水处理过程中的活性污泥处理详解

          

活性污泥处理

活性污泥处理技术是利用微生物的作用来去除污水中溶解的和胶体状态的有机物的方法,就是以悬浮生长在水中的活性污泥为主体，在微生物生长有利的环境条件下和污水充分接触，利用设施、设 备和工艺技术将污水中所含有的污染物分离出来，将有害物质转化为无害的、稳定的物质，从而使污水得到净化。是污水净化的一种方法。

流程是向污水中不断注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段时间后，污水即生成一种絮凝体，这种絮凝体是由大量繁殖的微生物构成的，易于沉淀分离，使污水得到清，这就是“活性污。活性污泥是它的主要构筑物有曝气池和二沉池。

活性污泥是由好氧菌为主体的微生物群体形成的絮状绒粒。绒粒的直径一般为 0.02~0.2m，含水率一般为 99.2~99.8%。成熟的活性污泥具有很好的絮凝沉淀性能，其中含有大量的菌胶团和纤毛虫原生动物，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等，并可使 BOD,的去除率达到 90%左右。正常生长的活性污泥呈茶褐色，菌胶团絮体发育良好，个体大小适宜，稍具有泥土味。活性污泥是微生物去除污水中有机物代谢过程的产物，主要是由微生物细胞物质的合成(活性污泥增长)、有机物(包括一部分细胞物质)的氧化分解和氧的消耗形成。    

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活性污泥产生背景

     

活性污泥是一种好氧生物处理方法，活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现的。他们对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦（Arden）和洛开脱（Lockgtt）对这一现象进行了研究。

曝气试验是在瓶中进行的，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们偶然发现，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥时，处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。

随后，他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒上层净化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。

1916年，应用这个试验的工艺建成的第一个活性污泥法污水处理厂。在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物（主要是细菌）以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。

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活性污泥形成的影响因素

     

(1)当氧供应充足时活性污泥的增长分为对数增长期、减速增长期和内源呼吸期，在每个增长期，有机物的去除速率、氧利用速率、活性污泥特征等都各不相同。

(2)有机物(F)与微生物(M)的比值(污泥负荷率F:M)是影响活性污泥处于不同阶段即影响有机物从污水中去除效果的重要因素。

F:M=NS=QLS/X·V

式中

F:M:KgBOD/(KgMLSS·d)

Q:污水流量，m/d

Ls:进水有机物(BOD;)浓度，mg/L

V:曝气池容积，m

X:混合液悬浮固体(MSS)，mg/L

在一般城市污水处理厂，曝气池容积固定，进水水量和水质(B0D5 浓度)比较稳定，由以上公式不难发现，MSS的大小是污泥负荷率的决定因素，直接影响污水中有机物的去除情况。

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沉降比对活性污泥的影响

     

(1)一般情况下，污泥沉降比值是MSS 定量的直观反映，这一点由以下公式可以证明:MLSS(g/L)=SV/SVI

式中 SVI(ml/g)为污泥指数，即评定活性污泥凝聚、沉淀性能的指标。

(2)在稳定的污水处理工艺中，由于 SVI值在一段时间内基本保持在某一稳定区间，因此，通常情况下，污泥沉降比值能够反映曝气池中混合后液的浓度，它在污泥浓度成正比例关系。

(3)污泥沉隆比是指导设备运行调整的主要参数，首先因为它具有操作简单、历时短的特点;其次可以通过测量污泥沉降比随时观察活性污泥的絮凝、沉淀过程，了解活性污泥特性，掌握活性污泥量，判断曝气池工艺运行情况，为工艺调整提供科学依据，从而由此控制污水处理效果。在污水运行中，当 SVI 值在 80~120 之间，此时污泥呈褐色、絮状，沉淀性能良好;当 SVI 值小于 80时，说明污泥泥龄过长或有机物含量过低，此时污泥细碎，颜色发黑，活性不好;当 SVI值大于 120 时，污泥过于松散，呈浅褐色，沉淀性能较差;另外，污泥沉降比测量结束后，通过观察量筒中污泥放置多少时间后上浮可以判断曝气池的供氧情况。如污泥在静沉放置 3~4 小时后仍不上浮呈褐色证明活性污泥性状较好，曝气供氧充分:如静沉2小时左右污泥上浮，呈黑色，说明污泥厌氧,曝气池供氧量不足。

在工艺运行中,如果进水量、剩余污泥排放量等运行条件比较稳定,污泥沉降比值不会发生突变SVI 值也比较稳定，此时的污泥沉降比值对应一定的活性污泥浓度。沉降比 SV 小于 15%时，曝气池混合液浓度低，活性污泥发育不良，处于不成熟期，污泥絮凝、沉降效果差，菌胶团松散，活性污泥微生物不活跃，从而造成出水水质不稳定，甚至不能达标;当沉降比 SV在 15%~50%之间时，活性污泥已经成熟，混合液浓度较高，污泥负荷处在沉降区段，污泥絮凝、沉降性能都比较好，微生物也很活跃，出水水质稳定。为了减少曝气池的鼓风量，节约能源，我们一般将污泥沉降比控制在 30%~40%之间。

测定污泥沉降比是用以指导工艺运行的重要方法。因为它不但操作简单、方便，而且能使运行随时了解曝气池中活性污泥的浓度和泥质情况，从而掌握和控制整个工艺的运行参数，通过确定稳定的污泥沉降比值，可以达到控制污水处理效果，保证出水水质的目的。