水处理工程

水处理工程第十二讲活性污泥法ActivatedSludgeProcessSuspendedGrowthBiologicalTreatmentProcess发展历史1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现活性污泥的降解特性1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂我国第一座活性污泥污水处理厂建于上海•最早在租界内采用化粪池，其后于1921年在欧阳路原北厂建立了试验厂，并于1926年在现在的东厂、西厂建造了两座活性污泥法污水处理厂,八十年代后期停止运行，原服务范围内污水分别纳入新建的曲阳、天山污水厂。我国最大污水处理厂•上海白龙岗污水处理厂:200万吨/天(原一级加强处理规模为120万吨/天)工艺组成（稳定系统）由曝气池、沉淀池、空气扩散系统、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成活性污泥法的基本要点悬浮型生长的生物法（相对生物膜法为附着型）水体自净的人工强化技术去除对象•溶解的和胶体的可生物降解有机物•能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质•无机盐类（磷和氮的化合物）基本概念•回流污泥:目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度•剩余污泥:曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。活性污泥法的基本要点活性污泥的生物相组成活性污泥物理性能污泥浓度：MLSS和MLVSS污泥沉降性能指标SV,SVI微生物的生长曲线微生物的生长环境活性污泥工艺基本参数活性污泥的生物相组成细菌，真菌，原生动物和后生动物组成了一个特有的生态系统。曝气池中的活性污泥一组活性污泥图片细菌以异氧型原核细菌为主，正常成熟活性污泥的细菌数介于107－108／mL之间。活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。•菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。优势细菌世代时间仅为20—30min,包括：真菌真菌的细胞构造较为复杂，而且种类繁多，与活性污泥处理系统有关的真菌是微小的腐生或寄生的丝状茵。真菌具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能，但若大量异常的增殖会引发污泥膨胀现象。丝状茵的异常增殖是活性污泥膨胀的主要诱因之一。原生动物肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫等3类,主要摄食对象是细菌(游离状态的细菌),沉淀池的出水就会更清彻,因此，原生动物作为指示生物。在种属上和数量上是随处理水的水质和细菌的状态变化而改变的。从初期污泥的肉足虫（如变形虫）发展为游泳型纤毛虫（如草履虫），到成熟期的固著型纤毛虫（钟虫）;后生动物后生动物(主要指轮虫)在活性污泥系统中是不经常出现的，仅在处理水质优异的完全氧化型的活性污泥系统，如延时曝气活性污泥系统中出现，因此，轮虫出现是水质非常稳定的标志。活性污泥物理性能颜色•黄褐色气味•泥土的芳香比重•1.002－1.006比表面积•20－100cm2/mL污泥，或2000－10000m2/m3污泥。颗粒尺寸•0.02－0.2mm或20－200微米含水率•大于99％。小于1％的含固率中，有机成分75－85％，无机成分15％－25％。污泥浓度：MLSS和MLVSSMLSS：MixedLiquorSuspendedSolidsMLVSS：MixedLiquidVolatileSuspendedSolidsMLSS＝Ma+Me+Mi+Mii•活性细胞Ma，内源代谢残留的微生物有机体Me，末代谢的不可生化的有机悬浮固体Mi，无机悬浮固体Mii。MLVSS=MLSS—Mii•混合液挥发性悬浮固体MLVSS是活性污泥中的有机物之和。即：处理生活污水，f=0.75左右污泥沉降性能指标：SVSV：污泥沉降比（SettlingVelocity），又称30min沉降率（比）。混合液在量筒内静置沉淀30min后沉淀污泥的容积与原混合液容积的百分比。一般低于30％认为沉降性能好。污泥沉降性能指标：SVISVI：活性污泥体积指数（SludgeVolumnIndex），指曝气池混合液沉淀30min后，每单位重量干泥形成的湿泥的体积（mL／g），通常SVI为100左右（80－150mL／g）。测定方法：①在曝气池出口处取混合液试样；②测定MLSS(g／L)；③把试样放在一个1000mL的量筒中沉淀30min，读出活性污泥的体积(mL)；④按式计算取原污泥于V（L）于量筒中，设浓度为X，经30min沉淀后，容积为V’，污泥浓度为Xr，则有：VX=V’Xr，所以：SVISVXXVVXr6'10===微生物的生长生长曲线停滞期：活性污泥被接种到与原来生长条件不同的废水中，或污水处理厂因故中断运行后再运行，污泥需经过若干时间才能适应新的废水，或从衰老状态恢复到正常状态。对数期：当废水中有机物浓度高，且培养条件适宜，则活性污泥可能处于对数生长期，其絮凝性较差，呈分散状态，镜检能看到较多的游离细菌，混合液沉淀后其上层液混浊，用滤纸过滤时，滤速很慢。静止期：当废水中有机物浓度较低，污泥浓度较高时，污泥则有可能处于静止期。其絮凝性好，混合液沉淀后上层液清澈，用滤纸过滤时滤速快。处理效果好的活性污泥法构筑物中，污泥处于静止期。衰老期：当有机物浓度低，营养明显不足时，则可出现衰老期。污泥较松散，沉降性能好，混合液沉淀后上清液清澈，但有细小泥花，以滤纸过滤时，滤速快。微生物的生长环境营养•一般为BOD5：N：P＝100：5：1。生活污水的氮、磷含量较高，采用生物法处理时不需另外投加。但有些工业废水含氮、磷低。温度•废水好氧生物处理，以中温细菌为主，其生长繁殖的最适温度为20～37℃。pH值•活性污泥法处理废水，曝气池的混合液的pH宜为6.5～8.5，当废水pH变化较大时，应设置调节池。溶解氧•好氧生物处理的溶解氧一般以2～4mg/L为宜有毒物质活性污泥工艺基本参数污泥停留时间（污泥龄SRT）•曝气池内的活性污泥更新一次所需时间。•取决于污泥排放频率和微生物增长速率。活性污泥工艺基本参数水力停留时间（HRT）•平均水力停留时间表达为：t＝V／Q负荷•污泥负荷•污泥去除负荷•容积负荷()VXSSQNer−=0城市污水:•污泥负荷与SVI的关系：1.5－2.5高负荷，0.3－0.5一般负荷，0.1以下低负荷，0.5－1.5污泥膨胀。活性污泥对污水中有机物的净化反应过程吸附阶段•由于活性污泥具有巨大的表面积，(介于2000—10000m2／mL混合液),污水中的有机物转移到活性污泥上去•吸附阶段很短，一般在15～45min左右稳定阶段（微生物的代谢）活性污泥处理系统运行中的异常情况污泥膨胀•丝状菌膨胀•非丝状菌膨胀污泥解体污泥腐化污泥上浮泡沫问题习题总结活性污泥的基本特点。简述微生物生长曲线及其对废水生物处理的指导作用。微生物的主要生长环境条件包括哪些因素，如何影响微生物生长。活性污泥工艺的基本参数有哪些，如何表述的。简述活性污泥的培养驯化方法和过程。活性污泥常见的异常现象有哪些，如何造成的，有哪些控制措施。谢谢！