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活性污泥法的基本原理.
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:作用于充氧化搅拌混合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:颗粒大小:0.02-0.2mm 具有很大的表面积。含水率99%C1%固体物质。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)2SO4Na3PO4-K3PO4 C:N:P=100:5:12. DO:{过低:微生物生理活动不能正常进行,处理效果差{过高:有机物降解过快,微生物因缺营养而死亡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PH6.5: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:{使水质,水量得到控制{使活性污泥量保持相对稳定{控制混合液中DO浓度,满足要求{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:P106MLSS=(活
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