l]许保玖.当代给水与废水处理原理讲义,北京:清华大学出版社,1983 [2]顾夏声.废水与生物处理数学模式.北京:清华大学出版社,1993 [3张希衡,废水治理工程,冶金工业出版社,1984 [4]高廷耀.水污染控制工程.高等教育出版社,1989 [S]CP.小菜斯.利格雷迪、亨利C利姆编蓍,李献文等译.废水生物处 理理论与应用.中国建筑T业出版社,1989 [6]顾夏声,水处理工程.北京:清华大学出版社,1986 10
第二章活性污泥法现代工艺 2.1活性污泥法概况 21.1本特征 活性污泥法是目前废水处理中应用最广泛的生化操作技术。 所谓“活性污泥”( Activated Sludge)指的是一种人工培养的生物 絮凝体,利用这种悬浮生长的生物絮凝体去处理废水的方法称为 活性污泥法。自1914年英国的 Ardent和 Locket实验成功该方 法以来,作为一种二级处理技术,在处理生活污水和各种业废 水方面得到应用,成为目前最成熟但仍在迅速发展变化的废水处 理技术之 作为废水生物处理技术中的重要方面,活性污泥法与其它方 法一样,既要为微生物生长繁殖提供适宜的环境条件,又要为它 们设置能够高效发挥其吸附、吸收和氧化污染物能力的场所。依 据这种源则,因目的和处理对象不同,活性污泥法又派生出许多 运作方式和I艺,因此而成为这一类型的通称。它们的主要特征 表现在 (1)利用生物絮凝悬浮体为生化操作的主体物: (2)利用曝气设备向生化操作系统分散空气或氧气,为徽生 物提供氧源; (3)对体系进行混合搅拌以增加接触和加速生化反应传质过
(4)-“般采用沉淀方式去除有机体,降低出水中的微物固 体含量; (5)通过回流使沉淀池浓缩的微生物絮凝体返回到反应系 统 (6)为保让系统内有机体细胞平均停留时间的稳定,经常排 出…-部分生物固体。 从上述特征可以看出,-个最基本的活性污泥法生化操作系 统,应该由反应器、沉淀池以及包括曝气、混合、回流、排出剩 余有机体等辅助设备.部分绢成。图2-1为活性污泥法基本组成 部分和流程示意 氧源 混合作用 废水 废弃污泥 混合液)小反应器,二次沉淀池处理后出水 回流污泥 沉淀污泥 废弃污泥 图2-1活性污泥法基本操作系统 活性污泥法主要被用于去除废水中的溶解性有机物,水流一 进入反应器,微生物就通过吸收作用降解溶解性基质,同时为它 们的繁殖生长提供碳和能量。胶体或不溶性基质实际上是被絮凝 12·
生物群所吸附截留,并与胞外酶起水解反应,最后成为微生物能 够吸收的物质。在反应器中,引起有机物降解的主要有机体是好 氧和兼性的异养细菌,它们大量地生长在絮凝状的培养物即污泥 中,包括某些原生动物和对污泥有害的真菌。活性污泥法属于好 氧生物氧化( Aerobic Biological Oxidation)法,需要在不断供氧的 环境中即曝气池中,利用好氧和兼性异养细菌的生命活动来氧化 有机物。 2.1.2活性污泥法的种类 活性污泥法经过80多年的发展与实践,在供氧方式、运转 条件、反应器形式等方面不断得到革新与改进,出现了许多种方 法和工艺。而且,随着对废水处理要求的提高和废水种类的增加, 新的工艺和技术仍在不断涌现。 最早出现的传统活性污泥法CAS)属于推流式( Flow-through) 曝气池,为改进这种方法氧分布不均的缺点,后来将它的均匀曝 气方式改成沿推流方向的渐减曝气方式,这就是传统活性污泥法 比较标准的形式。阶段噪气法SAAS)又称多点进水法,是活性污 泥法的一个主要变化形式。几股废水从曝气池的不同点进入,使 需氧量的分配比较均匀;效率明显提高。完全混合式活性污泥法 CMAS是应处理化学工业废水的要求而出现的,完全混合的结 果使微生物群落能够保持相对稳定的状态,避免了在推流式曝气 池中因基质浓度梯度造成的微生物不适应。因此,大大提高了其 处理能力和适用范围,成为目前应用最广泛的活性污泥法。接触 稳定活性污泥法CSAS)是另外的一种发展形式,该方法的特点在 于将曝气池祝为接触池,停留时间缩短为05-2h充分利用污泥 对基质的吸附去除作用,提高出水水质。而污泥在稳定池中通过 较长时间的再曝气,使储存的基质被代谢。另外,在曝气方式的 改进中还出现了延迟曝气法、纯氧曝气法、深井曝气法等。表2-1
列出各种活性污泥法的特性和Ⅰ艺参数。 裊2-1活性污妮法的特性和工艺参微 方法反应器形式奂荷(“)停图时MLSs浓度回流比 间(h)(mg 传统活性平行排流式或折02044}10030010505气时间长需氧量不 汐泥法回摆流式 均动力浪耗大 阶段曝气平行推流式或折02054820000208克服进口易缺氧的峡 法流式多点进水 点积减小 完全混合方形或圆形与-020635]3006002510各点水质均匀,耐冲击 活性污泥沉池分建或合建 负荷能力强 接触稳定完全混合式触池2-0:50515|2000400210依靠吸附作用适合处 法和稳池 13-6|4000-8000 理胶体和不溶性基质 高速活性冗全混合式 04151-340050010-50高MSs.短时间去除 污泥法 高浓度有机物 延时曝气完全混合式 00.2553030000715:停酵时间长处理效率 法 高无剩余污泥 纯氧曝气【多段加盖式 025101-31 5000-1D000Io505溶氧谳度高承受奂荷 法或推流式 高污泥性能好 间歇曝气|完全混台式 051008-15450060010L|氧与好氧过程结合, 脱氮效果较好 注:·kgOD4 8MLVSS 2.1.3活性污泥法的投晨 随着现代L业特别是石油化学工业的发展,废水的种类和组 成变得越来越复杂,已有的处理技术经常受到来自各方面要求的 挑战。活性污泥法作为废水生物处理技术中历史最长,工业化实 践最多,操作运转经验最丰富的技术,其主要的优点表现在它能 以相对合理的费用得到优良的出水水质。但其明显的缺点是可控 14