活性污泥法基本原理
污水处理 活性污泥法
污水处理活性污泥法
活性污泥法是目前常用的污水处理方法之一,通过调节污水中的氧化还原电位、溶解氧浓度、污泥的混合活性等参数,从而促进有机物的降解和去除。本文将详细介绍污水处理中的活性污泥法的原理、工艺流程、运行要点等内容。
一、原理
活性污泥法是利用厌氧和好氧微生物的协同作用,将有机物降解为无机物的过程。在好氧条件下,厌氧微生物通过氧化有机物、硝化硝酸盐等反应,将有机物转化为无机物。而在厌氧条件下,好氧微生物通过还原反应,使带有氧的无机物还原为有机物。
二、工艺流程
1、前处理:包括进水调节和初级过滤等步骤,目的是去除大颗粒杂质、调整污水的水质和水量。
2、活性污泥处理:将经过前处理的污水引入活性污泥池。通过不断的搅拌、曝气等方式,促进污水中的有机物降解。
3、沉淀池处理:活性污泥法中产生的混合液经过一段时间的静置,使污泥与水分离,沉淀至池底。
4、出水处理:经过沉淀后的清水从上方取出,经过二次过滤和消毒等步骤,最终实现出水的净化和回用。
三、运行要点
1、污水处理设备的维护保养:定期清理设备及管道,确保正常运行和通畅。
2、活性污泥的管理:控制进水水量和水质,根据实际情况调整搅拌和曝气的方式和参数。
3、污泥的处理和回用:及时清理沉淀池中的污泥,可以通过浓缩、脱水等方式处理后用于农田肥料或填埋。
4、出水水质的监测与控制:监测出水的COD、氨氮、总磷等指标,根据环保要求进行调整和控制。
附件:
1、活性污泥处理工艺流程图
2、活性污泥法相关设备的使用说明书
法律名词及注释:
1、污水处理:指对废水进行预处理和精处理,以达到排放排放标准或再利用的要求。
活性污泥法的基本原理
活性污泥法的基本原理
活性污泥法是一种常用的污水处理方法,它通过利用微生物的活性污泥来降解有机物,去除污水中的污染物。下面将详细介绍活性污泥法的基本原理。
1. 活性污泥法的原理
活性污泥法是一种生物处理技术,主要通过微生物的代谢活动来降解污水中的有机物。在活性污泥法中,将含有有机物的污水与活性污泥充分接触,通过微生物的降解作用,将有机物转化为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质。
2. 活性污泥的组成
活性污泥主要由微生物、有机物和无机物组成。微生物是活性污泥的核心,它们通过吸附、吸附和生物化学反应等方式将有机物降解为无机物。有机物是活性污泥的营养来源,提供微生物进行代谢反应所需的能量和碳源。无机物主要包括无机盐和微量元素,为微生物提供必要的营养元素。
3. 活性污泥的处理过程
活性污泥法的处理过程主要包括曝气池、沉淀池和回流系统。
曝气池:曝气池是活性污泥法的核心设备,通过机械搅拌或气体曝气等方式,将含有有机物的污水与活性污泥充分接触。在曝气池中,微生物利用有机物进行代谢反应,将有机物降解为无机物。
沉淀池:曝气池处理后的污水进入沉淀池,在沉淀池中,通过重力沉降将污泥与清水分离。清水从沉淀池的上部流出,进一步处理或直接排放。而污泥则沉积在沉淀池的底部,形成污泥层。
回流系统:为了保持活性污泥的稳定性和高效性,一部分污泥会通过回流系统
返回到曝气池中。回流系统可以提供适宜的微生物量和营养物质,保持活性污泥的活性和代谢能力。
4. 活性污泥法的优点
活性污泥法具有以下优点:
(1) 处理效果好:活性污泥法可以有效去除污水中的有机物和悬浮物,使水质
活性污泥法的工作原理
活性污泥法的工作原理
活性污泥法是一种常用的废水处理技术,其工作原理如下:
1. 污水进入活性污泥池:废水首先被引导进入活性污泥池,其中含有大量的微生物(活性污泥)。这些微生物能够通过吸附、吞噬、分解等方式处理废水中的有机物。
