物固体的质量之和，mg 。 V ——水样体积，本实验为100mL 。 (3)污泥指数SVI 污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池混合液经30min 静沉后，1g 干污泥所占的容积(单位为mL/g)。计算式如下 )g/L () mL/L (10(%)MLSS SV SVI ?= 5. 实验结果记录 表1 6、数据整理与结果分析 通过实验得到的数据（SV 30、MLSS 、SVI ），描述实验活性污泥的性质（沉降性能，生长状况等），并判断活性污泥培养、驯化的情况。 活性污泥法处理污水时存在的问题与解决办法 发表时间：2015-12-28T11:01:49.020Z 来源：《基层建设》2015年15期供稿作者：吉珊珊易树瑞 [导读] 信阳市污水处理有限责任公司本文通过对活性污泥法在污水处理中经常遇到的问题以及解决对策进行深入分析，指出加强城市生活污水治理工作的必要性。 吉珊珊易树瑞 信阳市污水处理有限责任公司 464100 摘要：我国的经济发展进步巨大，工业体系进一步完善。但与此同时，我国的污水排放量也越来越高，严重影响人们的生活质量和健康。为了有效根除污水排放带来的危害，普遍采用活性污泥法来治理污水。本文通过对活性污泥法在污水处理中经常遇到的问题以及解决对策进行深入分析，指出加强城市生活污水治理工作的必要性。 关键词：活性污泥法；污水处理；问题；解决对策 正文： 一、活性污泥法处理污水的基本性原理 活性污泥法主要是利用活性污泥中的一些好氧细菌以及原有的动物对污水进行有机的处理工作，通过对有机物来进行吸附、氧化并进行有效的分解，最终能够这些有机物变成二氧化碳和水。 生物化学的作用主要是在有氧的条件下来进行实施，好氧的细菌凭借着自身分泌的活性蛋白质酶，通过生物催化作用，将水中的胶体性的有机物分解成可以溶解的有机物，连同污水中可以溶解的有机物进入到细胞内部，并在细菌体内酶的作用下，分解成为二氧化碳和水。生物化学的过程在有氧状态下进行，是利用细胞所分解出来的有机物所得的能量合成新的原生质，并在细菌的催化作用下分裂成长。 二、在实施过程中经常遇到的问题 （一）污泥的膨胀 当一些活性的污泥内部出现一定的细菌来过度繁殖的时候，就会容易导致污泥的体积出现过度膨胀的情况，这样在水中也是不易沉降的，而且当这些污泥的膨胀情况持续的时间过长的话，也就直接导致曝气池内部的污泥浓度的降低，而在这其中最主要的原因主要是溶解氧的浓度出现过低的时候，污水中的微生物元素也会出现失调的状态，例如氮、磷的比例问题，而且若是长时间的失调，再加上PH值偏低的话，一些其他丝状的细菌就会借此机会大量的繁殖。容易降低污泥沉降性能，大部分污泥不沉淀而随水流出，或者成块从池下部浮起而随水漂走，形成污泥上浮的情况。 （二）污泥腐败 若是二次的沉淀池内部，长时间处于无氧的状态，这样活性的污泥也会直接因为缺氧的状态下产生的腐败，若是真的存在腐败那么就是发生了厌氧的反应，一般情况下能够使污泥变成黑色的主要是污泥内部存在大量的甲烷。硫化氢以及二氧化碳气体等情况，从而导致密度的降低。这样在浮上水面之后也就会随着水土流失掉。一般情况下，产生污泥腐败的主要性原因就是长期的不回流或者污泥回流的通道导致堵塞，这样在长时间的不回流污或者是回流污泥的通道不畅等情况，极大地影响了出水的水质。因此防止的方法就是在应用中要及时的进行回流的泥污情况，这样才能有效的保证疏通污泥的回流通道。 （三）活性污泥不增长或减少 在活性污泥法污水处理厂的运行管理中，有时会发生污泥不增长或减少的现象，其主要原因可能是污泥由于上浮而随水流出；另外可能因为活性污泥所需养料不足，尤其是进水中的有机物含量少。 （四）泡沫问题 在活性污泥法污水处理厂的运行管理中，有时会发现曝气池中产生大量泡沫，其主要原因可能是由于进水中含有大量合成洗涤剂或其他气泡物质。泡沫的大量产生。会给污水厂的日常操作管理带来诸如影响操作环境，带走污泥等困难；当采用机械表面曝气时，大量的泡沫还会影响曝气叶轮的充氧能力。 （五）控制反硝化作用 由于在污水处理当中存在相应较多的蛋白质的控制措施，若是蛋白质水解酶的作用下就会被水解成相应的氨基酸，但是氨基酸在进入到曝气池就会通过氧化的过程转变成硝酸，该过程也主要属于消化的作用。