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污水处理活性污泥法的前世今生探秘

导读: 2017年7月,俞汉青教授做客南京大学环境学院名师讲堂,为南大学子回顾了活性污泥法的前世今生,小编转载以使读者以飨各位读者。

活性污泥法的诞生阶段

活性污泥法的研究工作最早可以追溯到十九世纪八十年代,英国化学家史密斯于1882年对污水进行曝气研究,发现在任何情况下对污水进行曝气都会将腐败延迟,而且在曝气的情况下更容易产生硝酸盐。1911年,美国劳伦斯试验站的Clark研究生活污水对水体生物的影响,发现随着污水投加量的增加,池内出现沉淀物,并且将沉淀物排出后水就变得清澈。随后Fowler到访劳伦斯试验站并观看了Clark的试验,这让Fowler真正意识到悬浮颗粒的重要性。

1914年Fowler让其学生Ardern和Lockett重复他在美国看到的实验。将污水装入瓶子曝气,花费了六周才完成硝化过程;随后将上清液排出,保留污泥继续加入污水曝气,硝化作用缩短至三周,继续重复操作直至消化过程缩短至24小时。

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Ardern和Lockett

活性污泥法的应用和推广

20世纪40年代,Gould、Hatfield等人开展了污泥曝气再生的研究;1947年,美国Austin污水厂面临着污水量急增的问题,原有活性污泥工艺难以完成处理任务,进行了吸附-再生工艺的中试及应用研究;1959年,Zablatsky等人明确提出了接触稳定( Contact stabilization)的概念。

1953年,荷兰公共卫生工程研究协会的Pasveer研究所提出了氧化沟工艺“帕斯维尔沟”,用于处理小区污水。

1914年, Arden和Lockett发明的活性污泥法最初采用充-排式操作,为SBR雏形。但因操作繁琐并未获得重视;20世纪70年代末,美国的Irvine和澳大利亚Goronszy重新开展了对序批式活性污泥法的研究后,人们才得以重新认识到SBR的优势。

1976年,德国Bohnke教授开发了AB工艺。该工艺在传统两段法的基础上进一步提高了第一段的污泥负荷,以高负荷、短泥龄的方式运行,而B段则与普通的活性污泥法相似。

深井曝气工艺源自于英国帝国化学工业公司利用甲醇作为原料来合成生产单细胞蛋白的研究,该研究需要极高的生物密度,为了解决溶解氧的问题,该公司设计了深井曝气装置。1949年,Okun开展了纯氧曝气应用于活性污泥系统的研究,1970年纯氧曝气才得到了商业化应用。

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活性污泥法的今天

厌氧氨氧化的发现——20世纪80年代末至90年代初,Deflt理工大学Kuenen教授指导的学生Mulder在运行一个三级反应器系统时,观察到第二级流化床反应器中氮“不明去向”的大量消失,用常规知识无法解释其实验现象。结合1977年奥地利理论化学家Broda的化学热力学预测,在国际上首次发现了anammox(厌氧氨氧化)现象,由Jetten为主开始进行相关的基础研究,并由van Loosdrecht拓展到工程应用领域。

好氧颗粒污泥的发现——日本学者Mishima & Nakamura利用连续流好氧升流式污泥床反应器第一次培养出了好氧颗粒污泥。

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活性污泥法一百周年纪念词(刘秋琳)

翻看史册,诞生百年的工艺并不少见,然而,历经百年却一直占据行业主导地位的,却屈指可数。在这里,活性污泥做到了。我们不禁要问:活性污泥法何以历经百年沧桑而不衰?“百年老字号”的传承背后,又意味着什么?

有人说,因为简单。简单设计,简单运行,即可完成污水处理基本功能。而简单意味着可靠,意味着可以普及。活性污泥法凭借其简单、粗放、混沌的特质,爆发出了强大的生命力和适应力。

有人说,师法自然。活性污泥法的诞生,便是带领人类突破禁锢,在自然里寻找到了污水处理事业咫尺之外的自由。而同时,他又是人类对于自然生态规律的一种自觉应用,师法自然,却不只是简单地模仿自然,而是将人的主观能动性对客观规律的反作用发挥的淋漓尽致。

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