活性污泥法最新课件.ppt

第三节第三节 活性污泥法活性污泥法《活性污泥法》PPT课件 (2) 污水处理厂在运行过程中会产生废气污染问题 其废气主要来自污水的生物降解，尤其是厌氧降解 因此，防止和消除城市污水厂废气对周围环境和居民的影响，是一件及其重要的事情《活性污泥法》PPT课件 (2)一、污水处理过程的废气来源 1、 污水的成分不同，产生的气味不同 最主要的气味来自含硫化合物、硫化氢和硫醇 此外，以氮为主的气味化合物和厌氧污水处理过程中产生的有机污染气体也是处理的关键《活性污泥法》PPT课件 (2)2、不同的污水处理单元和过程产生各种不同的气味 初沉池污泥厌氧消化过程中产生的气味主要是硫化氢和其他含硫气体；污泥消化稳定过程中会产生氨气和其他易挥发性物质等等《活性污泥法》PPT课件 (2)二、活性污泥法净化污染气体的机理和工艺过程 活性污泥法可以取代生物滤池、生物吸收和生物地滤等废气处理工艺 机理如下： ① 吸收 废气中的污染物由气相扩散进入液相，溶解度受气泡大小和气体的停留时间影响。

《活性污泥法》PPT课件 (2) ② 吸附 污染物质被吸附在活性污泥絮凝物上，进而被微生物捕获 ③ 冷凝 热空气中的挥发性有机物遇到冷的混合液体发生凝聚《活性污泥法》PPT课件 (2) ④ 生物降解 混合液中的好氧微生物将吸收和吸附的污染物质进行转化和降解 在此净化过程中，总吸收速率主要取决于气、液两相中的气体污染物扩散速率和生化反应速率《活性污泥法》PPT课件 (2)《活性污泥法》PPT课件 (2)三、活性污泥法处理废气的优点 1、高效性 微生物洗涤工艺——在美国很流行，但由于不断出现问题，气体污染物的平均去除率仅70~75%； 堆肥——平均去除率为90~95%，但当湿度不够时，去除率仅为45%； 活性污泥法——只要保持曝气池混合液深度在2.0~2.5m之间，平均去除率可达到近100%《活性污泥法》PPT课件 (2)2、适用性 ① 可避免生物过滤、生物滴滤等工艺存在的介质堵塞、生物膜多余的积累、气体短路、湿度控制和适当生物膜厚度的维持等问题 《活性污泥法》PPT课件 (2)② 所有的固态介质过滤床处理的废气都需要有一定的湿度，保证微生物生存，并形成水层——污染物进入水层才能被微生物降解，水溶性差的污染物很难进入水相。

活性污泥法中，污染物与混合液充分接触，很容易被活性污泥絮体吸附、降解，因此，活性污泥法有很强的适用性《活性污泥法》PPT课件 (2) 3、可控性 通过活性污泥曝气池的水体容易控制废气净化过程中的pH值、温度和营养成分等因素 石灰调节生物过滤法pH值，但生成的产物不能从滤池中除去；活性污泥法则可使产物结合在絮状污泥上被去除《活性污泥法》PPT课件 (2) 4、经济性 如污水处理厂，可利用已有的设施，既不需新建装置，操作者也熟悉处理系统《活性污泥法》PPT课件 (2)四、系统运行过程中应注意的问题 1、腐蚀 硫化氢和硫酸能够腐蚀混凝土和碳钢结构的装置 所以，PVC、玻璃钢和不锈钢等材料都比较适用于废弃输送系统 混凝土曝气池可采用防腐涂料进行改进《活性污泥法》PPT课件 (2)2、沉积物 空气扩散装置和鼓风机内部会出现化合物积累现象，产生沉积物 如果将进气的位置高于出气的混合液表面，就可以大大减少这种现象 《活性污泥法》PPT课件 (2)3、对废水处理的影响 进入活性污泥系统的硫化物会影响活性污泥的降解和运行，而且各种硫化物、苯胺和酚都会抑制硝化作用，进入活性污泥的H2S也会导致污泥膨胀。

