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1、糖厂废水治理之 活性污泥法,生产污水经活性污泥生化处理后达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准，其水质如下表：,活性污泥法基本原理,活性污泥基本概念1912年英国人Clark and Cage发现对废水进行长时间曝气会产生污泥并使水质明显改善，其 后Arden and Lackett进一步研究，发现由于实验容器洗不干净，瓶壁留下残渣反而使处理效果提高，从而发现活性微生物菌胶团，定名为活性污泥。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物在废水中的凝聚、
2、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中有机污染物的一种废水处理方法。,活性污泥法的基本概念,1916年英国建成第一座污水处理厂,基本组成 曝气池：反应主体 是所有活性污泥法的心脏，其作用是搅拌混合液使泥、水充分接触和向微生物供氧 二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，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:主要由供氧曝气风机和专用曝气器构成向曝气池内提供足够的溶解氧.,活性污泥系统的设备构成与处理步骤,系统的设备构成主要包括：曝气池、沉
3、淀池、污泥回流系统、剩余污泥排放系统。具体方法如下：第一、同时将废水和回流的活性污泥放入曝气池 中，二种物体在曝气池中相互融合形成混合液。第二、冲空气于曝气池，使混合液与空气中的氧发生好氧代谢反应，从而促进微生物增殖，这些微生物将会在之后的沉淀池中沉淀排除。第三、搅拌混合液直至呈混合液中的物质悬浮起来，从而保证混合液中的各种物质能够充分与氧接触产生反应。第四、导入混合液于沉淀池中，为了使混合液中的净化水分离出来，必须使混合液中的悬浮固体沉淀下来，此时分离出的水便是净化水。,活性污泥的形态及组成,1、活性污泥的形态活性污泥的絮体形态与微生物组成、数量、污水中污染物的特性及外部条件絮体大小一般介于
4、0.020.2mm，呈不定形状，微具土壤味。活性污泥具有较大的比表面积，可达200010000m2/m3.2、活性污泥的组成活性污泥主要由四部分组成：具有代谢功能的活性微生物群体；微生物内源呼吸和自身氧化的残留物；被污泥絮体吸附的难降解有机物；被污泥絮体吸附的无机物。,活性污泥的净化功能主要取决于栖息在活性污泥上的微生物。活性污泥微生物以好氧细菌为主，也存活着真菌、原生动物和后生动物等。这些微生物群体组成了一个相对稳定的生态系。活性污泥中的细菌以异养型的原核细菌为主，对正常成熟的活性污泥，每毫升活性污泥中的细菌数大致在107109个。细菌虽是微生物主要的组成部分，但是活性污泥中哪些种属的细菌占
5、优势，要看污水中所含有机物的成分以及活性污泥法运行操作条件等因素真菌构造较为复杂而且种类繁多，是多细胞的异养型微生物。与活性污泥法处理有关的真菌主要是霉菌。霉菌是微小的腐生或寄生的丝状真菌，它能够分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其它含氮化合物。但是，真菌的大量的增殖会产生污泥膨胀现象，严重影响活性污泥系统的正常工作。真菌在活性污泥法中的出现往往与水质有关。,原生动物的主要摄食对象是细菌。活性污泥中的原生动物主要有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫三类。原生动物为单细胞生物，大多为好氧化能异养型菌。在活性污泥法的应用中，常通过观察原生动物的种类和数量，间接地判断污水处理的效果，所以原生动物又称为活性污泥系统的
