初識活性污泥主要把握好以下4點內(nèi)容
01
微生物和活性污泥是一回事兒不?
這兩個概念有一定相似性、重合性,但又不盡相同。
微生物我們前面講過了,就是肉眼不可見的微小生命體;而活性污泥是微生物和其棲息場所的統(tǒng)稱。
工程中主要關(guān)注活性污泥的兩個特性:一是的微生物的生存狀態(tài),即吃屎的食欲和增殖速率;二是活性污泥整體的物理狀態(tài),如沉降性能等,就這么回事兒。
02
活性污泥工藝的4個主要組成
前面已經(jīng)知道了,生化法就是人類組織微生物吃屎的學(xué)問,如何組織?一方面是搞清其習(xí)性、癖好,另一方面是要把工藝的實體做出來,也就是吃屎的地兒,專業(yè)術(shù)語叫反應(yīng)器,但事實上跟你家腌菜的缸一回事兒。
活性污泥法這類工藝的主要實體構(gòu)成有反應(yīng)池、曝氣系統(tǒng)、沉淀池、剩余污泥處理系統(tǒng)4個。
反應(yīng)池:也是微生物吃屎的地方,好比人吃飯的餐館。在這個池子里面,帶有屎的污水會源源不斷的進(jìn)來,然后被嗷嗷待哺的微生物吃掉。
大致就這么回事兒,實際操作中是有講究的,比如要讓活性污泥和帶屎的污水充分地混合在一起,再比如有多少微生物配給多少屎(也就是所謂的食微比),如此等等,后面細(xì)細(xì)說道。
曝氣系統(tǒng):通過前面的文章我們知道了,活性污泥法主要利用的是好氧微生物。也就是說他們吃屎的過程必須就著氧氣吃。這就要求反應(yīng)池不斷地充入氧氣,充氣的設(shè)備、管道、閥門就是曝氣系統(tǒng)。
沉淀池:污水剛進(jìn)入反應(yīng)池的時候,池子里面有水、溶在水里的“屎”、和微生物,屎被吃完(一般會吃掉80%-90%)之后,就剩下水和微生物了,這個時候要把攜帶者微生物的活性污泥分離出去,才能得到干凈(這是相對而言,還需后面工藝進(jìn)一步處理)的水,完成分離這個步驟的就是沉淀池。
剩余污泥處理系統(tǒng):微生物的生活比較簡單,主要做三件事,吃屎、生長和繁殖,吃多了就會生長,就會繁殖。從物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度看,可以粗暴的認(rèn)為微生物是屎變的。如果條件允許,微生物會永無止境地發(fā)展下去,可以想見,這也是一件恐怖的事情。在工程實踐中,我們會定期的將多余的污泥清理掉,其中詳細(xì)的原因和相關(guān)問題我們后面細(xì)講。
03
活性污泥法是一類處理方法
前面我們講了,生化法分為兩個流派,即好氧法和厭氧法。其中,好氧法根據(jù)微生物在池子里面的附著狀態(tài)分為活性污泥法和生物膜法。
如何區(qū)分這兩類?書上又講深了,說得晦澀難懂。
事實上,這和養(yǎng)豬、養(yǎng)羊、養(yǎng)雞是一個道理,活性污泥法是散養(yǎng),微生物三五成群地自由分布在水池里,生物膜法是圈養(yǎng),需要在水池里為微生物建起均勻分布的圈舍,即填料,就這么回事兒。
兩類好氧法都是指一類方法,如活性污泥法包含傳統(tǒng)活性污泥工藝、AB工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等。
這些工藝如何來的?再回到“如何讓微生物更快、更高、更強(qiáng)地吃屎”的宗旨上來,也是是聰明的人類在這一宗旨下發(fā)明出來的。針對這些工藝后面逐一展開講,今天先搞清共性的、基礎(chǔ)的東西。
04
活性污泥法運(yùn)行的條件
“使活性污泥法穩(wěn)定運(yùn)行”也就是“讓微生物能開開心心、食欲良好地吃屎”,主要需要做好以下幾方面工作:
1、屎夠吃,要穩(wěn)定供應(yīng),忽多忽少容易吃壞肚子,里面的元素要均衡(BOD5:N:P=100:5:1);
2、氧氣要足,畢竟這是這類吃法的關(guān)鍵;
3、環(huán)境要適宜,具體要求,見:
活性污泥生存的7大關(guān)鍵環(huán)境要素
微生物在“吃”的過程中對環(huán)境的要求。
為什么要講這一點?道理和人一個樣,微生物在池子里面吃屎和人在餐館吃飯是一個道理,餐館老板看客戶和運(yùn)維工程師看微生物的心理是一樣的,都希望吃快些、吃多些,最好是沒有忌口,上啥吃啥,有啥吃啥。
但是,要想做到這個效果必須先要保證“吃”東西的地要衛(wèi)生,不能有毒,溫度要正好、不能太熱也不能太冷,如此等等,下面展開講。
01
溫 度
微生物是人類的好朋友,形影不離的好朋友。跟人一樣,大多數(shù)微生物生長的適宜溫度大約為20-40℃。
就像人在燥熱或酷寒的環(huán)境不想吃飯一樣,高溫或者低溫都會嚴(yán)重影響微生物吃屎的心情。
高溫和低溫對微生物的影響又是不同的,低溫中微生物吃屎的欲望會停滯,但是命能保持個大半年,而在高溫中,沒一會兒(幾十分鐘)就得死球。因此,低溫用來保藏菌種,高溫用來滅菌。