一般情况下消化作用的进行也主要是在曝气池充分的条件下来进行试试的，若是在无氧的状态下，就会出现反噬的情况，活性污泥中的硝酸盐直接通过反硝化的作用，对硝酸盐所放出的氮气来进行有效的分解。在活性的污泥当中，氮气就会溢出来，从而变相的变大活性污泥的体积控制，而且会导致密度的变小，从而上浮从水面流失。若是反硝化作用能够有效的实施控制措施的有效调整，也将会进一步降低硝化作用下形成的硝酸盐浓度控制。 三、常见问题的解决对策 克服以上在处理污水时经常遇到的问题，首先必须加强科学管理，严格规范操作步骤，尽可能做到预防到位，避免出现问题；当出现问题后，立即分析原因，及时加以解决，避免造成更严重的损失。 （一）控制污泥上浮的技术对策 1.污泥膨胀。预防丝状菌性污泥膨胀可采取以下一些措施：一是结合进水浓度和处理效果，变更曝气量，使有机物和曝气量维持适当的比例。二是严格控制排泥量和排泥时间。抑制丝状菌性污泥膨胀可采取以下一些措施：加强曝气，使废水中保持足够的溶解氧；根据水质适当投加氮化物或磷化物；在同流污泥中投加漂白粉或液氯以消除丝状菌；调整PH值。 2.污泥脱氮上浮。为防止污泥脱氮上浮，可采取增加污泥回流量或及时排泥的方法，以减少二况泡中的污泥量。或是减少曝气量或缩短曝气时间．以减弱硝化作用。还可以减少二沉池进水量，以减少其污泥量。 （二）活性污泥不增长或减少的解决办法 解决活性污泥不增长或减少，可提高污泥沉淀效率，防止污泥随水流失；加大进水量或投加营养物；当营养物少时，可减少曝气量，反之，若营养物过多，则可加大曝气量，使活性污泥快速增长。 （三）控制泡沫的措施 第一，用自来水或处理后的出水喷洒曝气池水面。这种法价格低廉又易于操作，而且效果较好，因此被广泛采用，但是会造成水资源 实验一活性污泥性质的测定实验1 实验目的 (1)加深对活性污泥性能，特别是污泥活性的理解。 (2)掌握几项污泥性质的测定方法。 (3)掌握水分快速测定仪的使用。 2实验原理活性污泥是人工培养的生物絮凝体，它是由好氧微生物及其吸附的有机物组成的。活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（也有些可利用无机物质）的能力，显示出生物化学活性。在生物处理废水的设备运转管理中，除用显微镜观察外，下面几项污泥性质是经常要测定的。这些指标反映了污泥的活性，它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。3实验设备与试剂 (1)水分快速测定仪1台 (2)真空过滤装置1套。 (3)秒表l块。 (4)分析天平1台。 (5)马弗炉1台。 (6)坩埚数个。 (7)定量滤纸数张。 (8)100mL量筒4个。 (9)500mL烧杯2个。 (10)玻璃棒2根。 (11)烘箱1台。 4实验方法与操作步骤(1)污泥沉降比SV(％)它是指曝气池中取混合均匀的泥水混合液100mL置于100mL量筒中，静置30min后，观察沉降的污泥占整个混合液的比例，记下结果(表6-1)。(2)污泥浓度MLSS就是单位体积的曝气池混合液中所含污泥的干重，实际上是指混合液悬浮固体的数量，单位为g/L ①测定方法a．将滤纸放在105℃烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重，称量并记录(W1)(见 表4-5)b．将该滤纸剪好平铺在布氏漏斗上(剪掉的部分滤纸不要丢掉)。c．将测定过沉降比的100mL量筒内的污泥全部倒人漏斗，过滤(用水冲净量筒，水也倒人漏斗)。d．将载有污泥的滤纸移入烘箱(105℃)或快速水分测定仪中烘干恒重，称量并记录（W2）。②计算污泥浓度(g/L)＝[(滤纸质量+污泥干重)一滤纸质量]×10(3)污泥指数SVI污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积(单位为mL/g)。计算式如下SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉淀性能。 一般在100左右有为宜。(4)污泥灰分和挥发性污泥浓度MLVSS挥发性污泥就是挥发性悬浮固体，它包括微生物和有机物，干污泥经灼烧后(600℃)剩下的灰分称为污泥灰分。 ①测定方法先将已知恒重的磁坩埚称量并记录(W3)(表4-8-1)，再将测定过污泥干重的滤 纸和干污泥一并故入磁坩埚中，先在普通电炉上加热碳化，然后放入马弗炉内(600℃)烧40min，取出故人干燥器内冷却，称量(Wd)。