环境工程学第三章讲义水的生物化学处理方法 - 图文(2)

2019-01-19 13:17

1. 曝气池:作用:降解有机物(BOD5) 1)按混合液的流动形态 推流式曝气池

完全混合式曝气池 循环混合式曝气池

2)平面形状

长方廊道形 圆形 正方形 环状跑道形 3)按曝气方法

鼓风~ 机械~ 机械-鼓风~

4)与二沉池的关系

合建式~分建式~

2. 二沉池:作用:泥水分离。

3. 曝气装置:作用于①充氧化②搅拌混合

鼓风曝气:从鼓风机中房或空气压缩机房送来的空气,经过设置在曝气池底

的空气扩散装置,溶解于水中。

1)组成 空压机(Or鼓风机) GS 一系列连通管道 空气扩散装置 2)鼓风曝气过程

机械曝气:利用安装在池表面的机械曝气装置,将空气溶于水中。 按传动轴的安装方向 竖轴(纵轴) 卧轴(横轴) 1. 竖轴机械愚昧落后敢装置

传动轴与水面垂直,装有叶轮,叶轮上装有叶片 又称竖轴叶轮曝气机(表曝机)

(1)泵型叶轮表曝机 最佳线速度 4.5~5m/s 叶轮淹没深度≤4㎝

目前国内已有系列产品,应用最广泛 (2)K型 最佳线速度4㎝ 0~1㎝←叶轮淹没深度 规定 叶轮直径与曝气池直径之比为 (3)倒伞型

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(4)平板型 2.卧轴式表曝机

传动轴与水面平行 由传动轴和叶片组成 应用→转刷曝气器(曝气转刷),主要用于氧化沟

4. 回流装置:作用:接种污泥

5. 剩余污泥排放装置: 作用:排除增长的污泥量,使曝气也内的微生物量

平衡。

混合液:污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。

B、活性污泥形态和活性污泥微生物

(三) 形态:

1、外观形态:颜色黄褐色,絮绒状

2.特点:①颗粒大小:0.02-0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%,C<1%固体物质。④比重1.002-1.006,比水略大,可以泥水分离。 3.组成:

有机物:{具有代谢功能,活性的微生物群体Ma

{微生物内源代谢,自身氧化残留物Me {源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi

无机物:全部有原污水挟入Mii

(四) 活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用

1. 细菌:占大多数,生殖速率高,世代时间性20-30分钟; 2. 真菌:丝状菌→污泥膨胀。 3. 原生动物

鞭毛虫,肉足虫和纤毛虫。

作用:捕食游离细菌,使水进一步净化。

活性污泥培养初期:水质较差,游离细菌较多,鞭毛虫和肉足虫出现,其中肉足虫占优势,接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟,出现带柄固着纤毛虫。 ☆ 原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。 4. 后生动物:(主要指轮虫) 在活性污泥处理系统中很少出现。 作用:吞食原生动物,使水进一步净化。

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存在完全氧化型的延时曝气补充中,后生动物是不质非常稳定的标志。 (五) 活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长 四个阶段:

1. 适应期(延迟期,调整期) 特点:细菌总量不变,但有质的变化 2. 对数增殖期增殖旺盛期或等速增殖期)

细菌总数迅速增加,增殖表速率最大,增殖速率大于衰亡速率。 3. 减速增殖期(稳定期或平衡期)

细菌总数达最大,增殖速率等于衰亡速率。 4. 内源呼吸期:(衰亡期)

细菌总数不断减小,增殖速率小于衷亡速率,微生物的增殖要受到有机物含量的控制。

(六) 活性污泥絮凝体形成

菌胶团:P99 细菌集团 MLSS

原理:活性絮凝体的形成与曝气池内的能含量有关

☆ 能含量:曝气池内的有机物量与微生物量的比值,用F/M表示。 有机物F小,F/M小,能含量低,处于内源呼吸期,有利于絮凝体形成。 F大,F/M大,1/2mv大,引力小不易结合。

