《环境工程概论》之沉淀池的设计.doc

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1、环境工程概论57设置二次沉淀池的基本要求有哪些？（1）水力负荷一般为0.51.8m 3/ （m2 h）,处理工业废水时，活性污泥中有机物比例较大，曝气池混合液的SVI偏高，与其配套的二沉池宜采用较低的表面水力负荷。（2）为保证污泥能在二沉池得到足够的浓缩，以便供给曝气池所需浓度的回流污泥，二沉池的固体表面负荷为150kg/（m2 d），斜管（板）二沉池的固体表面负荷可扩大到192 kg/（m2 d）。（3）二沉池池边水深宜采用2.54m，具体值与池体的大小有关，二沉池直径越大，池边水深也应当适当加大，否则二沉池的水力效率将降低、有效容积将减小。对于直径分别为1020m、2030m、3040m和

2、大于40m的二沉池，池边水深分别为3.0m、3.5m、4.0m 和 4.0m。当由于各种原因达不到上述池边水深时，为了维持沉淀时间不变，必须采用较低的表面负荷值。（4）二沉池出水堰的溢流率（或负荷）为1.52.9L/（M/S）。（5）采用机械排泥时，二沉池污泥区的容积要按污泥浓缩到所需浓度的停留时间来计算。活性污泥法二沉池污泥区的容积一般为24h污泥量，而且要有连续排泥措施。生物膜法二沉池污泥区的容积一般为4h污泥量。（6）为降低能耗，污泥回流最好使用螺旋泵或轴流泵等低扬程、大流量的设备。如果采用鼓风曝气，也可使用气提泵，以简化设备管理和维修。58二次沉淀池运行管理的注意事项有哪些？（1）经常

3、检查并调整二沉池的配水设备，确保进入各二沉池的混合液流量均匀。（2）检查浮渣斗的积渣情况并及时排出，还要经常用水冲洗浮渣斗。同时注意浮渣刮板与浮渣斗挡板配合是否适当，并及时调整或修复。（3）经常检查并调整出水堰板的平整度，防止出水不均和短流现象的发生，及时清除挂在堰板上的浮渣和挂在出水槽上的生物膜。（4）巡检时仔细观察出水的感官指标，如污泥界面的高低变化、悬浮污泥量的多少、是否有污泥上浮现象等，发现异常后及时采取针对措施解决，以免影响水质。（5）巡检时注意辩听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声音，同时检查其是否有部件松动等，并及时调整或修复。（6）定期（一般每年一次）将二沉池放空检修，重点检查水

4、下设备、管道、池低与设备的配合等是否出现异常，并根据具体情况进行修复。（7）由于二沉池一般埋深较大，因此，当地下水位较高而需要将二沉池放空时，为防止出现漂池现象，一定要事先确认地下水位的具体情况，必须时可以先降水位再放空。（8）按规定对二沉池常规监测项目进行及时的分析化验。59二沉池常规监测项目有哪些?二沉池常规监测项目及数值范围如下:(1) PH值:具有与污水水质有关,一般略低于进水值,正常值为69.(2) 悬浮物(SS):活性污泥系统运转正常时,二沉池出水SS应当在30mg/L以下,最大不应该超过50mg/L.(3) 溶解氧(DO):因为活性污泥中微生物在二沉池继续消耗氧,出水溶解氧值应略

5、低于曝气池出水.(4) CODCR和BOD5 :应达到国家有关排放标准, CODCR 小于100 mg/L, BOD5小于30 mg/L.(5) 氨氮和磷酸盐:应达到国家有关排放标准,一级排放标准要求氨氮小于15 mg/L, 磷酸盐小于0.5 mg/L.(6) 有毒物质:达到国家有关排放标准对有毒物质有严格的要求.(7) 泥面:生产上可以使用在线泥位计实现剩余污泥排放的自动控制.(8) 透明度.60 沉池出水悬浮物含量大的原因是什么?如何解决?二沉池出水悬浮物含量增大的原因和相应的解决对策如下:(1) 活性污泥膨胀使污泥沉降性能变差,泥水界面接近水面.部分污泥碎片经出水堰溢出.对策是通过分析污

6、泥膨胀的原因,逐一排除.(2) 进水量突然增加,使二沉池表面水力负荷升高,导致上升流速加大,影响活性污泥的正常沉降,水流夹带污泥碎片经出水堰溢出.对策是充分发挥调节池的作用,使进水进可能均衡.(3) 出水堰或出水集水槽内藻类附着太多.对策是操作运行人员及时清除这些藻类.(4) 曝气池活性污泥浓度偏高,二沉池泥水界面接近水面,部分污泥碎片经出水堰溢出.对策是加大剩余污泥排放量.(5) 活性污泥解体造成污泥的絮凝性下降或消失,污泥碎片随水流出.对策是找到污泥解体的原因,逐一排出和解决.(6) 吸(刮)泥工作状况不好,造成二沉池污泥或水流出现短流现象,局部污泥不能及时回流,部分污泥在二沉池停留时间过

