污水生物处理-活性污泥.ppt

,国家环保总局宣传教育中心 环境污染治理设施运行管理培训 污废水处理工培训班,污水生物处理,2006.12.23,主 要 内 容,生物膜法,厌氧生物处理,工程实例,活性污泥法,一、 活性污泥法,活性污泥法的运行,活性污泥处理工艺,概 述,（一）概 述,去除对象：,工艺流程：,影响因素：,废水中的有机物、氮、磷,运行参数：,营养源、pH、水温、溶解氧、进水浓度、水量水质变化、盐度、油类、毒性物质,MLSS、SV、SVI、DO、SRT、HRT 污泥负荷、容积负荷,（二）活性污泥法的运行,（1） 曝气池的作用：,活性污泥对有机物的吸附,被吸附物质的氧化和同化,活性污泥絮体的沉淀和分离,生物硝化脱氮,生物除磷,（2） 活性污泥法设计运行参数,A. 生物固体停留时间（SRT）（污泥龄）,活性污泥在反应池、二次沉淀池和回流 污泥系统中停留时间。,（二）活性污泥法的运行,（2） 活性污泥法设计运行参数,B. 有机物负荷、水力停留时间,Ls BOD污泥负荷，kgBOD5(kgMLSS·d) Q处理污水量，m3/d S0反应池进水BOD浓度，mg/L X混合液悬浮固体浓度（MLSS），mg/L V反应池容积，m3,HRT水力停留时间，h V反应池容积，m3 Q处理污水量， m3/d,（二）活性污泥法的运行,（2） 活性污泥法设计运行参数,C. 微生物浓度、污泥回流,工程中一般用混合悬浮固体（MLSS）或混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）间接表示活性污泥微生物浓度。,R污泥回流比， X混合液悬浮固体浓度MLSS，mg/L XR回流活性污泥悬浮固体浓度， mg/L,（二）活性污泥法的运行,（2） 活性污泥法设计运行参数,D. 溶解氧浓度,为了适应工程上进水水质和水量的变化，反应池出水的溶解氧浓度最好维持在23mg/L的范围。需要硝化脱氮的污水处理厂，除了供去除有机物所需的氧外，还应满足硝化所需的氧量。当混合液溶解氧浓度低于1mg/L时，硝化反应速率下降。,E. 污泥沉降性能指数,SV,SVI,初期沉降速率,（二）活性污泥法的运行,（2） 活性污泥法设计运行参数,F. 不同处理方法的MLSS和和回流比,（二）活性污泥法的运行,（3）几种类型的曝气池,A. 根据混合液的流态分类,推流式曝气池,完全混合池,选择器活性污泥法,（二）活性污泥法的运行,（3）几种类型的曝气池,B. 根据曝气方式分类,鼓风曝气活性污泥法,鼓风曝气活性污泥法是利用鼓风机供给空气，通过空气管道和各种曝气器（扩散器），以气泡的形式分布至曝气池混合液中，达到混合液充氧的目的。,（二）活性污泥法的运行,（3）几种类型的曝气池,B. 根据曝气方式分类,机械曝气活性污泥法,依靠某种位于曝气池水面的机械的旋转，搅动和提升混合作用，不断更新气水接触面，达到充氧和混合的要求。,竖轴式机械曝气器：,横轴式机械曝气器：,平板叶轮曝气器、泵型叶轮曝气器、倒伞型叶轮曝气器、漂浮式曝气器,曝气转刷、曝气转碟,（二）活性污泥法的运行,（3）几种类型的曝气池,C. 根据去除的主要污染物,根据去除的主要污染物质可以分为以去除有机物为主的二级处理活性污泥法，去除有机物的同时具有脱氮和除磷功能的的二级强化处理活性污泥法。,（二）活性污泥法的运行,（3）几种类型的曝气池,D. 不同活性污泥工艺的运行参数,（二）活性污泥法的运行,（4）曝气池的维护和管理,A. 运行管理,调节各池的进水量，使各池均匀配水。,调整污泥负荷、污泥龄或污泥浓度等进行工艺控制。,曝气池出口溶解氧浓度宜在2mg/L。,根据污泥沉降比，MLSS和二沉池泥面高度确定剩余污泥排放量。,观察生物相，上清液透明度，污泥颜色，状态，气味和其他指标判断污泥的正常与否。,曝气池温度低时，适当延长曝气时间，提高污泥浓度，增加污泥龄。,经常排放曝气器空气管中的积水。,（二）活性污泥法的运行,（4）曝气池的维护和管理,B. 维护保养,应每年放空、清理曝气池一次，清通曝气头，检修曝气装置。曝气机，泵，管路等应定期检修。清理曝气池的部分死角，清除检修、更换被堵塞或损坏的曝气头，对池内的钢部件进行防腐处理，做好空气管路的防漏和检修，防止空气流失及供氧不足，造成能源浪费。,（二）活性污泥法的运行,（4）曝气池的维护和管理,C. 