F小,F/M小,V↓,易结合成小的菌胶团→生物絮凝体。 Ma+Me+Mi+Mii

C、影响活性污泥增长的因素

1. 营养物质平衡: C N P之比例 碳源 N源 无机盐类

C→BOD5≥100m3/L 城市污水满足对某些工业废水,C低,补充碳源 N:生活污水满足

对某些废水,N不足。(尿素,(NH4)2SO4 Na3PO4-K3PO4 C:N:P=100:5:1

2. DO:{过低:微生物生理活动不能正常进行,处理效果差

{过高:①有机物降解过快,微生物因缺营养而死亡②耗能过大经济浪费

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曝气池出口处 DO 2mg/L(局部区域进水口处较低,不宜低于1mg/L) 3. PH 6.5—8.5 偏碱

PH> 8.5 粘性物质破坏→活性污泥结构破坏 PH<6.5:分子结构有变化 4.水温:{低温细菌

{中温细菌 一般化10℃--45℃ 污水中草药 15℃--35℃

{高温细菌 ↘对常年或半年处于低温地区,曝气池建在室内,建在

室外要有保温措施.

5.有毒物质 → 对微生物抑制和毒害作用 重金属离子 CN 酚 S D、性能及其评价指标

(1) 混合液悬浮固体(MLSS)浓度

又称混合液污泥浓度,它表示的是混合液中的活性污泥的浓度,即在单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量,即:

MLSS = Ma + Me + Mi + Mii

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表示单位为mg/L混合液,但也使用g/L混合液、g/m混合液或kg/m混合液。

由于测定方法比较简便,在工程式上往往用本项指标表示活性微生物数量的相对值。 (2) 混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)浓度

本项指标指混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度,以重量表示,即: MLVSS = Ma + Me + Mi

本项指标能够比较准确地表示活性污泥活性部分的数量。但是,其中还包括Me、Mi等2项非活性的微生物降解的有机物质。也不能说是表示活性污泥微生物数量的最理想指标,它表示的仍然是活性污泥数量的相对数值。

在一般情况下,MLVSS/MLSS的比值比较固定,对于生活污水,常为0.75左右。 (3) 污泥沉降比(SV%)

又称30min沉淀率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率,以%表示。

污泥沉降比能够反映反应器-曝气池正常运行时的污泥量,可用于控制剩余污泥的排放量,还能够通过它及早发现污泥膨胀等异常现象的发生。污泥沉降比测定方法比较简单,且能说明问题,应用广泛,是评定活性污泥质量的重要指标这定。 (4) 污泥体积指数(污泥指数)(SVI)

本项指标的物理意义是曝气池出口处混合液经30min静沉后,每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积,以mL计。其计算式为:

SVI = 混合液(1L)30min静沉形成的活性污泥容积(mL)/ 混合液(1L)中悬浮固体干重(g)= SV(mL/L)/ MLSS(g/L)

SVI值的表示单位为mL/g,但一般都只称数字,把单位简化。

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SVI值能够反映出活性污泥的凝聚、沉淀性能,一般以介于70~100之间为宜,SVI值过低,说明泥粒细小,无机物含量高,缺乏活性;过高,说明污泥沉降性能不好,并且已有产生膨胀现象的可能。 (5) 污泥负荷率

影响活性污泥法处理效果的另一个重要因素是有机底物量(F)与微生物量(M)的比值F/M,该比值通常是以BOD-污泥负荷率(Ns)来表示,即:

QS0F [kgBOD5 /(kgMLSS·d)] (8-1) ?Ns?MXV式中:Q——污水流量,m/d;

S0——原污水中有机底物(BOD5)浓度,mg/L;

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V——反应器(曝气池)容积,m;

X——混合液悬浮固体(MLSS)浓度,mg/L。 (6) 污泥龄

曝气池内活性污泥总量与每日排放的污泥量之比,称之为污泥龄,即活性污泥在曝气池内的停留时间,因之又称之为“生物固体平均停留时间”,即:

t?VX(d) (8-2) ?X3

式中 t——污泥龄(生物固体平均停留时间),d; ?X——每日污泥增长量(即排放量),kg/d。

其它各项同前。

污泥龄是活性污泥处理系统设计与运行管理的重要参数,它能够直接影响曝气池内活性污泥的性能和其功能。 二、活性污泥净化反应过程 1. 初期吸附去除阶段

5-10分钟有机物高速去除

定义:P100,吸附去除的原因→有巨大表面积,吸附力强,外部覆盖着多糖类的粘质层。

吸附去除结果:有机物从污水中转移到活性污泥上去 2. 微生物代谢

酶:透膜酶

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