7、长,污泥却氧腐化解体后随水溢出.对策是及时修理吸(刮)泥机,使其恢复正常工作状态.(7) 活性污泥在二沉池停留时间过长,污泥因缺氧腐化解体后随水流溢出.对策是加大回流污泥量,在二沉池中的缩短停留时间.(8) 水温较高且水中硝酸盐含量较多时,二沉池出现污泥反硝化脱氮现象,氮气裹带大块污泥上浮到水面后随水流溢出.对策是加大回流污泥量,缩短污泥在二沉池停留时间.61二沉池出水溶解氧偏低的原因是什么?如何解决?二沉池出水溶解氧偏低的原因和相应的解决对策如下:(1) 活性污泥在二沉池停留时间过长, 污泥中好氧微生物继续消耗氧,导致二沉池溶解氧下降.对策是加大回流污泥量,缩短停留时间.(2) 吸(刮)泥机

8、工作状况不出水中好,造成二沉池局部污泥不能及时回流.部分污泥在二沉池停留时间过长,污泥中好氧微生物继续消耗氧,导致二沉池出水中溶解氧下降.对策是及时修理吸(刮)泥机,使其恢复正常工作状态.(3) 水温突然升高,使好氧微生物生理活动耗氧量增加,局部缺氧区厌氧微生物活动加强,最终导致二沉池出水中溶解氧下降.对策是设法延长污水在均质调节等预处理设施中的停留时间,充分利用调节池的容积使高温水打循环,或通过加强预曝气促进水汽蒸发来降低温度.62二沉池出水BOD5与CODCR突然升高的原因有那些?如何解决?二沉池出水BOD5与CODCR突然升高的原因和相应的解决对策如下?(1) 进入曝气池的污水水量突然加

9、大、有机负荷突然升高或有毒有害物质浓度突然升高等.对策是加强污水水质监测和充分发挥调节池的作用,使进水尽可能均衡.(2) 曝气池管理不善(如曝气充氧量不足等),导致出水CODCR与BOD5突然升高.对策是加强对曝气池管理,及时调整各种运行参数.(3) 二沉池管理不善(如浮渣清理不及时、刮泥机运转不正常等),出水CODCR与BOD5突然升高.对策是加强对二沉池的管理.及时巡检,发现问题立即整改.63二沉池污泥上浮的原因是什么?如何解决?二沉池污泥上浮指的是污泥在二沉池内发生酸化或反硝化导致的污泥漂浮到二沉池表面的现象。这些漂浮上来的污泥本身不存在质量问题，其生物活性和沉降性能都很正常。漂浮的原因

10、主要是这些正常的污泥在二沉池内停留时间过长，由于溶解氧被逐渐消耗而发生酸化，产生H2 S等气体附着在污泥絮体上，使其密度减少，造成污泥的上浮。当系统的SRT较长，发生硝化后，进入二沉池的混合液中会含有大量的硝酸盐，污泥在二沉池中由于缺乏足够溶解氧（DO小于0.5 mg/L）而发生反硝化，反硝化产生的N2同样会附着在污泥絮体上，使其密度减小，造成污泥的上浮控制污泥上浮的措施，一是及时排出剩余污泥和加大回流污泥量，不使污泥在二沉池内的停留时间太长；二是加强曝气池末端的充氧量，提高进入二沉池的混合液中的溶解氧含量，保证二沉池中污泥不处于厌氧或缺氧状态。对于反硝化造成的污泥上浮，还可以增大剩余污泥的排

11、放量，降低SRT，通过控制硝化程度，达到控制反硝化的目的。64二沉池表面出现黑色块状污泥的原因是什么？如何解决？二沉池表面出现黑色块状污泥通常是污泥腐化所致。曝气量过小使污泥在二沉池缺氧，或曝气池污泥生成量大而剩余污泥排放量小使污泥在二沉池的停留时间过长，或者重力排泥时泥斗不合理、使污泥难以下滑，或者刮吸泥机部分吸泥管不通畅及存在刮不到的死角，都会造成污泥在二沉池局部长期滞留沉积而发生厌氧代谢，产生大量H2 S、C H4等气体，包裹在泥块上，促使污泥呈大块状上浮，而且颜色呈现黑色。污泥腐化上浮与一般的污泥上浮不同，腐化上浮时污泥会腐败变黑，产生恶臭。解决的办法有保证剩余污泥的及时排放、排除排泥

12、设备的故障、清除沉淀池内壁或某些死角的污泥、降低好氧处理系统污泥的硝化程度、加大污泥回流量、防止其他处理构筑物的腐化污泥的进入等。65二沉池表面出现泡沫浮渣的原因是什么？二沉池表面出现浮渣后，首先应检查刮渣板、浮渣斗和浮渣冲洗水是否正常，浮渣泵是否出现问题，如果是刮渣系统本身的故障，应立即修理。污水中含有表面活性剂、类脂化合物等能引起放线菌迅速增殖的有机物，导致二沉池表面出现生物泡沫浮渣。对策是用水喷洒、减少曝气时间、投加氧化消毒剂或混凝剂等。二沉池污泥局部短时间内缺氧，出现反硝化现象造成污泥上浮会形成浮渣。污泥在二沉池停留时间过长发生腐化变质，在 H2 S、C H4等气体的裹带下部分污泥上浮

