活性污泥法的最完整总结

活性污泥法本质上是自然水体自净化效果的人工增强。它可以去除溶解和胶体可生物降解的有机物，以及悬浮的固体和其他可被活性污泥吸附的物质。它对水质和水量具有适应性。广泛，灵活多样的操作模式，良好的可控性等特点已成为生物处理方法的主体。一，基本原理活性污泥是将污水中的细菌，真菌，原生动物，后生动物，悬浮物和胶体等微生物混合而成，具有很强的吸附分解能力，具有良好的沉降性能。絮凝污泥颗粒由于其生化活性而被称为活性污泥。活性污泥的特性：从外观上看，活性污泥是像矾花一样的絮状颗粒，也称为生物絮凝物。絮状物的直径通常为0.02-0.2mm。大蓬松的谷物下沉。活性污泥的颜色根据污水的水质而变化，通常为黄色或深棕色，当氧气供应不足或厌氧时为黑色，当氧气不足且营养呈弱酸性时，星号为灰白色。夹带一些霉味。活性污泥具有较高的水分含量，通常高于99％，其比重取决于水分含量。曝气池中混合液的相对密度为1.002-1.003，回流污泥的相对密度为1.004-1.006。污泥的表面积通常为20-100 cm2 / mL。活性污泥的组成：活性污泥中少于1％的固体物质由有机和无机物质组成。组成比根据原始污水的性质而变化。有机成分主要是生活在活性污泥中的一组微生物，还包括一些难以被细菌吸收和利用的惰性污水，称为惰性有机物，以及微生物自身的氧化残留物。活性污泥微生物种群是主要由好氧细菌组成的混合群。其他微生物包括酵母，放线菌，霉菌，原生动物，后生动物等。正常活性污泥的细菌含量通常为107-108。 / mL，原生动物的数量约为100 / mL。在活性污泥微生物中，原生动物以细菌为食，而后生动物以原生动物和细菌为食。它们之间形成了食物链，从而形成了生态平衡的生物群体。活性污泥细菌通常以细菌胶束的形式存在，其游离态较少，这使细菌对外部不利因素具有抵抗力。游离细菌不易沉降，但可以被原生动物捕食，从而使沉淀池的流出物更清晰。活性污泥的无机成分都被原始污水渗透。至于存在于微生物中的无机盐，由于数量少，可以忽略不计。总之，活性污泥由以下四个部分组成：①一组具有代谢功能活性的微生物（M），②微生物的氧化残留物（主要是细菌）（M），③原污水渗透的难降解生物降解有机物（ M，），④从原污水渗入的无机物（M，）。活性微生物种群是活性污泥的主要成分。 2.基本过程活性污泥法利用污水中的有机污染物作为培养基。在溶解氧的条件下，连续培养活性污泥，并利用其吸附，冷凝和氧化分解功能净化污水中的有机污染物。生物处理方法。以曝气池和二级沉淀池为主体的整体称为活性污泥系统。完整的活性污泥系统还包括实现回流，曝气和污泥处理功能所需的辅助设施。图1显示了活性污泥处理系统的基本流程。此过程也称为传统（普通）活性污泥过程。从图1可以知道，经过适当预处理的污水与回流污泥一起进入曝气池，形成混合液。在曝气池中回流污泥，污水中的有机物和三价氧充分混合并接触，微生物被污水中可生物降解的有机物代谢，同时消耗溶解氧，BOD5减少了污水。随后，混合后的液体流入二级沉淀池进行固液分离，然后流出二级沉淀池。是纯净水。二级沉淀池底部的大部分污泥被浓缩，然后通过回流污泥系统返回到曝气池，其余的则以过量污泥的形式排出，并进入另一个污泥处理系统进行进一步处理以消除二次污泥。二次污染。曝气池用作生化反应器。通过返回活性污泥并排出过量的污泥，它可以保持一定数量的微生物，以接受允许进入反应器的一定数量的有机污染物。二级沉淀池是活性污泥处理系统的重要组成部分。活性污泥和水被部分分离，并通过回流方法与曝气池紧密连接，以提供曝气池所需的活性污泥微生物以形成有机整体。三，活性污泥净化反应过程活性污泥净化反应过程比较复杂。它包括物理，化学或物理化学过程，例如活性污泥本身对有机污染物的吸附和絮凝，以及活性污泥中的微生物。诸如生物转化和吸收之类的生物或生化过程可以大致分为以下两个阶段。 （一）在最初的吸附和去除阶段，在污水与活性污泥接触并混合后的短时间内（5-10分钟），污水中的有机污染物，特别是悬浮和胶体状态的有机污染物显示出高水平。去除速度，即最初的高速去除现象，是物理吸附和生物吸附相结合的结果。在此过程中，混合溶液中的有机底物迅速减少，而BOD迅速减少，如图2的吸附区曲线所示。这是因为活性污泥的表面积很大，并且有大量微生物积聚在表面上，外面覆盖着一层粘稠的多糖。