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好氧活性污泥法
点击次数:1416 发布时间:2014-03-16

一、基本分析

好氧活性污泥法是以活性污泥为主体,利用活性污泥中悬浮生长型好氧微生物氧化分解污水中的有机物质的污水生物处理技术,是一种应用zui广泛的污水好氧生物处理技术。气净化污水的可分为吸附、代谢、固液分离三个阶段,由曝气池、曝气系统、回流污泥系统及二次沉淀池等组成。

经过一级预处理与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池混合后,再曝气的作用下,混合液得到足够的溶解氧并使活性污泥与污水充分接触,污水中的胶体状和溶解性有机物被活性污泥吸附,并被活性污泥中的微生物氧化分解,从而得以净化。在二次沉淀池中,活性污泥与已被活性污泥净化的污水分离,澄清后的达标水排出系统;活性污泥在泥区进行浓缩后,以较高的浓度回流到曝气池。微生物氧化分解有机物的同时,自身也得以繁殖增长,及活性污泥量会不断增加,为使曝气池混合液中活性污泥浓度保持在一个较为恒定的范围内,需要及时将部分活性污泥作为剩余污泥排出系统。

曝气池是好氧活性污泥的核心,有时被称为污水处理的反应池,污水处理厂的其他构筑物和设施都是围绕曝气池设置或以曝气池为基础的。比如各级一级处理设施和二沉池、回流污泥泵房等都是以满足曝气池需要为前提的,各种三级处理或深度处理设施也需要根据曝气池的处理效果而确定工艺流程和处理方式。生物处理系统的曝气池一般单独设置,前有初沉池、后有二沉池,但也有将曝气池和二沉池和建在一起的工艺。

二、活性污泥的性能指标

好氧活性污泥是由好氧菌为主题的微生物群体形成的絮状绒粒,绒粒直径一般为0.2~0.5mm,含水率一般为99.2%~99.8%,密度因含水率不同而有一些差异,一般为1.002~1.006g/m3,绒粒状结构使得活性污泥具有较大的表面积,一般为20~100c㎡/ml。成熟的活性污泥呈茶褐色,稍具泥土味,具有良好的凝聚沉淀性能。

1.污泥沉降比(SV)

污泥沉降比又称30min沉降比,是曝气池混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占混合液容积的比例。

2.污泥浓度(MLSS)

曝气池混合液污泥浓度又称混合悬浮固体浓度,他表示的是混合液中的活性污泥浓素,即单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。污泥浓度中包含了活性污泥中的所有成分,即由具有代谢功能的微生物群体、微生物带氧化的残留物、吸附在微生物上的有机物和无机物等四部分组成。

污泥容积指数(SVI)

污泥容积指数是指曝气池出口处混合液经过30min静置沉淀后,每克干污泥所形成的的沉淀污泥所占的容积,单位以ml/g计。

4.生物相

和其他测定相比,生物相镜检要简便得多,随时可以了解活性污泥中原生物种变化和数量消长情况。但生物相镜检一般只能作为对水质总体状况的估计,是一种定性的检测,不能作为污水处理厂出水水质的控制指标。为了检测微型动物演替变化状况,还需要定时进行记数。

(1)生物相镜检的方法

生物相可采取低倍镜或高倍镜观察两种方法进行

①低倍镜观察是为了观察生物相的全貌,要注意观察污泥絮力的大小,污泥结构的松紧程度,菌胶团和丝状菌的比例极其生长状况,并加以记录和作出必要的描述污泥絮粒按平均直径的大小可分为三等:污泥絮粒平均直径>0.5mm的称为大粒污泥,<0.1mm为小粒污泥,介于0.1~0.5之间的为中粒污泥污泥絮粒越大,污泥性能越好。

②用高倍镜观察可以进一步看清微型动物的结构特征。观察时要注意微型动物的外形和内部结构,例如钟虫体内是否存在食物泡,纤毛的摆动情况等,观察菌胶团时,要注意厚薄和色泽,新生菌胶团出现比例等

