曝气系统的能耗相当大，对曝气
系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备
的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,又称谓射流曝气和鼓风机曝气系统[1],第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法,称谓机械曝气
系统.微孔曝气，曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理
厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器
混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理. 迄今为止，在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特的运行方式。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麦弗逊式独立悬架
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。
继电器封装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回油阀
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
游戏棋回流比(%) 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免充气内胎 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。
应用系统运维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。
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