活性污泥法及其发展历程
活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，由英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）于1912年发明。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素。
活性污泥法的发展历程：1912年，克拉克（Clark）和盖奇（Gage）将污水装在玻璃瓶里，进行实验。他们发现对污水长时间曝气，玻璃瓶里会出现污泥，水质也得到明显改善。他们进一步发现，将那些没有洗干净而附着有污泥的瓶子用作污水曝气实验，污水处理效果更好。他们称这种自己生长的污泥为“活性污泥”（Activated Sludge）。让曝气后的污水静止沉淀，倒出上层已经净化的清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，这样可以大大缩短污水处理的时间。1914年，第一座活性污泥法污水处理厂在英国曼彻斯特建立。在活性污泥法发展历史上将1914年作为活性污泥法的创始年。这个试验的工艺化是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。活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥。1921年，上海建成了第一座活性污泥法污水处理厂，就是现在的上海北区污水处理厂，后来1926年相继又建成上海东区和西区活性污泥法污水处理厂。
活性污泥：肉眼观察活性污泥，呈黄褐色絮状物质。气味特殊，但无臭味。在显微镜下观察活性污泥颗粒，可以看见大量微生物，包括各种细菌、真菌、原生动物和少量的后生动物。除此之外，还有作为粘附基础的无机物质存在。这些微生物和无机物组成了微型的生态系统。这种生态系统成为菌胶团或称"胶羽"。活性污泥颗粒中70-90%是有机物，即微生物，另有10-30%是其他无机物质。菌胶团是有细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆为黏性团块，构成活性污泥絮凝体的核心。在菌胶团外围，粘附了着真菌和原生动物，而较为高等的后生动物则是处于相对游离的状态。
活性污泥法：是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
流程原理：典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，形悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。
第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水
中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。
工艺类型发展历程：自1912年开始自今，活性污泥法经过近100年的发展和改良，在理论和实践上都相当的成熟，同时也衍生出了很多种类的运行方式，如下列举的是各种典型的活性污泥法工艺流程：传统活性污泥法、完全混合活性污泥法、延时曝气、纯氧曝气、浅层曝气、深井曝气、接触稳定法、氧化沟、活性生物滤池（ABF工艺）、吸附-生物降解工艺（AB法）、序批式活性污泥法（SBR）运行方式发展演变：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置扩散器是不合理的。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置扩散器，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，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。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。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。
从以上运行方式看，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。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。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，可得到深度与单位能量吸氧率的关系。因而扩散器的深度放置在水面以下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30～40 m3/3（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置直径为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。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3 000-6 000mg/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连续来水的场合，常常不设沉淀池而采用间歇运行方式，例如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BOD5下降有一定的规律。