污水的好氧生物处理——活性污泥法
本章重点
活性污泥法的基本概念、流程、降解有机物过程
气体传递原理与曝气池
活性污泥工艺的发展演变
生物法脱氮原理及工艺
生物法除磷原理及工艺
污水的三级处理
活性污泥法设计计算、曝气池设计计算
二沉池的基本原理、构造、设计计算
本章难点
（1）活性污泥法设计计算
（2）曝气池设计计算
（3）污生物脱氮除磷的原理及工艺设计与计算
本章作业
某城市日废水排放量为4000m3，时变化系数为1.3，BOD5为350mg/L，拟采用活性污泥法进行处理，要求除立候得水BOD5为30mg/L，试计算该活性污泥法处理系统的设计参数。
本章内容
4.1概述
活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，是一种好氧悬浮生长过程。优点：工艺灵活、可靠、容易控制、出水质量高，除了有机污染物以外，还可以去除部分N、P。对抗短时有机负荷河水利负荷的能力也比较强。缺点：工艺运行相对复杂，需要有资格和有经验的运行人员，投资和运行费用尽管合理，但仍然比较大。一种活性污泥系统的成功运行需要充分的资金、人力资源来保证。本质上，活性污泥法与天然水体（江湖）自净过程相似，是天然水体自净作用的人工化和强化。
4.1.1基本概念：
活性污泥（ActivatedSludge）：1912年英国克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现长时间曝气会产生污泥，同时水质明显改善。继而，阿尔敦（Arden）和络开脱（Lockett）发现了正是这些污泥对水质改善有着关键作用，所以把这些污泥称为ActivatedSludge(活性污泥)。1916年第一个活性污泥法污水处理厂建成。
其实，活性污泥并不是传统意义上的泥，在显微镜下，褐色的絮状活性污泥中，有大量的细菌、真菌、藻类、原生、后生动物等微生物存在，组成了一个特殊的生态系统。正是这个特殊的生态系统将水中的有机污染物转化为细胞物质或者氧化为低能量的化合物。
4.1.2活性污泥的性状
活性污泥通常为黄褐色（有时为铁红色），絮绒状颗粒，一般直径有0.02-2mm，含水率99.2%-99.8%，密度1.002-1.006g/cm3，比表面积大，大约20-100cm2/mL。
活性污泥的性能指标
1)污泥浓度指标：
MLSS（混合液悬浮固体浓度），或混合液污泥浓度。
单位，mg/L或kg/m3，表示活性污泥在曝气池
混合液中的浓度。
MLVSS混合液挥发性悬浮固体浓度，表示有机悬浮固体的浓度，mg/L或kg/m3。
一般，MLVSS/MLSS的值比较稳定，城市污水一般在0.75-0.85之间。对于不同废水，该值不同。
2)污泥沉降性能指标：
SV污泥沉降比，又称30min沉淀率。
在曝气池中取出100ml混合液于量筒中，静置30min后，测量污泥沉淀体积与原混合液体积的比值，一般用%表示。对于大部分正常的活性污泥，该值在20%-30%之间。
SV值测定方法简单快捷，能相对地反映出污泥浓度、污泥凝聚、沉降性能等，可用于控制排泥量和及时发现初期的污泥膨胀。
SVI污泥体积指数
指曝气池出口处的混合液经过30min静置沉淀后，1g干污泥所形成的沉淀污泥体积。SVI更能准确地评价污泥凝聚性能及沉淀性能。SVI值低，则表明污泥粒径小、密实、无机成分含量高；SVI值高，表明污泥沉降性能不好，将要发生或已经发生污泥膨胀。
SVI值的测量收到的影响因素很多，如容器直径、污泥浓度等等，所以，各个污水处理厂的SVI值没有可比性。
4.1.3活性污泥工艺分类简介
运行方式
流态
曝气方式
BOD去除率%
附注
传统法（CAS）
推流
鼓风或机械
85-95
中等浓度，对冲击负荷敏感
渐减曝气
推流
鼓风
85-90
气量逐渐减小
完全混合（CMAS）
完全混合
鼓风或机械
85-90
抗冲击
分步曝气（SFAS）
推流
鼓风
85-95
使用性广
接触稳定（CSAS）
推流
鼓风或机械
80-90
高悬浮固体废水
延时曝气（EAAS）
完全混合或推流
鼓风或机械
75-95
适用于大城镇企业污水
Kraus过程
推流
鼓风
85-95
适用于低氮高碳废水
纯氧曝气（HPOAS）
串联完全混合反应器
纯氧机械
85-95
空间小，经济氧源处
吸附-生物降解（AB）
完全混合或推流
鼓风或机械
85-95
抗冲击、可分期建设投产
序批式（SBR）
完全混合
鼓风
90-99
中小型污水处理厂
4.1.4活性污泥工艺的共同特点
1)利用含微生物的絮状污泥（混合液悬浮固体MLSS）去除水溶解性及颗粒态有机物
2)利用静置沉淀法去除工艺流程中的MLSS，产生含悬浮固体物低的出水
3)沉淀下来的污泥作为浓缩污泥由沉淀池重新回流生物反应池
4)利用剩余污泥控制污泥停留时间，使其达到所需值
4.1.5活性污泥法的基本流程
4.1