污废水处理第四章-活性污泥法
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活性污泥法活性污泥法是一种生物废水处理方法.处理过程中将废水与活性污泥的混合液搅拌并加以曝气.接下来经过沉淀把活性污泥从处理过的废水中分离开,根据需要活性污泥可以排掉或者回用.处理过的废水从沉淀池出水堰流出去.活性污泥就是废水经过一段时间自然曝气和搅拌之后沉淀下来的污泥.这种活性污泥含有许多细菌和其他微生物.当污泥与饱含氧的原废水混合时,利用污泥中的细菌可以氧化有机固体,提高混凝和絮凝效果,把胶体固体和悬浮固体转变为可降解的固体.在活性污泥处理过程中,利用悬浮好氧微生物培养物处理流入的废水.当反应期结束时,从处理的废水中把微生物培养物分离出来.大部分微生物培养物返回到流入的废水中,并与之混合.在有活性污泥作用的条件下,微生物培养物成团状或絮状体生长,这些团状或絮状体含有大量的由聚集在它们荚膜上的分泌聚合物结合在一起的细菌。
一般絮状体可以电子扫描显微照片显示。
细菌细胞在絮状体内部分散开,实际上仅占絮状体体积的10%-25%左右,正如在电子显微照片中见到的一样。
反应器内的剪应力控制最大絮状体的尺寸;用于把细菌培养物与处理过的污水分开的重力沉淀法控制最小絮状体的尺寸。
除了细菌(真菌,原生动物等)以外的生物生活在絮状体内部或表面上,但是一般不大量出现。
在活性污泥中也发现一些游离生物,如线虫和轮虫。
原生动物和轮虫以游离细菌为食,因而有助于生产低浊度的出水。
由于很难测定实际的细菌种类,,所以将曝气池中的悬浮固体或挥发性悬浮固体的浓度作为细菌含量的估量。
废水和悬浮培养物的混合体称为混合液,悬浮固体浓度分别称为混合液悬浮固体(MLSS)和混合液挥发性悬浮固体(MLVSS).【工艺构型】使用中的三种基本活性污泥工艺构型为标准式(PF),连续流搅拌池(CFST)和间歇池。
标准推流式是最常见的。
反应器内的混合通常是游曝气系统提供的。
最初活性污泥工艺构型是一个单元的间歇反应器。
由于工作周期闲置阶段的水力问题导致了连续流系统的开发,该系统利用分离池将培养物或液体分离出去。
污水处理活性污泥法活性污泥法是目前常用的污水处理方法之一,通过调节污水中的氧化还原电位、溶解氧浓度、污泥的混合活性等参数,从而促进有机物的降解和去除。
本文将详细介绍污水处理中的活性污泥法的原理、工艺流程、运行要点等内容。
一、原理活性污泥法是利用厌氧和好氧微生物的协同作用,将有机物降解为无机物的过程。
在好氧条件下,厌氧微生物通过氧化有机物、硝化硝酸盐等反应,将有机物转化为无机物。
而在厌氧条件下,好氧微生物通过还原反应,使带有氧的无机物还原为有机物。
二、工艺流程1、前处理:包括进水调节和初级过滤等步骤,目的是去除大颗粒杂质、调整污水的水质和水量。
2、活性污泥处理:将经过前处理的污水引入活性污泥池。
通过不断的搅拌、曝气等方式,促进污水中的有机物降解。
3、沉淀池处理:活性污泥法中产生的混合液经过一段时间的静置,使污泥与水分离,沉淀至池底。
4、出水处理:经过沉淀后的清水从上方取出,经过二次过滤和消毒等步骤,最终实现出水的净化和回用。
三、运行要点1、污水处理设备的维护保养:定期清理设备及管道,确保正常运行和通畅。
2、活性污泥的管理:控制进水水量和水质,根据实际情况调整搅拌和曝气的方式和参数。
3、污泥的处理和回用:及时清理沉淀池中的污泥,可以通过浓缩、脱水等方式处理后用于农田肥料或填埋。
4、出水水质的监测与控制:监测出水的COD、氨氮、总磷等指标,根据环保要求进行调整和控制。
