1、第6章 有機物的去除基本概念1. 有機物去除的基本流程 先吸附 再穩定（降解）2. 污水處理工藝的重要指標與約束條件3. 典型的污水處理工藝與分類活性污泥法的基本流程 1.有機物去除的基本流程活性污泥降解污水中有機物的過程 活性污泥在曝氣過程中，對有機物的降解（去除）過程可分為兩個階段：吸附階段穩定階段 由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類的黏性物質，導致污水中的有機物轉移到活性污泥上去。 主要是轉移到活性污泥上的有機物為微生物所降解利用。活性污泥降解污水中有機物的過程污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線對活性污泥法曝氣過程中污水中有機物的變化分析得到結論：廢水中的有機物殘留在廢水

2、中的有機物從廢水中去除、轉化到污泥中的有機物微生物不能利用的有機物微生物能利用的有機物微生物能利用而尚未利用的有機物微生物不能利用的有機物微生物已利用的有機物（氧化和合成）（吸附量）增殖的微生物體氧化產物 曲線反映污水中有機物的去除規律； 曲線反映活性污泥利用有機物的規律； 曲線反映了活性污泥吸附有機物的規律。 這三條曲線反映出，在曝氣過程中： 污水中有機物的去除在較短時間( 圖中是5h左右)內就基本完成了(見曲線)； 污水中的有機物先是轉移到(吸附)污泥上(見曲線),然后逐漸為微生物所利用(見曲線)； 吸附作用在相當短的時間(圖中是45min左右)內就基本完成了(見曲線)； 微生物利用有機物

3、的過程比較緩慢(見曲線)。 混合方式 進水方式 泥齡（SRT） 水力停留時間（HRT） SRT和HRT的關系 污泥濃度 污泥負荷與容積負荷 2. 污水處理系統的重要參數與約束條件氧化溝是推流、延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉動，推動溝內液體迅速流動，具有曝氣和攪拌兩個作用，溝中混合液流速約為0.30.6m/s，使活性污泥呈懸浮狀態。典型工藝：氧 化 溝 推流法 混合方式 （1）流程方向上，有機負荷有梯度，即沿程F/M比趨于下降。 （2）入流出現沖擊負荷時，僅由部分回流污泥來承擔沖擊。（3）池液里各個部分的需氧量有差異。 推流的特征推流式

4、混合方式混合方式 完 全 混 合 式 （1）池液中各個部分的微生物種類和數量基本相同，生活環境也基本相同，反應器中F/M比恒定。 （2）入流出現沖擊負荷時，池液的組成變化也較小，因為驟然增加的負荷可為全池混合液所分擔，而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔。完全混合池從某種意義上來講，是一個大的緩沖器和均和池，在工業污水的處理中有一定優點。（3）池液里各個部分的需氧量比較均勻。 完全混合法的特征 完 全 混 合 式混合方式進水方式連續流進水法：典型活性污泥工藝間歇進水法:序批式活性污泥法（SBR） SBR工藝的基本運行模式由進水、反應、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成，從污水流入到閑置結束構成

5、一個周期，在每個周期里上述過程都是在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行的。 進水方式 (1)工藝系統組成簡單，不設二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設備； (2)耐沖擊負荷，在一般情況下（包括工業污水處理）無需設置調節池； (3)反應推動力大,易于得到優于連續流系統的出水水質; (4)運行操作靈活，通過適當調節各單元操作的狀態可達到脫氮除磷的效果； (5)污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹; (6)該工藝的各操作階段及各項運行指標可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。 序批式活性污泥法（SBR法）SBR工藝與連續流活性污泥工藝相比的優點進水方式 (1

6、)容積利用率低； (2)水頭損失大； (3)出水不連續； (4)峰值需氧量高； (5)設備利用率低； (6)運行控制復雜； (7)不適用于大水量。 序批式活性污泥法（SBR法）SBR工藝的缺點進水方式 ）水力停留時間（HRT） 泥齡 SRT和HRT的關系 沒有固液分離的反應器：SRT=HRT 實施固液分離：SRTHRT 典型值 具備脫氮除磷功能的污水處理工藝，HRT通常在10-24h，SRT通常在10-25d泥齡SRT 反應器中的生物量，通常用污泥濃度來表示，可用的指標包括 MLSS（Mixed liquor suspended solids) = MLTSS MLVSS (Mixed liq

7、uor volatile suspended solids) 測定方法 MLSS (105烘干剩余重量） MLVSS=MLSS-550烘干剩余重量 典型值 根據不同的工藝和水質條件，取值在1500-6000 mgSS/L之間，若分離系統效果好，可以更高。污泥濃度 污泥負荷（Ns）是指單位質量的活性污泥在單位時間內所去除的污染物的量。污泥負荷在微生物代謝方面的含義就是F/M比值， 單位kgCOD/(kg污泥d)或kgBOD/(kg污泥d)。 容積負荷（volume loading） 每立方米池容積每日負擔的有機物量，一般指單位時間負擔的kg BOD5或COD量（曝氣池，生物接觸氧化池和生物濾池）