13、也会形成浮渣。解决这两种浮渣的根本措施是找到造成污泥反硝化和腐化的原因分别予以调整。66过滤处理的基本原理是什么？应用于那些方面？过滤是使污水通过颗粒滤料或其它多孔介质（如布、网、纤维束等），利用机械筛滤作用、沉淀作用和接触絮凝作用截留水中的悬浮杂质，从而改善水质的方法。根据过滤材料不同，过滤可分为颗粒材料过滤和多孔材料过滤两类。过滤过程是一个包含多种作用的复杂过程，它包括输送和附着两个阶段，只有将水中的悬浮颗粒输送到滤料表面，并使之与滤料表面接触才能产生附着作用，附着以后不再移动才能算是真正被滤料截留。悬浮颗粒是在惯性、沉淀、扩散、直接截留等项作用下被输送到滤料表面的。一般来说，悬浮颗粒粒径

14、越大，直接截留作用越明显；粒径大于10um的颗粒主要靠沉淀和惯性作用被滤料截留，对密度比水大的颗粒更是如此；而粒径更小的颗粒的被截留是通过扩散作用来实现的。过滤在污水处理系统中，即可用于保护二级生物处理为目的的予处理，也用于二级处理出水的三级处理或深度处理。在污水深度处理技术中，普遍采用过滤技术，利用过滤材料分离废水中杂质。用于三级处理或深度处理的过滤工艺，其原理、设备形式等给水处理工艺基本相同，只是鉴于要去除的活性污泥碎片粘附力强的特点，尽量使用粗颗粒、大孔径滤料，而且采用的滤速要比给水处理时低1/31/2，反冲洗要使用气水联合或机械搅拌等剥离作用较强的方式。67什么是直接过滤？在原水中不投

15、加絮凝剂就进行过滤的方式称为直接过滤。将过滤作为预处理手段、对出水水质要求不高时，也可以将污水直接过滤，去除其中的大部分悬浮杂质，减轻后续处理工艺的负担。68废水处理系统中滤池的作用是什么？(1) 在废水处理系统中，一般利用过滤处理二级处理出水，作为三级处理手段保证最终出水SS、CODCR等指标达到国家有关排放标准。(2) 作为深度处理手段，成为废水回用前的最终处理或活性炭吸附、离子交换、电渗析、反渗透、超滤等深度处理工艺的预处理。(3) 过滤能作为化学澄清或化学还原等生成沉淀的处理过程的进一步处理，去除未能完全沉淀的悬浮颗粒，为这些废水的达标排放或减轻进入二级生物处理系统的负荷创造条件。(4

16、) 滤池除了对悬浮物有去除作用外，对浊度、CODCR、BOD5、磷、重金属、细菌、病毒和其它物质也都有一定的去除作用。因此当排水有消毒要求时，使用过滤可以在保证消毒效果的情况下，提高消毒效率、降低消毒剂用量。69深度处理系统中过滤有什么特点？(1) 由于生物污泥絮体具有良好的过滤性，因此在二沉池出水水质较好的情况下，不投加絮凝剂进行直接过滤就可以使滤后水的SS值降低到10mg/L以下，CODCR去除率可达10%30%.当水中胶体污染物质含量太多，通过直接过滤出水的浊度仍很大，即浊度去除效果欠佳时，此时投加一定量的絮凝剂，可以提高胶体的去除率，改善过滤出水水质。如果二沉池出水中含有过多的溶解性有

17、机物，普通过滤难以奏效，则要考虑采用活性炭吸附法去除。(2) 反冲洗困难，二级处理水的悬浮物多是生物絮体，容易在滤料层表面较易形成一层滤膜，致使水头损失迅速上升，过滤周期大为缩短。生物絮体贴在滤料表面，不易脱离，因此需要辅助冲洗，即加表面冲洗，或用气水共同反冲洗使絮体从滤料表面脱离。(3) 所有滤料的粒径较大，从而加大单位体积滤料的截污量。滤料可采用石英砂、无烟煤、陶粒等颗粒材料和纤维束、纤维球、聚氯乙稀或聚丙稀球等。(4) 由于废水悬浮物浓度高，为了延长过滤周期，提高滤池的截污量可采用上向流、粗滤料、双层和三层混合滤料滤池。为了延长过滤周期，适应滤池频繁冲洗的要求可采用连续流滤池和脉冲过滤滤

