下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有 ①Mg(OH)2的Ksp大于MgCO3的Ksp.且在水中发生了沉淀转化 ②Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp.且在水中发生了沉淀转化 ③MgCO3电离出的CO32-发生水解.使水中c(OH-)减小.对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言.Qc&Ksp.生成Mg 题目和参考答案——精英家教网—— 暑假天气热？在家里学北京名师课程， & 题目详情 下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有①Mg(OH)2的Ksp大于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化②Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化③MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀④MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀A．①②&&&&& 　　& B．②④&&&&&& 　　& C．③④&&&&&& 　　& D．②③& 【答案】B【解析】& 科目：高中化学 题型：单选题 下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有①Mg(OH)2的Ksp大于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化②Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化③MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀④MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀A.①②　　B.②④　　C.③④　　D.②③ 科目：高中化学 &下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有（& &&&） A. Mg(OH)2的Ksp大于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化 B. Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化 C. MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀 D. MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀 科目：高中化学 下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有 A．Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化B．Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化C．MgCO3电离出的CO32―发生水解，使水中浓度减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，QcKsp，生成Mg(OH)2沉淀 &D．MgCO3电离出的CO32―发生水解，使水中OH―浓度增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，QcKsp，生成Mg(OH)2沉淀 科目：高中化学 下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有①Mg(OH)2的Ksp大于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化②Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp，且在水中发生了沉淀转化③MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀④MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中c(OH-)增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc&Ksp，生成Mg(OH)2沉淀A．①②&&&&& 　　& B．②④&&&&&& 　　& C．③④&&&&&& 　　& D．②③& 精英家教网新版app上线啦！用app只需扫描书本条形码就能找到作业，家长给孩子检查作业更省心，同学们作业对答案更方便，扫描上方二维码立刻安装！ 请输入姓名 请输入手机号当前位置： >> 污水厂运行与管理 给排水工程运行与管理 电子教案污水厂运行与管理? ? ? ? ? ? 1：预处理系统的运行与管理 2：初沉池的运行与管理 3：活性污泥处理系统的运行与管理 4：生物膜法处理系统的运行与管理 5：污泥处理与处置系统的运行与管理 6：污水厂处理系统运行效果检测与自动 化控制 ? 7：污水厂运行保养、维护与检修1
1.1 1.2 1.3 1.4预处理系统的运行与管理格栅的运行与管理 沉砂池的运行与管理 污水泵站的运行与管理 预处理系统对后续工艺的影响? 城市污水预处理工艺一般是由格栅、调节 池、污水提升泵房、沉砂池、初沉池等处 理单元组成。城市污水预处理是为了去除 水中呈悬浮状态的固体污染物质，以降低 后续处理单元的负荷，减轻后续处理设备 和管道的磨损。城市污水预处理的作用是 通过格栅拦截、重力沉淀、旋流分离等去 除污水中悬浮物质，该处理过程属于物理 处理工艺。1.1 格栅的运行与管理1 格栅的工艺过程 格栅由一组（或多组） 相平行的金属栅条与框架 组成，倾斜安装在进水的 渠道，或进水泵站集水井 的进口处，以拦截污水中 粗大的悬浮物及杂质。格栅的 工艺过程作用：去除可能堵 塞水泵机组及管道阀门 的较粗大悬浮物，并保 证后续处理设施能正常 运行。选用栅条间距的原 则：不堵塞水泵和水处 理厂、站的处理设备。2 格栅的分类框架外侧的格栅平面格栅框架内侧的格栅格栅形状固定曲面格栅曲面格栅旋转鼓筒式格栅粗格栅 格栅栅条 的间距中格栅 细格栅圆形粗格栅设在泵站进口处， 细格栅设在泵站出口处。 粗20 mm左右．细10mm， 中介于中间（间距）。格栅栅条 断面形状矩形 方形圆形的水力条件较 方形好，但刚度较差 目前多采用断面形 状为矩形的栅条3 格栅的工艺运行控制与管理格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍， 格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效 面积的1.2倍。 格栅宽度及 倾角的设Z 在人工清渣时，格栅倾角不应大于70? ； 机械清渣时，宜为70? ～90? 。格栅渠道的宽度要设置得当， 应使水流保持适当流速过格栅渠道 的水流流速一方面泥沙不至于 沉积在沟渠底部另一方面截留的污染 物又不至于冲过格栅通常采用0.4~0.9m/s为防止栅条间隙堵塞， 一般采用0.6~1.0m/s污水过栅条 间距的流速最大流量时可高 于1.2~1.4m/s 渐扩α＝20°， 沉底大于水头损失栅渣的清除与卫生管理 格栅所截留的污染物数量与地区的情况、污水沟 道系统的类型、污水流量以及栅条的间距等因素有关， 可参考的一些数据： 当栅条间距为16~25mm时，栅渣截留量为 0.10~0.05m3/（103m3污水）； 当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为 0.03~0.01 m3/（103m3污水）；栅渣的含水率约为80%，密度约为960kg/m3。格栅除污机种类与维护链条式格 栅除渣机移动式伸缩臂 格栅除渣机 圆周回转式 格栅除渣机 钢丝绳牵引式 格栅除渣机适用于深度不大的中小型格栅，优点是构造简单、 占地面积小；缺点是当杂物进入链条与链轮之间时， 容易被卡住，链条造价高，不耐腐蚀 。 适用于中等深度的粗格栅，优点是可以在水面上不停 水检修，维护检修方便，设备寿命长；缺点是需要3 套电动机和减速器，构造较复杂 。适用于深度较浅的中小型格栅，优点是构造简单、 制造方便，容易检修；缺点是占地面积较大 。适用于中小型格栅，优点是适用范围广，维护检修 方便。缺点是钢丝绳易腐蚀，维护检修需停水。分析检测与管理? 根据栅渣量的变化，可以间接判断格栅的拦污效 率。当栅渣量比历史记录变化较大时，应分析原 水水质的变化或格栅的运行是否正常。通常初沉 池和浓缩池的浮渣尺寸是另一个判断拦污效率的 途径，这些浮渣中尺寸大于格栅间距的污物太多 时，说明格栅拦污效率不高，应分析过栅流速的 控制是否合理，是否应及时清渣。4 常见故障原因分析及对策过栅流速太高或太低这是由于进入各个渠道的流量分配不均匀引起的， 流量大的渠道，对应的过栅流速必然高，反之， 流量小的渠道，过栅流速则较低。应经常检查并 调节栅前的流量调节阀门或闸阀，保证过栅流速 的均匀分配。格栅前后水位差增大当栅渣截留量增加时，水位差增加，因此，格栅 前后的水位差能反映截留栅渣量的多少，定时开 停的除污方式比较稳定。手动开停方式虽然工作 量比较大，但只要工作人员精心操作，能保证及 时清污，有些城市污水厂采用超声波测定水位差 的方法控制格栅自动除渣。但是，无论采用何种 清污方式，工作人员都应该到现场巡察，观察格 栅运行和栅渣积累情况，及时合理地清渣，保证 格栅正常高效运行。1.2 沉砂池的运行与管理沉砂池 的作用从污水中去除砂子、煤渣等密 度较大的无机颗粒，以免这些杂质 影响后续处理构筑物的正常运行沉砂池的 工作原理以重力或离心力分离为基础， 即将进入沉砂池的污水流速控制在 只能使相对密度大的无机颗粒下 沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走沉砂池的 几种形式平流式、竖流式、曝气沉砂池、 旋流式沉砂池、Doer沉砂池等平流沉砂池的运行过程 平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造 简单，工作稳定。?水平流速的大小根据沉砂粒径的大小确定。如果沉 砂的组成以大砂粒为主，水平流速应大些，以便有 机物的沉淀最少；反之，如果沉砂主要以细砂粒为 主，则必须放慢水平流速，才能使砂粒沉淀下来， 但同时，大量的有机物可能随砂粒一起沉淀，这也 正是水平沉砂池的不足之处。