王洪臣-百年活性污泥法的继承与发展
- 格式:pdf
- 大小:2.40 MB
- 文档页数:37
浅谈活性污泥法的发展和演变活性污泥法是一种常用于污水处理的技术,经过多年的发展和演变,已经成为一种高效、可靠的处理方式。
本文将从活性污泥法的发展历程、演变过程、关键技术和未来发展趋势等方面进行探讨。
活性污泥法最早出现于20世纪初,最初被应用在城市工业污水处理厂中。
这种处理方式通过加入一定比例的微生物污泥到含有有机物的废水中,利用微生物吸附、吞噬和降解有机物质,从而将污水中有机物质分解为无机物质和水。
这种处理方式以其高效、低成本等特点受到广泛关注,并逐渐得到改进和完善。
活性污泥法的发展演变主要体现在以下几个方面。
首先是池体结构的改进。
最初的活性污泥池采用的是简单的不锈钢池或混凝土池,由于材料的选择和设计不合理,存在漏水、腐蚀等问题。
随着科技的进步,现代活性污泥池采用玻璃钢等新材料制作,具有耐腐蚀、耐高温等特点。
其次是进水处理方式的改进。
最初的活性污泥法采用的是单级处理,即将含有有机物的废水直接进入活性污泥池处理。
但是,在处理高浓度、难降解有机物时,效果有限。
为了克服这一问题,逐渐出现了二级甚至多级处理的方式,可以通过逐级降解的方式有效地处理各种难降解的有机物。
此外,关键技术的改进也是活性污泥法发展的重要方面。
最早的活性污泥处理主要依靠微生物的降解作用,但是微生物的适应性和稳定性存在一定问题。
随着生物学和化学知识的发展,人们逐渐开发出了一系列的辅助技术,如调控原水水质、添加特定酶类、调整温度和pH值等,以增强活性污泥处理效果。
未来,活性污泥法仍然有很大的发展空间。
一方面,随着工业化进程的加快,废水处理需求不断增加,新型高效活性污泥处理技术将得到更大的应用。
另一方面,面对环境污染日趋严重的挑战,科学家正在探索更环保、更节能的活性污泥处理方法,如生物膜法、微生物固定化技术等,以提高废水治理效果。
综上所述,活性污泥法经过多年的发展和演变,成为一种重要的废水处理技术。
在未来,活性污泥法将继续得到改进和完善,成为实现环保和可持续发展的重要手段。
活性污泥法的发展和演变传统的活性污泥法或称普通活性污泥法,经不断发展,已有多种运行方式。
1.渐减曝气在推流式的传统曝气池中,混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。
因此等距离均量地布置扩散器是不合理的。
实际情况是:前半段氧远远不够,后半段供氧超过需要。
渐减曝气的目的就是合理的布置扩散器,使布气沿程变化,而总的空气用量不变,这样可以提高处理效率。
2.分步曝气在30年代,纽约市污水厂的曝气池空气量供应不足,厂总工程师把入流的一部分从池端引到池的中部分点进水,见(图6-10),解决了问题。
使同样的空气量,同样的池子,得到了较高的处理效率。
3.完全混合法美国1950年以前建造的曝气池全是狭长的条形池,按推流设计。
由于前段需氧量很大,因而通过渐减曝气池来解决。
但是,一般池子只有中段(约全长的1/3处)需氧速率与氧传递速率配合的比较好一些,见(图6-11)。
在池的前段,因食料多,微生物的生长率高,需氧率也就很大,因而即使渐减曝气也不能根本解决问题,实际的需氧速率受供氧速率控制和制约。
图中需氧和供氧率之间池前后两块面积应相等。
这样的供氧和需氧情况,当受到冲击负荷时,前段阴影面积扩大,后段阴影面积缩小,严重时,后段面积全部消失,出现全池缺氧情况。
从上面二种运行方式看,传统活性污泥法的重要矛盾是供氧和需氧的矛盾,为了解决这个矛盾,渐减曝气是通过布气的方法来改善,分步曝气则是通过进水分配的均匀性上来改善。