如果测定BOD5时的取样间隔时间较长，例如每隔1h取样一次，那么所得的BOD5下降曲线是光滑的，表明池液中的反应接近于一级反应。但是，缩短取样间隔时，发现在运行开始后的第一小时内，BOD5值有一个迅速下降而后又逐渐回升的现象。而且这个短暂过程中BOD5的最低值与曝气数小时后的BOO<基本相同，其值相当低。利用这一事实，把曝气时间缩短为15～45win（MLSS 为2 000 mg/L），取得了BOD5相当低的出水。但是，回流污泥丧失了活性，其降低污水中BOD5的能力下降了。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置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BOD5很高而SS不高。这启示了：混合液曝气过程中第一阶段BOD5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。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，它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。曝气装置的转动，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，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BOD5去除率，还可同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置在氧化沟中的合建式氧化沟，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。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，装置复杂，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）
在通常的活性污泥过程之前设置一个塔式滤池，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，和水温有关。塔的出流含氧量高达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。A级以高负荷或超高负荷运行（污泥负荷>2.0kg BOD5/kgMLSS·d），B级以低负荷运行（污泥负荷一般为0.1～0.3kg BOD5/kgMLSS·d），A级曝气池停留时间短，30～60min，B级停留2-4h。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）
序批式活性污泥法简称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。其基本操作流程由进水，反应，沉淀，出水和闲置等五个基本过程组成，从污水流人到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置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，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）无需设置调节池；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。
活性污泥法的发展前景：
（1）膜生物反应器：膜生物反应器可在紧凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和膜对污染物质的分离，而降解与分离之间又存在着协同作用，是一种高效、实用的污水处理技术。
（2）膜分离技术的应用：用膜分离代替沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：①不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；②曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS可以大于20000mg/l)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需要；③在同样的处理要求下，可使曝气池容积大大减小，节省处理厂的占地面积；④污泥浓度的提高，将要求较高的曝气速率，因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面的问题，但这些问题正逐步得到解决。实际上，目前已有一批膜分离活性污泥系统在运行，如日本Hiroshiwa市的Higashi污水处理厂的膜分离系统已连续运行3年。
活性污泥法的现状及发展趋势 学院：生命科学与化学工程学院 学号：1111603112 __________ 班级：环境1111 ________ 姓名：_______ 宣锴____________