则污水在池内的最大 流速为0.3m/s，最小流速为0.14m/s；最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s， 一般为30~60s； 有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，池 宽不小于0.6m； 池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时， 可根据除砂设备的要求，考虑池底形状。曝气沉砂池的特点：沉砂中含有机物的量低于5%； 由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱 臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油 类的分离等作用。曝气沉砂池的构造：曝气沉砂池是一个长形渠道，沿渠道壁一侧的 整个长度上，距池底约60~90cm处设置曝气装 置； 在池底设置沉砂斗，池底有i=0.1~0.5的 坡度， 以保证砂粒滑入砂槽； 为了使曝气能起到池内回流作用，在必要时可 在设置曝气装置的一侧装设挡板。曝气沉砂池的工作原理污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动（一 般流速0.1m/s），同时在池的横断面上产生旋转流动（旋转 流速0.4m/s ），整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。 由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相 互碰撞、摩擦，并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂 粒上的有机污染物得以去除，沉于池底的砂粒较为纯净，有 机物含量只有5%左右，长期搁置也不至于腐化。曝气沉砂池的设计参数水平流速一般取0.1m/s。 污水在池内的停留时间为大于2min；雨天最大流量时为1~3 min。如作为预曝气，停留时间为10~30min。 池的有效水深为2~3m，池宽与池深比为1~1.5，池的长宽 比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板。 曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5~6.0mm，距池 底约为0.6~0.9m，并应有调节阀门。 曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，在砂槽上方 宜安装纵向挡板，进出口布置，应防止产生短流。旋流沉砂池的运行过程旋 流 沉 砂 池 的 上 升 流 速 应 控 制 在 0.02 m/s ～ 0.1m/s。操作时要注意各设备之间的工作顺序和工 作时间控制。运行顺序一般先是：搅拌器通电运行 以后，风机通过电磁阀与搅拌器的运行相互连锁， 由时间继电器延迟，时间一般在0 min～30min，以 使砂石能沉积下来。在风机开启之前，还应首先开 启自来水，之后风机开始供气，对沉砂进行提升， 同时自来水进行洗砂。风机与砂水分离器交替运行， 风机和砂水分离器的运行时间均可依据污水中的含 砂量来调节，由时间继电器来控制。沉砂池的工艺运行控制与管理? （1）沉砂池的设计流速应控制到只能分离去除相对 密度较大的无机颗粒，在一般运行中，以去除颗粒 直径大于0.2mm的细砂为准，水力停留时间为0.1 min～1min。 ? （2）如若在池前设置有细格栅，为了防止水流从 栅前溢流，应及时清除栅渣，并在栅后设置水位报 警器。 ? （3）对于重力排砂的沉砂池，在排砂时应关闭进 出水闸阀，避免沉砂与污水一同进入排砂管道中。 必要时为了加快排砂速度，应稍微开启进水闸阀。? （4）定期检查沉砂池各附属构件，避免并防止其 生锈。同时应检查栅渣量，分析其含水率和有机 物的含量。沉砂池操作环境很差，气体腐蚀性较 强，管道、设备和闸门等容易腐蚀和磨损，因此 要加强检查和保养工作，如注意运动机械设备的 加油和检查设备的紧固状态、温升、振动和噪声 等常规项目，并定期油漆防锈。 ? （5）曝气沉砂池的每一格，一般都有配水调节闸 门和空气调节阀门，应经常巡查沉砂池的运行状 况，及时调整人流污水量和空气量，使每一格沉 砂池的工作状况(液位、水量、气量、排砂次数) 相同。? （6）排砂操作要点是根据沉砂量的多少及变化规 律，合理安排排砂次数，保证及时排砂。排砂次 数太多，可能会使排砂含水率太大 (除抓斗提砂以 外) 或因不必要操作增加运行费用；排砂次数太少， 就会造成积砂，增加排砂难度，甚至破坏排砂设 备。应在定期排砂时，密切注意排砂量、排砂含 水率、设备运行状况，及时调整排砂次数。无论 是行车带泵排砂或链条式刮砂机，由于故障或其 他原因停止排砂一段时间后，都不能直接启动。 应认真检查池底积砂槽内砂量的多少，如沉砂太 多，应排空沉砂池人工清砂，以免由于过载而损 坏设备。 ? （7）沉砂池上的浮渣应定期以机械或人工方式清 除，否则会产生臭味影响环境卫生，或浮渣缠绕 造成堵塞设备或管道。? （8）沉砂池池底排出的积砂，一般含有一些有机 物，容易发臭。洗砂间应及时清洗沉砂，并 ? 清运出去，还应经常清洗维护洗砂、除砂设备， 保持洗砂间环境卫生良好。 ? （9）做好测量与运行记录，每日测量或记录的项 目除砂量、曝气量。定期测量的项目，湿砂中的 含砂量、有机成分含量。可测量的项目干砂中砂 粒级配，一般应按0.10、0.15、0.20和0.30四级 进行筛分测试。1.3污水泵站的运行与管理污水泵站运行条件设备良好:泵房内所有的设备完好，主体完整、附件齐全，不 见脏、漏、松、缺；泵站内各种设备、管线、阀门、电器、 仪表安装合理，横平竖直成行成线。维护保养好:有健全的运行操作、维护保养制度并能认真执行； 维修工具、安全设施、消防器具齐备完整，灵活好用，放Z 整齐。特征室内卫生好:室内四壁、顶棚、地面、仪表盘前后清洁整齐， 门窗玻璃无缺；设备见本色，轴见光、沟见底，室内物品Z 放有序。 资料保管好:运行纪录、交接班日志、各种规章制度齐全。 纪录认真清晰、保管好。水泵启动前的准备工作? 水泵启动前应该检查一下各处螺栓连接的完好程度，检查 轴承中润滑油是否足够、干净，检查出水阀、压力表及真 空表上的旋塞阀是否处于合适位Z，供配电设备是否完好， 然后，进一步进行盘车，灌泵等工作。 ? 盘车就是用手转动机组的联轴器，凭经验感觉其转动的轻 重是否均匀，有无异常声响。目的是为了检查水泵及电动 机内有无不正常现象，例如转动零件松脱后卡住、杂物堵 塞、泵内结冰、填料过紧或过松、轴承缺油及轴弯曲变形 等问题。 ? 灌泵就是在水泵启动前，向水泵及吸水管中充水，以便启 动后能在水泵入口处造成抽吸液体所必须的真空值。? 对于新安装的水泵或检修后首次启动的水泵是有必要进行 转向检查的。检查时，可将两个靠背轮脱开，开动电动机， 视其转向与水泵厂规定的转向是否一致，如果不一致，可 以改接电源的相线，也即将三根进线中任意对换两根接线， 然后接上再试。 ? 准备工作就绪后，即可启动水泵。启动时，工作人员与机 组不要靠得太近，待水泵转速稳定后，即应打开真空表与 压力表上的阀，此时，压力表上读数应上升至零流量时的 空转扬程，表示水泵已经上压，可逐渐打开压力闸阀，此 时，真空表读数逐渐增加，压力表读数逐渐下降，配电屏 上电流表读数应逐渐增大。启动工作待闸阀全开时，即告 完成。 ? 水泵在闭闸情况下，运行时间一般不应超过2 min～3min， 如果时间太长，则泵内液体发热，可能会造成事故，应及 时停车。水泵运行中应注意的问题? （1）检查各个仪表工作是否正常、稳定。电流表上是否超 过电动机的额定电流，电流过大或过小，都应及时停车检 查。引起电流过大，一般由于叶轮中杂物卡住、轴承损坏、 密封环互磨、泵轴向力平衡失效、电网中电压降太大等原 因。引起电流过小的原因有：吸水底阀或出水闸阀打不开 或开不足，水泵气蚀等原因。 ? （2）检查流量计上指示数是否正常，也可看出水管水流 情况来估计流量。 ? （3）检查填料盒处是否发热、滴水是否正常。滴水应呈 滴壮连续渗出，才算符合正常要求。滴水情况一般是反映 填料的压紧适当程度。运行中可调节压盖螺栓来控制滴水 量。? （4）检查泵与电机的轴承和机壳温升。轴承升温，一般 不得超过周围温度35度，最高不超过75度。在无温度计时 也可用手摸，凭经验判断，如感到烫手时应停止检查。 ? （5）注意油环，要让它自由地随同泵轴做不同步的转动。 随时听机组声响是否正常。 ? （6）定期纪录水泵的流量、扬程、电流、电压、功率因 素等有关技术数据，严格执行岗位责任制和安全技术操作 规程。 ? 当水泵需要停车时，应首先关出水闸阀，实行闭闸停车。 然后关闭真空表及压力表上阀，把泵和电动机表面的水和 油擦净。在无采暖设备的房中，冬季停车后，要考虑水泵 不致冻裂。常见故障原因分析与对策启动困难:大多属于底阀、吸水管泄漏，真空系统出故障或排气阀孔 未打开造成吸水管及水泵灌水不满引水。 不出水或水量过少:不出水或水量过少的故障原因主要有引水不满，泵 壳中存有空气；水泵转动方向不对；水泵转速太低；吸水管及填料盒漏 气；吸水扬程过高发生气蚀；水泵扬程低于实际扬程；管路、叶轮等出 现堵塞或漏水；水面产生旋涡，空气带入水泵；出水阀门或止回阀门未 打开等。震动或噪声太大:其故障原因主要有基础螺栓松动，振隔装Z不够或损 坏；泵与电机安装不同心；吸水扬程太高发生气蚀；轴承损坏或磨损等。水泵运行中突然出现停水:其故障原因主要有进水管路突然被杂物堵塞； 叶轮被吸入杂物打坏；进水管口吸入大量空气等。1.4 预处理系统对后续工艺的影响对初级处理的影响? 如若格栅设计或运行不合理，拦截栅渣的能力降低，则会有 大量的栅渣流过格栅，将使初沉池浮渣量增多，会增加清除 浮渣的工作量，并且有可能挂在出水堰板上影响出水均匀程 度，由于其上附着有机物易腐败，并会增加恶臭，影响水厂 的工作环境；如果用机械刮泥设备，除了增加其负荷外，有 时由于某些物质的存在会损坏刮泥设备，如用链条式刮泥机， 丝状物将在链条上缠绕，增大运行阻力，损坏设备。 ? 从沉砂池流走砂粒太多，砂砾有可能在配水渠道内沉积，影 响配水均匀和水力条件；砂粒进入初沉池内将使污泥刮泥板 过渡磨损，缩短使用寿命；进入泥斗后将会干扰正常排泥或 堵塞排泥管路；进入泥泵后将使污泥泵过渡磨损，使其降低 使用寿命。对二级处理的影响? 栅渣进入曝气池会在表曝机或水下搅拌设备浆板上 缠绕，增大阻力；进入二沉池将使浮渣增加，挂在 出水堰板上影响出水的均匀；进入生物滤池会堵塞 配水管，进入生物转盘将在转盘上缠绕。在一些不 设初沉池或部分污水跨越初沉池的处理厂，砂砾将 直接进入曝气池， 在池底沉积， 减少有效容积，有 时还会堵塞微孔扩散器；进入生物转盘也会在池内 沉积，减少有效容积。