好氧微生物生長繁殖並凝聚在一起形成菌膠團。在(zài)菌膠團上共(gòng)生著其它微生(shēng)物(原生動物等),並吸附(fù)和交織著(zhe)無生命(mìng)的固體雜質而(ér)形成活性汙泥。好氧活性汙泥為褐色,稍有土腥(xīng)味,具有良好的絮凝吸(xī)附性(xìng)能。在活性汙泥的微觀生(shēng)態係統中,細菌占主導(dǎo)地位。細菌等微生物的新陳代謝作用,以及(jí)菌膠團的(de)吸附絮凝作用使汙水中的汙染物(有機(jī)物等)得(dé)以去除。
活性汙泥法基本流程
活性汙泥法是(shì)由曝氣池(chí)、二次沉澱池、汙(wū)泥回流係(xì)統和剩餘(yú)汙泥(ní)排除係統(tǒng)所(suǒ)組成,見下圖(tú)。

活性(xìng)汙泥法的基本流程
汙水和(hé)回(huí)流的活性汙泥一起進入曝氣(qì)池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器,通過曝氣設備充入空氣(qì),空氣中的(de)氧溶入(rù)汙水使活性汙(wū)泥混合液(yè)產生好氧代謝反應。曝氣設備不僅傳遞氧氣進入(rù)混合液(yè),且使(shǐ)混合液(yè)得到足夠的攪拌而(ér)呈懸浮狀態。這樣,汙水中的有機物、氧氣同(tóng)微生物能(néng)充分接觸和反(fǎn)應。隨後混合液流入沉澱池,混合液中(zhōng)的懸浮固體在沉澱池中沉澱(diàn)下來和水分離。沉澱池出水就是淨化水。沉澱池中的(de)汙泥大部分回流,稱為回流汙泥(ní)。回流汙泥的目的(de)是使曝氣池內保持一定的懸浮固(gù)體(tǐ)濃度,也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反(fǎn)應引起了微生物的增殖,增殖的微生物(wù)通常從沉澱池中排除,以維持活性(xìng)汙泥係統的穩定運行。這部分汙泥叫剩餘(yú)汙泥。剩餘汙泥中含(hán)有(yǒu)大量的(de)微生物,排放環境前應進行處理,防止汙染(rǎn)環境。
從上述流(liú)程可以看出,要使活性汙(wū)泥法形(xíng)成一個實用的處理(lǐ)方法,汙泥除了有氧化和分解(jiě)有機物的能力外,還要(yào)有(yǒu)良好的凝聚和沉澱性(xìng)能,以使活性汙泥能從混合液(yè)中分離出來,得到澄清的出水。活性汙泥中的細菌是一個混合群體,常以菌膠團的形式存在,遊離狀態的較少。菌膠(jiāo)團是由細菌分泌的(de)多糖類物質將細(xì)菌包覆成(chéng)的粘性團塊,使細菌具有抵禦外界(jiè)不利因素的性能。菌膠團是活性汙泥絮凝體的主要組成部分。遊離狀態的細菌不易沉澱,而混合液中的原生動物可(kě)以捕食這些遊離細菌,這樣沉澱池的出水就會更清澈,因而原生動物有利於(yú)出水水質的提高。

活性汙泥降解汙水中有機物的過程
活(huó)性汙泥在曝氣過程中,對(duì)有機物的降解(去除)過程可分為兩個階段,吸附階段和穩定階段(duàn)。
1、吸附階段
活性(xìng)汙泥具有巨大的表麵積,表麵上含有多(duō)糖類黏性物質,使(shǐ)活性汙泥具有很好的吸(xī)附性能。汙水與活性汙泥(ní)混合後,汙水中固體有機物等汙染物首先被吸(xī)附轉移到活性汙泥表麵,稱為吸附階(jiē)段。
吸附階段進行得很快,一般在15~45min左右。吸附量的大小取決(jué)於汙染物的狀態。如果汙(wū)染物以固體(tǐ)或膠體態存在,吸(xī)附量(liàng)就大;如果以溶解(jiě)態存在,吸(xī)附(fù)量就小。被吸附的(de)汙染物有的可生物降解,有的是不可生物降解(jiě)的有機物和無機物。
2、穩定階段
吸附轉移到活性汙泥表麵的汙染物被微生物分解轉化為CO2和H2O等簡(jiǎn)單化合物及自身細胞,這一(yī)過程叫做穩定階段。
由於溶解態有(yǒu)機物能被微(wēi)生物(wù)直接利用,所以溶解(jiě)態有機物的(de)降解無需吸附階段,而直接由穩定階段完成。穩定階段需要的(de)時間較長,尤其是固體和膠態物(wù)質的穩定需要更長(zhǎng)的時間。如果有足夠的時間,在吸附階段吸附的可降解有機物就會在穩定(dìng)階段分解轉化掉。
四、活性汙(wū)泥法的性能指標