附件:1、活性污泥处理工艺流程图2、活性污泥法相关设备的使用说明书法律名词及注释:1、污水处理:指对废水进行预处理和精处理,以达到排放排放标准或再利用的要求。
2、活性污泥:一种富含微生物的混合物,能够有效降解污水中的有机物。
3、厌氧:生物在缺氧或无氧条件下生长和代谢的过程。
活性污泥法的工作原理
活性污泥法是一种常用的废水处理技术,其工作原理如下:
1. 污水进入活性污泥池:废水首先被引导进入活性污泥池,其中含有大量的微生物(活性污泥)。
这些微生物能够通过吸附、吞噬、分解等方式处理废水中的有机物。
2. 微生物降解有机物:活性污泥中的微生物通过与废水中的有机物接触,利用有机物作为能源进行生长和繁殖。
微生物分解有机物的主要过程包括:好氧降解和厌氧降解。
在好氧条件下,微生物需氧进行有机物的分解;在缺氧或无氧条件下,微生物可利用硝酸盐、硫酸盐等物质进行有机物的分解。
3. 混合与搅拌:为了保持污泥颗粒的悬浮状态,活性污泥池通常会进行混合与搅拌。
这有助于提供足够的氧气和营养物质到微生物中,使其能够正常生长和降解有机物。
4. 沉淀和分离:经过一段时间的降解后,污水中的微生物和其它固体悬浮物会逐渐沉淀到底部形成污泥。
然后,通过调节沉淀污泥与水的比例,可以将污泥分离出来,从而使净化后的水体流向下一个处理单元。
5. 污泥处理:将分离出来的活性污泥送入消化池或污泥浓缩池中进行进一步处理。
消化池用于进一步降解活性污泥中的有机物,而污泥浓缩池则用于将污泥的固体含量提高,减少处理所需的体积。
6. 净化水体排放:经过活性污泥法处理后,废水中的有机物质得到了有效去除,达到了排放标准。
因此,净化后的水体可以安全地排放或进一步处理,达到再利用的水平。
什么是活性污泥?活性污泥法的基本流程是怎样的?
活性污泥是一种污泥状的絮凝物,是在向废水中连续通入空气,经过一定时间后,因好氧微生物的繁殖而形成的,其上栖息着菌胶团为主的微生物群,具有很强的吸附和氧化有机物的能力,这种污泥状絮凝物称为活性污泥。
活性污泥法,也称活性污泥处理系统。
其核心单元是曝气池。
此外,还有二次沉淀池、污泥回流、剩余污泥排放以及曝气等系统,如图6-5-1所示。
其基本流程是:废水经初沉池(初次沉淀池)后和从二沉池(二次沉淀池)回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
曝气池是一个生物反应器,通过曝气装置通入空气,一方面由曝气向活性污泥混合液供氧,保证活性污泥中的微生物正常代谢。
另一方面使混合液得到足够的搅拌,使活性污泥处于悬浮状态,废水与活性污泥得到充分接触。
废水中的有机物在曝气池内被活性污泥吸附,亦被活性污泥中的微生物利用而得到降解,使废水得到净化。
然后,混合液流入二沉池,进行固液分离,活性污泥沉淀下来,与水分离。
而水从二沉池溢出,为
净化处理出水。
二沉池底部污泥浓缩,一部分回流至曝气池,另一部分作为剩余污泥排出系统外,再另行妥善处理。
活性污泥法系统有效运行是:废水中含有足够的可溶性的、易降解的有机物作为微生物的营养物质;混合液中含有足够的溶解氧;要使活性污泥在曝气池中呈悬浮状态与废水充分接触;活性污泥要有足量连续回流;剩余污泥亦需及时排出;保持曝气池中稳定的活性污泥浓度;防止对微生物有毒的物质流入。
第四章污水的生物处理(一)——活性污泥法教学要求1)掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理;2)理解活性污泥法的重要概念与指标参数:如活性污泥、剩余污泥、MLSS、MLVSS、SV、SVI、θc、容积负荷、污泥产率等;3)理解活性污泥反应动力学基础及其应用;4)掌握活性污泥的工艺技术或运行方式;5)掌握曝气理论;6)熟练掌握活性污泥系统的计算与设计。
