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1、活性污泥法基本原理,一.活性污泥法的基本概念与流程,1. 活性污泥法 活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的好氧生物处理技术。 2. 活性污泥 活性污泥是由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的黄褐色絮凝体。,3. 活性污泥的组成 活性污泥含水率一般都在99%以上，固体物质仅占1%以下。而这1%固体物质由有机和无机两部分组成。 有机部分包括： Ma具有代谢功能活性的微生物群体； Me微生物内源代谢、自身氧化残留的微生物有 机体； Mi 由原污水挟入的不可生化的有机物质 ； 无机部分包括： Mii由原污水
2、挟入的无机物质 。,4. 活性污泥的性质 颜色：黄褐色(茶褐色） 状态：似矾花絮绒颗粒 味道：土腥味 相对密度 曝气池混合液：1.0021.003 回流污泥：1.0041.006 粒经：0.020.2mm 比表面积：20100cm2/mL,5. 活性污泥法基本流程,污水经物化预处理后与二沉池回流污泥同时进入曝气池，通过曝气搅拌作用，使污泥呈悬浮态并和污水完全混合，污水中的有机物被活性污泥吸附并降解或同化，最终转化为二氧化碳和剩余污泥，污水因而得到净化。净化后的污水和活性污泥在二沉池中进行固液分离，上清液溢流排放，沉淀浓缩的污泥一部分作为接种污泥回流到曝气池，另一部分则作为剩余污泥排放。,活性污
3、泥系统组成,曝气池,剩余污泥排放系统,污泥回流系统,二沉池,曝气系统,生物反应器,泥水分离,供氧，搅拌,保持曝气池微生物浓度,二.活性污泥净化反应过程,活性污泥法净化废水包括以下三个主要过程: 1. 初期吸附（物理吸附和生物吸附） 活性污泥具有巨大的表面积（200010000m2/m3混合液），且其表面具有多糖类粘质层，当其与废水接触时，污水中呈现、悬浮和胶体态的有机极污染物被活性污泥所凝聚吸附而得到去除，这一现象就是“初期吸附去除”作用。,吸附过程进行的较快，可以在30min内完成， BOD去除率可达70。吸附速度的决定条件: 微生物的活性程度； 反应器内水力扩散程度与水动力学的规律。 一般
4、，处于饥饿状态的内源呼吸期的微生物吸附活性最强。 被吸附在微生物表面的有机物，在经过数小时的曝气后，才能够相继被摄入其体内，因此，初期吸附去除的有机物数量是有一定限度的。 2. 微生物代谢,1氧化分解 2合成代谢（合成新细胞） 3内源代谢,微生物对有机物的分解代谢及合成代谢及其产物的模式图,污水与污泥混合曝气后BOD的变化曲线,3.絮凝与沉淀 絮凝体是活性污泥的基本结构，它能够防止微型动物对游离细菌的吞噬，并承受曝气等不利因素的影响，更有利于与处理水分离。 沉淀是混合液中固相颗粒同废水分离的过程，好坏直接影响出水水质。,三.活性污泥指标,1、混合液悬浮固体浓度 （MLSS） 又称混合液污泥浓度
5、，它表示的是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质量，以MLSS表示，单位： mg/l 或g/l 。 MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮固体，以MLVSS表示，单位： mg/l 或g/l 。 MLVSS =Ma+Me+Mi 2、污泥沉降比（SV） 污泥沉降比是指曝气池混和液在100mL量筒中，静置沉降30min后，沉降污泥与混合液的体积比（%）。一般城市污水的SV值在1530%左右。,3、污泥指数 （1）污泥体积指数（SVI） 曝气池出口处的混合液在静置30min后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积（mL/g）称为污泥体积指数
6、（SVI），其值按下试计算： SVI=70100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值过低，活性污泥颗粒细小，无机物含量高，缺乏活性。 SVI值过高，沉淀性能不好，可能产生污泥膨胀。 正常情况下，城市污水SVI值在50150之间。,（2）污泥密度指数（SDI） 曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥悬浮固体的克数，称为污泥密度指数（SDI），它和SVI的关系为： 4、生物相指示 活性污泥中出现的生物是普通微生物，主要是细菌、放线菌、真菌、原生动物和少数其他微型动物。 成熟污泥中细菌主要以菌胶团形式存在。 原生动物，指示性生物，主要摄食对象为细菌，以固着型纤毛类占优势
7、，如：钟虫、盖虫等。,四.活性污泥净化反应影响因素,1、营养物质：碳源、氮源、无机盐类等 （1）碳源：组成生物细胞的主要物质，对碳源的需求量较大，一般BOD5100mg/L。 （2）氮源：组成细胞的重要元素，其需要按BOD：N=100：5考虑。 （3） 盐类 P：按BOD5:N:P=100:5:1考虑，它是微生物需要量最多的无机元素，约占全部无机盐元素的50%，还有K、Ca、F e 、S无机元素。 对于生活污水，BOD5:N:P的比值为100:5:1，但经沉淀池处理后，其BOD5:N:P=100:20:25。,2. 溶解氧 溶解氧不足，影响微生物生理过程，从而影响污水处理进程；溶解氧过高，有机物分解过快，污泥易老化，且过量耗能。一般，溶解氧浓度以不低于2mg/L为宜。 3pH值 最佳的pH值为6.58.5 当pH6.5，丝状菌繁殖，pH4.5，丝状菌占优势 当pH9.0，代谢速率 4水温：1535之间 2030，效果好，活动旺盛 15，35，效果，活动弱 5，45，效果很差 5有毒物质主要毒物有重金属离子（如锌，铜，镍，铅，铬等）和一些非金属化合物（如酚，醛，氰化物，硫化物等）。,