2. 微生物降解有机物:活性污泥中的微生物通过与废水中的有机物接触,利用有机物作为能源进行生长和繁殖。微生物分解有机物的主要过程包括:好氧降解和厌氧降解。在好氧条件下,微生物需氧进行有机物的分解;在缺氧或无氧条件下,微生物可利用硝酸盐、硫酸盐等物质进行有机物的分解。
3. 混合与搅拌:为了保持污泥颗粒的悬浮状态,活性污泥池通常会进行混合与搅拌。这有助于提供足够的氧气和营养物质到微生物中,使其能够正常生长和降解有机物。
4. 沉淀和分离:经过一段时间的降解后,污水中的微生物和其它固体悬浮物会逐渐沉淀到底部形成污泥。然后,通过调节沉淀污泥与水的比例,可以将污泥分离出来,从而使净化后的水体流向下一个处理单元。
5. 污泥处理:将分离出来的活性污泥送入消化池或污泥浓缩池中进行进一步处理。消化池用于进一步降解活性污泥中的有机物,而污泥浓缩池则用于将污泥的固体含量提高,减少处理所需的体积。
6. 净化水体排放:经过活性污泥法处理后,废水中的有机物质得到了有效去除,达到了排放标准。因此,净化后的水体可以安全地排放或进一步处理,达到再利用的水平。
活性污泥法的原理和特点
生物膜法
通过附着在载体表面的微生物降解有机物, 形成生物膜。生物膜法具有较高的耐冲击负 荷能力,但需要定期更换载体和清洗膜组件 。
与化学法的比较
活性污泥法
利用微生物降解有机物,是一种生物 处理方法,适用于处理多种污染物, 但处理周期较长。
化学法
通过投加化学药剂去除或转化污染物 ,处理周期短,但需要精确控制投加 量和反应条件,且可能产生二次污染 。
发展趋势
随着环保要求的提高和污 水处理技术的进步,活性 污泥法将朝着更加高效、 节能、环保的方向发展。
应用范围
城市污水处理
活性污泥法广泛应用于城市污水 处理厂,用于处理生活污水和部 分工业废水。
工业废水处理
在某些工业领域,如食品、造纸 、印染等行业,活性污泥法也被 用于处理生产过程中产生的废水 。
曝气池中的微生物群体包括细菌、原生动物、后生动物等,它们共同构成了一个复 杂的生态系统,通过相互制约和协同作用,维持着系统的稳定。
曝气池的构造和设计需要根据处理规模、水质水量等因素进行优化,以保证良好的 混合和充氧效果。
沉淀池
沉淀池的主要功能是实现活性污泥与处理出水的水质分离,同时沉淀池中 的污泥可以回流源自文库曝气池中,维持曝气池中的微生物浓度。
污泥回流可以维持生物反应池中适宜的微生物种群数量,提 高污水处理的效率。
剩余污泥排放原理
活性污泥法工作原理
活性污泥法工作原理
活性污泥法是一种常用的生物处理工艺,用于处理污水中有机物和氮、磷等污染物。它的工作原理基于活性污泥的微生物代谢活动,在氧气的存在下将有机物逐步转化为水和二氧化碳。
活性污泥指的是一种富含微生物的淤泥,其中包含多种硝化菌、脱氮菌和磷虫等微生物。这些微生物在适宜的条件下,能够分解有机物,转化为无机物。活性污泥法通过将污水与活性污泥充分接触,使微生物附着在有机物上,并利用其代谢能力进行有机物降解。
活性污泥法的处理过程通常包括曝气池、沉淀池和回流系统。首先,将污水引入曝气池中,通过曝气设备向曝气池中注入氧气,提供微生物进行呼吸作用所需的氧气。同时,曝气也能促进污水与活性污泥的充分混合,使微生物更好地与有机物接触。
接下来,污水和活性污泥混合物进入沉淀池。在这个过程中,由于停止曝气和混合,微生物会逐渐沉淀到污水底部,形成淤泥层。这个沉淀池起到分离活性污泥和清水的作用。
最后,部分清水从沉淀池中取出,经过处理后再回流至曝气池。这样做不仅能保证曝气池内的污水继续得到处理,还能稀释曝气池内活性污泥的浓度,避免过高的浓度对微生物的生长产生不利影响。
通过循环利用活性污泥进行连续处理,污水中的有机物被微生物降解,减少有机污染物的浓度,并实现氮、磷等污染物的去
除。活性污泥法具有处理效果好、运行稳定等优点,被广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理中。