第一节活性污泥法的基本原理一、活性污泥处理法的基本概念与流程活性污泥:是由多种好氧微生物、某些兼性或厌氧微生物以及废水中的固体物质、胶体等交织在一起的呈黄褐色絮体。
活性污泥法:是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。
实质:人工强化下微生物的新陈代谢(包括分解和合成),活性污泥法的工艺流程:1)预处理设施:包括初次池、调节池和水解酸化池,主要作用是去除SS、调节水质,使有机氮和有机磷变成NH+4或正磷酸盐、大分子变成小分子,同时去除部分有机物。
2)曝气池:工艺主体,其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解和硝化反应、反硝化反应。
3)二次沉淀池:泥水分离,澄清净化、初步浓缩活性污泥。
生物处理系统:微生物或活性污泥降解有机物,使污水净化,但同时增殖。
为控制反应器微生物总量与活性,需要回流部分活性污泥,排出部分剩余污泥;回流污泥是为了接种,排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定或MLSS 恒定。
二、活性污泥的形态和活性污泥微生物1 活性污泥形态(1)特征1)形态:在显微镜下呈不规则椭圆状,在水中呈“絮状”。
2)颜色:正常呈黄褐色,但会随进水颜色、曝气程度而变(如发黑为曝气不足,发黄为曝气过度)。
3)理化性质:ρ=1.002~1.006,含水率99%,直径大小0.02~0.2mm,表面积20~100cm2/mL,pH值约6.7,有较强的缓冲能力。
其固相组分主要为有机物,约占75~85%。
4)生物特性:具有一定的沉降性能和生物活性。
(理解:自我繁殖、生物吸附与生物氧化)。
第四章污泥处理第四章污泥处理第一节污泥的一般特性在城市污水和工业废水处理过程中产生的沉淀物质,包括污水中所含固体物质、悬浮物质、胶体物质以及从水中分离出来的沉渣,统称为污泥。
正是这些污泥的不断产生,才促使污染物与污水分离,完成污水的净化。
但污泥本身必须及时有效地处理和处置,确保做到“四化”——“减量化”、“稳定化”、“无害化”、“资源化”,才能保证污水处理厂的正常运行和处理效果,保护环境。
污水处理过程中污泥的处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧等一次处理和填埋、土地利用等最终处理。
一、污泥种类1、初沉污泥初沉污泥是指污水级处理系统中初次沉淀池沉淀下来并排除的污泥。
初沉污泥正常情况下多为棕褐色略带灰色,当发生腐败时,则为灰色或黑色。
一般情况下,初沉污泥有难闻的臭味,且随着工业废水比例的增大,臭味会有所降低但工业废水带来气味会增加。
一般初沉污泥的PH值在5.5~7.5之间,含固量在2~4%之间,有机分在55~70%之间。
2、腐殖污泥腐殖污泥是指生物滤池、生物转盘等生物膜法后的二次沉淀池沉淀下来的污泥。
3、活性污泥活性污泥是指污水采用传统活性污泥法处理后在二次沉淀池沉淀下来的污泥,其中扣除回流至曝气池部分后的剩余部分称为剩余活性污泥。
一般活性污泥含固量在0.5~0.8%之间,有机分在70~85%之间,PH值在6.5~7.5之间。
4、化学污泥化学污泥是指化学法一级处理产生的污泥和污水深度处理采用混凝沉淀工艺时产生的污泥,其性质取决于采用的混凝剂种类。
当采用铁盐混凝剂时,可能略显暗红色。
化学污泥气味较小,且极易浓缩或脱水。
由于其中有机分含量不高,所以一般不需要消化处理。
