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在活性污泥处理系统中,有机污染物从污水中被去除的过程就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程。在处理过程中,废水中的溶解性有机物通过细菌的细胞壁和细胞膜被细菌所吸收,固体和胶体的有机物先附着在细菌体外,由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质,再渗入细胞。细菌通过自身的生命活性,将一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物,而把另一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质,生长繁殖,产生更多的细菌。这个过程大概分为以下阶段:
1、初期吸附去除:微生物靠体外分泌的多糖类黏质层吸附污水中呈悬浮和胶体状态的有机污染物。
2、微生物的代谢:被摄入细胞体内的有机污染物在各种胞内酶的催化作用下,微生物对其进行代谢反应。
3、活性污泥的沉淀分离:使菌体从水中分离出来,多使用重力沉淀法。
生物膜发育形成而条件和时间序列大致为:
(1)存在着可用于聚居的固体表面;
(2)一种有机分子膜快速形成;
(3)聚结的细胞松散的附着;
(4)聚居的细菌牢固的附着;
(5)微生物群落形成,产生胞外聚合物;
(6)群落向上和向外扩展,形成规则和不规则结构;
(7)生物膜成熟,新的菌种进入生物膜并生长,有机和无机碎片被结合,并且溶液度形成,导致了生物膜空间的异相结构;
(8)生物膜可能被吞噬细菌的原生动物捕食;
(9)成熟的生物膜可以脱落,使这种循环交替的重复进行;
(10)形成一种群落。
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各个构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗.主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约.正确科学的选泵.让水泵工作在段是有效的手段.合理利用地形.减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法.定期对水泵进行维护.减少摩擦也可以降低电耗.
2.沉砂池
采用平流沉砂.避免采用需要动力设备的沉砂池.如平流沉砂池.采用重力排砂.避免使用机械排砂.这些措施都可大大节省能耗.
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低.主要能量消耗在排泥设备上.采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗.
4.生物处理
曝气系统的能耗相当大.对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新.新型的曝气设备虽然层出不穷.但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法.第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法.微孔曝气.曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施.在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区.用淹没式搅拌器混合的节能.生物除磷方案.这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗.如果算上混合用能.节能也达到12%.自动控制系统的应用于污水处理节能.曝气系统进行阶段曝气.溶解氧存在浓度梯度.既减少了能耗.又可以改善处理效果.减少污泥量.生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗.
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法.
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收.从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践.但能源危机之前一直不受重视.目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用.一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定.易于贮存.它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能.废热还可回收于消化污泥加热.因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题.比较沼气发电机和燃料电池两种利用形式.认为燃料电池能量利用率高.具有很好的发展前途.对消化气的zui大化利用是提高能效的主要方式.沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例.是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径.另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁.将固废与污水污泥一起焚烧.获得的电能用于处理厂的运转。
结构特点及工作原理
1、构组成:
①槽体 ②微气泡发生器 ③容器装置 ④配药装置⑤排泥槽 ⑥出水管
2、结构特点:由于槽体制造上的特点,它是以率的溶气机理,经分置的微气泡发生器,将原水、溶气水及药品(一切线旋流进入)得以快速结合、释放、絮凝、升浮、微气泡均匀、密度大,至槽体中上部时,升浮速度趋于稳定零速度,形成立体微循环状态,保证了微气泡与废水中的絮凝体充分接触、结合。不论在结合过程中或已经结合的絮凝物,都不会受外力而被破坏其结合,絮凝物浮层稳定。
3、工作原理:
配药装置:药品经流量计、溶解、过滤、胶板泵送(按一定的工艺配比)至气浮槽内微气泡发生器,同时原水及经溶气水(为减少处理负荷,溶气水可用原水)分别进入气泡发生器,经溶水器装置的相对稳定的压力作用,高密度的溶气水与药水、原水能快速释放压、升浮,保证了微气泡与废水中絮凝体充分接触结合,微气泡带动悬浮物上浮之中上部时形成了稳定的浮层,立体微循环也趋于稳定,悬浮物在结合过程中不易受外力破坏其结合,清水在立体微循环作用下,在槽体中下部澄清区周围储存,经清水排出口排走。当絮凝物在槽体上平面形成稳定的浮层,且逐渐升高到一定水平面时,自然从带倾斜的排泥槽排走,无需增加动力设备,当需定时排污时,关闭各出水(清水阀)阀,液位即可上升,浮层全部排除*。另外底部没有排污阀,沉淀底部的污物可定期排污。
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