Question

曝气池有哪几种型式？它们的使用条件如何？

活性污泥法主要有哪些运行方式，各运行方式的特点是什么？它们的内在联系如何？一共4个问题,请尽量具体谢谢

Answer 1

　　迄今为止，在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种：① 传统推流式活性污泥法；② 完全混合活性污泥法；③ 阶段曝气活性污泥法；④ 吸附—再生活性污泥法；⑤ 延时曝气活性污泥法；⑥ 高负荷活性污泥法；⑦ 纯氧曝气活性污泥法；⑧ 浅层低压曝气活性污泥法；⑨ 深水曝气活性污泥法；⑩ 深井曝气活性污泥法。

　　1、传统推流式活性污泥法：

　　① 工艺流程：

　　② 供需氧曲线：

　　③ 主要优点：1) 处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；2) 对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。

　　④ 主要问题：1) 为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大；2) 在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；3) 对冲击负荷的适应性较弱。

　　⑤ 一般所采用的设计参数(处理城市污水)：

　　2、完全混合活性污泥法

　　① 主要特点：a.可以方便地通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；b.进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；c.适合于处理较高浓度的有机工业废水。
　　② 主要结构形式：a.合建式（曝气沉淀池）：b.分建式

　　3、阶段曝气活性污泥法——又称分段进水活性污泥法或多点进水活性污泥法
　　① 工艺流程：

　　② 主要特点：a.废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供养速率与需氧速率间的矛盾，有利于降低能耗；b.废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力；

　　③ 主要设计参数：

　　4、吸附再生活性污泥法——又称生物吸附法或接触稳定法。

Answer 2

迄今为止，在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种：① 传统推流式活性污泥法；② 完全混合活性污泥法；③ 阶段曝气活性污泥法；④ 吸附—再生活性污泥法；⑤ 延时曝气活性污泥法；⑥ 高负荷活性污泥法；⑦ 纯氧曝气活性污泥法；⑧ 浅层低压曝气活性污泥法；⑨ 深水曝气活性污泥法；⑩ 深井曝气活性污泥法。

1、传统推流式活性污泥法：

① 工艺流程：

② 供需氧曲线：

③ 主要优点：1) 处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；2) 对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。

④ 主要问题：1) 为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大；2) 在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；3) 对冲击负荷的适应性较弱。

⑤ 一般所采用的设计参数(处理城市污水)：

2、完全混合活性污泥法

① 主要特点：a.可以方便地通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；b.进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；c.适合于处理较高浓度的有机工业废水。

② 主要结构形式：a.合建式（曝气沉淀池）：b.分建式

3、阶段曝气活性污泥法——又称分段进水活性污泥法或多点进水活性污泥法

① 工艺流程：

② 主要特点：a.废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供养速率与需氧速率间的矛盾，有利于降低能耗；b.废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力；

③ 主要设计参数：

4、吸附再生活性污泥法——又称生物吸附法或接触稳定法。

主要特点是将活性污泥法对有机污染物降解的两个过程——吸附、代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。

① 工艺流程：

② 主要优点：

a.废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短，吸附池容积较小，再生池接纳的仅是浓度较高的回流污泥，因此，再生池的容积也较小。吸附池与再生池容积之和低于传统法曝气池的容积，基建费用较低；

b.具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。

③ 主要缺点：处理效果低于传统法，特别是对于溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。

④ 主要设计参数：

5、延时曝气活性污泥法——完全氧化活性污泥法

① 主要特点：

a.有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥少且稳定，勿需再进行处理；

b.处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性；

c.在某些情况下，可以不设初次沉淀池。

② 主要缺点：

池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地大；一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水，水量一般在1000m3/d以下。

