好氧池在污水处理中的作用及设计指南

一、好氧池在污水处理中的核心作用

1.降解有机污染物：这是好氧池最基础的功能。在充足溶解氧条件下，好氧微生物（包括细菌、原生动物等）通过代谢作用，将污水中的溶解性有机物（如 BOD5、COD 对应的可生化组分）分解转化为二氧化碳、水和微生物自身的生物量，大幅降低污水的有机物浓度，为后续深度处理或达标排放奠定基础。

2.实现氨氮硝化：在硝化细菌（自养型微生物）的作用下，将污水中的氨氮（NH3-N）通过两步反应逐步转化为硝酸盐氮（NO3--N），这一过程是生物脱氮工艺的核心环节。硝化反应对溶解氧、污泥龄、pH 和温度有严格要求，好氧池需为其提供适宜的反应环境。

3.强化生物除磷：在同步生物除磷工艺中，好氧池是聚磷菌过量吸磷的关键场所。聚磷菌在好氧条件下，通过分解体内储存的聚 β- 羟基丁酸（PHB）获取能量，同时大量吸收污水中的溶解性磷酸盐，并以聚磷的形式储存在细胞内。后续通过排放富含磷的剩余污泥，实现污水中磷的去除。

4.培养稳定的活性污泥：好氧池为活性污泥提供了适宜的生长繁殖环境，通过控制污泥龄、溶解氧、营养比等参数，可培养出数量充足、活性良好、沉降性能稳定的活性污泥，形成良性的微生物生态系统，保障整个生化处理系统的长期稳定运行。

二、好氧池的系统设计指南

1.前期基础参数确定

明确进出水水质与水量：设计水量需考虑日均水量和变化系数（一般取 1.2-1.5），避免峰值水量冲击系统；进水需明确 BOD5、COD、氨氮、总磷、SS 等核心指标浓度，出水需严格匹配排放标准或后续工艺进水要求，以此作为负荷计算和工艺选型的核心依据。

2.确定核心工艺参数

（1）污泥负荷（F/M）：普通活性污泥法一般控制在 0.2-0.4 kgBOD5/(kgMLSS?d)，若需强化硝化，应降低至 0.05-0.15 kgBOD5/(kgMLSS?d)，避免异养菌过度繁殖抑制自养硝化菌。

（2）容积负荷：一般为 0.4-0.9 kgBOD5/(m??d)，硝化工艺可降至 0.2-0.4 kgBOD5/(m??d)，需结合污泥浓度和水力停留时间综合调整。

（3）污泥龄（SRT）：硝化工艺的污泥龄必须大于硝化细菌的世代时间（一般需≥10d，低温条件下需延长至 15-20d），普通工艺污泥龄可控制在 3-5d。

（4）水力停留时间（HRT）：根据水质和负荷确定，普通生化处理一般为 4-8h，强化硝化时需延长至 8-12h 甚至更长。

（5）溶解氧（DO）：正常运行时需维持在 2-4 mg/L，硝化反应区建议控制在 2.5-4 mg/L，避免 DO 不足导致硝化效率下降或污泥发黑发臭。

（6）pH 与温度：适宜 pH 为 7.0-8.5，硝化反应最适温度为 20-30℃，低温（<15℃）时需延长污泥龄或提升 DO 浓度。

（7）营养比：需保证污水中 C:N:P 约为 100:5:1，不足时需投加碳源（如葡萄糖）、氮源（如尿素）或磷源（如磷酸二氢钾）。

3.池体结构设计

（1）池体形状与尺寸：优先采用矩形池体，便于曝气系统布置和推流流态形成，长宽比建议控制在 3:1-5:1；有效水深一般为 4-6m，中小型池体可降至 3-4m，超高建议预留 0.5m，防止泡沫溢出或水位波动；池体可采用多格串联设计，每格容积均匀，形成分段推流，减少短流现象。

（2）池体构造：池底需设置 0.01-0.02 的坡度，坡向排泥口，便于污泥排出和池体放空；进出口需采用均匀配水设计，进水可设置配水渠和导流板，出水采用堰板（如三角堰），保证各格池体水位稳定；大型池体可设置导流墙，进一步优化流态，避免死角。

（3）附属设施：设置放空管和检修人孔，方便设备检修和池体清洗；寒冷地区需增设保温层或加热装置，防止水体结冰影响运行；池体及管道需做防腐处理，延长使用寿命。

4.曝气系统设计

（1）曝气方式选择：大型污水处理厂优先采用鼓风曝气（氧利用率高、运行稳定），中小型项目可选用机械曝气（如表面曝气机，安装维护简便）；鼓风曝气建议搭配微孔曝气器（氧利用率可达 20%-30%），中孔曝气器可用于负荷较高或需强化混合的工况。

（2）曝气系统布置：曝气器需均匀布置在池底，避免出现曝气死角，微孔曝气器间距一般为 0.8-1.2m；每格池体的曝气量可单独控制，便于根据各格水质调整 DO；设置空气干管、支管和阀门，保证气量分配均匀。

（3）风机选型：根据生化需氧量（BOD₅去除量）计算总需氧量，结合氧利用率、温度、气压等修正系数确定风机总风量；风机需设置 1-2 台备用，优先选用罗茨风机（适合中小风量、高压力工况）或离心风机（适合大风量、低压力工况），并配备变频装置，实现风量按需调节。

4.污泥系统设计

（1）污泥浓度控制：好氧池内混合液悬浮固体浓度（MLSS）一般控制在 2-4 g/L，强化硝化时可提升至 3-5 g/L，需通过污泥回流和剩余污泥排放维持浓度稳定。

（2）污泥回流系统：回流比一般为 30%-100%，可根据污泥沉降比（SV30，建议控制在 20%-30%）调整回流量；回流泵需设置备用，流量可调节，确保回流污泥均匀进入好氧池前端。

（3）剩余污泥排放：根据污泥龄控制剩余污泥排放量，避免污泥龄过长导致污泥老化或过短影响硝化效率；剩余污泥需输送至污泥浓缩池或脱水系统，防止污泥在好氧池内过度积累。

5.辅助与监控系统设计

（1）在线监测系统：安装 DO、pH、温度、MLSS 等在线监测仪表，实时监控池内运行参数，监测数据可接入 PLC 控制系统，实现曝气量、回流量的自动调节。

（2）消泡系统：好氧池运行过程中可能产生泡沫，可设置喷淋消泡装置或投加消泡剂，避免泡沫溢出影响环境和设备运行。

（3）应急系统：设置应急排水口和备用电源，防止突发停电或设备故障导致污水外溢；储备碳源、氮源等药剂，应对进水水质突变时的营养补充需求。

6.运行与调试要点

（1）启动期：接种活性污泥后，逐步提升进水负荷，避免负荷过高冲击微生物；控制 DO 在 2 mg/L 左右，监测 SV30 和微生物相，待污泥活性稳定、出水指标达标后，逐步转入正常运行。

（2）稳定运行期：定期检测进出水水质和污泥指标，及时调整曝气量、回流量和剩余污泥排放量；保持营养比平衡，防止出现污泥膨胀、DO 不足、氨氮超标等异常工况。

（3）异常处理：若出现污泥膨胀，可通过降低负荷、提升 DO、投加絮凝剂或调整 pH 等方式处理；若氨氮超标，需延长污泥龄、提升 DO 或补充碱度。