污水的生化處理是通過微生物處理污水中有機(jī)污染物的一種工藝,也稱為污水的生物處理。該工藝始于19世紀(jì)末,由于運(yùn)行費(fèi)用低,得到了廣泛應(yīng)用。在污水微生物處理過程中,微生物(細(xì)菌、真菌、原聲動物、后生動物等)進(jìn)行新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)就是污水中大量的污染物質(zhì)。微生物利用污染物質(zhì)進(jìn)行新陳代謝活動的過程也就是污染物質(zhì)被處理掉的過程。污水的生物處理利用自然界中廣泛分布的個(gè)體微小、代謝營養(yǎng)類型多樣、適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物的新陳代謝作用,對污水進(jìn)行凈化。污水生物處理方法是建立在環(huán)境自凈作用基礎(chǔ)上的人工強(qiáng)化技術(shù),其意義在于創(chuàng)造出有利于微生物生長繁殖的良好環(huán)境,增強(qiáng)微生物的增值,加速有機(jī)物的無機(jī)化,增進(jìn)污水的凈化過程。
一、生物處理基礎(chǔ)
根據(jù)參與代謝活動的微生物對溶解氧的需求不同,污水生物處理技術(shù)分為好氧生物處理、缺氧生物處理和厭氧生物處理。
1、好氧生物處理:是在水中存在溶解氧的條件下(即水中存在分子氧)進(jìn)行的生物處理過程;
2、缺氧生物處理:是在水中無分子氧存在,但存在如硝酸鹽等化合態(tài)氧存在的條件下進(jìn)行的生物處理過程。
3、溶解氧:溶解于水中的分子氧,單位為mg/L。當(dāng)水體被有機(jī)物污染后,好氧菌在有氧的條件下降解有機(jī)物,消耗水中溶解氧,當(dāng)溶解氧趨于零時(shí),厭氧菌就會大量繁殖,厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生臭氣,惡化環(huán)境。
4、活性污泥組成:活性污泥法的混合液靜置沉淀會分離出起主要凈化作用的活性污泥,,在顯微鏡下觀察這些褐色的絮狀污泥,可以見到大量的細(xì)菌、真菌、還有原生動物和后生動物等多種微生物群體,他們組成了一個(gè)*的生態(tài)系統(tǒng)。正是這些微生物群體(主要是細(xì)菌)以污水中的有機(jī)物為食料,進(jìn)行代謝和繁殖,才能降低了污水中有機(jī)物的含量,同時(shí)通過污泥絮體的生物絮凝和吸附,可去除污水中的呈懸浮或膠體狀態(tài)的其他物質(zhì)。
活性污泥組成可分為四部分:有活性的微生物(Ma);微生物自身氧化殘留物(Me);吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有機(jī)物(Mi);無機(jī)懸浮固體(Mii)。有活性的微生物主要由細(xì)菌、真菌組成,通常以菌膠團(tuán)的形式存在,呈游離狀態(tài)的較少。菌膠團(tuán)是由細(xì)菌分泌的多糖類物質(zhì)將細(xì)菌等包覆成的黏性團(tuán)塊,使細(xì)菌具有抵御外界不利因素的性能。游離狀態(tài)的細(xì)菌不易沉淀,而原生動物可以捕食這些游離細(xì)菌,這樣沉淀池的出水就會更清澈,因?yàn)樵鷦游镉欣谔岣叱鏊|(zhì),無極懸浮固體主要來自入流的污水,也包括細(xì)胞物質(zhì)中的一些無機(jī)物質(zhì)。
二、活性污泥法
工藝流程:需要處理的污水和回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池,成為混合液。曝氣系統(tǒng)沿著曝氣池注入壓縮空氣進(jìn)行曝氣,使污水和活性污泥充分混合接觸,并供給混合液足夠的溶解氧,在好氧狀態(tài)下,污水中的有機(jī)物被活性污泥中的微生物群體分解,然后混合液進(jìn)入二次沉淀池,在池中活性污泥與澄清水分離。在處理過程中,活性污泥不斷增長,有一部分剩余污泥通過剩余污泥排放系統(tǒng)從系統(tǒng)中排除,一部分通過污泥回流系統(tǒng)不斷回流到曝氣池,與進(jìn)入的污水混合;澄清水則溢流排放。