生化处理中的合建式曝气池

合建式曝气沉淀池概述

活性污泥法处理污水时，将生物反应(即曝气)部分与沉淀部分合建在一个构筑物中的称为完全混合型合建式曝气池，简称合建式曝气池。其充氧方式采用表面曝气充氧，也可以采用鼓风曝气充氧。

活性污泥法净化污水机理简述
(1)完全混合型活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体利用好氧菌氧化分解污水中有机污染物质的污水净化方法。活性污泥法的处理构筑物主要包括生物反应池(即曝气池)和二次沉淀池。活性污泥颗粒表面积很大，对污水中的有机污染物具有很强的吸附和氧化分解能力。当污水和回流污泥进入合建式曝气池的曝气区时，立即就与池内原有的混合液以最快的速度充分而彻底的混合，经吸附、分解、沉淀后使污水得以净化。它具有以下优点：
①耐受水质冲击
污水进入曝气池后立即得到稀释，曝气时间越长，稀释倍数越大。进水负荷的变化对活性污泥的影响较小，具有一定的耐冲击性。
②池内水质较均匀
曝气池内活性污泥含量和质量各部位都趋于一致，每点的工作情况基本相同。
③池内各点需氧量相同
由于池内各点的水质和活性污泥浓度是一致的，各点的需氧量也一致，因而可以均匀供氧。
④提高污泥负荷
池内污泥回流比大，相对地提高了容积负荷，减少了曝气池的容积和基建费用。
合建式曝气池也存在着一些比较明显的缺点：由于是连续的边进水边混合边出水运行，因此，出水中难免夹带部分未经彻底处理的污水，从而影响出水水质。影响这一现象的主要因素是曝气时间，因此，设计时应认真考虑。
活性污泥
活性污泥是污水处理过程的主要功能成分。其符号为MLSS。它由四部分组成：具有活性的微生物；由污水带入而吸附在活性污泥上的不能被微生物分解的有机物；微生物自身氧化的代谢物；无机物。前三项组成了挥发性的污泥浓度，一般用符号MLVSS表示。第四项为活性污泥的灰分，约占MLSS的15%-25%。活性污泥净化污水起主导作用的是具有活性作用的微生物，微生物中能起净化污水作用的又是其中的细菌，大量细菌构成了絮凝体，即菌胶团，因为菌胶团的絮凝性能最好，沉降作用也最强。菌胶团中主要是丝状菌，它的净化能力很强。但往往运行一段时间后，由于丝状菌大量的繁殖又会导致污泥膨胀。
对活性污泥的要求有以下两点：
①活性污泥的活性要好，而且灰分要少，吸附能力要强；
②活性污泥应具有良好的凝聚及沉降性能。
活性污泥净化污水的机理
活性污泥处理污水必须具备四个基本条件：有足够的活性污泥；充足的供氧量；污水中有足够的有机物；足够量的营养物质。
活性污泥净化污水过程共分为三个阶段：第一阶段为吸附污水中有机物；第二阶段是在生物酶的作用下氧化含C物质；第三阶段氧化含N物质。一般当曝气时间不长时，只能完成第一第二阶段，因含N的有机物氧化还原过程中电位较高，较难在短时间内氧化。
活性污泥中的细菌分解污水中有机物主要是靠其中的酶，酶在细胞内进行催化作用称为内酶。也可以透过细胞壁作用于细胞外的物质称为外酶。酶有专一性，即一种酶只能对某一种物质或某一类物质发生作用。细菌的细胞壁有半渗透性，污水中的溶解物质遇到细菌，这些物质就被吸收进细胞内，通过细胞内酶的作用，迅速完成氧化合成等一系列反应。如果细菌遇到污水中的固体物质就分泌出外酶，把吸附在细胞周围的固体物质转化成溶解物质，再渗入细胞内在内酶作用下进行氧化合成反应。这样周而复始的循环过程，既净化了污水又繁殖了细菌，因此污水通过生化处理，污水中的一部分有机物将被无机化，并释放出细菌生长和活动所需要的能量。而另一部分有机物转化为生物所必要的营养质，合成为新的原生质，于是细苗便逐渐长大分裂，产生更多的细菌。当然这一过程还取决于污水中有机物的多少，有机物较多时细菌增加较快。如果有机物不足时，一部分有机物将自身氧化而死亡，细菌总
量将减少。
在生物化学反应过程中，有机物的氧化、合成新细菌及细菌自身氧化，可用下面三个化学方程式表示：
①有机物氧化
有机物+O2-酶→CO2+H2O+热能
②合成新细菌
有机物+O2+NH3-酶→新细菌+CO2+H2O+热能
③细菌的自身氧化
细菌+O2-酶→NH+H2O+NH3+热能
这三个过程在曝气区内不断交替的进行，从而表明活性污泥法特别适用于处理污水中的溶解和胶体有机物，但对于去除污水中含N的有机物成分，因厌氧几乎不存在和曝气时间较短而处理程度较低。
活性污泥的食物多来自于污水中有机物如污水中的氨氮和磷等成分，否则需要向污水中掺入生活污水或者根据水质要求掺入一定量的氮肥或磷肥。
有机物的氧化，细菌的合成以及细菌自身的氧化都离不开氧，合建式曝气系统的供氧全由人工供给，介绍的合建式曝气系统均采用表面曝气机哄氧。
圆形合建式曝气沉淀他的工艺流程
污水由池底进入曝气区与回流污泥的混合液充分而迅速地混合，然后在表面曝气机充氧的同时将进水和原有的混合液混合并提升，经回流窗通过导流室进入沉淀区进行泥水沉淀分离，沉淀分离出的水上升至沉淀区顶部的周边出水堰，溢流入出水槽后集中排放。
沉淀于池底部的污泥，沿回流缝流入曝气区底部，大部分污泥经提升与原混合液混合重新进入再次的运行，而剩余的污泥则排至池外。圆形合建式曝气沉淀池工艺流程见图4-1。
圆形合建式曝气沉淀池将曝气反应与沉淀分离两部分合建在一个构筑物内，布置紧凑流程短，有利于新鲜污泥及时回流，确保污泥活性好，又可以省去污泥回流设备。

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