当悬浮的和胶体的有机底物与活性污泥絮状物在污水中接触时，它会迅速凝结并通过吸附去除。这种现象是“初始吸附去除”效果。初始吸附过程进行得非常快，可以在30分钟内完成。废水中BOD的吸附去除率可达70％。对于含有更多悬浮和胶体有机物的污水，BOD可以降低80％-90％。初始吸附速度主要取决于微生物的活性以及反应器中水力扩散的程度和流体动力学。前者决定了活性污泥微生物的吸附和聚集效率，后者决定了活性污泥絮凝物和有机基质的接触程度。 。活性污泥微生物的高吸附活性取决于大的比表面积和合适的微生物增殖期。一般而言，处于“饥饿”状态的内源性呼吸相微生物具有最强的吸附活性。 （二）在代谢稳定阶段吸附在活性污泥微生物细胞表面的有机污染物。在渗透酶的作用下，溶解的小分子有机物直接穿透细胞壁进入细胞体内，而胶态和悬浮态则较大。分子有机物（例如淀粉和蛋白质）首先通过细胞外酶水解酶的作用水解为溶解的小分子，然后进入细胞。此时，由水解产生的一些可溶性简单有机物将扩散到混合溶液中。结果，如图1的细胞外水解区的曲线所示，混合溶液的BOD值增加。 2.进入电池的有机污染物是c通过各种细胞内酶（如脱氢酶，氧化酶等）催化氧化并分解为中间产物。一些中间产物被合成为新的细胞材料，而其他一些则被氧化以稳定无机产物（例如CO2和H2O等）并释放能量以合成细胞，此过程是该物质的氧化分解过程。 ，也称为稳定过程。在该过程中，不稳定的高分子有机物通过生化反应被转化为简单而稳定的低分子无机物，如图6的细胞内生物氧化区曲线所示，混合溶液的BOD逐渐降低。 2.稳定过程所需的时间取决于有机转化的程度，并且比吸附过程要长得多。四，活性污泥法类型活性污泥法已有近100年的历史。其过程经历了不断的改进，创新和复制。在传统的活性污泥工艺的基础上，逐渐出现了曝气和阶段暴露。活性污泥工艺，例如气体，吸附再生，完全混合，延迟曝气，高负荷，纯氧曝气，深井曝气，浅曝气，氧化沟，SBR等。 AB等。污泥和生物膜结合的多孔悬浮载体活性污泥工艺，活性污泥工艺和膜分离工艺相结合的膜生物反应器工艺等。以下主要介绍传统的推流，完全混合，吸附再生，活性炭分离等几种活性污泥工艺。氧化沟，SBR，AB，多孔悬浮载体活性污泥法和膜生物反应器法。 1.传统的活性污泥法传统的活性污泥法也称为普通的活性污泥法。这是活性污泥法最早的操作方法。曝气池的形状为矩形走廊，通常使用3至5条走廊。通道中，空气扩散器均匀地放置在池塘底部。工艺流程如图1所示。污水和污泥进入曝气池的第一端，并以推流的形式流到曝气池的端部。在此过程中，污水中的有机物被活性污泥微生物吸附，并在曝气过程中逐渐转化，从而被降解。传统的活性污泥法具有净化效率高（BOD5去除率可达到90％以上），出水水质好，污泥沉降好，污泥不易溶胀的缺点，但有以下缺点：（1 ）第一个曝气池末端的有机负荷很高。为了避免罐头中缺氧引起的厌氧状态，进口BOD负荷不应过高。因此，曝气池体积大，面积大，基础设施成本高。 （2）抗冲击负荷能力差，水质和水量变化容易影响处理效果。 （3）氧气供应与有氧需求之间的不平衡是传统方法的主要缺点。如图3所示，曝气池中的好氧率沿其长度从大到小变化，但是氧气的供给率没有变化。如果根据储罐末端的需氧量对曝气量进行均匀充气，则储罐头处将发生缺氧问题：池头的需氧量需要均匀曝气，这将不可避免地浪费气体供应在游泳池后面。为了使氧气供应与氧气需求尽可能地匹配，可以沿池的长度采用逐步还原曝气和分段曝气，这导致了逐渐曝气的活性污泥法和分段曝气的活性污泥法。逐步曝气方法改变了传统曝气池底部扩压器的铺设方式，使氧气的供应量像有氧速率一样沿着储罐的长度逐渐减小，如图4所示，分阶段曝气工艺流程如图5所示。如图所示，传统的单点进水方式改为多点进水，而曝气模式不变，因此最初由曝气池头承担的有机负荷沿池长均匀分布，从而减少了氧气供应。速率和好氧速率之间的差异如图6所示。2.完全混合的活性污泥工艺。在阶段曝气方法的基础上，流入点的数量和回流污泥的流入点同时增加。完全混合的活性污泥工艺如图7所示。返回的污泥进入曝气池，并与池中的混合液充分混合。改变了传统方法曝气池中混合液的不均匀性，并且池中的需氧量均匀。因此，完全混合的活性污泥法具有低功耗和抗冲击性。处理能力强，但有机物降解能力低，因此出水水质普遍低于传统方法，且活性污泥易于膨胀。 3.吸附再生活性污泥法吸附再生活性污泥法也称为接触稳定法或生物吸附活性污泥法。