②计算在一般情况下，MLVSS/MLSS 的比值较固定，对于生活污水处理池的活性污泥混合液，其比值常在0.75左右。5实验报告记载及数据处理式中W1——滤纸的净重，mg；W2——滤纸及截留悬浮物固体的质量之和，mg。V——水样体积，L 第一节活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 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）改变回流比，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废水中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； 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）； 粒径：0.02~0.2 mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②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（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 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异养型原核细菌； 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) 其中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103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置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20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 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50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线 水污染控制工程课程设计城镇污水处理厂设计 指导教师刘军坛 学号 130909221 姓名秦琪宁 目录 摘要 (3) 第一章引言 (4) 1.1设计依据的数据参数 (4) 1.2设计原则 (5) 1.3设计依据 (5) 第二章污水处理工艺流程的比较及选择 (6) 2.1 选择活性污泥法的原因 (6) 第三章工艺流程的设计计算 (7) 3.1设计流量的计算 (7) 3.2格栅 (9) 3.3提升泵房 (9) 3.4沉砂池 (10) 3.5初次沉淀池和二次沉淀池 (11) 3.6曝气池 (15) 第四章平面布置和高程计算 (25) 4.1污水处理厂的平面布置 (25) 4.2污水处理厂的高程布置 (26) 第五章成本估算 (27) 5.1建设投资 (27) 5.2直接投资费用 (28) 5.3运行成本核算 (29) 结论 (29) 参考文献： (30) 致谢 (30) 摘要 本设计采用传统活性污泥法处理城市生活污水，设计规模是200000m3/d。该生活污水氨氮磷含量均符合出水水质，不需脱氮除磷，只考虑除掉污水中的SS、BOD、COD。传统活性污泥法是经验最多，历史最悠久的一种生活污水处理方法。污泥处理工艺为污泥浓缩脱水工艺。污水处理流程为：污水从泵房到沉砂池，经过初沉池，曝气池，二沉池，接触消毒池最后出水；污泥的流程为：从二沉池排出的剩余污泥首先进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入贮泥池，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。本设计的优势是：设计流程简单明了，无脱氮除磷的设计，节省了成本，该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。 关键词：城市污水传统活性污泥法污泥浓缩 污水处理复习题 1.