(2)生物相镜检时的注意事项

城市污水处理厂活性污泥中微生物种类很多,比较容易通过观察生物种类、形态、数量和运动状态的变化来掌握活性污泥的状态。

①微生物种类的变化:污泥中的微生物种类会随水质变化,随运行阶段而变化。污泥培养阶段,随着活性污泥的逐渐形成,出水由浊变清,污泥中的微生物发生有规律的演变。

②微生物活动状态的变化:当水质发生变化时,微生物的活动状态也会发生一些变化,甚至微生物的形体也会随污水变化而变化。

③微生物数量的变化:活性污泥中的微生物种类很多,但某些微生物数量的变化也能反映出水质的变化。

三、活性污泥净化污水的过程

活性污泥净化污水主要通过三个阶段来完成:

在*阶段,污水主要通过活性污泥的吸附作用而得到净化。吸附作用进行得十分迅速,一般在30min内完成,BOD5的去除率可高达70%。同时还具有极大的表面积,内源呼吸阶段的活性污泥处于“饥饿”状态,其活性和吸附能力zui强。吸附达到饱和后无你就失去活性,不再具有吸附力。但通过氧化阶段,出去了所吸附和吸取的大量有机物后,污泥又将重新重现活性,恢复他的吸附和氧化能力。

第二阶段,也称氧化阶段,主要是继续分解氧化前阶被吸附和吸取的有机物,同时继续吸附一些残余德尔溶解物质。这个阶段进行的相当缓慢,实际上,曝气池的大部分容积都用在进行有机物的氧化和微生物细胞物质的合成。氧化作用在污泥同有机物开始接触时进行的zui快,随着有机物逐渐被消耗掉,氧化速率逐渐降低。因此如果曝气过分,活性污泥进去自身氧化阶段时间过长,回流污泥进入曝气池后初期所具有的吸附去除效果就会降低。

第三阶段是泥水分离阶段,在这一阶段中,活性污泥在二沉池中进行沉淀分离。微生物的合成代谢都能去除污水中的有机污染物,但产物不同。分解代谢的产物是CO2和H2O,可直接消除污染,而合成代谢的产物是新生的微生物细胞,只有将其从混合液中去除才能实现污水的完全净化处理。

必须使混合液经过沉淀处理,将活性污泥与净化水进行分离,同时将与合成代谢生成的性微生物细胞等量的原有老化微生物以剩余污泥的方式排出活性污泥处理系统,才能达到彻底净化污水的目的。同时,必须对剩余污泥进行妥善处理,否则可能造成二次污染。

四、活性污泥的微生物组成

好氧活性污泥中的微生物主要有细菌组成,其数量可占污泥中微生物总量的90%~95%左右在处理某些工艺废水的活性污泥中甚至可达100%,此外污泥中还有原生物和后生物等微型生物,在处理某些工艺废水的活性污泥中还可见到酵母、丝状真菌、放线菌以及微型藻类。

1.菌胶团

菌胶团是活性污泥的结构和功能中心,是是活性污泥的基本组分,一旦菌胶团受到破坏,活性污泥对有机物的去除率降低或丧失。

2.丝状细菌

丝状菌同菌胶团一样,是活性污泥的重要组成部分。其长丝状形态有利于其在固相上附着生长,保持一定的细胞密度,防止单个细胞状态时被微型动物吞食;细丝状态的表面积大,有利于摄取低浓度底物,在底物浓度相对较低的条件下比胶团菌增值速度快,在底物浓度较高时则比胶团菌增殖速度慢。丝状菌增殖速率快、吸附能力强、耐供氧不足能力以及在低基质浓度条件下的生活能力都很强,因此在污水处理生态系统中存活的种类多、数量大。

活性污泥中丝状微生物包括丝状菌、丝状真菌、丝状藻类等细胞相连且形成丝状的菌体,其中以丝状细菌zui为常见,他们同菌胶团细菌一起,构成了活性污泥絮体的主要成分。

3.活性污泥中的微型动物

在处理生活污水的活性污泥中存在着大量的原生动物和部分微型后生动物,其中出现zui多的原生物是以钟虫为代表的纤毛虫类。

 

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