活性污泥法是一種應(yīng)用最廣、工藝比較成熟的廢水好氧生物處理技術(shù)，現(xiàn)在很多城市二級(jí)污水處理廠都用此類(lèi)工藝處理城市廢水。傳統(tǒng)的活性污泥法由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統(tǒng)以及污泥回流系統(tǒng)等組成。
一、活性污泥法的反應(yīng)機(jī)理
由厭氧池出來(lái)的廢水與回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池，通過(guò)曝氣，活性污泥呈懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠狀物質(zhì)被活性污泥吸附，非溶解性有機(jī)物需先轉(zhuǎn)化成溶解性有機(jī)物，而后才被代謝和利用；而廢水中的可溶性有機(jī)物質(zhì)被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營(yíng)養(yǎng)，代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞，大部分有機(jī)物氧化成為最終產(chǎn)物（主要是CO2和H2O），廢水由此得到凈化。在二次沉淀池內(nèi)，活性污泥與已被凈化的廢水分離，處理水排放，活性污泥在污泥區(qū)內(nèi)濃縮，并以較高的濃度回流曝氣池。
活性污泥中微生物所需的氧常通過(guò)鼓風(fēng)曝氣供給。
活性污泥處理系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件：
1、廢水中含有足夠的可溶性易降解有機(jī)物，作為微生物生理活動(dòng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；
2、溶解氧充足；
3、活性污泥能夠與廢水充分接觸；
4、曝氣池內(nèi)保持一定的污泥濃度；
5、禁止對(duì)微生物有毒害物質(zhì)進(jìn)入。
二、工程特點(diǎn)
我公司在多年的工程設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行中，開(kāi)發(fā)出適合處理印染廢水的活性污泥處理技術(shù)。我公司設(shè)計(jì)的活性污泥法具有以下特點(diǎn)：
1、采用處理效率較高的推流式活性污泥法
活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行方式有推流式、完全混合式、分段曝氣法、吸附-再生法、延時(shí)曝氣法等多種運(yùn)行方式。
推流式運(yùn)行方式中，有機(jī)物濃度和種類(lèi)沿程發(fā)生變化，污泥負(fù)荷、耗氧速率前高后低。各斷面存在較大的濃度梯度，故降解速率較快，運(yùn)行靈活，適用于處理要求較高而水質(zhì)較穩(wěn)定的廢水。
我公司經(jīng)過(guò)多年的研究、比較，針對(duì)印染廢水濃度、色度較高，處理要求較高的特點(diǎn)，采用推流式運(yùn)行方式；為了避免運(yùn)行中發(fā)生短流現(xiàn)象，我公司對(duì)池型、曝氣方式都作了精心設(shè)計(jì)，在運(yùn)行中，泥水混合效果好，在一定的時(shí)間及空間梯度內(nèi)，微生物在有氧條件下充分
2、曝氣系統(tǒng)
⑴曝氣方式
曝氣池曝氣多用鼓風(fēng)曝氣，有平推流和旋轉(zhuǎn)推流兩種方式。
曝氣的目的一是供給微生物新陳代所需的氧量，二是使污泥與廢水充分混合，達(dá)到攪拌的目的。當(dāng)采用旋轉(zhuǎn)推流方式曝氣時(shí)，如果風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不夠，則達(dá)不到曝氣的目的，且池中易出現(xiàn)死角；當(dāng)要滿足曝氣的要求時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓都要提高，則動(dòng)力費(fèi)用增大。
經(jīng)過(guò)比較，我公司設(shè)計(jì)采用平推流曝氣方式，可達(dá)到曝氣要求。
⑵曝氣量控制
針對(duì)傳統(tǒng)推流式方式存在池首曝氣不足，池尾供氣過(guò)量的缺點(diǎn)，我公司根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)廢水濃度在池體內(nèi)與溶解氧的關(guān)系，設(shè)計(jì)了具有梯度的曝氣方式，即從池首至池尾曝氣量逐漸減少，這樣既達(dá)到了高效凈化的目的，同時(shí)又節(jié)省了動(dòng)力費(fèi)用。
為控制曝氣量的大小，設(shè)計(jì)采用自控系統(tǒng)，根據(jù)池中溶解氧量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度，提高了系統(tǒng)自動(dòng)化程度。
⑶曝氣裝置
曝氣池是否含有足夠的溶解氧，是活性污泥法有效運(yùn)行的基本條件。
傳統(tǒng)的平推流曝氣方式中曝氣裝置主要是在池底安裝曝氣圓盤(pán)曝氣，缺點(diǎn)是氧的利用率、充氧能力低，維修、更換不方便，動(dòng)力消耗大。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行比較，我公司選用與兄弟單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)的可變微孔曝氣器，其各項(xiàng)性能都優(yōu)于傳統(tǒng)曝氣器。
針對(duì)印染廢水的特點(diǎn)，為了使曝氣量在池中形成一定的梯度，考慮到檢修、維護(hù)的方便，我公司開(kāi)發(fā)出適合活性污泥法的上浮式曝氣裝置。
池中安裝多組曝氣裝置，每組有多個(gè)可變微孔曝氣器，曝氣器與空氣支管相連接，檢修時(shí)，只需將要檢修的那組曝氣裝置從空氣主管上斷開(kāi)，從水中提上來(lái)即可進(jìn)行檢修、更換，無(wú)需排空池中污水。
