生活污水BOD5:N:P=100:5:1 →B0D5:N:P=100:20:25 营养物含量多于需要,宜与工业废水一道处理 ①C源—BOD 废水中缺C源,活性污泥将生长不好,会出现污泥松散,絮凝不好的情况。 一般废水中大多有微生物可利用的碳源,对含碳量低的工业废水(BOD5<100mgL) 不能满足生物处理中细菌需C量的,应另加碳源:生活污水、米泔水、淀粉浆等。 ②N源:细菌较易利用氨态氮 生活污水:含粪便、NH量高,N源足够 工业废水:N源含量少,如石油化工废水,制浆废水 添加N源:尿素、硫酸铵、粪水等,P95表4-2,生物营养物质。 ③P源:是细菌所需矿物元素中的最主要者,在细胞组成元素中,它占了全部矿物 元素的50%左右(矿物元素有:S、K、Mg、Ca、P等) 生活污水:粪便中,含P较多,不必另加 工业废水:P含量少时添加P,过磷酸钙、磷酸、磷酸钾、磷酸钠、生活污水 否则,影响许多酶的活性,如石化、制浆 ①其它矿物元素:S、K、Mg、Ca,需量较少 ⑤讨论: 生活污水中含营养较丰富、齐全,是最佳营养源 工业废水采用生物处理宜与生活污水合并处理,较理想: 城市污水规划时,工业废水或者回用,或者经预处理(除有毒有害物质)后,进入 城市下水道,与生活污水合并处理。 2.D0 活性污泥微生物都是好氧菌,故混合液中保持一定D0非常重要。 D0↑↑,大量耗能,不经济: D0!↓,有利于系统中丝状菌占优,引入膨胀,好氧菌活性降低 正常DO:出口处混和液DO=2g/L(对于絮体深处细菌的需氧满足要求,单个游离好 氧南当混合液D0-0.3mg/L即满足要求) 3.pH值
最适pH6.5~8.5 pH<4.5真菌将完全占优,絮体遭破坏,产生污泥膨胀,原生动物消失,处理水 质恶化 pH>9菌胶团解体,絮体破坏,代谢速率受影响 应使废水生物处理反应器的进水pH保持稳定在一个合适的范围 当废水pH变化较大时,应设调节池(均质),使废水经调节稳定后,再进入反应器: 酸、碱废水则考虑中和处理 4.温度 微生物的生理活动与周围温度密切相关,一方面温度升高,细胞生化反应速度加快, 增殖加快:另一方血:细胞组织如蛋白质抗酸对温度增加敏感。 微生物活性与温度成正比,最佳温度是指微生物生长速度最高时温度。 酶系统,酶促反应最佳温度:20一30℃,该范围微生物生理活动旺盛 最低生长温度<5℃,不会致死,使其代谢活性降低: 最高生长温度>45℃,会使微生物蛋白质迅速变性,酶系统遭破坏而失去活性,甚 至使微生物死亡: 微生物最适温度:中温菌20一34℃常用 嗜热菌>45℃ 嗜冷菌<20℃ 高温废水进入生物处理系统前,应进行冷却:低温地区(常年、多半年),可降低 负荷,提高D0,延长T:,或者是小型生物处理系统建于室内,大中型生物处理系统 建于室外应保温 5有毒物质 大多化学物质都可能对微生物生理功能有这样、那样毒害作用,但其程度取决于其 在污水中的浓度,即达到一定浓度时,毒害作用才显示出来: 重金属离子和酚、氰等,使细胞的正常结构遭破坏,菌体内的酶变质,并失去活性: 确立每种化学物质和元素对微生物功能产生毒害作用最低值,p105表4-4: 在废水生物处理中,将这些毒物浓度控制在允许范围内(可通过试验确定)。 13.2活性污泥的评价指标 13.2.1活性污泥微生物量的指标 ·混合液悬浮周性(MLSS)浓度(Mixed Liquor Suspended Solids) 自概念:指曝气池内污水与活性污泥混合后的悬浮固体总含量:即在单位容 积混合液内所含有的活性污泥固体物质的总重量: 7
