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《活性污泥法工藝設(shè)計(jì)的原理》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、活性污泥法工藝的原理一、活性污泥的形態(tài)、組成與性能指標(biāo)1.活性污泥法工藝活性污泥法工藝是一種應(yīng)用最廣泛的廢水好氧生化處理技術(shù),其主要由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統(tǒng)以及污泥回流系統(tǒng)等組成(圖2-5-1)。廢水經(jīng)初次沉淀池后與二次沉淀池底部回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池,通過曝氣,活性污泥呈懸浮狀態(tài),并與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠狀物質(zhì)被活性污泥吸附,而廢水中的可溶性有機(jī)物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營養(yǎng),代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞,并氧化成為最終產(chǎn)物(主要是CO2)。非溶解性有機(jī)物需先轉(zhuǎn)化成溶解性有機(jī)物,而后才被代謝和利用。廢水由此得到凈化。凈化后廢水與活性污泥在二次
2、沉淀池內(nèi)進(jìn)行分離,上層出水排放;分離濃縮后的污泥一部分返回曝氣池,以保證曝氣池內(nèi)保持一定濃度的活性污泥,其余為剩余污泥,由系統(tǒng)排出。2.活性污泥的形態(tài)和組成活性污泥通常為黃褐色(有時(shí)呈鐵紅色)絮絨狀顆粒,也稱為“菌膠團(tuán)”或“生物絮凝體”,其直徑一般為0.02~2mm;含水率一般為99.2%~99.8%,密度因含水率不同而異,一般為1.002~1.006g/m3;活性污泥具有較大的比表面積,一般為20~100cm2/mL?;钚晕勰嘤捎袡C(jī)物及無機(jī)物兩部分組成,組成比例因污泥性質(zhì)的不同而異。例如,城市污水處理系統(tǒng)中的活性污泥,其有機(jī)成分占75%~85%,無機(jī)成分僅占15%~2
3、5%?;钚晕勰嘀杏袡C(jī)成分主要由生長在活性污泥中的微生物組成,這些微生物群體構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈(如圖2-5-2所示),其中以各種細(xì)菌及原生動(dòng)物為主,也存在著真菌、放線菌、酵母菌以及輪蟲等后生動(dòng)物。在活性污泥上還吸附著被處理的廢水中所含有的有機(jī)和無機(jī)固體物質(zhì),在有機(jī)固體物質(zhì)中包括某些惰性的難以被細(xì)菌降解的物質(zhì)。3.活性污泥的性能指標(biāo)(1)污泥濃度指標(biāo)混合液懸浮固體濃度(MLSS),也稱為“混合液污泥濃度”,表示活性污泥在曝氣池混合液中的濃度,其單位為mg/L或kg/m3。混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS),表示有機(jī)懸浮固體的濃度,其單位為爪mg/L或k
4、g/m3。在條件一定時(shí),MLVSS/MLSS比值是比較穩(wěn)定的,城市污水一般在0.75~0.85之間,不同廢水的MLVSS/MLSS值有異。(2)污泥沉降性能指標(biāo)①污泥沉降比(SV)又稱30min沉淀率。SV是指從曝氣池中取出的混合液在量筒(一般是100mL)中靜置30min后,立即測(cè)得的污泥沉淀體積與原混合液體積的比值,一般以%表示。SV值能相對(duì)地反映出污泥濃度、污泥的凝聚和沉降性能,可用于控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期的污泥膨脹。一般認(rèn)為SV值的正常值為20%~30%。由于SV值的測(cè)定方法比較簡單快捷,故成為評(píng)定活性污泥質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。②污泥體積指數(shù)(SVI)是指曝氣池
5、出口處的混合液經(jīng)30min靜置沉淀后,1g干污泥所形成的沉淀污泥體積,其單位mL/g其計(jì)算為:SVI值比SV值更能夠準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能及沉降性能。一般來說:若SVI值過低,則表明污泥粒徑小、密實(shí)、無機(jī)成分含量高;若SVI值過高,則表明污泥沉降性能不好,將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生污泥膨脹。對(duì)于城市污水而言,SVI值一般為50~150mL/g;對(duì)于工業(yè)廢水,SVI值在上述范圍之外,也屬正常。例如,北京高碑店污水廠工業(yè)廢水的含量超過50%,SVI長年在200~300mL/g之間,也無污泥溢出現(xiàn)象,處理效果良好。另外,對(duì)于高濃度活性污泥系統(tǒng),即使污泥沉降性能較差,由于MLSS其較
6、高,故其SVI值也不會(huì)很高。因此有人建議將活性污泥膨脹定義為:由于某種原因,活性污泥沉降性能惡化,SVI值不斷增加,沉淀池的污泥面也不斷上升,最終導(dǎo)致污泥流失,使曝氣池中的MLSS濃度降低,從而破壞了正常處理工藝操作的污泥,這種現(xiàn)象稱為污泥膨脹。另外,由于SVI值的測(cè)量受許多因素(如所用容器的直徑、污泥初始濃度及攪拌等)的影響,所以,一般在各個(gè)污水廠測(cè)得的SVI值之間不具可比性。為此人們對(duì)污泥指數(shù)的測(cè)定提出一些修正,考慮到污泥濃度對(duì)SVI值的影響,有人建議采用稀釋的污泥體積指數(shù)(DSVI)作為標(biāo)準(zhǔn)方法,建議稀釋后的污泥濃度采用1.5g/L。而在英國是采用攪拌的污泥體積指
7、數(shù)(SSVI),模擬二次沉淀池中污泥的沉淀情況,安裝一個(gè)慢速攪拌裝置于量簡(體積為1L,髙度為38.4cm)中,污泥濃度也模擬在二沉池中實(shí)際的污泥濃度,取為3.5g/L。二、活性污泥的微生物及其生態(tài)學(xué)活性污泥中的微生物體主要由各種細(xì)菌和原生動(dòng)物組成,同時(shí)還存在著真菌和以輪蟲為主的后生動(dòng)物。原生動(dòng)物以細(xì)菌為食物,后生動(dòng)物以細(xì)菌和原生動(dòng)物為食物。在活性污泥中的有機(jī)物、細(xì)菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。1.活性污泥的食物鏈活性污泥中的微生物可分為幾類:形成活性污泥絮體的微生物、腐生生物、捕食者及有害生物?;钚晕勰辔⑸?/p>