活性污泥法工艺的现状和发展趋势 1引言 活性污泥法是利用好氧微生物（包括兼性微生物）处理城市污水和工业废水的有效方法，其能够从废水中去除溶解和胶体类可生物降解的有机物质，以及能被活性污泥吸附的悬浮物质和其他一些无机盐类也能够去除，例如氮磷等化合物，在处理工业废水过程中，好氧活性污泥法主要用于处理厌氧出水，是一种非常广泛的生物处理方法其主要的机理是通过好氧微生物的生物化学代谢反应，分解工业废水中的有机物质，过程中涉及到活性污泥的吸附、凝聚和沉淀，能够有效的去除废水中的胶体和溶解性物质，从而净化废水。 该方法于 1913年在英国曼彻斯特市试验成功。 80多年来，随着生产上的应用和不断改进及对生化反应和净化机理进行广泛深入的研究，活性污泥法取得了很大发展，出现了多种运行方式，并正在改变那种用经验数据进行工艺设计和运行管理的现象。本文对各种活性污泥的组成、运行方式及其特点作简要的综述，同时谈谈活性污泥法的发展趋势。 2活性污泥构成简介 活性污泥是由活性微生物、微生物残留物、附着的不能降解的有机物和无机物所组成的褐色絮凝体，由大量细菌、真菌、原生动物和后生动物组成，以细菌为主，由不同大小的微生物群落组成，具有良好的沉降性和传质性能的菌胶团以结构丝状菌为骨架、胶团菌附着其上，并且具有不断生长的特性，增长过程和老化过程中脱落的碎片及其他游离细菌被附着或游离生长的原生动物和后生动物捕食。少量以无机颗粒为核心形成的致密颗粒也可能存在于系统之中，并具有良好的沉降性能。也就是说，具有良好结构的活性污泥是以丝状菌为骨架，胶团菌附着于其上而形成的，结构丝状菌喜低氧状态，在胶团菌的附着下，不断生长伸长，形成条状和网状污泥；没有丝状菌为骨架的絮体颗粒很小，附着于累枝虫等原生动物尸体上的絮体易产生反硝化作用，它们都易随二沉池出水流出。胶团菌与结构丝状菌之间相互依存，丝状微生物形成了絮体骨架，为絮体形成较大颗粒同时保持一定的松散度提供了必要条件。而胶团菌的附着使絮体具有一定的沉降性而不易被出水带走，并且由于胶团菌的包裹使得结构丝状菌获得更加稳定、良
活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed VolatileLiquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
活性污泥法的基本原理 一．基本概念和工艺流程 （一）基本概念 1．活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理。 2．活性污泥：颜色呈黄褐色，有大量微生物组成，易于与水分离，能使污水得到净化，澄清的絮凝体 （二）工艺原理 1．曝气池：作用：降解有机物（BOD5） 2．二沉池：作用：泥水分离。 3．曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合 4．回流装置：作用：接种污泥 5．剩余污泥排放装置：作用：排除增长的污泥量，使曝气池内的微生物量平衡。 混合液：污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。 二．活性污泥形态和活性污泥微生物 （一）形态： 1、外观形态：颜色黄褐色，絮绒状 2．特点：①颗粒大小：0.02－0.2mm ②具有很大的表面积。③含水率>99%，C<1%固体物质。④比重1.002－1.006，比水略大，可以泥水分离。 3.组成：
有机物：{具有代谢功能，活性的微生物群体Ma {微生物内源代谢，自身氧化残留物Me {源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi 无机物：全部有原污水挟入Mii （二）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用 1．细菌：占大多数，生殖速率高，世代时间性20-30分钟； 2．真菌：丝状菌→污泥膨胀。 3．原生动物 鞭毛虫，肉足虫和纤毛虫。 作用：捕食游离细菌，使水进一步净化。 活性污泥培养初期：水质较差，游离细菌较多，鞭毛虫和肉足虫出现，其中肉足虫占优势，接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟，出现带柄固着纤毛虫。 ☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。 4．后生动物：（主要指轮虫） 在活性污泥处理系统中很少出现。 作用：吞食原生动物，使水进一步净化。 存在完全氧化型的延时曝气补充中，后生动物是不质非常稳定的标志。 （三）活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长 四个阶段： 1．适应期（延迟期，调整期）
活性污泥法运行中的常见问题及对策 活性污泥法是常用的好氧法，所以能够做好其运营管理非常重要，本文总结了活性污泥法运行过程中的5大常见问题以及对策，具有很强的实用价值。 01污泥膨胀的概念及其解决办法有哪些？ 污泥膨胀的原因： ①丝状菌膨胀 活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖，导致膨胀，促成条件包括进水有机物少，F/M太低，微生物食料不足；进水氮、磷不足；pH值低；混合液溶解氧太低，不能满足需要；进水波动太大，对微生物造成冲击。 ②非丝状菌膨胀 由于进水中含有大量的溶解性有机物，使污泥负荷太高，而进水中又缺乏足够的N、P，或者DO（溶氧）不足。细菌很快把大量有机物吸入体内，又不能代谢分解，向外分泌出过量的多糖类物质。这些物质分子中含羟基而具有较强的亲水性，使活性污泥的结合水高达400%（正常为100%左右），呈黏性的凝胶状，无法在二沉池分离。另一种非丝状菌膨胀是进水中含有较多毒物，导致细菌中毒，不能分泌出足够量的黏性物质，形不成絮体，也无法分离。 解决办法： 组成废水的各种成分由于比例失调，也可引起污泥膨胀，如废水中C/N 比失调，若由于碳水化合物的含量过高，可适当的投加尿素、碳酸铵或氯化铵。如系统进水浓度太高，可减低进水量。至于曝气池的环境（如pH、温度溶解氧等）对活性污泥的性质也有一定的影响。其他如废水中含有大量的有机物或石油，以及含有大量的腐败物质都可以引起膨胀。在曝气池中过多或过少地充氧或搅动不充分，都可引起膨胀。由此可知，为防止污
