活性污泥降解污水中有机物的过程 生物吸附区 沉淀表层 噪气过程 图3-19污水与污泥混合曝气后 BOD的变化曲线 对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分析得到结论 残留在废 物不瓷利用的有轨物 水中的有 生物能利用的有机物 水 有 微生物能利用而尚未 利用的有机物 吸附量 去除的有 微生物不能利用的有 机物 机物 微生物已利用的有机 增殖的微生物体 物「氣化和合成 氣化产物
16 活性污泥降解污水中有机物的过程 对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分析得到结论 废 水 中 的 有 机 物 残留在废 水中的有 机物 从废水中 去除的有 机物 微生物不能利用的有机物 微生物能利用的有机物 微生物能利用而尚未 利用的有机物 微生物不能利用的有 机物 微生物已利用的有机 物（氧化和合成） （吸附量） 增殖的微生物体 氧化产物
曲线①反映污水中有机 物的去除规律; 曲线②反映活性污泥利 用有机物的规律 曲线③反映了活性污泥 吸附有机物的规律 气时间/h 这三条曲线反映出,在曝气过程中 A污水中有机物的去除在较短时河(图中是5h左右)内就基本完 成了(见曲线①) B:污水中的有机物先是转移到(吸附)污泥上(见曲线③) 然后逐渐为傲生物所利用(见曲线②) C:吸附作用在相当短的时间(图中是45mn左右)内就基本完 成了(见曲线③ D:微生物利用有机物额过程比较缓慢(见曲线②)。 第二节 气体传递和曝气池
17 曲线①反映污水中有机 物的去除规律； 曲线②反映活性污泥利 用有机物的规律； 曲线③反映了活性污泥 吸附有机物的规律。 这三条曲线反映出，在曝气过程中： A:污水中有机物的去除在较短时间( 图中是5h左右)内就基本完 成了（见曲线①）； B:污水中的有机物先是转移到（吸附）污泥上（见曲线③）， 然后逐渐为微生物所利用（见曲线②）； C:吸附作用在相当短的时间（图中是45min左右）内就基本完 成了（见曲线③）； D:微生物利用有机物额过程比较缓慢（见曲线②）。 第二节 气体传递和曝气池
构成活性污泥法的三个要素 是引起吸附和氧化分解作用的微生物,也就 是活性污泥; 是废水中的有机物,宅是处理对象,也是微 生物的食料; 三是嵱解氧,没有充足的嵱解氧,好氧微生物 既不能生存也不能发挥氧化分解作用。 匚Fck扩散定律 物质从一相传递到另一相的过程称为传质过程,曝气过程中 空气或纯氣中的氧从气相传递到液相中,亦是个传质过程,传 质过程主要借助于扩散过程完成。 扩散过程的推动力是扩散面两側物质存在着浓度差,使得物 质分之由浓度较高一側向着较低一側扩散。 扩散过程中单位路程长度上的浓度变化值,称之为浓度梯 度,浓度梯度大小影响着扩散速率: Fick扩散定律 vd:物质的扩散速度;D扩散条数
18 构成 活性污泥法的三个要素 一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就 是活性污泥； 二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微 生物的食料； 三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物 既不能生存也不能发挥氧化分解作用。 Fick扩散定律 物质从一相传递到另一相的过程称为传质过程，曝气过程中 空气或纯氧中的氧从气相传递到液相中，亦是个传质过程，传 质过程主要借助于扩散过程完成。 扩散过程的推动力是扩散面两侧物质存在着浓度差，使得物 质分之由浓度较高一侧向着较低一侧扩散。 扩散过程中单位路程长度上的浓度变化值，称之为浓度梯 度，浓度梯度大小影响着扩散速率： dX dC Fick扩散定律： vd = −D Vd:物质的扩散速度；D扩散系数
匚Fik扩救定律 dM/ dt 如果Ⅴd写成: dM/dt dM 所 M:时间t内通过界面扩散的物质数量; A:界面面积 Turbulent flow Turbu lent flow Transter 气体传递原理 双膜理论 Liquid 曝气充氧过程中气体 分子从气相转移到液相, 必须经过气液两相界面 Turbulet flow Turbulent flow 界面两側存在着气膜和液 膜,氧通过这两层膜的传 Transter 递过程用双膜理论来解 Gas phase -y Liquid phase 双膜理论由Lews和| Whitman1924年创立
19 M：时间t内通过界面扩散的物质数量； A：界面面积 如果Vd写成： A dM dt vd = 即： dX dC D A dM dt = − dX dC D A dM dt = − 所以： dX dC DA dt dM = − Fick扩散定律 气体传递原理： 双膜理论 曝气充氧过程中气体 分子从气相转移到液相， 必须经过气液两相界面， 界面两侧存在着气膜和液 膜，氧通过这两层膜的传 递过程用双膜理论来解 释。 双膜理论由Lewis和 Whitman1924年创立
气体传递原狸:双朕理论」 双膜理论的基本论点 1.气液两相界面附近存在着作层流运动的气膜和液膜,主体流动 情况影响着膜的厚度; 2.两膜以外的气、液相主体中,流体充分湍动,组分物质浓度均 匀,不存在浓度差,也没有任何传质阻力,整个传质过程阻力仅 存在于气液两层层流膜 3气液两相界面上物质浓度相平衡,界面上无阻力。 因为氧是一种难嵱气体,解度小,故传质阻力主要在于漩 膜,可以认为气相主体与界面之间的氧分压差值很小 同肘因为液膜厚度很小,Ci与C之间可按直线变化考虑,即 dc Ci dX 气体传递原理:双膜理论 dc Ci-C dM DA d S dM C =-DA-= DA dt dX 设液相主体的体积为V,除上式 dM/dt D A (C,-C o KLE(C-C 用K,=K 上式写成 C 20
20 气体传递原 理：双膜理论 双膜理论的基本论点： 1.气液两相界面附近存在着作层流运动的气膜和液膜，主体流动 情况影响着膜的厚度； 2.两膜以外的气、液相主体中，流体充分湍动，组分物质浓度均 匀，不存在浓度差，也没有任何传质阻力，整个传质过程阻力仅 存在于气液两层层流膜； 3.气液两相界面上物质浓度相平衡，界面上无阻力。 因为氧是一种难溶气体，溶解度小，故传质阻力主要在于液 膜，可以认为气相主体与界面之间的氧分压差值很小； 同时因为液膜厚度很小，Ci与C之间可按直线变化考虑，即： l Ci C dX dC δ − − = 气体传递原理：双膜理论 将 l Ci C dX dC δ − − = 代入 dX dC DA dt dM = − 得 l Ci C DA dX dC DA dt dM δ − = − = 设液相主体的体积为V，除上式： ( ) C C V D A V dM dt i l = − δ 用 ( ) C C V A K dt dC = L i − V A KLa = KL 上式写成 K ( ) C C dt dC = La i −