《第2章 废水的好氧处理 简要版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章 废水的好氧处理 简要版（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章废水好氧生物处理废水好氧处理的基本原理二、好氧生物处理的特点:反应速度较快，时间较短。:构筑物容积较小。:处理过程中散发的臭气少。:对中低浓度的有机废水（BOD小于500mg / L）处理效果好。第一节活性污泥法华念：活性污泥法 activated sludge process利用悬浮生长的微生物絮体处理有机污水的一类好氧生化处理方法。活性污泥法发展历史一、活性污泥法的基本流程:由曝气池、二沉池、污泥回流、剩余污泥排除系统和空气系统等五个部分组成。活性污泥法系统的基本组成 曝气池：反应主体 二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）回收污泥 回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变
2、回流比，改变曝气池的运行工况。 剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 供氧系统：提供足够的溶解氧活性污泥系统有效运行的基本条件是:活性污泥法废水处理厂的构筑物实景二、活性污泥活性污泥又称为生物絮凝体，具有以下特性：颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；:气味：泥土味（城市污水）；含水率99%絮体密度1.002-1.006，粒径0.03ja 1mm，颗粒松散，具吸附性和沉降性具生物活性具一定pH缓冲能力活性污泥的组成:微生物：具有活性的部分，以细菌、原生动物为主，以及由多种微生物产生的维持絮状结构的有机聚合物有机物：1、微生物内源代谢残留物，无活性，难降解;2、废水带
3、入的有机物:无机物：由废水带入细菌:细菌：是活性污泥净化功能最活跃的成分，:主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、 无色杆菌属等；活性污泥的增殖曲线活性污泥中的真菌原生动物微型后生动物活性污泥培养过程中生物的演替活性污泥的培养为活性污泥的微生物提供一定条件，经过一段时间后，就有活性污泥形成，并在数量上不断 增长；通过小量进水及大量曝气，直到达到正常运行所需要的污泥量。三、活性污泥系统的净化原理/过程活性污泥净化污水包括三个主要过程：吸附微生物代谢.絮凝体的形成与凝聚沉淀絮凝体形成的原因：成熟污泥细菌活性高，原生动物多，有机聚合物的积累多，由于静电作用聚
4、集成絮凝体丝状菌的连接作用活性污泥的能量水平已下降沉淀原因：絮凝体含大量细菌、原生动物和有机聚合物，导致沉淀 絮凝体不易沉降的原因: 四、活性污泥性能的影响因素1主要的活性污泥性能参数混合液悬浮固体（MLSS）混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）污泥沉降比（SV）污泥容积指数（SVI）污泥负荷（F/M）1）混合液悬浮固体MLSS1L混合液中含悬浮固体物质的毫克数，间接反映废水中微生物浓度。评价：表示活性污泥浓度误差较大，是相对指标，但一般由于微生物量比例较固定，MLSS的使用仍较普遍。2）混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）:活性污泥法曝气池内废水与活性污泥混合液中悬浮固体在灼烧温度为600C时的