③ 主要设计参数：

6、高负荷活性污泥法——又称短时曝气法或不完全曝气活性污泥法

① 主要特点：有机负荷率高，曝气时间短，处理效果较差；而在工艺流程和曝气池的构造等方面与传统法基本相同。

② 主要设计参数：

7、纯氧曝气活性污泥法

① 主要特点：

a.纯氧中氧的分压比空气约高5倍，纯氧曝气可大大提高氧的转移效率；

b.氧的转移率可提高到80~90%，而一般的鼓风曝气仅为10%左右；

c.可使曝气池内活性污泥浓度高达4000~7000mg/l，能够大大提高曝气池的容积负荷；

d.剩余污泥产量少，SVI值也低，一般无污泥膨胀之虑。

② 曝气池结构：

③ 主要设计参数：

8、浅层低压曝气法

① 理论基础：只有在气泡形成和破碎的瞬间，氧的转移率最高，因此，没有必要延长气泡在水中的上升距离；

② 其曝气装置一般安装在水下0.8~0.9米处，因此可以采用风压在1米以下的低压风机，动力效率较高，可达1.80~2.60kgO2/kw.h；

③ 其氧转移率较低，一般只有2.5%；

④ 池中设有导流板，可使混合液呈循环流动状态。

9、深水曝气活性污泥法

① 主要特点：a.曝气池水深在7~8m以上，b.由于水压较大，洋的转移率可以提高，相应也能加快有机物的降解速率；c.占地面积较小。

② 一般有两种形式：a.深水中层曝气法：b.深水深层曝气法：

10、深井曝气活性污泥法——又称超深水曝气法

① 工艺流程：一般平面呈圆形，直径约介于1~6m，深度一般为50~150m。

② 主要特点：a.氧转移率高，约为常规法的10倍以上；b.动力效率高，占地少，易于维护运行；c.耐冲击负荷，产泥量少；d.一般可以不建初次沉淀池；e.但受地质条件的限制。

③ 主要设计参数

各种活性污泥法的设计参数(处理城市污水，仅为参考值)

设计参数 传统活性污泥法 完全混合活性污泥法 阶段曝气活性污泥法

BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d) 0.2~0.4 0.2~0.6 0.2~0.4

容积负荷(kgBOD5/m3.d) 0.3~0.6 08~2.0 0.6~1.0

污泥龄(d) 5~15 5~15 5~15

MLSS(mg/l) 1500~3000 3000~6000 2000~3500

MLVSS(mg/l) 1200~2400 2400~4800 1600~2800

回流比(%) 25~50 25~100 25~75

曝气时间HRT(h) 4~8 3~5 3~8

BOD5去除率(%) 85~95 85~90 85~90

设计参数 吸附再生活性污泥法 延时曝气活性污泥法 高负荷活性污泥法

BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d) 0.2~0.6 0.05~0.15 1.5~5.0

容积负荷(kgBOD5/m3.d) 1.0~1.2 0.1~0.4 1.2~2.4

污泥龄(d) 5~15 20~30 0.25~2.5

MLSS(mg/l) 吸附池1000~3000再生池4000~10000 3000~6000 200~500

MLVSS(mg/l) 吸附池800~2400再生池3200~8000 2400~4800 160~400

回流比(%) 25~100 75~100 5~15

曝气时间HRT(h) 吸附池0.5~1.0再生池3~6 18~48 1.5~3.0

BOD5去除率(%) 80~90 95 60~75

设计参数 纯氧曝气活性污泥法 深井曝气活性污泥法

BOD5—SS负荷(kgBOD5/kgMLSS.d) 0.4~1.0 1.0~1.2

容积负荷(kgBOD5/m3.d) 2.0~3.2 3.0~3.6

污泥龄(d) 5~15 5

MLSS(mg/l) 6000~10000 3000~5000

MLVSS(mg/l) 4000~6500 2400~4000

回流比(%) 25~50 40~80

曝气时间HRT(h) 1.5~3.0 1.0~2.0

溶解氧浓度DO(mg/l) 6~10

SVI(ml/g) 30~50

BOD5去除率(%) 75~95 85~90

二、曝气池的型式与构造

1、曝气池的类型

① 根据混合液在曝气池内的流态，可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种；

② 根据曝气方式，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及二者联合使用的机械¾¾鼓风曝气池；

③ 根据曝气池的形状，可分为长方廊道形、圆形、方形以及环状跑道形等四种；

④ 根据曝气池与二沉池之间的关系，可分为合建式（即曝气沉淀池）和分建式两种。
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活性污泥法主要有哪些运行方式、各运行方式的特点
关于当前活性污泥法污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。

① AB法(Adsorption—Biooxidation)
该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3·d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适 合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。
② SBR法(Sequencing Batch Reactor)
SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水 在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称 序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、 回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资 ，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷 脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水 水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。

③ A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)
由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组 成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。
A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。 二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。
若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。
有的污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。
④ 普通曝气法及其变法
本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量 ，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之 处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。
近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形 式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。
⑤ 氧化沟法
本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：
帕式(Passveer)简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在2.5～3.5m,转刷动力效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。
奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m,动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用 。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系 统的城市污水处理尤为适用。
卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。
三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和 曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。
氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如 在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率〔达2.5～3.0 kgO2/(kW·h)〕。
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