泥膨胀，首先应加强管理操作，经常检测污水水质、曝气池内溶解氧、污泥沉降比、污泥指数和进行显微镜观察，如发现异常情况应及时采取措施，如加大空气量、及时排泥、在有可能时采取分段进水，以减轻二沉池的负荷。 02污泥上浮的概念及其解决办法有哪些？ 污泥上浮：主要是指污泥脱氮上浮。污水在二沉池中经过长时间停留会造成缺氧（DO在0.5mg/L以下），则反硝化菌会使硝酸盐转化成氨和氮气，在氨和氮气逸出时，污泥吸附氨和氮气而上浮使污泥沉降性降低。 解决办法： 污泥上浮现象和活性污泥的性质无关，只因污泥中产生气泡，使污泥密度低于水，因此污泥上浮不应与污泥膨胀混为一谈。具体解决办法有： ①降低进水盐浓度，控制高负荷COD的冲击。 ②准确地控制曝气池内的COD负荷。因此，在运行操作上要控制曝气池进水量。通过准确地控制MLSS（建议6～8g/L）和曝气池进水量，将COD负荷控制在0.2～0.4kg/（m3·d）的适当范围，以减少污水的冲击，如果该污水经过均质池后的COD浓度仍然超过设计标准，应将该股污水引入事故池以待日后处理。 ③完善新建污水预处理工艺，控制污水厌氧与兼氧酸化水解池是保障后续曝气池正常运转的关键步骤，污水中的难降解有机物在此得到降解后，可以保证曝气池污水的出水要求，也改善了二沉池的沉降性能。应采取以下措施：完成潜水搅拌机配电系统的改造，尽快泵污泥至酸化池，进行酸化池的调试和酸化污泥的驯化。一次投加剩余污泥约为池容的1/5，投加量约为100m3，使池内混合液浓度在4～6g/L。 ④控制氧曝池的溶解氧浓度，适当降低氧曝池MLSS，基本控制在10g/L以内，与之相应的溶解氧浓度控制应根据进水有机负荷及时调整。⑤增加污泥回流量，及时排除剩余污泥，降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄，降低溶解氧浓度，但不能进入消化阶段。
活性污泥法日常运行7大指标（二） 上周我们讨论了好氧系统日常运行中的4个常见指标，今天我们来接着讨论其余三个常见指标的日常控制。 1、剩余污泥排放 随着处理水量的不断增加，曝气池内的活性污泥量也会不断增长，MLSS值和SV值都会升高。为了保证曝气池内MLSS值相对稳定，必须将增加的污泥量及时排出，排放的剩余污泥量应大致等于污泥的增长量，排放量过大或过小都会导致曝气池内MLSS的波动。 剩余污泥排放量与采用的活性污泥法及具体的进水水质有关，在没有经验的情况下，可大致按进水量的1%左右排放剩余污泥，确切适宜的排放值应根据一定时期的实际运行结果来确定。 2、回流污泥量 调节回流污泥量的目的也是为了保证曝气池内MLSS值相对稳定，而污水处理厂的回流量一般也是相对固定的。活性污泥法的回流污泥浓度一般介于7－10g/l。纯氧曝气活性污泥法的回流污泥浓度可超过15g/l，回流污泥沉降比一般在90%左右。因此在进水水质水量比较稳定的情况下，实际上是根据每日测定的SV值为依据，
通过调整剩余污泥的排放量来达到维持污泥回流量固定的目的。在进水水量发生大的波动时，就需要调整回流量，以保证曝气池内MLSS值不因进水量的增大或减少而出现大的波动。 3、观察二沉池 应经常观察二沉池泥面的高低、上清液的透明程度及液面和出水中悬浮物的情况。正常运行时二沉池上清液的厚度应不少于0.5－0.7m。如果泥面上升，往往说明污泥沉降性能差；如果上清液浑浊，说明进水负荷过高，污水净化效果差；如果上清液透明但带有小污泥絮片，说明污泥解絮；如果液面不连续大块污泥上浮，说明池底局部厌氧或出现反硝化；如果大范围污泥上浮，说明污泥可能中毒。 上周和本周，我们连续讨论了好氧系统日常运行中的7个常见指标，希望对大家的日常运行具有参考意义。下周，我们将继续介绍生物相观察的相关内容，若有任何疑问或者建议，欢迎在公众号留言，我们将尽快回复。
水污染控制工程课程设计 城镇污水处理厂设计 指导教师刘军坛 姓名秦琪宁 目录 摘要 (3) 第一章引言...................................... 1.1设计依据的数据参数........................................................................................ 1.2设计原则............................................................................................................ 1.3设计依据............................................................................................................ 第二章污水处理工艺流程的比较及选择错误！未定义书 签。 2.1 选择活性污泥法的原因................................................................................... 第三章工艺流程的设计计算.. (7) 3.1设计流量的计算 (7) 3.2格栅 (9) 3.3提升泵房............................................................................................................ 3.4沉砂池 (10) 3.5初次沉淀池和二次沉淀池 (11) 3.6曝气池 (15) 第四章平面布置和高程计算 (25) 4.1污水处理厂的平面布置 (25) 4.2污水处理厂的高程布置 (26) 第五章成本估算 (27) 5.1建设投资 (27) 5.2直接投资费用 (28) 5.3运行成本核算 (29) 结论 (29) 参考文献： (30) 致谢 (30)