对污泥处理的影响? 极易从格栅流走的是一些破布条、塑料袋等杂物， 这些杂物进入浓缩池后将在浓缩机栅条上缠绕，增 加阻力，并影响浓缩效果，或在上清液出流堰上缠 绕，影响出水均匀，还将堵塞排泥管路或排泥泵。 这些杂物进入消化池，极易堵塞的是热交换器，而 堵塞以后清理又非常困难。2 初沉池的运行与管理2.1 初沉池的工艺过程 2.2 初沉池的工艺运行控制与管理1 初沉池的工艺过程初沉池的作用 去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷；使细小 的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果；对胶体 物质具有一定的吸附去除作用；由于初沉池容积较集水池、 格栅井和沉砂池大得多，对成分不断有变化的污水（尤其 是工业废水）起一定的调节作用，以避免对后续生化处理 造成冲击。生物处理法中的预处 理，去除约30%的 BOD5，55%的悬浮物沉淀池形式按水流方向分 平流式 竖流式池内水流由下向上 池型：长方形 一端进水,另一 端出水 贮泥斗在池进口 池型:多为圆形, 有方形或多角形辐流式池内水流向四周辐流池中央进水，池四周出水贮泥斗在池中央沉淀池三种流态平流式竖流式辐流式沉淀池特点与适用范围池型平 流 式 竖 流 式 辐 流 式优点1. 对冲击负荷和温 度变化的适应能 力较强；缺点适用范围1. 适用地下水位较高 及地质较差的地区； 2. 适用于大、中、小 型污水处理厂采用多斗排泥，每个泥斗 需单独设排泥管各自排泥， 操作工作量大，采用机械 排泥，机件设备和驱动件 2. 施工简单，造价低 均浸于水中，易锈蚀1. 池深度大，施工困难； 1. 排泥方便，管理简 2. 对冲击负荷和温度变化 单； 适用于处理水量不大 的适应能力较差； 的小型污水处理厂 3. 造价较高； 2. 占地面积较小 池径不宜太大 1. 采用机械排泥，运 1. 适用于地下水位较 1. 池水水流速度不稳定； 行较好，管理较简单； 高的地区； 2. 机械排泥设备复杂，对 2. 排泥设备已有定型 2. 适用于大、中型污 施工质量要求较高 产品 水处理厂2 初沉池的工艺运行控制与管理初沉池工艺参数控制 ? 一般处理厂入流污水量、水温及入流SS负荷，每时每刻 都在变化，因而初沉池的SS去除率也在变化。应该采用 一定的控制措施应付入流污水的这些变化，使初沉池的 SS的去除效率基本保持稳定。可采取的工艺措施主要是 改变投运池数，因为绝大部分处理厂的初沉池都有一定的 余量。对于污水量的短期变化，也可以采用控制入池流量 的方法，将污水在上游排水管网内进行短期储存。有的处 理厂初沉池的后续处理单元允许入流SS有一定的波动， 此时也可不对初沉池进行调节。在没有其他措施的情况下， 向初沉池配水渠道内投加一定量的化学絮凝剂（如铁盐、 铝盐或石灰）也是一种可行的选择，但前期是配水渠道内 要有搅拌措施 。? 工艺控制措施的目的是将初沉池的工艺参数控制在要求的范 围内。运行管理人员在运转实践中应摸索出本厂各个季节不 同的污水特征、要到达要求SS去除率、水力表面负荷应控制 的最佳范围。因为水力表面负荷如果控制得太高，SS去除率 会下降，如果控制得太低，不但造成浪费，还会因停留时间 太长使污水厌氧腐败。如将水力表面负荷控制在某一范围， 其他工艺参数如水力停留时间、堰板溢流负荷和水平流速也 不能得以确定。运行中应核算这三个参数是否超出所要求的 范围，如水力停留时间一般不能小于1.5h，堰板溢流负荷一 般不应大于10m3/(m? h)，水平流速不能大于冲刷流速 （50mm/s）。如发现上述任何一个参数超出范围，一般都应 进行工艺调节。影响沉淀池运行效果的因素（1）水质的影响因素：悬浮物颗粒的密度、大小和形状及污水的酸碱度， 在通常情况下，密度、粒径大且形状较规则的颗粒，越容易沉淀去除；同 时由于酸碱度的变可改变沉淀性能。悬浮物的种类和状态，不同的悬浮物 由于其中所含物质种类和分散状态的不同而导致沉降效果不同。污水的温 度，水温过高，容易导致有机物腐败，降低沉降效果；水温过低，会增大 悬浮物的粘度，会使沉淀效率降低。(2)沉淀池的负荷 沉淀池的水力负荷较大时，水中悬浮物实际沉降速度会降 低，沉淀效果变差。当池中水流流量不稳定时，会因异重流而使沉淀效果变 差。沉淀池固体负荷太大，会增加水和悬浮物分离的难度，增加沉淀所需时 间，降低沉淀效率。(3)污水水量 污水水量大幅度变化，或沉淀池进、出水不均匀，会改变 沉淀池水流的稳定性，降低沉淀效果，因此有必要设Z调节池均衡水量 并强化进、出水的均匀性。(4)操作管理因素 沉淀池运行不稳定，如配水设施的运行故障、刮泥或 排泥机械的运行不当，都会降低沉淀效果。初沉池工艺运行控制与管理? (1)配水和出水 多个沉淀池并列运行时，应将污水水量均 匀分配到各池，以充分发挥各池的能力，并保持同样的沉 淀效果。如果水量分配均匀时，发现各池沉淀效果有明显 差异，在无其他原因时，可适当改变各池分担的流量，提 高各池和整个系统出水水质。出水时，观察出水堰堰口是 否保持水平，各堰出流是否均匀，堰口是否严重堵塞。必 要时应调整堰板的安装状况，或在堰口设Z调节块，或堰 前设Z挡板均衡出流量。 ? (2)悬浮物的去除 悬浮物可分为颗粒状和絮体状两类。颗 粒状悬浮物彼此独立以恒速沉降，在沉降中颗粒大小、形 状和重量不变。絮体状悬浮物由絮凝而形成的絮体颗粒组 成，主要为有机物，它在沉降时不断凝结，颗粒大小、形 状和相对密度都有所变化。凝块通常较单个颗粒沉得快。 在一级处理厂中，为了使更细小的悬浮物和胶体物也能沉 淀可投加化学絮凝剂，絮凝剂在水中起化学反应形成较重 较大的絮凝体，当絮凝体下沉时可将废水中的悬浮物和胶 体颗粒吸附于表面，以提高初沉池的去除率。? (3)油脂的去除 废水所含的脂肪、蜡、游离脂肪酸、钙镁肥皂、矿物 油和其他轻质、细小的物质称为油脂。在静止状态下，部分油脂可随 污泥下沉，部分可浮到表面集结而形成浮渣。在初沉池出水堰处应设 浮渣挡板，以防止浮渣随出水带出。设有预曝气的处理工艺，因小气 泡附着于油脂颗粒上可加速他的上浮，因此在炼油厂的废水处理中采 用气浮装Z来去除大量细小的乳化油。? (4)刮泥与排泥操作 污泥在排出初沉池之前必须首先被收集到污泥斗， 即刮泥，刮泥有两种操作方式：连续刮泥和间歇刮泥。采用那种操作 方式，取决于初沉池的形式及刮泥设备。平流式初沉池采用行车式刮 泥机时只能间歇刮泥。例如刮泥周期为2h，实际刮泥1h，刮泥机从末 端行至首端，然后刮泥机可停车半小时，也可不停，继续回车。刮泥 周期长短取决于泥量和泥质，当泥量较大时，周期应缩短，当污水和 污泥腐败时，也应缩短刮泥周期，将腐败的污泥尽快刮至泥斗。缩短 刮泥周期，应注意不要超过刮板行走的极限速度，即一般不超过 1.2m/min，否则会扰动已沉下的污泥。如果平流式初沉池采用连续刮泥 方式，因为即使连续刮泥，周边沉下的污泥也需很长时间才能被刮至 池中心的泥斗。运行中应特别注意周边刮泥机的线速度，不能太高， 一定不能超过3m/min，否则会使周边污泥浮起，直接从堰板溢流走。? (5) 注意观察辨听刮泥、刮渣、排泥设备是否有异常声响， 是否有部件松动，如有则及时维修。 ? (6) 排泥管路应每月冲洗一次，防止砂、油脂在管内或阀 门外积塞。冬季应增加冲洗次数。 ? (7) 初沉池应每年排空一次，彻底清理检查：水下部件的 腐蚀、润滑情况；池底是否有积砂或有死区；刮板与池底 是否密合；排泥斗及排泥管内是否有积砂等。 ? (8) 测定并判断SS去除率是否下降，看是否存在下列原因。 人流污水水力负荷过大，短流，刮泥与排泥周期太长或排 泥时间太短造成积泥并上浮。 ? (9) 做好分析测量与记录。每班应记录以下内容：水温和 pH值；刮泥机及泥泵运转情况；排泥次数和排泥时间；排 浮渣次数及时间或浮渣量。每日应测定并记录的内容： CODcr、BOD5、TS、pH、SS进出水平均值、去除率；排泥 的含固率；排泥的挥发性固体含量。常见故障原因分析及对策(1)污泥上浮 有时在初沉池可出现浮渣异常增多的现象，这是由于本可下沉 的污泥解体而浮至表面，因废水在进入初沉池前停留时间过长发生腐败时也 会导致污泥上浮，这时应加强去除浮渣的撇渣器工作，使他及时和彻底地去 除浮渣。在二沉池污泥回流至初沉池的处理系统中，有时二沉池污泥中硝酸 盐含量较高，进入初沉池后缺氧时可使硝酸盐反硝化，还原成氮气附着于污 泥中，使之上浮。这时可控制后面生化处理系统，使污泥的污泥龄减少。(2)黑色或恶臭污泥 产生原因是污水水质腐败或进入初沉池的消化池污泥及 其上清液浓度过高。解决办法有：切断已发生腐败的污水管道；减少或暂时 停止高浓度工业废水（牛奶加工、啤酒、制革、造纸等）的进入；对高浓度 工业废水进行预曝气；改进污水管道系统的水力条件，以减少易腐败固体物 的淤积；必要时可在污水管道中加氯，以减少或延迟废水的腐败，这种做法 在污水管道不长或温度高时尤其有效。(3)受纳过浓的消化池上清液 解决办法有改进消化池的运行，以提高效率； 减少受纳上清液的数量直至消化池运行改善；将上清液导入氧化塘、曝气池 或污泥干化床；上清液预处理。(4)浮渣溢流 产生原因为浮渣去除装Z位Z不当或不及时。改进措施如下： 加快除渣频率；更改出渣口位Z，浮渣收集离出水堰更远；严格控制工业废 水进入（特别是含油脂、含高浓度碳水化合物等的工业废水）。(5)悬浮物去除率低 原因是水力负荷过高、短流、活性污泥或消化污泥回流 量过大，存在工业废水。解决方法如下：设调节堰均衡水量和水质负荷；投 加絮凝剂，改善沉淀条件，提高沉淀效果；由多个初沉池的处理系统中，若 仅一个池超负荷则说明因进水口堵塞或堰口不平导致污水流量分布不均匀； 防止短流，工业废水或雨水流量不易产生集中流，出水堰板安装不均匀，进 水是流速过高等，为证实短流的存在与否，可使用染料进行示踪实验；正确 控制二沉池污泥回流和消化污泥投加量；减少高浓度的油脂和碳水化合物废 水的进入量。(6)排泥故障 排泥故障分沉淀池结构、管道状况以及操作不当等情况。沉淀 池结构：检查初沉池结构是否合理，如排泥斗倾角是否大于600，泥斗表面 是否平滑，排泥管是否伸到了泥斗底，刮泥板距离池底是否太高，池中是否 存在刮泥设施触及不到的死角等。集渣斗、泥斗以及污泥聚集死角排不出浮 渣、污泥时应采取水冲，或设Z斜板引导污泥向泥斗汇集，必要时进行人工 清除。排泥管状况：排泥管堵塞是重力排泥场合下初沉池的常见故障之一。 发生排泥管堵塞的原因有管道结构缺陷和造作失误两方面。结构缺陷如排泥 管直径太大，管道太长、弯头太多、排泥水头不足等。 操作失误：如排泥间 隔时间过长，沉淀池前面的细格栅管理不当使得纱头、布屑等进入池中，造 成堵塞。堵塞后的排泥管有多种清除方法，如将压缩空气管伸入排泥管中进 行空气冲动，将沉淀池放空后采取水力反冲洗；堵塞特别严重时需要人工下 池清掏。当斜板沉淀池中斜板上集泥太多时，可以通过降低水位使的斜板部 分露出，然后使用高压水进行冲洗。