❶ 活性污泥法是怎麼處理污水的
活性污泥法
1.流程與原理.典型的活性污泥法是由曝氣池、沉澱池、污泥迴流系統和剩餘污泥排除系統組成.污水和迴流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液.從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣,通過鋪設在曝氣池底部的空氣擴散裝置,以細小氣泡的形式進入污水中,目的是增加污水中的溶解氧含量,還使混合液處於劇烈攪動的狀態,呈懸浮狀態.溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸,使活性污泥反應得以正常進行.
第一階段,污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上,是由於其巨大的表面積和多糖類黏性物質的作用.同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物.
第二階段,微生物在氧氣充足的條件下,吸收這些有機物,並氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供給自身的增殖繁衍.活性污泥反應進行的結果,污水中有機污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增長,污水則得以凈化處理.
經過活性污泥凈化作用後的混合液進入二次沉澱池,混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質在這里沉澱下來與水分離,澄清後的污水作為處理水排出系統.經過沉澱濃縮的污泥從沉澱池底部排出,其中大部分作為接種污泥迴流至曝氣池,以保證曝氣池內的懸浮固體濃度和微生物濃度;增殖的微生物從系統中排出,稱為「剩餘污泥」.事實上,污染物很大程度上從污水中轉移到了這些剩餘污泥中.
活性污泥法的原理形象說法:微生物「吃掉」了污水中的有機物,這樣污水變成了干凈的水.它本質上與自然界水體自凈過程相似,只是經過人工強化,污水凈化的效果更好.
❷ 廢水處理中活性污泥法
好的讓我來依次回答你的問題
1、污泥沉降比是指曝氣池混合液靜止30min後沉澱污泥的體積分數,通常採用1L的量筒測定。即把搖勻的曝氣池混合液倒入量筒中1L刻度,待其沉澱30min後,看泥水分界線的位置,比如泥水分界在300ml處,則污泥沉降比為30%。
2、一般污泥主要有黃褐色、和黑色等幾種。黃褐色一般是好氧曝氣狀態下形成的,有泥土氣味,而黑色一般是在厭氧消化狀態下形成的,有臭氣味。
3、一般正常的活性污泥沉降性能良好,其污泥體積指數SVI在50~150之間。污泥膨脹一般表現為SVI值升高,一般SVI大於200就認為發生了污泥膨脹。
污泥膨脹分為絲狀菌性膨脹和非絲狀菌性膨脹,這個你可以具體在查清楚。一般對於污泥膨脹常採用以下幾種方法:①控制曝氣量,使曝氣池中保持適量的溶解氧(不低於1~2mg/L,不高於4mg/L)。②調整pH。③投加氮、磷保持氮、磷比例適宜。④投加一些化學葯劑,如混凝劑等。⑤把污水跳過初沉池直接進入曝氣池,以提高曝氣池內的污泥濃度。⑤在曝氣池前段設置填料,降低污泥負荷。⑥用氣浮池代替二沉池,往往有著很好的效果,但其造價較貴。這些都是可以考慮的因素,要根據實際情況進行取捨。
4、不同用途的污泥培養有著各自的方式,好氧、厭氧污泥都有自己的培養方式。首先,C、N、P的比例要協調,一般好氧污泥需要的BOD5:N:P=100:5:1。而厭氧對N、P要求較低一般BOD5:N:P=800:5:1,這些你培養時都要投加進去的,比如葡萄糖、氯化銨、磷酸氫二鉀等。其次,根據你培養污泥的處理對象,適度按照從低到高濃度梯度添加你的處理對象混合液,讓污泥適應你的處理對象。如果你的污泥培養上清液中的污染物質去除率趨於穩定,那麼你的污泥培養也就趨於完成。