活性污泥法原理
活性污泥法原理
活性污泥法是一种常用的生物处理技术,用于污水中有机物的去除。其原理是通过维持含有大量微生物的活性污泥在氧气充足的环境下进行好氧降解有机物质的作用。
活性污泥法的运行主要依赖于两个重要的环节:曝气和沉淀。首先,在污水处理过程中,通过曝气方式给活性污泥提供大量的氧气,使微生物得到生长和繁殖,从而降解有机物质。曝气的方式可以有多种,如表面曝气、喷射曝气、曝气床等。然后,在经过一段时间的好氧处理之后,活性污泥中的生物颗粒会逐渐沉淀下来形成污泥絮体。这个过程称为污泥的沉淀,可以通过重力沉淀或污泥回流的方式进行。
活性污泥法的核心是微生物的作用。在好氧条件下,污泥中的一些具有好氧降解能力的细菌和真菌会分解和氧化有机物质,将其转化为二氧化碳、水和微生物体等。
此外,还有重要的副产物——污泥的产生。在活性污泥法中,随着细菌和真菌的繁殖和降解,活性污泥会逐渐增加并形成污泥絮体。这些污泥絮体会随后进行污泥的沉淀并最终从池底排出,形成浓缩后的污泥。
总的来说,活性污泥法通过好氧降解有机物质来实现污水的净化,其中微生物起着重要的作用。通过曝气和沉淀等步骤,可以使活性污泥保持活性,并达到较好的污水处理效果。
活性污泥净化水质的原理
活性污泥净化水质的原理
活性污泥法是一种常用的生物处理废水的方法,其原理是利用微生物(活性污泥)对废水中的有机物进行降解和氧化,从而净化水质。
具体原理如下:
1. 溶解有机物降解:活性污泥中的微生物通过呼吸作用将氧气与废水中的有机物反应,将有机物分解为水、碳酸盐和二氧化碳等无害物质。
2. 吸附各种有机污染物:活性污泥在废水中可以吸附各种有机污染物,包括悬浮物、微生物和溶解有机物等。
3. 沉淀物去除:活性污泥中的微生物会沉降到底部形成污泥层,从而将废水中的悬浮物和微生物去除。
4. 生物脱氮和脱磷:活性污泥中的特定菌群可以进行脱氮和脱磷反应,将废水中的氮和磷去除,减少水体富营养化的问题。
5. 有机物转化为污泥:活性污泥中的微生物将废水中的有机物转化为新的微生物生物质,从而使有机物被固定在污泥中。
通过以上的一系列生物反应,活性污泥法能够高效地去除废水中的有机污染物,
净化水质。活性污泥法广泛应用于废水处理厂、工业废水处理和城市污水处理等领域。
活性污泥法基本原
吸附过程进行的较快,可以在30min内完成, BOD去除率可达70%。吸附速度的决定条件:① 微 生物的活性程度;② 反应器内水力扩散程度与水 动力学的规律。 一般,处于饥饿状态的内源呼吸期的微生物 吸附活性最强。 被吸附在微生物表面的有机物,在经过数小 时的曝气后,才能够相继被摄入其体内,因此, 初期吸附去除的有机物数量是有一定限度的。 2. 微生物代谢
4. 活性污泥的性质
► 颜色:黄褐色(茶褐色) 颜色:黄褐色( ► 状态:似矾花絮绒颗粒 ► 味道:土腥味 ► 相对密度
曝气池混合液:1.002~ 曝气池混合液:1.002~1.003 回流污泥:1.004~ 回流污泥:1.004~1.006 ► 粒经:0.02~0.2mm 粒经:0.02~
► 比表面积:20~100cm2/mL 比表面积:20~
3. 活性污泥的组成
► ►
活性污泥含水率一般都在99%以上,固体物质仅占1%以 活性污泥含水率一般都在99%以上,固体物质仅占1%以 下。而这1%固体物质由有机和无机两部分组成。 下。而这1%固体物质由有机和无机两部分组成。 有机部分包括: Ma——具有代谢功能活性的微生物群体; ——具有代谢功能活性的微生物群体; Me——微生物内源代谢、自身氧化残留的微生物有 ——微生物内源代谢、自身氧化残留的微生物有 机体; Mi ——由原污水挟入的不可生化的有机物质 ; ——由原污水挟入的不可生化的有机物质 无机部分包括: Mii——由原污水挟入的无机物质 。 ——由原污水挟入的无机物质