3 活性污泥处理系统的运行与管理3.1 活性污泥法工艺系统概述1活性污泥法的基本原理活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。 其原理是通过充分曝气供氧，使大量繁殖的微生物群体悬 浮在水中，并利用其降解污水中的有机污染物；停止曝气 时，悬浮微生物絮凝体易于沉淀与水分离，并使污水得到 净化、澄清。这种具有活性的絮凝体就是被称为“活性污 泥”的生物污泥。活性污泥法处理系统，实质上是自然界 水体自净的人工模拟，它不是简单的模拟，而是经过人工 强化的模拟。 活性污泥系统主要由活性污泥反应器―曝气池、曝气 系统、二沉池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统组成。 其工艺流程如图18-1所示。 2活性污泥中的微生物及作用（1）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中的作用正常的处理城市污水的活性污泥在外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状， 又称之为“生物絮凝体”，其颗粒尺寸取决于微生物的组成、数量、 污染物质的特征以及某些外部环境因素，如曝气池内的水温及水动力 条件等，一般介于0.02～0.2mm之间，从整体来看，活性污泥具有较 大的表面积，每ml活性污泥的表面积大体上介于20～100cm2之间。活 性污泥的含水率很高，一般都在99％以上，其比重则因为含水率不同 而异，而介于1.002～1.006之间。活性污泥微生物是由细菌类、真菌 类、原生动物、后生动物等多种群体所组成的混合培养体。这些微生 物群体在活性污泥上形成食物链和相对稳定的小小生态系统。 在活性污泥处理系统中，净化污水的第一承担者，也是主要承担 者是细菌，而摄食处理水中游离细菌，使得污水进一步净化的原生动 物则是污水净化的第二承担者。原生动物摄取细菌，是活性污泥系统 的首次捕食者。后生动物摄食原生动物，则是生态系统的第二捕食者。（2）活性污泥微生物的增殖 微生物在曝气池内的增殖规律，是污水生物处理工程 技术人员应该予以充分考虑和掌握的。 活性污泥的能含量，即有机物量（F）与微生物量（M） 的比值（F/M）是活性污泥微生物增殖速度产生影响的主 要因素，也是BOD去除速度、氧利用速度和活性污泥的凝 聚、吸附性能的重要影响因素。 整个增长曲线可分为四个阶段（期）： 1）适应期 亦称为延迟期或调整期。这是微生物培养的最初阶段， 是微生物各种酶系统对新培养基环境的适应过程。这个阶 段对新投入处理的污水有着重要的实际意义。在本阶段初 期微生物不裂殖，数量不增加，但是在质的方面却开开始出现变化，如个体增大，酶系统逐渐适应新环境。本 期延续时间的长短，主要取决于培养基（污水）的主要成 分和微生物对它的适应性。 2）对数增殖期 又称增殖旺盛期。本期内一项必备的条件是营养物 质（有机污染物）非常充分，不成为微生物增殖的控制因 素。微生物以最高速度摄取营养物质，也以最高速度增殖。 微生物细胞数量按几何级数增加。 3）减速增殖期 又称稳定期或平衡期。经过对数增殖期，微生物大 量繁衍、增殖，培养液（污水）中的营养物质也被大量耗 用，营养物质逐步成为微生物增值的控制因素，微生物增 值速度减慢，增殖速度几乎和细胞衰亡速度相等，微生物活体 数达到最高水平。 4）内源呼吸（代谢）期 又称衰亡期。培养液（污水）中营养物质继续下降， 并达到近乎耗尽的程度。微生物由于得不到充足的营养物 质，而开始利用自身体内储存的物质或衰死菌体进行内源 代谢以维持生理活动。在此期多数细菌进行自身代谢而逐 步衰亡，只有少数微生物细胞继续裂殖，活菌体数大为下 降，增殖曲线呈显著下降趋势。 从以上所述可见，决定污水中微生物活体数量和增殖 曲线上升、下降走向的主要因素是其周围环境中营养物质 的多寡。这样，通过对污水中营养物质（有机污染物即 BOD）量的控制，就能够控制微生物增殖（活性污泥增长） 的走向和增殖曲线各期的延续时间。（3）活性污泥絮凝体的形成活性污泥是活性污泥处理技术的核心。在活性污泥反应器－曝气 池内形成发育良好的活性污泥絮凝体，是使活性污泥处理系统保持正 常净化功能的关键。 活性污泥絮凝体，也称为生物絮凝体，其骨干部分是由千万个细 菌为主体结合形成的通称为“菌胶团”的团粒。菌胶团对活性污泥的 形成及其各项功能的发挥，起着十分重要的作用，在它发育正常的条 件下，活性污泥絮凝体才能很好的形成，其对周围的有机污染物的吸 附功能以及絮凝、沉降性能，才能够得到正常的发挥。当在曝气池内 残存的有机污染物（BOD值）较低，有机物与细菌数量的比值，即F/M 比处于低值，而细菌进入减衰增殖期的后段或内源呼吸期时，活性污 泥才有可能得到很好的形成。这一事实说明，活性污泥絮凝体的形成 与曝气池内能的含量密切相关。 当曝气池内有机营养物质充沛，能的含量高，细菌增殖处于对数 增殖期，即处于“壮龄”阶段，运动性能活泼，动能大于范德华力， 菌体不能结合，活性污泥絮凝体不能很好的形成。3 活性污泥净化过程在活性污泥处理系统中，有机污染物从污水中去除过程的实质就 是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过 程，也就是所谓“活性污泥反应”的过程。这一过程的结果是污水得 到净化，微生物获得能力合成新的细胞，使得活性污泥得到增长。这 一过程大致上是由下列几个净化阶段所组成。（1）初期吸附去除在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间 （5～10min）内，污水中的有机污染物即被大量去除，出现很高的 BOD去除率。这种初期高速去除现象是由物理吸附和生物吸附交织在 一起的吸附作用所导致产生的。活性污泥具有很强的吸附能力。 活性污泥有着很大的表面积（介于m2/m3混合液）， 表面上富集着大量的微生物，在其外部覆盖着多糖类的黏质层。当其 与污水接触时，污水中呈悬浮和胶体状态的有机污染物即被活性污泥所凝聚和吸附从而得到去除，这一现象就是“初期吸附去除”作用。这一过程进行较快，能够在30min内完成，污水BOD的去除率可达70％， 它的速度取决于：①微生物的活性程度；②反应器内水力扩散程度与水动 力学的规律。前者决定活性污泥微生物的吸附、凝聚功能；后者则决定活 性污泥絮凝体与有机污染物的接触程度。一般处于“饥饿”状态的内源呼 吸期的微生物，其“活性最强”，吸附能力也强。（2）微生物的代谢污水中的有机污染物，首先被吸附在有大量微生物栖息的活性污泥表面， 并与微生物细胞表面接触，在微生物透膜酶的催化作用下，透过细胞壁进 入微生物细胞体内，小分子的有机物能够直接透过细胞壁进入微生物体内， 而如淀粉、蛋白质等大分子有机物，则必须在细胞外酶―水解酶的作用下， 被水解为小分子后再为微生物摄入细胞体内。 被摄入细胞体内的有机污染物，在各种胞内酶的催化作用下，微生物 对其进行代谢反应。微生物对一部分有机物进行氧化分解，最终形成CO2和 H2O等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质所需要的能量。另一部 分有机污染物为微生物用于合成新细胞，即合成代谢，所需能量取自分解 代谢。无论是分解代谢还是合成代谢，都能够去除污水中的有机污染物， 但是产物却有所不同，分解代谢的产物是CO2和H2O，可直接排入环境， 而合成代谢的产物则是新生的微生物细胞，并以剩余污泥的方式排出 活性污泥处理系统，对其需要进行妥善处理，否则可能造成二次污染。活性污泥净化过程的影响因素能够影响微生物生理活动的因素较多，其中主要有：营养物质、 溶解氧、pH值、温度以及有毒物质等。 （1）营养物质的平衡 参与活性污泥处理的微生物，在其生命活动过程中，需要不断地 从其周围环境的污水中吸取其所必需的营养物质，这里包括：碳源、 氮源、磷源以及无机盐类等。待处理的污水中必须充分地含有这些物 质。 碳是构成微生物细胞的重要物质，参与活性污泥处理的微生物对 碳源的需求量较大，一般，如以BOD5计不应低于100mg/L。氮是组成微生物细胞内蛋白质和核酸的重要元素，其需要量可按 BOD：N＝100：5考虑。 磷是合成核蛋白、卵磷脂及其他磷化合物的重要元素。微生物对 磷的需求量，可按BOD：N：P＝100：5：1考虑。 对微生物，无机盐类可分为主要的和微量的两类。主要的无机盐 类首推磷、钾、镁、钙、铁、硫等，它们参与细胞结构的组成、能量 的转移、控制原生质的胶态等。微量的无机盐类则有铜、锌、钴、锰、 钼它们是酶辅基的组成部分，或是酶的活化剂，需求量很少，微量元 素对微生物的生理活动有着刺激的作用。 生活污水是活性污泥微生物的最佳营养源，其BOD：N：P的比值 为100：5：1，经过初次沉淀池或水解酸化工艺等预处理后，BOD值 有所降低，N及P含量的相对值则提高，这样，进入生物处理系统的 污水，其BOD：N：P比值可能变化为100：20：25。（2）溶解氧含量 参与污水活性污泥处理的是以好氧呼吸的好氧菌为主体的微生物 种群。这样，在曝气池内必须有足够的溶解氧。 根据活性污泥法大量的运行经验数据，若使得曝气池内的微生物 保持正常的生理活动，曝气池内的溶解氧浓度一般宜保持在不低于 2mg/L的程度（以出口处为准）。在曝气池内的局部区域，如在进口 区，有机污染物相对集中，浓度高，耗氧速率高，溶解氧浓度不易保 持2mg/L，可以有所降低，但是不宜低于1mg/L。还应该指出，在曝 气池内溶解氧也不宜过高，溶解氧过高能够导致有机污染物分解过快， 从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外，溶解 氧过高，过量耗能，在经济上也是不适宜的。 （3）pH值 微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关，只有在适宜的酸碱 度条件下，微生物才能进行正常的生理活动。污水生物处理的微生物， 一般最佳的pH值范围，介于6.5～8.5之间当污水（特别是工业废水）的pH值变化较大时，应考虑设调节 池，使污水的pH值调节到适宜范围后再进入曝气池。 （4）水温 在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。微生 物在最适温度条件下，微生物的生理活动强劲、旺盛，裂殖速度快， 世代时间短。参与活性污泥处理的微生物，多属嗜温菌，一般将活性 污泥处理的最高与最低的温度值分别控制在35℃和15℃。 （5）有毒物质 “有毒物质”是指对微生物生理活动具有抑制作用的某些无机物质 及有机物质，如重金属离子、酚、氰等，对微生物产生毒害作用，改 变蛋白质性质，使其变性或沉淀，从而破坏了细胞的正常代谢作用。 有毒物质对微生物的毒害作用，有一个量的概念，即在有毒物质在环 境中达到某一浓度时，毒害与抑制作用才显露出来，这一浓度称之为 有毒物质极限允许浓度。