为了根本上改善长条形池子中混合液不均匀的状态,在分步曝气的基础上,进一步大大增加进水点,同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合,它就是完全混合的概念,见(图6-12)。
在完全混合法的曝气池中,需氧速率和供氧速率的矛盾在全池得到了平衡,因而完全混合法有如下特征:①池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同,生活环境也基本相同;②人流出现冲击负荷时,池液的组成变化也较小,因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担,而不是象推流中仅仅由部分回流污泥来承担。
浅谈活性污泥法的发展和演变浅谈活性污泥法的发展和演变活性污泥法是一种常见的生物处理废水的方法,其通过利用微生物在厌氧和好氧环境中对污水进行降解,达到去除有机物和氮磷等污染物的目的。
本文将从活性污泥法的发展历程和演变过程两个方面进行探讨。
活性污泥法的发展历程可以追溯到20世纪50年代末和60年代初。
当时,瑞典科学家Melvin Calvin提出了厌氧处理废水的理念,并开展了厌氧污泥颗粒试验,为活性污泥法的研究奠定了基础。
随后,美国科学家Aziz Hasib Tanbun提出了好氧活性污泥法的概念,并进行了实验研究,证明了这种方法对有机物的有效去除。
这标志着活性污泥法开始逐渐发展成为一种成熟的废水处理技术。
在发展过程中,活性污泥法逐渐完善和改进。
20世纪70年代,大量的微生物学、生物化学和工程学等相关研究为活性污泥法的优化提供了理论和技术支持。
此时,活性污泥法已经成为主流的废水生物处理方法,并得到广泛应用。
但是在实际应用中,仍存在一些问题,如污泥沉积、厌氧污泥颗粒流失和水质波动等。
针对这些问题,人们进行了一系列的改进。
到了20世纪80年代,活性污泥法进一步发展和演变。
在此期间,人们开始注重废水处理的能源回收和减少处理成本的问题。
于是,厌氧活性污泥法应运而生。
这种方法利用厌氧反应器中微生物的生长和代谢产生的气体来供给好氧处理系统,从而降低处理成本并提高能源利用效率。
同时,活性污泥法也与其他工艺相结合,形成了一系列混合式的废水处理系统,如ANAERO-SBR、AO-MBR等。
这些系统有效地提高了活性污泥法的处理效果和水质稳定性。
随着科学技术的不断进步,活性污泥法在21世纪得到了进一步的发展。
人们更加关注活性污泥微生物群落的结构和功能,深入研究活性污泥内部各类微生物的生态学特性和相互作用机制。
同时,利用基因测序、分子生物学和生物信息学等技术手段,对活性污泥微生物的多样性和功能进行了深入的解析。
这些研究为进一步优化和改进活性污泥法提供了新的思路和方法。
百年工艺背后的故事-活性污泥法前世今生提起活性污泥,环保界很多人都不会感到陌生,但是要追问起这项工艺背后经历的历史故事,恐怕很多学习污水处理专业的学生,都很少能将活性污泥工艺的发展历程说出个子丑寅卯来,甚至不少从事专业工作很多年的工程师,也对此知之甚少。
因此,本文回顾了活性污泥的诞生过程,这期间可谓充满了曲折与艰辛,甚至不乏传奇色彩,令人叹为观止。
早期的污水曝气研究从18世纪60年代开始,欧洲兴起了工业革命,这一影响人类社会生产关系的变革一直持续到19世纪末,工业革命带来的直接受利即促使了城市化迅速发展,当时英国城市人口已达到全国人口50%以上。
在这一巨大的社会变革中,出现了许多新的社会问题,很凸显的一个问题就是:城市化的发展导致大量的污水无法得到有效的处理。
这一问题一直持续到20世纪20年代中期,才出现了转机。