活性污泥法的基本原理活性污泥法中污泥产率的计算及浓度测定
活性污泥法的基本原理
一.基本概念和工艺流程
(一)基本概念
1.活性污泥法:以活性污泥为主体的污水生物处理。
2.活性污泥:颜色呈黄褐色,有大量微生物组成,易于与水分离,能使污水得到净化,澄清的絮凝体
(二)工艺原理
1.曝气池:作用:降解有机物(BOD5)
2.二沉池:作用:泥水分离。
3.曝气装置:作用于①充氧化②搅拌混合
4.回流装置:作用:接种污泥
5.剩余污泥排放装置:作用:排除增长的污泥量,使曝气也内的微生物量平衡。
混合液:污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。
二.活性污泥形态和活性污泥微生物
(一)形态:
1、外观形态:颜色黄褐色,絮绒状
2.特点:①颗粒大小:0.02-0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%,C<1%固体物质。④比重1.002-1.006,比水略大,可以泥水分离。
3.组成:
有机物:{具有代谢功能,活性的微生物群体Ma
{微生物内源代谢,自身氧化残留物Me
{源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi
无机物:全部有原污水挟入Mii
(二)活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用
1.细菌:占大多数,生殖速率高,世代时间性20-30分钟;
2.真菌:丝状菌→污泥膨胀。
3.原生动物
鞭毛虫,肉足虫和纤毛虫。
作用:捕食游离细菌,使水进一步净化。
活性污泥培养初期:水质较差,游离细菌较多,鞭毛虫和肉足虫出现,其中肉足虫占优势,接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟,出现带柄固着纤毛虫。
☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。
4.后生动物:(主要指轮虫)
在活性污泥处理系统中很少出现。
作用:吞食原生动物,使水进一步净化。
活性污泥法处理污水的原理
活性污泥法处理污水的原理
活性污泥法是一种常见的污水处理方法,它通过微生物的作用,将污水中的有
机物质和氮、磷等污染物去除,达到净化水质的目的。该方法操作简单,处理效果好,被广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
活性污泥法的原理主要包括以下几个方面:
1. 污水的处理过程。
污水处理过程中,活性污泥被加入到含有有机物质的水中,微生物在氧气的作
用下利用有机物质进行呼吸和生长,将有机物质降解为二氧化碳和水。同时,活性污泥中的微生物还可以利用氮、磷等无机物质进行吸收和转化,从而达到去除污染物的效果。
2. 污泥的特性。
活性污泥是一种含有大量微生物的混合物,其中包括各种细菌、真菌和原生动
物等。这些微生物在适宜的温度、氧气和营养物质条件下,能够快速繁殖和代谢,从而有效地降解污水中的有机物质和氮、磷等污染物。
3. 污泥的处理方法。
在活性污泥法中,污水处理系统通常包括曝气池、沉淀池和再循环系统等部分。曝气池提供充足的氧气,促进微生物的生长和有机物质的降解;沉淀池用于沉淀和去除污泥颗粒;再循环系统则将部分污泥回流到曝气池中,保持活性污泥中微生物的浓度和多样性。
4. 污水处理效果。
活性污泥法处理污水的效果受到多种因素的影响,包括温度、氧气浓度、pH 值和营养物质的供应等。合理控制这些因素,可以提高活性污泥的降解能力和污水处理效率,使处理后的水质达到排放标准。