解释生化需氧量BOD 2.解释化学需氧量COD 3.解释污泥龄 4.绘图说明有机物耗氧曲线 5.绘图说明河流的复氧曲线 6.解释自由沉降 7.解释成层沉降 8.解释沉淀池表面负荷的意义 9.写出沉淀池表面负荷q0的计算公式 10.曝气沉砂池的优点 11.说明初次沉淀池有几种型式 12.说明沉淀有几种沉淀类型 13.说明沉砂池的作用 14.辐流沉淀池的进水和出水特点 15.解释向心辐流沉淀池的特点 16.绘图解释辐流沉淀池的工作原理 17.解释竖流沉淀池的特点 18.解释浅层沉降原理 19.说明二次沉淀池里存在几种沉淀类型、为什么 20.活性污泥的组成 21.绘图说明活性污泥增长曲线 22.说明生物絮体形成机理 23.解释混合液浓度MLSS 24.解释混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS 25.解释污泥龄 26.解释污泥沉降比 SV,污泥指数 SVI 27. 解释BOD污泥负荷率,容积负荷率及计算公式 28.解释活性污泥反应的影响因素 29.解释剩余污泥量计算公式 30.解释微生物的总需氧量计算公式 31.解释传统活性污泥法的运行方式及优缺点 32.解释阶段曝气活性污泥法的运行方式及优缺点 33.解释吸附——再生活性污泥法的运行方式及优缺点 34.解释完全混合池的运行方式及优缺点 35.绘图说明传统活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、吸附——再生活性污泥法、 完全混合池的各自BOD降解曲线 36.绘图说明间歇式活性污泥法的运行特点 37.解释活性污泥曝气池的曝气作用 38.根据氧转移公式解释如何提高氧转移速率 39.氧转移速率的影响因素 40.活性污泥的培养驯化方式 41.解释活性污泥系统运行中的污泥异常情况 42.解释污泥膨胀 43.解释生物膜的构造与净化机理 44.解释生物膜中的物质迁移 45.解释生物膜微生物相方面的特征 46.说明高浓度氮的如何吹脱去除 47.解释生物脱氮原理 48.解释A/O法生物脱氮工艺 49.解释生物除磷机理 50.绘图说明A2/O法同步脱氮除磷工艺 51.解释生污泥 52.解释消化污泥 53.解释可消化程度 54.解释污泥含水率 55.说明污泥流动的水力特征 56.污泥浓缩的目的 57.重力浓缩池垂直搅拌栅的作用 58.厌氧消化的影响因素 59.厌氧消化的投配率 60.厌氧消化为什么需要搅拌 61.说明污泥的厌氧消化机理 62.解释两段厌氧消化的机理 63.说明厌氧消化的C/N比 64.说明厌氧消化产甲烷菌的特点 65.消化污泥的培养与驯化方式 【格林课堂】 一直以自己是环境工程专业的自称，但是从来没有在公司的网站上投稿过什么专业 类的文章，说起来比较惭愧。主要是觉得自己才学疏浅，实在不敢在公司的这种对所有人公开的网站上面班门弄斧。但是最近看了伟大的数学家华罗庚的一篇文章后觉得班门弄斧才能有助于自身的提高，同时也希望借此能够加强与各位资深的前辈们交流工艺技术方面的东西。当然，这篇文章是比较初级的东西，写的是一些比较基本的入门的知识，如果你系统的学过但是理解不够深刻那么我希望你看完这篇文章后能够让你对水处理有一个重新的系统理解，如果你已经对水处理方面有一套自己独特的理解的话也希望你看完后能提出意见以供我学习，让我改进。 我个人研究比较多的方向是生物处理，对于水处理这个专业而言，生物处理也算比较核心的一块吧。所以我们就来简单的谈谈生物处理吧。 说起水处理，不得不说最初的发现过程，让我们先来对“活性污泥”进行一个简单的认识吧。将经过沉淀处理后的生活污水注入沉淀管（或者适宜的器皿）中，然后注入空气对污水加以曝气，并使生活污水保持下列条件;水温在20℃左右，水中溶解氧值介于1—3mg/L。pH在6—8之间，每日保留沉淀物，更换部分污水，注入经过沉淀处理后的新鲜生活污水，这样的操作持续一段时间（10天到2周）后，在污水中形成一种呈黄褐色絮凝体状的群体，这种絮凝体易于沉降与水分离，污水已得到净化处理，水质澄清，这种絮凝体是由大量繁殖的以细菌为主体的微生物所构成，是一种生物性污泥，它就是“活性污泥”。希望各位看完这篇文章后能想想这个过程是什么。留一个问题作为悬念，接下来就开始我们的正式话题。