活性污泥法(哈工大)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2. 当有机营养物质和氧气充足时,活性污泥以合成为主。在新细胞合 成的同时,还进行着部分老细胞物质的氧化分解。在有机营养缺乏 时,这种自身分解则成为主要的获能方式,生物处理的内源呼吸也 就是指的这种情况。
13.1.6 活性污泥净化污水的过程
活性污泥净化污水的作用是由吸附和氧化两个阶段完成的,活性污 泥在与废水初期接触的20~30min内,就可以去除75%以上的BOD,在 于活性污泥具有巨大的表面积(2000~10000m2/m3),且其表面具有多 糖类粘液层。氧化分解在吸附阶段之后,所需时间比吸附时间长的多, 可见暴气池的大部分容积是在进行有机物的氧化和微生物的合成。
有毒物质(抑制物质):
重金属、氰化物、H2S等无机物,酚、醇、醛、燃料等有机物。 但是毒害作用也是当有毒物质在环境中达到某一浓度时才能显露出 来,这个浓度焦灼有毒物质的极限允许浓度。 有毒物质的毒害作用还与pH值、水温、溶解氧、有无其他有毒物
质、微生物数量以及是否驯化等因素有关。
返回
13.2 活性污泥法的性能指标及其有关参数
胶剂的作用,因此只有当内源代谢分泌聚合物与微生物成适当比例 才能形成良好的生物絮体。如果微生物增殖率过高,内源代谢分泌
的聚合物不是以粘连吸附新增殖的微生物,就不可能形成良好的絮
体。如果有机物浓度过低,内源代谢产生的聚合物质被微生物当成 食物消耗,则絮体也难以形成。
污泥净化反应过程
对有机物的降解可分两个阶段: a.吸附阶段————巨大的比表面积 b.微生物降解作用
13.6 活性污泥法污水处理系统的过程 控制与运行管理
13.7 活性污泥法的脱氮除磷原理及应用
13.8 活性污泥法的发展与新工艺
13.0 概述
污水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用,将污水中 有机物的一部分转化为为微生物的细胞物质,另一部分转 化为比较稳定物质的方法。 生物处理的主要作用者是微生物,根据反应中氧气的 需求,可把细菌分为好氧菌.兼性厌氧菌和厌氧菌。 主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理 过程的工艺,称为好氧生物处理法;主要依赖厌氧菌和 兼性厌氧菌的生化作用来完成处理过程的工艺,称为厌 氧生物处理法。
活性污泥增长曲线的四个阶段 1.适应期:
在未充分适应基质条件时,开始 会经历一个适应、迟缓期或调整期。 长短取决于污水的主要成分和微生 物对它的适应。
2.对数增长期:
F/M较大,营养充分,氧利用最大,微 生物增殖速率和有机物降解速率最大。 污泥活动力强,污泥松散,不易沉降(利 用有机物不足)
3.减速期
有机污染物量,单位是kg(BOD5)/m3· D
N v
QS V
0
kgBOD5 / m3.d
污泥龄 θ c(ts)
污泥在曝气池内的平均停留时间
tS
式中
VX (Q - Q w )Xe+Q wXr
QW——剩余污泥排除量(m3/d) Xe——净化水的污泥浓度(mg/L) Xr——剩余污泥浓度(mg/L)。
活性污泥法来源
河流自净→启示→人工强化
命名
根据生物反应器中微生物存在状态(悬浮,附着)可将污水生物 处理技术分为活性污泥法(悬浮的有活性的生物絮体)和生物膜法
(附着的有活性的生物膜),及后来的复合式(悬浮,附着)生物处
理、技术。
基本流程
污水→格栅→泵间→沉砂池→初沉池→活性污泥曝气池→二沉池→消毒
有机固形物 胶体有机物
胞内,分解为CO 2 ΔH 溶解性有机物 胞外,新的合成 ΔH
有机物 合成
C x H yO z NH
酶 O (C5H 7 NO 2 )n CO 3 2
2
H 2O Δ H
微生物 分解
酶 C H NO O CO 2 H 2O Δ H(内源呼吸) 5 7 2 2 CO 2 Δ H(呼吸作用) C x H y O 2 O 2
活性污泥
污水经过一段时间的曝气后,水中会产生一种以好氧菌为主体 的茶褐色絮凝体,其中含有大量的活性微生物,这种污泥絮体就是 活性污泥。活性污泥是以细菌,原生动物和后生动物所组成的活性 微生物为主体,此外还有一些无机物,未被微生物分解的有机物和 微生物自身代谢的残留物。