总的来说,活性污泥法是一种高效、经济的污水处理方法,它利用微生物的作用去除污水中的有机物质和氮、磷等污染物,达到净化水质的目的。通过合理控制污水处理过程中的各种因素,可以提高活性污泥的降解能力和污水处理效率,实现环境保护和资源再利用的双重目标。
活性污泥法的基本原理
活性污泥法的基本原理
活性污泥法的基本原理
⼀、活性污泥法的基本⼯艺流程
1、活性污泥法的基本组成
①曝⽓池:反应主体
②⼆沉池: 1)进⾏泥⽔分离,保证出⽔⽔质;2)保证回流污泥,维持曝⽓池内的污泥浓度。
③回流系统: 1)维持曝⽓池的污泥浓度;2)改变回流⽐,改变曝⽓池的运⾏⼯况。
④剩余污泥排放系统: 1)是去除有机物的途径之⼀;2)维持系统的稳定运⾏。
⑤供氧系统:提供⾜够的溶解氧
2、活性污泥系统有效运⾏的基本条件是:
①废⽔中含有⾜够的可容性易降解有机物;
②混合液含有⾜够的溶解氧;
③活性污泥在池内呈悬浮状态;
④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥,使混合液保持⼀定浓度的活性污泥;
⑤⽆有毒有害的物质流⼊。
⼆、活性污泥的性质与性能指标
1、活性污泥的基本性质
①物理性能:“菌胶团”、“⽣物絮凝体”:
颜⾊:褐⾊、(⼟)黄⾊、铁红⾊;
⽓味:泥⼟味(城市污⽔);
⽐重:略⼤于1,(1.002~1.006);
粒径:0.02~0.2 mm;
⽐表⾯积:20~100cm2/ml。
②⽣化性能:
1) 活性污泥的含⽔率:99.2~99.8%;
固体物质的组成:活细胞(Ma)、微⽣物内源代谢的残留物(Me)、吸附的原废⽔中难于⽣物降解的有机物(Mi)、⽆机物质(Mii)。
2、活性污泥中的微⽣物:
①细菌:是活性污泥净化功能最活跃的成分,
主要菌种有:动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、⽆⾊杆菌属等;基本特征:1) 绝⼤多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌;
2) 在好氧条件下,具有很强的分解有机物的功能;
活性污泥法工作原理
活性污泥法工作原理
活性污泥法是一种生物处理技术,主要用于处理废水中的有机物和氮的污染物。其工作原理如下:
1. 污泥负载:将含有高浓度有机物的废水与活性污泥混合,使污泥中的微生物负载污染物。活性污泥是由多种细菌和其他微生物组成的混合物,具有高度耐性和能力来降解有机物。
2. 暴露于空气中:将污泥置于暴露在空气中的容器中,以确保供氧和气体交换。空气中的氧气提供给微生物进行呼吸作用,并促进细菌降解有机污染物的过程。同时,活性污泥中的微生物通过呼吸作用释放出二氧化碳。
3. 分离固液:在活性污泥容器中,废水中的有机物被降解为二氧化碳和废水中的可溶性化合物。此外,微生物合成新的细胞物质,因此为维持微生物群体的生长,需要一部分有机物。
4. 沉淀:处理后的废水进入沉淀器,通过重力作用使随废水进入的活性污泥颗粒沉降到底部,形成污泥混合物。此时,可以将一部分活性污泥用于下一批废水的处理,使系统稳定。
5. 排放水体:处理后的废水经过后处理,满足排放标准后,可以安全地排放到水体中。
通过这一系列过程,活性污泥法能够高效地将有机物和氮的污染物降解为较低的水平,达到净化废水的目的。
活性污泥法原理
活性污泥法原理
活性污泥法是一种常用于废水处理的方法,它基于生物学原理。该方法利用活性污泥中的微生物来吸附和分解有机物质,从而实现废水的净化。
具体而言,活性污泥法通过将废水与含有活性污泥的反应槽中接触,使污水中的有机物质被微生物吸附到污泥表面。同时,废水中的有机物质也可被微生物分解为无害的物质,例如水和二氧化碳。在这个过程中,微生物需要适宜的环境条件来生长和繁殖,包括适宜的氧气、营养物质和温度等。
在活性污泥法中,污泥的颗粒化是非常重要的。污泥颗粒化可以增加活性污泥的比表面积,提高微生物的吸附和分解能力。同时,污泥颗粒化还能促进颗粒之间的氧气和废水的接触,加快有机物质的降解速度。
