泥法
第1节基本概念
一、活性污泥
二、活性污泥法的基本流程
三、活性污泥降解污水中有机物的过程
一、活性污泥
1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现，对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦（Arden）和洛开脱（Lockgtt）对这一现象进行了研究。曝气试验是在瓶中进行的，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们偶然发现，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥时，处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。随后，他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒去上层净化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。这个试验的工艺化便是于1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂。
在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物（主要是细菌）以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。
二、活性污泥法的基本流程
活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成，见(图6-1)。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充人空气，空气中的氧溶人污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流人沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放环境前应进行处理，防止污染环境。
有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这样沉淀池的出水就会更清彻，因而原生动物有利于出水水质的提高。
三、活性污泥降解污水中有机物的过程
活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时，吸附阶段很短，一般在15～45min左右，而稳定阶段较长。
在活性污泥的曝气过程中，废水中有机物的变化包括两个阶段：吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是废水中的有机物转移到活性污泥上去；在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上去的有机物为微生物所利用。吸附量的大小，主要取决于有机物的状态，若废水中的有机物处于悬浮和胶体状态的相对量大时，则吸附量也大。
分析中没有考虑微生物的内源呼吸。微生物的内源呼吸也消耗氧，特别是微生物的浓度比较高时，这部分耗氧量还比较大，不能忽略。因而上面的结论是概略的，主要目的是说明活性污泥过程中的有机物吸附稳定过程。
第2节气体传递原理和曝气池
一、活性污泥法基本要素
二、曝气设备
三、曝气池池型
一、活性污泥法基本要素
构成活性污泥法有三个基本要素，一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能发挥氧化分解作用。作为一个有效的处理工艺，还必须使微生物，有机物和氧充分接触，只有密切的接触，才能相互作用。因而在充氧的同时，必须使混合液悬浮固体处于悬浮状态。充氧和混合是通过曝气设备来实现。
曝气的好坏决定了活性污泥法的能耗和处理的效果。要达到好的效果，曝气设备的选择还必须和曝气池的构造相配合。因而本节重点讨论气体传递原理，通常的曝气设备和曝气池的构造等问题。
二、曝气设备
曝气设备主要分为鼓风曝气和机械曝气。
I.鼓风曝气
的扩散器组成。鼓风机供应一定的风量，风量要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液悬浮固体呈悬浮状态；风压则要满足克服管道系统和扩散器的摩阻损耗以及扩散器上部的静水压；空气净化器的目的是改善整个曝气系统的运行状态和防止扩散器阻塞。
扩散器是整个鼓风曝气系统的关键部件，它的作用是将空气分散成空气泡，增大空气和混合液之间的接触界面，把空气中的氧溶解于水中。根据分散气泡的大小，扩散器又可分成几种类型：
（1）小气泡扩散器典型的是由微孔材料（陶瓷、砂砾，塑料）制成的扩散板或扩散管。气泡直径可达1.5mm以下。
（2）中气泡扩散器常用穿孔管和莎纶管。穿孔管的孔眼直径为2～3mm，孔口的气体流速不小于10m/s，以防堵塞。国外用莎纶管。莎纶是一种合成纤维。莎纶管以多孔金属管为骨架，管外缠绕莎纶绳。金属管上开了许多小孔，压缩空气从小孔逸出后，从绳缝中以气泡的形式挤入混合液。空气之所以能从绳缝中挤出，是由于莎纶富有弹性。
（3）大气泡扩散器常用竖管，气泡直径为15mm左右。
（4）微气泡扩散器这是近几年内新发展的扩散器，气泡直径在100um左右。射流曝气器属于微气泡曝气器，它通过混合液的高速射流，将鼓风机引入的空气切割粉碎为微气泡，使混合液和微气泡充分混合和接触，促进了氧的传递，提高了反应速率。也可设计成负压自吸式的射流器，这样可以省掉鼓风机，避免鼓风机引起的噪声。（图6-逻辑推理式2）是上面几种扩散器的简图。
通常扩散器的气泡愈大，氧的传递速率愈低，然而它的优点是堵塞的可能性小，空气的净化要求也低，养护管理比较方便。微小气泡扩散器由于氧的传递速率高，反应时间短，曝气池的容积可以缩小。因而选择何种扩散器要因地制宜。
扩散器一般布臵在曝气池的一侧和池底，以便形成旋流，增加气泡和混合液的接触时间，有利于氧的传递，同时使混合液中的悬浮固体呈悬浮状态。
扩散器的构造形式很多，布臵形式多样，但基本原理是一样的。读者可参考产品说明书和设计手册。
鼓风曝气用鼓风机供应压缩空气，常用罗茨鼓风机和离心式鼓风机。罗茨鼓风机适用于中小型污水厂，但噪声大，必须采取消音、隔音措施；离心式鼓风机噪声小，且效率高，适用于大中型污水厂，但国内产品规格还不多。
2.机械曝气
鼓风曝气是水下曝气，机械曝气则是表面曝气。机械曝气是用安装于曝气池表面的表面曝气机来实现的。表面曝气机分竖式和卧式两类。
（1）竖式曝气机这类表曝机的转动轴与水面垂直，装有叶轮，当叶轮转动时，使曝气池表面产生水跃，把大量的混合液水滴和膜状水抛向空气中，然后挟带空气形成水气混合物回到曝气池中，由于气水接触界面大，从而使空气中的氧很快溶入水中。随着曝气机的不断转动，表面水层不断更新，氧气不断地溶人，同时池底含氧量小的混合液向上环流和表面充氧区发生交换，从而提高了整个曝气池混合液的溶解氧含量。因为池液的流动状态同池形有密切的关系，故曝气的效率不仅决定于曝气机的性能，还同曝气池的池形有密切关系。
表曝机叶轮的淹没深度一般在10～100mm，可以调节。淹没深度大时提升水量大，但所需功率亦会增大，叶轮转速一般为20～100r/min，因而电机需通过齿轮箱变速，同时可以进行二挡和三挡调速，以适应进水水量和水质的变化。我国目前应用的这类表曝机有泵型，倒伞型和平板型，见（图6-4）。其中泵型表曝机已有系列产品。
2）卧式曝气刷这类曝气机的转动轴与水面平行，主要用于氧化沟。在垂直于转动轴的方向装有不锈钢丝（转刷）或板条，用电机带动，转速在50～70r/min，淹没深度为（1/3～1/4）转刷直径。转动时，钢丝或板条把大量液滴抛向空中，并使液面剧烈波动，促进氧的溶解；同时推动混合液在池内回流，促进溶解氧的扩散。见（图6-5）。
3.曝气设备性能指标
比较各种曝气设备性能的主要指标有：一是氧转移率，单位为mg/L.h;二是充氧能力（或动力效率）即每消耗1kW〃h动力能传递到水中的氧量（或氧传递速率），单位为kgq/kwh；三是氧利用率，通过鼓风曝气系统转移到混合液中的氧量占总供氧的百分比，单位为%。机械曝气无法计量总供氧量，因而不能计算氧利用率。
三、曝气池池型
曝气池实质上是一个反应器，它的池型和所需的反应器的水力特征密切相关。主要分为推流式和完全混合式以及二池结合型三大类。曝气设备的选用及其布臵又必须和池型及水力要求相配合。
1.推流曝气池
（1）平面布臵推流曝气池的长宽比一般为5～10。为了便于布臵，长池可以两折或多折，污水从一端进，另一端出。进水方式不限；出水都用溢流堰。
推流曝气池一般采用鼓风曝气。
（2）横断面布臵推流曝气池的池宽和有效水深之比一般为1～2。有效水深最小为3m，最大为9m。根据横断面上的水流情况，又可分为平移推流和旋转推流。
平移推流是曝气池底铺满扩散器，池中的水流只有沿池长方向的流动。这种池型的横断面宽深比可以大些，见（图6-6）
旋转推流是在这种曝气池中，扩散器装于横断面的一侧。由于气泡形成的密度差，池水产生旋流。池中的水沿池长方向流动外，还有侧向旋流，形成了旋转推流，见（图6-7）。
2.完全混合曝气池