即MLSS=M+Me+M+M 自单位:mgL,gL 司作用:表示相对活性污泥生物量(含M。、M、M) ●混合液挥发性甚浮固体(LVSS)(Mixed liguor volatile suspended solids) 自概念:指混合液活性污泥中,有机性周体物质的浓度,即 MLVSS=M,+M+M; 自单位:mg/L g/L 自作用:因为含M。、M,仍表示相对活性污泥生物量,较MLSS能更表示 活性污泥微生物量 ●MLSS与LVSS关系 殷,每种污水MLVSS/MLSS有相对固定值,生活污水:MLVSS/MLSS=O.75 ②沉降与浓缩性能指标 过程:发育良好有一定→絮凝沉淀→成层沉淀→压缩沉淀→浓度很高的 浓度活性污泥 浓缩污泥层 30min可完成 需较长时间 ·污泥沉降比SV% 自概念: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,又称30min沉降率 目单位:以%表示,正常值3g/L左右,SV%=30%左右 自作用:能够反映反应器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 自应用:广泛,由于测试简单,是评定活性污泥质量的重要指标之 ·污泥体积指数(污泥指数)SVI 包概念(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。 自单位:mL/g干污泥,一般只称数值,而将单位简化 面计算式: S=淀合液(IL)30mn净沉形成的活性污泥容积(mL) 混合液(1儿)中悬浮周体干重(g) SV(mL/L) MLSS(g/L) (mL/g干泥) SV1-SY)x10(mg/L) MLSS(g/L) 自作用:反映活性污泥的凝聚,沉降性能,判定活性污泥的沉降性能 8
正常活性污泥SV1:70~100或50~150 不正常活性污泥SVI<50,说明泥粒细小,无机含量高,缺乏活性 SVI>150,说明沉降性能不好,并日已有产生膨胀可能。 注:工业废水活性污泥SI偏高或偏低,属正常:高浓度活性,污泥系统中MLSS值较高, 即使污泥沉降性差,S门值也不会很高。 SVI BOD负荷 2515 0.5 BOD污泥负荷率(kgBOD/kgMLSS·d) BOD污泥负荷介于0.5~1.5 kgBOD/kgMLSS·d之间时,污泥沉降效果不好。 13.2.2设计运行指标 ①污泥负荷率FM=N(kgBODs/kgMLSS·d) ·表达式:F/M=(kgBOD/kgMLVSSd) F=OS,其中S,—进水中的基质浓度BOD5(mgL);Q一进水流量(m3/) M=X,其中X—混合液浓度MLSS(mgL):V一曝气池容积(m3) F1M=Sbm→F1M=S XV ·讨论: 旬F/>0.6或<2.2,对数增殖期 微生物繁殖快,活力强,污水处理能力强,分解能力强,V快 出水带有机物(游离菌体)多,水质较差,絮凝、沉降性较差,要取得稳 定出水和较高处理效果较困难。 FM=0.3一0.6,减速增殖期,沉降性好,处理能力较强,可取得较好处理 效果 自F/M<0.3,内源呼吸(初期),可取得较好处理效果 ·Ns对V与T的影响: 0
N-器 XN, Taw-g N,高:△X↑→V解↑→出水水质差 V!→T↓&造价↓ 强化一级处理,30%投资取得70%的效幸 N低: V↑→造价↑&Te↑ 如<0.1,内源呼吸,氧化沟 △X,→V解↓→出水水质较好 二级处理,100%投资取得90%效果 ·Ns对污泥沉降性能影响 N<0.5或>1.5时,SV1<150正常 1.5>N>0.5时,SV>150污泥膨胀,设计中避免该区域 ②污泥龄0。 ·概念: 自曝气池中污泥量增长一倍所需时间,即反应系统内微生物全部更新一次所 需时间: 自生物固体细胞在反应器中平均停留时间: 自曝气池污泥总量/每天排除的剩余污泥量(=每日所增污泥量) 。越式紧 日.一泥龄d:△X一每日的污泥增长量(即排放剩余污泥量),kgd ·意义:通过泥龄控制剩余污泥排放量 回使曝气池内MLSS保持相对稳定状态: ▣控制活性污泥性能,如含硝化菌,使Q>(或<=)细菌世代时间,从而 控制反应器中细菌种类。 13.3有机底物降解与活性污泥反应动力学基础 13.3.5研究目的与研究内容 13.3.5.1目的 ①确定各项因素,如底物浓度、活性污泥微生物量、温度、DO浓度等对反应速度 的影响,创造更适宜于活性污泥反应进行的环境条件,使反应能够在比较理想的速度下 进行,使活性污泥处理系统的设计和运行更合理化和科学化