活性污泥概述

活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機物質和無機物質的總稱，1912年由英國的克拉克和蓋奇發現，活性污泥可分為好氧活性污泥和厭氧顆?；钚晕勰?，活性污泥主要用來處理污廢水?；钚晕勰喾ㄊ抢脩腋∩L的微生物絮體處理有機污水的一類好氧處理方法。

影響活性污泥性能的環境因素

（1）溶解氧

供氧是活性污泥法高效運行的重要條件，供氧多少一般用混合溶解氧的濃度控制。一般說，溶解氧濃度以不低于2MG/L為宜。

（2）水溫

好氧生物處理時，溫度多維持在15~25℃的廢水原有溫度范圍內，溫度再高時，氣味明顯，而低溫會降低BOD的去除速率。

（3）營養料

各種微生物體內含元素和需要的營養元素大體一致。細菌的化學組成實驗式為C5H7O2N，霉菌為C10H17O6N2原生動物為C7H14O3N，所以在培養微生物時，可按菌體的主要成分比例供給營養。微生物賴以生活的主要外界因素為碳和氮，通常稱為碳源和氮源。此外，還需要微量的鉀、鎂、鐵、微生物等。

碳源——異樣型微生物利用有機碳源，自養菌利用無機碳源。氮源——無機氮（NH3及NH4+）和有機氮（尿素、氮激酸、蛋白質等）。

（4）有毒物質

主要毒物有重金屬離子（如鋅、銅、鉛等）和一些非金屬化合物（如硫化物等）。油類物質數量亦應加以限制。

活性污泥的培訓與馴化

活性污泥的培養

對城市污水或與之類似的工業廢水，由于營養和菌種都已具備，可用其初步沉淀水調整BOD5至200~300MG/L后，在曝氣池內進行連續曝氣，一般在15~20℃下經一周左右就會出現活性污泥絮體，要及時適當地換水和排放剩余污泥，以補充營養和排除代謝產物。換水的方法分間斷換水和連續換水。

間斷換水——混合液在曝氣到開始出現活性污泥絮體后，即停止曝氣，靜止沉淀1~1.5H，排放約占總體積60~70%的上清夜，再補充生活污水或糞便水，繼續曝氣。當沉降比大于30%時，說明池中混合液污泥濃度已滿足要求。第一次換水后，應每天換水一次，這樣重復操作7~10D，便可達到活性污泥成熟。此時，污泥具有良好的凝聚和沉降性能，含有大量的菌胺團和纖毛蟲類原生動物，并可使BOD5去除率達95%左右。

連續換水——當池容積大采用間斷換水有困難時，可改用連續換水。即當池中出現活性污泥絮體后，可連續地向池內投加生活污水，并連續地出水和回流，其投加量可控制在池內每天換水一次的程度?；亓魑勰嗔靠刹捎眠M水量的50%。當溫水在15~20℃時，污泥經兩周左右即可培養成熟。

活性污泥的馴化

如果工業廢水的性質與生活污水相差很大時，用生活污水培養的活性污泥應用工業廢水進行馴化。馴化的方法是混合液中逐漸增加工業廢水的比例，直到達到滿負荷。

為了縮短培養和馴化的時間，可將兩個階段合并起來進行。就是在培養過程中，不斷地加入少量的工業廢水，使微生物在培養過程中逐漸適應新的環境。

活性污泥法運行中常見的問題

（1）污泥膨脹

廣義的講把活性污泥的凝聚性和沉降性惡化，以及處理水混濁的現象總稱為活性污泥的膨脹。也就是說，活性污泥的膨脹就是指污泥體積增大而密度下降的現象。

污泥膨脹上浮的原因很多，除了理化、生物及生化方面的原因外，還與運行管理和構筑物結構形式等有關。

解決污泥膨脹的方法因產生原因而異，概括起來就是預防和抑制。

預防就是加強管理，即使監測水質、曝氣池污泥沉降比、污泥植樹、溶解氧等，發現異常狀況，及時采取措施。污泥發生膨脹后，要針對發生膨脹的原因，采取相應的措施：當進水濃度達和出水水質差時，應加強曝氣，提高供氧量；加大排泥量，提高進水濃度，促進微生物新陳代謝過程，以新污泥置換老污泥；曝氣池中含碳高而使碳氮比失調時，投加含氮化合物。

（2）污泥的致密與減少

污泥體積指數減少會使污泥失去活性。引起污泥致密與減少的因素有：進水中有機懸浮物突然增多；環境條件惡化，有機物轉化率降低；有機物營養減少；污泥上浮而造成污泥流失等。

