A2O地埋式一體化污水處理系統(tǒng)
在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥,活性污泥是由具有活性的微生物、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上不能為生物所降解的有機物和無機物組成,其中微生物是活性污泥的主要組成部分。
活性污泥微生物又是由細菌、真菌、原生動物、后生動物等多種微生物群體相結(jié)合所組成的一個生態(tài)系。
細菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心,是微生物的主要成分,污水中有機物的性質(zhì)決定那些種屬的細菌占優(yōu)勢,含蛋白質(zhì)的污水有利于產(chǎn)堿桿菌屬和芽孢桿菌屬,而醣類污水或烴類污水則有利于假單孢菌屬。在一定的能量水平(即細菌的活動能力)下,大部分細菌構(gòu)成了活性污泥的絮凝體,并形成菌膠團,具有良好的自身凝聚和沉淀性能。
在活性污泥法處理過程中,凈化污水的第和主要承擔(dān)者是細菌,其次出現(xiàn)原生動物,是細菌的*捕食者,繼之出現(xiàn)后生動物,是細菌的第二次捕食者。
凈化過程與機理
活性污泥微生物能夠連續(xù)從污水中去除有機物,是由以下幾個過程完成的。
(1)初期去除與吸附作用
在很多活性污泥系統(tǒng)里,當(dāng)污水與活性污泥接觸后很短的時間(3-5分鐘)內(nèi)就出現(xiàn)了很高的有機物(BOD)去除率,這種初期高速去除現(xiàn)象是吸附作用所引起的,由于污泥表面積很大(介于2000-10000m2/m3混合液),且表面具有多糖類粘質(zhì)層,因此,污水中懸浮的和膠體的物質(zhì)是被絮凝和吸附去除的,初期被去除的BOD象一種備用的食物源一樣貯存在微生物細胞的表面,經(jīng)過幾小時的曝氣后,才會相繼攝入代謝。
在初期,被單位污泥去除的有機物數(shù)量是有一定限度的,它取決于污水的類型以及與污水接觸時的污泥性能,例如,污水中呈懸浮的和膠體的有機物多,則初期去除率大,反之如溶解性有機物多,則初期去除率就小,又如,回流的污泥未經(jīng)足夠地曝氣,預(yù)先貯存在污泥里的有機物將代謝不充分,污泥未得到再生,活性不能很好恢復(fù),因而必將降低初期去除率,但是,如回流污泥經(jīng)過長時間的曝氣,則會使污泥長期處于內(nèi)源呼吸階段,由于過分自身氧化而失去活性,同樣也會降低初期去除率。
(2)微生物的代謝作用
活性污泥微生物以污水中各種有機物作為營養(yǎng),在有氧的條件下,將其中一部分有機物合成新的細胞物質(zhì)(原生質(zhì));對另一部分有機物則進行分解代謝,即氧化分解以獲得合成新細胞所需要的能量,并終形成CO2和H2O等穩(wěn)定的物質(zhì)。
A2O地埋式一體化污水處理系統(tǒng)在新細胞合成與微生物增長的過程中,除氧化一部分有機物以獲得能量外,還有一部分微生物細胞物質(zhì)也在進行氧化分解,并供應(yīng)能量。
活性污泥微生物從污水中去除有機物的代謝過程,主要是由微生物細胞物質(zhì)的合成(活性污泥增長),有機物(包括一部分細胞物質(zhì))的氧化分解和氧的消耗所組成,當(dāng)氧供應(yīng)充足時,活性污泥的增長與有機物的去除是并行的;污泥增長的旺盛時期,也就是有機物去除的快速時期。
(3)絮凝體的形成與凝聚沉淀
污水中有機物通過生物降解,一部分氧化分解形成二氧化碳和水,一部分合成細胞物質(zhì)成為菌體,如果形成菌體的有機物不從污水中分離出去,這樣的凈化不能算結(jié)束,為了使菌體從水中分離出來,現(xiàn)多使用重力沉淀法,如果每個菌體都處于松散狀態(tài),由于其大小與膠體顆粒大體相同,那么將保持穩(wěn)定懸浮狀態(tài),沉淀分離是不可能的,為此,必須使菌體凝聚成為易于沉淀的絮凝體。
易于形成絮凝體的細菌有動膠菌屬、產(chǎn)堿桿菌、無色桿菌、黃桿菌、假單孢菌等,但無論哪一種細菌又都是在一定條件下才能夠凝聚的。
生物法機理——生物硝化和反硝化機理
在污水的生物脫氮處理過程中,首先在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用 ,將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽 ;然后在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從污水中逸出。因而,污水的生物脫氮包括硝化和反硝化兩個階段。
硝化反應(yīng)是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程 ,包括兩個基本反應(yīng)步驟 : 由亞硝酸菌參與的將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的反應(yīng);由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的反應(yīng)。
在缺氧條件下,由于兼性脫氮菌(反硝化菌) 的作用,將硝化過程中產(chǎn)生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源) 。
生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70%—95%,二次污染小且比較經(jīng)濟,因此在國內(nèi)外運用多。但缺點是占地面積大,低溫時效率低。