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活性污泥是什么?活性污泥降解污水过程

发布时间:2019-06-24 15:51人气:

好氧微生物生长繁殖并凝聚在一起形成菌胶团。在菌胶团上共生着其它微生物(原生动物等),并吸附和交织着无生命的固体杂质而形成活性污泥。好氧活性污泥为褐色,稍有土腥味,具有良好的絮凝吸附性能。在活性污泥的微观生态系统中,细菌占主导地位。细菌等微生物的新陈代谢作用,以及菌胶团的吸附絮凝作用使污水中的污染物(有机物等)得以去除。

活性污泥法基本流程

活性污泥法是由曝气池、二次沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统所组成,见下图。
活性污泥是什么?活性污泥降解污水过程

活性污泥法的基本流程

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,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入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。随后混合液流入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉淀下来和水分离。沉淀池出水就是净化水。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澈,因而原生动物有利于出水水质的提高。
活性污泥是什么?活性污泥降解污水过程

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。

1、吸附阶段‍

活性污泥具有巨大的表面积,表面上含有多糖类黏性物质,使活性污泥具有很好的吸附性能。污水与活性污泥混合后,污水中固体有机物等污染物首先被吸附转移到活性污泥表面,称为吸附阶段。

吸附阶段进行得很快,一般在15~45min左右。吸附量的大小取决于污染物的状态。如果污染物以固体或胶体态存在,吸附量就大;如果以溶解态存在,吸附量就小。被吸附的污染物有的可生物降解,有的是不可生物降解的有机物和无机物。

2、稳定阶段‍

吸附转移到活性污泥表面的污染物被微生物分解转化为CO2和H2O等简单化合物及自身细胞,这一过程叫做稳定阶段。

由于溶解态有机物能被微生物直接利用,所以溶解态有机物的降解无需吸附阶段,而直接由稳定阶段完成。稳定阶段需要的时间较长,尤其是固体和胶态物质的稳定需要更长的时间。如果有足够的时间,在吸附阶段吸附的可降解有机物就会在稳定阶段分解转化掉。

四、活性污泥法的性能指标

性能良好的活性污泥应具有良好的吸附氧化性能和絮凝沉淀性能。吸附氧化性能良好的污泥比较松散,表面积较大,活性和絮凝性能较好,但不一定具有良好的沉淀性能。例如处于膨胀状态的污泥结构松散,絮凝性能较好,但难以沉淀,随水流失,出水水质变差。沉淀性能好的污泥絮凝性能一般较好,也比较密实,但不一定有较强的活性。如处于老化状态的污泥,絮凝沉淀性能较好,但活性较差。为获得良好的净化效果,应使活性污泥具有很强的活性又有很好的沉淀性能。评价活性污泥性能的指标主要有污泥浓度、污泥沉降比、污泥指数和泥龄等。

1、混合液悬浮固体(MLSS)‍

混合液悬浮固体也称污泥浓度,是指单位体积混合液含有的悬浮固体量(MLSS)或挥发性悬浮固体量(MLVSS),单位为mg/L根据长期的运行经验,采用鼓风曝气的传统活性污泥曝气池中,一般控制MLSS=2000~3000mg/L为宜。

MLSS为混合液中无机物、非活性有机物和活性微生物的总浓度;MLVSS为混合液中挥发性有机物浓度,可以近似代表有机物和微生物的量。虽然污泥浓度(MLSS和MLVSS)不等于活性微生物浓度,但在它们之间有着稳定的相关性,所以可用MLSS(或MLVSS)间接代表活性微生物含量。在其他条件不变的情况下,污泥浓度越高,活性微生物浓度也越高,净化效果越好。

工程上一般采用MLSS作为间接计量活性污泥微生物量的指标,用(MLVSS)表示更切合实际。对一定的废水来说,MLVSS与MLSS有一定的比值,如生活污水的比值为0.7左右。其它废水可通过试验确定。

2、污泥沉降比(SV)‍

污泥沉降比指活性污泥混合液静置沉淀30min,所得污泥层体积与原混合液体积之比(%)

混合液沉淀30min所得污泥层的密度一般接近最大密度,所以30min的沉降比近似等于完全沉降时的沉降比。沉降比的大小同污泥的沉淀性能和污泥浓度有关,但相关性比较复杂。污泥浓度(MLSS)相同的混合液,污泥沉降比越大,说明絮体越松散,污泥的沉降性能就越差;污泥沉淀性能相同的混合液,污泥沉降比越大,污泥浓度就越大。所以,对于特定的污泥处理系统,可以用污泥沉降比表示混合液的污泥浓度,并以此控制污泥回流量和剩余污泥排放量。通常,污泥沉降比的正常范围为15%~30%。污泥沉降比可以全面的反映污泥的沉降性能。

3、污泥体积指数(SVI)‍

污泥体积指数简称污泥指数(SI),是指曝气池混合液静置沉淀30min所得污泥层中,单位质量的干污泥所具有的体积,单位为mL/g。如果知道SV和MLSS,便可求出SVI。

SVI—污泥指数,mL/s;

SV—污泥沉降比,%;

MLSS—污泥浓度,g/mL。

污泥指数反映了活性污泥的密实性和沉降性能。如果SVI较高,说明污泥松散,沉淀性能较差;如果SVI过高,说明污泥已经膨胀,不易沉淀;如果SVI较低,说明污泥比较密实,沉淀性能较好;如果SVI过低,说明污泥细小密实,含无机物较多,已经老化,此时虽然有较好的沉淀性能,但活性和吸附性能都较差。

处理城市污水时,一般控制SVI=50~150为宜。不同性质污水的正常SVI范围差异较大。如果污水中溶解性有机物含量高,正常的SVI可能较高;如果污水中无机悬浮物含量高,正常的SVI值可能较低。特定污水的适宜SVI值应由实验和运行情况确定。污泥指数能较全面地反映污泥地浓缩性能和沉淀性能。

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