天天看點

活性污泥的基本原理及淨化過程更多關注公号:環保水處理(hbscl01)

作者:環保水處理hbscl01

< h1級"pgc-h-arrow-right"data-track""1">更加關注公衆名稱:環保水處理(hbscl01)。</h1>

活性污泥法本質上是人工強化天然水的自淨作用,可去除污水中溶解的、膠體的可生物降解有機物,以及活性污泥能吸收的懸浮物等物質,具有對水質适應性廣、操作方式靈活、控制良好的特點, 并已成為生物處理方法的主體。

一、基本原則

活性污泥是由細菌、真菌、原動物、來世等微生物群與污水中的懸浮物質和膠體物質混合而形成的,具有較強的吸附和分解有機物容量和良好的沉降性能,對絮狀絲絨污泥顆粒具有良好的沉降性能,由于生化活性,故稱活性污泥。

活性污泥的基本原理及淨化過程更多關注公号:環保水處理(hbscl01)

活性污泥的性質

從外觀上看,活性污泥就像絮凝狀的絮凝顆粒,又稱生物絮凝,絮凝直徑一般為0.02-0.2毫米,在靜電下可立即凝結成較大的天鵝絨顆粒而下沉。活性污泥的顔色根據污水的水質而變化,一般為黃色或茶褐色,供氧不足或厭氧狀态為黑色,供氧不足時為星灰色白色,微酸性,微酸性,微土味和夾緊-一些發黴的氣味。活性污泥的含水率非常高,一般在99%以上,其比重随含水量而變化,曝氣池混合物的相對密度為1.002-1.003,而回流污泥的相對密度為1.004-1.006。活性污泥的表面積一般為20-100 cm2/mL。

活性污泥的組成

活性污泥中不到1%的固體由有機和無機物質組成,其組成根據原始污水的性質而變化。有機成分主要是居住在活性污泥中的微生物群,包括一些難以被細菌攝入和利用的惰性惰性污水,即所謂的"可降解有機物",微生物自氧化殘留物。

活性污泥微生物群是以好氧菌為主的混合群,其他微生物包括酵母菌、品系菌、黴菌和原動物、來世等,正常活性污泥菌含量一般為107-108/mL,原體約為100/mL。

在活性污泥微生物中,原始動物以細菌為食,而來世以原始動物和細菌為食,它們形成食物鍊,形成生态平衡的生物群。活性污泥細菌往往以真菌的形式存在,遊離狀态較差,這使得細菌具有抵抗外部不利因素的能力。

遊離細菌不易沉澱,但可以被原生激素捕食,使沉積物池中的水更清澈。活性污泥的無機成分全部通過未經處理的污水攜帶,至于微生物中存在的無機鹽,由于數量非常少,可以忽略不計。

綜上所述,活性污泥由以下四個部分組成:

(1)具有代謝功能活性的微生物組(M);

(2)微生物(主要是細菌)自氧化殘留物(M);

(3)未經處理的污水攜帶的難降解有機物(M;

(4)從未經處理的污水中攜帶的無機物質(M;活性微生物基團是活性污泥的主要成分。

二、活性污泥淨化反應工藝

活性污泥淨化反應的過程比較複雜,既有活性污泥本身吸附有機污染物等實體、化學或實體化學過程,也有活性污泥中微生物對有機污染物的生物轉化和吸收等生物或生化過程,可分為以下兩個階段。

初始吸附去除階段

在污水與活性污泥接觸混合後的短時間(5-10 min)内,污水中的有機污染物,特别是懸浮和膠體有機物,表現出較高的去除率,這是實體吸附和生物吸收相結合的結果。在此過程中,混合物中的有機基質迅速下降,BOD迅速下降,如圖2所示。這是由于活性污泥的表面積大,且表面上富含大量的微生物,外層覆寫着多糖的粘度層,當懸浮的膠體有機基質在污水中與活性污泥絮體接觸時,它迅速被冷凝和吸附除去。這種現象就是"初始吸附去除"效應。

活性污泥的基本原理及淨化過程更多關注公号:環保水處理(hbscl01)

初始吸附過程進行得非常快,一般在30分鐘内即可完成,污水BOD吸附去除率高達70%,對于較多的懸浮和膠體有機物污水,BOD可降低80%-90%。初始吸附速度主要取決于微生物的活性以及反應器中的水力擴散和水力動力學程度,前者決定了活性污泥微生物的吸附和凝固效率,後者決定了活性污泥絮體與有機基質的接觸程度。活性污泥微生物的高吸附活性取決于較大的表面積和适宜的微生物增殖期,一般來說,内源性呼吸道微生物處于"饑餓"狀态,其吸附活性最強。

代謝穩定階段

有機污染物吸附到活性污泥微生物細胞表面,在膜穿透酶的作用下,溶解的小分子有機物直接通過細胞壁進入細胞體,而膠體和懸浮的大分子有機物如澱粉、蛋白質等首先在細胞外酶的作用下水解酶, 它被水解成溶解的小分子,然後進入細胞體,此時水解産生的一些可溶性簡單有機物會擴散到混合物中,導緻混合物的BOD值上升,如圖2所示的細胞外水解區曲線。

進入細胞體的有機污染物,在各種細胞内酶(如脫氫酶、氧化酶等)的催化作用下,被氧化分解成中間産物,一些中間體被結合成新的細胞材料,有的被氧化成穩定的無機産物,如CO2和H2O,并釋放能量用于細胞的合成,這個過程就是該物質的氧化分解過程, 也稱為穩定過程。在此過程中,不穩定的高分子有機物通過生化反應轉化為簡單穩定的低分子無機物,混合液BOD逐漸降低,如The Cell 2中的生物氧化區曲線所示。穩定過程所需的時間取決于有機物的轉化程度,比吸附過程長得多。

繼續閱讀