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。 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%；
6
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0.2?0.4 0.2?0.6 0.2?0.4 (kgBOD5/kgMLSS.d) 容积负荷(kgBOD35/m.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0.2?0.6 0.05?0.15 1.5?5.0 (kgBOD5/kgMLSS.d) 容积负荷(kgBOD35/m.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 3000?6000 200?500 再生池4000?10000 MLVSS(mg/l) 吸附池800?2400 2400?4800 160?400 再生池3200?8000 回流比(%) 25?100 75?100 5?15 曝气时间HRT(h) 吸附池0.5?1.0 18?48 1.5?3.0 再生池3?6 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0.4?1.0 1.0?1.2 (kgBOD5/kgMLSS.d) 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
7
回流比(%) 曝气时间HRT(h) 溶解氧浓度DO(mg/l) SVI(ml/g) BOD5去除率(%)
二、曝气池的型式与构造
1、曝气池的类型
25?50 1.5?3.0 6?10 30?50 75?95 40?80 1.0?2.0 85?90 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??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。
2、曝气池的流态
① 推流式曝气池
② 完全混合式曝气池
③ 循环混合式曝气池：??氧化沟
3、曝气池的构造
曝气池在构造上应满足曝气充氧、混合的要求，因此，曝气池的构造首先取决于曝气方式和所采
用的曝气装置。
第三节 活性污泥法的反应动力学原理及其应用
活性污泥法反应动力学可以定量或半定量地揭示系统内有机物降解、污泥增长、耗氧等作用与各项设计参数、运行参数以及环境因素之间的关系。
它主要包括：① 基质降解的动力学，涉及基质降解与基质浓度、生物量等因素的关系；② 微生物增长动力学，涉及微生物增长与基质浓度、生物量、增长常数等因素的关系；③ 还研究底物降解与生物量增长、底物降解与需氧、营养要求等的关系。
在建立活性污泥法反应动力学模型时,有以下假设：① 除特别说明外，都认为反应器内物料是完全混合的，对于推流式曝气池系统，则是在此基础上加以修正；② 活性污泥系统的运行条件绝对稳定；③ 二次沉淀池内无微生物活动，也无污泥累积并且水与固体分离良好；④ 进水基质均为溶解性的，并且浓度不变，也不含微生物；⑤ 系统中不含有毒物质和抑制物质。
一、活性污泥反应动力学的基础——米—门公式与莫诺德模式
1、米—门公式
Michaelis—Menton提出酶的“中间产物”学说，通过理论推导和实验验证，提出了含单一基质单一反应的酶促反应动力学公式，即米—门公式：
??
vmaxSKm?S
8
式中：v——酶促反应中产物生成的反应速率； vmax——产物生成的最高速率；
Km——米氏常数（又称饱和常数，半速常数）；
S——基质浓度。
中间产物学说：E?S?ES?E?P
米门公式的图示：
v=vmax
vmax vv?max 2
2、莫诺德模式
① 莫诺德模式的基本形式：
Monod于1942年和1950年曾两次进行了单一基质的纯菌种培养实验，也发现了与上述酶促反应类似的规律，进而提出了与米门公式想类似的表达微生物比增殖速率与基质浓度之间的动力学公式，即莫诺德模式：
O Km S ??式中： ??dx?max?SKs?S
?dt?/x——微生物的比增殖速率，kgVSS/kgVSS?d；
?max——基质达到饱和浓度时，微生物的最大比增殖速率， S——反应器内的基质浓度，mg/l； Ks——饱和常数，也是半速常数。
随后发现，用由混合微生物群体组成的活性污泥对多种基质进行微生物增殖实验，也取得了符合这种关系的结果。
可以假定：在微生物比增殖速率与底物的比降解速率之间存在下列比例关系：
??v
Smax则与比增殖速率相对应的比底物降解速率也可以用类似公式表示，即： ???dsdtKS?S
式中： v??()x——比底物降解速率（kgBOD5kgVSS?d）；
vmax——底物的最大比降解速率； S——限制增殖的底物浓度；
9
Ks——饱和常数。
对于废水处理来说，有机物的降解是其基本目的，因此上式的实际意义更大。
② 莫诺德模式的图示：
③ 莫诺德方程式的推论：
1) 在高底物浓度的条件下，即S>>Ks，呈零级反应，则有：
???max ， ?? ??dSdt??max?max
X?K1X
2) 在低底物浓度的条件下，即S< ???SmaxK?KS ??2dSdt?K2XS 二、Lawrence—McCarty模式： 1、 有关基本概念： ① 微生物比增殖速率： ??( ② 单位基质利用率： q?(dSdtdSdt)u)X X ③ 生物固体平均停留时间（又称细胞平均停留时间，在工程上习称污泥龄）： 在反应系统内，微生物从其生成开始到排出系统的平均停留时间；也可以说是反应系统内的微生物全部更新一次所需要的平均时间；从工程上来说，就是反应系统内微生物总量与每日排放的剩余污泥量的比值，以?c表示，单位为d，即： ?c?V?X?x 式中:?x——每日增殖的微生物量，稳态运行时，就是每日排放的剩余污泥量。 因此： ?c?V?XQw?Xr?(Q?Qw)?Xe?Q?Xi 10