我国《室外排水设计规范》（GB5），对生物处理构筑 物进水的有害物质容许浓度作了具体规定。5活性污泥系统的工艺参数及 活性污泥质量（1）系统的工艺参数 活性污泥工艺是一个复杂的工程生物系统，描述这个系统的工艺 参数分为三大类：第一类是曝气池的工艺参数，主要包括曝气池水力 停留时间、活性污泥浓度、活性污泥的有机负荷；第二类是关于二沉 池的工艺参数，主要包括二沉池内的混合液停留时间、水力表面负荷、 出水堰的堰板溢流负荷、污泥层深度、固体表面负荷；第三类是关于 整个工艺系统的参数，包括入流水质水量、回流污泥量和回流比、回 流污泥浓度、剩余污泥排放量、污泥龄。以上参数相互之间联系紧密， 任一参数的变化都会影响到其他参数。 1）入流水质、水量 入流污水量Q必须充分利用所设置的计量设施准确计量，它是整 个活性污泥系统运行控制的基础。Q的计量不准确，必然导致运行控 制的某些失误。入流水质也直接影响到运行控制。传统活性污泥工艺 的主要目标是降低污水中的BOD5，因此，入流污水的BOD5必须准确测 定，它是工艺调控的一个基础数据2）回流污泥量与回流比 回流污泥量是从二沉池补充到曝气池的污泥量，常用Qr表示。Qr 是活性污泥法系统的一个重要的控制参数，通过有效调节Qr可以改变 工艺运行状态，保证运行的正常。回流比是回流污泥量与入流污水量 之比，常用R表示 R=Qr/Q （4-1） 保持R的相对恒定，是一种重要的运行方式。回流比R也可以根据 实际运行需要加以调整。传统活性污泥工艺的R一般在25%～100％之 间。 3）混合液悬浮固体和回流污泥悬浮固体 混合液悬浮固体是指混合液中的悬浮固体的浓度，通常用MLSS表 示。MLSS近似表示曝气池内活性微生物的浓度，是运行管理的一个重 要控制参数。当入流污水的BOD5增高时，一般应提高MLSS，即增 大曝气池内的微生物量，来处理增多了的有机污染物。实际测得的 MLSS是混合液的滤过性残渣，包括活性污泥絮体内的活性微生物量、 非活性的有机物和无机物，因此MLSS值实际比活性微生物的浓度值大。 另一指标，MLVSS可能较MLSS值更接近活性微生物浓度，它是MLSS中 的有机部分，称为混合液的挥发性悬浮固体。MLVSS的测量较MLSS 稍麻烦一点，传统活性污泥法的MLVSS值一般在mg/L之 间，MLSS在mg/L之间。回流污泥悬浮固体是指回流污泥中悬浮固体的浓度， 通常用RSS表示，近似表示回流污泥中的活性微生物浓度。 运行管理中应尽量采用RVSS，即回流污泥挥发性悬浮固 体。RSS则取决于回流比R的大小，以及活性污泥的沉降性 能和二沉池的运行状况。 4）活性污泥的有机负荷 活性污泥的有机负荷是指单位重量的活性污泥，在单 位时间内要保证一定的处理效果所承担的有机污染物量， 单位为kgBOD5/（kgMLSS? d）。F/M通常表示有机负荷， F代表食物，即有机污染物，M代表活性微生物量，即 MLSS。F/M直接影响活性污泥增长速率、有机污染物的 去除率、氧的利用率以及污泥的沉降性能。传统活性污泥 的F/M值一般在0.2～0.4 kgBOD5/（kgMLSS? d）之间，属 于中负荷范围。F/M值较大时，活性污泥中的微生物增长 速率较快，有机污染物被去除的速率也较快，但此时活性 污泥的沉降性能可能较差。反之，F/M值较小时，微生物 增长速率较慢或基本不增长，此时有机物被去除的速率也必然较 慢，但这时活性污泥沉降性能往往较好。运行管理中应选 择合适的F/M值，在有机物去除速率满足要求的前提下， 污泥的沉降性能最佳。有机负荷可用下式计算： F/M＝Q? BODI/MLSS? Va (4-2) 式中，Q为入流污水量（m3/d）；BODI为入流污水 的BOD5（mg/L）；Va 为曝气池的有效容积（m3）； MLSS为曝气池内活性污泥浓度（mg/L）。 5）混合液溶解氧浓度 传统活性污泥工艺主要采用好氧过程，混合液内必 须维持一定的溶解氧DO浓度。DO是通过单纯扩散方式进 入微生物细胞内的，因而混合液须有足够高的DO值，以 保持强大的扩散动力，将微生物好氧分解所需的氧强制 “注入”微生物细胞体内。传统活性污泥法一般控制曝气 池出口处DO大于2.0mg/L6）剩余污泥排放量和污泥龄剩余活性污泥的排放量用Qw表示。如从曝气池排放剩余活性污 泥，则其浓度为混合液的污泥浓度MLVSS；如果从回流污泥系统内 排放剩余活性污泥，则其浓度为RSS。绝大部分处理厂都从回流污泥 系统排泥，只有当二沉池入流固体量严重超负荷时，才考虑从曝气池 直接排放。剩余污泥排放是活性污泥系统运行控制中一项最重要的操 作，Qw的大小，直接决定污泥龄的长短。 污泥龄是指活性污泥在整个系统内的平均停留时间，用SRT表示。 控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。若某种微 生物的世代时间比活性污泥系统的泥龄长，则该种微生物在繁殖下一 代微生物之前，就被以剩余污泥的方式排走，该类微生物永远不会在 系统内繁殖起来。反之，则能够在系统内存活下来。分解有机污染物 的绝大部分微生物，其世代时间都小于3d，因此只有控制污泥龄大于 3d，这些微生物才能在活性污泥系统中生存下来并得以繁殖，用于处 理污水。硝化杆菌的世代时间一般为5d，因此要在系统内培养出硝化 杆菌，将NH3－N硝化成NO3－－N，则必须控制SRT大于5d。另外，SRT直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄 大小。SRT较大时，年长的微生物也能在系统中存在；而 SRT较小时，只有年轻的微生物存在，它们的“父辈或祖 辈”早已被作为剩余污泥排走。通过调节SRT，可以选择 合适的微生物年龄，使活性污泥既有较强的分解代谢能力， 又有良好的沉降性能。传统活性污泥工艺一般控制SRT在 3～5d。活性污泥泥龄准确地应按下式计算：SRT ? 活性污泥系统内的总活性污泥量 M a ? M e ? M r ? (18 ? 3) 每天排出的活性污泥量 Mw ? Me式中为曝气池内活性污泥量；为二沉池内的污泥量； 为回流系统的污泥量；为每天排放剩余污泥量；为二沉池 出水每天带走的污泥量。7）曝气池和二沉池的水力停留时间 污水在曝气池和二沉池内的水力停留时间一般用或表 示，计算方法有两种：Ta 或TC V ? (18 ? 4) Q ? Qr V (18 ? 5) QTa 或T c ?式中，为曝气池或二沉池容积；Qr为回流污泥量。第一种是求污水在曝气池或二沉池内的实际停留时间。 后一种称为名义停留时间。当R相对恒定或较小时，可采 用第二种，计算简单。当R较大时，应注意用第一种方法 核算污水实际接受曝气时间是否充足。对二沉池，要足够 大，以保证足够时间进行泥水分离以及污泥浓缩。传统活 性污泥工艺的曝气池名义水力停留时间一般为6～9h，二 沉池名义停留时间一般在2～3h，而实际停留时间取决于 回流比。 8）二沉池的水力表面负荷、固体表面负荷和出水堰溢流 负荷 二沉池的水力表面负荷是指单位面积单位时间内所能 沉降、分离的混合液流量，单位为m3/（m2? h），是衡量 二沉池固液分离能力的一个指标。取决于出水水质和污泥 的沉降性能，水质要求越高，越小；沉降性能恶化，必须 降低。计算如下：传统活性污泥工艺一般不超过1.2 m3/（m2? h）。 二沉池的固体表面负荷是指单位面积在单位时间内所 能浓缩的混合液悬浮固体，单位为kg/（m2? h），是衡量 二沉池污泥浓缩能力的一个指标。越小，污泥在二沉池中 浓缩效果越好，即排泥浓度越高；若污泥浓缩性能较差， 则必须降低二沉池的。传统活性污泥工艺的二沉池最大不 宜超过150 kgMLSS/（m2? d）。计算公式如下：qAQ ? (18 ? 6 ) ?Q ? Qr ? ? MLS Ac qs ? AC出水堰溢流负荷是指单位长度的出水堰单位时间内溢流的污水量， 单位为m3/（m? h）。出水堰溢流负荷太大，可导致出流不均匀、短流， 影响沉淀效果，还可导致污泥絮体从出水中带出。传统活性污泥工艺 的出水堰溢流负荷一般控制在5～10 m3/（m? h）。9）二沉池的泥位和污泥层厚度二沉池的泥位是指泥水界面的水下深度，一般用Ls表示。若泥位 太高，即Ls太小，增大了出水溢流漂泥的可能性，运行管理中一般控 制恒定的泥位。 污泥层厚度一般用Hs表示，Ls和Hs之和等于二沉池的水深。一 般控制Hs不超过Ls的1/3。（2）活性污泥的质量在活性污泥系统中，要完成对入流污水中有机污染物较好的去除， 必须要在系统内维持足够量的活性污泥，还必须考虑活性污泥的质量。 高质量的活性污泥体现在四个方面：具有较高的生物活性，良好的吸 附性能，良好的沉降性能以及良好的浓缩性能。几个方面是相互矛盾 冲突的，实际运行时应该综合平衡。1）颜色和气味正常的活性污泥外观为黄褐色，可闻到土腥味。土腥味是微生物 代谢过程中分泌的土臭素和异冰片所致。微生物分解能力越强，即生 物活性越高，土腥味越浓。这里应该强调的是，黄褐色和土腥味只是 活性污泥正常的指标之一。不是黄褐色或不是土腥味的活性污泥一定 不正常，应分析产生的原因，但有土腥味、是黄褐色的活性污泥不一 定正常，如发生膨胀的活性污泥一般也是黄褐色，也有土腥味。2）活性污泥的耗氧速率活性污泥的耗氧速率又称呼吸速率或消化速率，指单位重量的活 性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，用SOUR表示，单位常采 用mgO2/（gMLVSS? h）。若F/M较高，或SRT较小，则活性污泥的 活性较高，其SOUR值较大。一般说污水中难降解物质多或活性污泥 中毒，SOUR值会急剧降低，应立即分析原因并采取措施。传统活性 污泥工艺的SOUR一般为8～20 mgO2/（gMLVSS? h）之间。注意保 持测定时活性污泥的温度，温度对SOUR值影响很大。3）污泥沉降比污泥沉降比是指曝气池的混合液在100mL的量筒中， 静置30min后，沉降污泥与混合液的体积之比，一般用 SV30表示。SV30是衡量活性污泥沉降性能和浓缩性能的 一个指标。正常的活性污泥，其MLSS浓度在1500～ 2500mg/L之间时，SV30一般在15%～30％的范围内。有 的处理厂采用5min沉降比作为污泥沉降性能指标，因为 SV5值相差很大，因此认为SV5是活性污泥的一个沉降性 能指标，而SV30主要是一个浓缩性能指标。 4）污泥的体积指数和密度指数污泥的体积指数是指曝气池混合液在1000mL的量筒 中静置30min以后，1g活性污泥悬浮固体所占的体积，常 用SVI30表示，单位为mL /g。有的处理厂常采用污泥的密 度指数,是指曝气池混合液在的1000mL量筒中静置30min 后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥悬浮固体的量，常 用SDI30表示，单位为g/100mL。