活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法。
注:微生物絮体由好气性微生物(细菌、真菌、原生动物和后生动物)及其代谢和吸附的有机物、无机物组成。
活性污泥系统对有机底物的降解是通过几个阶段和一系列作用完成的。包括以下阶段:
菌胶团:狭义指动胶菌属(Zoogloea)形成的细菌团块,广义指所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝性细菌互相絮凝聚集形成的菌胶团块。
具有很强的吸附、氧化分解有机物的能力。菌胶团的形成可使细菌避免被微型动物所吞噬,并且与污泥的沉降性能和二沉池能否有效泥水分离密切相关;
一方面:是活性污泥的重要组分,交叉穿织与菌胶团内,或附着生长于絮状体表面,具有强氧化分解有机物能力,起到一定的净化作用。
另一方面:当丝状菌的数量超过菌胶团细菌时,可使絮状体沉降性能下降,严重时可引发污泥膨胀(bulking)现象。
净化作用:腐生性营养的原生动物可吸收溶解性有机物,动物性营养的原生动物可吞食有机颗粒、游离细菌及其它微小生物
曝气池出口处的混合液的DO浓度保持在2mg/L左右,可使活性污泥保持良好的净化功能。
一定量的混合液静置30分钟后,沉降的污泥体积与原混合液体积之比,以百分数来表示。
它反映了活性污泥的凝聚性和沉降性,一般控制在50-150之间,若大于200,则表明发生了污泥膨胀。
单位时间内,单位重量的活性污泥能处理的有机物的数量,用kg(BOD)/kg(MLSS)•d表示。又称有机负荷率,F/M值。
按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式活性污泥法主要有两大运行方式:推流式和完全混合式。
推流式活性污泥曝气池有若干个狭长的流槽,废水从一端进入,另一端流出。随水流的过程,底物降解,微生物增长;从池首端到尾端,混合液内影响活性污泥净化功能的各种因素,如F/M值、微生物的组成和数量、基质的组成和数量等都在连续地变化,有机物降解速率、耗氧速率也连续变化。
特点:在曝气池的任何断面上都存在有机基质的浓度梯度,因此存在基质降解动力,BOD降解菌为优势菌,可避免发生污泥膨胀现象、运行可采用多种方式,能够增加净化功能如脱氮、除磷等。
废水进入曝气池后在搅拌下立即与池内活性污泥混合液混合,从而使进水得到良好的稀释,污泥与废水得到充分混合,可以最大限度地承受废水水质变化的冲击。
特点:能够承受高浓度废水,对冲击负荷有一定的适应能力;需氧全池要求相同,能够节省动力;可使曝气池与沉淀池合建,无需单独设置污泥回流系统,易于运行管理。
通过废水与生物膜的相对运动,使废水与生物膜接触,进行固液两相的物质交换,并在膜内进行有机物的生物氧化和降解,使废水得到净化,同时,生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。
使废水通过运动态并附着生长有生物膜的颗粒床,废水中的基质在床内同均匀分散的生物膜相接触而获得降解去除,故在流化床中既有生物膜,又有活性污泥。
在厌氧条件下,利用厌氧微生物分解废水中的有机物并产生甲烷、二氧化碳的过程,又称厌氧发酵。
与好氧生物处理的区别:不以分子氧为受氢体(最终电子受体),以无机物、化合态盐、碳、硫、氮为受氢体,如CO、CO2、SO4 2-、NO3-等。
缺点:污泥量增长慢,工艺过程启动时间长;对负荷变化、毒物敏感;故厌氧处理一般只用于预处理,要使废水达标AG九游会官方平台排放,还需要进一步处理
细菌(以厌氧菌、兼性菌为主)、真菌,参与产甲烷阶段以前所有分解有机物过程,并产生小分子有机酸
其特点:严格厌氧,代谢活动所需最佳pH值为6.7~7.2,只能利用少数的几种简单化合物
混合菌种来源:城市污水处理厂消化池污泥、初沉池污泥、人畜粪便、有机肥料等。
厌氧处理相对好氧处理可节省投资、占地面积,能提供干净的沼气能源,具有较高的经济效益,但出水还需经过好氧法的补充处理方能排放。
首先利用好氧段,由亚硝化细菌、硝化细菌的硝化作用,将NH3 转化为NO3--N,再利用缺氧段,由反硝化细菌将NO3--N反硝化还原为N2,溢出水面释放到大气。
微生物:亚硝化细菌和硝化细菌,两者为化能自养菌,专性好氧,要求中性、弱碱性环境,以CO2为唯一碳源,最适温度25 ℃ ~30 ℃,pH值范围7.5~8.0。
微生物:假单胞菌属的微生物在厌氧条件下利用NO3- 氧化有机质,获得能量,碳源来自有机物,最终电子受体为NO3-、 NO2-,要求中性、弱碱性环境,最适温度10 ℃ ~35 ℃,pH值范围7.0~8.0,在一个有极低的DO、有NO3- 和有机物存在的环境,pH值和温度合适就会产生反硝化。
硝化反应要耗碱,如果污水中没有足够的碱度,随着硝化的进行,pH值会急剧下降,而硝化细菌对pH十分敏感,硝化细菌和亚硝化细菌分别在7.0~7.8和7.7~8.1时活性最强,在这个范围以AG九游会官方平台外,其活性就急剧下降。