整個周期約1周到10天左右。
❸ 什麼是好氧活性污泥好氧活性污泥法凈化廢水的機理是什麼
好氧活性污泥是指污水曝氣一段時間後,形成一種由大量微生物群體構成的易於沉澱的絮凝體。利用活性污泥去除污水中的可生物降解有機物,以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質的污水處理工藝稱為活性污泥法。其基本工藝流程是曝氣池和二次沉澱池依次串聯,並有迴流污泥管將二次沉澱池沉澱下來的污泥又送回到曝氣池中。答案來自環保通http://www.hbtong.com.cn
❹ 城市污水活性污泥處理的幾種工藝
一、活性污泥法脫氮傳統工藝
1、Barth提出的三級活性污泥法流程:
第一級曝氣池的功能:① 碳化——去除BOD5、COD;② 氨化——使有機氮轉化為氨氮;
第二級是硝化曝氣池,投鹼以維持pH值;
第三級為反硝化反應器,可投加甲醇作為外加碳源或引入原廢水。
該工藝流程的優點是氨化、硝化、反硝化分別在各自的反應器中進行,反應速率較快且較徹底;但七缺點是處理設備多,造價高,運行管理較為復雜。
2、兩級活性污泥法脫氮工藝
與前一工藝相比,該工藝是將其中的前兩級曝氣池合並成一個曝氣池,使廢水在其中同時實現碳化、氨化和硝化反應,因此只是在形式上減少了一個曝氣池,並無本質上的改變。
二、缺氧——好氧活性污泥法脫氮系統(A—O工藝)
該流程與兩級活性污泥工藝相比,是將缺氧的反硝化反應器設置在好氧反應器的前面,因此常被稱為「前置式反硝化生物脫氮系統」。其主要特徵有:反硝化反應器設置在流程的前端,而去除BOD、進行硝化反應的綜合好氧反應器則設置在流程的後端;因此,可以實現進行反硝化反應時,可以利用原廢水中的有機物直接作為有機碳源,將從好氧反應器迴流回來的含有硝酸鹽的混合液中的硝酸鹽反硝化成為氮氣;而且,在反硝化反應器中由於反硝化反應而產生的鹼度可以隨出水進入好氧硝化反應器,補償硝化反應過程中所需消耗鹼度的一半左右;好氧的硝化反應器設置在流程的後端,也可以使反硝化過程中常常殘留的有機物得以進一步去除,無需增建後曝氣池。目前,A-O工藝是實際工程中較常見的一種生物脫氮工藝。
三、其它生物脫氮工藝
1、氧化溝工藝
由於氧化溝的運行工藝特徵,會在其反應溝渠內的不同部位分別形成好氧區、缺氧區,使得氧化溝內的活性污泥分別經過好氧區和缺氧區,從而可以實現生物脫氮功能。
2、生物轉盤生物脫氮工藝
控制每級生物轉盤的運行工況,使其分別處於好氧狀態和缺氧狀態,即在整個流程中需要分別採用好氧生物轉盤和厭氧生物轉盤,在不同的好氧生物轉盤中分別實現BOD的去除和氨氮的硝化,而在厭氧生物轉盤中則主要實現反硝化,其原理類似於前述的三級活性污泥生物脫氮工藝,只是在本工藝中實現各級功能是依靠生物轉盤來完成的。
廢水生物除磷工藝與技術
一、厭氧—好氧生物除磷工藝(A-O工藝)
實際上是另外一種意義上的「A—O工藝」,其中的「A」指的是「厭氧anaerobic」,它是直接根據生物除磷的基本原理出發而設計出來的一個工藝,其特點有:水力停留時間為3~6h;曝氣池內的污泥濃度一般在2700~3000mg/l;磷的去除效果好(76%),出水中磷的含量低於1mg/l;污泥中的磷含量約為4%,肥效好;污泥的SVI小於100,易沉澱,不易膨脹。
二、Phostrip除磷工藝
實際上是一種生物除磷與化學除磷相結合的工藝,其特點有:除磷效果好,處理出水的含磷量一般低於1mg/l;污泥的含磷量高,一般為2.1~7.1%;石灰用量較低,介於21~31.8mgCa(OH)2/m3廢水之間;污泥的SVI低於100,污泥易於沉澱、濃縮、脫水,污泥肥分高,不易膨脹。
同步生物脫氮除磷工藝
一、Bardenpho同步脫氮除磷工藝
其工藝特點:各項反應都反復進行兩次以上,各反應單元都有其首要功能,同時又兼有二、三項輔助功能;脫氮除磷的效果良好。
二、A—A—O同步脫氮除磷工藝