二、污泥的性能指标1、含水量与含水率污泥中的水可分为间隙水、毛细结合水、表面粘附水和内部水等四类:①间隙水是指被大小污泥颗粒包围的水分,约占污泥中水分的70%,它不与污泥直接结合,因而容易与污泥分离,此类水分通过重力浓缩即可显著减少。
第四章1、简述活性污泥处理系统的主要组成及各部分作用(P140)2、活性污泥系统工艺流程(P140)3、参与废水生物处理的生物种类主要有:细菌类、原生动物、藻类、后生动物。
4、活性污泥对进水水质的要求:(140)营养源:所必需的氮、磷等营养盐的比例为BOD:N:P=100:5:15、初沉池设计运行参数:表面水力负荷以1.5~3.0 m3/m2·h为标准;有效水深以2.5~4.0m为标准;沉淀时间以1.0~2.0h为标准出水堰最大负荷不宜大于2.9L/(m·s)超高以50cm为标准。
6、初沉池排泥设备考虑各项(设计考虑项)(P147)7、初沉池运行管理:(P147)1)操作人员根据池组设置、进水量的变化,应调节各池进水量,使各池均匀配水初次沉淀池应及时排泥,并应间歇进行;;2) 初次沉淀池应及时排泥,并宜间歇进行;3) 操作人员应经常检查初次沉淀池浮渣斗和排渣管道的排渣情况,并及时清除浮渣。
清捞出的浮渣应妥善处理;4) 刮泥机待修或长期停机时,应将池内污泥放空;5)采用泵房排泥工艺时,可按有关规定执行;6)当剩余活性污泥排入初沉池时,在正常运转情况下,应控制其回流比小于2%。
8、初次沉淀池出水异常的分析初次沉淀池出水异常主要表现为:颜色的变化、产生臭气、透明度下降以及SS升高等,这些异常可能是由于回流水导致过负荷,各池进水量不均、污泥排放不足等引起污泥堆积、池构造上存在缺盐等内部原因造成,也可能是由于工业废水、地下水、河水、海水等外部原因引起。
9、初沉池异常现象:(选)污泥上浮、污泥流出、池水发黑发臭10、刮泥机应经常检查腐蚀、磨损情况,对于水中部分,每年一次定期排空初次沉淀池进行检查,腐蚀、磨损部分及时更换,金属部分进行防腐处理。
(判)11、曝气池作用:使污水与回流污泥有足够的溶解氧,并使活性污泥与水充分接触,污水中的胶体状和溶解性有机物被活性污泥吸附,氧化分解,从而得到净化。
12、活性污泥的净化机理:活性污泥对有机物的吸附、被吸附有机物的氧化和同化、活性污泥絮体的沉淀和分离、生物硝化、生物脱氮、生物除磷。
13、活性污泥的混凝和沉淀性能与活性污泥中微生物所处的增殖期有关。
微生物的增值过程可分为停滞期、对数增长期、衰减增殖期和内源呼吸期。
14、城市污水处理厂广泛采用的普通活性污泥法就是利用微生物增殖处于从衰减增殖期到内源呼吸期来处理废水的。
15、普通活性污泥法是利用异样菌以有机物为能源处理污水的。
活性污泥中还有以氮、硫、铁或其化合物为能源的自养菌,如硝化菌,他能在绝对好养条件下,将氨氮氧化为亚硝酸盐,并进一步可氧化为硝酸盐。
这些反应成为硝化反应。
16、生物固体停留时间(SRT)(又称污泥的泥龄)----活性污泥在反应池、二次沉淀池和回流污泥系统内的停留时间称为生物固体停留时间。
SRT=系统内活性污泥量(KG)/每天从系统排出的活性污泥量(KG/D)17、有机物负荷----有机物(BOD5)负荷有BOD污泥负荷和BOD容积负荷。
污泥负荷是指曝气池内每公斤活性污泥单位时间负担的五日生化需氧量公斤数,其计量单位通常以kg/(kg·d)表示;容积负荷是指每立方米池容积每日负担的有机物量,一般指单位时间负担的五日生化需氧量公斤数(曝气池、生物接触氧化池和生物滤池)或挥发性悬浮固体公斤数(污泥消化池),其计量单位通常以kg/(kg·d)表示。
公式表示(Ls Lv)18、水力停留时间(HRT)----废水在反应池内停留时间。