18、池。对含悬浮物浓度低的废水可采用给水处理中常用的压力滤池、移动冲洗罩滤池、无阀滤池型式。70什么是废水处理中的污泥？按污泥性质可分几类？如何处理？污水处理过程中产生的沉淀物质，包括污水中所含固体物质、悬浮物质、胶体物质以及从水中分离出来的沉渣，统称为污泥。按污泥的性质，可将其分为泥渣和有机污泥两大类，以无机物为主要成分的污泥称为泥渣，以有机物为主要成分的污泥称为有机污泥，通常所说的污泥指的就是有机污泥。浮渣和有机污泥含水率高而且难以脱水，通常所称的要处理或处置的污泥主要是指这部分污泥。这类污泥流动性好，可以用管道输送。污泥的处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧等一次处理和填埋、土地利

19、用等最终处理。71废水处理中产生的污泥种类有那些？按污水的处理方法或污泥从污水中分离的过程，可以将污泥分为四类：（1）初沉污泥：污水一级处理产生的污泥：（2）剩余活性污泥：活性污泥法产生的剩余污泥；（3）腐殖污泥：生物膜法二沉池产生的沉淀污泥；（4）化学污泥：化学法强化一级处理或三级处理产生的污泥。按污泥的不同产生阶段，可以将污泥分为五类：（1）生污泥：从初沉池和二沉池排出的沉淀物和悬浮物的总称；（2）浓缩污泥：生污泥浓缩处理后得到的污泥（3）消化污泥：生污泥厌氧分解后得到的污泥（4）脱水污泥：经过脱水处理后得到的污泥；（5）干燥污泥：经过干燥处理后得到的污泥。72污泥处理与处置的目的主要有那

20、些方面？（1） 减量化：减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用。（2） 稳定化：通过处理使容易腐化变臭的污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染。（3） 无害化：使有毒、有害物质得到妥善处理或利用，达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等。（4） 资源化：在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼气等。73描述污泥特性的指标有哪些？（1） 含水率与含固率。污泥的含固率和含水率之和是100%。（2） 挥发性物质和灰分。污泥中的固体杂质含量可用挥发性物质和灰分来表示，前者代表污泥中所含有机杂质的数量，后者代表污泥中所含无机杂

21、质的数量，两者都是以污泥干重中所占百分比表示。（3） 微生物。（4） 有毒物质。（5） 植物营养成分。多数污泥中还含有数量不等的氮、磷等植物营养成分，其含量往往超过马粪等普通厩肥。74污泥中的水分有那几种？污泥中的水可以间隙水、毛细结合水、表面粘附水和内部水等四类。间隙水、毛细结合水和表面粘附水均为外部水。75什么是污泥的挥发性固体和灰分？ 挥发性固体（VSS）表示的是污泥有机物的含量，又称为灼烧减量，是将污泥中的固体物质在5506000C 高温下焚烧时以气体形式逸出的那部分固体量。VSS常用g/L或质量百分比来表示。灰分指的是污泥中无机物的含量，又称为固定固体。可以通过（5506000C）高

22、温烘干、焚烧称重测得。76进泥或排泥不合理会带来哪些问题？（1） 进泥量太大会使浓缩池表面固体通量过大，超过浓缩池的浓缩能力后，将导致溢流上清液的SS升高即污泥流失。（2） 进泥量太小会使污泥在浓缩池内停留时间过长，导致污泥厌氧上浮。（3） 排泥量太大或一次性排泥太多时，排泥速率超过浓缩速率，导致排泥中含有未经过浓缩的污泥，即排泥含固率降低。（4）排泥量太少或一次性排泥历时太短，会导致污泥厌氧上浮和溢流上清夜的SS升高。77什么是污泥消化？可采用哪两种工艺？污泥消化是利用微生物的代谢作用，使污泥中的有机物质稳定化。当污泥中的挥发性固体VSS含量降到40%以下时，即可认为已达到稳定化。污泥消化稳

23、定可以采用好氧处理工艺，也可以采用厌氧处理工艺。78什么是污泥的好氧消化？污泥的好氧消化是在不投加有机物的条件下，对污泥进行长时间的曝气，使污泥中的微生物处于内源呼吸阶段进行自身氧化。好氧消化可以使污泥中的可生物降解部分（约占污泥总量的80%）被氧化去除，消化程度高、剩余污泥量少，处理后的污泥容易脱水。好氧消化比厌氧消化所需时间要少得多，在常温下水力停留时间为1012D，主要用于污泥产量较小的场合。一般鼓风量为4.216.8m3/（m2H）、污泥负荷为0.040.05kgBOD5/（kgMLSSD），BOD5的去除率约50%。79什么是污泥厌氧消化？与高浓度废水的厌氧处理有何不同？污泥厌氧消化

24、是利用厌氧微生物经过水解、酸化、产甲烷等过程，将污泥中的大部分固体有机物水解、液化后并最终分解掉的过程。产甲烷菌最终将污泥有机物中的碳转变成甲烷并从污泥中释放出来，实现污泥的稳定化。污泥的厌氧消化与高浓度废水的厌氧处理有所不同。废水中的有机物主要以溶解状态存在，而污泥中有机物则主要以固体状态存在。按操作温度不同，污泥厌氧消化分为中温化（30370C）和高温消化（45550C）两种。由于高温消化的能耗较高，大型污水处理场一般不会采用，因此常见的污泥厌氧消化实际都是中温消化。80废水处理中常用药剂的种类有哪些？（1） 絮凝剂：有时又称为混凝剂，可作为强化固液分离的手段，用于初沉池、二沉池、浮选池及