6、指示性动物。以细菌、原生动物以及活性污泥碎片为食的后生动物（如轮虫、线虫等）在活性污泥中不经常出现，特别是轮虫仅在有机物含量低且水质好的系统（即完全氧化型的活性污泥系统）中才较多出现，因此轮虫又称为活性污泥系统的指示性动物，是出水水质好的标志。,影响活性污泥性能的环境因素,1、溶解氧生化处理的基本要素：营养物、活性微生物、溶解氧，所以要使生化处理正常运行，供氧是重要因素。一般说，溶解氧浓度以不低于2mg/L为宜（24mg/L）。2、水温维持在1525摄氏度，低于5摄氏度微生物生长缓慢。3、营养料微生物赖以生活的主要外界营养为碳和氮，此外，还需要微量的钾，镁，铁，维生素等。,一般比例关系：BOD
7、：N：P=100：5：1好氧生物处理：BOD5=5001000mg/L4、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）。经过培养驯化后，微生物对有毒物质有适应与降解能力5.PH值,活性污泥法系统的运行管理,活性污泥的培养与驯化 1、活性污泥的培养（1）引生活污水调节BOD5至200300mgL，在曝气池内进行连续曝气，一般在1520下经一周，出现活性污泥絮体，掌握换水和排放剩余污泥，以补充营养和排除代谢产物。当出现大量絮体时停止曝气，静止沉淀1l.5h，排放约占总体积6070，调节生活污水进水量，继续曝气，当沉降比接近30时，说明池中混
8、合液污泥浓度已满足要求。从引水曝气曝气污泥成熟具良好凝聚和沉降性。一般710天为周期，BOD5去除率达95%左右。,（2）扩大培养。连续换水曝气投入使用，回流50%，两周成熟，投入正常运行。2、活性污泥的驯化如果进行工业废水处理，则在培养成熟的活性污泥中逐渐增加工业废水的比例，直到满负荷，活性污泥正常运行为止。活性污泥法需要监测的项目(1)反映污泥性质的项目污泥沉降比-以SV30%为好；污泥体积指数-SVI50150，SVI=100最好，SVI达到200以上则污泥可能膨胀，MLSS15002000mg/L。,(2)反映污泥营养的项目 属于污泥营养的测定项目有：BOD5；出水氨氮(至少1mgL)
9、；出水磷(至少1mgL)；二沉池出水DO不低于0.5mgL。（3）溶解氧DO溶解氧(不低于l2mgL)；二沉池出水DO不低于0.5mgL。(4)反映污泥环境条件 水温、pH值、BOD5、CODcr、有毒物质、CN-、S2-、SS、NO3-、NO2-等。,活性污泥法运行中常见的问题,1、污泥膨胀（1）丝状菌繁殖引起的膨胀 解决办法：a、保持一定的活性污泥浓度，控制每天排除污泥的净增量，控制回流比。b、控制F/M（污泥负荷）调节进水和回流污泥c、保持污泥龄不变 d、污泥膨胀严重时投加铁盐絮凝剂或有机阳离子凝聚剂。,（2）非丝状菌膨胀 解决办法：增加N的比例，引进生活污水以增加蛋白质的成分，调节水温
10、不低于5度。,2、污泥上浮(1)污泥脱氮上浮 解决办法：减少在二沉池中的停留时间，及时排泥，增加回流比。(2)污泥腐化上浮 解决办法：加大曝气池供氧量，提高出水溶解氧，减少污泥在二沉池中的停留时间，及时排走剩余污泥。3、产生泡沫解决办法：曝气池安喷洒清水管网或适当喷洒酸、碱等除泡剂。,曝气池混合反应型式,推流式水旋流推进与气体混合由一端进入流经整个曝气池后，至池末端流出。完全混合式废水与回流污泥一起进入曝气池后，就立即混合均匀，对入流水质、水量、浓度等变化有较强的缓冲能力。各种活性污泥法系统1、普通活性污泥法优点：（1）一般呈推流式。池起始端易进入对数生长期。末端微生物进入内源呼吸，池的率效高