活性污泥法
以活性污泥为主体的污水生物处理技术
2.污泥容积指数:SVI 静置30min后,1g干污泥所占的容积,(ml/g)
混合液经30min静 沉后的污泥容积 SVI Baidu Nhomakorabea 这些污泥的干重
SV% 10(ml/l) (ml/g干污泥) Mlss(g/l)
一般为70~150(ml/g)时沉降性能较好 ,过低无机物含量过高,
污泥活性不好,过高易出现污泥膨胀。
营养物质:
平衡用BOD5:N:P的关系来表示,一般需求为100:5:1 生活污水和城市污水含足够的各种营养物质,但工业废水含量低。
溶解氧:
DO↗,μ ↗, ν ↗ Se↓ 运行费用高
对于游离细菌来说应保持在0.3mg/L
对于活性污泥的絮凝体应保持在2mg/L,不低于1mg/L
pH值 :
最适宜在6.5-8.5
活性污泥反应器 曝气系统与空 气扩散装置 二沉池 混合液 处理水
进水
1.曝气池:微生物降解有机 物的反应场所
2.二沉池:泥水分离
污 泥 井 来自空压 机的空气 回流污 泥系统 剩 余 污 泥
3.污泥回流:确保曝气池内 生物量稳定
4.曝气:为微生物提供溶解 氧,同时起到搅拌 混合的作用。
活性污泥法处理系统有效运行得基本条件
示)高,F/M大于2.2,微生物处于对数增长期,能量水平高,污泥 凝聚性能差; F/M小于2.2,营养与污泥微生物比值下降,致使微 生物增长处于增长率缓慢降段; F/M小于0.1,营养物很少,营养 相对不足和能量水平较低,细菌活力低,运动能力弱,致使微生物 增长处于增长率下降段或其后期,彼此结合成絮凝体,故易于凝聚。
由于随着净化水排出的Xe很小,所以:
tS
1.污水中有足够的可溶解性易降解有机物
2.混合液中含有足够的溶解氧 3. 活性污泥在曝气池中呈悬浮状态 4.活性污泥连续回流 5.及时排除剩余污泥
6.没有对微生物有毒害作用的物质进入
13.1.2 活性污泥的形态,组成
形态 多为黄色或褐色絮体,含水率超过99% ,比表面积大。 组成
活性污泥由四部分组成
无机物+能量
氧化 可降解 1/3
有机物
2/3
合成 新细胞 物质
80%
无机物+能量
20% 内源代谢
残留物质
构成活性污泥三要素
微生物——— 吸附氧化分解作用(污泥)
有机物——— 废水的处理对象
微生物底物(营养)
充足氧气、充分接触————好氧处理的条件
生物絮体形成机理
目前认为絮体是由细菌内源代谢分泌的聚合物在微生物之间起粘
13.2.1活性污泥法的性能指标
混合液中活性污泥微生物的指标
1.混合液悬浮固体浓度(mg/L) 混合液悬浮固体是指曝气池中废水和活性污泥共同的混合液体的 悬浮固体浓度。用MLSS表示。 MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 2.混合液挥发性悬浮固体浓度(mg/L)
混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮固体
1.超大型化(集中化) 微型化 2.高效快速(高负荷,节省体积) 3.节能,减少运行费用 4.深度净化功能,多功能化(N,P)
5.自动化控制管理
6.提高氧利用率 7.减少占地面积
返回
13.1 活性污泥法的理论基础
目前,活性污泥法是生活污水、城市污水以及有机性工业废 水处理中最常用的工艺
13.1.1 基本概念与流程
第13章
重点:
活性污泥法
活性污泥法基本概念与流程、活性污泥法的净化机理与影响因素、活
性污泥法的动力学基础、曝气池的需氧与供氧、活性污泥法的脱氮除 磷原理及应用。
难点:
活性污泥法的净化机理与影响因素、活性污泥法的动力学基础、曝气
池的需氧与供氧、活性污泥法的脱氮除磷原理及应用。
13.0 概述 13.1 活性污泥法的理论基础 13.2 活性污泥法的性能指标及其有关参数 13.3 活性污泥法反应动力学及其应用 13.4 活性污泥法的各种演变及应用 13.5 曝气及曝气系统
活性污泥法的重要地位