生物处理篇： 活性污泥M的组成分为四个部分，具有代谢功能活性的微生物群体Ma、微生物内源代谢自身氧化的残留物Me、由原水挟入附着的难降解的有机物Mi、由原水挟入附着的生物表面的无机物Mii。 即 M=Ma+Me+Mi+Mii。 活性污泥的主体组成部分是具有活性的微生物。接下来整个活性污泥系统我都将围绕微生物来讨论。 微生物的组成：其中包括细菌，原生动物后生动物等等。当然这其中组成主体部分是细菌，细菌的种类比较多，主要类型有假单胞菌属、分枝杆菌属、芽孢杆菌属等 诊断实验评价指标的应用 在实验诊断的评价指标中，比较稳定的指标有敏感性、特异性、阳性似然比和阴性似然比。但敏感性和特异性要达到何种水准才有价值，需要根据临床实际进行分析，一般来说，其敏感性和特异性 越强，临床意义也就越大。 关于金标准 金标准是指当前公认的诊断疾病最可靠的标准方法，可正确区分“有病”或“无病”。当新试 验实际上更优于传统“金标准”方法时，应采用最新的病理生理知识去更新传统的“金标准” 1. 敏感性 敏感性就是指由金标准确诊有病的实验组内所检测出阳性病例数的比率( % )。即本实验诊断的真阳性率。其敏感性越高，假阴性率也就越低。假阴性率等于漏诊率，因此，敏感性高的实验诊断用于疾病诊断时其值越高，漏诊的机会就越少。所以，敏感性和假阴性率具有互补性。.即：敏感性= 真阳性/病例组=a/( a+c) 2. 特异性 是指由金标准确诊为无病的对照组内所检测出阴性人数的比率( % )，即本诊断实验的 真阴性率。特异性越高，其假阳性率也就越低。假阳性率等于误诊率，因此，特异性越高的检验诊断方法用于疾病诊断时，其发生误诊的机会就越少。由此可见，特异性和假阳性率也具有互补性。即：特异性=真阴性/对照组= d/(b+d) 3. 准确性 是指临床诊断检测出的真阳性和真阴性例数之和，占病例数的比例，即称本临床实验诊断的准确性。准确性反映了实验诊断的基本特性，即：敏感性和特异性。准确度高的实验诊断方法，其敏感 性和特异性之和也一定较高，假阳性和假阴性之和也就最小。即：准确性= (真阳性+真阴性) /(病例组+对照组) = (a+d)/ (a+b+c+d) 4. 漏诊率 是指用金标准确诊为患某病的病例组中，被待评价的诊断试验判断为阴性的比例。敏感性与漏诊 率是互补的，敏感性越高，漏诊率就越低。即：漏诊率=1- 敏感性=假阴性/病例组= c/(a+c) 5. 误诊率 是指用金标准确诊为无病的对照组中，被评价的试验判断为阳性的比例。特异性和误诊率也是互 补的，特异性越高，误诊率就越低。即：误诊率=1-特异性=假阳性/对照组= b/(b+d) 6. 阳性预测值(postivepredictive value) 又称预测阳性结果的正确率，是指待评价的诊断试验结果判为阳性例数中，真正患某病的例数所 占的比例，即从阳性结果中能预测真正患病的百分数，这也是临床医生最关心的诊断指标。阳性 活性污泥的评价指标 （1）污泥浓度 指单位体积混合液含有的悬浮固体量或挥发性悬浮固体量，单位为 mg/L或 g/L。活性污泥法中适宜的污泥浓度一般为 2500～4000mg/L。 （2）污泥沉降比SV 污泥沉降比（SV）是指将 1000mL混匀的曝气池活性污泥混合液倒入1000mL量筒中，静置沉淀30min。沉淀污泥所占混合液体积之比为污泥沉降比（%），又称污泥沉降体积（SV30），以"mL/L"表示。因为污泥沉降 30min 后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为测定该指标的标准时间。也可以污泥沉降 15min 为准。污泥沉降比是一个很重要的指标，通过观察污泥沉降比可以发现污泥性状的很多问题，如上清液是否清澈、是否含有难沉悬浮絮体、絮体粒径大小及紧凑程度等。 （3）污泥体积指数SVI 污泥体积指数（Sludge Volume Index，SVI）是表示污泥沉降性能的参数。污泥指数反映活性污泥的松散程度和凝聚、沉降性能。污泥指数过低，说明泥粒细小、紧密，无机物多，缺乏活性和吸附能力;指数过高，说明污泥将要膨胀，或已膨胀，污泥不易沉淀，影响对污 水的处理效果。对一般城市污水，在正常情况下，污泥指数一般控制在 50～150为宜。对有机物含量高的废水，污泥指数可能远超过以上数值。 （4）容积负荷 每立方米池容积每日负担的有机物量，一般指单位时间负担的五日生化需氧量千克数（曝气池、生物接触氧化池和生物滤池）或挥发性悬浮固体千克数（污泥消化池）。