【活性污泥法】反应动力学

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【活性污泥法】反应动力学

2024-07-15 22:01| 来源: 网络整理| 查看: 265

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基本原理

活性污泥中栖息着微生物群体,在微生物群体新陈代谢功能的作用下,具有将污水中有机污染物转化为稳定的无机物质的活性,故称之为“活性污泥”。

有机污染物(C_xH_yO_z) \to 无机物质(CO_2、H_2O、NH_3)

员工:微生物群体;工作方式:新陈代谢。

活性污泥法:污水生物处理的一种方法。该法是在人工条件下,对污水中的各类微生物群体(员工)进行连续混合和培养,形成悬浮状态的活性污泥。利用活性污泥的生物作用,以分解去除污水中的胶体和溶解性有机污染物(工作对象),然后使污泥与水分离,大部分污泥回流到生物反应池,多余部分作为剩余污泥排出活性污泥系统。

最基础活性污泥法流程最基础活性污泥法流程

最基础活性污泥法流程

活性污泥的形态

特征

描述

颜色

黄褐色

味道

土腥味

状态

似矶花絮绒颗粒状

粒径

0.02~0.2mm

含水率

99%以上

比表面积

$2000\sim 10000m^2/m^3$

相对密度

曝气池混合液:1.002~1.003回流污泥:1.004~1.006(与水十分接近)

活性污泥微生物是由细菌类、真菌类、原生动物、后生动物等多种群体所组成的混合群体。这些微生物在活性污泥上形成食物链和相对稳定的特有生态系统。

食物链:细菌、真菌 \mapsto 原生动物 \mapsto 后生动物组成

细菌:第一承担者,以异养型的原核细菌为主,世代时间为20~30min,10^7 \sim 10^8个/ml,是微生物中的主体(90%~95%),具有较强分解有机物并将其转化成无机物质的功能。

真菌:第一承担者,真菌的细胞构造较为复杂,而且种类繁多。以微小腐生或寄生的丝状菌为代表,是活性污泥的骨架结构。大量异常的增殖会引发污泥膨胀丝状菌的异常增殖是活性污泥膨胀的主要诱因之ー。

原生动物:第二承担者,第一捕食者。① 原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫三类;② 原生动物还不断地摄食水中的游离细菌,起到进一步浄化水质的作用;③ 通过显微镜镜检,能够观察到出现在活性污泥中的原生动物,并识别认定其种属,据此能够判断处理水质的优劣。因此将原生动物称之为活性污泥系统的指示性生物;④ 通过显徼镜观察原生动物生物相是对活性污泥质量评价的重要手段之一。

后生动物:第二捕食者,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活性污泥系统(如延时曝气活性污泥系统)中出现。轮虫出现是水质非常稳定的标志。

注意原生动物与后生动物的指示性差距:原生动物是活性污泥系统的指示性微生物(三种原生动物出现在不同时期,可以利用观察到的微生物数量相对多少来判断活性污泥法的反应程度),后生动物(轮虫)只在水质非常好的时候出现,如果在显微镜中观察到轮虫,说明出水水质相当好。

菌胶团

作为降解有机物的主力军,细菌虽然能力突出,繁殖速度快,但由于自己身心弱小,自我保护能力有限,又对面进水其他物质的毒害,外加原生动物、后生动物的捕杀?如何才能乱世保命?

团结就是力量!!! \to 菌胶团(Team)

菌胶团以千万个细菌为主体结合形成的团粒(颗粒)。

活性污泥絮凝体:以丝状菌为骨架,以菌胶团为骨干的微生物群体。菌胶团对活性污泥的形成及各项功能的发挥,起着十分重要的作用。

主要作用:

防止细菌被微型动物吞噬,使细菌得以生存和增殖;菌胶团为微型动物提供良好的生存环境,例如去除毒物、提供食料等,并为微型动物提供附着场所;菌胶团构成的活性污泥絜疑体有很好的絮凝、沉降性能,使得混合液在二沉池中迅速地完成泥水分离;菌胶团对于活性污泥系统的运行具有指示作用,通过对菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度的观察,可以衡量活性污泥的性能。增值曲线

增殖曲线所表示的是在某些关键性的环境因素,如温度一定、溶解氧含量充足等情况下,营养物质一次充分投加时,活性污泥微生物总量随时间的变化。(在实际运行的曝气池中,四个阶段的微生物都是同时存在的)

活性污泥增长曲线及其有机物污染物(BOD)降解、氧利用速率的关系活性污泥增长曲线及其有机物污染物(BOD)降解、氧利用速率的关系

活性污泥增长曲线及其有机物污染物(BOD)降解、氧利用速率的关系

指标

停滞期

对数期

减速期

呼吸期

有机物降解速度(效率)

最快

减慢

溶解氧需求量(能耗)

较低

最高

减少

较低

凝聚沉降性能(沉淀)

最差

较好

较好(产生芽孢)

增殖速率与死亡速率

不增值但个体增大

增>死

增=死



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