活性污泥法工艺参数控制方面问题 问：污泥回流比是回流污泥量与进水量之比，相关专业书认为活性污泥工艺中污泥回流比应该相对稳定，如果这样的话，回流污泥量就要根据进水量的变化而变化，实际运行中是否应该这样控制？ 答：不能这样做，在运行管理中，污泥回流比只能起参考作用，我们说的回流污泥量也不含有浓度的概念，实际上回流污泥量是不可任意调节的，它受限于污泥性质和二沉池运行状态等因素。 问：为什么你说回流污泥量不含浓度的概念？ 答：这就要说到二沉池的作用，二沉池的作用主要是泥水分离和回流污泥浓缩，如要增加回流污泥量，必须增加二沉池的出泥量，这样二沉池的污泥层会下降，使污泥在二沉池的浓缩时间减少，此时，进曝气池的回流污泥量虽增加，但回流污泥的浓度却下降，回流至曝气池的污泥绝对量并不会增加。 问：按你这样说，如果进水水量增加了，为了使污泥负荷相对稳定，又如何来增加曝气池污泥浓度呢？ 答：增加曝气池污泥浓度的办法就是停止剩余污泥排放或少排泥。 问：不少专业书上都介绍了回流污泥量的估算式，如：用污泥沉降体积、污泥指数等方法来估算回流污泥量，按你前面所说的，难道这些估算方法都不对吗？ 答：也不能这样说，书上的这些估算式中不可能都考虑到污泥性质和二沉池的运行状况等诸多因素的，是纯理论性的，它可使我们了解主要参数的相互间关系，从这个意义上说没有错，如果在日常运行中完全按估算式来控制，那就错了，有时甚至会造成严重的负面影响和后果。 问：能解释一下“有时甚至会造成严重的负面影响和后果”这话的意思吗？ 答：由于活性污泥系统的污泥是在曝气池和二沉池之间循环流动的，按前面的计算法，污泥沉降性能差是就要增加污泥回流比，这样的话，由于回流量增加，废水在曝气池的实际停留时间相对减少，而进二沉池混合液量又增加，使二沉池进水水能增大，严重影响泥水分离，更易造成漂泥，从而造成恶性循环。 问：以你之见，在日常运行中回流污泥量应该如何控制呢？ 答：尽可能稳定回流污泥量，污泥回流比可以变化，当然回流污泥量的稳定也是相对而言的，可根据二沉池污泥层的高度来小范围调节，而不是有些专业书说的根据进水量来调节。 如前所述，二沉池的作用主要是泥水分离和回流污泥浓缩。故在这种情况下，应该在不影响泥水分离的前提下，二沉池的污泥层应该适当高一些，这样回流污泥量虽然减少，但其浓度会提高，进入曝气的污泥量并不会减少。
技术次资料 活性污泥系统的运行管理 （参考） 第一节活性污泥的培养与驯化 根据废水水量、水质和废水处理厂的条件、可采用的活性污泥培养法有下列几种： 一. 全流量边续直接培养法 全部流量通过活性污泥系统按设计水量边续进水和出水。不排放剩余污泥，全部保留在曝气池，直到MLSS和SV达到适宜数值为止。 为了加快培养速度，减少培养时间，可以大量供气，以保证向混合液提供足够的溶解氧，并使其充分混合外，也可以从同类的正在运行的废水处理厂提取一定数量的污泥进行接种。 在活性污泥的培养驯化期间，必须考虑满足微生物的营养物质保持平衡，即BOD：N：P＝100：5：1，对城市废水和生活污水来说，这个条件具备的，但是对某些工业废水，就要考虑投加某些营养物质了，此外，在这个期间还要进行废水、混合液、处理水以及活性污泥的分析测定，项目有：SV、MLSS、SVI，溶解氧含量，处理水的透明度，原废水及处理水的BOD、COD以及SS等。 二. 流量分段直接培养法 方法与前同，不同的地方是废水投配流量随形成的污泥量的增加而增加。即将培养期分为几个阶段、最后达到设计流量和MLSS达到适宜浓度。
三.间歇培养法 本法适用于生活污水所占比例较小的城市水厂，将废水引入曝气池，水量约为曝气池容积50～70%，曝气一段时间（约4～6小时），再静置1～1.5h。排放上清液，排放量约占总水量的50%左右，此后再注入废水，重复上述操作，每天1～3次，直到混合液中的污泥量达到15～20%进为止。 水温在１５℃以上的条件下，使用一般营养比较平衡的城市废水，经７～１５日的培养即可以达到上述情况，为了缩短培养时间，可以考虑用同类废水处理厂的剩余污泥进行接种向混合液中投加适量的粪便稀释液，也能够加快培养过程． 四．活性污泥的驯化 对工业废水，除培养外，还应对活性污泥加以驯化，使其适应于所处理的废水，驯化方法可分为异步驯化法和同步驯化法二种．异步驯化法是先培养后驯化，即先用生活污水或粪便稀释水将活性污泥培养成熟，此后再逐步增加工业废水在混合中的比例，以逐步驯化污泥，同步驯化法则是在用生活污水掊养活性污泥的开始，就投加少量的工业废水，以后则逐步提高工业废水在混合液中的比例，逐步使污泥适应工业废水的特性，二者的驯化阶段都是以全部使用工业废水而告终． 第二節对活性污泥系统重要运行参数的调节与观测 一．对活性污泥状况的镜检观察 正常发育的活性污泥，呈茶褐色，个体大小适宜，菌胶絮体发育讔好，稍具泥土气味． 二对曝气时间（活性污泥反应时间）的调节 曝气时间主要以处理水达标为准，根据原废水水量、水质及曝气池容积等因
