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【技术资料】活性污泥的应用及工艺参数


来源:  作者:  日期:2009-05-19 16:36:40

三、活性污泥的增殖规律及其应用

活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果,而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。

1、活性污泥的增殖曲线

注意:1)间歇静态培养;2)底物是一次投加;3)图中同时还表示了有机底物降解和氧的消耗曲线。

① 适应期:

是活性污泥微生物对于新的环境条件、污水中有机物污染物的种 类等的一个短暂的适应过程;经过适应期后,微生物从数量上可能没有增殖,但发生了一些质的变化:a.菌体体积有所增大;b.酶系统也已做了相应调整;c. 产生了一些适应新环境的变异;等等。BOD5、COD等各项污染指标可能并无较大变化。

② 对数增长期:

F/M值高(>2.2,所以有机底物非常丰富,营养物质不是微生物增殖的控制因 素;微生物的增长速率与基质浓度无关,呈零级反应,它仅由微生物本身所特有的最小世代时间所控制,即只受微生物自身的生理机能的限制;微生物以最高速率对 有机物进行摄取,也以最高速率增殖,而合成新细胞;此时的活性污泥具有很高的能量水平,其中的微生物活动能力很强,导致污泥质地松散,不能形成较好的絮凝 体,污泥的沉淀性能不佳;活性污泥的代谢速率极高,需氧量大;一般不采用此阶段作为运行工况,但也有采用的,如高负荷活性污泥法。
③ 减速增长期:

F/M值下降到一定水平后,有机底物的浓度成为微生物增殖的 控制因素;微生物的增殖速率与残存的有机底物呈正比,为一级反应;有机底物的降解速率也开始下降;微生物的增殖速率在逐渐下降,直至在本期的最后阶段下降 为零,但微生物的量还在增长;活性污泥的能量水平已下降,絮凝体开始形成,活性污泥的凝聚、吸附以及沉淀性能均较好;由于残存的有机物浓度较低,出水水质 有较大改善,并且整个系统运行稳定;一般来说,大多数活性污泥处理厂是将曝气池的运行工况控制在这一范围内的。

④ 内源呼吸期:

内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率,因此从整体上 来说,活性污泥的量在减少,最终所有的活细胞将消亡,而仅残留下内源呼吸的残留物,而这些物质多是难于降解的细胞壁等;污泥的无机化程度较高,沉降性能良 好,但凝聚性较差;有机物基本消耗殆尽,处理水质良好;一般不用这一阶段作为运行工况,但也有采用,如延时曝气法。

2、活性污泥增殖规律的应用:

① 活性污泥的增殖状况,主要是由F/M值所控制;

② 处于不同增值期的活性污泥,其性能不同,出水水质也不同;

③ 通过调整F/M值,可以调控曝气池的运行工况,达到不同的出水水质和不同性质的活性污泥;

④ 活性污泥法的运行方式不同,其在增值曲线上所处位置也不同。

3、有机物降解与微生物增殖:

活性污泥微生物增殖是微生物增殖和自身氧化(内源呼吸)两项作用的综合结果,

活性污泥微生物在曝气池内每日的净增长量为:

 

-----------------------------------------内容暂缺----------------------------------------------------------

4、有机物降解与需氧量:

活性污泥中的微生物在进行代谢活动时需要氧的供应,氧的主要作用有:① 将一部分有机物氧化分解;② 对自身细胞的一部分物质进行自身氧化。

因此,活性污泥法中的需氧量:

 

式中:    ——曝气池混合液的需氧量, ;

 ——代谢每 所需的氧量, ;

 ——每 每天进行自身氧化所需的氧量, 。

         二者的取值同样可以根据经验或试验来获得。

5、活性污泥净化废水的实际过程:

在活性污泥处理系统中,有机污染物物从废水中被去除的实质就 是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程,这一过程的结果是污水得到了净化,微生物获得了能量而合成新的细胞,活性污泥得到了增 长。一般将这整个净化反应过程分为三个阶段:① 初期吸附;② 微生物代谢;③ 活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩。

所谓“初期吸附”是指:在活性污泥系统内,在污水开始与活性 污泥接触后的较短时间(10~30min)内,由于活性污泥具有很大的表面积因而具有很强的吸附能力,因此在这很短的时间内,就能够去除废水中大量的呈悬 浮和胶体状态的有机污染物,使废水的BOD5值(或COD值)大幅度下降。但这并不是真正的降解,随着时间的推移,混合液的BOD5值会回升,再之 后,BOD5值才会逐渐下降。

活性污泥吸附能力的大小与很多因素有关:

① 废水的性质、特性:对于含有较高浓度呈悬浮或胶体状有机污染物的废水,具有较好的效果;

② 活性污泥的状态:在吸附饱和后应给以充分的再生曝气,使其吸附功能得到恢复和增强,一般应使活性污泥微生物进入内源代谢期。

四、活性污泥法的基本工艺参数

1、容积负荷(Volumetric Organic Loading Rate):             

2、污泥负荷(Sludge Organic Loading Rate):

    

3、水力停留时间(Hydraulic  Retention  Time):        (h)

4、污泥龄或污泥停留时间(Sludge  Retention  Time): (h 或 d)

5、回流比:

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