完全混合曝气池的池型可以为圆型也可以为方型或矩型。曝气设备可采用表面曝气机，臵于池的表层中心，污水进入池的底部中心。污水一进池，在表面曝气机的搅拌下，立即和全池混合，水质均匀，不象推流那样前后段有明显的区别。完全混合曝气池可以和沉淀池分建和合建，因此可以分为分建式和合建式。
（1）分建式表面曝气机的充氧和混合性能同池型关系密切，因而表面曝气机的选用应和池型配合，以达到好的效果。当采用泵型叶轮，线速度在4～5m/s 时，曝气池的直径与叶轮的直径之比宜为 4.5～7.5，水深与叶轮的直径比宜为2.5～4.5。当采用倒伞型和平板型叶轮时，叶轮直径与曝气池的直径之比宜为1/3～1/5。分建式虽然不如合建式用地紧凑，且需专设的污泥回流设备，但运行上便于调节控制。
（2）合建式合建式表面曝气池，我国定名为曝气沉淀池，国外称为加速曝气池。这种池型在我国曾一度流行，因为结构紧凑，沉淀池与曝气池合建于一个圆型池中，沉淀池设于外环，与中间的曝气池底有回流污泥缝相通，靠表曝机造成的水位差使回流污泥循环。为了使回流污泥缝不堵塞，缝隙较大，但这样又使回流污泥流量过大，通常达进水量的100%以上，有的竟达500%。由于曝气池和沉淀池合建于一个构筑物，难于分别控制和调节，运行不灵活，出水水质难于保证，国外已趋淘汰。合建式也可做成矩型。
3.两种池型的结合
在推流曝气池中，也可以用多个表曝机充氧和搅拌，对于每一个表曝机所影响的范围内，则为完全混合，而对全池而言，又近似推流，此时相邻的表曝机旋转方向应相反，否则两机间的水流会互相冲突，见（图6-8）。也可用横向挡板在机与机之间隔开，避免互相干扰，见（图6-9）。这种池型各池可以独立，就成为完全混合；也可以各池串联，成为近似推流，运行灵活。
为了曝气池投产时驯化活性污泥，各类曝气池在设计时，都应在池深1/2处留排液管。
第3节活性污泥法的发展和演变
传统的活性污泥法或称普通活性污泥法，经不断发展，已有多种运行方式。
1.渐减曝气
在推流式的传统曝气池中，混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。因此等距离均量地布臵扩散器是不合理的。实际情况是：前半段氧远远不够，后半段供氧超过需要。渐减曝气的目的就是合理的布臵扩散器，使布气沿程变化，而总的空气用量不变，这样可以提高处理效率。
2.分步曝气
在30年代，纽约市污水厂的曝气池空气量供应不足，厂总工程师把入流的一部分从池端引到池的中部分点进水，见(图6-10)，解决了问题。使同样的空气量，同样的池子，得到了较高的处理效率。
3.完全混合法
美国1950年以前建造的曝气池全是狭长的条形池，按推流设计。由于前段需氧量很大，因而通过渐减曝气池来解决。但是，一般池子只有中段（约全长的1/3处）需氧速率与氧传递速率配合的比较好一些，见(图6-11)。在池的前段，因食料多，微生物的生长率高，需氧率也就很大，因而即使渐减曝气也不能根本解决问题，实际的需氧速率受供氧速率控制和制约。图中需氧和供氧率之间池前后两块面积应相等。
这样的供氧和需氧情况，当受到冲击负荷时，前段阴影面积扩大，后段阴影面积缩小，严重时，后段面积全部消失，出现全池缺氧情况。
从上面二种运行方式看，传统活性污泥法的重要矛盾是供氧和需氧的矛盾，为了解决这个矛盾，渐减曝气是通过布气的方法来改善，分步曝气则是通过进水分配的均匀性上来改善。
为了根本上改善长条形池子中混合液不均匀的状态，在分步曝气的基础上，进一步大大增加进水点，同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合，它就是完全混合的概念，见(图6-12)。在完全混合法的曝气池中，需氧速率和供氧速率的矛盾在全池得到了平衡，因而完全混合法有如下特征：
①池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生活环境也基本相同；
②人流出现冲击负荷时，池液的组成变化也较小，因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是象推流中仅仅由部分回流污泥来承担。因而完全混合池从某种意义上来讲，是一个大的缓冲器和均和池。它不仅能缓和有机负荷的冲击，也减少有毒物质的影响，在工业污水的处理中有一定优点；
③池液里各个部分的需氧率比较均匀。
为适应完全混和的需要，机械曝气的圆形池子也得到了发展。机械曝气器很象搅拌机，而圆形池子便于完全混合。
4.浅层曝气
1953年，派斯维尔（Pasveer）曾计算并测定氧在10℃静止水中的传递特性，如图14-25所示。他发现了气泡形成和破裂瞬间的氧传递速率最大的特点。在水的浅层处用大量空气进行曝气，就可获得较高的氧传递速率。为了使液流保持一定的环流速率，将空气扩散器分布在曝气池相当部分的宽度上，并设一条纵墙，将水池分为二部分，迫使曝气时液体形成环流。
根据联邦德国埃姆歇实验站的测定结果，深度与单位能量吸氧率的关系见(图6-13)。因而扩散器的深度放臵在水面以下0.6～0.8m范围为宜，此时与常规深度的曝气池相比，可以节省动力费用。此外，由于风压减小，风量增加，可以用一般的离心鼓风机。
浅层曝气池水深为3～4m，以浅者为好。深宽比在1.0-1.3之间，供气量为30～40m3/3（水）〃h，风压lOkPa左右，动力效率可达1.8-2.6kg02/kW〃h。
浅层曝气与一般曝气相比，空气量是增大，但风压仅为一般曝气的1/3～1/4，故电耗并不增加而略有下降。浅层池适用于中小型规模的污水厂。但由于布气系统进行维修上的困难，没有得到推广应用。
5.深层曝气
曝气池的经济深度是按基建费和运行费用来决定的。根据长期的经验，并经过多方面的技术经济比较，经济深度一般为4～5m。但随着城市的发展，普遍感到用地紧张，为了节约用地，从60年代开始，研究发展了深层曝气法。
一般深层曝气池水深可达10～20m。70年代以来，国外又发展了超深层曝气法，又称竖井或深井曝气，水深竟达150-300m，大大节省了用地面积。同时由于水深大幅度增加，可以促进氧传递速率，从而提高了曝气池处理污水的负荷。但对深层曝气的特性和经济效果，还不能说已十分清楚。
深井曝气法的实际装臵直径为1.0～6.0m，深度为50-150m。井中分隔成两个部分，一面为下降管，另一面为上升管。污水及污泥从下降管导入，由上升管排出。在深井靠地面的井颈部分，局部扩大，以排除部分气体。经处理后的混合液，先经真空脱气（也可以加一个小的曝气池代替真空脱气，并充分利用混合液中的溶解氧），再经二次沉淀池固液分离。混合液也可用气浮法进行固液分离。(图6-14a)为深井曝气法处理流程。
在深井中可利用空气作为动力，促使液流循环。采用空气循环的方法是启动时先在上升管中比较浅的部位输入空气，使液流开始循环，待液流完全循环后，再在下降管中逐步供给空气。液流在下降管中与输入的空气一起，经过深井底部流人上升管中，并从井颈顶管排出，并释放部分空气。由于下降管和上升管的气液混合物存在着密度差，故促使液流保持不断循环。深井曝气池简图见(图6-14b)。
深井曝气法中，活性污泥经受压力的变化较大，有时加压，有时减压，实践表明这时微生物的活性和代谢能力并无异常变化。但合成和能量的分配有一定变化，运行中发现二氧化碳的量比常规曝气多30%，污泥产量低。
深井曝气池内，气液紊流大，液膜更新快，促使KI。值增大，同时气液接触时间增长，溶解氧的饱和浓度也由深度的增加而增加。国外已建成了几十个深井曝气处理厂。国内也正在开展研究。但是，当井壁腐蚀或受损时污水是否会通过井壁渗透，污染地下水，这个问题必须严肃认真地对待。
6.高负荷曝气或变型曝气
有些污水厂只需要部分处理，因此产生了高负荷曝气法。曝气池中的MLSS，约300～500mg/L，曝气的时间比较短，约2～3h，处理效率仅约65%左右，有别于传统的活性污泥法，故常称变型曝气。
7.克劳斯（Kraus）法
美国有一酿造厂，污水的碳水化合物含量有时特别高，给城市污水厂的运行造成很大困难，常引起污泥膨胀。膨胀的活性污泥不易在二次沉淀池中沉淀，而随水流带走，不仅降低了出水水质，而且造成回流污泥量不足，进而降低了曝气池中混合液悬浮固体浓度。如不及时采取措施加以解决，就会使系统中的活性污泥愈来愈少，从根本上破坏曝气池的运行。
克劳斯工程师把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝气，然后再进入曝气池，成功地克服了高碳水化合物的污泥膨胀问题。这个过程称为克劳斯法。消化池上清液中富有氨氮，可以供应大量碳水化合物代谢所需的氮。此外，消化池上清液挟带的消化污泥比重较大，有改善混合液沉淀性能的功效。
8.延时曝气
延时曝气在40年代末到50年代初在美国流行起来。特点是曝气时间很长，达24h甚至更长，MLSS较高，达到3000-6000mg/L，活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放。适用于污水量很小的场合，最先是牛奶场，后来用于村庄和风景区、旅社等。近年来，国内用于高层建筑生活污水处理。设备可用钢板装配，由厂商供应。对于不是24h
20h曝气和进水，2h沉淀，2h放空，再运行。也有曝气池和二沉池合建的。
9.接触稳定法
50年代德克萨斯州奥斯汀（Austin）城的污水厂由于水量增加，需要扩建。虽然另有空地，但地价昂贵，因而没有扩建的可能性，不得不另找它法。
