活性污泥法的基本流程和净化过程

更新于 2026年10月10日 版权声明
四、活性污泥法的基本流程和净化过程

1.基本流程

活性污泥法处理工艺主要由曝气池、二次沉淀池、曝气与空气扩散系统和污泥回流系统等组成,如图6-3所示。

图示

图6-3 活性污泥法基本流程

经适当预处理后的污水与二次沉淀池回流的活性污泥同时进入曝气池,由曝气与空气扩散系统送出的空气以小气泡的形式进入污水中,其作用是除向污水充氧外,还使曝气池内污水、污泥处于剧烈的搅拌状态,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.净化过程

活性污泥能够连续从污水中去除有机污染物,是由以下几个净化阶段完成的。(https://www.daowen.com)

(1)初期吸附去除。在活性污泥系统内,污水与活性污泥微生物充分接触,形成混合液,在很短的时间(5~10min)内就会出现很高的有机物(BOD)去除率。这种初期高速去除现象是吸附作用所引起的。由于活性污泥比表面积很大(2000~10000m2/m3混合液),且表面具有多糖类黏质层,因此,污水中悬浮和胶体物质被絮凝和吸附去除。吸附在微生物细胞表面的BOD,经过几小时的曝气后,才会相继摄入代谢。

由于吸附历时很短,通过吸附作用,有机物只是从水中转移到污泥上,其性质并未立即发生变化,多数被吸附的有机物来不及被氧化分解,当活性污泥表面吸附的有机颗粒达到饱和后,活性污泥的吸附能力随之消失,转入有机物的生物氧化阶段。当然,吸附与氧化这两个阶段并没有一个截然的分界线。在吸附阶段,同时也进行有机物的氧化及细胞合成,但吸附作用是主要的。在去除的有机物中,绝大多数是由于吸附作用完成的。

在初期,被污泥去除的有机物数量是有一定限度的,它取决于污水的类型以及与污水接触时的污泥性能。例如,污水中呈悬浮的和胶体的有机物多,则初期去除率大;反之,如溶解性有机物多,则初期去除率小。又如,回流污泥未经足够曝气,预先储存在污泥里的有机物将代谢不充分,污泥未得到再生,不能很好地恢复活性,因而必将降低初期去除率;但是,如回流污泥经过长时间的曝气,则会使污泥长期处于内源呼吸阶段,由于过分自身氧化失去活性,同样降低初期去除率。

(2)微生物的代谢。进入细胞体内的有机污染物通过微生物的代谢反应而被降解,或被彻底氧化为CO2和H2O等,或转化为新的有机体,使细胞增殖。一般来说,自然界中的有机物都可以被某些微生物所分解,多数合成有机物也可以被经过驯化的微生物分解。活性污泥法是多基质多菌种的混合培养系统,其中存在错综复杂的代谢方式和途径,它们相互联系、相互影响。

活性污泥对有机物的氧化过程,即被吸附和吸收的有机物,在细菌内外酶的作用下,经过氧化和合成两个过程,使有机物得以降解,使活性污泥中的微生物处于缺乏营养的饥饿状态,重新呈现活性,恢复吸附能力。这一阶段进行得很缓慢,比第一阶段所需时间长很多。实际上曝气池大部分容积是在进行有机物的氧化和微生物的细胞合成。氧化和合成的速度决定于有机物的浓度。经过氧化合成阶段。废水中的有机物发生了质的变化,一部分被稳定为无机物;另一部分变成微生物细胞即活性污泥。通过氧化合成阶段,去除了被吸附的大量有机物,污泥又重新呈现活性,恢复了吸附和氧化能力。因此氧化合成阶段又可称为污泥再生阶段。

(3)凝聚体的形成与凝聚沉淀。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,并承受曝气等外界不利因素的影响,更有利于与处理水分离。水中能形成絮凝体的微生物很多,动胶菌属、埃希氏大肠杆菌、产碱杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属等,都具有凝聚性能,可形成大块菌胶团。凝聚的原因主要是微生物摄食过程释放的黏性物质促进凝聚。另外,在不同的条件下,细菌代谢情况不同,当外界营养不足时,细菌内部能量降低,表面电荷减少,细菌颗粒间的结合力大于排斥力,形成颗粒;而当营养物充足时,细菌内部能量大,表面电荷增大,形成的颗粒重新分散。

沉淀是混合液中固相活性污泥颗粒与处理水分离的过程。固液分离的好坏直接影响出水水质。如果处理水挟带生物体,出水BOD和SS将增大。所以,活性污泥法的处理效率同其他生化处理方法一样,应包括二次沉淀池的效率,即用曝气池及二沉池的总效率表示。

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