第4章+活性污泥法

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第4章

污水的生物处理(一)

活性污泥法Activated Sludge Processes

2013-7-28

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4.1

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： 1、什么是活性污泥？由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸 附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良 好的净化污水功能的絮绒状污泥。 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)。2013-7-28 2

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2 活 性 污 泥 法 的 基 本 流 程3

剩余污泥与增长的污 泥保持量上的平衡

泥、水充分混合；充氧

接种污泥

(回流)

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二、活性污泥形态与活性污泥微生物 1、活性污泥的形态外观 颜色 味道 相对密度 含水率 粒径 比表面积2013-7-28

似矾花絮绒颗粒 黄褐色 土腥味 曝气池混合液：1.002~1.003 回流污泥：1.002~1.006 99%以上 0.02~0.2mm 20~100cm2/mL4

与曝气池中水温和动力条件有关

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MLVSS:混合液挥发性悬浮固体质量浓度

2、活性污泥的组成(1)干固体和水分

MLSS:混合液悬浮固体质量浓度 NVSS:不可生物降解和惰性悬浮物量。

含水98%~99% 干固体1%~2% MLSS

MLVSS NVSSMLVSS: 一般范围为55%-75% NVSS: 一般范围为25%-45%

(2)活性污泥由四 部分组成

⑴具有代谢功能活性的微生物群体Ma ⑵微生物(主要是细菌)内源代谢、自身氧化的残留物Me ⑶原污水挟入的难生物降解的惰性有机物质Mi ⑷原污水挟入的无机物质Mii7

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MLSS=Ma+Me+Mi+

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(3)活性污泥微生物的组成 大量的细菌 真菌 原生动物 后生动物

除活性微生物外，活性污泥还挟带着来自污水的有机物、无机悬浮物、 胶体物；活性污泥中栖息的微生物以好氧微生物为主，是一个以细菌为主 体的群体，除细菌外,还有酵母菌、放线菌、霉菌以及原生动物和后生动物。 活性污泥中细菌含量一般在107~108个/mL;原生动物103个/mL,原生动 物中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟 虫、等枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成 熟且活性良好。2013-7-28 8

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3、活性污泥微生物及其在活性污泥反应中的作用

细菌：以异养型的原核细菌为主，世代时间为 20—30min, 主要细菌有：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、动胶 杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃希氏杆菌等。 真菌：主要是丝状菌，大量繁殖会引起活性污泥膨胀。原生动物：肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫三类。主要摄食游离 的细菌，起到进一步净化水质的作用。种属和数量上随水 质和细菌量的变化而变化。 后

生动物：主要指轮虫。在活性污泥系统中不经常出现， 仅在处理水质很好的完全氧化型的活性污泥系统中出现。9

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原生动物在活性污泥反应过程中数量和种类 的增长与递变的模式。

轮虫是后生动物，在活性污 泥中不经常出现，仅在处理 水质优异的完全氧化型的污 泥中出现，它的出现是水质 非常稳定的标志。10

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4、微生物增殖与活性污泥的增长：a、微生物增殖：在污水处理系统或曝气池内微生物的增殖规 律与纯菌种的增殖规律相同，即停滞期(适应期),对数 期，静止期(也减速增殖期)和衰亡期(内源呼吸期)。

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b、从时间上看： 停滞期：污泥驯化培养的最初阶段，即细胞内各种酶系统的适应期。此 时菌体不裂殖、菌数不增加。 对数期：细胞以最快速度进行裂殖，细菌生长速度最大，生物生长繁殖 不受底物或基质限制。如A段；在此阶段微生物增长的对数值与时间呈 直线关系。其微生物数量大，但个体小，其净化速度快，但效果较差， 只能用于前段处理 (相当于生物一级强化工艺)。 减速增殖期：营养物质被大量耗消，细胞增殖速度与死亡速度相当。活 菌数量多且超于稳定，个体趋于成熟。如B段(相当于二级处理)。 衰亡期：营养物基本耗尽，微生物只能利用菌体内贮存物质，大多数细 胞出现自溶现象，细菌死亡多，增殖少，但细胞个体最大、净化效果强 (对有机物而言)。同时，自养菌比例上升，硝化作用加强。如氧化沟 或硝化段(相当于二级半或延时曝气工艺)。 可见不同增殖期对应于不同微生物组合，对应于不同生物处理工艺。 C、从空间看： 由前至后污染物浓度不断降低，微生物数量由对数期逐步过渡至衰亡 期，微生物组成由细菌逐步过度为轮虫等，水质逐步变好——类似于水 体自净这一污水处理的原型。 2013-7-28 13

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5、活性污泥絮凝体的形成：有多种学说。普遍认为：活性污泥絮凝体形成的实际情况来看，活性污泥絮凝体的形 成与曝气池内能含量有关。能含量用F/M表示。

F:代表有机物含量

M:代表微生物的含量

当曝气池内残留有机污染物(BOD值)较低，即F/M处于低值。 活性污泥的核心——菌胶团，它是成千上万细菌相互粘附形 成的生物絮体。其在对数增长期，个体处于旺盛生长，其运 动活性大于范德华力，菌体不能结合；但到了衰亡期，动能 低微，范德华力大，菌体相互粘附，形成生物絮体，因此静 止期与衰亡期个体是活性污泥的重要微生物。2013-7-28 14

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三、活性污泥净化反应过程1、初期吸附去除 活性污泥在曝气过程中，

对污水中有机物的降解(去除) 过程可分为两个阶段：

吸附阶段(污水与活性污泥接 触的最初较短的时间5-10min)

稳定阶段

由于活性污泥具有巨大的表 面积，而表面上含有多糖类 黏性物质，导致污水中的有 2013-7-28 机物转移到活性污泥上去。 一部分有机污染物被去除。

经数小时曝气后，有机物 才能被微生物催化吸收分解。15

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