AAO工藝是目前較為常見的同步脫氮除磷工藝,其工藝特點主要是:工藝流程比較簡單;厭氧、缺氧、好氧交替運行,不利於絲狀菌繁殖,無污泥膨脹之虞;無需投葯,運行費用低。
該工藝的主要設計參數可以參見下表:
水力停留時間(h) 厭氧反應器 0.5~1.0
缺氧反應器 0.5~1.0
好氧反應器 3.5~6.0
污泥迴流比(%) 50~100
混合液內循環迴流比(%) 100~300
混合液懸浮固體濃度(mg/l) 3000~5000
F/M(kgBOD5/kgMLSS.d) 0.15~0.7
好氧反應器內DO濃度(mg/l) ³2
BOD5/P 5~15(以>10為宜)
三、UCT同步脫氮除磷工藝
在前述的兩種同步脫氮除磷工藝中,都是將迴流污泥直接迴流到工藝前端的厭氧池,其中不課避免地會含有一定濃度的硝酸鹽,因此會在第一級厭氧池中引起反硝化作用,反硝化細菌將與除磷菌爭奪廢水中的有機物而影響除磷效果,因此提出UCT(Univercity of Cape Town)工藝。UCT工藝將二沉池的迴流污泥迴流到缺氧池,使污泥中的硝酸鹽在缺氧池中進行反硝化脫氮,同時,為彌補厭氧池中污泥的流失以及除磷效果的降低,增設從缺氧池到厭氧池的污泥迴流,這樣厭氧池就可以免受迴流污泥中硝酸鹽的干擾。
四、Phoredox同步脫氮除磷工藝
本工藝的特點是在缺氧反應器之前再加一座厭氧反應器,以強化磷的釋放,從而保證在好氧條件下,有更強的吸收磷的能力,提高除磷效果。
❺ 活性污泥法法處理工業廢水該如何調整工藝
主要廢水的特點。如果是工業園的污水處理廠就比較復雜,一般除了生化處理還需要物化處內理,生化大多數採用A/O法,容運行穩定,脫氮效果好。物化可以用一些氧化和混凝沉澱之類的。
如果是城鎮污水的就很簡單了,牽涉到需要脫氮除磷的就用AAO,針對高氮的可以用AO,一般的可以用氧化溝。現在很多都用卡魯塞爾2000氧化溝,可以在氧化溝前面增加厭氧區和缺氧區,形成改良式的氧化溝,也具有脫氮除磷效果。如果自動化水平較高的話,還可以用CASS。
選擇工藝的時候主要是看水質水量特點,各種構築物對水量大小都有一定適應力,水質的話要感覺COD、氮磷情況來決定工藝。同時兼顧排放標准,排放標准要求很高的話,生化後的處理還挺復雜的。
❻ 活性污泥降解污水中有機物的過程是怎樣的
活性污來泥在曝氣過程中,對有機物源的降解(去除)過程可分為三個階段。在第一階段,污水主要通過活性污泥的吸附作用而得到凈化。在吸附階段,主要是污水中的有機物轉移到活性污泥上去,這是由於活性污泥具有巨大的表面積,而表面積上有多糖類的粘性物質所致。吸附作用一般30min,BOD5的去除率可達70%。第二階段,也稱氧化階段,主要是轉移到活性污泥表面的有機物為微生物所利用。在好氧微生物的活動下,有機物先被氧化成中間產物,接著有些中間產物合成為細胞質,另一些中間產物被氧化為無機的最終產物。在此過程中,微生物消耗水中的溶解氧,溶解氧的消耗就是化學需氧量。第三階段是 泥水分離階段,在這一階段中,活性污泥在二沉池中進行沉澱分離。
❼ 比較厭氧活性污泥法和好氧活性污泥法處理廢水的優缺點
厭氧優點:基本無動力消耗;可適於高濃度廢水處理;可以產生沼氣能源;產泥回量小答,泥處理成本低;可以處理含表面活性劑高的廢水,不產生泡沫。
厭氧缺點:出水不能直接達標,需要進一步好氧處理;厭氧去氨氮污染物基本無去除效率,而且會消耗過量的碳源,增加了好氧處理脫氮的難度。
好氧優點:可以直接處理達標,出水無臭味,清澈;
好氧缺點:動力消耗大,污泥產量高,容易出現泡沫,污泥膨脹等問題。
❽ 好氧活性污泥處理生活廢水
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣,經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群,具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
你是想問好氧活性污泥處理生活廢水的工藝流程呢?還是想問出水的具體數據呢?