由于可變微孔曝氣器布置于池底部，對(duì)活性污泥具有一定的攪拌作用，使泥水充分接觸。
3、高效的二沉池
二沉池的作用是泥水分離、濃縮和回流活性污泥，關(guān)系到出水水質(zhì)和回流污泥的濃度。針對(duì)印染廢水的特點(diǎn)，我公司設(shè)計(jì)的二沉池池型主要有輻流沉淀池、平流沉淀池等。
4、足夠污泥回流、適量營(yíng)養(yǎng)物補(bǔ)充
活性污泥法處理效果的好壞
印染廢水不同于生活污水，廢水的BOD/COD比值不高，可生化性較差，如果不補(bǔ)充適量的營(yíng)養(yǎng)物，既使加大污泥回流處理效果也不好，出水達(dá)不到排放要求。根據(jù)廢水的特點(diǎn)，綜合考慮了各方面因素，在運(yùn)行時(shí)根據(jù)進(jìn)水具體情況和微生物的生長(zhǎng)情況，可往池中投加一定量的營(yíng)養(yǎng)物（氮肥、磷肥、生活污水等），提高廢水的可生化性，最大程度的分解有機(jī)物，達(dá)到凈化的目的。
我公司按照以上設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)了多個(gè)污水處理工程，出水均達(dá)標(biāo)排放。
·--間隙式活性污泥法的一種變型。這種工藝在一個(gè)（或多個(gè)平行運(yùn)行）反應(yīng)容積可變的池子中完成生物降解過(guò)程和泥分離過(guò)程。因此無(wú)需單獨(dú)的沉淀池。
--在循環(huán)式活性污泥法工藝中活性污泥法過(guò)程按“曝氣和非曝氣”階段不斷重復(fù)進(jìn)行。在曝氣階段主要完成生物降解過(guò)程；在非曝氣階段雖然也發(fā)生部分生物作用，但主要是完成泥水分離過(guò)程。由于循環(huán)式活性污泥法工藝“充水－排水”以及“曝氣－非曝氣”順序完成處理過(guò)程并不斷重復(fù)進(jìn)行。
--循環(huán)式活性污泥法工藝每一操作循環(huán)由下列四個(gè)階段組成：
*進(jìn)水/曝氣
*沉淀
*撇水
*閑置（視具體運(yùn)行條件而定）
上述各個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán)，并不斷重復(fù)。循環(huán)開(kāi)始時(shí)，由于充水，池子中的水位由某一最低水位開(kāi)始上升，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的曝氣和混合后，停止曝氣，以使活性污泥進(jìn)行絮凝并在一個(gè)靜止的環(huán)境中沉淀，在完成沉淀階段后，由一個(gè)移動(dòng)式撇水堰排出已處理的上清液，使水位降至池子所設(shè)定的最低水位，然后再重復(fù)上述過(guò)程。為保持池子中有一個(gè)合適的污泥濃度，需要根據(jù)產(chǎn)生的污泥量排出相應(yīng)的剩余污泥。排出剩余污泥一般在沉淀階段結(jié)束后進(jìn)行，排出的污泥濃度可達(dá)10g/l左右。
·循環(huán)式活性污泥法工藝的組成
*生物選擇器
*主曝氣區(qū)
*污泥回流/
·循環(huán)式活性污泥法工藝中脫氮除磷和同時(shí)硝化/反硝化
·循環(huán)式活性污泥法工藝的自動(dòng)化
--在循環(huán)式活性污泥法工藝處理系統(tǒng)中，每個(gè)池子中的循環(huán)操作由中央控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，中央控制系統(tǒng)傳送、監(jiān)視對(duì)循環(huán)式活性污泥法工藝自動(dòng)化所需的所有控制信號(hào)。在需要時(shí)，工藝也可以進(jìn)行人工操作。
*撇水裝置的控制
*鼓風(fēng)機(jī)的控制
*循環(huán)控制
*正常循環(huán)操作的時(shí)間安排
*高峰流量循環(huán)操作的時(shí)間安排
*回流污泥和剩余污泥的控制
·循環(huán)式活性污泥法工藝的優(yōu)點(diǎn)
--與傳統(tǒng)活性污泥法相比，循環(huán)式活性污泥法工藝的優(yōu)點(diǎn)主要可歸納如下：
*可使生物脫氮除磷的工藝運(yùn)行和控制實(shí)現(xiàn)最大化
*工藝原理簡(jiǎn)單明了（無(wú)需大量的污泥回流或內(nèi)循環(huán)）
*對(duì)進(jìn)水水力負(fù)荷的波動(dòng)具有很大的運(yùn)行靈活性（通過(guò)迅速改變循環(huán)時(shí)間），最大能處理6～7倍于平均旱流流量的雨水
*對(duì)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的波動(dòng)同樣具有很大的運(yùn)行靈活性和緩沖能力，池子中的活性污泥濃度可在3～8g/l的范圍內(nèi)變化
*生物脫氮除磷的效果明顯高于傳統(tǒng)活性污泥法。
*可節(jié)省土建投資（工藝所需的池子容積一般總是小于傳統(tǒng)活性污泥法所需的池子總?cè)莘e）
l占地面積?。ㄊ∪ザ脸?，且布置緊湊）
*運(yùn)行費(fèi)用低
*運(yùn)行操作實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化
*傳統(tǒng)活性污泥法在設(shè)有除磷系統(tǒng)時(shí)，如污泥在二沉池停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則可能出現(xiàn)磷在二沉池污泥區(qū)的再釋放，從而使出水中總磷濃度上升，在循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)中污泥處于厭氧狀態(tài)的時(shí)間可得到有效的控制，故無(wú)此現(xiàn)象。
l*可節(jié)省機(jī)械設(shè)備投資（可省去沉淀設(shè)備、回流污泥設(shè)備、攪拌設(shè)備等）
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