其计量单位通常以kg/（m3·d）表示。用容积负荷来评价生化装置的实际处理负荷及在相同条件下操作管理的优劣是比较简便而直观的。 （5）水力停留时间 水力停留时间是指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。因此，如果反应器的有效容积为V（m3），则∶HRT=V/Q（其中 V 是曝气池池容积，Q 是曝气池进水流量）。 （1）、生物固体停留时间（solid retention time,SRT ） 活性污泥在曝气池、二沉池和污泥回流系统内的停留时间称为生物固体停留时间。可用下式表示： SRT=) //(/d kg kg 污泥量每天从系统排出的活性系统内活性污泥量 （2）有机物负荷 有机物（BOD 5）负荷分为污泥负荷(Ls)和容积负荷(Lv)，用公式表示如下： Ls= XV Q O S Lv=V QS 0×103 式中：Ls ——BOD-SS 负荷，kgBOD/(kgMLSS.d)； Lv ——BOD 容积负荷，kgBOD/(m 3.d)； S 0——反应器进水BOD 浓度，mg/L ； X ——污泥浓度，mg/L 。 （3）水力停留时间 水力停留时间（HRT ）表示污水在反应池内的反应时间，用下式表示： t=Q V 式中：t ——曝气池水力停留时间，h ； V ——曝气池有效容积，m 3； Q ——进水流量，m 3/h BOD-SS 负荷和生物固体停留时间都是活性污泥法设计和污水处理厂运行管理的重要参数。 （4）污泥浓度 污泥浓度是指曝气池中1L 混合液内所含的悬浮固体（常表示为MLSS ，mixed liquor suspended solids ）或挥发性悬浮固体（MLVSS ）的浓度，单位是g/L 或mg/L 。污泥浓度的大小可间接地反映曝气池中所含微生物的浓度。对于普通活性污泥法而言，曝气池中污泥浓度一般在1.5~3g/L 之间。 （5）污泥沉降比和污泥容积指数 污泥沉降比(settling velocity,SV)指曝气池混合液在量筒中静置30min 后，所得的沉淀污泥体积与混合液总体积的比（用百分数表示），即： 污泥沉降比=混合液经30min 静置沉淀后的污泥体积/混合液体积 污泥容积指数(sludge volume index ，SVI)指曝气池的污泥浓度与污泥沉降比的比值。即1g 干污泥所相当的沉淀污泥体积数，单位为mL/g ，但一般不标注。SVI 计算式为： SVI=SV 的百分数×10/MLSS SVI 通常反应了活性污泥的沉降性好坏。如果SVI 较高，表示SV 值较大，则表明沉降性较差；如果SVI 较小，污泥颗粒密实，则表明沉降性较好。但是，如果SVI 过低，则可能反映出污泥中泥的成分过多，微生物量太少。通常，当SVI>100时，污泥的沉降性能良好；当SVI=100~200时，沉降性一般；而当SVI>200时，沉降性较差，污泥可能处在膨胀状态。 二、活性污泥法工艺的运行与管理 活性污泥法工艺 的运行与管理工作主要包括活性污泥的培养与驯化、系统运行状态的监察与相关检测、异常现象的预防及处理等。 活性污泥法的各种指标及相互关系：MLVSS /MLSS一般0.75左右，SVI =混合液30min 静沉后污泥溶积/污泥干重=SV%×10/MLSS（100ML 量筒） 影响活性污泥处理效果的因素：①溶解氧2mg/l左右为宜②营养物BOD：N：P=100：5：1③PH值6.5-9.0④水温：20-30度⑤有毒物质：重金属、H2S等无机物质和氰、酚等有机物质。会破坏细菌细胞某些必要的生理结构，或抑制细菌的代谢过程。 衡量曝气效果的指标及适用围：动力效率（Ep）、氧转移效率（EA）对鼓风曝气而言即氧利用率、充氧能力（对机械曝气而言） 活性污泥法常见的问题及处理方法：①污泥膨胀：防止办法：加强操作管理，经常检测污水水质、溶解氧、污泥沉降比、污泥指数等。解决办法：缺氧、水温高可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷或适当降低MLSS，使需氧量减少。如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS值，以调整负荷。如PH值过低，可投加石灰调整PH。若污泥大量流失，则可投氯化铁，帮助凝聚。