生物处理方法按微生物的附着方式可分为悬浮生长法和固着生长法,即活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法
活性污泥法是一种废水生物处理过程,它将废水与活性污泥(微生物)混合搅拌并曝气,使废水中的有机污染物分解,污泥随后从处理废水中分离,并根据需要将部分污泥回流到曝气池。
自从1914年发明活性污泥法以来,已经出现了许多不同类型的活性污泥处理工艺。
划分依据 |
类型 |
特点 |
按反应器类型划分 |
推流式活性污泥法(传统(推流式)活性污泥法) |
传统(推流式)活性污泥法的曝气池为长方形,经过初沉的废水与回流污泥从曝气池的前端,并借助空气扩散管或机械搅拌设备进行混合。一般沿池长方向均匀设置曝气装置。在曝气阶段有机物进行吸附、絮凝和氧化。活性污泥在二沉池进行分离。 |
阶段曝气法 |
阶段曝气法(又称为阶段进水法)通过阶段分配进水的方式避免曝气池中局部浓度过高的问题。采用阶段曝气后,曝气池沿程污染物浓度分布和溶解氧消耗明显改善。由于废水中常含有抑制微生物产生的物质,以及会出现浓度波动幅度大的现象,因此阶段曝气法得到较广泛的使用。 |
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完全混合法 |
在完全混合系统中废水的浓度是一致的,污染物的浓度和氧气需求沿反应器长度没有发生变化。在完全混合法工艺中,只要污染物是可被微生物降解的,反应器内的微生物就不会直接暴露于浓度很高的进水污染物中。因此,该工艺适合于含可生物降解污染物及浓度适中的有毒物质的废水。与运行良好的推流式活性污泥法工艺相比,它的污染物去除率较低。 |
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吸附再生法 |
吸附再生工艺(又称为接触稳定工艺)由接触池、稳定池和二沉池组成。来自初沉池的废水在接触反应器中与回流污泥进行短暂的接触(一般为10~60min),使可生物降解的有机物被氧化或被细胞吸收,颗粒物则被活性污泥絮体吸附,随后混合液流入二沉池进行泥水分离。分离后的废水被排放,沉淀后浓度较高的污泥则进入稳定池继续曝气,进行氧化过程。浓度较高的污泥回流到接触池中继续用于废水处理。吸附再生法适用于运行管理条件较好并无冲击负荷的情况。 |
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带有微生物选择池的活性污泥法 |
该工艺在曝气池前设置一个选择池。回流污泥与污水在选择池中接触10~30 min,使有机物部分被氧化,改变或调节活性污泥系统的生态环境,从而使微生物具有更好的沉降性能。 |
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按负荷类型划分 |
传统负荷法 |
传统负荷法经过不断地改进,对于普通城市污水,BOD5和悬浮固体(SS)的去除率都能达到85%以上。传统负荷类型的经验参数范围是:混合液污泥浓度在1200~3000 mg/L,曝气池的水力停留时间为6 h左右,BOD5负荷约为0.56 kg/(m3·d)。 |
改进曝气法 |
改进曝气类型适用于不需要实现过高去除率(BOD去除率>85%),通过沉淀即可达到去除要求的情况。负荷经验参数范围是:混合液污泥浓度300~600 mg/L,曝气时间为1.5~2 h,BOD5和SS的去除率在65%~75%。 |
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高负荷法 |
是通过维持更高的污泥浓度,在不改变污泥龄的情况下,减小水力停留时间来减少曝气池的体积,同时保持较高的去除率。污泥浓度达到4000~10000 mg/L时,BOD5容积负荷可以达到1.6~3.2 kg/(m3·d)。在氧气供应充足并不存在污泥沉降问题的条件下,高负荷法可以有效地减小曝气池体积并达到90%以上的BOD5和SS去除率。 目前,许多高负荷法使用纯氧曝气来提高传氧速率,以避免曝气池紊动度过大引起污泥絮凝性和沉降性变差。如果不能提供充足的氧气,会引起严重的污泥沉降,尤其是污泥膨胀的问题。 |
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延时曝气法 |
采用低负荷的活性污泥法以获取良好稳定出水水质。延时曝气法中停留时间一般24 h,污泥浓度一般为3000~6000 mg/L,BOD5负荷<0.24kg/(m3·d)。由于污泥负荷低、停留时间长,污泥处于内源呼吸阶段,剩余污泥量少(甚至不产生剩余污泥),因此污泥的矿化程度高,无异臭、易脱水,实际上是废水和污泥好气消化的综合体。典型的问题是污泥膨胀引起的污泥流失、硝化问题导致pH值降低以及出水悬浮物增高等。 氧化沟属延时曝气活性污泥法(图13-8),氧化沟的池型,既是推流式,又具备完全混合的功能。氧化沟与其他活性污泥法相比,具有占地大、投资高、运行费用也略高的缺点。 |
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按供氧方式以及氧气在曝气池中分布特点 |
传统曝气工艺 |
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渐减曝气工艺 |
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纯氧曝气工艺 |
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