当时的英国,成为了水污染问题最为严重的国家,城市发展不断产生的卫生问题以及工业对清洁水源的要求,促使英国在19世纪后半期形成了一系列环境治理机构,这其中就包括在1865年成立的河流污染皇家委员会。
河流污染皇家委员会的成立促成了河流污染控制法的问世,这是1876年的事情。
但是,在法规的明文背后,英国却并没有找到合适的技术来防止河流的进一步污染。
因此,从这一点来说,1898年成立的污水处理皇家委员会可被视为污水处理技术发展的里程碑。
该委员会成立后组织的一系列活动,使人们更深刻地理解了影响水体的水质因素。
污水处理皇家委员会最为知名的一个贡献,就是在1908年提出的BOD测试,著名的“30:20(SS:30mg/L、BOD:20 mg/L)+完全硝化”出水标准在1912年得以被采纳,在当时,这一标准被视为污水处理工艺发展的巨大挑战。
在这样的时代背景下,欧洲的科学家积极地寻找各种提高污水处理效率的办法,当时很多研究者的一个直觉是好氧情况下可以避免污水散发的难闻恶臭,因此,一些研究者开始尝试向污水中鼓入空气。
浅谈活性污泥法的发展和演变浅谈活性污泥法的发展和演变活性污泥法是一种常用的生物处理技术,广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
它通过利用污水中的微生物生物质来降解有机物,达到净化水体的目的。
活性污泥法具有高效、环保、经济等优点,一直以来都备受关注和研究。
活性污泥法的发展可以追溯到19世纪末的欧洲。
当时,一些科学家意识到利用微生物来处理废水是一种潜在的解决方法。
最早的活性污泥法是通过在塔坑中引入混合有机负荷较高的污水,使其中的微生物形成混合菌群,进而降解有机物。
然而,这种方法在并没有得到广泛应用。
直到20世纪70年代,随着环境问题的日益突出,对废水处理技术的需求日益增长,活性污泥法才得到了重视与进一步改进。
科学家们开始研究活性污泥的维持、优化以及技术的稳定性等问题。
这一时期,活性污泥法的演变主要集中在生物反应器的设计和运行控制两方面。
生物反应器的设计方面,研究人员开始尝试不同的池体形态和结构,以提高处理效果。
出现了一些著名的反应器,如完全混合型活性污泥反应器(CSTR)、顺流式活性污泥反应器(ASBR)和序批反应器(SBR)。
这些反应器在实践中得到了广泛应用,并取得了较好的效果。
运行控制是活性污泥法发展的另一个重要方面。
通过控制活性污泥系统的生化性能,可以调节处理效果和污水负荷。
最常用的方法有检测和调整活性污泥的浓度、溶解氧的供给和搅拌速度等指标。
这些方法使活性污泥系统能够更好地适应不同条件下的处理需求。
近年来,随着科技的进步和对处理效果的要求日益提高,活性污泥法也在不断发展和演变。
一些新技术和理论被引入,如微生物群落分析、降解途径的研究和模拟等。
这些新的研究成果有助于更好地理解活性污泥系统的运行机理和微生物降解过程,从而提高处理效果和系统稳定性。
与此同时,一些改进型的活性污泥反应器被提出和应用。
例如,膜生物反应器(MBR)通过在活性污泥系统中引入膜分离装置,不仅可以提高处理效果,还可以减少反应器的体积和运行成本。
《浅谈活性污泥法的发展和演变》篇一一、引言活性污泥法是一种广泛应用于污水处理领域的生物处理技术,其发展历程和演变对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
本文将就活性污泥法的发展和演变进行浅谈,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、活性污泥法的发展1. 早期发展活性污泥法的起源可以追溯到20世纪初,当时人们开始尝试利用微生物的生物降解作用来处理污水。
