1、3.5 活性污泥反应器活性污泥反应器1.曝气池分类曝气池分类（ 1）按混合液流态分：推流式、完全混合式、循环混合式）按混合液流态分：推流式、完全混合式、循环混合式（ 2）按平面形状分：长方形廊道，方型，环状跑道）按平面形状分：长方形廊道，方型，环状跑道（ 3）按曝气方式分：鼓风、机械表面曝气二者联合使用）按曝气方式分：鼓风、机械表面曝气二者联合使用（ 4）从曝气池与二沉池之间关系分：分建式、合建式）从曝气池与二沉池之间关系分：分建式、合建式2.推流式曝气池推流式曝气池1.特点：特点：多为鼓风曝气、采用廊道式多为鼓风曝气、采用廊道式2.构造构造长宽比长宽比 L/B 5 10 宽深比宽深比 B/H
2、=1 2 超高超高 0.5 1.0m 纵向坡度纵向坡度 2/1000左右左右曝气池采用淹没潜孔进水，出水采用溢流堰出水曝气池的管道布置（空气管道、放空管道、中位管道、消泡管道）3.完全混合式曝气池（ 1）富营养化N、 P引起，藻类问题（滇池，太湖）；（ 2）提高制水成本应用水，污水消毒时，增加投氯量；（ 3）污水回用填塞管道NH3 N可促进设备中微生物的繁殖；2、氮的存在形式（ 1）有机氮（ 2）氨态氮（NH3N、 NH4+N）（ 3） NO2N、 NO3N（ 4） N2凯式氮3. 6 生物脱氮除磷技术3.6.1 概述1、氮磷污染的危害3、常规二级处理技术的局限性合成代谢对氮磷的去处率低，水中
3、氮磷过剩 生活污水中的氮主要形态是有机氮和氨氮。生活污水中的氮主要形态是有机氮和氨氮。 有机氮占生活污水含氮量的有机氮占生活污水含氮量的 40-60%， 氨氮占氨氮占 50-60%， 亚硝酸盐和硝酸盐氮仅占亚硝酸盐和硝酸盐氮仅占 0-5%。HOH)4y(2nCO)5x(n)NOHC(O)52z4yx(nnNHOHnC22n27523zyx+式微生物细胞组织的化学酶一般城市污水的含氮量（一般城市污水的含氮量（ TN） 20 85mg/L，平均，平均 40mg/L。城市污水处理厂的排放标准（城市污水处理厂的排放标准（ TN） 15 20mg/L(一级一级 A、 B)以微生物合成代谢消耗的以微生物合
4、成代谢消耗的 TN 5 15 mg/L1、原理3.6.2 氮的吹脱去除PH=7时，以NH4+存在PH=11时， 90%NH3存在（2 ）脱氮塔除氮的效果稳定操作简便，容易控制NH3二次污染（可回收）使用 CaO易结垢（改用 NaOH）水温下降时，效果差脱氮塔技术的特点（1 ） NH3+H2ONH4+OH-PH升高，去除NH 3上升T上升，去除NH 3上升y活性污泥法的传统功能 去除水中溶解性有机物y N、 P只满足生理要求即可，因此对二者去除率低，仅为 20-40%； 5-20%3.6.3 生物脱氮原理NH4+2O2 NO3-+H2O+2H+NH4+3/2O2 NO2-+H2O+2H+NO2-
5、+1/2O2 NO3-硝化菌亚硝化菌（ 2）硝化反应1、氨化反应 与硝化反应（ 1）氨化反应RCHNH2COOH+O2 RCOOH+CO2+NH3氨化菌硝化菌属于 化能自养菌，革兰氏染色阴性，以 CO2为碳源，从无机物氧化中获得能量，生长速率低，增长缓慢（ 3）硝化菌的特点温度 适应20-30 ， 15时硝化速度下降，低于 5完全停止有机物 BOD应低于 15-20mg/l污泥龄（ SRT） 微生物在反应器内的停留时间（ c）N( c)Nmin，硝化菌最小的世代时间( c)Nmin有害物质重金属，有机物、络合物阳离子溶解氧 氧是电子受体， DO不能低于 1.0mg/l硝化需氧量（ NOD） 4
6、.57g(氧 )/g（ N）碱度 7.1g碱度（以 CaCO3计） /1g氨态氮（以 N计） ,一般碱度不低于50mg/l PH对 PH变化敏感（硝化菌 ),最佳值 8.0-8.4,效率最高硝化菌对环境条件的变化极为敏感（ 4）硝化反应的控制指标污泥负荷污泥负荷 Ns kgBOD5 (kgMLSSd) 0.18反硝化菌属于异养型兼性厌氧菌；以 NO3N为电子受体，以有机碳为电子供体，（ 2）反应过程（ 3）反硝化反应的控制指标BOD5/TN3-5时，勿需外加 CH3OH当 BOD5/TN8，或PH0.5mg/l， 促进富营养化；2、磷的存在形式（ 1）有机磷酸盐 存在有机物和原生质细胞大量胶体