《活性污泥法》PPT课件 (2)•硫化物对污水处理过程的影响与活性污泥微生物的组成和驯化、硫化物浓度、污水中其他组分及温度有关 低温时，其氧化速率降低； < 15.6℃ 时，反应被抑制《活性污泥法》PPT课件 (2) 进水中硫含量为0.5mg/L的硫化物就可以引起硝化速度大幅度降低 ——由于硝化菌在低温时生长速度很低，所以，此时硫化物对其毒害作用尤为严重 也有研究发现硝化作用发生的同时H2S的去除率也很好 ——二者之间是一种优化操作关系，而不是因果关系《活性污泥法》PPT课件 (2)•去除污水处理厂的废气时，活性污泥系统运行过程中还必须控制pH值和MLSS《活性污泥法》PPT课件 (2)五、运行情况 1、曝气池深度 一般认为活性污泥法处理废气需要一个深的曝气池，以提高废气的停留时间 但有研究发现，浅池能有效降解苯、甲苯、乙烯和二甲苯 在中试规模下，当液体深度从127cm降至60cm时，出气中污染物浓度无变化 ——微生物的驯化很重要《活性污泥法》PPT课件 (2)2、气泡大小 大气泡扩散装置用于污水处理厂曝气池3m深度，废气去除率达到95%，但气味比采用曝气前要高。

采用小气泡扩散装置后，去除率大于99.5%，无明显气味《活性污泥法》PPT课件 (2)大气微生物污染的影响与危害《活性污泥法》PPT课件 (2)第四节第四节 现状与未来现状与未来《活性污泥法》PPT课件 (2)•气量小、浓度大、易溶解、代谢速率较慢的废气，可采用生物吸收法；•浓度低、气量大的废气，宜采用生物滤池处理工艺；•负荷较高、污染物降解后易生成酸性物质的废气则适合采用生物滴滤系统《活性污泥法》PPT课件 (2)•研究方向 ① 反应动力学模式 用数学方法揭示反应过程的本质 目前的模式是建立在生物滤池上的，对生物吸收法和生物滴滤池不适用 ② 填料特性研究 比表面积与孔隙率——影响单位体积填充层生物量、虑床的阻力和是否易堵； 另外，填料还对分配系数有较大的影响《活性污泥法》PPT课件 (2) ③ 废气动态负荷的研究 对流量、浓度波动较大、复杂多组分的非常态负荷气体的研究比较少 ④ 设备的研究开发 在吸收国外成果的技术上，注重设备的开发《活性污泥法》PPT课件 (2)微生物的驯化微生物的驯化《活性污泥法》PPT课件 (2)一、概述•什么是驯化？ 利用外界条件，使微生物改变其性能并按特定要求转化变异的措施。

•在环境中，土壤和水体受到污染后，污染物开始不发生降解或降解很慢，但经过一段时间后被迅速降解——这段时间称为驯化期、或称适应期、停滞期《活性污泥法》PPT课件 (2)《活性污泥法》PPT课件 (2)•在驯化期内，微生物种群进行缓慢的调整，逐渐适应环境的变化，筛选出最适菌株•驯化期长短变化很大，可从1小时到几个月 对污染环境进行修复时必须考虑驯化期 驯化期过长，污染物长时间没降解，会扩散，造成大面积污染•在处理工业废水时，首先需对活性污泥进行驯化，否则活性污泥无法适应有毒废物 《活性污泥法》PPT课件 (2)•驯化的后效应 ① 第二次用化学品后其生物降解速率可与第一次使用化学品后降解活动期的速率相同，更普遍的情况是第二次降解速率比第一次更高 ——一般认为是由于降解菌数目增加引起的 ② 驯化的微生物群落可保持一段时期的活性 可长可短——长的可达一年，短的七周就消失了 ——机理不明——生物量下降或缺少特定化学品时代谢活性丧失《活性污泥法》PPT课件 (2)二、影响驯化的因素 ① 目标物（一般是有毒物质） 微量浓度的化学品的生物降解速度随浓度增加而提高。