11、。（2）曝气时间长，吸附量大，去除率高9095%。（3）污泥颗粒大，易沉降。（4）污泥量少，剩余污泥量占不到回流的10%。,缺点：（1）不适于水质变化大的水质。（2）长廊式供氧利用率低，能耗较高（3）处理时间长，曝气48h 2、渐减曝气法系统和逐级进水普通法的需氧率沿池长降低，而供氧沿池长均匀分布，造成浪费，改变为沿池长减渐供氧，以达到供氧与需氧均衡。针对普通法池首BOD负荷高，池尾低，改变为沿池长分级注水，多点进水法也称逐步曝气法。,优点：（1）有机场分配均匀，需氧量均匀。（2）活性污泥浓度不均匀，前端浓，后端稀，有利于提高曝气池利用率，出流混合液浓度降低。（3）在相同的BOD负荷条件下，逐
12、步曝气法的BOD容积负荷可明显增大，去除一定量的BOD，曝气池容积仅为普通法的一半，减少占地面积。缺点：（1）工艺复杂，运行管理要求高。（2）渐减曝气或多点进水管线，阀门增多。,3、吸附再生法系统优点：（1）吸附和污泥活化（再生）分别在两个系统中进行，省去初沉池，有利于提高吸附氧化有机物的能力。有利于活性污泥的活化，缩短吸附和活化时间，吸附的曝气时间短（1030分）。（2）回流污泥量大，对废水适应性大，调济平衡能力强，回流比大50100%。缺点：（1）吸附时间短，处理效率低8590%；（2）污泥回流量多，增加回流污泥泵的容量。,4、完全混合法 优点：（1）完全混合法进水与池内废水完全混合，营养
13、物和需氧率都均匀，微生物接触的浓度进出水相同。故承受负荷高，污泥负荷率高于其它活性污泥法。（2）微生物的工作点面宽，可以在对数生长期，也可以在衰减增长期。缺点：（1）池结构复杂，管理要求高；（2）池合建一体，进出水、排泥、回流系统复杂，工艺难度大。,5、延时曝气系统和氧化沟 延时曝气法与氧化沟都属于长时间曝气法，延时曝气(1624h)，氧化沟2448h,这两种方法的负荷都很低，有机负荷低：0.03-0.05 kg/kg.d,有机容积负荷为0.20.4kg/m.d；水力停留时间为1030h；污泥平均停留时间为1030d；混合液浓度MLSS为20006000mg/L；沟中流速为0.30.5m/L；
14、混合所需动力为25W/m(池容)h；出水水质：BOD5为1015mg/L，SS为1020mg/L，NH3N为l3mg/L。,优点：（1）曝气时间长，负荷低，控制微生物生长在内源呼吸，排泥量少，适合于处理高浓度废水，水量少的系统；（2）低负荷，处理效果好，高于9095%；（3）自动化程度高，管理方便。缺点：（1）曝气时间长，能耗高；（2）自动化程度高，基建投资大。,6、短时高效曝气法是一种将生物处理与凝聚淀组合的方法，有利于改善处理水质。优点：(1)污泥负荷在16kg/kg.d，污泥体积指数(SVI)在100或更低，一般不产生活泥膨胀，缓冲能力强；(2)剩余污泥多，但由于进行好氧消化，污泥量减小
15、，污泥消化2d后，其上清液可回流到曝气池补充N源、P源，有利于微生物有效利用氨氮，促进NH3好气硝化，转化为NO3-；(3)基质BOD主要用于细胞合成，需氧量减少。缺点：（）系统复杂，管理要求高；（）基建投资高。,7、AB法 AB法即两段活性污泥法，A段高负荷，污泥负荷达26kg/kgd，为普通法的1020倍，污泥平均停留时间短(0.30.5d)，水力停留时间约为30min。DO控制0.20.7mg/L，接近兼性好氧方式进行，污泥产率高。B段低负荷，污泥负荷为0.150.3kg/kgd，污泥平均停留时间为1520d，水力停留时间为23h，DO=l2mg/L。AB法的基本特点是：(1)A段高负荷，抗冲击负荷能力强，经A段后有机大分子降为小分子，提高B段可生化性，提高处理效果；(2)原水连续流入A段，水力停留时间和污泥停留时间短，使短世代原核微生物稳定繁殖，工艺稳定性提高，除P效果好，为B段硝化创造条件。,
