文档介绍：活性污泥法-污水的好氧生物处理【活性污泥法】
污水的好氧生物处理
-----活性污泥法
第1节基本概念
一、活性污泥
二、活性污泥法的基本流程
三、活性污泥降解污水中有机物的过程
一、活性污泥
1912 年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现,对污水长时间曝气会产生污泥,同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦(Arden)和洛开脱(Lockgtt)对这一现象进行了研究。曝气试验是在瓶中进行的,每天试验结束时把瓶子倒空,第二天重新开始,他们偶然发现,由于瓶子清洗不完善,瓶壁附着污泥时,处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性,他们把它称为活性污泥。随后,他们在每天结束试验前,把曝气后的污水静止沉淀,只倒去上层净化清水,留下瓶底的污泥,供第二天使用,这样大大缩短了污水处理的时间。这个试验的工艺化便是于1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂。
在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥,可以见到大量的细菌,还有真菌,原生动物和后生动物,它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物(主要是细菌)以污水中的有机物为食料,进行代谢和繁殖,才降低了污水中有机物的含量。
二、活性污泥法的基本流程
活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成,见(图6-1)。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充人空气,空气中的氧溶人污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样,污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流人沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖,增殖的微生物通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物,排放环境前应进行处理,防止污染环境。
从上述流程可以看出,要使活性污泥法形成一个实用的处理方法,污泥除了有氧化和分解
有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉淀性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,游离状态的较少。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块,使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀,而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌, 这样沉淀池的出水就会更清彻,因而原生动物有利于出水水质的提高。
三、活性污泥降解污水中有机物的过程
活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段,主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去,这是由于活性污泥具有巨大的表面积,而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段,主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时,吸附阶段很短,一般在15~45min左右,而稳定阶段较长。
在活性污泥的曝气过程中,废水中有机物的变化包括两个阶段:吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段,主要是废水中的有机物转移到活性污泥上去;在稳定阶段,主要是转移到活性污泥上去的有机物为微生物所利用。吸附量的大小,主要取决于有机物的状态,若废水中的有机物处于悬浮和胶体状态的相对量大时,则吸附量也大。
分析中没有考虑微生物的内源呼吸。微生物的内源呼吸也消耗氧,特别是微生物的浓度比较高时,这部分耗氧量还比较大,不能忽略。因而上面的结论是概略的,主要目的是说明活性污泥过程中的有机物吸附稳定过程。
第2节气体传递原理和曝气池
一、活性污泥法基本要素
二、曝气设备
三、曝气池池型
一、活性污泥法基本要素
构成活性污泥法有三个基本要素,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。作为一个有效的处理工艺,还必须使微生物,有机物和氧充分接触,只有密切的接触,才能相互作用。因而在充氧的同时,必须使混合液悬浮固体处于悬浮状态。充氧和混合是通过曝气设备来实现。
曝气的好坏决定了活性污泥法的能耗和处理的效果。要达到好的效果,曝气设备的选择还必须和曝气池的构造相配合。因而本节重点讨论气体传递原理,通常的曝气设备和曝气池的
构造等问题。
二、曝气设备
曝气设备主要分为鼓风曝气和机械曝气。
鼓风曝气系统是由