SVI30、SDI30和SV30 存在以下关系： SVI30＝1000×SV30/MLSS （4-7） SDI30＝MLSS/100×SV30＝100/ SVI30 （4-8） SVI是衡量污泥沉降性能和污泥吸附性能的指标， SVI值越大，沉降性能越差，但吸附性能越好。传统活性 污泥工艺中，SVI值在100左右，综合效果最好，太大或 太小都不利于出水质量的提高。（5）活性污泥的生物相 以上介绍的是活性污泥宏观质量指标。用普通光学显 微镜可以观察污泥的微观生物指标，即污泥的生物相。生物 相包括两个部分，一部分是观察原生动物和后生动物等指示 生物的数量及种类变化，通过对指示生物的观察，可以间接 评价活性污泥质量。另一部分是观察活性污泥中丝状菌的数 量。通过对丝状菌数量的测量，也可间接反映活性污泥的质 量。活性污泥中丝状菌的测量包括两种方法，一种是长度测 量，另一种是丰度测量。 丰度测量是将混合液放在显微镜下直接观察丝状菌的多 少。按照丝状菌在污泥絮体上的丰富程度，将丰度分为：第0级：没有。所有絮体上都未见到丝状菌； 第a级：很少。在个别絮体上发现丝状菌；第b级： 一些。不是所有絮体上都有丝状菌；第c级：一般。 所有絮体上都有菌丝，但密度较低。每个絮体上 有1～5根菌丝；第d级：较多。所有絮体上都有 菌丝，中等密度。每个絮体上有5～20根菌丝； 第e级：丰富。所有絮体上都有菌丝，密度很高。 每个絮体上菌丝超过20根；第f级：大量。大量菌 丝形成丝网。2 活性污泥工艺种类（1） 传统活性污泥法传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，是早期开始 使用并一直沿用至今的运行方式。传统活性污泥法工艺运 行方式具体为：原污水从曝气池首端进入池内，二沉池的 回流污泥也同步注入，污水与回流污泥形成混合液在池内 呈推流式流动至池子末端，再流出池外进入二沉池，在二 沉池里处理水与污泥分离，部分污泥回流至曝气池，另一 部分污泥则作为剩余污泥排出系统。 传统活性污泥法ηBOD高，≥95％，出水水质好。 存 在的问题：①曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速率也 高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不 宜过高，因此曝气池容积大，占用土地较多，基建费用高； ②耗氧速率沿曝气池池长是变化的，而供氧速率难于与其 相吻合、适应，在池前段可能出现耗氧速率高于供氧速率 的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象；③对进水 水质、水量变化的适应性较低。（2） 渐减曝气活性污泥法该工艺针对传统活性污泥法中沿曝气池池长均匀供氧， 池末端供氧与需氧速率之间差距较大而严重浪费能源的问 题，而提出的一种能使供氧量和混合液需氧速率相适应的 运行方式，即供氧速率沿着池长逐步递减，使其接近需氧 速率。（3） 阶段曝气活性污泥法（多点进水法）阶段曝气活性污泥法又称分段进水活性污泥法或多段 进水活性污泥法。阶段曝气活性污泥法是针对传统活性污 泥法存在的问题，在工艺上作了某些改革的活性污泥处理 系统。本工艺与传统活性污泥法主要不同点是污水沿着曝 气池的长度分散地、均衡地进入。工艺特点：①曝气池内有机污染物负荷及需氧率得到 均衡，一定程度地缩小了耗氧速率与充氧速率之间的差距。 活性污泥微生物的降解功能也得以正常发挥；②污水分散、 均衡注入，提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能 力；③混合液中的活性污泥浓度沿着池长逐步降低，出流 混合液的污泥浓度较低，减轻了二次沉淀池的负荷，有利 于提高二次沉淀池固、液分离效果。该工艺池容积小，氧 的利用合理；但是出水效果较普通活性污泥法差。（4） 吸附―再生活性污泥法吸附―再生活性污泥法又名生物吸附活性污泥法或接触稳定法。吸附―再生活性污泥法又名生物吸附活性污泥法或接 触稳定法。本工艺的主要特点是将活性污泥对有机污染物 降解的两个过程――吸附与代谢稳定，分别在不同池中完 成。再生池，让充分吸附有机物的污泥，充分进行氧化分 解和合成代谢；吸附池，利用再生好的活性很强的活性污 泥，充分吸附水中的有机物。该工艺负荷较高；抗冲击能 力强，吸附池内污泥遭冲击，可由再生池补救；进水BOD 低时，可不设初沉池。但是其出水效果较传统活性污泥差， ηBOD＝85％～90％；对溶解性有机物高的废水处理效果 差（适于胶体废水）。（5） 完全混合活性污泥法污泥、污水进入曝气池后与原混合液充分混合，池内 混合液是已处理而未泥水分离的处理水。工艺特点：①迅速混合、稀释，适应流量水质变化，适合处理工 业废水、高浓度有机废水；②池内各点水质相同，F/M比值相等，微 生物组成、数量一致，在有机物降解、微生物增殖曲线上处一个点， 所以可将整个工况控制在最佳条件。净化功能充分发挥，在处理效果 相同时负荷率大于推流式；③可改变F/M比值，控制工况，得到希望 水质；④池内需氧速度均衡，动力消耗低于推流式。工艺的适应性强。 但是污泥易膨胀，因为各点有机物浓度相同，微生物对有机物的降解 动力下降，出水效果较推流式差。（6） 延时曝气活性污泥法延时曝气活性污泥法又称完全氧化活性污泥法。延时曝气活性污 泥法工艺在生长曲线的内源呼吸期运行，此时需要相对较小的有机负 荷和较长的曝气时间，通常用于小型污水处理厂。该工艺被广泛预制用于处理来自公寓、单独的机构、 小型社区和学校等的污水。延时曝气活性污泥法一般都采 用完全混合式的曝气池。应当说明，从理论上来讲，延时 曝气活性污泥法系统是不产生污泥的，但是在实际上仍有 剩余污泥产生，污泥主要是一些难生物降解的微生物内源 代谢的残留物，如细胞膜和细胞壁等，运行经验表明，在 许多不提供废弃污泥处理设施的处理厂发生了问题。废弃 污泥通常接好氧消化池和脱水设施，省略了初沉池以简化 污泥处理与处置。工艺流程同完全混合法。 其特点：负荷低，HRT长，多在24h以上，污泥长期 处于内源呼吸期，剩余污泥量少而且稳定，无需再进行厌 氧消化处理；对水质、水量变化适应性强，无需设初沉池， 出水水质好。但曝气时间长，池容积大，基建和运行费用 高，占地面积大。（7） 高负荷活性污泥法高负荷活性污泥法，又称短时曝气活性污泥法或不完全处理活性 污泥法。本工艺主要特点：BOD－SS负荷高、曝气时间短；处理效 果较低，一般BOD的去除率不过70％～75％，故称之不完全处理活 性污泥法。与此相对，BOD的去除率在90％以上，处理水的BOD5值 在20mg/L以下的工艺则称为完全处理活性污泥法。工艺构造方面与 传统活性污泥法相同。（8） 多级活性污泥法当原污水含有高浓度的有机污染物时，可以考虑采用二级或三级 活性污泥法处理系统。每级都是独立的处理系统，都有自己的二沉池 和污泥回流系统，剩余污泥则可每级分别排放，也可集中于最后一级 排放。运行经验证实，当原污水BODu在300mg/L以上时， 首级活性污泥法系统以采用完全混合曝气池为宜，因为完 全混合曝气池对水质、水量的冲击负荷有较强的承受能力； 当原污水BODu在300mg/L以下时，首级曝气池可以考虑 采用推流式曝气池，对此建议采用阶段曝气活性污泥法系 统；当原污水BODu在150mg/L以下时，无需考虑采用多 级活性污泥处理系统。采用多级活性污泥法系统，可以得 到高质量的处理水，但建设费及运行费都较高，只有在非 常必要时考虑采用。（9） 深水活性污泥法该系统的主要特征是采用深度在7m以上的深水曝气 池，其特点是：由于水压大，加快了氧的传递速率，提高 了混合液的饱和溶解氧浓度，有利于活性污泥微生物的增 殖和对有机物的降解；曝气池向竖向深度发展，降低了占 用的土地面积。 该工艺有下列两种形式的曝气池： ①深水中层曝气池，水深10m左右，空气扩散装置设 在深4m左右处，仍可使用风压为5m的风机，为了在池内 形成环流和减少底部的死角，在池内设导流板或导流筒。 ②深水底层曝气池，水深仍10m左右，空气扩散装置 设在池底部，需使用高风压风机，但无须设导流装置，在 池内自然形成环流。（10） 深井活性污泥法深井活性污泥法又名超水深曝气活性污泥法。深井曝气池（曝气 井）直径介于1～6m之间，深度可达50～100m；井中间设隔墙将井 一分为二或在井中心设内井筒，将井分为内、外两部分。在前者的一 侧，后者的外环部设空气提升装置，使混合液上升；而在前者的另一 侧，后者的内井筒内产生降流。这样在井隔墙两侧或井中心筒内外， 形成由下而上的流动。由于水深度大，氧的利用率高，有机物降解速 度快，效果显著。 其特点是：充氧能力强，可达到常规方法的10倍；动力效率高；占 地少；处理功能不受气候条件影响，适用于各种气候条件；可考虑不 设初沉池，效益显著等。适用于处理高浓度有机废水。（11） 浅层曝气活性污泥法浅层曝气活性污泥法又名殷卡曝气法（Inka aeration），是瑞典某公司所开创。这项工艺是以下列论 点作为基础的，即气泡只有在其形成与破碎的一瞬间，有 着最高的氧转移率，而与其在液体中的移动高度无关。浅 层曝气池的空气扩散装置多设置在曝气池的一侧，距水面 约0.6～0.8m的深度。为了在池内形成环流，在池中心处 设导流板。浅层曝气池可使用低压鼓风机，有利于节省电 耗，充氧能力可达1.8～2.6kgO2/kW? h。（12） 纯氧曝气活性污泥法纯氧曝气活性污泥法又名富氧曝气活性污泥法，空气 中的氧的含量仅为21％，而纯氧中氧的含量为90％～95 ％，氧分压纯氧比空气高4～7倍，用纯氧进行曝气能够提 高氧向混合液中的传递能力。其特点：氧的利用率可达80％～90％，而鼓风曝气 系统仅为10％左右；曝气池内混合液的MLSS值可达 mg/L，能够提高曝气池的容积负荷；曝气 池混合液的SVI值较低，一般都低于100，污泥膨胀发 生较少；产生的剩余污泥少。纯氧曝气池目前多为有盖 密闭式，以防氧气外溢和可燃性气体进入；池内分成若 干小室，各室串联，每室流态均为完全混合；池内气压 应该略高于池外以防池外空气渗入，同时池内产生的废 气如CO2等得以排出。3.3活性污泥系统工艺运行控制与管理在活性污泥工艺系统中，工艺控制的主要目标就是活 性污泥本身、及其数量和质量。如果采取控制措施，将系 统内的活性污泥保持在稳定而合理的数量以及稳定而高效 的质量，则必然得到稳定而高效的处理效果。 活性污泥的数量指标有混合液污泥浓度MLVSS和有 机负荷F/M，通过F/M可确定需要多少MLVSS。质量指标 有反映污泥老化程度的污泥龄SRT，反映沉降性能的SVI、 SV等，以及反映生物活性的耗氧速率SOUR，F/M也是一 个重要的污泥质量指标。影响以上数量和质量指标的因素 很多，主要包括进水水质水量的变化、温度等外界因素变 化。工艺控制的主要任务就是采取控制措施，克服这些因 素对活性污泥的影响，持续稳定地发挥处理作用。常用的 控制措施从三个方面来实施：曝气系统的控制，污泥回流 系统的控制，剩余污泥排放系统的控制。