天天看点

活性污泥的基本原理及净化过程更多关注公号:环保水处理(hbscl01)

作者:环保水处理hbscl01

< h1级"pgc-h-arrow-right"data-track""1">更加关注公众名称:环保水处理(hbscl01)。</h1>

活性污泥法本质上是人工强化天然水的自净作用,可去除污水中溶解的、胶体的可生物降解有机物,以及活性污泥能吸收的悬浮物等物质,具有对水质适应性广、操作方式灵活、控制良好的特点, 并已成为生物处理方法的主体。

一、基本原则

活性污泥是由细菌、真菌、原动物、来世等微生物群与污水中的悬浮物质和胶体物质混合而形成的,具有较强的吸附和分解有机物容量和良好的沉降性能,对絮状丝绒污泥颗粒具有良好的沉降性能,由于生化活性,故称活性污泥。

活性污泥的基本原理及净化过程更多关注公号:环保水处理(hbscl01)

活性污泥的性质

从外观上看,活性污泥就像絮凝状的絮凝颗粒,又称生物絮凝,絮凝直径一般为0.02-0.2毫米,在静电下可立即凝结成较大的天鹅绒颗粒而下沉。活性污泥的颜色根据污水的水质而变化,一般为黄色或茶褐色,供氧不足或厌氧状态为黑色,供氧不足时为星灰色白色,微酸性,微酸性,微土味和夹紧-一些发霉的气味。活性污泥的含水率非常高,一般在99%以上,其比重随含水量而变化,曝气池混合物的相对密度为1.002-1.003,而回流污泥的相对密度为1.004-1.006。活性污泥的表面积一般为20-100 cm2/mL。

活性污泥的组成

活性污泥中不到1%的固体由有机和无机物质组成,其组成根据原始污水的性质而变化。有机成分主要是居住在活性污泥中的微生物群,包括一些难以被细菌摄入和利用的惰性惰性污水,即所谓的"可降解有机物",微生物自氧化残留物。

活性污泥微生物群是以好氧菌为主的混合群,其他微生物包括酵母菌、品系菌、霉菌和原动物、来世等,正常活性污泥菌含量一般为107-108/mL,原体约为100/mL。

在活性污泥微生物中,原始动物以细菌为食,而来世以原始动物和细菌为食,它们形成食物链,形成生态平衡的生物群。活性污泥细菌往往以真菌的形式存在,游离状态较差,这使得细菌具有抵抗外部不利因素的能力。

游离细菌不易沉淀,但可以被原生激素捕食,使沉积物池中的水更清澈。活性污泥的无机成分全部通过未经处理的污水携带,至于微生物中存在的无机盐,由于数量非常少,可以忽略不计。

综上所述,活性污泥由以下四个部分组成:

(1)具有代谢功能活性的微生物组(M);

(2)微生物(主要是细菌)自氧化残留物(M);

(3)未经处理的污水携带的难降解有机物(M;

(4)从未经处理的污水中携带的无机物质(M;活性微生物基团是活性污泥的主要成分。

二、活性污泥净化反应工艺

活性污泥净化反应的过程比较复杂,既有活性污泥本身吸附有机污染物等物理、化学或物理化学过程,也有活性污泥中微生物对有机污染物的生物转化和吸收等生物或生化过程,可分为以下两个阶段。

初始吸附去除阶段

在污水与活性污泥接触混合后的短时间(5-10 min)内,污水中的有机污染物,特别是悬浮和胶体有机物,表现出较高的去除率,这是物理吸附和生物吸收相结合的结果。在此过程中,混合物中的有机基质迅速下降,BOD迅速下降,如图2所示。这是由于活性污泥的表面积大,且表面上富含大量的微生物,外层覆盖着多糖的粘度层,当悬浮的胶体有机基质在污水中与活性污泥絮体接触时,它迅速被冷凝和吸附除去。这种现象就是"初始吸附去除"效应。

活性污泥的基本原理及净化过程更多关注公号:环保水处理(hbscl01)

初始吸附过程进行得非常快,一般在30分钟内即可完成,污水BOD吸附去除率高达70%,对于较多的悬浮和胶体有机物污水,BOD可降低80%-90%。初始吸附速度主要取决于微生物的活性以及反应器中的水力扩散和水力动力学程度,前者决定了活性污泥微生物的吸附和凝固效率,后者决定了活性污泥絮体与有机基质的接触程度。活性污泥微生物的高吸附活性取决于较大的表面积和适宜的微生物增殖期,一般来说,内源性呼吸道微生物处于"饥饿"状态,其吸附活性最强。

代谢稳定阶段

有机污染物吸附到活性污泥微生物细胞表面,在膜穿透酶的作用下,溶解的小分子有机物直接通过细胞壁进入细胞体,而胶体和悬浮的大分子有机物如淀粉、蛋白质等首先在细胞外酶的作用下水解酶, 它被水解成溶解的小分子,然后进入细胞体,此时水解产生的一些可溶性简单有机物会扩散到混合物中,导致混合物的BOD值上升,如图2所示的细胞外水解区曲线。

进入细胞体的有机污染物,在各种细胞内酶(如脱氢酶、氧化酶等)的催化作用下,被氧化分解成中间产物,一些中间体被结合成新的细胞材料,有的被氧化成稳定的无机产物,如CO2和H2O,并释放能量用于细胞的合成,这个过程就是该物质的氧化分解过程, 也称为稳定过程。在此过程中,不稳定的高分子有机物通过生化反应转化为简单稳定的低分子无机物,混合液BOD逐渐降低,如The Cell 2中的生物氧化区曲线所示。稳定过程所需的时间取决于有机物的转化程度,比吸附过程长得多。

继续阅读