活性污泥工藝是城市污水處理的主要工藝,它的設計計算有三種方法:污泥負荷法、泥齡法和數學模型法。三種方法在操作上難易程度不同,計算結果的精確度不同,直接關繫到設計水平、基建投資和處理可靠性。正因為如此,國內外專家都在進行大量細致的研究,力求找出一種精確度更高而又便於操作的計算方法。
1 污泥負荷法
這是目前國內外最流行的設計方法,幾十年來,運用該法設計了成千上萬座污水處理廠,充分說明它的正確性和適用性。但另一方面,這種方法也存在一些問題,甚至是比較嚴重的缺陷,影響了設計的精確性和可操作性。
污泥負荷法的計算式為〔1〕:
V=24LjQ/1000FwNw=24LjQ/1000Fr (1)
污泥負荷法是一種經驗計演算法,它的最基本參數Fw(曝氣池污泥負荷)和Fr(曝氣池容積負荷)是根據曝氣的類別按照以往的經驗設定,由於水質千差萬別和處理要求不同,這兩個基本參數的設定只能給出一個較大的范圍,例如我國的規范對普通曝氣推薦的數值為:
Fw=0.2~0.4 kgBOD/(kgMLSS·d)
Fr=0.4~0.9 kgBOD/(m3池容·d)
可以看出,最大值比最小值大一倍以上,幅度很寬,如果其他條件不變,選用最小值算出的曝氣池容積比選用最大值時的容積大一倍或一倍以上,基建投資也就相差很多,在這個范圍內取值完全憑經驗,對於經驗較少的設計人來說很難操作,這是污泥負荷法的一個主要缺陷。
污泥負荷法的另一個問題是單位容易混淆,譬如我國設計規范中Fw的單位是kgBOD/(kgMLSS·d),但設計手冊中則是kgBOD/(kgMLVSS·d),這兩種單位相差很大。MLSS是包括無機懸浮物在內的污泥濃度,MLVSS則只是有機懸浮固體的濃度,對於生活污水,一般MLVSS=0.7MLSS,如果單位用錯,算出的曝氣池容積將差30%。這種混淆並非不可能,例如我國設計手冊中推薦的普通曝氣的Fw為0.2~0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)〔2〕,其數值和設計規范完全一樣,但單位卻不同了。設計中經常遇到不知究竟用哪個單位好的問題,特別是設計經驗不足時更是無所適從,加上近年來污水脫氮提上了日程,當污水要求硝化、反硝化時,Fw、Fr取多少合適呢?
污泥負荷法最根本的問題是沒有考慮到污水水質的差異。對於生活污水來說,SS和BOD濃度大致有數,MLSS與MLVSS的比值也大致差不多,但結合各地的實際情況來看,城市污水一般包含50%甚至更多的工業廢水,因而污水水質差別很大,有的SS、BOD值高達300~400 mg/L,有的則低到不足100 mg/L,有的污水SS/BOD值高達2以上,有的SS值比BOD值還低。污泥負荷是以MLSS為基礎的,其中有多大比例的有機物反映不出來,對於相同規模、相同工藝、相同進水BOD濃度的兩個廠,按污泥負荷法計算曝氣池容積是相同的,但當SS/BOD值差異很大時,MLVSS也相差很大,實際的生物環境就大不相同,處理效果也就明顯不同了。
綜上所述,污泥負荷法有待改進。因此,國際水質污染與控制協會(IAWQ)組織各國專家,於1986年首次推出活性污泥一號模型(簡稱ASM1)〔3〕,1995年又推出了活性污泥二號模型(簡稱ASM2)〔4、5〕。
2 數學模型法
數學模型法在理論上是比較完美的,但在具體應用上則存在不少問題,這主要是由於污水和污水處理的復雜性和多樣性,即使是簡化了的數學模式,應用起來也相當困難,從而阻礙了它的推廣和應用。到目前為止,數學模型法在國外尚未成為普遍採用的設計方法,而在我國還沒有實際應用於工程,仍停留在研究階段。
