活性污泥:向生活污水中注入空气进行曝气,并持续一段时间后,污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体构成,易于沉淀分离,并使污水得到澄清,称为活性污泥。
活性污泥法按运行方式可分为以下几种:传统活性污泥法,渐减曝气法,分步曝气法,阶段曝气法,生物吸附法,完全混合法,延时曝气法,克劳斯法,高负荷曝气法,氧化沟法,纯氧曝气法,间歇活性污泥法等。
(一) 传统活性污泥法是活性污泥最早的形式,又称普通活性污泥法。
优点:1)处理效果好:BOD5的去除率可达90-95%;
2)对废水的处理程度比较灵活,可根据要求进行调节。
缺点:1)进水浓度尤其是含有抑制物质的浓度不能高,不能适应冲击负荷。
2)需氧量前大后小,而空气的供应是均匀分布,这就形成前段无足够的溶解氧,后段氧的供应将大大超过需要,造成浪费,增加动力费用。
3)体积负荷率低,曝气池庞大,占用土地较多,基建费用高。
(二) 渐减曝气法
此方法是针对普通曝气法有机物浓度和需氧量沿池长减小的特点改进的。通过合理布置曝气器,使供气量沿池长逐渐减小,与底物浓度变化相对应,这种曝气方式比均匀的曝气方式更为经济。
(三) 分步曝气法
该法可降低曝气池的空气需氧量,即使同样的空气量,同样的池子,却得到较高的处理效率。
(四)生物吸附法
生物吸附法又称接触稳定法或吸附再生法。是对传统法的一种改革。
特点:1)污水的吸附和污泥的再生是分别在两个池子里或在一个池子里的两部分进行的,二次沉淀池设在两者之间;
2)再生的污泥浓度高。因此,整个曝气池污泥的平均浓度也高,同时回流污泥量大,回流比在50%~100%左右。
优点:1)在污泥负荷率不大的情况下,容积负荷可成倍的增加,节省了建筑费用。
2)该法需氧量较均匀,空气用量亦较节省。
3)由于生物吸附法的污泥回流量较多,且大量污泥集中在再生池,当吸附池内污泥一旦遭到破坏,可迅速由再生池的污泥代替,因此具有一定的冲击负荷的能力。
缺点:处理效果不如传统活性污泥法,BOD去除率一般在90%左右,特别是对溶解性有机物含量较多的有机工业生产污水,处理效果更差。
(五)完全混合法
特征:(1)池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同,生活环境也基本相同。
(2)入流出现冲击负荷时,池液的组成变化较小,因而骤然增加的负荷可为全池混合液所分担,而不是像推流中仅由部分回流承担,因而完全混合池从某种意义上说,是一个大的缓冲器和均匀池,它不仅能缓和有机负荷的冲击,也减少有毒物质的影响,在工业废水处理中有一定的优势。
(3)池液中各个部分的需氧量比较均匀。
(六)延时曝气法
延时曝气法又称完全氧化法。特点:污泥负荷低,曝气时间很长,MLSS较高,活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态,剩余污泥少而稳定,无需消化,可直接排放。该法适用于废水量较小的场合。
(七)克劳斯法
克劳斯工程师把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝气,然后再进入曝气池,成功地克服了高碳水化合物的污泥膨胀问题,这个过程称为克劳斯法。消化池上清液中富有氨氮,曝气时转化为硝酸盐,可以供应大量的碳水化合物代谢所需的氮。此外,消化池上清液挟带的消化污泥密度较大,有改善混合液沉淀性能的功能。
(八)高负荷曝气法
高负荷曝气法又称变形曝气法。曝气池中负荷较高,采用的MLSS比较低;曝气时间较短,约2~3h。处理效果仅约65%左右,有别于传统的活性污泥法,故常称变形曝气。此法有机负荷率高,曝气时间短,处理效果较差;
(九)氧化沟法
主要特点:
1)有机负荷率非常低,污泥持续处于内源代谢状态,剩余污泥少且稳定,勿需再进行处理;
2)处理出水出水水质稳定性较好,对废水冲击负荷有较强的适应性;
3)在某些情况下,可以不设初次沉淀池。
主要缺点:池容大、曝气时间长,建设费用和运行费用都较高,而且占地大;一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水,水量一般在1000m3/d以下。
(十)纯氧曝气法
主要特点:
1)纯氧中氧的分压比空气约高5倍,纯氧曝气可大大提高氧的转移效率;
2)氧的转移率可提高到80~90%,而一般的鼓风曝气仅为10%左右;
3)可使曝气池内活性污泥浓度高达4000~7000mg/l,能够大大提高曝气池的容积负荷;
4)剩余污泥产量少,SVI值也低,一般无污泥膨胀之虑。
(十一)间歇式活性污泥法
主要特点:
1)构造简单,投资节省。此法曝气,沉淀在同一池内,省去了二沉池,回流装置和调节池等设施,因此基建投资较低,是特别适用于乡村地区或仅设常日班的工厂的废水处理系统。
2)控制灵活,可满足各种处理要求,在运行过程中,一个周期中各个阶段的运行时间,总停留时间,供气量等都可按照进水水质和出水要求而加以调节。
3)活性污泥性状好,污泥产率低,由于此法在进水初期有机物浓度高,污泥絮体内部的菌胶团细菌也能获得充足的营养,因此有利于菌胶团细菌的生长,污泥结构紧密,沉降性能良好。此外在沉降期几乎是静止状态下沉降,因此污泥沉降时间短,效率高。
4)脱氮效果好