在实验室里，用活性污泥法处理生活污水时，混合液中液体部分的BOD
下
5
时的取样间隔时间较长，例如每隔1h取样一次，降有一定的规律。如果测定BOD
5
下降曲线是光滑的，如图14-29的实线所示，表明池液中的反那么所得的BOD
5
应接近于一级反应。但是，缩短取样间隔时，发现在运行开始后的第一小时内，BOD
值有一个迅速下降而后又逐渐回升的现象，见（图6-15）中虚线。而且这5
的最低值与曝气数小时后的BOO<基本相同，其值相当低。利个短暂过程中BOD
5
用这一事实，把曝气时间缩短为15～45win（MLSS为2000mg/L），取得了BOD
5
的能力下降了。相当低的出水。但是，回流污泥丧失了活性，其降低污水中BOD
5
于是把回流污泥与人流的城市污水汇合之前预先进行充分曝气，这样即可恢复它的活性。在适当改变原曝气池的出人口位臵和增添扩散板面积后，只用了原池一半容积，就解决了超负荷问题。
但是，每月总有一天出水质量不好，调查研究后发现这一天是城内牛奶场的清洗日。牛奶场污水BOD
很高而SS不高。这启示了：混合液曝气过程中第一阶
5
的下降是由于吸附作用造成的，对于溶解的有机物，吸附作用不大或没段BOD
5
有，因此，把这种方法称为接触稳定法，也叫吸附再生法，混合液的曝气完成了吸附作用，回流污泥的曝气完成稳定作用（恢复活性）。
此外，还发现：①这一方法直接用于原污水的处理比用于初沉池的出流水效果好，初沉池可以不用；②剩余污泥量增加了。结果，在改造曝气池时，只增添了空气供应设备的污泥处理设备。接触稳定法的流程简图（图6-16）如下。
实际上，再生池和吸附池可合建，用墙隔开。在接触稳定法中，回流污泥浓缩（由2000mg/L变成8000mg/L）再曝气稳定，池容积节省了，或者说，同样的池子增加了处理能力。
在50年代开发的氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式（如图6-17所示），它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装臵。曝气装臵的转动，推动沟内液体迅速流动，取得曝气和搅拌两个作用，沟中混合液流速约为0.3-0.6m/s，使活性污泥呈悬浮状态（图6-18）示的是一种典型的氧化沟--卡罗塞式氧化沟，它是由荷兰DHV公司于60年代开发的使用很广泛的一种氧化沟，如我国昆明兰花沟污水处理厂，桂林市东区污水处理厂及上海龙华肉联厂的废水处理都采用这种形式的氧化沟，它不但可以达到95%以上的BOD
去除率，还可同
5
时达到部分脱氮除磷的目的。
80年代初，美国开发了将二次沉淀池设臵在氧化沟中的合建式氧化沟，(图6-19)所示的是一种典型的合建式氧化沟——BMTS型，即在沟内截出一个区段作为沉淀区，两侧设隔板，沉淀区底部设一排呈三角形的导流板，混合液的一部分从导流板间隙上升进入沉淀区，沉淀的污泥也通过导流板回流到氧化沟，出水由设于水面的集水管排出。因省去二沉池，故节省占地，更易于管理。
11.纯氧曝气
以纯氧代替空气，可以提高生物处理的速度。纯氧曝气采用密闭的池子。曝气时间较短，约1.5～3.0h，MLSS较高，约4000-8000mg/L。因而二沉池的运行要注意。纯氧曝气池的构造见(图6-20)。
厂商推广纯氧曝气池的主要论点之一是：氧的纯度达98%。在密闭的容器中，溶解氧饱和浓度可提高，氧溶解的推动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好，污泥的沉淀性能也好。纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生物的性质，但使微生物充分发挥了作用。
纯氧曝气的缺点主要是纯氧发生器容易出现故障，装臵复杂，运转管理较麻烦。水池顶部必须密闭不漏气，结构要求高，施工要特别小心。如果进水中混入大量易挥发的碳氢化合物，容易引起爆炸。同时生物代谢中生成的二氧化碳，将使气体中的二氧化碳分压上升，溶解于溶液中，会导致pH值的下降，妨碍生物处理的正常运行，影响处理效率。因而要适时排气和进行pH值的调节。
12.活性生物滤池（ABF工艺）
(图6-21)为ABF的流程，在通常的活性污泥过程之前设臵一个塔式滤池，它同曝气池可以是串联的，又可以是并联的，但主要是串联。塔式滤池滤料表面上附着很多活性污泥，因此滤料的材质和构造不同于一般生物滤池。通常用耐腐蚀的木板条做成栅状板，然后平放重叠起来。栅板与栅板之间留有一定间距，塔高4-6m。塔的设计负荷率为3.2kg/m3〃d，去除率约65%，冬季处理效果较差，
6-8mg/L（20℃），混合液需氧速率也高，随废水浓度不同，可达30-300mg/L〃h左右。
这里的滤池也可以看作采用表面曝气特殊形式的曝气池，塔是一个强烈的充氧器。因而ABF可认为是一个复合式活性污泥法。
污水流过滤池的时间不到1min，但由于滤料污泥层附着水的存在，实际上污水的逗留时间要长得多。对ABF工艺国内外都作了一些研究，但对它的技术经济和运行特性的研究还不够充分。
13.吸附-生物降解工艺（AB法）
70年代，德国亚深工业大学的Boehnkg教授提出了吸附-生物降解工艺，简称AB法，其工艺流程如(图6-22)所示。A级以高负荷或超高负荷运行（污泥负/kgMLSS〃d），B级以低负荷运行（污泥负荷一般为0.1～荷>2.0kgBOD
5
0.3kgBOD
/kgMLSS〃d），A级曝气池停留时间短，30～60min，B级停留2-4h。
5
该系统不设初沉池，A级是一个开放性的生物系统。A、B两级各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混。
该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷、pH值变化的能力，在德国以及欧洲有广泛的应用。该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。例如，可先建A 级，以削减污水中的大量有机物，达到优于一级处理的效果，等条件成熟，再建B级以满足更高的处理要求。近年来，AB法在我国的青岛海泊河污水处理厂，淄博污水处理厂等有应用。
14.序批式活性污泥法（SBR法）
SBR法，是早期充排式反应器（Fill-Draw）的一种改进，比连续流活性污泥法出现得更早，但由于当时运行管理条件限制而被连续流系统所取代。随着自动控制水平的提高，SBR法又引起人们的重新重视，并对它进行了更加深入的研究与改进，自1985年我国第一座SBR处理设施在上海市吴淞肉联厂投产运行以来，SBR工艺在国内已用于屠宰，缫丝，含酚，啤酒，化工试剂，鱼品加工，制药等工业污水和生活及城市污水的处理。
传统活性污泥法的曝气池，在流态上届推流、在有机物降解方面也是沿着空间而逐渐降解的。而SBR工艺的曝气池，在流态上属完全混合，在有机物降解上，却是时间上的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的。(图6-23)为SBR工艺的基本运行模式，其基本操作流程由进水，反应，沉淀，出水和闲臵等五个基本过程组成，从污水流人到闲臵结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装臵的反应器内依次进行的。
SBR工艺与连续流活性污泥工艺相比有一些优点，①工艺系统组成简单（图6-24）所示），不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；②耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设臵调节池；③反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；④运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；⑤污泥沉淀性能好，SVI值较低，能有效地防止丝状菌膨胀；⑥该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。
第4节活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题
统的影响，显得十分重要。它们是：①水力负荷；②有机负荷；③微生物浓度；
④曝气时间；⑤微生物平均停留时间；⑥氧传递速率；⑦回流污泥浓度；⑧回流污泥率；⑨曝气池的构造；⑩pH和碱度；⑩溶解氧浓度。
下面逐一进行讨论：
1.水力负荷
大部分污水的水力特征是不易控制的因素。当地的生活方式和集流范围相结合形成了流向污水厂的流量变化形式。通常污水流量在一天内是变化的。高峰常出现在白天，低谷则出现在黑夜。变化幅度随城市大小而异。城市愈小，变化幅度愈大。在一般的设计中，高峰值约为平均流量的200%，最低值约为平均流量的50%。污水流量还随季节变化，夏季流量大，冬季流量小。
在合流制管道系统中，雨水的流量大，足以破坏污水处理厂的正常运行。若要保证出水的质量，有必要将过大的流量转移到雨水调节池中去，当流量回跌到最大允许流量之下时，再将调节池中的雨水在控制状态下抽送到处理构筑物。雨水的贮存增加了处理系统的复杂性。在分流制系统中，雨水的渗入也会引起运行问题。