25、三级处理或深度处理等工艺环节。（2） 助凝剂：辅助絮凝剂发挥作用，加强混凝效果。（3） 调理剂：又称为脱水剂，用于对脱水前剩余污泥的调理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。（4） 破乳剂：有时也称脱稳剂，主要用于对含有乳化油的含油的含油废水气浮前的预处理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。（5） 消泡剂：主要用于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫。（6） PH调整剂：用于将酸性废水和碱性废水的PH值调整为中性（7） 氧化还原剂：用于含有氧化性物质或还原性物质的工业废水的处理（8） 消毒剂：用于在废水处理后排放或回用前的消毒处理81聚合氯化铝有那些特点？聚合氯化铝（PAC），又称碱式氯化铝，

26、是一种多价电解质，能显著地降低水中粘土类杂质（多带负电荷）的胶体电荷。由于相对分子质量大，吸附能力强，形成的絮凝体较大，絮凝沉淀性能优于其他絮凝剂。PAC聚合度较高，投加后快速搅拌，可以大大缩短絮凝体形成时间。PAC受水温影响较小，低水温时使用效果也很好。它对水的PH值降低较少，适用的PH范围宽（可在PH为59范围内使用），故可不投加碱剂。PAC的投加量少，产泥量也少，且使用、管理、操作都较方便，对设备、管理等腐蚀性也小。因此，PAC在水处理领域有逐步替代硫酸铝的趋势，其缺点是价格较高。82聚合烯酰胺在使用中具有投量少，凝聚速度快，絮凝体类大强韧的特点。83聚丙烯酰铵类絮凝剂的特点有哪些？聚丙

27、烯酰铵的生产原料是聚丙烯腈CH2=CHCN，在一定条件下，丙烯腈水解生成丙烯酰铵，丙烯酰铵再通过悬浮聚合得到聚丙烯酰铵。聚丙烯酰铵属于水溶性树脂，产品有类状固体和一定浓度的粘稠水溶液两种。84化验室的安全操作规则 污水处理厂都设置水质分析化验室，进行分析化验时必须遵守以下规则：（1） 加热挥发性或易燃性有机溶剂时，严禁用火焰或电炉直接加热，必须在水浴锅或电热板上缓慢进行。（2） 可燃性物质如汽油、酒精、煤油等物品，不可放在电炉、火源或其他热源附近。（3）当加热蒸馏、高温消毒及有关用火或电热工作中，必须有人在现场负责看管，不能无人值守。从电热炉上、烘干箱中或其他热处用手取玻璃仪器或试样时，要佩带

28、隔热手套。85生物相镜检时的注意事项？城市污水处理厂活性污泥中微生物种类很多，比较容易通过观察微生物种类、形态、数量和运动状态的变化来掌握活性污泥的状态。而工业废水处理场活性污泥中会因为水质的原因，可能观察不到某种微生物，甚至完全没有微型动物，即不同的工业废水处理场的生物相会有很大差异。因此，生物相观察时应注意活性污泥微生物的一些变化和异常。（1） 微生物种类的变化：污泥中的微生物种类会随水质变化，随运行阶段而变化。污泥培养阶段，随着活性污泥的逐渐形成，出水由浊变清，污泥中的微生物发生有规律的演变。正常运行中，污泥微生物种类的变化也遵循一定的规律，由污泥微生物种类的变化可以推测运行状况的变化。

29、比如污泥结构变得松散时，游动纤毛虫较多，而出水混浊变差时，变形虫和鞭毛虫就会大量出现。（2） 微生物活动状态的变化：当水质发生变化时，微生物的活动状态也会发生一些变化，甚至微生物的形体也会随污水变化而变化。以钟虫为例，纤毛摆动的快慢、体内积累食物泡的多少、伸缩泡的大小等形态都会随生长环境的改变而变化。当水中溶解氧过高或过低时，钟虫的头部常会突出一个空泡。进水中难降解物质过多或温度过低时，钟虫会变得不活跃，其体内可见到食物颗粒的积累，最后会导致虫体中毒死亡。PH值突然变时，钟虫体上的纤毛会停止摆动。（3） 微生物数量的变化：活性污泥中的微生物种类很多，但某些微生物数量的变化也能反映出水质的变化，

