姜旭勝
摘 要:污水治理現(xiàn)階段是我國(guó)環(huán)保工程中的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,而加大對(duì)于污水處理技術(shù)的研究,則是提高我國(guó)污水處理水平的一個(gè)關(guān)鍵性策略。好氧活性污泥法是污水治理生物處理法中的一種,主要應(yīng)用活性污泥來(lái)降解廢水中的大分子有機(jī)污染物,使其達(dá)到廢水排放或再次利用的水質(zhì)要求。從其工藝方法上來(lái)說(shuō),耗氧活性污泥法有傳統(tǒng)活性污泥法、SBR法、AB法及完全混合性污泥法這四種,在污水治理過(guò)程中,可根據(jù)污水治理實(shí)情,選擇合適的處理工藝方法,優(yōu)化工藝裝置設(shè)計(jì),來(lái)提高污水治理的效率及效益。本課題重點(diǎn)分析好氧活性污泥法在污水治理中的應(yīng)用,希望以此為污水治理效果的提高提供一些具有價(jià)值的參考建議。
關(guān)鍵詞:好氧活性污泥法;污水治理;應(yīng)用
中圖分類號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)05-0003-01
人類的發(fā)展其實(shí)就是一個(gè)不斷改造自然的過(guò)程,隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)于自然的開(kāi)發(fā)力度越來(lái)越大,而隨著城市工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn),廢水排放總量不斷增長(zhǎng)?!?014-2018年中國(guó)污水處理行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資規(guī)劃分析報(bào)告》顯示,2001我國(guó)廢水排放總量為433億噸增,到2012年年廢水排放總量增加了252億噸,達(dá)到了685億噸,平均年負(fù)荷增長(zhǎng)率高達(dá)4.3%[1]。加強(qiáng)污水治理,加大對(duì)于新型污水治理方法的研發(fā)應(yīng)用力度,成為目前環(huán)保型社會(huì)建設(shè)中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),目前,在我國(guó)污水治理體系中,可采用的技術(shù)工藝有生物吸附法、物理過(guò)濾法及化學(xué)反應(yīng)法,而好氧活性污泥法則是其中常用的一種生物處理方法,具有獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的污水治理中。鑒于此,本課題針對(duì)“好氧活性污泥法在污水治理中的應(yīng)用”進(jìn)行分析與研究具備一定的價(jià)值意義。
1 好氧活性污泥法
活性污泥法(activated sludge method)是一種污水治理中常用的好氧生物處理法,是廢水生物處理水中懸浮微生物的技術(shù)統(tǒng)稱,將廢水與活性污泥(微生物)混合攪拌并曝氣,能夠讓廢水中的有機(jī)污染物分解,使得溶解性及膠體狀態(tài)的有機(jī)物、被活性污泥吸附的懸浮固體及部分磷素、氮素從污水中去除[2-3]。作為一種以活性污泥為主體進(jìn)行廢水生物處理的技術(shù),在人工充氧條件下將污水、微生物群體連續(xù)混合培養(yǎng),即可形成污泥狀絮凝物,這一物質(zhì)具備極強(qiáng)的吸附能力,而且能夠使有機(jī)污染物充分氧化,從而達(dá)到污水治理的目的。
好氧活性污泥法工藝裝置通常有曝氣池、二沉池、剩余污泥排放系統(tǒng)及供氧系統(tǒng)組成,在曝氣池中,溶解氧、活性污泥與污水互相混合,并且充分接觸,有機(jī)污染物會(huì)吸附在活性污泥表面以菌膠團(tuán)為主的微生物群中,逐漸分解為小分子有機(jī)物,具體可分為以下兩個(gè)階段:
(1)生物吸附階段。污泥狀絮凝物表面積比較大,且上面布滿了多糖類黏性物質(zhì),能夠吸附和粘連大分子有機(jī)物,直至飽和狀態(tài),這些大分子有機(jī)污染物在酶的作用下,發(fā)生反應(yīng)分解為小分子物質(zhì),并且在生物酶的作用下,或者由于濃度差的緣故,進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)污水凈化。(2)生物穩(wěn)定階段。進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的小分子物質(zhì)會(huì)持續(xù)被氧化,這一反應(yīng)耗時(shí)較長(zhǎng),而隨著活性污泥表面大分子有機(jī)物吸附量的增加,污泥會(huì)逐漸失去吸附能力,直至上面的物質(zhì)被完全分解,才能夠漸漸恢復(fù)活性。
2 好氧活性污泥法在污水治理中的應(yīng)用
污水治理(sewage treatment,wastewater treatment)是指根據(jù)污水排放的標(biāo)準(zhǔn)或再次利用的水質(zhì)要求對(duì)其進(jìn)行凈化的過(guò)程,由于水污染形式日漸嚴(yán)峻,污水治理與再生受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,具有極大的行業(yè)發(fā)展?jié)摿4-5]。
2.1 活性污泥法系統(tǒng)運(yùn)行前提