为了保持活性污泥法的稳定性和高效性,需要定期对污泥进行处理。典型的处理方法包括曝气、混合和污泥回流等。曝气可以提供污泥所需的氧气,促进微生物的有氧呼吸过程;混合则能均匀分布污泥中的微生物和营养物质;而污泥回流则可以保持活性污泥中微生物的浓度和活性。
总之,活性污泥法通过利用微生物的吸附和分解能力,实现废水的净化。这种方法在废水处理领域具有广泛的应用和较高的效率,能够有效地去除废水中的有机物质,实现废水的可持续处理和回用。
活性污泥法处理污水的原理
活性污泥法处理污水的原理
活性污泥法是一种常用于处理污水的生物处理方法,其原理基于活性污泥中存在的微生物对有机物进行降解,从而使污水中的有机物质得以去除。以下将详细介绍活性污泥法处理污水的原理。
活性污泥法处理污水的原理主要涉及到以下几个方面:
1. 污水处理的基本步骤:
活性污泥法处理污水的基本步骤包括进水、沉淀、曝气、沉淀、处理出水等环节。首先,将污水通过进水管道引入污水处理设备中,经过初步的处理和沉淀后,进入活性污泥池。在活性污泥池中,通过给予适宜的氧气和搅拌,促进活性污泥中微生物的生长和代谢。经过一段时间的处理,污水中的有机物质会被微生物降解,同时微生物自身也会进行繁殖。然后,通过沉淀或过滤等方式,将处理后的清水排出,剩余的活性污泥再次返回活性污泥池进行处理,形成循环利用。
2. 活性污泥的组成和特点:
活性污泥是指含有具有生化活性的微生物的混合物,主要由细菌、螺旋体、放线菌、骨架虫、原虫等微生物组成。这些微生物能够利用有机物进行吸收、降解和转化,最终将其转化为较为稳定和易沉淀的产物。活性污泥的特点是具有吸附性好、生物降解能力强、速度快、适应性好等特点。
3. 活性污泥对有机物的降解过程:
活性污泥中的微生物通过吸附、分解、氧化等过程将有机物进行降解。首先,微生物通过表面吸附有机物,然后分泌酶类将有机物分解为较小的分子。接下来,微生物通过吞噬降解产物,通过呼吸作用将其氧化为无机物。最终,微生物将产生的无机物通过吸附或沉淀的方式与多余的生物质一同沉淀下来,形成污泥。这样,污水中的有机物得以去除。
活性污泥法的原理
活性污泥法的原理
活性污泥法是一种应用于污水处理的有效技术,它充分利用了污泥及其生物活性,可以从污水中去除污染物,从而改善污水的水质。
活性污泥法的原理是利用污泥中的微生物和沉淀物,将污水中的污染物吸附、沉淀、氧化和生物降解。活性污泥的处理机理可以归结为吸附、沉淀、氧化和生物降解。
首先,活性污泥中的微生物会吸附污水中的污染物,从而达到减少污染物在水体中的浓度。其次,活性污泥中的沉淀物可以捕获悬浮物,并将其从水中沉淀出来,从而减少污染物的浓度。此外,活性污泥中的微生物还可以氧化有机物,将其分解成一些无害物质,从而改善水质。最后,活性污泥中的微生物可以将有害有机物生物降解,将有毒的有机物转化为无毒的物质,从而改善水质。
活性污泥法具有很多优点,其中最重要的一点是投资成本低,而且对污水的处理效果也很好,能够有效去除污染物,改善水质。活性污泥法也是一种可持续发展的污水处理技术,可以有效降低污染物的排放浓度。
总之,活性污泥法是一种有效、经济、可持续发展的污水处理技术,可以有效地降低污染物的排放浓度,改善水质。
活性污泥法原理
活性污泥法原理
活性污泥法是一种常用的污水处理方法,其原理主要是利用微生物在污泥中的生长和代谢作用,将有机物质和氮、磷等污染物转化为无害的物质,从而达到净化水质的目的。
首先,活性污泥法的原理基于生物降解的过程。污水中的有机物质经过初步的物理和化学处理后,进入到活性污泥池中,与污泥中的微生物发生接触和反应。微生物利用有机物质作为碳源进行生长和繁殖,同时分泌酶类物质,将有机物质分解为较小的有机分子,最终转化为二氧化碳和水。这一过程是活性污泥法能够有效去除有机物质的关键。