一种基质驯化出的微生物群落经常会同时驯化出降解部分（不是全部）有关结构分子的群落 《活性污泥法》PPT课件 (2) ② 环境因子 温度是主要因素 ——石油降解中，低温将使驯化期延长 N和P的浓度，也会影响驯化时间 ——天然水体中，N、P浓度很低时会影响到微生物的生长 pH也会影响驯化时间《活性污泥法》PPT课件 (2)三、产生驯化期的原因 1、菌体数量太小与检测的灵敏度不够 微生物群体数量很少，观测不到这些菌体利用有机物而引起的化学品消失，只有菌体多次分裂繁殖达到指数期，母体化合物浓度下降时才能检测到《活性污泥法》PPT课件 (2)2、毒物的存在 两种情况： ① 化学品浓度很高，只有少量微生物能降解它，只有当稀有物种繁殖达到足够量并引起明显的变化时才能测定到生物降解 ② 化学品是混合物，混合物抑制了微生物的降解《活性污泥法》PPT课件 (2)•毒物使驯化期延长的几种方式： ① 单纯抑制 仅使降解菌的生长速率降低，因此延长了驯化期的时间 ② 抑制快生菌 只抑制快生菌。

优势菌被抑制后，具有抗性且生长较慢的菌会处于优势《活性污泥法》PPT课件 (2) ③ 毒性产生 毒性最初不强，但在降解过程中产生 ④ 毒性消失 毒性消除后降解菌能够繁殖，这样驯化期代表着两段时间之和，即一段是微生物抑制剂由抑制浓度到不抑制浓度的时间，另一段是降解菌增殖到足够浓度是化学品表现出显著变化的时间《活性污泥法》PPT课件 (2)3、原生动物的捕食作用 《活性污泥法》PPT课件 (2)4、基因突变 正向突变 ——有证据表明突变不是发生许多驯化的原因：同一环境下不同时间采集的同样样品，驯化期变化不大 ——质粒转移 《活性污泥法》PPT课件 (2)5、二次生长 混合有机废水中，容易降解的化合物先被彻底降解后，才降解较难降解的化合物 常常由于易降解的化合物含量较低，使得第一个峰不明显，表现出驯化时间长《活性污泥法》PPT课件 (2)四、驯化方法（以活性污泥驯化为例） 可归纳为异步培养和同步培养法 异步培养法：先培养使细菌增殖到足够数量后，再用工业废水驯化； 同步培养法：培养与驯化同时进行或交替进行。

《活性污泥法》PPT课件 (2)1、异步培养法：以粪便水为培养液 将粪便水经过滤后投加到曝气池中，稀释至BOD为300~500mg/L，连续曝气，经1~2d后，当池内出现模糊不清的絮状物时，停止曝气，静置1~1.5h，换水，继续曝气 换水量为全池容积的50~70%；为防止出现厌氧发酵，停止曝气时间不应超出2h 开始换水时，宜每天一次，以后可增至两次《活性污泥法》PPT课件 (2) 经1~2周，污泥絮凝和沉降能力良好，含有大量菌胶团，BOD去除率达90%左右时，即告培养成熟，进入驯化阶段 开始驯化时，宜加入10~20%的工业废水，获得较好处理效果后，再增加废水比例，每次10~20%为宜，直至满负荷为止 《活性污泥法》PPT课件 (2)2、同步培养法 培养开始就加入少量工业废水，并在培养过程中逐渐增加废水比例，使活性污泥在增长过程中，一边培养一边驯化《活性污泥法》PPT课件 (2)。