1 活性污泥系统的运行调度在运行管理中，经常要进行运行调度，对一定水质水量的污水， 确定投运几座曝气池、几座二沉池、几台鼓风机，以及多大的回流能 力，每天要排放多少污泥。运行调度方案可按以下程序编制： （1）确定水量和水质，即准确测定污水流量Q，入流污水的BOD5 及有机污染物的大体组成。 （2）确定有机负荷F/M。应结合本厂的运行实践，借助一些试验手 段，选择最佳的F/M值。传统活性污泥法的F/M一般在0.2～0.4 kgBOD5/（kgMLSS? d）范围内。 （3）确定混合液污泥浓度MLVSS。MLVSS值取决于曝气系统的供 氧能力，以及二沉池的泥水分离能力。从降解污染物质的角度来看， MLVSS应尽量高一些，因此，应根据处理厂的实际情况，确定一个 最大MLVSS值，以其作为运行调度的基础。传统活性污泥工艺的 MLVSS值一般在mg/L之间，而MLSS值一般在1500～ 2500mg/L之间，当MLVSS或MLSS超过以上范围时，处理厂必须有 充足的供氧能力和泥水分离能力。（4）确定曝气池投运的数量。可用下式计算：n? Q ? BOD 5 (18 ? 10) F / M ? MLVSS ? Va式中，Va为每座曝气池的有效容积。从式中可看出， 有机负荷F/M值或MLVSS越低，投运曝气池的数量就越多。 （5）核算曝气时间Ta，即污水在曝气池内的名义停留 时间，不能太短，否则，难以保证处理效果。对于一定水 质、水量的污水，当控制F/M在一定值时，采用较高的 MLVSS运行，往往会出现Ta太短的现象。运行中应该核 算Ta值，使其大于允许的最小值。传统活性污泥工艺一般控制在6～9h之间，最低不能 小于5h。计算如下：Va ? n Ta ? (18 ? 11) Q当Ta太小时，可以降低MLVSS值，增加投运池数。 （6）确定鼓风机投运台数，计算如下N? f 0 ? Q ? BOD 5 (18 ? 12) 300 ? E a ? Qa式中Qa为单台鼓风机的日供风量；Ea为扩散效率；f0 为耗氧系数。（7）确定二沉池的水力表面负荷qh。qh越小，泥水分 离效果越好，一般控制不大于1.5m3/（m2? h）。 （8）确定二沉池投运数量。计算如下：M ? Q (18 ? 13) q k ? Ae（9）确定回流比R。回流比R是运行过程中的一个调节 参数，但R的最大值受二沉池泥水分离能力的限制，在运 行调度中，应确定一个最大回流比R，以此作为调度的基 础。传统活性污泥工艺的最大回流比可按100％考虑。 （10）核算二沉池的固体表面负荷qs。计算如下：(1 ? R) ? Q ? MLSS qs ? (18 ? 14) Ae ? M在运行中，传统活性污泥工艺一般控制qs不大于 150kg/（m2? d），否则应降低回流比R，或降低MLSS， 也可增加投运的二沉池数量。 （11）核算二沉池出水堰板溢流负荷qw。计算如下：Q qw ? (18 ? 15) LW ? M式中Lw为堰板的总长度。当传统活性污泥工艺的二沉池 采用三角堰出水时，一般qw控制不大于1.7L/（s? m）。否 则，应增加二沉池投运数量。2 排泥与污泥回流工艺的运行控制与管理（1）活性污泥系统排泥及污泥回流 控制周期处理厂入流污水的水质水量及环境因素时时刻刻都 处于动态变化之中，要使出水水质保持稳定，就必须对活 性污泥系统进行调控，在实际运行中按一定时间间隔就应 对工艺进行调整。 回流的作用是补充曝气池流出的活性污泥，当入流 水质水量变化时，也希望能随时调整回流比。但污水在活 性污泥系统中一般停留8h以上，对回流比进行某种调节之 后，其效果可能要几小时之后才能发挥出来。一般情况下， 每月之内可保持恒定的回流比。在运行管理中，回流比作 为应对突发情况的一种暂时手段是很有用的。例如当发现 二沉池泥水界面突然升至很高时，可迅速增大回流比，将 泥水界面降下来，保证不造成污泥流失。然后再分析原因， 寻找其他措施，待问题解决之后，再将回流比调回原值。 回流比虽可长期保持恒定，但必须每天检查其是否合理， 如不合理，可随时做调整。排泥操作对活性污泥系统的功能及处理功效影响很 大，但这种影响很慢。例如，通过调节排泥量控制活性污 泥中丝状菌微生物的过度繁殖，其效果一般要经过2～3倍 的污泥龄之后才能看出来。如当污泥龄为5d时，要经过 10～15d才能观察到调节排泥量所带来的控制效果。但排 泥量的多少，应利用F/M或SRT值每天进行核算。 综上所述，正常运行时曝气系统应实时控制；回流 比可在较长的时段内维持恒定，但应每天检查核算；排泥 量亦可在较长的时段内维持恒定，但应每天核算。当进入 污水流量发生变化或水质突变时，应随时采取控制对策， 或重新进行运行调度。（2） 回流污泥系统的控制1）回流系统控制方式回流系统的控制有三种方式：保持回流量Qr恒定；保持回流比 R恒定；定期或随时调节回流量Qr及回流比R，使系统状态处于最佳。 目前，有相当多的处理厂运行中保持回流量Qr不变，但应认识这 只适应于入流污水量Q相当恒定或波动不大的情况。如Q变化较大， 会出现一系列的问题，因为Q变化会导致活性污泥量在曝气池和二沉 池内的重新分配。当Q增大时，部分曝气池的活性污泥会转移到二沉 池，使曝气池内MLSS降低，而实际此时曝气池内需要更多的MLSS 去处理增加了的污水，MLSS的不足会严重影响处理效果。二沉池内 污泥量增加会导致泥位上升，造成污泥流失，同时，Q增加导致二沉 池水力负荷增加，进一步增大了污泥流失的可能性。Q减小时，部分 活性污泥会从二沉池转移到曝气池，使曝气池MLSS升高，但此时曝 气池实际上并不需要太多的MLSS，因为入流污水量减少，进入曝气 池的有机物也减少了。保持回流量Qr恒定，能允许入流污水量在多大范围内 变化，取决于很多实际因素，如入流BOD5、二沉池与曝 气池容积之比及污泥的沉降性能。运行人员应摸索出本厂 允许的入流污水量的波动幅度，在允许范围内尽量不调节 回流量。如果保持回流比恒定，在剩余污泥排放量基本不 变的情况下，可保持MLSS、F/M以及二沉池泥位Ls基本 恒定，不随入流污水量Q的变化而变化，从而保证相对稳 定的处理效果。 最后一种方式是定期或随时调节回流比和回流量， 保持系统始终处于最佳状态。这种方式是活性污泥稳定运 行最理想的控制方式，但操作量较大，一些处理厂实施较 困难。 不管哪种控制方式，都需要确定合适的回流量或回流 比。回流量及回流比的确定或调节有以下几种方法：②按照沉降比调节回流量或回流比 假设沉降试验基本上与二沉池沉降一致，则由测得的 SV30值可以计算回流比，用于指导回流比的调节。回流比与 沉降比之间存在以下关系：SV30 R? (18 ? 16) 100 ? SV30为使SV30充分逼近二沉池内的实际状态，式中的SV30尽 量采用SSV30，即搅拌状态下的沉降比，提高回流比控制的 准确性。①按照二沉池的泥位调节回流比 应根据具体情况选择一个合适的泥位Ls和污泥层厚度 Hs。泥层厚度一般应控制在0.3～0.9m之间，且不超过泥 位Ls的1/3。然后调节回流污泥量，使泥位Ls稳定在所选 定的合理值。增大回流量Qr，可降低泥位，减少泥层厚度； 反之，降低回流量可增大泥层厚度。应注意调节幅度每次 不要太大，如调节回流比，每次不要超过5％。具体每次 调多少，多长时间以后调节下一次，应根据本厂实际情况 决定。 一般情况下，入流污水量一天之内总在变化，泥位也 在波动，为稳妥起见，应在每天的流量高峰，即泥位最高 时，测量泥位，并以此作为调节回流比的依据 。③按照回流污泥及混合液的浓度调节回流比 可用回流污泥浓度RSS和混合液污泥浓度MLSS指导 回流比R的调节。R与RSS及MLSS的关系如下：MLSS R? (18 ? 17) RSS ? MLSS该法只适用于低负荷工艺，即入流SS不高的情况下， 否则会造成误差。 ④依据污泥沉降曲线调节回流比 易沉污泥达到最大浓度所需时间短，反之沉降性能差 的污泥需要较长的时间。回流比的大小，直接决定二沉池 内的沉降浓缩时间。对于某种污泥，如果调节回流比使污 泥在二沉池内的停留时间恰好等于该种污泥通过沉降达到 最大浓度所需的时间，则此时回流污泥浓度最高。沉降曲 线的拐点处对应的沉降比，即为该种污泥的最小沉降比。上述各种方法各有优缺点。根据泥位调节回流比，不 易造成泥位升高而使污泥流失，出水SS较稳定，但回流 污泥浓度RSS不稳定。按照SV30调节回流比，操作非常 方便，但当污泥沉降性能不佳时，不易得到高浓度的RSS， 使回流比R比实际需要值偏大。按照RSS和MLSS调节回 流比，由于要分析RSS和MLSS，比较麻烦，可作为回流 比的一种校核方法。用沉降曲线调节回流比简单易行，可 获得高的RSS，同时使污泥在二沉池内停留时间最短；该 法尤其适于硝化工艺及除磷工艺。 在运行管理中，上述几种方法可以联合使用。例如按 照沉降曲线确定回流比，并经常用MLSS和RSS校验，另 外还应经常观测泥位，防止泥位太高，造成污泥流失。2）污泥回流的控制原理 污泥回流控制的主要目标是保证活性污泥过程的稳定 性。对过程的任何不利扰动有可能使二沉池的固液分离效 率下降，直接导致出水水质下降。二沉池分离效率反过来 又影响回流污泥的形态和密度。对过程的扰动还会影响微 生物的生长速率，从而影响废弃污泥浓缩池的固体的数量。 如前述控制方法有多种，各有优缺点。在此以根据泥 位调节回流比介绍控制原理。若通过二沉池污泥总量进行 污泥回流控制，则主要内容是测量污泥层的高度或厚度， 并通过污泥回流来维持适当的污泥层高度或厚度。可使用 安装在二沉池内不同深度的若干气升泵或重力流量管，或 光电污泥层测量仪来测量污泥层厚度。污泥层的厚度一般应控制在0.3～0.9m之间，且不超过 泥位Ls的1/3。若污泥层厚度增加，其原因可能是曝气池 内活性污泥浓度过高，或二沉池沉淀效率下降，或污泥废 弃系统堵塞。为了改善污泥的沉降性能或去除处理系统的 过量污泥，需进行较长时间的调整。 对污泥层高度的测量应在每天的同一时间进行或连续 进行，最好是在每天的最大流量期间。在每天对污泥层测 量恒定后，才考虑是否要调整污泥回流比。只要活性污泥 过程工作正常，污泥回流速率的调整只需要偶尔进行。 污泥回流控制系统所需仪器有：MLSS测定仪；回流 污泥电磁流量计；回流污泥SS光学测定仪；二沉池底流 电磁或超声测定仪；污泥层高度光学、超声或气升测定仪； TOC测定仪；回流污泥湿井开关；变速泵；阀门；开关控 制器；PID流量控制器；污泥层高度控制器；报警器。（3） 剩余污泥的控制1）剩余污泥的控制方式 活性污泥系统每天都要产生一部分活性污泥，使系统 内总的污泥量增多。要使总的污泥量基本保持平衡，就必 须定期排放一部分剩余活性污泥。事实上，排泥是活性污 泥工艺控制中最重要的一项操作。通过排泥量的调节，可 以改变活性污泥中微生物种类和增长速度、需氧量和污泥 的沉降性能，因而可以改变系统的功能。 当入流水质水量及环境因素发生波动，活性污泥的工 艺状态也将随之变化，因而处理效果不稳定。通过排泥量 调节，可以克服以上的波动或变化，保持处理效果的稳定。 有以下几种控制排泥方法。