性能良好的活性汙泥應具有良好的吸附氧(yǎng)化性能和絮凝沉澱性能。吸附(fù)氧化性(xìng)能良(liáng)好的汙泥比較鬆散,表麵積較大,活性和絮凝性能較好,但不一定具有(yǒu)良好的沉澱性能。例如處於膨脹狀態的汙(wū)泥(ní)結構鬆散,絮凝性能較好,但難以沉澱,隨水流失,出水水質(zhì)變差。沉澱性能好的汙泥絮凝性能一般較好,也比較密實,但不一定有較強的活(huó)性。如處於老化狀態的(de)汙泥,絮(xù)凝沉澱性能較好,但活性較差(chà)。為獲得(dé)良好(hǎo)的淨化效果,應使活性汙泥具有很強的活性又有很好的沉澱性(xìng)能。評價活性汙泥性能的指標主(zhǔ)要有汙泥濃度、汙泥(ní)沉降比、汙(wū)泥指數和泥齡等。
1、混合液懸浮固體(MLSS)
混合(hé)液(yè)懸浮固體(tǐ)也(yě)稱汙泥濃度,是(shì)指單位體積混合液含有的懸浮固體量(MLSS)或揮發性懸浮固體量(MLVSS),單(dān)位為mg/L根據(jù)長期的運行經驗,采用鼓(gǔ)風曝氣的傳統活性汙(wū)泥曝氣池中,一般(bān)控製MLSS=2000~3000mg/L為宜(yí)。
MLSS為混合液中無機物、非活性有機物和活性微生(shēng)物的總濃度(dù);MLVSS為混合液(yè)中揮發性有機物濃度,可以近似代(dài)表(biǎo)有機物和微生(shēng)物的量(liàng)。雖然汙泥濃度(MLSS和MLVSS)不等於活性微生物濃度(dù),但(dàn)在它們之(zhī)間有著穩定的相關性,所以可用MLSS(或MLVSS)間接代表(biǎo)活性微生物含(hán)量。在其他條件不變的情況下,汙泥濃度越高,活性微生物濃(nóng)度也越高(gāo),淨(jìng)化效果越好。
工程上一般采用(yòng)MLSS作為間接計量活性汙泥微生物量的(de)指標,用(MLVSS)表示更切合實際。對一定的廢水(shuǐ)來說,MLVSS與MLSS有一定的比值,如生活(huó)汙水(shuǐ)的比值為(wéi)0.7左右(yòu)。其它廢(fèi)水可通過試驗確定。
2、汙(wū)泥沉降比(SV)
汙泥沉降比指活性汙(wū)泥混合液靜置(zhì)沉澱30min,所得汙泥層體積與原混合液體(tǐ)積之比(%)
混合液沉澱30min所得汙泥層的密度一般接(jiē)近最大密度,所以30min的(de)沉降比近似等於完全(quán)沉降時的沉降比。沉降比的大小同汙泥的沉澱性能和汙泥(ní)濃度有關,但相關性比較複雜。汙(wū)泥濃度(dù)(MLSS)相(xiàng)同的(de)混(hún)合液,汙泥(ní)沉降比越(yuè)大,說明絮(xù)體越鬆散,汙泥的沉降性(xìng)能就越差;汙泥(ní)沉澱性能相同的混合液,汙泥沉(chén)降比越大,汙泥濃度就越大。所以,對(duì)於特定的汙泥處理係統,可(kě)以用汙泥沉降比表示混合液的汙泥濃度,並以此控製(zhì)汙泥(ní)回流量和剩餘汙泥排放量。通常,汙泥沉降比的正常範圍為15%~30%。汙泥沉降比可以全麵的反(fǎn)映(yìng)汙泥的沉降性能。
3、汙(wū)泥體積(jī)指數(SVI)
汙泥體積指數簡稱汙泥指數(SI),是指曝氣池混合液靜置沉澱30min所得汙泥層中,單位質量的幹汙泥所具有的體積,單位為mL/g。如果知(zhī)道SV和MLSS,便可求出SVI。
SVI—汙(wū)泥指數,mL/s;
SV—汙泥(ní)沉降比,%;
MLSS—汙泥濃度,g/mL。
汙泥指數反(fǎn)映了活性汙泥的密(mì)實性和沉降(jiàng)性(xìng)能。如果SVI較高,說明汙泥鬆散,沉澱性(xìng)能較(jiào)差;如(rú)果SVI過(guò)高,說明汙泥已經膨脹,不易沉澱;如果SVI較低,說明汙泥比較密實,沉澱性能較好(hǎo);如果SVI過低,說明汙泥細小密實,含無機物較多,已經老化,此時雖然有較好的沉澱性能,但活性(xìng)和吸附(fù)性能都較差。
處理城市汙水時,一般控製SVI=50~150為宜。不同性質汙水的正(zhèng)常(cháng)SVI範圍差異較大。如果汙水中溶解(jiě)性有(yǒu)機物含量高(gāo),正常(cháng)的SVI可能較高;如果汙水中無機(jī)懸(xuán)浮物含量高,正常的SVI值可能較低。特定汙水的適宜SVI值應(yīng)由實驗和運行情況確定(dìng)。汙泥指(zhǐ)數能較全麵地反映汙泥(ní)地濃縮性能(néng)和沉澱性能。