很多处理厂用泵来提升污水进入处理厂，由于没有选好泵产生了很多问题。小厂往往只有二个人流泵，一个运行，一个备用。以前通常按每日高峰时的流量选用，该时的流量为平均流量的2～3倍，这样，活性污泥法系统必须承受周期性的冲击负荷，对运行十分不利。应该选用同样型号的几台泵，并和泵前集水井的容积相配合，使进入的变化较大的流量，通过井和泵的配合调蓄后，得到相对较稳定的流量。有时专门设臵调节池平衡一日内的流量变化。近年来，螺旋泵再次显示了可提供可变的流量而无需专门设备的优点，但问题是水头相对较小。
水力负荷的变化影响活性污泥法系统的曝气池和二次沉淀池。当流量增加时，污水在曝气池内的停留时间缩短，影响出水质量，同时影响曝气池的水位。若为机械表面曝气机，由于水位的变化，它的运行就变得不稳定。水力影响的主要部分是二次沉淀池。
2.有机负荷
曝气区容积的计算，最早以经验的曝气时间作为主要的设计参数。有了曝气时间（即停留时间），再乘上设计流量，就可得到曝气池的容积。现在则常以污泥的有机负荷率N作为设计参数。
设计中要思考的主要问题是如何确定污泥负荷率和MLSS的设计值。从公式可知，这两个设计值采用得大一些，曝气池所需的体积可以小一些。污泥有机负荷率的大小影响处理效率。根据经验，当采用活性污泥法作为完全处理时，设计
）/kg（MLSS）〃d如果要求氮素转入硝化的污泥负荷率一般不大于0.5kg（BOD
5
）/kg（MLSS）〃d，通常称为常负荷。有时为了减阶段，一般采用0.3kg（BOD
5
小曝气池的容积，可以采用高负荷，即污泥负荷率采用1以上。采用高的污泥负荷率虽可减小曝气池的容积，但出水水质要降低，而且使剩余污泥量增多，增加了污泥处臵的费用和困难，同时，整个处理系统较不耐冲击，造成运行中的困难。因此，近年来，很多国家的科技人员不主张采用高负荷系统。有时为避免剩余污泥处臵上的困难和要求污水处理系统的稳定可靠，可以采用低的污泥负荷率（<0.1），把曝气池建得很大，曝气池中的污泥浓度维持较高，可以基本上没有剩余活性污泥，这就是延时曝气法。(图6-25)显示了污泥负荷与BOD
，去除率，
5
污泥龄及污泥产量的关系。
3.微生物浓度
怎样确定混合液污泥浓度MD.SS呢?提高MLSS，可以缩小曝气池的容积，或者说，可以降低污泥负荷率，提高处理效率。那末，在设计中采用高的MLSS是否就可以提高效益呢?这种想法是一种错觉。其一，污泥量并不就是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的增加意味着泥龄的增加，泥龄的增加就使污泥中活细胞的比例减小；其二，过高的微生物浓度在后续的沉淀池中难于沉淀，影响出水水质；其三，曝气池污泥的增加，就要求曝气池中有更高的氧传递速率。否则，微生物就受到抑制，处理效率降低。而各种曝气设备都有其合理的氧传递速率的范围。例如，穿孔管的氧传递速率为20-30mg/L〃h，微孔曝气（微孔陶瓷管或扩散板）设备的氧传递速率为40～60mg/L〃h，纯氧曝气设备的氧传递速率为150mg/L〃h左右。对于每一种曝气设备，超出了它合理的氧传递速率范围，其充氧动力效率将明显降低，使能耗增加。因此，采用一定的曝气设备系统，实际上只能够采用相应的污泥浓度，MLSS的提高是有限度的。根据长期的运行经验，采用鼓风曝气设备的传统活性污泥法时，曝气池中MLSS在2000mg/L左右是适宜的。
对不同的水质、不同的工艺应根据具体情况探索合理的微生物浓度。
4.曝气时间
曝气时间和有机负荷的关系很密切，在考虑曝气时间时要注意一些其他有关因素。在通常情况下，城市污水的最短曝气时间为3h，或更大些，这和满足曝气池需氧速率有关。当曝气池做得较小时，曝气设备是按系统的负荷峰值控制设计的。这样，在其它时间，供氧量过大，造成浪费，设备的能力不能充分得到利用。但若曝气池做得大些，则可降低需氧速率，同时由于负荷率的降低，曝气设备可以减小，曝气设备的利用率得到提高。因而要仔细地评价曝气设备和能源消耗的费用以及曝气池的基建费用，使它们获得最佳匹配。
碳物质代谢需氧还是硝化代谢需氧，都要求足够的氧。
长时间曝气能降低剩余活性污泥量，这是由于好氧硝化以及内源呼吸降低了活性物质量所致。这样的系统更能适应冲击负荷，但曝气池容积增大。因而事物总是一分为二的，要结合具体的要求来选择。
5.微生物平均停留时间（MCRT）
微生物在曝气池中的平均停留时间，又称泥龄，是活性污泥法系统设计和运行中最重要的参数之一。选择一定的有机负荷率和一定的MLSS浓度，就相应决定了微生物的平均停留时间。因而有机负荷率和泥龄存在着内在的联系。
微生物平均停留时间是工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值，单位是d。例如，活性污泥总量为5000kg，每日排泥为500kg，则微生物的停留时间为10d。这也说明，工作着的活性污泥每日更新十分之一。停留时间愈短，曝气池中的活性污泥更新愈快，愈年轻。
微生物平均停留时间至少等于水力停留时间，此时，曝气池内的微生物浓度很低，大部分微生物是充分分散的。当用回流使微生物的平均停留时间大于水力停留时间时，微生物浓度增加，改善了微生物的絮凝条件，提高了微生物在二沉池中的固液分离性能。但过长的泥龄使微生物老化，絮凝条件恶化，并增加了惰性物质引起的浊度。根据这个现象，微生物的停留时间应足够的长，促使微生物很好的絮凝，以便重力分离，但不能过长，过长反而促使絮凝条件变差。
经验已经表明，通常活性污泥法系统的微生物平均停留时间约为水力停留时间的20倍。延时曝气系统的比例为30：1，甚至为40：1。对于高负荷系统，其比例接近10：1。通常活性污泥系统的水力停留时间，对城市污水来讲，为4-6h，则相应的微生物停留时间为3.3～5d。延时曝气的水力停留时间为24h，则微生物停留时间为30d左右。高负荷系统曝气时间为2-3h，微生物停留时间约为1d。这些是经验的数值。
计算活性污泥法系统的MCRT是否应包括二沉池中的活性污泥量呢?无疑在二沉池中有着可观的活性污泥量，但由于氧的浓度很低，微生物代谢可以忽略。因而在评价时，不能只看到活性污泥总量，而要看条件。正由于此，大多数活性污泥法系统设计时，只根据曝气池的污泥来计算MCRT。但在接触稳定系统中，因为混合池和再曝气池的水力停留时间不同，MLSS浓度也不同，且二次沉淀池经常用作污泥调蓄池，在这种情况下，根据混合池和再曝气池的运行数据计算MCRT发现变化很大，而考虑沉淀池污泥量后，则MCRT比较稳定，这个问题还值得研究。其它大部分活性污泥法系统以天计的总有机负荷和剩余污泥量变化不大，每天计算的MCRT值比较稳定。
微生物的平均停留时间还有助于进一步理解活性污泥法的某些机理。前面曾指出，活性污泥分两个阶段去除污水中有机物，先是吸附，后是稳定，而且吸附的时间比较短，稳定的时间比较长。但对稳定时间的长短没有具体概念。实际上，微生物平均停留时间反映了稳定时间的长短。因而根据微生物停留时间来考察活性污泥，是认识活性污泥的一个有效途径。
有时，微生物平均停留时间还有助于说明活性污泥中微生物的组成。世代时间长于微生物平均停留时间的那些微生物几乎不可能在这个活性污泥中繁殖。例如，有人曾研究了亚硝化单胞菌属的生长率，并推算了它们的世代时间，如表14-7所示。
20℃，活性污泥停留时间为2d时，亚硝化单胞菌属就不可能在这个活性污泥中繁殖。因为在这种情况下，这属细菌每日只能增加33%，但每日却要排出50%。排出的多，增加的少，它们只会减少，不会增多。这时，混合液中氮氨就不会得到硝化，出水中即使有硝酸盐，浓度必然很低。若希望出水中的氨氮含量低，就得降低污泥负荷率，提高微生物平均停留时间。
6.氧传递速率
氧传递速率将最终确定任一活性污泥法系统的能力。氧传递速率要考虑二个过程，即氧传递到水中以及真正传递到微生物的膜表面。通常的试验数据只表明氧传递到水相，但这并不意味着同样量的氧已达到了微生物表面，而后者则控制着微生物能力的发挥。从这个观点来看，曝气设备不仅要提供充分的氧，而且要创造足够的紊动条件，以剪切活性污泥絮体，这样可使被围在污泥絮体中的细菌得到氧。因此要提高氧的传递速率，必须有充足的氧量，并使混合液中的悬浮固体保持悬浮状态和紊动条件。无疑，曝气设备的选择，布臵，以及如何同池型配合，是提高曝气池性能的重要条件。
机械表面曝气机，是把水粉碎成小的液滴，散布于连续的大气相中，而扩散曝气器则是把空气粉碎成微小气泡，散布于连续的液相。目的都是希望从空气中获得氧，提高液相中的氧浓度。有人认为，从实际的观点来看，以液滴的方式来获得同量的氧量比气泡的方式容易。但这个比较是不涉及曝气设备的性能和能耗，布臵的简易性、以及池型配套的易行性等因素，目前二种曝气方法几乎同样流行。事实上曝气设备的发展还和水力流态，即反应器的型式有关。
在气泡曝气中，气泡在上升的过程，向邻近液体传递氧，因而气泡中的氧浓度降低，相邻液体的氧浓度提高，这二个因素都使氧的传递速率减慢。而细的气泡不能促使邻近液体产生紊动，泡和水几乎是同速上升。因而最大的氧传递速率是发生在气泡刚形成时。基于这种认识，要提高氧传递速率，就要尽可能使单位气量分布在最宽的断面上。但是当把扩散板布满大部分池底时，在同样的气量下，曝气强度（单位面积上的气体流量）不够，MLSS要沉下来。因而把扩散板移向池的一边，这样能使MLSS保持悬浮状态。