數學模型法的主要問題是模型中有很多系數和常數,ASM1中有13個,ASM2中有19個,它們都需要設計人員根據實際污水水質和處理工藝的要求確定具體數值,其中多數要經過大量監測分析後才能得出,而且不同的污水有不同的數值。由於污水水質多變,確定這些參數很困難,如果這些參數有誤,就直接影響到計算結果的精確性和可靠性。國外已經提出了這些參數的數值,但我國的污水成分與國外有很大差別,特別是污水中的有機物成分差別很大,盲目套用國外的參數值肯定是不行的。因此,要將數學模型法應用於我國的污水處理設計,必須組織力量監測分析各種污水水質,確定有關參數,才有可能把數學模型實用化。然而,從我國目前情況看,數據分析和積累恰恰是最大的薄弱環節之一,我國已運轉的城市污水處理廠有上百座,至今連一些最基本的數據都難以確定,更不用說數學模型法所需的各種數據了,顯然,要在我國應用數學模型法還需做大量的工作,還需要相當長的時間。
3 泥齡法
3.1泥齡法的計算式
設計規范中提出了按泥齡計算曝氣池容積的計算公式〔1〕:
V=〔24QθcY(Lj-Lch)/1 000Nwv(1+Kdθc) (2)
設計規范對式中幾個關鍵參數提出了推薦值:
Y=0.4~0.8(20℃,有初沉池)
Kd=0.04~0.075(20℃)
當水溫變化時,按下式修正:
Kdt=Kd20(θt)t-20 (3)
式中 θt——溫度系數,θt=1.02~1.06
θc——高負荷取0.2~2.5,中負荷取5~15,低負荷取20~30
可以看出,它們的取值范圍都很寬,Y值的變化幅度達100%,Kd值的變化幅度達87.5%,θc值的變化幅度從50%到幾倍,實際計算時很難取值,這也是泥齡法在我國難以推廣的原因之一。
為了使泥齡計演算法實用化,筆者根據自己的設計體會,建議採用德國目前使用的ATV標准中的計算公式,並對式中的關鍵參數取值結合我國具體情況適當修改。實踐證明,按該公式計算概念清晰,特別便於操作,計算結果都能滿足我國規范的要求,不失為一種簡單、可信而又十分有效的設計計算方法。其基本計算公式為:
V=24QθcY(Lj-Lch)/1000Nw (4)
式中 Y——污泥產率系數(kgSS/kgBOD)
Q、Lj、Lch值是設計初始條件,是反映原水水量、水質和處理要求的,在設計計算前已經確定。
泥齡θc是指污泥在曝氣池中的平均停留時間,其數值為:
θc=VNw/W (5)
式中 W——剩餘污泥量,kgSS/d
W=24QY(Lj-Lch)/1000 (6)
根據以上計算式,採用泥齡法設計計算活性污泥工藝時,只需確定泥齡θc、剩餘污泥量W(或污泥產率系數Y)和曝氣池混合液懸浮固體平均濃度Nw(MLSS)即可求出曝氣池容積V。與污泥負荷法相比,它用泥齡θc取代Fw或Fr作為設計計算的最基本參數,與數學模型法相比,它只需測定一個污泥產率系數Y,而不需測定13或19個參數數據。
3.2泥齡的確定
泥齡是根據理論同時又參照經驗的累積確定的,按照處理要求和處理廠規模的不同而採用不同的泥齡,德國ATV標准中單級活性污泥工藝污水處理廠的最小泥齡數值見表1。
表1 德國標准中活性污泥工藝的最小泥齡
d處理目標處理廠規模
≤5 000 m3/d≥25 000 m3/d
無硝化54
有硝化(設計溫度:10 ℃)108
有硝化、反硝化(10 ℃)
VD/V=0.2
VD/V=0.3
VD/V=0.4
VD/V=0.512
13
15
1810
11
13
16
有硝化、反硝化、污泥穩定25不推薦
注 VD/V為反硝化池容與總池容之比。
表中對規模小的污水廠取大值,是考慮到小廠的進水水質變化幅度大,運行工況變化幅度大,因而選用較大的安全系數。
