水污染控制工程课件资料.ppt

第二章活性污泥法 2 1基本概念2 1 1基本流程2 1 2活性污泥的形态2 1 3活性污泥絮凝体的形成2 1 4活性污泥降解污水中有机物的过程2 1 5活性污泥处理系统中的控制指标 1 以污水为培养基的活性污泥培养和驯化工作 2 1 1基本流程 3 曝气过程 活性污泥与污水互相混合 充分接触 使活性污泥反应得以正常进行 2 经初次沉淀池或水解酸化装置处理后的污水从一端进入曝气池 与此同时 从二次沉淀池连续回流的活性污泥 作为接种污泥 进入曝气池 4 经过活性污泥作用后的混合液进入二次沉淀池 进行固液分离 澄清后的污水作为处理水排出系统 5 经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出 其中一部分作为接种污泥回流曝气池 多余的一部分作为剩余污泥排出系统 2 1 2活性污泥的形态 颗粒尺寸 外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状 又称为 生物絮凝体 一般介于0 02 0 2mm之间 表面积 每mL活性污泥的表面积大体上介于20 100cm2之间 含水率 一般都在99 以上 其比重则因含水率不同而异 而介于1 002 1 006之间 有机物质 活性污泥由下列四个部分组成 Mii 无机物质 无机质 Ma 具有代谢功能活性的微生物群体 Me 微生物内源代谢 自身氧化的残留物 Mi 难被生物降解的惰性有机物 2 1 3活性污泥絮凝体的形成 菌胶团作用 发育正常的条件下 活性污泥絮凝体才能很好的形成对周围有机污染物的吸附功能絮凝 沉降性能 1定义 活性污泥絮凝体 其骨干部分是千万个细菌为主体结合形成的菌胶团团粒 2 形成机制 当在曝气池内残存的有机污染物 BOD 较低 有机物与细菌数量的比值 F M比处于低值 而细菌进入减衰增殖期的后段或内源呼吸期时 活性污泥才有可能得到很好的形成 3 形成过程 与有机物浓度及细菌生长阶段有关 菌体之间的作用力 由于带电形成的电的斥力和范德华力 当曝气池内的有机物充沛时 动能大于范德华力 菌体不能自行结合 当曝气池内的有机物降到某种程度时 处于内源呼吸期或减速增长阶段 处于 老龄 运动性能下降 动能低于范德华引力 并且在布朗运动作用下 菌体互相碰撞 互相结合 使活性污泥絮凝体形成 4 絮凝体形成中微生物的作用 活性污泥的形成中 微生物本身起到很大的作用 其中具有絮凝性能的微生物有动胶菌属 Zooglearamigera 以及其他具有分泌粘性物质的细菌 酵母 原生动物 这些微生物分泌的黏着性物质将细菌互相粘接 形成菌胶团 并对微小的颗粒和可溶性的有机物也有一定的吸附和粘接性能 这种作用促成了活性污泥絮凝体的形成 具有絮凝作用微生物 动胶菌属蜡状芽孢杆菌黄杆菌属诺卡氏菌属假单胞菌属 F分为两个部分 F1 氧化 合成 量 F2 吸附量 实验中测得 BOD5的差值 F F1 F2 氧消耗的量 F 氧消耗的量 污水中的去除的有机物全部被微生物利用 F 氧消耗的量 污水中去除的有机物没有全部被微生物利用 差值就等于没有被微生物利用的有机物 2 1 4活性污泥降解污水中有机物的过程 包括两个阶段 吸附阶段和稳定阶段吸附阶段 主要是污水中的有机物转移到活性污泥上 由于活性污泥具有较大的比表面积 表面上含有多糖类的粘性物质 吸附阶段很短 一般在15 45min 吸附量的大小 主要取决于有机物的状态 若有机物处于悬浮状态和胶体状态的相对量大时 吸附量大 稳定阶段 主要是转移到活性污泥的有机物为微生物所利用 当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时 稳定阶段较长 废水中的有机物 残留在废水中的有机物 从废水中去除的有机物 微生物不能利用的有机物 微生物能利用的有机物 微生物能利用而尚未利用的的有机物 微生物不能利用的有机物 微生物已经利用的有机物 增殖的微生物 氧化产物 吸附量 氧化和合成 活性污泥法中 有机物的变化为 2 1 5活性污泥处理系统中的控制指标 污水水质 水量 能够适应活性污泥处理系统的要求 活性污泥微生物量 具有活性的活性污泥量在系统中保持一定的数量 并相对稳定 溶解氧浓度 保持能够满足微生物需求活性污泥 有机污染物 溶解氧三者能够达到充分的接触 以强化传质 通过人工控制 使活性污泥能够达到下列各项指标 1 表示及控制混合液中的活性污泥微生物量的指标 混合液悬浮固体浓度MLSS mixedliquorsuspendedsolids MLSS Ma Me Mi Mii又称混合液污泥浓度 它表示在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量 单位为mg L混合液 g m3混合液 kg m3混合液 混合液挥发性悬浮固体浓度 mixedliquorvolatilesuspendedsolids MLVSS这项指标中还包括Ma Me等惰性有机物质 只是活性污泥量的相对值 MLVSS Ma Me Mi 2 活性污泥的沉降性能及其评定指标根据活性污泥在沉降 浓缩方面的特征 建立了以活性污泥静置沉淀30min为基础的两项指标以表示其沉降 浓缩性能 污泥沉降比 Settlingvelocity 简写为SV称为30min沉降率混合液在量筒内静置30min 所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率 以 表示 曝气池运行过程的活性污泥量可用以控制 调节剩余污泥的排放量发现污泥膨胀等异常现象地发生 污泥容积指数 sludgevolumeindex 为SVI简称 污泥指数 本项指标的物理意义是在曝气池出口处的混合液 在经过30min静沉后 每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积 以ml计 单位为ml g 习惯上只称数字 把单位省去 反应了活性污泥的松散程度 聚 沉降性能 对生化污水及城市污水一般为70 100之间 SVI值过低 说明泥粒细小 无机质含量高 缺乏活性 过高 说明污泥的沉降性能不好 并且已有产生膨胀现象的可能 污泥龄 sludgeage 又称生物固体停留时间 c曝气池内活性污泥总量与每天排放污泥量之比 称为污泥龄 活性污泥在曝气池内的平均停留时间 因而又称为 生物固体平均停留时间 即单位为天 曝气池中的活性污泥全部更新一次所用的时间 污泥龄能够说明活性污泥微生物的状况 世代时间比污泥龄长的微生物在曝气池中不能发展成为优势菌属 如硝化菌的世代时间为3天 当污泥龄小于三天时 硝化菌就不能在曝气池内大量繁殖 不能成为优势菌种 有机污染物的降解速度 活性污泥增长速度及溶解氧被利用速度的最重要的因素 这一比值是活性污泥处理系统设计 运行的一项重要的参数 在具体的工程应用上 F M比值是以BOD 污泥负荷 BOD SS负荷率 NS表示的 BOD 污泥负荷与BOD 容积负荷 F M 有机污染物量与活性污泥量的比值 BOD 污泥负荷是曝气池内单位重量 kg 的活性污泥 在单位时间 1d 内能够接受 并将其降解到预定程度的有机污染物量 BOD kgBOD kgMLSS d Q