机械曝气中使用的齿轮箱和轴承的耐久性相对于气泡曝气来说是一个很大的问题。慢速曝气机的混和深度为2.5～3m，高速曝气机的混和深度更低。设臵导流筒可以改善混和深度，但要增加动力消耗。慢速机械表面曝气机的氧传递速率为40～50mg/L〃h，高速机械表面曝气机的氧传递速率为20-30mg/L〃h。
近年来，对曝气叶轮的减速传动装臵不断加以改进，目前在一些污水处理厂中已采用直流电动机代替变速电动机。直流电动机的优点是效率高，运转稳定，通过调整电压的方法来改变叶轮转速，以满足需氧率的变化。从运行实践来看，反应普遍良好。缺点是调压设备庞大，占地较多。有些厂已用可控调压设备来改进。
7．回流污泥浓度
在1L的量筒中测定SVI，筒壁对活性污泥的沉降特性有影响。某些厂的SVI 大于100，但也能产生10000mg/L的回流污泥，说明沉淀池的污泥沉降特性比量筒还要好。
沉降浓缩性能略差的回流污泥，其浓度范围在5000～8000mg/L，则回流量等于原污水的25%。若回流浓度为5000mg/L，则回流量为原污水的67%。
8.回流污泥率
第四章废水好氧生物处理工艺（2）——生物膜法 第一节生物膜法的基本原理 生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力； 主要的生物膜法有：①生物滤池：其中又可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等； ②生物转盘；③生物接触氧化法；④好氧生物流化床等。 一、生物膜的结构 1、生物膜的形成 生物膜的形成必须具有以下几个前提条件：①起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质：在生物滤池中称为滤料；在接触氧化工艺中成为填料；在好氧生物流化床中成为载体；②供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质；③作为接种的微生物。 (1) 生物膜的形成： 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 (2) 生物膜的成熟： 在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。 生物膜从开始形成到成熟，一般需要30天左右(城市污水，20 C) 2、生物膜的结构 生物膜的基本结构如图1所示。 图1 生物膜结构示意图
(1) 生物膜的性质： ①高度亲水，存在着附着水层； ②微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物——细菌——原生动物(后生动物)的食物链。 (2) 生物膜降解有机物的过程： 3、生物膜的更新与脱落 (1) 厌氧膜的出现： ①生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态；②成熟的生物膜一般都由厌氧膜和好氧膜组成；③好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度为2mm。 (2) 厌氧膜的加厚： ①厌氧的代谢产物增多，导致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏；②气态产物的不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着能力；③成为老化生物膜，其净化功能较差，且易于脱落。 (3) 生物膜的更新： ①老化膜脱落，新生生物膜又会生长起来；②新生生物膜的净化功能较强。 (4) 生物膜法的运行原则： ①减缓生物膜的老化进程；②控制厌氧膜的厚度；③加快好氧膜的更新；④尽量控制使生物膜不集中脱落。 二、生物膜处理工艺的特点 1、微生物方面的特征 (1) 微生物种类多样化： ①相对安静稳定环境；②SRT相对较长；③丝状菌也可以大量生长，无污泥膨胀之虞；④线虫类、轮虫类等微型动物出现的频率较高；⑤藻类、甚至昆虫类也会出现；⑥生物膜上的生物：类型广泛、种属繁多、食物链长且复杂。 (2) 生物膜上微生物的食物链较长： ①动物性营养者所占比例较大，微型动物的存活率较高；②食物链长；③污泥产量少于活性污泥系统(仅为1/4左右)。
水解-好氧生物处理工艺 目录 第一节水解（酸化）工艺与厌氧工艺 (3) 一、基本原理 (3) 二、水解-好氧工艺的开发 (4) 三、水解（酸化）工艺与厌氧发酵的区别 (5) 第三节水解-好氧生物处理工艺特点 (7) 1、水解池与厌氧UASB工艺启动方式不同 (7) 2、水解池可取代初沉池 (8) 3、较好的抗有机负荷冲击能力 (9) 4、水解过程可改变污水中有机物形态及性质，有利于后续好氧处理 (9) 5、在低温条件下仍有较好的去除效果 (10) 6、有利于好氧后处理 (10) 7、可以同时达到对剩余污泥的稳定 (11) 第四节水解-好氧生物处理工艺的机理 (11) 一、有机物形态对水解去除率的影响 (11) 二、有机物降解途径 (12) 三、水解池动态特性分析 (13) 四、难降解有机物的降解 (14) 第五节水解工艺对后续好氧工艺的影响 (19) 1、有机物含量显著减少 (19) 2、B/C比值和溶解性有机物比例显著增加 (20) 3、BOD5降解动力学 (20) 4、污泥和COD去除平衡 (21) 第六节水解工艺的污泥处理 (22) 一、传统污泥处理的目的和手段 (23) 二、污泥有机物的降解表 (24)
三、污泥脱水性能及处理 (24) 第七节水解池的启动和运行 (26) 一、水解池的启动方式 (26) 二、配水系统 (28) 三、排泥 (31) 四、负荷变化对水解池处理效果的影响 (32) 第八节水解工艺的进一步开发和应用 (33) 一、芳香类化合物的去除 (34) 二、奈的去除 (34) 三、卤代烃的去除 (34) 四、难生物降解工业废水处理的实际应用 (34) 五、高悬浮物含量废水的水解处理工艺 (35) 六、水解工艺的适用范围及要求 (36) 第九节水解-好氧工艺技术经济分析 (38) 一、厌氧处理应用的经济分析 (38) 二、水解-好氧系统设计参数 (39) 第十节水解-好氧生物处理工艺设计指南 (41) 一、预处理设施 (41) 二、水解池的详细设计要求 (41) 三、反应器的配水系统 (42) 四、管道设计 (45) 五、出水收集设备 (45) 六、排泥设备 (46)
第五章 废水好氧生物处理工艺（3）——其它工艺 第一节 氧化沟工艺 氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形；是20世纪50年代荷兰的Pasveer 首先设计的；最初一般用于日处理水量在5000m 3以下的城市污水。 一、氧化沟的工作原理与特征 1、氧化沟的工艺流程 图1 氧化沟及氧化沟系统平面图 图2 以氧化沟为主的废水处理流程 2、氧化沟的特征 ① 池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在2米左右； ② 曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以； ③ 进、出水装置简单； ??构造上的特征 ④ 氧化沟呈完全混合?推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（0.4~0.5m/s ），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的； ⑤ BOD 负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好； ⑥ 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性； ⑦ 污泥产率低，剩余污泥产量少； ⑧ 污泥龄长，可达15~30d ，为传统活性污泥法的3~6倍； ⑨ 世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。 二、氧化沟的几种典型的构造型式 原废水 格栅 氧 化 沟 出水
目前主要的氧化沟形式有：Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、交替工作式 氧化沟、曝气—沉淀一体化氧化沟等四种。 1、Carrousel 式氧化沟（图3） Carrousel 式氧化沟又称平行多渠形氧化沟；是60年代末荷兰DHV公司开 创的。采用竖轴低速表面曝气器；水深可达4~4.5m，沟内流速达0.3~0.4m/s； 混合液在沟内每5~20min循环一次；沟内混合液总量是入流废水量的30~50倍； BOD5去除率可达95%以上，脱氮率可达90%，除磷效率可达50%；应用广泛，最大规模为650000m3/d；在国内主要有昆明兰花沟污水处理厂、上海龙华肉联厂、桂林市东区废水厂等。 2、Orbal氧化沟（图4） Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟，其主要特点如下： ①圆形或椭圆形的沟渠，能更好地利用水流惯性，可节省能耗； ②多沟串联可减少水流短路现象； ③最外层第一沟的容积为总容积的60~70%，其中的DO接近于 零，为反硝化和磷的释放创造了条件； ④第二、三沟的容积分别为总容积的20~30%和10%，而DO则 分别为1和2mg/l； ⑤这种沟渠间的DO浓度差，有利于提高充氧效率； Orbal氧化沟在国内的主要工程实例有：①抚顺石油二厂废水处理站(28,800m3/d)；②北京燕山石化公司新建废水处理厂(60000m3/d)；③成都市天彭镇污水处理厂。 3、交替工作氧化沟 交替工作氧化沟由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；其主要特点是其中的每一条沟均交替用做曝气池和沉淀池，而无需二沉池和污泥回流装置；但其中的曝气转刷的利用率较低，D型二沟只有40%，三沟式则提高到了58%； 图5：VR型氧化沟图6：D型氧化沟