泥齡反映了微生物在曝氣池中的平均停留時間,泥齡的長短與污水處理效果有兩方面的關系:一方面是泥齡越長,微生物在曝氣池中停留時間越長,微生物降解有機污染物的時間越長,對有機污染物降解越徹底,處理效果越好;另一方面是泥齡長短對微生物種群有選擇性,因為不同種群的微生物有不同的世代周期,如果泥齡小於某種微生物的世代周期,這種微生物還來不及繁殖就排出池外,不可能在池中生存,為了培養繁殖所需要的某種微生物,選定的泥齡必須大於該種微生物的世代周期。最明顯的例子是硝化菌,它是產生硝化作用的微生物,它的世代周期較長,並要求好氧環境,所以在污水進行硝化時須有較長的好氧泥齡。當污水反硝化時,是反硝化菌在工作,反硝化菌需要缺氧環境,為了進行反硝化,就必須有缺氧段(區段或時段),隨著反硝化氮量的增大,需要的反硝化菌越多,也就是缺氧段和缺氧泥齡要加長。上述關系的量化已體現在表1中。
無硝化污水處理廠的最小泥齡選擇4~5 d,是針對生活污水的水質並使處理出水達到BOD=30 mg/L和SS=30 mg/L確定的,這是多年實踐經驗的積累,就像污泥負荷的取值一樣。
有硝化的污水處理廠,泥齡必須大於硝化菌的世代周期,設計通常採用一個安全系數,以確保硝化作用的進行,其計算式為:
θc=F(1/μo) (7)
式中θ c——滿足硝化要求的設計泥齡,d
F——安全系數,取值范圍2.0~3.0,通常取2.3
1/μo——硝化菌世代周期,d
μo——硝化菌比生長速率,d-1
μo=0.47×1.103(T-15) (8)
式中 T——設計污水溫度,北方地區通常取10 ℃,南方地區可取11~12 ℃
代入式(8)得:
μo=0.47×1.103(10-15)=0.288/d
再代入式(7)得:
θc=2.3×1/0.288=7.99 d
計算所得數值與表1中的數值相符。
表1是德國標准,但它的理論依據和經驗積累具有普遍意義,並不隨水質變化而改變,因此筆者認為可以在我國設計中應用。
在污泥負荷法中,污泥負荷是最基本的設計參數,泥齡是導出參數。而在泥齡法中,泥齡是最基本的設計參數,污泥負荷是導出參數,兩者呈近似反比關系:
θcFw=Lj/Y(Lj-Lch) (9)
式中污泥產率系數Y是泥齡θc的函數。
3.3污泥產率系數的確定
採用泥齡法進行活性污泥工藝設計計算時,准確確定污泥產率系數Y是十分重要的,從式(4)中看出,曝氣池容積與Y值成正比,Y值直接影響曝氣池容積的大小。
式(6)給出了Y值和剩餘污泥量W的關系,剩餘污泥量是每天從生物處理系統中排出的污泥量,它包括兩部分:一部分隨出水排除,一部分排至污泥處理系統,其計算式為:
W=24QNch/1000+QsNs (10)
式中 Nch——出水懸浮固體濃度,mg/L
Qs——排至污泥處理系統的剩餘污泥量,m3/d
Ns——排至污泥處理系統的剩餘污泥濃度,kg/m3
剩餘污泥量最好是實測求得。從式(10)可以看出,對於正常運行的污水處理廠,Q、Nch、Qs及Ns值都不難測定,這樣就能求出W和Y值。問題在於設計時還沒有污水處理廠,只有參照其他類似污水處理廠的數值。由於污水水質不同,處理程度及環境條件不同,各地得出的Y值不可能一樣,特別是很多城市污水處理廠由於資金短缺等原因,運行往往不正常,剩餘污泥量W的數值也測不準確,這勢必影響設計的精確性和可靠性。
從理論上分析,污泥產率系數與原水水質、處理程度和污水溫度等因素有關。首先,污泥產率系數本來的含義是一定量BOD降解後產生的SS。由於是有機物降解產物,這里的SS應該是VSS,即揮發性懸浮固體,但污水中還有相當數量的無機懸浮固體和難降解有機懸浮固體,它們並未被微生物降解,而是原封不動地沉積到污泥中,結果產生的SS將大於真正由BOD降解產生的VSS,因此在確定污泥產率系數時,必須考慮原水中
