尹 琦
(上海同濟建設科技股份有限公司,上海 200092)
近年來,隨著社會的不斷發(fā)展和進步,產(chǎn)生出了越來越多的生活污水和工業(yè)污水。為了保護大自然的生態(tài)環(huán)境和人們的居住環(huán)境,在污水排放之前就需要對其進行處理。對污水進行處理的方法也很多,其中活性污泥法在近些年得到了廣泛的應用,活性污泥法對污水進行處理的過程中不會產(chǎn)生其他的污染物,而且它對于污水中的有機物和懸浮固體的去除率極高,很適合處理水質(zhì)要求較高而且水質(zhì)較為穩(wěn)定的污水。
活性污泥是一種包含了細菌、真菌、原生動物等微生物,以及金屬氫氧化物的污泥狀褐色絮凝物[1]?;钚晕勰嗍窃谖鬯幚磉^程中,將污水中的有機物作為培養(yǎng)基,然后在充氧的條件下,將各種微生物群體進行匯合連續(xù)培養(yǎng),從而得到的。污泥中含有大量的細菌,它們可以將污水中的有機物進行凝聚、吸附和氧化分解。活性污泥法就是利用污水中懸浮的活性污泥,在有利于其中微生物生長的條件下和污水進行大面積的接觸,從而通過污泥中含有的多種微生物,將污水中的有機物進行吸附和氧化分解,從而使污水得到凈化的一種方法?;钚晕勰喾ㄐ枰臉嬛锞褪瞧貧獬睾投纬恋沓亍?/p>
在污水處理過程中,首先將污水和回流活性污泥一起投放在曝氣池中,將污水和活性污泥進行充分的接觸形成懸浮的混合液,再往曝氣池中注入大量的壓縮空氣,使污水和活性污泥得到充分的混合,并且給污泥中的微生物提供充分的溶解氧,使其得到大量的繁殖,再通過這些繁殖起來的微生物將溶解在污水中的有機物分解,然后將混合液排入到二次沉淀池,使活性污泥和水進行分離,分離出來的活性污泥可以再次回流進入到曝氣池,繼續(xù)進行污水的凈化工作,分離出來的水就可以進行正常的排放。
使用活性污泥法進行水中有機物去除的時候,可以將起凈化過程分為三個階段。第一階段就是微生物的吸附過程,當把活性污泥和污水進行混合之后,在很短的時間內(nèi)就會有大量的有機物被去除,這一階段主要就是因為污泥的吸附作用,污泥在污水和污水的接觸面積很大,而且污泥的表面上含有多糖類的粘質(zhì)層,就可以快速地將污水中懸浮的物質(zhì)和膠體物質(zhì)進行吸附去除。第二階段就是氧化階段,在曝氣池中將大量的空氣注入到池水中,微生物可以將一部分吸附的有機物氧化分解從而獲取能量,使微生物得到大量的繁殖。第三個階段就是絮凝沉降階段,污泥中的微生物將污水中有機物進行生物降解之后,一部分氧化分解成了二氧化碳和水,另外的一部分合成細胞物質(zhì)形成菌體。因此,在后續(xù)的處理過程中,需要將形成的菌體有機物從混合液中分離出去,這樣才能使污水得到徹底的凈化。目前針對菌體和水的分離使用最廣泛的方法就是重力沉淀法,即菌體先形成比較中的絮凝體,在進行凝聚沉降,從而將菌體和水分離。
傳統(tǒng)的活性污泥法會將污水和回流污泥從曝氣池的一端流入,然后從另外一端流出,使有機物的吸附階段和氧化分解階段統(tǒng)一在池子中連續(xù)地進行,污水中有機物的濃度隨著曝氣池長度的增加逐漸地降低,需氧量也慢慢地減少,傳統(tǒng)的活性污泥法處理效果好,而且適用于對處理要求高的且水質(zhì)較為穩(wěn)定的污水[2]。但是在處理的過程中也存在一定的缺陷,它的抗沖擊負荷能力較低,進水水質(zhì)的變化會對活性污泥產(chǎn)生嚴重影響,而且對于供應的氧氣不能充分地進行利用,造成了嚴重的動力損耗,且需要曝光池有著較長的長度,造成了曝氣池的占地面積大。