7、和颗粒状，可溶性占 30%。（ 2）磷酸盐H2PO4-、 HPO4-、 PO43-，其中 PO43-正磷酸盐（ 3）聚磷酸盐 焦磷酸盐 P2O74-三聚磷酸盐 P3O105-偏磷酸盐 PO3-磷 -不同于氮，不能形成氧化体和还原体，但有固态和溶解态转化的特点。4、去除方法 化学除磷法 -混凝沉淀和固液分离 生物除磷法 设想是由 Greenburyg于 1955年提出的， 60年代人们对上述方法广泛应用。3、其他生活污水中的含磷量：8-15mg/l ， 70%为可溶性；经过二级处理进水中，90% 左右的磷以磷酸盐存在。化学法除磷：使用 Al盐注意事项y PH降低，应注意排放水对 PH的要求y消耗
8、碱度y氢氧化物絮体，能提高对磷的去除率（ 2）铁盐除磷3.7.2 混凝沉淀除磷技术（ 1）铝盐除磷Al3+HnPO43-n-=AlPO4+nH+Fe3+HnPO43-n-=FePO4+nH+10Ca2+6PO4-3+2OH-=Ca10(PO4)6(OH)2（ 3）钙盐除磷钙盐除磷， PH升高，P的含量下降 生物除磷就是利用聚磷菌一类的的微生物，能够过量的，在数量上超过其生理需要，从外部摄取磷，并将磷以聚合形式贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统外，达到从废水中除磷的效果。1、生物除磷机理（）好氧吸收（聚磷菌对磷的过量吸收）C2H4O2+H3PO4+ NH4+O2 C5H7NO2+聚磷+H2O（
9、 2）厌氧释放厌氧条件下（DO=0 ， NO3-=0），C2H4O2+聚磷+ H2O C5H7NO2 +H3PO4上述两反应为交替进行3.7.3 生物除磷原理释放的少摄取的多PHB：聚羟基丁酸2、生物除磷的影响因素（ 1）溶解氧厌氧段和好氧段交替运行；（ 2）厌氧区硝态氮硝酸盐反硝化降低易降解有机物数量硝酸盐抑制释放磷（破坏厌氧环境）（ 3）温度其影响不如生物脱氮过程明显， 1030 的范围内效果均可；（ 4）pH 值6-8范围内比较稳定；（ 5）BOD 负荷和有机物性质BOD/TP要大于 1520，才能保证聚磷菌有足够的基质需求；（ 6）污泥龄一般控制在 3.57天，厌氧段的停留时间不宜过长
10、。1、弗斯特利普工艺3.7.4 生物除磷工艺（ 1）工艺过程1)含磷废水进入曝气池同步进入的还有聚磷菌污泥，聚磷菌过量地摄取磷，去除有机物，还能出现硝化作用；2)从曝气池流出的混合液进入沉淀池，在这里进行泥水分离，含磷污泥沉淀，上清液排放；3) 含磷污泥进入除磷池4)含磷上清液进入混合池，投加石灰，化学除磷；（ 2）弗斯特利普除P工艺的特点1）出水含磷量低于1mg/l ；2） SVI值小于 100，丝状菌难于增值，污泥不膨胀；3）可根据BOD/P 调节回流污泥与混凝污泥的比例。2、厌氧 好氧除磷工艺（ A2O法）（ 1）流程简单，既不用投药，也无需内循环, 有利于好氧（厌氧）状态的保持（ 2）
11、 HRT段， 3-6h（ 3）曝气池 SS浓度 2700-3000mg/l之间， BOD与一般活性污泥法相同，磷的去除率较好，P90%,除磷率 90% （3 ）工艺特点y最简单的同步脱氮除磷技术y总的 HRT很短y丝状菌不能大量繁殖（好氧，厌氧交替运行），无污泥膨胀之虞，SVI100y污泥中含磷浓度高，肥效高y勿需投药，两个 A段只用轻搅拌， 运行费用低（ 4）缺点y除磷效果很难提高y脱氮效果难于进一步提高，内循环量 2Q，不宜太高y进入沉淀池的处理水要保持一定的溶解氧3.8.2 AAO法同步脱氮除磷工艺（ 1）AAO 法工艺流程（厌氧 缺氧 好氧法）（ 2）反应器单元功能：厌氧反应池：释放磷 +氨化（有机氮）缺氧反应器：脱氮好氧反应器：去除 BOD，硝化，吸收磷
