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污水丨一口气看完活性污泥法,最全总结!

时间:2018-06-04 08:59

来源:大话环保江湖

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进入细胞体内的有机污染物,在各种胞内酶(如脱氢酶、氧化酶等)的催化作用下,被氧化分解为中间产物,有些中间产物合成为新的细胞物质,另一些则氧化为稳定的无机产物,如CO2和H2O等,并释放能量供合成细胞所需,这个过程即物质的氧化分解过程,也称稳定过程。在此过程中,不稳定的高分子有机物质通过生化反应被转化为简单稳定的低分子无机物质,混合液BOD逐渐降低, 如图2中胞内生物氧化区曲线所示。稳定过程所需时间取决于有机物的转化程度,要比吸附过程长得多。

4 活性污泥法工艺类型

活性污泥法已有近百年的历史,其工艺经历了不断的改进、革新和繁衍,在传统活性污泥工艺的基础上,出现了渐减曝气、阶段曝气、吸附-再生、完全混合、延时曝气、高负荷、纯氧曝气、深井曝气、浅层曝气、氧化沟、SBR、 AB等众多的活性污泥法工艺, 以及活性污泥与生物膜相结合的多孔悬浮载体活性污泥工艺、活性污泥法与膜分离法相结合的膜生物反应器工艺等。下面主要介绍传统推流、完全混合、吸附-再生、氧化沟、SBR、AB、多孔悬浮载体活性污泥工艺和膜生物反应器工艺等几种活性污泥法工艺。

1、传统活性污泥法工艺

传统活性污泥法又称为普通活性污泥法,是活性污泥法最早的运行方式,曝气池呈长方廊道形,一般用3~5个廊道,在池底均匀铺设空气扩散器,其工艺流程如图1所示,污水和回流污泥在曝气池首端进入,在池内呈推流形式流动至池的尾端,在此过程中,污水中的有机物被活性污泥微生物吸附,并在曝气过程中被逐步转化,从而得以降解。

传统活性污泥法具有净化效率高(BOD5去除率可达90%以上)、出水水质好、污泥沉降性好、不易发生污泥膨胀等优点,但存在以下缺点:

(1)曝气池首端有机负荷高,为了避免池首出现因缺氧造成的厌氧状态,进水BOD负荷不宜过高,因此曝气池容积大、占地多、基建费用高。

(2)抗冲击负荷能力差,处理效果易受水质、水量变化的影响。

(3)供氧与需氧不平衡,此为传统法的主要缺点。如图3所示,曝气池中需氧速率沿池长由大到小变化,而供氧速率不变,若按池尾需氧要求均匀曝气,则会产生池首缺氧问题:若按池首需氧要求均匀曝气,必然产生池后段供气浪费问题。为了使供氧与需氧尽可能相匹配,可采取沿池长渐减曝气和阶段曝气,由此产生了渐减曝气活性污泥法工艺和阶段曝气活性污泥法工艺。渐减曝气法通过改变传统法曝气池底扩散器的铺设方式,使供氧速率如需氧速率一样沿池长逐步递减变化,如图4 所示;阶段曝气法工艺流程如图5所示,将传统法的单点进水改为多点进水,而曝气方式不变,使原来由曝气池首端承担的较高有机负荷沿池长均匀承担,从而缩小了供氧速率与需氧速率的差距,如图6所示。

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2、完全混合活性污泥法工艺

在阶段曝气法基础上,进一步增加进水点数的同时增加回流污泥的入流点数,即形成如图7所示的完全混合活性污泥法工艺,污水与回流污泥进入曝气池即与池内混合液充分混合,传统法曝气池中混合液不均匀的状况被改变,池内需氧均匀,因此,完全混合活性污泥法动力消耗低、耐冲击负荷能力强,但有机物降解动力低,因而出水水质一般低于传统法,且活性污泥易产生膨胀现象。

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3、吸附-再生活性污泥法工艺

吸附-再生活性污泥法又称为接触稳定法或生物吸附活性污泥法,其主要特点是将活性污泥对有机物降解的两个过程——吸附与代谢稳定分别放在各自的反应器内进行,图8为吸附-再生活性污泥法的工艺流程,其中图8 (a)为分建式, 即吸附池与再生池分开设置,图8(b)为合建式,吸附池与再生池合建。污水与经过再生的活性污泥一起进入吸附池,约70%的BOD5可通过吸附作用得以去除,混合液从吸附池进入二沉池进行泥水分离,回流的活性污泥先进入再生池再生,恢复活性后再回到吸附池进行下-轮吸附,剩余污泥则不经曝气直接排出系统。

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吸附-再生法主要利用活性污泥的“初期吸附”作用去除有机物,此过程非常快,所需时间短,因此吸附池容积小;活性污泥易吸附悬浮态和胶体态有机物,故污水不需经初沉池预处理;再生池只对部分污泥(回流部分)曝气再生,因此曝气费用少,且再生池容积小,对于相同的处理规模,吸附池和再生池总容积比传统法曝气池容积小得多;但由于受活性污泥吸附能力和吸附特性的限制,吸附再生法的处理效果低于传统法,而且不宜处理溶解性有机污染物含量高的污水。

4、吸附生物降解工艺

吸附-生物降解工艺简称AB法或AB工艺,其工艺流程如图9所示,整个系统由预处理段、A段、B段三个部分组成,预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设施,不设初沉池; A段和B段是两个串联的活性污泥系统,A段为吸附段,由吸附池和中间沉淀池组成,主要用于污染物的吸附去除,其污泥负荷达2.0~6.0 kg (BOD5) /[kg(MLSS)·d], 为传统法的10~20倍,泥龄短(0.3~0.5d),水力停留时间短(约30min)。

A段的活性污泥全部是繁殖快、世代时间短的细菌,通过控制溶解氧含量,可使其以好氧或缺氧方式生活; B段为生物氧化段,由曝气池和二沉池组成,与传统法相似,主要用于氧化降解有机物,在低负荷下运行,污泥负荷为0.15~0.3kg (BOD5)/[kg(MLSS)·d],水力停留时间较长(2~6h),泥龄较长(15~20d); A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统,两段完全分开,每段能够培育出适于本段水质特征的微生物种群。

污水经过A段处理后,BOD5去除率为40%~70%,同时重金属、难降解物质以及氮、磷营养物质等也得到一定的吸附去除,不仅大大减轻了B段的有机负荷,而且污水的可生化性提高,有利于B段的生物降解作用。B段发生硝化和部分的反硝化,活性污泥沉淀性能好,出水SS和BOD5一般小于l0mg/L。

编辑:赵凡

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