活性污泥法是如何演变的?这3类是基本!
环保水圈 山少爷作品
活性污泥法作为水处理工艺中最常用的大杀器,是工艺设计师和运维工程师必须掌握的技能。经过几十年的发展,这门技能演变出了多种不同的模式, 各种模式的特征和应用条件各不相同,因此,有必要掌握这些杀器的“使用说明”及其相互间的关联。
本篇讲解前3种:传统活性污泥法、渐减曝气活性污泥法、分段进水活性污泥法。
01传统活性污泥法
这是活性污泥法的鼻祖,后面所有的形式都是以此为蓝本演变出来的,自然也就是最简单、最基本、最常用的一种。
其原理如下图,不做赘述,主要把握两个关键点:
1、混合夜在曝气池内呈现推流式,这个推流式光看概念不好懂,可以这么理解,就好比人排队过安检,人流不折返、不混乱,从前端到后端,混合夜在曝气池的所谓推流式就是这个样子;
2、曝气池内曝气口是均匀分布的,这个特征可以大概的认为,在曝气池各个位置的溶解氧是一致的。
除此之外,没有什么可说道的,处理过程就是污水排队进到曝气池,大部分有机物被活性污泥干掉,然后混合液在二沉池进行泥水分离,一部分污泥排放,一部分回流到曝气的进水端补充曝气池的活性污泥量。
而这两个关键点就决定了传统活性污泥法的优缺点。其中「优点」非常明显,就是「简单」,至于很多资料中所说的处理率高、处理效果好、适用于稳定程度较高的水等等,都是为了凑数的,写书的不真诚。
而「缺点」就是关键了,需要强调的是,缺点也是基于上述两个关键。
这里需要先强调一个道理,就是前面说过的活性污泥法是一门人类组织微生物吃屎的学问,这么说有点粗放,但是真实的微观世界就是如此,当然人类的屎(有机物等)就是微生物的食物。
污水排队进到曝气池,相当于食物接连投进装满嗷嗷等待吃屎(食)的曝气池,可以想象一下这个场景,食物(即有机物)进来,位于前端的微生物肯定是近水楼台先得月,这就会造成排队进来的污水,推流到后面的时候,屎(食物/有机物)就剩不下多少了,而真实的情况是屎(食物/有机物)的浓度从前端到后端逐渐减小,处在前端位置的吃得多,处在后端位置的吃得少。
又因为,微生物吃屎的过程是就着氧来吃的,吃多少就多少,所以,前端的区域消耗的氧就多,后端的区域消耗的氧就少,而前述关键点2讲到,供氧情况在全部区域是一样的,这就导致前端位置氧的利用率较高,而后端位置氧的利用率较低,也就意味着后端位置有一部分氧是被浪费掉的。
为了优化这个缺点,就出现了另外两种优化版的活性污泥法——渐减曝气活性污泥法、分段进水活性污泥法,这两种变式有一个共同的宗旨,那就是提高氧利用率。
02渐减曝气活性污泥法
渐减曝气活性污泥法是通过改变传统法曝气池均匀曝气的方式,使供氧速率如需氧速率一样沿池长逐步递减变化,也就是针对不同位置需氧量的不同供氧,需要多少给多少,如下图所示。
03分段进水活性污泥法
传统活性污泥法的问题在于供养率和需氧率不平衡,针对这个不平衡,渐减曝气活性污泥法的改良思路是调整供养率,让供养率匹配需氧率,而分段进水活性污泥法的改良思路是调整需氧量,让需氧量在各个位置都是一样的。
做法就是把一段进水调整成沿着池长方向分段供水,如此,各个地方进来的屎(食)量是一样的,需要量也就是一样的,这样就避免了氧气的供需不平衡。