水质监测,水温:1035;,DO:一般24mg/L;,SV:1040%;,pH:6.58.5;,MLSS:24g/L;,回流污泥SV:90%,MLVSS:一般是MLSS7090,回流污泥MLSS:58g/L;,活性污泥的生物相:初期豆型虫、顺目虫、尾丝虫；中期漫游虫、斜管充、尖毛虫；后期纤毛虫、钟虫、累枝虫；,（二）活性污泥法的运行,（5）活性污泥法常见问题问答,污水处理厂污泥发黑是怎么回事?,正常的活性污泥呈黄褐色或棕黄色，土腥味。污泥发黑，可能有一下原因： （1）曝气不足，污泥厌氧，此时伴有臭味检查风机，管线、曝气头及曝气是否均匀； （2）硫化物积累监测进水硫化物浓度； （3）带颜色的工业废水流入检查进水水质。,（二）活性污泥法的运行,（5）活性污泥法常见问题问答,污泥发红怎么回事？,污泥发红的原因可能是：一进水中含有大量的铁；二后生动物大量繁殖。 针对前者，铁可能来自于含有铁的废水流入（如管道破损导致地下水侵入），对处理水质影响不大。后者要活性污泥以后生动物为主，污泥量少。通过增大进水流量，减少曝气量来控制。,（二）活性污泥法的运行,（5）活性污泥法常见问题问答,二沉池污泥上浮怎么解决？,引起污泥上浮的原因在进水水质方面有：过量表面活性物质和类脂化合物，过低或过高的pH值冲击，碱度过高，水温过高，酚及其衍生物、醇、醛、某些有机酸、硫化物、重金属及卤化物等致毒性底物的流入；工艺运行方面的原因有：过量曝气，污泥缺氧反硝化，污泥回流量过大，池底积泥腐化以及机械应力等，还有起沫丝状菌的过量生长产生的泡沫和浮渣。 控制措施有：调节曝气剂的DO、pH值，采用均质调节池并控制其液位，合理投加营养盐等。,（二）活性污泥法的运行,（5）活性污泥法常见问题问答,污泥膨胀的原因和对策？,引起污泥膨胀的原因： 废水中的有机物含碳水化合物，特别是糖分多；废水中的氮磷等营养物质不足；操作条件差，BOD负荷过大，溶解氧浓度低。 控制措施： 根据低负荷时不易引起污泥膨胀的规律，减少进水量，降低BOD负荷；增加Do浓度。在DO低时，丝状菌比活性污泥絮体菌胶团摄氧能力强，因此增加溶解氧促进菌胶团的生长；采用推流式曝气池。推流式曝气池均胶团容易贮存基质，故与丝状菌相比，菌胶团可以获得更大的增值量；杀菌或抑菌。丝状菌的丝状部分由于直接与药物接触，比菌胶团细菌受到的影响更大，死亡的比例也大；投加混凝剂，促进污泥絮凝 。,（二）活性污泥法的运行,（6）活性污泥的培养驯化,A：活性污泥的培养,全流量连续直接培养法:,连续进水和出水，不排泥，污泥全部回流，直到MLSS和SV达到适宜数值。为了加快培养速度，减少培养时间，可考虑废水不经初沉池直接进入曝气池，加大曝气量，使其充分混合。也可以从同类的正在运行的污水处理厂提取部分污泥进行接种。 提供营养物质，城市污水处理厂不用，而工业废水需要按照BOD5:N:P=100:5:1投加营养物质。,（二）活性污泥法的运行,（6）活性污泥的培养驯化,A：活性污泥的培养,流量分段直接培养法:,进水流量按照一定比例逐步提高，将培养期分为几个阶段，最后使污泥浓度达到与设计的流量和MLSS适宜的浓度。其他同连续培养法。,间歇培养法:,将污水引入曝气池5070%，曝气一段时间（46h），再静置11.5h,排水50左右，再进水重复操作。可以接种同类处理厂的污泥和大粪来加快培养速度。,（二）活性污泥法的运行,（6）活性污泥的培养驯化,B：活性污泥的驯化,对工业废水，除培养外，还应对活性污泥加以驯化，使其适应于所处理的废水。驯化方法分为异步驯化法和同步驯化法。 异步驯化法是先培养后驯化，即先用生活污水或粪便将活性污泥培养成熟，再逐步提高工业废水在混合液中的比例，直至100。同步驯化则是再用生活污水培养污泥的同时，投加少量的工业废水，并逐步提高其比例，最终实现全部为工业废水。,（二）活性污泥法的运行,（6）活性污泥的培养驯化,C：运转开始时的注意事项,运转开始前根据设计图、说明书确定运转管理要领，熟悉机器设备的操作方法，用清水调试机器。,达到稳定状态之前，要测定SV、SVI等污泥性质，混合液DO，进水水COD、BOD、SS等指标，根据结果调整运转管理方法。,为了加快污泥的，应将周围同类的污水处理厂的剩余污泥作为接种污泥进行培养。同时可以投加一定量的大粪。,（二）活性污泥法的运行,（三）常见的活性污泥工艺,SBR工艺,氧化沟工艺,A/O工艺,（三）常见的活性污泥工艺,1、SBR工艺,（1）工艺流程,（三）常见的活性污泥工艺,1、SBR工艺,（2）SBR的优点,工艺流程简单,占地面积小，造价低,有机物、氮磷等处理效果好,污泥沉降性能良好，无污泥膨胀,易于维护和管理，可以实现自动控制,（三）常见的活性污泥工艺,1、SBR工艺,（3）SBR工艺设计,A. 