日處理量5噸一體化污水處理設(shè)備
活性污泥法工藝
活性污泥法工藝是一種應(yīng)用廣泛的廢水好氧生化處理技術(shù),其主要由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統(tǒng)以及污泥回流系統(tǒng)等組成。廢水經(jīng)初次沉淀池后與二次沉淀池底部回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池,通過(guò)曝氣,活性污泥呈懸浮狀態(tài),并與廢水充分接觸。
廢水中的懸浮固體和膠狀物質(zhì)被活性污泥吸附,而廢水中的可溶性有機(jī)物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營(yíng)養(yǎng),代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞,并氧化成為終產(chǎn)物(主要是CO2)。非溶解性有機(jī)物需先轉(zhuǎn)化成溶解性有機(jī)物,而后才被代謝和利用。
廢水由此得到凈化。凈化后廢水與活性污泥在二次沉淀池內(nèi)進(jìn)行分離,上層出水排放;分離濃縮后的污泥一部分返回曝氣池,以保證曝氣池內(nèi)保持一定濃度的活性污泥,其余為剩余污泥,由系統(tǒng)排出。
活性污泥的形態(tài)和組成
活性污泥通常為黃褐色(有時(shí)呈鐵紅色)絮絨狀顆粒,也稱為“菌膠團(tuán)”或“生物絮凝體”,其直徑一般為0.02~2mm;含水率一般為99.2%~99.8%,密度因含水率不同而異,一般為1.002~1.006g/m3;活性污泥具有較大的比表面積,一般為20~100cm2/mL。
活性污泥由有機(jī)物及無(wú)機(jī)物兩部分組成,組成比例因污泥性質(zhì)的不同而異。例如,城市污水處理系統(tǒng)中的活性污泥,其有機(jī)成分占75%~85%,無(wú)機(jī)成分僅占15%~25%?;钚晕勰嘀杏袡C(jī)成分主要由生長(zhǎng)在活性污泥中的微生物組成,這些微生物群體構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈,其中以各種細(xì)菌及原生動(dòng)物為主,也存在著真菌、放線菌、酵母菌以及輪蟲等后生動(dòng)物。在活性污泥上還吸附著被處理的廢水中所含有的有機(jī)和無(wú)機(jī)固體物質(zhì),在有機(jī)固體物質(zhì)中包括某些惰性的難以被細(xì)菌降解的物質(zhì)。
活性污泥的性能指標(biāo)
(1) 污泥濃度指標(biāo)
混合液懸浮固體濃度(MLSS),也稱為“混合液污泥濃度”,表示活性污泥在曝氣池混合液中的濃度,其單位為mg/L或kg/m3?;旌弦簱]發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS),表示有機(jī)懸浮固體的濃度,其單位為爪mg/L或kg/m3。在條件一定時(shí),MLVSS/MLSS比值是比較穩(wěn)定的,城市污水一般在0.75~0.85之間,不同廢水的MLVSS/MLSS值有異。
(2) 污泥沉降性能指標(biāo)
①污泥沉降比(SV)又稱30min沉淀率。SV是指從曝氣池中取出的混合液在量筒(一般是100mL)中靜置30min后,立即測(cè)得的污泥沉淀體積與原混合液體積的比值,一般以%表示。SV值能相對(duì)地反映出污泥濃度、污泥的凝聚和沉降性能,可用于控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期的污泥膨脹。一般認(rèn)為SV值的正常值為20%~30%。由于SV值的測(cè)定方法比較簡(jiǎn)單快捷,故成為評(píng)定活性污泥質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。
日處理量5噸一體化污水處理設(shè)備②污泥體積指數(shù)(SVI)是指曝氣池出口處的混合液經(jīng)30min靜置沉淀后,1g干污泥所形成的沉淀污泥體積,其單位mL/g其計(jì)算為:
SVI值比SV值更能夠準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能及沉降性能。一般來(lái)說(shuō):若SVI值過(guò)低,則表明污泥粒徑小、密實(shí)、無(wú)機(jī)成分含量高;若SVI值過(guò)高,則表明污泥沉降性能不好,將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生污泥膨脹。
生物膜法是使微生物附著在載體表面上并形成生物膜,當(dāng)污水流經(jīng)載體表面時(shí),污水中的有機(jī)物及溶解氧向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散。膜內(nèi)微生物在有氧存在的情況下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解代謝和機(jī)體合成代謝,同時(shí)分解的代謝產(chǎn)物從生物膜擴(kuò)散到水相和空氣中,從而使廢水中的有機(jī)物得以降解。
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物的懸浮與附著之分,更重要的是擴(kuò)散過(guò)程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個(gè)必須考慮的因素。
在生物膜反應(yīng)器中,有機(jī)污染物、溶解氧及各種必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴(kuò)散到生物膜表面,進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部,只有擴(kuò)散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化,終形成各種代謝產(chǎn)物。
另外,在生物膜反應(yīng)器中,由于微生物被固定在載體上,從而實(shí)現(xiàn)了SRT與HRT(水力停留時(shí)間)的分離,使得增殖速率慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。因此,生物膜是一穩(wěn)定的、多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
生物膜的形成原理(掛膜過(guò)程)
生物膜的形成過(guò)程是微生物吸附、生長(zhǎng)、脫落等綜合作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
首先,懸浮于液相中的有機(jī)污染物及微生物移動(dòng)并附著在載體表面上;然后,附著在載體上的微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行降解,并發(fā)生代謝、生長(zhǎng)、繁殖等過(guò)程,并逐漸在載體的局部區(qū)域形成薄的生物膜,這層生物膜具有生化活性,又可進(jìn)一步吸附、分解廢水中有機(jī)污染物,直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長(zhǎng)兩個(gè)階段。載體加入水體以后,首先進(jìn)入吸附期。有部分微生物和絲狀物質(zhì)已經(jīng)附著在載體表面,附著了較多物質(zhì)的位置往往是載體的凹處,不容易被水流剪切的地方。此時(shí)懸浮液中的微生物大量增長(zhǎng),出現(xiàn)較明顯的一個(gè)污泥層。
經(jīng)過(guò)不可逆附著以后,微生物在載體表面獲得一個(gè)比較穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境,在供氧和底物充足的情況下,吸附在載體上的污泥中的微生物很快就開始生長(zhǎng)。