8、或kgVSS（污泥消化池）。 單位kgCOD/(m3d)或kgBOD/(m3d)。污泥負荷與容積負荷典型污水生物處理典型污水生物處理工藝工藝污污水水生生物物處處理理工工藝藝活性污泥法相關工藝推流式氧化溝推流式A/O,AAO等完全混合式間歇進水SBR半連續進水CASS， CAST連續進水傳統活性污泥法膜生物反應器完全混合式A/O、A/A/O顆粒污泥法好氧顆粒污泥厭氧顆粒污泥UASB/EGSB/IC等生物膜法相關工藝表面滲流式傳統生物滴濾池生物轉盤完全浸沒式曝氣生物濾池生物接觸氧化法移動床生物膜法MBBR國內主流污水處理工藝排名前10污水處理工藝及占比氧化溝20.00%A2/O工藝16.30%傳統

9、活性污泥法11.90%SBR8.20%A/O工藝3.80%生物膜法2.00%其他物理化學法1.70%生物接觸氧化法1.70%普通生物濾池1.20%沉淀分離0.80%排序污水處理工藝名稱1氧化溝2A2/O工藝3傳統活性污泥法4SBR5A/O工藝6生物膜法7其他物理化學法8生物接觸氧化法9普通生物濾池10沉淀分離11高濃度活性污泥法12過濾13A/O2工藝14吸附15其他物理法16超過濾17氧化還原法18化學混凝法19其他化學法20厭氧濾器工藝21化學沉淀法22化學混凝沉淀法23接觸穩定法24離心25上流式厭氧污泥床工藝26生物轉盤27離子交換28厭氧折流板反應器工藝29反滲透30上浮分離 好氧活

10、性污泥法好氧活性污泥法相關工藝，相關工藝，是目前國內乃至全球污水處理的是目前國內乃至全球污水處理的主流工藝。主流工藝。氧化溝 工藝特點工藝特點 1 1、簡化了預處理、簡化了預處理 氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法廠，懸浮有機物可與溶解性有機物同時得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩定，因此氧化溝可不設初沉池，污泥不需要進行厭氧消化。2 2、占地面積少、占地面積少 因為在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有時還省略了二沉池和污泥回流裝置，使污水廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮小。3 3、具有推流式流態的特征、具有推流式流態的特征 氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長方向

11、形成濃度梯度，形成好氧、缺氧和厭氧條件。通過對系統合理的設計與控制，可以取得較好的脫氮除磷效果。4 4、簡化工藝、簡化工藝 將氧化溝和二沉池合建為一體式氧化溝，以及近年來發展的交替工作的氧化溝，可不用二沉池，從而使處理流程更為簡化。 氧化溝工藝作為一種成熟的活性污泥污水處理工藝已在全國范圍內得到廣泛應用，它是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態上不同于傳統的活性污泥法，而是一種首尾相連的循環流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化。A/A/O A2O優點優點：1、污染物去除效率高，運行穩定，有較好的耐沖擊負荷。2、污泥沉降性能好。3、厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種

12、類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。4、脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。5、在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。6、在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發生污泥膨脹。7、污泥中磷含量高，一般為2.5以上。A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。這種工藝處理效率一般能達到：BOD5和SS為90%95%，總氮為70%以上，磷為90%左

13、右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高。一般對脫氮除磷就較高要求的污水廠會采用該方法。缺點：缺點：1、反應池容積比A/O脫氮工藝還要大。2、污泥內回流量大，能耗較高。3、用于中小型污水廠費用偏高。4、沼氣回收利用經濟效益差。5、污泥滲出液需化學除磷。 工藝特點 SBR工藝工藝優點：優點：1、理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，池內厭氧、好氧處于交替狀態，凈化效果好。2、運行效果穩定，污水在理想的靜止狀態下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質好。3、耐沖擊負荷，池內有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水

14、量和有機污物的沖擊。4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整，運行靈活。5、處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。7、SBR法系統本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。8、脫氮除磷，適當控制運行方式，實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替，具有良好的脫氮除磷效果。9、工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統，調節池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。處理過程主要由初期的去除與吸附作用、微生物的代謝作用、絮凝體的形成與絮凝沉淀性能幾個凈化過程完成。 SBR技術的核心是SBR反

15、應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。缺點：缺點：1、間歇周期運行，對自控要求高。 2、變水位運行，電耗增大。3、脫氮除磷效率不太高。 4、污泥穩定性不如厭氧硝化好。5、不適合大流量處理 工藝特點 A/O優點優點：1、不帶內回流的A/O，A池的作用是水解酸化，適合用于強化難降解有機物的水解；2. 帶內回流的A/O，A池作用是反硝化，相當于簡化的AAO工藝，總氮去除率可以達到70%以上。3、流程簡單，投資省，操作費用低該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。缺點：缺點：1、由于沒有獨立的污泥回流系統，從而不能培養出具有獨特功能的污泥，難降解物質的降解效率較低，通常需要較長的H