反应器容积的确定：,SBR工艺处理系统的反应器的容积负荷一般为0.11.3kg/（m3·d），在实际应用中，多取0.1kgBOD5/ （m3·d），当原污水BOD51000mg/L时，一般取V=2QS0；当BOD51000mg/L时，一般取V=2Q。,（三）常见的活性污泥工艺,1、SBR工艺,（3）SBR工艺设计,B. 最高水量和最低水量,反应器的最高水量Vmax=V有效； 最低水量应满足反应沉淀后的污泥容量，一般取反应器容积的一半左右。,（三）常见的活性污泥工艺,1、SBR工艺,（3）SBR工艺设计,C. 运行周期,进水时间： 根据进水流量和反应器的进水体积确定进水时间，一般14h；,反应时间： 根据废水降解的难易程度确定反应时间一般为28h；,沉淀时间： 24h；,排水时间： 14h；,闲置时间： 2h左右。,（三）常见的活性污泥工艺,1、SBR工艺,（3）SBR工艺设计,D. 排水系统,排水系统应满足： 单位时间出水量大，流速小，不会使沉淀的污泥重新翻起； 集水口随水位下降，排水期间始终保持反应池中呈现静止状态； 排水设备应坚固耐用，排水量可灵活调控，自动化程度高。,（三）常见的活性污泥工艺,1、SBR工艺,（4）设备和装置,SBR工艺的主要设备是鼓风设备、曝气装置、滗水器、水下推进器、溶解氧自动分析仪、COD自动 分析仪、自动控制系统。,滗水器,滗水器,浮筒,堰口,伸缩杆,出水管,滗水器,青岛广源发污水处理厂（石化废水）,SBR罐,曝气管线,进水管,操作平台,滗水器,青岛广源发污水处理厂效果图,（三）常见的活性污泥工艺,2、氧化沟工艺,（1）氧化沟的特点,沟体狭长，一般长达数十米以上，池体深度较浅，一般为2m，曝气装置一般为表面曝气器，进出水相对简单。 系统BOD负荷低，排泥量少，污泥龄长，适应性好。,在氧化沟内同时伴有硝化和反硝化反应，因此具有良好的脱氮功能。 实现了完全混合和推流式反应池的综合，有机物去除率高。,（三）常见的活性污泥工艺,2、氧化沟工艺,（2）氧化沟的种类,卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、交替工作式氧化沟、曝气沉淀一体化氧化沟。,曝气转刷、曝气转盘、表面曝气机、射流式曝气等。,（3）氧化沟的曝气设备,（三）常见的活性污泥工艺,2、氧化沟工艺,（4）氧化沟的设计计算,氧化沟内的水温一般控制在1025，pH在69，沟内水流的环流速度为0.30.5m/s；,沟内MLSS为5000mg/L，MLVSS一般为20004000mg/L，生物固体平均停留时间为58d，水力停留时间为2048h；,BODSS负荷为0.030.07kgBOD/(kgMLSS·d)，BOD容积负荷为0.10.2kgBOD/(m3·d)；污泥回流比为50150%；,二次沉淀池表面的溢流率为12.621.0m3/(m3·d)，固体悬浮物负荷20200kg/(m3·d)，溢流堰负荷为126190m3/(m·d),Carrousel 氧化沟,容积为6070%，DO 约0mg/l，反硝化和磷释放,容积为2030%，DO 约1mg/l,容积为10%，DO 约2mg/l,进水,Orbal式氧化沟,曝气转碟,Orbal氧化沟,曝气转碟,防护罩,（三）常见的活性污泥工艺,3、A/O工艺,（1）A/O流程,A/O（缺氧/好氧）工艺也称为前置反硝化生物脱氮工艺，是目前广泛应用的一种脱氮工艺。,（三）常见的活性污泥工艺,3、A/O工艺,（2）A/O优缺点,硝化中耗碱50%可以在反硝化中得到补偿，对城市污水可不投加碱调节pH值；流程短，无需外加碳源，建设运行费用低；,需双循环系统（污水循环，污泥循环），出水中含有一定量的NOx-，沉淀池运行不当易产生二沉池污泥脱氮而使污泥上浮，为了提高脱氮效率，须加大混合液的回流比，致使运行费用增高，同时使硝化反应器难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化。,（三）常见的活性污泥工艺,3、A/O工艺,（4）运行参数,曝气池HRT在6h左右，反硝化HRT在2h左右；,混合液回流比一般取200500%；污泥回流比为50100%；,MLSS一般取30005000mg/L；,SRT30d；氮的负荷应当小于0.03kgN/(kgMLSS·d)；,DO缺0.2mg/L，DO好=2mg/L。,