第12章活性污泥法
12.1复习笔记【知识框架】
【重点难点归纳】
一、基本概念
1．活性污泥
（1）活性污泥组成
①有活性的微生物（Ma），如以菌胶团形式存在的细菌、真菌等；
②微生物自身氧化残留物（Me）；
③吸附在活性污泥上没有被微生物所降解的有机物（Mi）；
④无机悬浮固体（Mii），主要来自入流的污水，也包括细胞物质中的一些无机物质。
（2）活性污泥性状
①粒径在200～1000μm的类似矾花状不定形的絮凝体；
②具有约20～100cm2/mL的较大表面积；
③一般呈茶褐色，略显酸性，稍具土壤的气味并夹带一些霉臭味；
④供氧不足或出现厌氧状态时活性污泥呈黑色，供氧过多营养不足时污泥呈灰白色。
（3）活性污泥的评价方法
①生物相观察
利用光学显微镜或电子显微镜进行观察。
②混合液悬浮固体浓度、混合液挥发性悬浮固体浓度
a．混合液悬浮固体浓度（MLSS），是指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，又称污泥浓度。它包括Ma、Me、Mi及Mii四者在内的总量。
b．混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS），是指混合液悬浮固体中有机物的质量。它包括Ma、Me及Mi三者，不包括污泥中无机物质。
MLSS 测定简便，工程上往往以它作为评价活性污泥量的指标。MLVSS 代表混合液悬浮固体中有机物的含量，比MLSS 更接近活性微生物的浓度，测定也较为方便。对某一特定的污水处理系统，MLVSS/MLSS 的比值相对稳定，因此可用MLVSS 表示污泥浓度。
③污泥沉降比（SV%）
污泥沉降比是指曝气池混合液静止30min 后沉淀污泥的体积分数，标准采用1L 的量筒测定污泥沉降比。通常使用污泥沉降比（SV%）和污泥体积指数来表示活性污泥的沉降性能。
④污泥体积指数（SVI）
污泥体积指数（SVI）是指曝气池混合液沉淀30min 后，每单位质量干泥形成的湿污泥的体积，常用单位为mL/g。其计算公式为：
()()
m S L VI /L MLSS g/L =沉淀污泥的体积SVI 表示沉淀后单位干泥所占体积，比SV%能更准确反映污泥的沉降性能。通常认为SVI 为100～150时，污泥沉降性能良好；SVI＞200时，污泥沉降性能差；SVI 过低时，如小于50，污泥絮体细小紧密，含无机物较多，污泥活性差。
2．活性污泥法的基本流程
活性污泥法处理流程包括曝气池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系统等基本组成部分，如图12-1所示。
图12-1活性污泥法基本流程
①污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液，在曝气池中产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，同时起搅拌作用而使混合液呈悬浮状态（某些曝气场合另外增设有搅拌设备）。
②随后混合液流入沉淀池，在沉淀池中进行固液分离，净化水流出沉淀池。沉淀池中的污泥大部分回流至曝气池，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（微生物）浓度。
③曝气池中的生化反应导致微生物的增殖，增殖的微生物（剩余污泥）通常从沉淀池底泥中排除。剩余污泥中含有大量的微生物，排放环境前应进行有效处理和处置，防止污染环境。
3．活性污泥降解污水中有机物的过程
（1）吸附阶段和稳定阶段
①吸附阶段中，由于活性污泥具有较大的表面积，而表面上含有多糖类的黏性物质，导致污水中的有机物被活性污泥所吸附。吸附阶段很短，一般在15～45min左右就可完成。
②稳定阶段中，转移到活性污泥上的有机物被微生物所利用。污水中处于悬浮状态和胶体状态的有机物浓度越高，吸附效果越明显。稳定阶段较长。
（2）有机物去除情况
活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化，如图12-2所示。
图12-2污水中有机物的变化
二、活性污泥法的发展
1．活性污泥法曝气反应池的基本形式
曝气池的池型与所需的水力特征及反应要求密切相关，主要分为推流式、完全混合式、封闭环流式及序批式四大类。
（1）推流式曝气池
推流式曝气池的工艺流程如图12-3所示。
图12-3推流式曝气池工艺流程
污水及回流污泥一般从池体的一端进入，水流呈推流型，理论上在曝气池推流横断面上各点浓度均匀一致，纵向不存在掺混，底物浓度在进口端最高，沿池长逐渐降低，至池出口端最低。但实际上推流式曝气池都存在掺混现象，真正的理想推流式并不存在。
平面布置，长宽比一般为5～10；横断面布置，池宽和有效水深之比一般为1～2。
（2）完全混合曝气池
污水一进入曝气反应池，在曝气搅拌作用下立即和全池混合，曝气池内各点的底物浓度、微生物浓度、需氧速率完全一致，如图12-4所示。当入流出现冲击负荷时，可瞬时完全混合，曝气池混合液的组成变化较小，故完全混合法耐冲击负荷能力较大。
图l2-4完全混合曝气池工艺流程
（3）封闭环流式反应池
封闭环流式反应池（CLR）结合了推流和完全混合两种流态的特点，污水进入反应池后，在曝气设备的作用下被快速、均匀地与反应器中混合液进行混合，混合后的水在封闭的沟渠中循环流动，如图12-5所示。封闭环流式反应池在短时间内呈现推流式，而在长时间内则呈现完全混合特征，提高了反应器的缓冲能力。