這個方法主要就是對傳統(tǒng)活性污泥法中氧氣不能充分利用這一點進行了改進,污水不是通過曝氣池的一段排入,而是沿著曝氣池邊緣多點的進行排入,這樣會使有機物在曝氣池中的分布比較均勻?;钚晕勰嘣诔刂械姆植家矔容^均勻,使輸入的氧氣得到更好地利用,不會造成輸入氧氣的浪費。同時運用這種方法會使曝氣池流出的混合液中活性污泥濃度較低,對于二次沉淀池的運行也更加有利。
吸附再生法主要就是利用活性污泥強大的吸附能力。它的曝氣池跟傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池相比會有兩個不同的點:第一就是它會將污水的吸附過程和氧化分解過程放置在兩個曝氣池中進行或者在同一個池子中將其進行分開處理,而且會將二次沉淀池修建在個池子之間。第二點就是污泥的會流量會很大,能夠達到50%~100%。這樣就會使曝氣池中污泥的平均濃度大,可以吸附更多的有機物。吸附再生法的優(yōu)點之一就是抗沖擊負荷能力較強,因為吸附再生活性污泥法的污泥回流量很大,由此對曝氣池中的污泥具有一定的調(diào)節(jié)能力。大量的污泥集中在沉淀池中,這樣當吸附池中的活性污泥受到破壞之后,可以及時地將沉淀池中的污泥補充到吸附池中。但是吸附再生法也有著一定的缺點,它將吸附過程和氧化分解過程進行了分開,這樣污水進行吸附的時間會比較短,對于污水的處理效率會比較低,同時因為污泥的回流量大,需要更大容量的回流泵,在一定的程度上增加了運行維持的費用。
使用活性污泥法進行污水處理是全世界使用最廣泛的一種方法,而且大部分都是采用的傳統(tǒng)污泥法或者逐步曝氣法進行污水的處理。目前新建的一系列城市污水處理廠也在使用這兩種方法,美國建設好的活性污泥法城市污水處理廠有著22 600座,其他的國家也在不斷地對其進行研究和建設[3]。使用活性污泥法對城市產(chǎn)生的工業(yè)污水和生活進行處理不僅會使污水得到更加有效的處理,而且不會產(chǎn)生其他對環(huán)境有害的物質(zhì),它是一種十分安全和有效的污水處理方法。目前我國城市污水處理廠的主體的工藝還是傳統(tǒng)的活性污泥法,并且隨著社會的發(fā)展,污水處理廠的規(guī)模和數(shù)量在不斷地增加。尤其是在北方等寒冷的地區(qū),由于常年氣溫較低,這些城市進行污水處理的時候不能使用生物濾池等不耐寒的生物處理系統(tǒng)。但是活性污泥里面含有的微生物可以適應寒冷的天氣,可以正常地進行污水處理工作。將活性污泥在環(huán)境工程中進行大量的應用,不僅可以將污水中的有機物進行有效地去除,而且通過沉淀池的后期分離作用,還能將活性污泥進行重復的利用,降低了污水處理工作的成本,并且處理速度和效率極高。
活性污泥法是目前應用最為廣泛的一種城市污水處理方法,它的運行方式靈活且工作效率高,同時對于活性污泥可以重復地進行利用,并且不會造成其他的二次污染。在今后的發(fā)展過程中,污水處理工廠應該對活性污泥法進行不斷的改革和創(chuàng)新,將傳統(tǒng)活性污泥法中的問題進行解決,提高污泥處理法的處理效率和質(zhì)量,使它得到更加廣泛的應用,同時擴大污水處理的規(guī)模和處理污水的能力,由此來滿足當今社會對于污水處理的高需求。確保城市污水得到良好的處理,不會對大自然的環(huán)境造成不良的影響和破壞。