5、挥发物，以 mg/L 计。它表示可用于生物氧化时的活性微生物的浓度。 MLVSS 一般可按MLSS的70%估计。3）污泥沉降比（SV）概念：曝气池流出的混和液置于量筒中，静置沉降30min后，沉降污泥与混合液的体积比（%）。指标用途：该指标能相对反映污泥浓度和污泥凝聚、沉降性能，该方法简单易行，用以控制 污泥的排放量和早期膨胀。4）污泥容积指数（SVI，sludge volume index）概念：曝气池流出的混和液经30min静置后的污泥层体积与混合液所有污泥（悬浮固体）干 重之比，用ml/g污泥干重表示。用途：考虑了污泥干重，能更好地反映污泥的凝聚性能和沉降性能。SVI值过高，说明凝聚性和
6、沉降性差，或已膨胀； SVI值太低，说明无机成分过多。2活性污泥性能的影响因素影响因素包括：DO、水温、营养物质、pH、有毒物质、F/M值a. 溶解氧（DO）供氧不足：溶解氧浓度过低f微生物代谢受阻f净化功能下降f易于滋生丝状菌f产生污泥膨胀现象溶解氧浓度过高：f氧的利用效率降低，增加动力费用；曝气过度，导致絮体分解曝气量应该使曝气池出口处的混合液中的溶解氧保持在2-4mg/L左右b, 水温最适温度：1530 C最低温度：10C低于5摄氏度微生物生长缓慢。但水温下降过程缓慢时，微生物可适应环境。在降低负荷、提高污泥浓度、延长曝气时间的状 态下，仍然可获得较好的处理效果。C.营养物质C1、各种营
7、养物质比例要适宜。:含生活污水的废水一般有足够的营养:工业废水一般成分单一，多缺乏N、P，可按照BOD:N:P=100： 5： 1加入：无机氮：NH3水及NH4+有机氮：尿素，氨基酸，蛋白质等C2、营养物质的浓度要适中适宜的有机负荷率F/Md. pH最适pH介于6.58.5之间低于4.5:原生动物消失，丝状菌占优势高于9.0,微生物的代谢受抑制e. 有毒物质:主要毒物有重金属离子（如锌，铜，镍，铅，格等）和一些非金属化合物（如酚，醛，氰化 物，硫化物等）。-经过长期驯化的污泥对较高浓度的有毒物质有耐受力，甚至可以降解。因此，含有毒物质的工 业废水处理需要驯化活性污泥。耐受力还与处理过程pH、水
8、温、溶解氧、共存有毒物类型及微生物总量有关。f. 、系统负荷容积负荷LV（BOD容积负荷）：指单位曝气池有效容积在单位时间内所承受的有机污染物量，单位是kgBOD5/（m3.d）污泥负荷LS （BOD污泥负荷）：单位重量活性污泥在单位时间内所承受的有机物量，单位是kg（BOD5）/（kgMLSS.d）微生物代谢状态与负荷变化间的联系:污泥负荷在微生物代谢方面的含义也叫F/M （食/微比），在运行过程中：:在F/M2.2时，活性污泥微生物处于对数增长期，有机物能以最大的速率去除。F/M0.22.2时，微生物处在增殖衰减，污泥处成熟期，易形成絮体。：F/M0.2时，微生物进入内源呼吸期，活性低，溶
9、解氧浓度增大，出现大量原生动物，水质好转。g. 污泥龄曝气池内活性污泥总量与每日排放到系统外的污泥量（每日增长的污泥量）之比，即活性污泥 在曝气池内的平均停留时间。表示为：=曝气池内的污泥总量/每日排放污泥量：；污泥龄是处理系统设计、运行的重要参数。注意：回流污泥量不包含在排放的污泥量内。工艺运行的污泥龄应该大于此微生物的世代时间。一般3 10d。如需要进行硝化过程，硝化菌生长缓慢，其世代时间为3d，考虑到安全系数，可保持污 泥龄为6d。除以上条件外，影响污泥功能的因素还包括两个来源： 废水特性：悬浮和胶体状态可加强吸附功能再生曝气：使微生物进入内源代谢期，可加强吸附功能二、活性污泥系统的运行
10、方式1、曝气池的流态曝气池是活性污泥法的关键部分，是微生物分解代谢和内源代谢的主要场所;根据流态不同，曝气池分为推流式完全混合式两种流态结合式A、推流式流态原理*曝气池表面呈长方形，废水从池首端进入，由曝气和水力推动，从池尾流出，各种生化参数 呈连续变化。传统活性污泥法一一推流式流 态水体特性从池首到池尾的动态变化：活性污泥增长速率有机物的浓度有机物的降解速率需氧速率溶氧浓度传统活性污泥法的工艺特点B、完全混合式流态*废水进入池内，与池内原有的混合液充分混合，使整个反应池各处的每个参数保持一致。完全混合式流态的特点1）反应器参数的均一性混合液的组成、F/M值（污泥有机负荷）、微生物数量和组成、