其次,活性污泥法也可以去除污水中的氮和磷等营养盐。在活性污泥池中,微生物能够利用氨氮和硝态氮,将其还原为氮气释放到空气中。同时,一些特定的微生物还能够在缺氧或厌氧条件下,将硝态氮还原为氨氮,从而完成氮的去除过程。对于磷的去除,活性污泥中的微生物能够在缺氧条件下,利用聚磷酸盐的形式将磷固定在细胞内,从而实现磷的去除。
此外,活性污泥法还能够去除污水中的微生物和悬浮物。在活性污泥池中,微生物通过吸附和吞噬的方式,能够去除污水中的微生物和悬浮物,从而净化水质。
总的来说,活性污泥法的原理是基于微生物的生物降解作用,通过微生物的代谢和生长,将污水中的有机物质、氮、磷等污染物转化为无害的物质,达到净化水质的目的。活性污泥法具有操作简单、处理效果好、运行成本低等优点,因此在污水处理领域得到了广泛的应用。
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活性污泥法的基本原理
一.基本概念和工艺流程
(一)基本概念
1.活性污泥法:以活性污泥为主体的污水生物处理。
2.活性污泥:颜色呈黄褐色,有大量微生物组成,易于与水分离,能使污水得到净化,澄清的絮凝体
(二)工艺原理
1.曝气池:作用:降解有机物(BOD5)
2.二沉池:作用:泥水分离。
3.曝气装置:作用于①充氧化②搅拌混合
4.回流装置:作用:接种污泥
5.剩余污泥排放装置:作用:排除增长的污泥量,使曝气池内的微生物量平衡。
混合液:污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。
二.活性污泥形态和活性污泥微生物
(一)形态:
1、外观形态:颜色黄褐色,絮绒状
2.特点:①颗粒大小:0.02-0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%,C<1%固体物质。④比重1.002-1.006,比水略大,可以泥水分离。
3.组成:
有机物:{具有代谢功能,活性的微生物群体Ma
{微生物内源代谢,自身氧化残留物Me
{源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi
无机物:全部有原污水挟入Mii
(二)活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用
1.细菌:占大多数,生殖速率高,世代时间性20-30分钟;
2.真菌:丝状菌→污泥膨胀。
3.原生动物
鞭毛虫,肉足虫和纤毛虫。
作用:捕食游离细菌,使水进一步净化。
活性污泥培养初期:水质较差,游离细菌较多,鞭毛虫和肉足虫出现,其中肉足虫占优势,接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟,出现带柄固着纤毛虫。
☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。
4.后生动物:(主要指轮虫)
在活性污泥处理系统中很少出现。
作用:吞食原生动物,使水进一步净化。
存在完全氧化型的延时曝气补充中,后生动物是不质非常稳定的标志。
(三)活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长
四个阶段:
1.适应期(延迟期,调整期)
特点:细菌总量不变,但有质的变化
2.对数增殖期增殖旺盛期或等速增殖期)
细菌总数迅速增加,增殖表速率最大,增殖速率大于衰亡速率。3.减速增殖期(稳定期或平衡期)
细菌总数达最大,增殖速率等于衰亡速率。
4.内源呼吸期:(衰亡期)
细菌总数不断减小,增殖速率小于衷亡速率,微生物的增殖要受到有机物含量的控制。
(四)活性污泥絮凝体形成
菌胶团:P99 细菌集团MLSS