無機懸浮固體和難降解有機懸浮固體的含量。其次,隨著處理程度的提高,污泥泥齡的增長,有機物降解越徹底,微生物的衰減也越多,這導致剩餘污泥量的減少。至於水溫,是影響生化過程的重要因素,水溫增高,生化過程加快,將使剩餘污泥量減少。對於各種因素的影響,可根據理論分析通過實驗建立數學方程式,其計算結果如經受住實踐的檢驗,就可用於實際工程。德國已經提出了這樣的方程式,按這個方程式計算出的Y值已正式寫進ATV標准中。
Y=0.6(Nj/Lj+1)-0.072×0.6θc×FT/1+0.08θc×FT (11)
F=1.072(T-15) (12)
式中 Nj ——進水懸浮固體濃度,mg/L
FT——溫度修正系數
T——設計水溫,與前面的計算取相同數值
可以看出,Nj/Lj值反映了污水中無機懸浮固體和難降解懸浮固體所佔比重的大小,如果它們占的比重增大,剩餘污泥量自然要增加,Y值也就增大了。θc值影響污泥的衰減,θc值增長,污泥衰減得多,Y值相應減少。溫度的影響體現在FT值上,水溫增高,FT值增大,Y值減小,也就是剩餘污泥量減少。
這個方程式對我國具有參考價值。由於我國的生活習慣與西方國家差異很大,污水中有機物比重低,有機物中脂肪比例低,碳水化合物比例高,因而產泥量也不會完全相同。根據國內已公布的數據和筆者的經驗,我國活性污泥工藝污水處理廠的剩餘污泥產量比西方國家要少,因此,式(11)中須乘上一個修正系數K:
Y=K×0.6(NjLj+1)-〔(0.072×0.6θc×FT)/(1+0.08θc×FT) (13)
一般取K=0.8~0.9。
在目前缺乏我國自己的Y值計算式的情況下,筆者認為採用式(13)計算Y值是可行的。
3.4 MLSS的確定
不管採用哪種設計計算方法,都需要合理確定MLSS。在其他條件不變的情況下,MLSS增大一倍,曝氣池容就減小一倍;MLSS減小一倍,曝氣池容就增大一倍。它直接影響基建投資,因此需要慎重確定。
在設計規范和手冊中,對MLSS值推薦了一個選用范圍,如普通曝氣是1.5~2.5 kg/m3,延時曝氣是2.5~5.0 kg/m3,變化幅度都比較大,設計時不好操作。為了選定合適的MLSS值,有必要弄清影響它的因素。
MLSS不能選得過低,主要有三個原因:
①MLSS過低,曝氣池容積V就要相應增大,在經濟上不利。
②MLSS過低,曝氣池中容易產生泡沫,為了防止泡沫,一般需保持2 kg/m3以上的污泥濃度。
③當污泥濃度很低時,所需氧量較少,如MLSS過低,池容增大,單位池容的供氣量就很小,有可能滿足不了池內混合的要求,勢必額外增加攪拌設備。MLSS也不能選得過高,主要是因為:
①要提高MLSS,必須相應增加污泥迴流比,降低二沉池表面負荷,加長二沉池停留時間,這就要求增大二沉池體積和迴流污泥能耗。把曝氣池、二沉池和迴流污泥泵房作為一個整體來考慮,為使造價和運行費用總價最低,污泥迴流比通常限制在150%以內。對於一般城市污水,二沉池的迴流污泥濃度通常為4~8 kg/m3,若按最高值約8 kg/m3計,迴流比為150%時的曝氣池內MLSS為4.8kg/m3,實際設計中MLSS最高一般不超過4.5kg/m3。
②污水的性質和曝氣池運行工況對MLSS有巨大影響,如果污水中的成分或曝氣池的工況有利於污泥膨脹,污泥指數SVI值居高不下(如SVI>180 mL/g),迴流污泥濃度就會大大降低,MLSS就必須選擇低值。
根據以上分析,在選定MLSS時要照顧到各個方面:
①泥齡長、污泥負荷低,選較高值;泥齡短、污泥負荷高,選較低值;同步污泥好氧穩定時,選高值。
②有初沉池時選較低值,無初沉池時選較高值。
③SVI值低時選較高值,高時選較低值。
④污水濃度高時選較高值,低時選較低值。
⑤合建反應池(如SBR)不存在污泥迴流問題,選較高值或高值。
⑥核算攪拌功率是否滿足要求,如不滿足時要進行適當調整。