②污泥解体：污水中存在有毒物质，鉴别是运行方面的问题则对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV%、MLSS、DO、Ns等进行检查，加以调整；如是混入有毒物质，需查明来源，采取相应对策。③污泥脱氮：呈块状上浮，由于硝化进程较高，在沉淀池产生反硝化，氮脱出附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。解决办法：增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，在脱氮之前将污泥排除；或降低混合液污泥浓度，缩短污泥岭和降低溶解氧等，使之不进行到硝化阶段。④污泥腐化：污泥长期滞留而进行厌氧发酵生成气体，从而大块污泥上浮的现象。防止措施：a、安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；b、消除沉淀池的死角区；c、加大池底坡度或改进池底刮泥设备，不使污泥滞留于池底。⑤泡沫：原因污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。措施：分段注水以提高混合液浓度；进行喷水或投加除泡剂等。 生物滤池：是以土壤自净原理为依据，有过滤田和灌溉田逐步发展来的。废水长期以滴 采用活性污泥法处理生产废水主要数据采用活性污泥法处理生产废水主要数据(不考虑脱氮) 一、生化池有效容积 82m×（2.5m×6）×5m=6150m3 二、处理水量 100m3/h 三、废水水质 CODcr≤3000mg/L 四、出水水质 CODcr≤100mg/L 五、CODcr去除总量 (3kgCODcr/m3-0.1kgCODcr/m3)×100m3/h×24h/d=6960kgCODcr/d 六、CODcr容积负荷 6960kgCODcr/d÷6150m3=1.132kgCODcr/m3?d 七、污泥负荷 设污泥浓度为2000～4000mg/L 最低污泥量=2kg/m3×6150m3=12300kg 最高污泥量=4kg/m3×6150m3=24600kg 最低污泥负荷=6960kgCODcr/d÷24600kgMLVSS=0.27kgCODcr/kgMLVSS?d 最高污泥负荷=6960kgCODcr/d÷12300kgMLVSS=0.57kgCODcr/kgMLVSS?d 八、剩余污泥产量估算（未计SS产生的污泥） 按0.4kgDS/1kgCODcr计 6960kgCODcr/d×0.4kg剩余污泥/1kgCODcr=2784kgDS/d 污泥含水率按99%计 含水污泥量= 九、污泥龄SRT 5～10d 十、污泥回流率 50～100% 十一、污泥回流泵流量 6～12m3/h 十二、空气量 1、按气水比计算 一般气水比：7～10:1 空气量为700m3/h（11.67m3/min）～1000m3/h（16.67m3/min） 2、按去除CODcr需空气量计算 去除1kgCODcr需0.67kg氧，0.3kgO2/m3空气，氧利用率0.10 空气量=6960kgCODcr/d×0.67kgO2/kgCODcr÷0.3kgO2/m3空气×0.1=155440m3d=108m3/min 采用108m3/min数据 2台60m3/min风机供气 十三、沉淀池(斜管沉淀) 液面负荷一般可采用9-11m3/m2?h 有效面积＞12m2 实验七活性污泥培养 一、实验目的 1. 通过培养活性污泥，加深对活性污泥法作用机理及主要技术参数，如活性污泥浓度、有机物去除率、污泥增长规律等的理解； 2. 学会培养活性污泥和测定污泥沉降比(%)的方法，掌握培养活性污泥的基本方法，为以后工作环境中调试污水处理工程奠定必要的知识和技能储备； 3．能对活性污泥培养过程中出现的异常现象进行初步分析； 4. 了解有机负荷对活性污泥增长率的影响。 二、实验原理 废水的生化处理法就是利用自然界广泛存在的、以有机物为营养物质的微生物来降解或分解废水中溶解状态和胶体状态的有机物，并将其转化为CO2和H2O等稳定无机物的方法，通常又称为生物处理法。从1916年开始到现在，废水生物处理技术经历了从简单到复杂、从单一功能到多种功能、从低效率到较高效率的纵向发展阶段；从英国到世界各地，废水生物处理技术经历了由点到面、由生活污水处理到各种工业废水处理的横向发展阶段。 