我国的河流97%以上都受到 有机物的污染 1.应用的普遍性: 95%以上的城市污水 35%以上工业废水 2.高效性:SS ,COD、90%以上 3.灵活性 : 大,中,小水厂 高,中,低负荷 4.连续运行,可自动化 5.工艺(运行方式多样),功能多样化,
可脱氮,除磷
活性污泥法研究及应用的 现状和发展
(MLVSS),用它表示活性污泥微生物量比用MLSS更为切合实际。 MLVSS=Ma+Me+Mi
MLVSS与MLSS有一定的比值,例如生活污水的比值为0.7左右。
沉降性与浓缩性评价指标
1.污泥沉降比:SV% 又称30min沉降比、混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污混
容积占混合液容积的百分比,SV值在15~30%左右 。
活性污泥中的细菌以异养型细菌为主。
菌胶团细菌--构成活性污泥絮凝体的主要成分,有很强的吸附、氧 化分解有机物能力。也可防止被微型动物所吞噬,并在一定程度上可 免受毒物的影响,沉降性好。 丝状菌-- 形成活性污泥的骨架,增强沉降性,保持高的净化效率, 但是大量会引起污泥膨胀。
净化污水的第一承担者--细菌
13.1.7 环境因素对活性污泥微生物的影响
BOD负荷率(污泥负荷)
QS 0 NS XV
Ns过低,丝状菌膨胀 Ns过高,絮体活性高,不易沉降 Ns↗, μ(污泥增长)↗, ν (底物降解)↗ ,Se↗,V↓,θc↓
Ns↓, μ (污泥增长), ν ↓, Se↓,V↓ ,θc ↗
BOD负荷在1.5~0.5kg/kg· d范围内时,SVI控制在100左右比较合适。
13.2.2 活性污泥法的设计与运行参数
BOD负荷
BOD负荷有污泥负荷和容积负荷 1.污泥负荷Ns(Ls):指单位重量活性污泥在单位时间内所承受的有 机污染物量,污泥负荷的实质是F/M。
N
S
QS 0 kgBOD5 / kgMLSS .d XV
2. 容积负荷Nv (LV):指单位暴气池有效容积在单位时间内所承受的
活性污泥的活性评定指标
活性污泥的比耗氧速率(SOUR一般用OUR):单位重量的活性污
泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量,其单位mgO2/(gMLVSS· h)或 mgO2/(gMLSS· h)
OUR在运行中的重要租用在于反映有机物降解速率,以及活性污泥 是否中毒,将用于系统的自动报警。
活性污泥的OUR一般为8-20 mgO2/(gMLVSS· h),温度对OUR的 影响很大,不同温度的OUR没有可比性,一般在20℃测OUR
(1) Ma——活性污泥微生物; (2) Me——活性污泥代谢产物; (3) Mi——活性污泥吸附的难降解惰性有机物; (4) Mii——活性污泥吸附的无机物。
微生物组成
细菌(90%-95%,甚至100%)、 真菌、原生动物、后生动物
13.1.3 活性污泥微生物的作用
活性污泥中的有机物、细菌、原生动物与后生动物组成了小型的相对 稳定的生态系统和食物链。
PH<6.5, PH>9时, 真菌增长利于丝状菌易膨胀 菌胶易解体活性污泥凝体遭到破坏。
温度:
最适宜温度:在这一温度下,微生物的生理活动强劲、旺盛,表现 在增殖方面则是裂殖速率快,世代时间短。 活性污泥微生物多为嗜温菌,其适宜温度15-30℃。 小型工业污水和城市污水应保温。 水温过高的工业废水要降温。
净化污水的第二承担者--原生动物 指示性动物--原生动物,通过显微镜镜检是对活性污泥质量评价的 重要手段之一
13.1.4 活性污泥微生物的增殖规律
活性污泥微生物的增殖曲线
1.在温度适宜,溶解氧充足、营养物 质一次充分投加,微生物种群随时间 以量表示增殖和衰减动态。 2.在这样的环境下,不存在抑制物质 的条件下,活性污泥微生物的增殖速 率主要取决于有机物(F)与微生物量 (M)的比值,它也是有机物降解速率、 氧利用速率和活性污泥的凝聚、吸附 性能的重要影响因素
F/M减小,有机物量成为增殖的限 制因素,微生物增殖速率和有机物降 解速率下降,污泥沉降性好,出水效 果好。
4.衰减期
F/M最小,(内源呼吸期)微生物活 动能力低,絮凝体,沉降性好,此时 污泥量出现下降,出水水质较好。
活性污泥絮凝体的形成:
1. 在活性污泥混合液中,如果营养与污泥之间的比值(常用F/M表
相关文档
最新文档