30、比如丝状菌，在正常运行时适量存在是非常有利的，但其大量出现会导致菌胶团数量的减少、污泥膨胀和出水水质变差。活性污泥中鞭毛虫的出现预示着污泥开始增长繁殖，但鞭毛虫数量增多又往往是处理效果降低的征兆。钟虫的大量出现一般是活性污泥生长成熟的表现，此时处理效果良好，同时可见极少量的轮虫出现。如果活性污泥中轮虫大量出现，则往往意味着污泥的老化或过度氧化，随后就有可能出现污泥解体和出水水质变差。86活性污泥的增长规律把少量活性污泥加入污水中，在温度适宜、溶解氧充足的条件下进行曝气培养时，活性污泥的增长曲线如图32所示。图32污泥增长曲线示意图1适应阶段和对数增长阶段；2减速增长阶段；3内源代谢阶段由图可看

31、出，在温度适宜、溶解氧含量充足，而且不存在抑制性物质的条件下，控制活性污泥增长的决定因素是食料（污水中的有机物，又称底物）量F和微生物（活性污泥）量M之间的比值F/M，同时受有机底物降解速率、氧利用速率和活性污泥的凝聚、吸附性能等因素的影响。活性污泥的增长过程可分为适应阶段、对数增长阶段、减速增长阶段和内源代谢阶段等四个阶段：（1） 适应阶段：叫调整阶段，这是活性污泥培养的最初阶段，微生物不增殖但在质的方面却开始出现变化。这一段和图32中增长曲线开始的水平部分相对应，一般持续时间较短。在适应阶段后期，微生物酶系统已经逐渐适应新的环境，个体发育也达到了一定程度，细胞开始分裂，微生物开始增殖。（2

32、） 对数增长阶段：活性污泥生长率上升，F/M比值较大，有机底物充足、活性污泥活性强，微生物以最高速率摄取有机底物的同时，也以最高速率合成细胞、实现增殖。此时活性污泥去除有机物的能力大，污泥增长不受营养条件所限制，而只与微生物浓度有关。此时污泥凝聚性能差，不易沉淀，处理效果差。（3） 减速增长阶段：活性污泥生长率下降，F/M值持续下降，活性污泥增长受到有机营养的限制，增长速度下降。这是一般活性污泥法所采用的工作阶段，此时，污水中的有机物能基本去除，污泥的凝聚性和沉降性都较好。（4）内源代谢阶段：营养物质基本耗尽，活性污泥由于得不到充足的营养物质。开始利用体内存储的物质，即处于自身氧化阶段，此时，

33、污泥无机化程度高，沉降性良好，但凝聚性较差，污泥逐渐减少。但由于内源呼吸的残留物多是难于降解的细胞壁和细胞质等物质，因此活性污泥不可能完全消失。87活性污泥净化污水的过程在第一阶段，污水主要通过活性污泥的吸附作用而得到净化。吸附作用进行得十分迅速，一般在30min内完成，BOD5的去除率可高达70%。同时还具有部分氧化的作用，但吸附是主要作用。活性污泥具有极大的比表面积，内源呼吸阶段的活性污泥处于“饥饿”状态，其活性和吸附能力最强。吸附达到饱和后，污泥就失去活性，不再具有吸附能力。但通过氧化阶段，除去了所吸附和吸收的大量有机物后，污泥又将重新呈现活性，恢复它的吸附和氧化能力。第二阶段，也称氧化

34、阶段，主要是继续分解氧化前阶段被吸附和吸收的有机物，同时继续吸附一些残余的溶解物质。这个阶段进行得相当缓慢。实际上，曝气池的大部分容积都用在进行有机物的氧化和微生物细胞物质的合成。氧化作用在污泥同时有机物开始接触时进行得最快，随着有机物逐渐被消耗掉，氧化速率逐渐降低，因此如果曝气过分，活性污泥进入自身氧化阶段时间过长，回流污泥进入曝气池后初期所具有的吸附去除效果就会降低。第三阶段是泥水分离阶段，在这一阶段中，活性污泥在二沉池中进行沉淀分离。微生物的合成代谢和分解代谢都能去除污水中的有机污染物，但产物不同。分解代谢的产物是CO2和H2O，可直接消除污染，而合成代谢的产物是新生的微生物细胞，只有将

35、其从混合液中去除才能实现污水的完成净化处理。必须使混合液经过沉淀处理，将活性污泥与净化水进行分离，同时将与合成代谢生成的新微生物细胞等量的原有老化微生物以剩余污泥的方式排出活性污泥处理系统，才能达到彻底净化污水的目的。同时，必须对剩余污泥进行妥善处理，否则可能造成二次污染。88活性污泥法日常管理项目（1） 对活性污泥状况的镜检和观察：用肉眼观察活性污泥的颜色是否是正常的茶褐色，同时用鼻子闻活性污泥的气味是否正常（稍具泥土味）并用显微镜观察活性污泥中的生物相。曝气充氧不足时，污泥会发黑发臭；当曝气充氧过度或负荷过低时，污泥色泽会较淡。（2） 观察曝气效果：主要观察曝气池液面的翻腾情况和泡沫的变化