t=V/Q。
(与有机物负荷的关系)(6~8小时)19、对普通活性污泥法,MLSS为1500~2500mg/L。
(选)20、混合液溶解氧浓度:为安全起见,反应池出水溶解氧的浓度最好维持在2~3mg/L的范围。
21、污泥沉降比(SV)----指混合液经30min静沉后形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的百分率(%)。
SV=R/(1+R)*100%22、污泥容积指数(SVI)----指混合液经30min静沉后,每g干污泥所形成的沉淀污泥容积,单位mL/g。
SVI=混合液(1L)30min静沉形成沉淀污泥容积(mL)/混合液(1L)悬浮固体干重(g)。
23、氧转移效率与温度无关(×)…….冬天水中溶解氧>夏天水中溶解氧。
24、活性污泥法根据曝气池内混合液的流态分类:推流式、完全混合式;根据曝气方式分类:鼓风曝气、机械曝气、鼓风—机械联合曝气。
完全混合活性污泥法较推流式更容易出现污泥膨胀。
(√)25、转刷曝气器、转碟曝气器属于机械曝气器。
(水平轴机械曝气器)26、完全混合曝气池容积、形状和池数:1)池子通过隔板,将曝气池分为曝气区和沉淀区,池容以最大日设计污水量为标准;2)池形为圆形或长方形;3)池数从维护管理考虑需要两池以上。
27、曝气池维护管理:1)按曝气池组设置情况及运行方式,应调节各池进水量,使各池均匀配水;2)曝气池无论采用何种运行方式,应通过调整污泥负荷、污泥泥龄或污泥浓度等方式进行工艺控制;3)曝气池出口处的溶解氧宜为2mg/L;4)二次沉淀池污泥排放量可根据污泥沉降比、混合液污泥浓度及二次沉淀池泥面高度确定;5)应经常观察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥颜色、状态、气味等,并定时测试和计算反应污泥特性的有关项目;6)因水温、水质或曝气池运行方式的变化而在二次沉淀池引起的污泥膨胀、污泥上浮等不正常现象,应分析原因,并针对具体情况,调整系统运行工况,采取适当措施恢复正常;7)当曝气池水温低时,应采取适当延长曝气时间、提高污泥浓度、增加泥龄或其他方法,保证污水处理效果;8)合建式的完全混合式曝气池的回流量,可通过调节回流闸板进行控制;9)操作人员应经常排放曝气器空气管中的存水。
待放完后,应立即关闭放水闸阀;10)曝气池产生泡沫和浮渣时,应根据泡沫颜色分析原因,采取相应措施恢复正常。
(在培养活性污泥初期或回流污泥浓度低、回流量少时,池面可能出现大量白色泡沫---初期出现大量白色泡沫是正常现象(√))28、曝气池水质管理:1)水温:一般在10℃~35℃范围内,水温每升高1℃微生物代谢速度提高1倍;2)pH:一般活性污泥法希望pH保持在6~8.5。
3)MLDO:即活性污泥混合液的溶解氧浓度。
4)SV5)MLSS6)MLVSS7)回流污泥的SV8)RSSS9)耗氧速率10)活性污泥的生物相:活性污泥性纤毛虫类是活性污泥成熟后才出现的,包括纤毛虫、钟虫、累枝虫等爬行类和固着型两种形态。
29、曝气池水质管理控制指标:BOD-SS负荷、SRT、MLDO、SVI。
(判/选)30、曝气池水质异常时管理:1)外观及气味的异常---活性污泥发黑的原因:(硫化物的积累、氧化锰的积累、工业废水的流入)31、鼓风曝气池运行异常与对策:1)活性污泥颜色变化;2)活性污泥上浮;过度曝气不会引起:1)、5)3)活性污泥解体;4)异常发泡;5)活性污泥膨胀。
活性污泥膨胀可以看做是二次沉淀池中活性污泥不沉降,而与处理水同时流出的状态下,活性污泥的SVI增大的现象。