當(dāng)然,也有一些菌中極品不怕熱,能扛,上限溫度可達(dá)100℃,高溫厭氧使用的就是一類適宜溫度在50—60℃的菌種。
這就是生化工藝運(yùn)維過程中要控制溫度的原因,生命皆如此。
02
酸 堿 度(pH)
酸堿度是一個化學(xué)概念,我們暫不細(xì)究,先有個感性的認(rèn)識,還是類比生活中的物品,其中“酸”和醋酸、碳酸中的酸是一個道理,“堿”和我們蒸饅頭用的堿一個道理,包括飲料中的蘇打水。
這些都是我們生活飲食的必需品,但是可以發(fā)現(xiàn),這些東西里面酸、堿的含量都是微量的、少量的,同時這些東西也不能長時間大量食用,要保持適中的“度”才好,這個度跟微生物所在的水池子里面的酸堿度是一個道理,酸過量或者堿過量都不適宜生存,大多數(shù)微生物適宜的pH范圍是6-9。
另外,酸和堿可以互相中和,而工業(yè)廢水是酸堿度較為明顯的一類水,這類水在處理的時候就要先進(jìn)行中和。
03
氧 化 還 原 電 位(Eh)
這又是一個專業(yè)術(shù)語,是衡量溶液或土壤氧化性或還原性強(qiáng)弱的指標(biāo)。簡單來講,就是目標(biāo)環(huán)境中是氧化性物質(zhì)占主導(dǎo)還是還原性物質(zhì)占主導(dǎo),氧化性物質(zhì)主導(dǎo)則Eh值大(正值),還原性物質(zhì)占主導(dǎo)則Eh值?。ㄘ?fù)值)。
這就可以和我們之前的講過的好氧/厭氧關(guān)聯(lián)起來了,好氧微生物需氧氣,意味著Eh值高,一般要求0.3~0.4V,厭氧微生物則要求Eh在0.1V以下,堿性微生物自然是兩種情況:Eh值大于0.1V進(jìn)行好氧呼吸,Eh值小于0.1V進(jìn)行厭氧呼吸。工程中,活性污泥法等好氧系統(tǒng)的Eh值常在0.2~0.6V,厭氧系統(tǒng)的Eh值則在-0.2~-0.1。
可見這項指標(biāo)一般都是針對氧氣含量的。
04
濕 度
(霉菌喜好溫?zé)岢睗竦沫h(huán)境,一旦氣溫、濕度等條件適宜,就會大量繁殖。)
任何生命體都要保持一定的水分,同時要求環(huán)境的干濕度在適宜的范圍內(nèi)。有的生物要一直泡在水里,有的生物則生在沙漠,人則生在自己認(rèn)為的干濕適宜的環(huán)境。再比如,北方人不習(xí)慣南方的氣候,南方人不習(xí)慣北方的氣候。
而微生物也有自己的適宜范圍,一般微生物在干燥的環(huán)境中是不能生存的,水處理的環(huán)境是水體,不存在干燥的情況,所以濕度的因素我們不考慮。
05
滲 透 壓 這又是一個專業(yè)術(shù)語,我們沒必要細(xì)究原理,舉一個生活中的例子形成感性認(rèn)識,很多人喜歡嗑瓜子,咸味兒的瓜子嗑多了,嘴唇里面會變得皺巴,這就是滲透壓的原理——咸味兒的瓜子含鹽,吃瓜子的過程鹽會溶于唾液,形成高濃度鹽溶液,進(jìn)而形成高滲透壓,將嘴唇中的水分吸入高濃度的唾液中,然后嘴唇就皺巴了。 當(dāng)我們討論微生物的時候,把微生物當(dāng)成嘴唇、把所處的水體看成唾液就可以了。試想如果在生化池中不斷加鹽,后果肯定是微生物不斷的皺巴下去,甚至死亡。 而反過來,如果生化池中一點鹽不含,完全是純凈水會怎樣?還是回到吃瓜子上來,瓜子吃久了,人的直覺會對皺巴作出反應(yīng),人會想喝水,喝水后會發(fā)現(xiàn),皺巴的嘴唇又回到Q彈的狀態(tài)了。原因是喝水的時候,皺巴的嘴唇內(nèi)部的液體的濃度是高于喝入的水的,這個時候嘴唇內(nèi)部會形成高滲透壓吸水,最終回到Q彈的狀態(tài)。 實際操作中,這種情況也會遇到,比如培養(yǎng)微生物時會用生理鹽水(0.85%),否則微生物容易脹破。 綜上,我們就知道生化池要保持滲透壓的原因了。 06 光 照 及 輻 射 微生物社會是典型的“黑社會”,除了光合菌,一般都見不了光,尤其是日光中的紫外線。一般情況下,生化池不需要防光照。而這一特性的應(yīng)用主要在于殺菌,比如自來水廠的紫外線滅菌。 這里插一句,我們研究微生物的習(xí)性,無非兩方面的目的,一是養(yǎng),在需要的時候;二是殺,在不需要的時候。這對人也是有啟發(fā)的,人在江湖要隱藏自己的一些致命特點,以免災(zāi)禍。此刻是不是感受到這門學(xué)問的博大精深了。 07 化學(xué)藥劑 這一點前面已經(jīng)提到了,就跟人吃的、喝的、吸的東西要求無毒、衛(wèi)生是一個道理。能把微生物搞死的化學(xué)藥劑主要包括重金屬及其化合物(Hg、Ag、Cu等)、有機(jī)化合物(甲醛等)、鹵族元素及其化合物(碘、氯極其化合物)、氧化劑(高錳酸鉀等)、表面活性劑、染料等。 死泥現(xiàn)象很多時候都是被藥死的。