原理:活性絮凝体的形成与曝气池内的能含量有关
☆能含量:曝气池内的有机物量与微生物量的比值,用F/M表示。有机物F小,F/M小,能含量低,处于内源呼吸期,有利于絮凝体形成。
F大,F/M大,1/2mv2大,引力小不易结合。
F小,F/M小,V↓,易结合成小的菌胶团→生物絮凝体。
Ma+Me+Mi+Mii
三.活性污泥净化反应过程
1、初期吸附去除阶段
5-10分钟有机物高速去除
定义:P100,吸附去除的原因→有巨大表面积,吸附力强,外部覆盖着多糖类的粘质层。
吸附去除结果:有机物从污水中转移到活性污泥上去
2.微生物代谢
酶:透膜酶
大分子(水解酶)→小分子(透膜酶)→细菌体内→微生物代谢
↗(分解代谢)→无机物+Q ↗残存物质(20%)
有机物+O2(异养菌)→(合成代谢)→新细胞(内源代谢)→无机物质+Q(80%)
4.2 活性污泥净化反应影响因素与主要设计运行参数
一.影响因素
1.营养物质平衡:C N P
碳源N源无机盐类
C→BOD5≥100m3/L 城市污水满足对某些工业废水,C低,补充碳源N:生活污水满足
对某些废水,N不足。(尿素,(NH4)2SO4
Na3PO4-K3PO4 C:N:P=100:5:1
2.DO:{过低:微生物生理活动不能正常进行,处理效果差
{过高:①有机物降解过快,微生物因缺营养而死亡②耗能过大经济浪费
曝气池出口处DO 2mg/L(局部区域进水口处较低,不宜低于1mg/L) 3.PH 6.5—8.5 偏碱
PH> 8.5 粘性物质破坏→活性污泥结构破坏
PH<6.5:分子结构有变化
4.水温:{低温细菌
{中温细菌一般化10℃--45℃污水中草药15℃--35℃
{高温细菌↘对常年或半年处于低温地区,曝气池建在室内,建在室外要有保温措施.
5.有毒物质→ 对微生物抑制和毒害作用
重金属离子CN- 酚
S2-
二.活性污泥处理系统的控制指标和设计运行操作参数
目标:{①使水质,水量得到控制
{②使活性污泥量保持相对稳定
{③控制混合液中DO浓度,满足要求
{④使活性污泥有机物和DO充分接触
控制指标(对活性污泥的评价指标)→(工程上)设计运行操作的参数
1.表示控制混合液中活性污泥微生物量的指标混合液→ 污泥浓度
⑴混合液悬浮固体浓度(简化混合液污泥浓度) 英文:Mixed liquid suspended solids (mlss)
定义:P106
MLSS=(活性污泥固体物总重量)/混合液体积
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii (Me+Mi)→非活性Mii→无机
⑵混合液挥发性悬浮固体浓度
SS {MLVSS 有
{MLSS 无
一般用f表示=MLVSS/MLSS 城市污水落石出0.7---0.8
2、活性污泥的沉降性能及评定指标
⑴污泥沉降比P107
SV=(混合液30min静沉的沉降污泥体积ml)/(原混合液体积l)
意义:SV小,沉淀污泥体积小,污泥沉降性能好.
城市污水: 15%---30%
⑵污泥溶积指数: (SVI) (sludgs V olume Index)
SVI=(混合液30min静沉形成的活性污泥溶积ml)/(混合液中悬浮固体干重g)
=((混合静沉30min的污泥体积)/(混合液体积))/((混合液悬浮固体干重)/混合液体积))
=SV/MLSS
意义:SVI过低,无机颗粒多,污泥缺乏活性。
SVI过高,污泥沉降性能不好,易发生膨胀。
SVI:70-100 SVI=100 SVI=120
工程意义:{①SVI与OBD污泥负荷关系
{②SVI-MLSS图
3.污泥龄(sludge age)
指曝气池内活性污泥平均停留时间,以称生物固体平均停留时间。在曝气池内,有机物降解过程中,微生物保持系统平衡,必须排除相当于每日增长的污泥量。