36、情况。成团大气泡上升是曝气系统局部堵塞的表现，而液面翻腾很不均匀往往是存在不曝气死角所致。泡沫增多或颜色变化一般反映进水水质发生了变化或负荷等运行状态发生了变化。（3） 曝气时间：曝气时间指活性污泥微生物氧化分解有机污染物的时间，即污水在曝气池内的平均停留时间HRT。不仅与要处理的污水的水量有关，更与水质和采用的处理方法密切相关，曝气时间应以使处理后的排水达到国家有关标准为依据，通常要根据成功运行经验和实际运行来确定。处理城市污水的传统活性污泥法，曝气时间为48H，而处理高浓度工业废水时，曝气时间可达50H以上。可通过增减运行曝气池的间数来调节曝气时间。在一般情况下，应相对稳定，不宜过频。（4

37、） 曝气量（供气量）：供气电耗占整个污水处理厂电耗的50%60%，因此供气量的调整要极其慎重。确定供气量的主要依据是保证曝气池出口处的溶解氧浓度在2mg/L以上。其次要满足混合液混合搅拌的需要。供气量还与曝气池进水水质、温度、曝气时间、MLSS浓度、溶解氧含量等有关，需要根据一定期限内所取得的运行数据综合确定。处理城市污水的传统活性污泥法的供气量一般为进水量的37倍。对于进水水质、水量相对稳定的大型城市污水处理厂，每年春秋各调整一次，即在水温开始上升的45月份降低供气量，而在水温开始下降的1011月份提高供气量。对于水质、水温波动较大的工业废水处理场，要在综合分析各种化验分析数据后，每天对供气

38、量进行确认或调整。（5） 剩余污泥排放：随着累计处理水量的不断增加，曝气池内活性污泥量也会不断增长，MLSS值和SV值都会升高。为了保证曝气池内MLSS值相对稳定，必须将增加的污泥量及时排出，排放的剩余污泥量应大致等于污泥的增长量，排放量过大或过小都会导致曝气池内MLSS值的波动。剩余污泥排放量与采用的活性污泥法及具体的进水水质有关，在没有经验的情况下，可大致按进水量的1%左右排放剩余污泥，确切适宜的排放值应根据一定时期的实际运行结果来确定。（6） 回流污泥量；调节回流污泥量的目的也是为了保证曝气池内MLSS值的相对稳定，而污水处理厂的回流量一般也是相对固定的。活性污泥的回流污泥浓度一般介于7

39、10g/L，纯氧曝气活性污泥法的回流污泥浓度可超过15 g/L，回流污泥沉降比一般在90%左右。因此在进水水质水量比较稳定的情况下，实际上根据每日测定的SV值为依据、通过调整剩余污泥的排放量来达到维持污泥回流量固定的目的。在进水水量发生大的波动时，就需要调整回流量，以保证曝气池内MLSS值不因进水量的增大或减少而出现的波动。（7） 观察二沉池：经常观察二沉池泥面的高低、上清液的透明程度及液面和出水中悬浮物的情况。正常运行时二沉池上清液的厚度应不少于0.50.7M。如果泥面上升，往往说明污泥沉降性能差；如果上清夜混浊，说明进水负荷过高，污水净化效果差；如果上清液透明但带有小污泥絮片，说明污泥解絮

40、；如果液面不连续大块污泥上浮，说明池底局部厌氧或出现反硝化；如果大范围污泥成层上浮，说明污泥可能中毒89曝气池进水常规监测项目（1） 温度：好氧活性污泥微生物能正常生理活动的最适宜温度范围是15300C。一般水温低于100C或高于350C时，都会对好氧活性污泥的功能产生不利影响。当温度高于40 0C或低于50C时，甚至会完全停止。在一定范围内，随着温度的升高，虽然不利于氧向水中的转移，却可以加快生化反应速率，微生物增殖速率也会加快。但温度突升并超过一定限度时，就会产生不可逆破坏。相比之下，温度低对微生物的影响要小一些，一般不会出现不可逆破坏。如果水温的降低变化缓慢，活性污泥中的微生物可以逐步适

41、应这种变化，通过采取降低负荷、提高溶解氧浓度、延长曝气时间等措施，仍能取得较好的处理效果。因此在实际生产运行中，要重视水温的突然变化，尤其是水温的突然升高。为防止水温过高的工业废水对好氧生物处理产生不利影响，应进行降温处理。（2） PH值：活性污泥微生物的最适宜的PH值介于6.58.5之间。PH值降至4.5以下，活性污泥中原生动物将全部消失，大多数微生物的活动会受到抑制。优势菌种为真菌，活性污泥絮体受到破坏，极易产生污泥膨胀现象。当PH值大于9后，微生物的代谢速率将受极大的不利影响，菌胶团会解体，也会产生污泥膨胀现象。当污水PH值高于10或低于5时，在进入曝气池之前，必须进行酸碱中和调整PH值