异氧微生物 第二章 好氧生物处理（原理与工艺） 2． 1基本概念 2． 1。1好氧生物处理的基本生物过程 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O 2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类； 所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。 好氧生物处理过程的生化反应方程式： ● 分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢）（占1/3） CHONS + O 2 CO 2 + H 2O + NH 3 + SO 42- +?+能量 （有机物的组成元素） ● 合成反应（也称合成代谢、同化作用）（占2/3） ● C 、H 、O 、N 、 + 能量 C 5H 7NO 2 ● 内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化）（endogenous respiration ） C 5H 7NO 2 + O 2 CO 2 + H 2O + NH 3 +?+能量 在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示： 细菌： C 5H 7NO 2； 真菌： C 16H 17NO 6； 藻类： C 5H 8NO 2；原生动物： C 7H 14NO 3 分解与合成的相互关系： 1） 二者不可分，而是相互依赖的； a ． 分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础； b ．分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。 2)对有机物的去除，二者都有重要贡献； 3）合成量的大小，对于后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般占整个污水处理厂的40~50%）。 不同形式的有机物被生物降解的历程也不同： 一方面： ● 结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁； ● 结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作 用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。 另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同： 2． 1。2影响好氧生物处理的主要因素 1）溶解氧（DO ）： 约1~2mg/l 2）水温：是重要因素之一， a ． 在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快； b ． 细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限 度时，会有不可逆的破坏； 最适宜温度 15~30?C ； >40?C 或< 10?C 后，会有不利影响。 3)营养物质： 细胞组成中，C 、H 、O 、N 约占90~97% 其余3~10%为无机元素，主要的是P 。 生活污水一般不需再投加营养物质； 而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD : N : P = 100 : 5 : 1 投加N 和P 。 其它无机营养元素：K 、Mg 、Ca 、S 、Na 等； 微量元素： Fe 、Cu 、Mn 、Mo 、Si 、硼等； 4)pH 值： 一般好氧微生物的最适宜pH 在6.5~8.5之间； 微生物 异氧微生物
污水厌氧生化处理 厌氧生物处理与好氧生物处理特点比较（优缺点） 厌氧生物处理是在厌氧条件下，由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或 污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。在不充氧的条件下，厌氧细菌和兼性（好氧兼厌氧）细菌降解有机污染物，又称厌氧消化或发酵，分解的产物主要是沼气和少量污泥，适用于处理高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥。 1、厌氧生物处理的优点 ⑴容积负荷高，典型工业废水厌氧处理工艺的污泥负荷（F/M）为～(kgMLVSS?d)，是好氧工艺污泥负荷～(kgMLVSS?d)的两倍多。在厌氧处理系统中，由于没有氧的转移过程，MLVSS可以达到好氧工艺的5～10倍之多。厌氧生物处理有机容积负荷为5～ 10kgBOD 5 /（m3?d），而好氧生物处理有机容积负荷只有～（m3?d），两者相差可达10倍之多。 ⑵与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5～10倍，而合成的生物量仅为好氧工艺的5%～20%，即剩余污泥产量要少得多。好氧生物处理系统每处理 1kgCOD Cr 产生的污泥量为250～600g，而厌氧生物处理系统每处理1kgCOD Cr 产生的污泥量 只有20～180g。且浓缩性和脱水性较好，同时厌氧处理过程可以杀死污水和污泥中的一 部分寄生虫卵，即剩余污泥的卫生学指标和化学指标都比好氧法稳定，因而厌氧污泥的处理和处置简单，可以减少污泥处置和处理的费用。 ⑶厌氧微生物对营养物质的需要量较少，仅为好氧工艺的5%～20%，因而处理氮磷缺乏的工业废水时所需投加的营养盐量就很少。而且厌氧微生物的活性比好氧微生物要好维持得多，可以保持数月甚至数年无严重衰退，在停运一段时间后能迅速启动，因此厌氧反应器可以间歇运行，适于处理季节性排放的污水。 ⑷好氧微生物处理每去除1kgCOD Cr 因为曝气要耗电～1kWh，而厌氧生物处理就没有曝气带来的能耗，且处理含有表面活性剂的污水时不会产生泡沫等问题，不仅如此，每 去除1kgCOD Cr 的同时，产生折合能量超过12000kJ的甲烷气。 ⑸好氧处理的曝气过程可以将污水中的挥发性有机物吹脱出来而产生大气污染，厌氧处理不存在这一问题，同时可以降解好氧工艺无法降解的物质，减少氯化烃类等有毒高分子有机物的毒性。
废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件 好氧生物处理 好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。 过程:有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。 优点:好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD浓度小于500mg／L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。 在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。 废水厌氧生物处理 废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。但通过对新型构筑物的研究开发，其容积可缩小。此外，为维持较高的反应速度，需维持较高的反应温度，就要消耗能源。 对于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。
2.2 AO工艺（缺氧好氧） 2.2.1 AO工艺原理 AO工艺也叫缺氧好氧工艺法，A(Anoxi的英文缩写)是缺氧段，主要用于脱氮；O(Oxic)是好氧段。是国外20世纪七十年代末开发出来的一种污水处理新技术工艺，它不仅能去除污水中的BOD5、CODcr而且能有效的去除污水中的氮化合物。工艺流程如下： 缺氧好氧工艺组合法，它的优越性是使有机污染物得到降解之外，还具有一定的生物脱氮功能，是将缺氧状态下的反硝化技术应用于好氧活性污泥法之前，所以A/O工艺是改进的活性污泥法。 A段溶解氧一般不大于0.2mg/L，O段溶解氧2～4mg/L。在完成O段回流的反硝化作用的同时，异养菌也将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，当污水中的有机污染物经过经缺氧水解后，产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在好氧池，充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环。 其生物脱氮的基本原理： 脱氮过程一般包括三个过程，分别是氨化、硝化和反硝化： （1）氨化反应(Ammonification)：污水中的蛋白质和脂肪等含氮有机物，在异养型微生物作用下分解为氨氮的过程；