随着研究的深入,活性污泥法逐渐形成了一种有效的污水处理技术。
2. 技术成熟随着科技的不断进步,活性污泥法在技术上逐渐成熟,其处理效率和处理效果得到了显著提高。
同时,活性污泥法的运行管理和维护也得到了不断优化,为广泛应用奠定了基础。
三、活性污泥法的演变1. 工艺改进随着环境保护要求的提高,活性污泥法的工艺不断进行改进。
例如,通过优化曝气系统、调整污泥回流比、引入生物选择器等技术手段,提高了活性污泥法的处理效率和稳定性。
2. 新型反应器开发为了进一步提高活性污泥法的处理效果,研究人员开发了多种新型反应器。
例如,厌氧-好氧反应器、流化床反应器等,这些新型反应器具有更高的处理效率和更好的适应性,为活性污泥法的应用提供了更广阔的空间。
四、活性污泥法的应用及挑战1. 应用领域扩展活性污泥法在污水处理领域的应用越来越广泛,不仅用于城市污水处理,还应用于工业废水处理、农村污水处理等领域。
同时,活性污泥法还可以与其他技术相结合,形成组合工艺,提高处理效果。
2. 面临的挑战尽管活性污泥法在技术和应用方面取得了显著进展,但仍面临一些挑战。
例如,如何提高处理效率、降低能耗、减少污泥产量等问题仍需进一步研究和解决。
此外,活性污泥法的运行管理和维护也需要专业知识和技能。
五、未来展望1. 技术创新未来,活性污泥法将继续在技术创新方面取得突破。
例如,通过引入人工智能、物联网等技术手段,实现活性污泥法的智能化和自动化运行,提高处理效率和稳定性。
同时,新型反应器和生物催化剂等技术的研发也将为活性污泥法的应用提供更多可能性。
浅谈活性污泥法的发展和演变活性污泥法是一种常用的生物处理技术,广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
它通过利用微生物代谢降解有机物质,将污水中的有机物转化为生物体和无机物,从而实现废水的净化。
活性污泥法的发展经历了多个阶段和演变,逐渐改进和完善了处理效果和过程。
活性污泥法最早可以追溯到1905年的英国,开始应用于污泥处理过程。
当时的活性污泥法采用的是曝气池的方式,将曝气池中微生物充分与废水接触,使其可以有效降解废水中的有机物。
然而,由于缺乏深入的研究和了解,这种早期的活性污泥法在处理效果和运行稳定性上存在许多问题。
20世纪60年代,污水处理技术得到了长足的发展,活性污泥法逐渐得到了进一步的改进。
首先,通过对微生物群落结构和代谢过程的深入研究,人们开始意识到活性污泥法的性能与微生物的多样性和活性有关。
因此,研究人员开始通过增加活性污泥中的微生物种类和活性,优化处理效果。
其次,通过引入更高效的氧气传递装置,如喷射曝气装置和曝气底盘,改善了氧气的溶解和分布,提高了反应池中微生物的降解效率。
20世纪70年代,随着生物技术的发展和进步,新的改进措施逐渐被引入到活性污泥法中。
一种重要的改进是引入外加菌剂和共培养技术。
外加菌剂可以通过增加有利菌群来增强菌群结构的稳定性和处理能力。
共培养技术则通过在反应池中同时引入两种或多种不同类型的活性污泥,使其互相协同作用,提高处理效果。
这些改进措施显著提高了活性污泥法的污水处理能力和稳定性,并推动了活性污泥法的进一步应用和发展。
20世纪90年代至今,伴随着环境保护意识和技术的不断发展,活性污泥法在处理污水中的应用进一步扩大。
一方面,新型的活性污泥工艺开始应用,如SBR(序批式反应器)工艺、MBR(膜生物反应器)工艺和AB(接触氧化)工艺等。
这些新工艺通过改变反应器结构和运行模式,优化微生物群落的组成和行为,进一步提高了处理能力和适应性。
另一方面,新型材料的引入和先进的控制系统的应用,使得活性污泥法在工程实践中更加智能化和可控性。