关于活性污泥法的详解 活性污泥法是由多种好氧微生物与兼性厌氧微生物（在某些情况下还可能有少量厌氧微生物）与废水中的有机、无机固体物混凝交织在一起形成的絮状物。使活性污泥起到净化作用的主体是细菌，多数是革兰阴性菌，此外还有大量的原生动物和后生动物，以及微生物代谢残留物和一些从污水中夹带的惰性有机物、无机物等。 活性污泥的含水率在99%左右，密度为1.002~1.006g/m3。其结构疏松，表面积很大，对有机污染物有着强烈的吸附和氧化（分解）能力。此外，活性污泥还具有良好的自身凝聚和沉降性能。 1.活性污泥法的原理及环境影响因素 活性污泥法的工艺原理是在人工充氧的曝气池中，利用活性污泥去除废水中的有机物，然后再二沉池中使污泥和水分离。大部分污泥再回流到曝气池中，多余部分则排出。 普通活性污泥法的处理系统中由以下几部分组成：①曝气池、②曝气系统、③二沉池、④污泥回流系统、⑤剩余污泥排放系统。 活性污泥法净化废水能力强、效率高、占地面积小、臭味轻微，但产生剩余污泥量大，另外需要一定的电能来向废水中不断供氧。 2.影响活性污泥性能的环境因素主要有： （1）.溶解氧（好氧处理中，一般在1.5~2mg/L为宜）。 （2）.水温（好氧处理中，宜在15~25℃的范围内）。 （3）.pH值（一般以6.5~9为宜）。
（4）.营养料（一般要求BOD?：N：P=100：5：1为宜）。 （5）.有毒物质（重金属、一些非金属化合物、油类物质等）数量亦应加予控制。 3.活性污泥法的性能评价指标 活性污泥法的性能评价指标主要有以下几项。 （1）.生物相观察：即利用光学显微镜或电子显微镜观察活性污泥中的细菌、真菌、原生动物及后生动物等微生物的种类、数量、优势度及代谢活动等状况，在一定程度上反映整个系统的运行状况。 （2）.混合液悬浮固体浓度(MLSS)：指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称为污泥浓度。MLSS代表混合液悬浮固体中有机物的含量。 （3）.污泥沉降比(SV)：指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。 （4）.污泥体积指数（SVI）：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。 污泥体积指数（SVI)能较好的反应出活性污泥的松散程度、凝聚和沉降性能。一般城市污水正常运行条件下的SVI值在100~150mL/g 之间。SVI值过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；SVI 值过高，说明污泥沉降性能不好，并且已经有产生膨胀现象的可能。如果SVI＞200mL/g，污泥难于分离，容易产生污泥膨胀。 4.活性污泥法的运行方式
25个活性污泥法运行中的常见问题及故障解答 (一)氧化沟泥少，微生物因为天气寒冷，难培养，怎么办？ 答：1.如果是在系统刚刚启动时的培养，污泥量少是正常的，随着培养的进行，污泥量会增多。培养时，曝气过度是很不利于污泥培养的。 2.当然微生物的量是和你的源水中的碳氢含量有关，碳氢不足自然无法使微生物数量上升。还请检查。 3.如果你的系统早就启动了，想要提高微生物数量。我觉得没有太大必要的。达到平衡就行了，重要的是处理出水的情况。 4.特意地提高微生物数量将使污泥老化，反而不利于出水水质的。 5.温度的问题，我觉得出水水温不低于10度，微生物活性是没有太大问题的。 6.根据F/M值的大小，可以知道你的微生物数量是否太低，该值不大于0.25，就说明你的微生物数量不是太低。 (二) 在CASS工艺设计时应注意些什麽，同时出水堰如何设计（负荷取多大比较合适）？同时，在该工艺中，所用到的设备，都有那些，我初次接触该工艺，对所涉及到的设备不太了解，请你多多指教！同时活性污泥如何进行培养驯化，整个工程在调试运行适应注意些什麽？如何能实现很高的自控技术。在曝气过程中，哪种曝气装置比较好？ 答： 1.CASS工艺有点像我们比较了解的SBR工艺，属批次处理范畴。为了提高脱氮除磷的效果并抑制丝状菌的增生。曝气池前又加设了厌氧和缺氧段。 2.设计中应该根据水量和负荷来确定各池的大小及比例。 3.出水堰大多由泌水器代替的，保证排水时液面均匀下降。排水量可根据设定的排水时间来确定选择。 4.所用到的设备与SBR工艺接近，泌水器和厌缺氧段的潜水式搅拌机要设置的。当然还要一套自动控制装置。 5.污泥培养也没有太大的特殊之处，首先接种污泥，24小时闷曝，而后正常曝气（不要过度）先少量排水少量进水，然后逐渐提高进水即可。 6.调试和运行过程中要自己总结合理的操控参数，如进水、反应、沉淀、泌水的时间；回流污泥量等。 7.曝气装置选择，对曝气头选择应保证沉淀时不堵塞，也可选射流曝气器，搅拌和充氧都比较好，也很少发生堵塞。 (三)如何降低污水厂的能耗？政府拨的经费可怜，希望您能介绍一下运营管理方面的经验。 答： 污水厂运行费用最大的应该是电费，如果污泥委托处理其费用也很高的。针对以上问题： 1.降低曝气量，以减少电费。我的经验是，理论上的曝气池溶解氧控制在3ppm,不利于节能降耗，通常，我认为，若生物系统是低负荷运行（F/M小于0.15），溶解氧控制在 1.5ppm已经足够了。由此可产生节电效果。 2.系统有调节池、中段提升泵站的，可发挥其储水能力，以进行间隙运行来降低运行费用。 3.污泥费用如有产生，可根据情况用于厂内花木堆肥。由此只需增加点工费用即可。 (四)溶解氧控制在1.5ppm，在北方的冬季会不会影响一些高效的微生物繁殖（氧化沟工艺），降低出水水质？