--(活性污泥丝状菌繁殖的原因:废水碳水化合物浓缩、营养物质不足、操作条件差)32、表曝气设备的充氧能力不存在逐年降低的缺点。
33、合建式曝气沉淀池:1)耐冲击负荷能力与普通曝气池相比要差,2)鼓风量一般不随进水量的波动进行调节,3)为维持曝气区MLSS浓度,SV的测定在曝气池的运行管理上是非常重要的,每天应在所定时间测定一次SV。
4)搅拌机一般应连续运转;5)一般运行状况良好是,上清液透明度在30cm以上,表面看不到污泥上翻现象;6)一般情况下,回流窗闸门开度在20~50mm比较合适;7)污泥性质与进水的SS有关;8)当活性污泥沉降速度较大,扩散性较差时,应提高转速,相反应降低转速。
34、为了防止鼓风机的异常运转,需设电流及供风量检测装置,根据需要也可设排气回路和防止喘振的自控装置。
(判断)35、冬季吸入密度大的空气时,压力上升,所需动力增大;反之,夏季吸入密度小的空气时,压力下降,所需动力变小。
因此设计时,应考虑即使在冬季电动机也不会过载。
36、喘振----关小风机出口侧的阀门,使阻力增大,则风量减小,当关小到特性曲线左上端的风量时,则会在管路系统发生空气的脉冲、振动和噪声,变成不稳定的运转状态。
(喘振现象发生在离心式涡轮鼓风机中)37、离心鼓风机防止喘振的方法:1)吸入调节法:靠吸入挡板或缩小吸入叶片来改变压力曲线,使喘振界线变窄,防止喘振发生;2)排气法:在离心鼓风机出口侧排放部分空气,保持风机适当的风量运转。
38、鼓风机房内,除了鼓风机、原动机、启动用电阻器等以外,还有空气净化装置、润滑油供给装置和各种管件与阀门。
39、鼓风机站运行管理:1)根据曝气池氧的需要量,应调节鼓风机的风量;2)风机及水、油冷却系统发生突然断电等不正常现象时,应立即采取措施,确保风机不发生故障;3)长期不使用的风机,应关闭进、出气闸阀和水冷却系统,将系统内存水放空;4)鼓风机的通风廊道内应保持清洁,严禁有任何物品;5)离心式涡轮鼓风机工作时,应有适当措施防止风机产生喘振;6)风机在运行中,操作人员应注意观察风机及电机的油温、油压、风量、电流、电压等,并每小时记录一次。
遇到异常情况不能排除时,应立即停机。
40、鼓风机运行中,遇到鼓风机过电流、低电压、工艺连锁保护掉闸或突然断电时,应关闭进、出气闸阀。
多级离心式涡轮鼓风机:开机时应关闭入口和出口阀,确认鼓风机静止。
单级高速离心鼓风机:开机启动时入口阀全闭,放风阀(旁路阀)全开。
容积式鼓风机:开机时必须将出、入口阀全开。
41、多级离心式涡轮鼓风机异常时的对策:(P208)1)轴承温度异常上升;2)鼓风机内温度异常上升;3)产生异常振动和噪音;4)送风量减少。
42、容积式鼓风机异常对策:(P210)1)轴承温度异常上升;2)出口压力异常减小;3)出口压力异常上升;4)送风量减少;5)产生异常声音;6)超负荷;7)机体过热。
43、二次沉淀池的运行管理:(P215)1)操作人员根据池组设置、进水量的变化,应调节各池进水量,使之均匀配水;2)二次沉淀池的污泥必须连续排放;3)二次沉淀池刮吸泥机的排泥闸阀,应经常检查和调整,保持吸泥管路畅通,使池内污泥面不得超过设计泥面0.7m;4)刮吸泥机集泥槽内的污物应每月清除一次。
44、二次沉淀池的正常运行参数:表面负荷1.0~1.5m3/m2·h;停留时间1.5~2.5h;污泥含水率99.2~99.6.45、二次沉淀池的异常应注意以下现象:1)外观异常:主要表现在处理出水浑浊、浮渣上浮、活性污泥流出2)水质监测表现的异常:pH、透明度和SS、BOD、COD、DO、大肠杆菌数。
46、二次沉淀池的排泥方式:1)排泥泵直接排泥;2)水位差排泥;3)虹吸式排泥;4)气提式排泥。