本期問題：推流式活性汙泥法，階段曝氣，漸減曝氣，為什麼效率更高？
今天和水友們討論這樣一個問題：“推流式活性汙泥法系統中，為什麼階段曝氣法、漸減曝氣法的處理效果要優於傳統曝氣法”，開說之前，我們先來看一下什麼叫推流式活性汙泥法以及、漸減曝氣法、階段曝氣法。
01 推流式活性汙泥法
汙水從生化反應池的一端流入，在後續水流的推動下，沿池長方向流動，並從池的另一端流出池外的曝氣池，一般採用鼓風曝氣系統。進入池內的全部汙水在池內停留時間相同，由於部分活性汙泥從二次沉澱池迴流入池，有些活性汙泥可能多次通過水池。實際操作中由於水流過程中存在縱向擴散現象，很難達到真正的推流狀態。
推流式活性汙泥法處理效果較好，但耐衝擊負荷能力較差。活性汙泥法生物處理過程中的AAO活性汙泥法、階段曝氣法、AB法等均為推流式曝氣池。
▲生化反應池內曝氣頭滿池均布形式
一般推流式曝氣池都採用滿池均布曝氣頭的設置形式，如上圖所示，因此在理論上，傳統推流式活性汙泥法系統池內任意斷面處的供氧量是相同的。進入池內的汙水隨著推流的方向，池端有機物濃度最高，池尾有機物濃度最低，呈現遞減狀態，因此池內的溶解氧在池端不夠用，而在池尾則過剩，氧利用率不高，池內溶解氧變化曲線如下所示，可以從圖中看出，在池內任意斷面處供氧率是一定的，而需氧率開始高最後少。
▲傳統推流式活性汙泥法系統中供氧和需氧量曲線
02 漸減曝氣法
為適應傳統推流式曝氣池進水端至出水端之間混合液中需氧量不均衡、氧利用率低的問題，對曝氣池的不同部分供給不同空氣量，入口處供給氣量較多，出口附近則較少，使得空氣量與混合液的需氧量大致成正比。在池底佈置曝氣頭時，也並非均勻佈置，而是在池首端多佈置一些，隨著逐漸推進，曝氣頭佈置逐漸縮減。
該方法曝氣池中的有機物濃度隨著向前推進不斷降低，汙泥的需氧量相應減少，供氣量也隨著處理進程逐漸降低，提高了氧氣利用率，降低了總供氣量。
▲漸減曝氣法系統中供氧和需氧量曲線
03 階段曝氣法
階段曝氣法也稱為多點進水活性汙泥法，它是普通活性汙泥法的一個簡單的改進，可克服普通活性汙泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。右圖表示了普通活性汙泥法與階段曝氣法曝氣池中供氧量和需氧量之間的關係。
階段曝氣法和漸減曝氣法的區別在於池內曝氣頭的佈置，階段曝氣法也是滿池均布，但是進水卻並非池首端，按照《室外排水設計規範》規定：“階段曝氣生物反應池宜採取在生物反應池始端1/2-3/4的總長度內設置多個進水口”。如何理解反應池進水口布置在生反池始端1/2-3/4的總長度內，即進水口分佈在兩廊道生反池的第一道上，三廊道生反池的前兩道上，四廊道生反池的前三道上。為啥不佈置在最後一廊道上？畢竟要保留最低的水力停留時間，因此進水口不宜佈置在最後一道廊道上。
▲階段曝氣法，其中1一經預處理後的汙水；2一曝氣生物反應池；3一從曝氣生物反應池流出的混合液；4-二次沉澱池；5一處理後汙水；6一汙泥泵站；7-迴流汙泥系統；8一剩餘汙泥；9一來自空壓機站的空氣管；10一曝氣系統與空氣擴散裝置
04 總結
通過分析可知，相比較於傳統推流式活性汙泥法來說，漸減曝氣法和階段曝氣法都能夠實現供氧和需氧的相對平衡，能夠實現氧氣的高效利用，因此其氧利用效率更高。
那麼在實際中，是漸減曝氣還是階段曝氣更容易實現呢？其實根據池內水流方向逐漸減少曝氣頭數量的做法一般較少採用，靈活性較差，而階段曝氣法由於只需要改動進水口位置，相對靈活而更具備改造潛力。
況且階段曝氣法和漸減曝氣法相比較，還有一個有益效果，那就是能夠提高池中的活性汙泥濃度。這個可以從理論計算中得到。假設生反池容積為V，進水量為Q，傳統池內活性汙泥濃度為X，迴流比為R，迴流汙泥濃度為Xr，則傳統推流式活性汙泥生反池內的汙泥濃度為：
X=RQ▪Xr/(R+1)Q=R▪Xr/(R+1)。
階段曝氣分為4個點均勻進水，則階段曝氣池四個進水點處的活性汙泥濃度分別如下。
X1=RQ▪Xr/(RQ+Q/4);
X2=RQ▪Xr/(RQ+Q/2);
X3=RQ▪Xr/(RQ+Q▪3/4);
X4=RQ▪Xr/(RQ+Q);
所以階段曝氣法反應池內的平均汙泥濃度：
X’=（X1+X2+X3+X4）/4。
假設迴流比R=1，則傳統推流式活性汙泥法中的汙泥濃度X=0.5▪Xr，階段曝氣法反應池內平均汙泥濃度為X’=1.83▪Xr，整整高出了3.66倍！怎麼樣，小夥伴們沒有想到這個點吧？
好了那關於這個問題咱們就說到這裡，小夥伴們還有其他問題的話，可以在留言區留言，小編將在第一時間回覆大家，這樣才能夠最快的提升大家的技術水平哦！
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