活性污泥法工艺的原理 一、活性污泥的形态、组成与性能指标 1.活性污泥法工艺 活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成（图2-5-1)。废水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化成为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放；分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出。 2.活性污泥的形态和组成 活性污泥通常为黄褐色（有时呈铁红色）絮绒状颗粒，也称为“菌胶团”或“生物絮凝体”，其直径一般为0.02~2mm；含水率一般为99.2%~99.8%，密度因含水率不同而异，一般为1.002~1.006g/m3；活性污泥具有较大的比表面积，一般为20~100cm2/mL。 活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质的不同而异。例如，城市污水处理系统中的活性污泥，其有机成分占75%~85%，无机成分仅占15%~25%。活性污泥中有机成分主要由生长在活性污泥中的微生物组成，这些微生物群体构成了一个相对稳定的生态系统和食物链（如图2-5-2所示），其中以各种细菌及原生动物为主，也存在着真菌、放线菌、酵母菌以及轮虫等后生动物。在活性污泥上还吸附着被处理的废水中所含有的有机和无机固体物质，在有机固体物质中包括某些惰性的难以被细菌降解的物质。
第一节活性污泥法的基本原理 一、活性污泥法的基本工艺流程 1、活性污泥法的基本组成 ①曝气池：反应主体 ②二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。 ④剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。 ⑤供氧系统：提供足够的溶解氧 2、活性污泥系统有效运行的基本条件是： ①废水中含有足够的可容性易降解有机物； ②混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥在池内呈悬浮状态； ④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥； ⑤无有毒有害的物质流入。 二、活性污泥的性质与性能指标 1、活性污泥的基本性质 ①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”： 颜色：褐色、（土）黄色、铁红色； 气味：泥土味（城市污水）； 比重：略大于1，（1.002~1.006）； 粒径：0.02~0.2 mm； 比表面积：20~100cm2/ml。 ②生化性能： 1) 活性污泥的含水率：99.2~99.8%； 固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。 2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分， 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌； 2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为20~30分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。 ② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml 3、活性污泥的性能指标： ① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）： MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3 ② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids ）： MLVSS = M a + M e + M i ； 在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85 ③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）： 是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示； 能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀； 正常数值为20~30%。 ④ 污泥体积指数（SVI ）（Sludge Volume Index ）： 曝气池出口处混合液经30分钟静沉后，1g 干污泥所形成的污泥体积， 单位是 ml/g 。 ) /()/((%))/()/(l g MLSS l ml SV l g MLSS l ml SV SVI 10?== 能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多；其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象； 城市污水的SVI 一般为50~150 ml/g ； 三、活性污泥的增殖规律及其应用 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微生物增殖的结果则是活性污泥的增长。 1、活性污泥的增殖曲线