活性污泥法是工業(yè)化廢水處理最為常用的一種技術(shù),但是在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,也需要綜合考慮污水治理的需求及實(shí)際情況。一般來(lái)說(shuō),在達(dá)到以下條件時(shí),可應(yīng)用好氧活性污泥法:(1)廢水中可溶性、可生化有機(jī)物含量必須夠高,這樣才能夠?yàn)槲⑸锘顒?dòng)提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);(2)活性污泥與廢水形成的混合液中,必須有足夠的溶解氧,而且活性污泥應(yīng)該懸浮于曝氣池中,這樣才能夠保證二者充分接觸并發(fā)生反應(yīng);(3)在利用活性污泥去除污水中有機(jī)污染物后,應(yīng)該將污泥與水分離,并且回流到曝氣池中,將多余部分污泥排出,使曝氣池中活性污泥含量保持穩(wěn)定,以確保工藝裝置能夠持續(xù)運(yùn)行。
2.2 好氧活性污泥法的具體工藝
好氧活性污泥法的發(fā)明,是在1913年,發(fā)明者為英國(guó)的克拉克(Clark)和蓋奇(Gage),在城市污水處理中已經(jīng)有著漫長(zhǎng)的應(yīng)用史,其技術(shù)工藝在實(shí)踐過(guò)程中不斷改良,目前仍然采用的工藝方法有:(1)傳統(tǒng)活性污泥法。這是活性污泥法最早的應(yīng)用形式,采用了推流式曝氣池,廢水和回流污泥可從一端同步進(jìn)入池內(nèi),在曝氣池中充分混合,在二次沉淀池中泥水分離,大部分活性污泥回流到曝氣池中,而剩余污泥(包括失去活性的污泥)則從池底排出系統(tǒng);(2)SBR法。在短時(shí)間內(nèi),將污水注入反應(yīng)器中,待污水充滿反應(yīng)器,開(kāi)始曝氣,等污水中的大分子有機(jī)污染物被充分降解,達(dá)到排放要求時(shí),即可停止曝氣,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉淀,將上層清水排出,即可開(kāi)始下一個(gè)污水治理循環(huán);(3)AB法。AB法是一種超負(fù)荷活性污泥法,是在傳統(tǒng)的活性污泥法、高負(fù)荷活性污泥法的基礎(chǔ)上研發(fā)產(chǎn)生的,在處理效率及運(yùn)行穩(wěn)定性等方面,均得到了優(yōu)化,而且經(jīng)濟(jì)性強(qiáng),具有較高的工業(yè)推廣價(jià)值;(4)完全混合性污泥法。這一工藝方法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用率比較高,尤其是高濃度有機(jī)廢水處理中,在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,首先要讓曝氣池中的活性污泥和廢水充分混合,并且不斷循環(huán)流動(dòng),以增加二者的接觸面積,使廢水中的有機(jī)污染物充分降解,隨后利用F/M制進(jìn)行調(diào)整,使有機(jī)物降解達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),再采取泥水分離措施。
2.3 好氧活性污泥法應(yīng)用的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施
好氧活性污泥法在污水治理的應(yīng)用過(guò)程中,常常發(fā)生泥水分離困難、池面飄泥嚴(yán)重等問(wèn)題,影響到污水治理效果,這與絲狀細(xì)菌引起活性污泥表面的絲狀菌膠團(tuán)膨脹有關(guān)。要想解決上述問(wèn)題,可以采取幾點(diǎn)策略:(1)調(diào)整廢水的營(yíng)養(yǎng)配比,盡量保持曝氣池中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比例的穩(wěn)定性;(2)改變曝氣池的結(jié)構(gòu),改變活性污泥及污水進(jìn)入曝氣池的方式,防止活性污泥早期硝化;(3)嚴(yán)格控制有機(jī)負(fù)荷,使得BOD污泥負(fù)荷維持在0.2至0.36kg/kg.MISS.d??傊?,需針對(duì)好氧活性污泥法應(yīng)用的常見(jiàn)問(wèn)題采取有針對(duì)性的解決措施,從而提高好氧活性污泥法的應(yīng)用價(jià)值。
3 結(jié)語(yǔ)
目前,綠色環(huán)保已成為中國(guó)特色社會(huì)主義的主基調(diào)之一,但是由于工業(yè)的發(fā)展,廢水排放量不斷增長(zhǎng),而要想實(shí)現(xiàn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,只能夠加強(qiáng)污水治理。在這種情況下,我國(guó)污水處理行業(yè)迅速發(fā)展,污水處理廠數(shù)目迅速增加,而且其整體污水治理能力也在不斷增長(zhǎng),從污水治理業(yè)務(wù)發(fā)展、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理監(jiān)督機(jī)制等方面來(lái)看,目前我國(guó)污水處理行業(yè)已經(jīng)達(dá)到了發(fā)達(dá)國(guó)家的水準(zhǔn),但是在污水治理水平等質(zhì)量方面,仍需進(jìn)一步提升,而大力研發(fā)先進(jìn)的污水治理技術(shù),合理利用,則是進(jìn)一步提升污水治理水平的有效策略。
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