①用MLSS控制排泥 用MLSS控制排泥系统指在维持曝气池混合液污泥浓 度恒定的情况下，确定排泥量。首先根据实际工艺状况确 定一个最佳的MLSS值。传统活性污泥工艺的MLSS一般 在mg/L之间。当实际MLSS比要控制的MLSS 值高时，应通过排泥降低MLSS值。排泥量可用下式计算：Vm ? (MLSS ? MLSS 0 ) ? Va / RSS (18 ? 18)一般来说，活性污泥工艺是一个渐进过程，在控制 总的排泥量前提下，每次尽量少排勤排，如有可能，应连 续排泥。这种排泥方法比较直观，易于理解，实际上很多 处理厂都用这种方法，但该法仅适于进水水质水量变化不 大的情况。有时这种方法容易导致误操作。例如，当入流 BOD5增加30％时，MLSS必然上升，此时如果仍通过排 泥保持恒定的MLSS值，则实际上使污泥负荷增加了一倍， 会导致出水质量严重下降。②用F/M控制排泥 F/M中的F一般无法人为控制，只能控制曝气池中的微生物量M。 如果不改变曝气池投运数量，则问题就变成控制曝气池中的污泥浓度。 但该方法不是单纯将污泥浓度保持恒定，而是通过改变污泥浓度，使 F/M基本保持恒定。排泥量计算如下：MLVSSVa ? BOD i ? Q /( F / M ) Vw ? (18 ? 19) RSS式中Va为曝气池容积；BODi为入流污水的BOD5；RSS为回流污 泥浓度。 当入流污水水质波动较大时，应尽量采用这种排泥方法。使用这种 方法的关键是根据本厂的特点，确定合适的F/M值。F/M值可根据污 水的温度做适当调整，当水温高时，F/M值可高些。当入流工业废水 中难降解物质较多时，F/M应低一些。实际运行控制中，一般是控制 在一段时间内，可根据情况做些小的调整。计算F/M时，要用到入流的BOD5，采用该法排泥时， 应能快速测得入流污水的有机负荷。另外，计算F/M时， 必须有MLVSS值，该值测定较麻烦，可以利用MLSS和 MLVSS之间的相关关系，用MLSS来估算MLVSS值。 ③用SRT控制排泥 用SRT控制排泥，是一种最可靠准确的排泥方法。这 种方法的关键是正确选择SRT和准确地计算系统内的污泥 总量MT。应根据处理要求、环境因素和运行实践综合比 较分析，选择合适的泥龄SRT作为控制排泥的目标。一般 来说，保证处理效果前提下，温度较高时，SRT可小一些； 当污泥的可沉性能较差时，有可能是由于泥龄太小。SRT 越大，利用呼吸试验测得的耗氧速率SOUR越小。通过生 物相观察，会发现不同的SRT对应着不同的优势指示生物。严格讲，系统中的污泥总量包括曝气池的污 泥量、二沉池的污泥量和回流污泥系统的污泥量。 一般情况下，计算MT时均可忽略回流系统中的污 泥量。实际上，很多处理厂在用SRT控制排泥时， 仅考虑曝气池内的污泥量，即MT＝Ma，此时有：式中的Mw为每天排放的干污泥量。若从回 流系统中排泥，则：（Qw为排放的污泥体积流量； RSS为回流污泥浓度。）；Me为二沉池出水每天 带走的干污泥量，Me计算：。综合以上各式，每 天的污泥排放量应为：Qw ? SS MLSS Va ? ? e ? Q(18 ? 21) RSS SRT RSSSRT ?Ma (18 ? 20) Mw ? Me一些处理厂经常不考虑二沉池出水带走的污泥量Me， 实际上，这部分污泥量占排泥量的比例不容忽视。 上述方法计算简单，使用方便，但仅适用于入流污水 量波动不大的情况。当入流污水量波动时，如果回流比保 持恒定，则污泥量将在曝气池和二沉池中随污水量的波动 处于动态分配，此时MT计算考虑二沉池的污泥量，即： MT=Ma+Mc。 SRT的计算公式为：Ma ? Mc SRT ? (18 ? 22) Mw ? MeMc计算如下：Mc ?MLVSS ? RSS ? Ac ? H s (18 ? 23) 2由此可得每天的污泥排放量：Qw ? MLSS Va MLSS ? RSS H s ? Ac SS e ? ? ? ? ? Q(18 ? 24) RSS SRT 2 ? RSS SRT RSS用SRT控制排泥的实际操作中，可以采用一周或一个月内SRT的平 均值。保持一周或一月内SRT的平均值基本等于在要控制的SRT值的前 提下，可在一周或一月内作些微调。例如，要使一周的SRT平均值控制 在8d，可以在周一至周五多排泥，周六和周日可以少排泥。当通过排泥 改变SRT时，应逐渐缓慢地进行，一般每次不要超过总调节量的10％。 否则不但达不到调控目标，还有可能使得系统紊乱失衡，甚至整个活性 污泥系统被破坏。④用SV30控制排泥 SV30既反映污泥的沉降浓缩性能，又反映污泥浓度的 大小。当沉降性能较好时，SV30较小。当污泥浓度较高 时，SV30较大，反之则较小。当测得污泥SV30较高时， 可能是污泥浓度增大，也可能是沉降性能恶化，不管是哪 种原因，都应及时排泥，降低SV30值。采用该法排泥时， 也应逐渐缓慢进行，一次排泥不能太多。如通过排泥要将 SV30由50％降至30％时，可利用一周的时间逐渐实现， 每天少排一部分泥，SV30逐渐逼近30％。 上述几种常用的排泥方法都各有利弊，都有其特殊的 适用条件。实际运行中，可根据本厂的实际情况选择以一 种方法为主，但不排除兼用其他方法。例如，采用SRT控 制排泥时，也应经常核算F/M值，经常测定SV值。当采用 F/M控制排泥时，也应经常核算SRT值。2）剩余污泥控制的原理不同形式的活性污泥过程都会产生一部分过量的污泥，必须被废 弃。废弃污泥的出口可以设在某二沉池的底流，或污泥回流泵井，或 单独废弃污泥井，有时可直接从一个或若干个曝气池废弃。在实际生 产中，污泥的废弃通常是从回流污泥中排出一部分来实现的，被排出 的污泥被送至浓缩设施，然后送往消化池。 活性污泥过程负荷变化对污泥废弃的影响与对污泥回流的影响相 同。当微生物细胞的合成受到影响，为了保持处理过程的稳定时，需 要调整剩余污泥排出速率。负荷变化对污泥废弃速率控制的影响，要 小于对污泥回流控制的影响，因为污泥停留时间是以天计，而液体的 停留时间是以小时计。剩余污泥的单位一般是每日的污泥排放量。 剩余污泥的排出可以是间歇式，也可以是连续式。以MLVSS控制 剩余污泥排出为例，所需仪器有:电磁或超声剩余污泥流量计；光学剩 余污泥悬浮固体测定仪；光学、超声或气升污泥层高度仪；出水SS 测量仪；TOC测量仪；变速泵；阀门；泵转速控制器；剩余污泥流量 计算器；报警器。3 曝气系统的运行控制与管理 （1） 曝气系统曝气有两个目的：第一，为微生物代谢和污染物氧化 提供所需的氧气；第二，起到搅拌混合作用，使污泥维持 悬浮状态并均匀分布。供氧可以通过鼓风曝气和机械曝气 来完成。鼓风曝气中，压缩空气通过淹没式的曝气头以上 升气泡的形式进入混合液；机械曝气中，混合器剧烈地搅 动水面，使得氧气通过气液传质进入水中。 鼓风曝气系统的压缩空气一般通过多孔曝气头、穿孔 曝气装置、水射器或静态混合器进入曝气池。多孔曝气头 和穿孔管曝气适用与推流式的曝气池，这种曝气池有较长 的廊道和较小的过流断面。一般曝气头被安放在曝气池一 侧的底部，这样不断上升的气泡可以使池内的水形成环流， 使悬浮固体维持悬浮状态。曝气池池深一般为5～7.5m， 宽深比对于曝气池的混合效果也非常重要。如果宽深比不合适，可能在池中形成死区，造成污泥 沉淀。宽深比一般在1.0：1～2.2：1之间，其中1.5：1最 常见。静态混合器和水射器更适用于完全混合系统。 机械曝气机一般分为四种类型：低速射流式、高速轴 流式、水平旋流式和吸入式。通常活性污泥法中使用低速 射流式曝气方法。它有一个大的涡轮，通常旋转速度为 20～100r/min。低速射流式曝气器有较好的传氧速率、混 合能力和可靠度。通常对方形和环形的曝气池有较好的效 果，每池只需一个曝气器即可。在大规模的池子中，也可 同时用多个曝气器；这种情况下池子的长宽比是单池的倍 数，每个曝气器服务一个方形区域。（2） 曝气系统的控制传统活性污泥工艺采用的是好氧过程，因而必须供给 活性污泥充足的溶解氧。根据活性污泥运行调度情况，对 曝气系统可以进行所谓的实时控制，使曝气池混合液的 DO值时时刻刻维持在所要求的数值。很多处理厂一般都 设有DO自动控制系统，一旦DO偏离设定值通过调节曝气 量，可在几分钟或十几分钟之内使DO恢复到设定值。 1）鼓风曝气系统的控制 鼓风曝气系统的控制参数是曝气池污泥混合液的溶解 氧DO值，控制变量是鼓入曝气池内的空气量Qa。曝气量 越多，混合液的DO值也越高。传统活性污泥工艺的DO值 一般控制在2mg/L左右。DO控制在多少，与污泥浓度 MLVSS以及F/M有关。一般说，F/M较小时，MLVSS较高， DO值也应适当提高。一些处理厂控制曝气池出口混合液 的DO值大于3mg/L，以防止污泥在二沉池内厌氧上浮。 当维持DO值不变时，曝气量Qa的变化主要取决于入流污 水的BOD5，BOD5越高，Qa越大。大型污水处理厂一般都采用计算机控制系统自动调节Qa， 保持DO恒定在某一值。Qa的调节可通过改变鼓风机的投运 台数以及调节单台鼓风机的风量来实现，小型处理厂则一般 人工调节。目前，供氧量与曝气量在各种工艺条件下的计算 已有成熟的方法，但较复杂。在运行控制中，可用下式估算：Qa ? f 0 ? ( BOD i ? BOD e ) ? Q (18 ? 25) 300 E a式中，BODe为出水中BOD5；f0为好氧系数，（F/M＝ 0.2～0.4 kgBOD/（kgMLSS? d）时，f0取1.0； F/M＜0.15 kgBOD/（kgMLSS? d）时，f0取1.1～1.2）；Ea为曝气效率 （对微孔扩散系统，Ea一般在7%～15％之间）。有时虽然DO值维持不变，但曝气量不能满足混合需要， 造成污泥沉淀。为满足混合要求，使活性污泥保持悬浮状 态，每平方米曝气池面积曝气量一般应大于2.2m3/h，实 际运行中应注意核算。 2）表面曝气系统的控制 表面曝气系统是通过调节转速和叶轮淹没深度调节曝 气池混合液的DO值。具体调节规律因设备而异。同鼓风 机系统相比，表曝系统的曝气效率受入流水质、温度等因 素的影响较小。为满足混合要求，控制输入每平方米混合 液中的搅拌功率大于10W，否则极易造成污泥沉积。 3）溶解氧DO和风机控制原理DO的自动控制包括鼓风压力和氧的溶解两个独立的控 制回路。将曝气池DO浓度作为第一受控变量、以空气流 量作为第二受控变量的独立的多级控制系统可有效地用于 DO控制。一个缓慢作用控制器将测量获得的DO浓度与设 定浓度进行比较，发出加大或减小风量的指令。风机的风 量通常由流量控制器控制， 该控制器的设定值则周期性地由缓慢反应溶解氧控制 器来调节。 控制系统所需仪器为：DO探头；曝气空气流量传感器； 曝气头压力传感器；风机流量传感器；曝气头温度传感器； 蝶阀；PID控制器（DO、空气流量、压力控制）；顺序逻 辑控制器；风机报警器和DO浓度报警器。（3） 曝气系统运行维护与管理1）空气扩散器的维护和管理 污水处理厂采用的曝气设备多种多样，但绝大多数处 理厂，尤其新建厂经常采用主要有三类：陶瓷微}