11、有机物降解速率、耗氧速率2）池内混合液对废水大量稀释，使能承受高浓度废水及有毒工业废水。3）通过F/M值的调整，有可能将有机物降解反应控制在最佳范围。50年代开始了生化反应器数学模型研究，完全混合法简单易于分析，成为优先考虑对象，因此 在新型工艺中运用较多。C、两种流态结合式:由一系列正方形单元串联而成的廊道式曝气池，各个单元为完全混合式流态，而从整体而言 是推流式流态。2、曝气池的曝气类型鼓风曝气：采用多用于推流式流态，也可用于完全混合式;机械/表面曝气：多用于完全混合式流态；鼓风加机械曝气；其它方式：如射流曝气3、常用的活性污泥法的运行方式:目前已经使用过的运行方式达到十几种，常见的有：:
12、分段进水曝气完全混合法:吸附再生活性污泥法（接触稳定法）:延时曝气法:氧化沟:吸附降解活性污泥法（AB法）:序批式活性污泥法（SBR）1）分段（分步）进水曝气采用分段进水解决负荷和氧气需求矛盾，有利于降低能耗、提高冲击负荷的适应性、减少污泥 量，提高了处理效率。2）完全混合法:比较传统活性污泥法，完全混合法耐负荷冲击强，减少有毒物质的影响，适用于高浓度工业 有机污水的处理。3）吸附一再生活性污泥法（接触稳定法）:对少量体积的污泥充分曝气，使污泥重新获得吸附活性；:此方法只对污泥进行数小时曝气，对大量废水只进行短时间曝气，可以减少曝气池（吸附池） 容积和占地面积。在50年代，曾用来解决废水量大量
13、增加的问题。:缺点：处理效果低于传统法；不宜处理溶解性有机质含量过高的废水。4）延时曝气延时曝气在40年代末到50年代初在美国流行起来。特点是曝气时间很长，达24h甚至更长， MLSS较高，达到3 000-6 000mg/L，活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污 泥少而稳定，无需消化，可直接排放。5）氧化沟系统在50年代开发的氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，池体狭长100m，池浅2m，采用 表面曝气器。卡罗塞式，又称平行多渠形奥贝儿型，又称同心沟型曝气一沉淀合建式（一体化）氧化沟系统卡罗塞式氧化沟:由荷兰DHV公司于60年代开发，使用很广泛。可以达到95%以上的BOD5去除率，
14、还可同 时达到部分脱氮除磷的目的。合建式氧化沟80年代初，美国开发了将二次沉淀池设置在氧化沟中的合建式氧化沟，即在沟内截出一个区 段作为沉淀区，两侧设隔板，沉淀区底部设一排呈三角形的导流板，混合液的一部分从导流板 间隙上升进入沉淀区，沉淀的污泥也可通过导流板回流到氧化沟。因省去二沉池，故节省占地， 更易于管理。奥贝尔式氧化沟山东莱西市污水处理厂Orbal氧化沟及转碟曝气机奥贝尔式氧化沟第一沟/外沟：占总容积的60-70%，供氧量占总的50%，出水溶氧接近0，80%BOD可去除；可进行反硝化和放磷第二沟：容积占20-30%，出水溶氧1mg/l第三沟：容积占10%，出水溶氧2mg/l采用的曝气转碟氧化沟工艺特征:流态上为完全混合一推流式混合特征bod负荷低:对水温、水质和水量变化适应性较强:污泥产率低:污泥龄长，达到15-30日，可使硝化菌繁殖，产生硝化与反硝化反应一一具有脱氮功能:利于难降解有机物的去除，可减少污泥膨胀现象的发生6）吸附一生物降解法（AB法）:德国亚深大学Bohnke教授于1970 中期创建，80年代应用:工艺与传统污泥法比较，具有独特的特征：以A段为一级处理系统（吸附池+中间沉淀池）