42、，使进入曝气池的污水PH值至少在69之间。 活性污泥混合液本身对PH值变化具有一定的缓冲作用，因为好氧微生物的代谢活动能改变其活动环境的PH值。比如说好氧微生物对含氮化合物的利用，由于脱氮作用而产生酸，降低环境的PH值；由于脱羧（SUO）作用而产生碱性胺，又可使PH值上升。因此，经过长时间的驯化，活性污泥法也能处理具有一定酸性或碱性的污水。此外，污水本身所具有的碱度对PH值的下降有一定抑制作用。 但是，污水的PH值发生突变，（ ）如碱性污水进入已适应酸性环境的活性污泥系统时，将会对其中微生物造成冲击，甚至有可能破坏整个系统的正常运行。因此，酸碱污水是否进行中和处理，要根据实际情况而定，若是进入

43、活性污泥系统的污水PH值变化不大，尤其是只有微酸性或微碱性水其中之一时，往往不需要中和处理，而PH值变化较大时，应事先进行中和处理调整PH值至中性。（3） COD CR和BOD5：无论采用那种活性污泥法，曝气池所能承受的有机负荷都是有一定限度，超过限度，曝气池的运行效果将难以保证。对于正在运行的曝气池，进水BOD5最高值都是固定的，由于BOD5分析周期较长，实际上多以分COD CR析结果指导生产。曝气池进水有机负荷一旦超标，就应当即采取降低进水量、提高充氧效率等措施，以免对整个二级生物处理系统造成冲击和保证出水水质。如果进水COD CR值偏低，就应当立即采取增加进水量、减少污泥回流量和减少风机

44、运转台数降低表曝机转速等降低充氧效率的措施，以免造成不必要的动力浪费。（4） 氨氮和磷酸盐：理论上，微生物对氮、磷的需要量要按BOD5 ：N ：=100 ：5 ：1来计算，但实际活性污泥法处理系统曝气池进水中的BOD5与氮、磷的比例往往低于此值，系统也能正常运转。氮、磷的含量因处理的工业废水种类不同差别很大，有的污水氮、磷的含量很高，不经过脱磷除氮，二沉池出水氮、磷的含量就会超标。而对于氮、磷的含量很低的污水，如果不能及时补充一定量的氮、磷，微生物的功能会受到限制，二沉池出水的COD Cr和BOD5就难以保证达标。当处理氮、磷的含量很低的工业废水时，对于正在运行的曝气池，曝气池进水中氨氮和磷酸

45、盐的含量分别为10mg/L和5mg/L左右，即可满足混合液微生物对氮、磷的需要。如果曝气池进水中氨氮和磷酸盐的含量长时间低于上述值，就应当及时增加氮、磷的投加量。（5） 有毒物质：对于特定的工业废水，有毒物质的种类一般不变，含量和排水量却难以恒定。除了需要采取均质调节等一级处理措施之外，必须对曝气池进水中有毒物质的含量进行监测和控制。活性污泥驯化结束后，要根据合液对进水中有毒物质的适应程度，结合运行经验，确定影响生化系统的进水有毒物质最高限值。如果曝气池进水中有毒物质的含量长时间超过限值，就应当采取降低进水量、加大污泥回流量、提高充氧效率等措施，避免因混合液微生物中毒而影响处理效果。90曝气池

46、混合液常规监测项目（1） 溶解氧（DO）：混合液溶解氧是影响活性污泥微生物最关键的因素，曝气池混合液中必须有足够的溶解氧。溶解氧的调整可通过调节供气量来实现。如果溶解氧浓度过低，好氧微生物正常的代谢活动就会下降，活性污泥会因此发黑发臭，进而使其处理污染能力受到影响，而且溶解氧浓度过低，易于滋生丝状菌，产生污泥膨胀，影响出水水质。如果溶解氧浓度过高，氧的转移速率降低，活性污泥中的微生物会进入自身氧化阶段，还会增加动力消耗。 对混合液的游离细菌而言，溶解氧保持在0.20.3mg/L即可满足要求。但为了使溶解氧扩散到活性污泥絮体的内部，保持活性污泥系统整体具有良好的净化功能，混合液必须维持较高的水平

47、。根据经验，曝气池出口混合液中溶解氧浓度保持在2mg/L，就能使活性污泥具有良好的净化功能。供气耗电量一般要占整个污水处理厂的50%以上，因此，要依据充氧的效果、在保证曝气池出口混合液氧不低于2 mg/L的条件下，通过增减鼓风机运转台数或调整鼓风机、表曝机的转速来实现保证处理效果的前提下尽可能地降低运行费用。（2） 污泥浓度MLSS：为保证处理效果，曝气池内的污泥浓度应相对稳定。活性污泥法的运行方式不同，污泥浓度也有较大的出入。传统活性污泥法的污泥浓度，一般介于1.52.5 g/L，而纯氧曝气活性污泥法的污泥浓度，可高达10 g/L。活性污泥在处理有机物的同时，自身也得以不断繁殖增长，要将增加的污泥量作为剩余污泥排出系统，才能保证活性污泥总是具有较高的活性。（3） 污泥沉降比（SV）：MLSS值测定需时较长，可能延误对曝气池的运行管理，一般以与污泥浓度对应性较好、而且测定简便易行的污泥沉降比SV作为评定MLSS值的指标。SV值可