（3）泡沫問題

當廢水中含有合成洗滌劑及其他起泡物質時，就會在曝氣池表面形成大量泡沫。泡沫影響二沉池的沉淀效率，惡化出水水質，影響環境衛生。

抑制泡沫的措施有：在曝氣池上安裝噴灑管網，用壓力水噴灑，打破泡沫；定時投加除沫濟以破除泡沫。

活性污泥法運行中需要測定的主要項目

污泥——在標準活性污泥法里，以SVI=50~150為理想，達到200以上則認為污泥可能膨脹；

曝氣池混合液懸浮固體濃度MLSS或MLVSS——標準活性污泥法中，通常MLSS=1500~2000mg/L。

生物相的顯微鏡觀察——好的活性污泥在顯微鏡下看不到或很少看到分散在水中的細菌，看到的是一團團結構緊密的污泥塊；不太好的活性污泥，在顯微鏡下可以看到絲狀菌，亦可看到一團團污泥塊;很差的活性污泥，則絲狀菌很多；鞭毛蟲和游動型纖毛蟲只能在有大量細菌時才出現；固著型纖毛蟲（如鐘蟲），存在于有機物很少，BOD5在5~10mg/L左右的廢水中；輪蟲在水質十分穩定、溶解氧充分時才出現。

反映污泥營養的項目屬于污泥營養的測定項目有：BOD5；出水氨氮（至少1mg/l）；出水磷（至少1mg/l）;溶解氧

活性污泥處理工藝

（1）序批式活性污泥法

其工藝特點是將曝氣池和沉淀池合而為一，生化反應雖分批進行，基本工作周期可由進水、反應、沉淀、排水和閑置五個階段組成。

（2）生物吸附氧化法(AB法)

特點

(1)AB法屬于兩段活性污泥法范疇，但通常不設初沉池，以便充分利用活性污泥的吸附作用；

(2)A級和B級的污泥回流是截然分開的，因而在兩級中具有組成和功能均不相同的微生物種群；

(3)A級以極高負荷運行，其污泥負荷率從大于2.0kgBOD/(kgMLSS˙d)，水力停留時間為0.5h左右，對不同進水水質，A級可選擇以好氧或缺氧方式運行；

(4)B級則以低負荷運行，其污泥負荷率從小于0.3kgBOD/(kgMLSS˙d)。

（3）延時曝氣法

延時曝氣，又稱完全氧化活性污泥法，為長時間曝氣的活性污泥法。采用低負荷方式運行，去除率高，污泥量少。

（4）氧化溝

連續環式反應池通常簡稱為氧化溝，是活性污泥法的一種改型，屬延時曝氣的一種特殊形式。

（5）階段曝氣活性污泥法

階段曝氣法也稱為多點進水活性污泥法，它是普通活性污泥法的一個簡單的改進，可克服普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。

曝氣池容積同普通活性污泥法比較可以縮小30%左右，但其出水差于普通活性污泥法。

（6）漸減曝氣法

克服普通活性污泥法曝氣池中供氧、需氧不平衡另一個改進方法是將曝氣池的供氧沿活性污泥推進方向逐漸減少，這即為漸減曝氣法。

該工藝曝氣池中有機物濃度隨著向前推進不斷降低、污泥需氧量也不斷下降、曝氣量相應減少。

（7）吸附再生活性污泥法

吸附再生活性污泥法系根據廢水凈化的機理，污泥對有機污染物的初期高速吸附作用，將普通活性污泥法作相應改進發展而來。

特點：

回流污泥量比普通活性污泥法多，回流比一般在50%—100%左右；

吸附池和再生池的總容積比普通活性污泥法曝氣池小得多，空氣用量并不增加，因此減少了占地和降低了造價；

具有較強的調節平衡能力，以適應進水負荷的變化。

缺點是去除率較普通活性污泥法低，尤其是對溶解性有機物較多的工業廢水，處理效果不理想。

（8）完全混合活性污泥法

完全混合活性污泥法的流程和普通活性污泥法相同，但廢水和回流污泥進入曝氣池時，立即與池內原先存在的混合液充分混合。

(1)采用擴散空氣曝氣器的完全混合活性污泥法工藝流程；

(2)采用機械曝氣的完全混合活性污泥工藝流程；

(3)合建式圓形曝氣沉淀池。

優點

微生物的代謝速率甚高；

廢水水力停留時間往往較短，系統的負荷較高；

構筑物的占地較省。

缺點

導致出水水質較差；

較易發生絲狀菌過量生長的污泥膨脹等運行間題。

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