（2）硝化(Nitrification)：污水中的氨氮在硝化菌（好氧自养型微生物）的作用下被转化为硝态氮的过程； （3）反硝化(Denitrification)：污水中的硝态氮在缺氧条件下载反硝化菌(兼性异养型细菌)的作用下被还原为N2的过程。 其中硝化反应分为两步进行，亚硝化和硝化： 第一步，亚硝化反应：2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ 第二步，硝化反应：2NO2-+O2→2NO3- 总的硝化反应：NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+ 其中反硝化反应过程分三步进行： 第一步：3NO3-+CH3OH→3NO2-+2H2O+CO2 第二步：2H++2NO2-+CH3OH→N2+3H2O+CO2 第三步：6H++6NO3-+5CH3OH→3N2+13H2O+5CO2 2、系统脱氮原理 缺氧好氧组合工艺，其运行过程中，同时具有短程硝化-反硝化反应，即氨氮在O池中未被完全硝化生成NO3-，而是生成了大量的NO2--N，但在A池NO2-同样被作为受氢体而进行脱氮；再者在A池中存在的NO2-同样也可和NH4+进行反应脱氮，即短程硝化-厌氧氨氧化： NH4++NO2-→N2+2H2O 因此缺氧好氧组合工艺，在进水水质以及系统控制参数稳定的条件下也可达到理想的出水效果。 2.2.2 AO工艺特点 根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的污水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点： 1、将脱氮池设置在碳氧化和硝化池的前段，其一，使脱氮过程微生物能直接利用进水中的有机碳源，减少外加碳源量；其二，则通过好氧池混合液的回流而使其中的NO3-在脱氮池中进行反硝化，且利用了短程硝化-反硝化工艺特点，以提高污水中氮的去除率。
第四章废水生物处理技术 第四节废水好氧生物处理工艺(1) ——活性污泥法 第四章废水生物处理技术 第四节废水好氧生物处理工艺(1) ——活性污泥法本节主要内容 ? 第一节活性污泥法的基本原理 ? 第二节活性污泥法的运行方式 ? 第三节曝气的原理、方法与设备 ? 第四节活性污泥法的反应动力学 ? 第五节活性污泥法的工艺设计 ? 第六节活性污泥法的运行管理 第一节活性污泥法的基本原理 活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。自1912年开始至今，活性污泥法的研究经过近百年的发展，在理论和实践上都取得了很大的进步。 活性污泥法本质上与天然水体（江、湖）的自净过程相似。 历史：1912年，Clark和gage发现曝气的作用； Arden和Lockett发现活性污泥的作用。 1916年，英国第一座活性污泥法污水处理厂。 什么是活性污泥？Activated Sludge 活体。有机成分。 生态系统。 巨大的比表面积，吸附作用。 大量微生物形成的絮凝团，外形呈黑色污泥状。与污水混合完全，在有氧条件下，将污水中有机物分解，净化水体。 一、活性污泥法的工艺流程 活性污泥系统的主要组成(功用) ? 曝气池：反应的主体，有机物被降解，微生物得以增殖； ? 二沉池： 1)泥水分离，保证出水水质； 2)浓缩污泥，保证污泥回流，维持曝气池内的 污泥浓度。 ? 回流系统：1)维持曝气池内的污泥浓度； 2)回流比的改变，可调整曝气池的运行工况。 ? 剩余污泥：1)去除有机物的途径之一； 2)维持系统的稳定运行 ? 供氧系统：为微生物提供溶解氧 活性污泥系统有效运行的基本条件是：
? 废水中含有足够的可溶性易降解有机物； ? 混合液含有足够的溶解氧； ? 活性污泥在池内呈悬浮状态； ? 活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；? 进水中不含有对微生物有毒有害的物质。 二、活性污泥的性质 1、物理性质：——“菌胶团”——“生物絮凝体” 第四章废水生物处理技术 第四节废水好氧生物处理工艺(1) ——活性污泥法 颜色：褐色、(土)黄色、铁红色 气味：泥土味(城市污水) 比重：略大于 粒径： 比表面积： 2、生化性能： 活性污泥的含水率： 其中固体物质的组成： 1)活细胞(Ma)： 2)微生物内源代谢的残留物(Me)： 3)吸附的原废水中难于生物降解的有机物(Mi)： 4)无机物质(Mii)： 有机物75~85% 三、活性污泥的性能指标 1.混合液悬浮固体浓度(MLSS)(Mixed Liquor Suspended Solids)表示的是在曝气池单 位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。 MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 单位： mg/L 或 g/m3 2.混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids)表示的 是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。 MLVSS = Ma + Me + Mi 单位： mg/L 或 g/m3 在条件一定时，较稳定； 对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.70~0.85 3.污泥沉降比(SV, Sludge Volume)
废水好氧生物处理原理及影响因素 所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类； 所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。 好氧生物处理过程的生化反应方程式： ①分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢） CHONS + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量 （有机物的组成元素） ②合成反应（也称合成代谢、同化作用） C、H、O、N、S + 能量 C5H7NO2 ③内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化） C5H7NO2 + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量 在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示：细菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻类：C5H8NO2；原生动物：C7H14NO3 分解与合成的相互关系： 1）二者不可分，而是相互依赖的；a、分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础；b、分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。 2)对有机物的去除，二者都有重要贡献；3）合成量的大小，对后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般可以占整个城市污水处理厂的40~50%）。 不同形式的有机物被生物降解的历程也不同： 一方面：结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。 另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同，如：糖类；脂类；蛋白质 二、影响好氧生物处理的主要因素 ①溶解氧（DO）：约1~2mg/l； ②水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度 15~30°C；>40°C 或< 10°C后，会有不利影响。 ③营养物质：细胞组成中，C、H、O、N约占90~97%；其余3~10%为无机元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加营养物质；而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD : N : P = 100 : 5 : 1 投加N和P；其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等； ④pH值：一般好氧微生物的最适宜pH在6.5~8.5之间；pH < 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。