DO对反硝化脱氮有抑制作用,但氧的存在对能进行反硝化作用的反硝化菌是有利的,因为这类菌为兼性厌氧菌。故工艺上最好使其交替处于好氧、缺氧的环境下,所以脱氮反应并不要求DO保持在零的状态。如在悬浮污泥系统中,缺氧段DO应控制在0.5 mg/L以下,在膜法系统中,可控制在1.0~2 .0 mg/L。
废水中所含的有机碳源:当废水中所含碳(BOD5)与总氮的比值大于3:1时,无需外加碳源,即可达到脱氮目的。
外加碳源:当废水中所含碳(BOD5)与总氮的比值小于3:1时,需外加碳源,多采用甲醇。
利用内碳源,要求反应器的泥龄长、污泥负荷低,使微生物处于生长曲线稳定期的后部或衰亡期,反硝化速度极低,为前两种方法的十分之一左右。
利用内碳源,可使在废水碳氮比较低使不必外加碳源也可达到脱氮目的,并且污泥产率低可减少污泥处理的费用。
单级A/O法工艺是指用一个缺氧反应器和另一个好氧反应器组成的联合系统,缺氧段位于前面,进行反硝化,好氧段位于后面,进行硝化和脱碳反应,从好氧段出来的部分混合液回流至缺氧反应器的进水端,一部分进入二沉池进行泥水分离。
前两段同A/O法工艺,好氧池1流出的硝酸盐导入缺氧池2,反硝化细菌可利用细菌衰亡后释放的基质作为碳源进行反硝化,污泥最后进入好氧池2,以吹脱氮气,提高污泥沉降性能。
是一类生长缓慢的细菌,在厌氧条件下,分解体内的聚磷来获得能量生长繁殖,在好氧条件和外界营养基质少的情况下,分解体内的PHB获得能量而生长繁殖,故它与不积磷菌相比更能适应厌氧、好氧交替的环境而成为优势菌群。
积磷菌只能利用低级的脂肪酸,不能直接利用大分子有机基质,而发酵产酸菌可将大分子物质降解为小分子,故在除磷过程中这两类菌是互不可分、密切相关的。
B类:乙醇、甲醇、柠檬酸、葡萄糖等需在厌氧条件下转化成A类基质后才能被积磷菌利用
好氧区的DO应大于2.0 mg/L,以保证积磷菌利用好氧代谢中释放的大量能量充分地吸磷。
指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。
初期,主要由中温好氧的细菌和真菌利用堆肥中的易分解有机物,释放热量,使温度不断上升。
堆肥温度升至50℃以上进入高温阶段,好热性的微生物逐渐代替了中温微生物,一些复杂的有机物开始分解,腐殖质逐渐形成。病原性微生物逐渐被高温杀死。
当易分解有机物大部分被分解以后,剩下的是木质素等难分解有机物和新形成的腐殖质,好热性微生物的活动减弱,产热量下降,温度逐渐下降,中温性微生物又成为优势菌群,残余物进一步分解,腐殖质逐渐积累,堆肥进入腐熟阶段。
指在不通气的条件下,将有机废弃物进行厌氧发酵,制成有机肥料,使固体废弃物无害化的过程。
酸性发酵阶段:产酸细菌分解有机物,产生有机酸、醇、二氧化碳、氨、硫化氢等,使pH下降;
产气发酵阶段:主要由产甲烷细菌分解有机酸和醇,产生甲烷和二氧化碳,随着有机酸的下降,pH迅速上升。
堆内不设通气系统,堆温低,腐熟及无害化所需时间较长,但方法简便、省工,在不急需用肥或劳力紧张的情况下可以采用。
指将垃圾在填埋场里分层填埋的处理方法。由废物层(一般厚度2.5~3.0m)和覆土层(一般厚度为0.2~0.3m)构成一个填埋单元,由一系列填埋单元构成一个填埋层,当填埋至设计高度后再盖上一层0.9~1.2m的土壤,压实后就得到了一个完整的卫生填埋场。
微生物利用硝酸根和硫酸根作为氧源,产生硫化物、氮气和二氧化碳,硫酸盐还原菌和反硝化细菌的繁殖速度大于产甲烷细菌。
当还原状态达到一定程度时开始产甲烷,坑内温度升至55℃时,进入稳定产气阶段。
垃圾分解过程中产生的液体以及渗出的地下水和渗入的地表水统称为填埋场渗沥水。
渗沥水的性质主要取决于所埋垃圾的种类,数量取决于渗沥水的来源、填埋场的面积、垃圾状况和下层土情况等。
垃圾填埋后,由于微生物的厌氧发酵,产生甲烷、二氧化碳、氨、一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢等气体。
固体废弃物的厌氧发酵原理同厌氧堆肥,只是类似于高浓度有机废水的处理,在水相中进行,一般在厌氧发酵罐(池)中进行。
指利用微生物的生物化学作用,使大气污染物分解。转化为无害或少害物质。目前主要用来净化有机污染物特别是脱除臭味。
利用细菌的氧化作用或附着作用改变黄铁矿表面性质(疏水性),提高分离能力,从而将黄铁矿从煤中脱除。
微生物对无机废气的处理主要利用一些化能自养菌如硝化细菌、硫化细菌和氢细菌等。
原理:利用微生物、营养物和水组成的吸收液处理废气,适合于处理可溶性的气态污染物。
利用污水厂剩余污泥配制混合液作为吸收剂处理废气,对脱除复合型臭气效果较好。
- 2025/07/17种出更香更绿的好茶(科技瞭望)
- 2025/07/17白酒市场生变!茅台1935价格跌破千元五
- 2025/07/17土葬比火葬更有环保优势因为尸体埋进土壤几
- 2025/07/17什么是生物酶净化技术
- 2025/07/17生物净化的原理及其应用教学内容ppt