德國ATV標准對MLSS值規定了選用范圍,有硝化和無硝化時其MLSS值是一樣的,這不完全符合我國具體情況。我國城市污水污染物濃度通常較低,在無硝化(泥齡短)時如果MLSS值過高,有可能停留時間過短,不利於生化處理,故將無硝化時的MLSS值降低0.5kg/m3,推薦的MLSS值列於表2。
表2 推薦曝氣池MLSS取值范圍
kg/m3處理目標MLSS
有初沉池無初沉池
無硝化2.0~3.03.0~4.0
有硝化(和反硝化)2.5~3.53.5~4.5
污泥穩定 4.5
3.5泥齡法的優缺點
①泥齡法是經驗和理論相結合的設計計算方法,泥齡θc和污泥產率系數Y值的確定都有充分的理論依據,又有經驗的積累,因而更加准確可靠。
②泥齡法很直觀,根據泥齡大小對所選工藝能否實現硝化、反硝化和污泥穩定一目瞭然。
③泥齡法的計算中只使用MLSS值,不使用MLVSS值,污泥中無機物所佔比重的不同在參數Y值中體現,因而不會引起兩者的混淆。
④泥齡法中最基本的參數——泥齡θc和污泥產率系數Y都有變化幅度很小的推薦值和計算值,操作起來比選定污泥負荷值更方便容易。
⑤泥齡法不像數學模型法那樣需要確定很多參數,使操作大大簡化。
⑥計算污泥產率系數Y值的方程式是根據德國的污水水質和實驗得出的,結合我國情況在應用時需乘以一個修正系數。
4 結論
①活性污泥工藝的設計計算方法有必要從污泥負荷法逐步向泥齡法過渡,最終過渡到數學模型法。在數學模型法實用化之前,泥齡法將發揮重要作用。
②按泥齡法計算用式(4),該式與設計規范中的計算式相比,Nw與Nwv的轉換和污泥衰減的影響在Y值的計算中考慮,這樣理論意義更加清晰,使用起來更加方便。
③德國ATV標准中推薦的泥齡選用數據(見表1)是根據有機物降解和微生物生長規律結合實
際經驗產生的,不涉及污水的具體水質變化,在我國有實用價值。
④污泥產率系數Y值的計算式(11)有充分的理論依據,但它是用德國污水實驗得出的,為了適用於我國,須乘以修正系數,修正後的計算式(13)可用於實際設計計算。
⑤MLSS的取值在設計規范中有規定,但范圍較大,不太好操作,建議參照表2中的數據選用,相互對比檢驗。
⑥建議對我國有一定代表性的城市污水進行實驗研究,推出自己的Y值計算方程式,使泥齡法的實用基礎更加扎實可靠。
活性污泥法處理城市生活污水主要運行方式:
1、推流式活性污泥法
2、完全混合活性污泥法
3、分段曝氣活性污泥法
4、吸附-再生活性污泥法
5、延時曝氣活性污泥法
6、高負荷活性污泥法
7、淺層、深水、深井曝氣活性污泥法
8、純氧曝氣活性污泥法
9、氧化溝工藝
10、序批式活性污泥法
❾ 活性污泥降解污水中有機物的過程是怎樣的
活性抄污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣,經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群,具有很強的吸附與氧化有機物的能力。其作用原理是:
第一階段,污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上,這是由於其巨大的比表面積和多糖類黏 性物質。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。
第二階段,微生物在氧氣充足的條件下,吸收這些有機物,並氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供給自身的增殖繁衍。活性污泥反應進行的結果,污水中有機污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增長,污水則得以凈化處理。