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活性污泥(activesludge)是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥,活性污泥主要用来处理污废水。活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机污水的一类好氧处理方法。
一、产生背景 :活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现的。他们对污水长时间曝气会产生污泥,同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦(Arden)和洛开脱(Lockgtt)对这一现象进行了研究。曝气试验是在瓶中进行的,每天试验结束时把瓶子倒空,第二天重新开始,他们偶然发现,由于瓶子清洗不完善,瓶壁附着污泥时,处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性,他们把它称为活性污泥。 随后,他们在每天结束试验前,把曝气后的污水静止沉淀,只倒上层净化清水,留下瓶底的污泥,供第二天使用,这样大大缩短了污水处理的时间。
1916年,应用这个试验的工艺建成的第一个活性污泥法污水处理厂。在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥,可以见到大量的细菌,还有真菌,原生动物和后生动物,它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物(主要是细菌)以污水中的有机物为食料,进行代谢和繁殖,才降低了污水中有机物的含量。
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二、基本原理:
该法是在人工向废水中连续通入空气充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离,大部分污泥再回流到曝气池,多余部分则排出活性污泥系统。三、系统构成:1、曝气池:反应主体;
2、二沉池:
2-1、进行泥水分离,保证出水水质;
2-2、保证回流污泥,维持曝气池内的污泥浓度。
3、回流系统:
3-1、维持曝气池的污泥浓度;
3-2、改变回流比,改变曝气池的运行工况。
4、剩余污泥排放系统:
4-1、是去除有机物的途径之一;
4-2、维持系统的稳定运行。
5、供氧系统:主要由供氧曝气风机和专用曝气器构成,向曝气池内提供足够的溶解氧。
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四、影响因素:1、BOD负荷率(F/M)也称有机负荷率,以NS表示);
2、水温;
3、pH值;
4、溶解氧;
5、营养平衡;
6、有毒物质。
五、基本流程:
典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气,通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置,以细小气泡的形式进入污水中,目的是增加污水中的溶解氧含量,还使混合液处于剧烈搅动的状态,呈悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触,使活性污泥反应得以正常进行。
第一阶段,污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上,这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
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第二阶段,微生物在氧气充足的条件下,吸收这些有机物,并氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果,污水中有机污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增长,污水则得以净化处理。
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经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池,混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离,澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出,其中大部分作为接种污泥回流至曝气池,以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出,称为“剩余污泥”。事实上,污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
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活性污泥法的原理形象说法:微生物“吃掉”了污水中的有机物,这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似,只是经过人工强化,污水净化的效果更好。
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