活性污泥法开创于1914年的英国，即习惯所称的普通活性污泥法或传统活性污泥法，其工艺流程如图7-1所示，由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、曝气设备以及污泥回流设备等组成，主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。 图7-1 普通活性污泥法的基本流程 在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥，由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物和无机物组成。活性污泥微生物从污水中连续去除有机物的过程包括以下几个阶段：(1)初期去除与吸附作用；(2)微生物的代谢作用；(3)絮凝体的形成与凝聚沉淀。 BOD污泥负荷率、水温、pH值、溶解氧(DO)、营养物质及其平衡、有毒物质等环境因素都会影响活性污泥法的处理效果，而活性污泥法处理设备的任务就是要创造有利于微生物生理活动的环境条件，充分发挥活性污泥微生物的代谢功能。 三、实验设备及仪器 1．容积为2.5～3.0L的活性污泥法实验模型，采用有机玻璃制造，外形为方形或圆形，带空气扩散装置或表面曝气装置； 污水处理常识——评价活性污泥的几个指标评价活性污泥 1、MLSS（Mixed Liquid Suspanded Solid） mg/L 混合液悬浮固体浓度指1L曝气池混合液中所含悬浮固体干重，它是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标。它包括微生物菌体（Ma）、微生物自生氧化产物（Me）、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物（Mi）和无机物（Mii）。 由于MLSS在测定上比较方便，所以工程上往往以它作为估量活性污泥中微生物数量的指标。在进行工程设计时，希望维持较高的ＭＬＳＳ，以缩小曝气池容积，节省占地和投资，但ＭＬＳＳ浓度也不能过高，否则会导致氧气供应不足。一般反应器中污泥浓度控制在２０００～６０００mg/L。 2、MLVSS（Mixed Liquid Volatile Suspanded Solid） mg/L 混合液挥发性悬浮固体浓度指1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体含量，它只包括微生物菌体（Ma）、微生物自生氧化产物（Me）、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物（Mi），不包括无机物（Mii）。所以MLVSS能比较确切地反映反应器中微生物的数量。 一般情况下处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，对于工业污水，则因水质不同而异，MLVSS/MLSS比值差异较大。 3、SV%或者SV30 污泥沉降比，曝气池混合液在量筒中静止30min后，污泥所占体积与原混合液体积的比值。正常的活性污泥沉降30min后，可接近其最大的密度，故在正常运行时，SV％大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放。 一般曝气池中SV％正常值为20%~30%。SV％的变化还可以及时反映污泥膨胀等异常情况。所以SV％是控制活性污泥法运行的重要指标。 4、SVI 污泥体积指数，指曝气池混合液经30min静止沉降后1g干污泥所占的体积，单位为ml/g。 SVI＝混合液30min沉降后污泥容积／污泥干重 SVI＝（ＳＶ％×１００）／ＭＬＳＳ SVI反映了污泥的松散程度和凝聚性能，SVI过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。SVI过高则说明污泥结构松散，难于沉淀分离，即将膨胀或已经发生膨胀。 理论上SV值一般为15%~30% SVI值一般为70~100 5、SDI 污泥密度指数，指100ml混合液静止30min后所含活性污泥的g数。单位为g/ml。 一般地，SVI≤100污泥沉降性能较好活性污泥指标及污泥膨胀处理
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