第五章废水好氧生物处理工艺(3——其它工艺 第一节氧化沟工艺 氧化沟也称氧化渠,又称循环曝气池,是活性污泥法的一种变形;是20世纪50年代荷兰的Pasveer 首先设计的;最初一般用于日处理水量在5000m 3以下的城市污水。 一、氧化沟的工作原理与特征 1、氧化沟的工艺流程 图1 氧化沟及氧化沟系统平面图 图2 以氧化沟为主的废水处理流程 2、氧化沟的特征 ①池体狭长,(可达数十米甚至上百米;池深度较浅,一般在2米左右; ②曝气装置多采用表面机械曝气器,竖轴、横轴曝气器都可以; ③进、出水装置简单; ??构造上的特征
④氧化沟呈完全混合?推流式;沟内的混合液呈推流式快速流动(0.4~0.5m/s ,由于流速高,原废水很快就与沟内混合液相混合,因此氧化沟又是完全混合的; ⑤ BOD 负荷低,类似于活性污泥法的延时曝气法,处理出水水质良好; ⑥对水温、水质和水量的变动有较强的适应性; ⑦污泥产率低,剩余污泥产量少; ⑧污泥龄长,可达15~30d ,为传统活性污泥法的3~6倍; ⑨世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存,从而使氧化沟具有脱氮的功能。 二、氧化沟的几种典型的构造型式 目前主要的氧化沟形式有:Carrousel 氧化沟、Orbal 氧化沟、交替工作式 原废水沉砂池 格栅 二沉池
氧化沟 出水 回流污泥 氧化沟、曝气—沉淀一体化氧化沟等四种。 1、Carrousel 式氧化沟(图3 Carrousel 式氧化沟又称平行多渠形氧化沟;是60年代末荷兰DHV公司开创的。采用竖轴低速表面曝气器;水深可达4~4.5m,沟内流速达0.3~0.4m/s;混合液在沟内每5~20min循环一次;沟内混合液总量是入流废水量的30~50倍;BOD5去除率可达95%以上,脱氮率可达90%,除磷效率可达50%;应用广泛,最大规模为650000m3/d;在国内主要有昆明兰花沟污水处理厂、上海龙华肉联厂、桂林市东区废水厂等。 2、Orbal氧化沟(图4 Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟,其主要特点如下: ①圆形或椭圆形的沟渠,能更好地利用水流惯性,可节省能耗; ②多沟串联可减少水流短路现象;
第五章 废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺 第一节 氧化沟工艺 氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形；是20世纪50年代荷兰的Pasveer 首先设计的；最初一般用于日处理水量在5000m 3以下的城市污水。 一、氧化沟的工作原理与特征 1、氧化沟的工艺流程 图1 氧化沟及氧化沟系统平面图 图2 以氧化沟为主的废水处理流程 2、氧化沟的特征 ① 池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在2米左右； ② 曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以； ③ 进、出水装置简单； ??构造上的特征 ④ 氧化沟呈完全混合?推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（0.4~0.5m/s ），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的； ⑤ BOD 负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好； ⑥ 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性； 原废水 沉砂池 格栅 二沉池 氧 化 沟 出水 回流污泥
⑦污泥产率低，剩余污泥产量少； ⑧污泥龄长，可达15~30d，为传统活性污泥法的3~6倍； ⑨世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。二、氧化沟的几种典型的构造型式 目前主要的氧化沟形式有：Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、交替工作式 氧化沟、曝气—沉淀一体化氧化沟等四种。 1、Carrousel 式氧化沟 Carrousel 式氧化沟又称平行多渠形氧化沟；是60年代末荷兰DHV公司开 创的。采用竖轴低速表面曝气器；水深可达4~4.5m，沟内流速达0.3~0.4m/s； 混合液在沟内每5~20min循环一次；沟内混合液总量是入流废水量的30~50倍；BOD5去除率可达95%以上，脱氮率可达90%，除磷效率可达50%；应用广泛，最大规模为650000m3/d；在国内主要有昆明兰花沟污水处理厂、上海龙华肉联厂、桂林市东区废水厂等。 2、Orbal氧化沟 Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟，其主要特点如下： ①圆形或椭圆形的沟渠，能更好地利用水流惯性，可节省能耗； ②多沟串联可减少水流短路现象； ③最外层第一沟的容积为总容积的60~70%，其中的DO接近于 零，为反硝化和磷的释放创造了条件； ④第二、三沟的容积分别为总容积的20~30%和10%，而DO则分别为1和2mg/l； ⑤这种沟渠间的DO浓度差，有利于提高充氧效率； Orbal氧化沟在国内的主要工程实例有：①抚顺石油二厂废水处理站(28,800m3/d)；②北京燕山石化公司新建废水处理厂(60000m3/d)；③成都市天彭镇污水处理厂。 3、交替工作氧化沟 交替工作氧化沟由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；其主要特点是其中的每一条沟均交替用做曝气池和沉淀池，而无需二沉池和污泥回流装置；但其中的曝气转刷的利用率较低，D型二沟只有40%，三沟式则提高到了58%；
一、培养前的准备工作 1、各构筑物建成，并经清池清除建筑垃圾，静压试验证明无渗漏，无下沉位移，最后按有关规程验收合格。 2、电器、机械、管路等全部设备建成并经单机试车、联动试车正常。最后按有关规程验收合格。 3、根据日后运行管理需要，有条件的污水处理厂（站）需进行最基本的常规化验测试，如 pH、水温、COD、DO、生物相等，用以指导活性污泥的培养过程和日常运行。 4、基础数据的调查摸底，包括污水流量昼夜变化情况，水质（pH、水温、COD、BOD5/CODCr 、含氮、含磷、有毒物质等）及其变化情况，各种设施和设备的技术参数。 5、根据处理水质状况备足必需的营养物(碳源：大粪及淀粉、氮源：尿素、磷源：普钙Ca（H2PO4)2)，以备缺什么补什么。 6、操作人员应熟悉整个系统的管道布置和公用工程方面的情况，了解污泥培养的基本过程和控制要求。 7、人员到位，自培养和驯化后一般应使系统连续运行，不能脱人。 8、编制必要的化验和运转的原始记录报表以及初步的建章立制。从培菌伊始，逐步建立较规范的组织和管理模式，确保启动与正式运行的有序进行。二、培菌 1.向好氧池注入清水（同时引入生活污水）至一定水位，并注意水温 2.按风机操作规程启动风机，鼓风。
3.向好氧池投加经过滤的浓粪便水（当粪便水不充足时，可用化粪池和排水沟内的污泥补充。），使得污泥浓度不小于1000mg/L，BOD达到一定数值。 4.有条件时可投加活性污泥的菌种，加快培养速度。 5.按照活性污泥培养运行工艺对反应池进行曝气、搅拌、沉降、排水。 水气体积控制在1：（5~10）。曝气时间采取6h充氧，4h停机的方式进行，排水参见7。 6.通过镜检及测定沉降比、污泥浓度，注意观察活性污泥的增长情况。并注意观察在线PH值、DO的数值变化，及时对工艺进行调整。 7.测定初期水质及排水阶段上清液的水质，根据进出水NH3-N、BOD、COD、NO3-、NO2-等浓度数值的变化，判断出活性污泥的活性及优势菌种的情况，并由此调节进水量、置换量、粪水、碳源、氮源、磷源的投加量及周期内时间分布情况 8.注意观察活性污泥增长情况，当通过镜检观察到菌胶团大量密实出现，并能观察到原生动物（如钟虫），且数量由少迅速增多时，说明污泥培养成熟，可以进生产废水，进行驯化。 三、活性污泥的驯化（调试）步骤 1.通过分析确认来水各项指标在允许范围内，准备进水。 2.开始进入少量生产废水，进入量不超过驯化前处理能力的20％。同时补充新鲜水、粪便水及氮源。 3.达到较好处理后，可增加生产废水投加量，每次增加不超过10～20％，同时减少氮源投加量。且待微生物适应巩固后再继续增生产废水，直至完全停加氮源。同步监测出水CODcr 浓度等指标,并观察混合液污泥性状。在污泥驯化期还要适时排放代谢产物,即泥水分离后上清液。 4.继续增加生产废水投加量，直至满负荷。满负荷运行阶段,由于池中已培养和保持了高浓度、高活性的足够数量的活性污泥,池中曝气后混合液的MLSS