活性污泥法基本原理,一.活性污泥法的基本概念與流程,1. 活性污泥法 活性污泥法是利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體處理有機(jī)廢水的好氧生物處理技術(shù)。 2. 活性污泥 活性污泥是由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的黃褐色絮凝體。,3. 活性污泥的組成 活性污泥含水率一般都在99%以上，固體物質(zhì)僅占1%以下。而這1%固體物質(zhì)由有機(jī)和無(wú)機(jī)兩部分組成。 有機(jī)部分包括： Ma具有代謝功能活性的微生物群體； Me微生物內(nèi)源代謝、自身氧化殘留的微生物有 機(jī)體； Mi 由原污水挾入的不可生化的有機(jī)物質(zhì) ； 無(wú)機(jī)部分包括： Mii由原污水挾入的無(wú)機(jī)物質(zhì) 。,4. 活性污泥的性質(zhì) 顏色：黃褐色(茶褐色） 狀態(tài)：似礬花絮絨顆粒 味道：土腥味 相對(duì)密度 曝氣池混合液：1.0021.003 回流污泥：1.0041.006 粒經(jīng)：0.020.2mm 比表面積：20100cm2/mL,5. 活性污泥法基本流程,污水經(jīng)物化預(yù)處理后與二沉池回流污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池，通過(guò)曝氣攪拌作用，使污泥呈懸浮態(tài)并和污水完全混合，污水中的有機(jī)物被活性污泥吸附并降解或同化，最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和剩余污泥，污水因而得到凈化。凈化后的污水和活性污泥在二沉池中進(jìn)行固液分離，上清液溢流排放，沉淀濃縮的污泥一部分作為接種污泥回流到曝氣池，另一部分則作為剩余污泥排放。,活性污泥系統(tǒng)組成,曝氣池,剩余污泥排放系統(tǒng),污泥回流系統(tǒng),二沉池,曝氣系統(tǒng),生物反應(yīng)器,泥水分離,供氧，攪拌,保持曝氣池微生物濃度,二.活性污泥凈化反應(yīng)過(guò)程,活性污泥法凈化廢水包括以下三個(gè)主要過(guò)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積（200010000m2/m3混合液），且其表面具有多糖類粘質(zhì)層，當(dāng)其與廢水接觸時(shí)，污水中呈現(xiàn)、懸浮和膠體態(tài)的有機(jī)極污染物被活性污泥所凝聚吸附而得到去除，這一現(xiàn)象就是“初期吸附去除”作用。,吸附過(guò)程進(jìn)行的較快，可以在30min內(nèi)完成， BOD去除率可達(dá)70。吸附速度的決定條件: 微生物的活性程度； 反應(yīng)器內(nèi)水力擴(kuò)散程度與水動(dòng)力學(xué)的規(guī)律。 一般，處于饑餓狀態(tài)的內(nèi)源呼吸期的微生物吸附活性最強(qiáng)。 被吸附在微生物表面的有機(jī)物，在經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的曝氣后，才能夠相繼被攝入其體內(nèi)，因此，初期吸附去除的有機(jī)物數(shù)量是有一定限度的。 2. 微生物代謝,1氧化分解 2合成代謝（合成新細(xì)胞） 3內(nèi)源代謝,微生物對(duì)有機(jī)物的分解代謝及合成代謝及其產(chǎn)物的模式圖,污水與污泥混合曝氣后BOD的變化曲線,3.絮凝與沉淀 絮凝體是活性污泥的基本結(jié)構(gòu)，它能夠防止微型動(dòng)物對(duì)游離細(xì)菌的吞噬，并承受曝氣等不利因素的影響，更有利于與處理水分離。 沉淀是混合液中固相顆粒同廢水分離的過(guò)程，好壞直接影響出水水質(zhì)。,三.活性污泥指標(biāo),1、混合液懸浮固體濃度 （MLSS） 又稱混合液污泥濃度，它表示的是在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體物的總質(zhì)量，以MLSS表示，單位： mg/l 或g/l 。 MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 混合液懸浮固體中的有機(jī)物量稱為混合液體揮發(fā)性懸浮固體，以MLVSS表示，單位： mg/l 或g/l 。 MLVSS =Ma+Me+Mi 2、污泥沉降比（SV） 污泥沉降比是指曝氣池混和液在100mL量筒中，靜置沉降30min后，沉降污泥與混合液的體積比（%）。一般城市污水的SV值在1530%左右。,3、污泥指數(shù) （1）污泥體積指數(shù)（SVI） 曝氣池出口處的混合液在靜置30min后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積（mL/g）稱為污泥體積指數(shù)（SVI），其值按下試計(jì)算： SVI=70100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值過(guò)低，活性污泥顆粒細(xì)小，無(wú)機(jī)物含量高，缺乏活性。 SVI值過(guò)高，沉淀性能不好，可能產(chǎn)生污泥膨脹。 正常情況下，城市污水SVI值在50150之間。,（2）污泥密度指數(shù)（SDI） 曝氣池混合液在靜置30min后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥懸浮固體的克數(shù)，稱為污泥密度指數(shù)（SDI），它和SVI的關(guān)系為： 4、生物相指示 活性污泥中出現(xiàn)的生物是普通微生物，主要是細(xì)菌、放線菌、真菌、原生動(dòng)物和少數(shù)其他微型動(dòng)物。 成熟污泥中細(xì)菌主要以菌膠團(tuán)形式存在。 原生動(dòng)物，指示性生物，主要攝食對(duì)象為細(xì)菌，以固著型纖毛類占優(yōu)勢(shì)，如：鐘蟲、蓋蟲等。,四.活性污泥凈化反應(yīng)影響因素,1、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽類等 （1）碳源：組成生物細(xì)胞的主要物質(zhì)，對(duì)碳源的需求量較大，一般BOD5100mg/L。 （2）氮源：組成細(xì)胞的重要元素，其需要按BOD：N=100：5考慮。 （3） 鹽類 P：按BOD5:N:P=100:5:1考慮，它是微生物需要量最多的無(wú)機(jī)元素，約占全部無(wú)機(jī)鹽元素的50%，還有K、Ca、F e 、S無(wú)機(jī)元素。 對(duì)于生活污水，BOD5:N:P的比值為100:5:1，但經(jīng)沉淀池處理后，其BOD5:N:P=100:20:25。,2. 溶解氧 溶解氧不足，影響微生物生理過(guò)程，從而影響污水處理進(jìn)程；溶解氧過(guò)高，有機(jī)物分解過(guò)快，污泥易老化，且過(guò)量耗能。一般，溶解氧濃度以不低于2mg/L為宜。 3pH值 最佳的pH值為6.58.5 當(dāng)pH6.5，絲狀菌繁殖，pH4.5，絲狀菌占優(yōu)勢(shì) 當(dāng)pH9.0，代謝速率 4水溫：1535之間 2030，效果好，活動(dòng)旺盛 15，35，效果，活動(dòng)弱 5，45，效果很差 5有毒物質(zhì)主要毒物有重金屬離子（如鋅，銅，鎳，鉛，鉻等）和一些非金屬化合物（如酚，醛，氰化物，硫化物等）。,