采用活性污泥法工艺处理造纸废水 hc360慧聪网水工业行业频道2004-12-17 10:56:25 1 概述 我市某造纸厂属台商独资企业，该厂以本地丰富的簧竹、旺竹为原料生产金银纸，1991年建成投产，1998年产量达8000吨。该厂的主要产品是土纸，与一般的造纸工艺有所不同，无蒸煮漂白工艺，同时，每池碱液重复使用三次，碱液浸泡采用喷淋方式，减少了碱液使用量。因此，废水排放量较少，每吨纸的废水排放量约20～25吨，其生产工艺如图1所示。 该厂在建设初期原设计了一套造纸废水处理设施，其方法是先将废水用酸中和同时加入混凝剂，在酸及混凝剂的作用下，木质素以污泥形式沉淀下来，?污泥浓缩晒干后运弃，上清液进入厌氧发酵池处理后排放。由于建筑施工质量差、废水处理工艺选取不当等原因致使原处理系统无法运行。目前决定对该厂废水设施全面改造，以解决废水污染问题。 2 废水排放现状 2.1污染物与排放量 由于原废水处理设施无法启用，使得该厂废水排放浓度居高不下(见表１) 表1 废水中主要污染物与排放量 污染物名称COD cr BOD5SS pH 酚色度 排放量（吨/年）675 360 270 排放浓度（毫克/升）1500 800 600 11.52 10.3 200倍 据调查，该厂目前每日排放黑液50～75吨，?造纸白水650～750吨，两股废水合并后未做处理直接排入贡江。上述表1中的指标是混合废水的排放水质指标。 3 设计原则与依据 3.1设计原则 从企业的实际出发，在企业资金投入能够承受的情况下，本着节约的原则，用较简便的
方法，尽可能减少污染物的排放量，提高周围环境水体水质。 3.2设计依据 本设计处理废水量为：黑液100吨/天，造纸白水1000吨/天。其废水水处理量、废水浓度及处理指标见表2所示。 表2设计造纸污水处理量、污水处理浓度及处理指标 项目黑液白水治理 目标 处理率批文 指标 国家排放标准 黑液白水一级二级三级 污水量(吨/日) 100 1000 排放量(m3/吨 浆) 190 230 270 COD cr(mg/L) 10000～ 20000 1500～ 1800 500 96% 70% 300 100 150 350 BOD5(mg/L) 6000 600 200 96% 66% 80 30 60 150 SS(mg/L) 500～600 300～400 200 60% 40% 200 70 120 200 pH 12～13 6～8 6～9 6～9 6～9 6～9 6～9 4 废水治理工艺 4.1废水治理方案 造纸工业对环境污染严重，以制浆过程中产生的黑液污染负荷最大，国内外大型厂家多采用碱回收法，但此方法投资额大，工艺复杂，只适应于大型制浆纸厂。纸废水主要为黑液的污染，黑液中COD cr含量较高约2万左右，主要为木质素，木质素做为一种良好的化工原料有广泛的用途。考虑该厂生规模不大，一次性根治污染经济上难以承受。因此我们拟采用酸中和回收木质素的治理方案。该方案投资省、收效大，并且回收的木质素销售收入一般可满足环保治理的运行。 4.2工艺流程 黑液进入储液池中，经过滤其中的纤维后，加入废酸进行中和处理，使其废水中的木质素析出，然后采用压滤机压滤回收木质素，压滤液用于清洗竹片或者进入曝气池中进行生化处理。 白水用滤网滤去其中的纤维后，直接进入曝气池内曝气处理，最后经沉淀池沉淀出污泥后排放，沉淀的污泥经浓缩后晒干运走。其废水处理工艺如图2所示。
（1）、生物固体停留时间（solid retention time,SRT ） 活性污泥在曝气池、二沉池和污泥回流系统内的停留时间称为生物固体停留时间。可用下式表示： SRT=) //(/d kg kg 污泥量每天从系统排出的活性系统内活性污泥量 （2）有机物负荷 有机物（BOD 5）负荷分为污泥负荷(Ls)和容积负荷(Lv)，用公式表示如下： Ls= XV Q O S Lv=V QS 0×103 式中：Ls ——BOD-SS 负荷，kgBOD/(kgMLSS.d)； Lv ——BOD 容积负荷，kgBOD/(m 3.d)； S 0——反应器进水BOD 浓度，mg/L ； X ——污泥浓度，mg/L 。 （3）水力停留时间 水力停留时间（HRT ）表示污水在反应池内的反应时间，用下式表示： t=Q V 式中：t ——曝气池水力停留时间，h ； V ——曝气池有效容积，m 3； Q ——进水流量，m 3/h BOD-SS 负荷和生物固体停留时间都是活性污泥法设计和污水处理厂运行管理的重要参数。 （4）污泥浓度 污泥浓度是指曝气池中1L 混合液内所含的悬浮固体（常表示为MLSS ，mixed liquor suspended solids ）或挥发性悬浮固体（MLVSS ）的浓度，单位是g/L 或mg/L 。污泥浓度的大小可间接地反映曝气池中所含微生物的浓度。对于普通活性污泥法而言，曝气池中污泥浓度一般在1.5~3g/L 之间。 （5）污泥沉降比和污泥容积指数 污泥沉降比(settling velocity,SV)指曝气池混合液在量筒中静置30min 后，所得的沉淀污泥体积与混合液总体积的比（用百分数表示），即： 污泥沉降比=混合液经30min 静置沉淀后的污泥体积/混合液体积 污泥容积指数(sludge volume index ，SVI)指曝气池的污泥浓度与污泥沉降比的比值。即1g 干污泥所相当的沉淀污泥体积数，单位为mL/g ，但一般不标注。SVI 计算式为： SVI=SV 的百分数×10/MLSS SVI 通常反应了活性污泥的沉降性好坏。如果SVI 较高，表示SV 值较大，则表明沉降性较差；如果SVI 较小，污泥颗粒密实，则表明沉降性较好。但是，如果SVI 过低，则可能反映出污泥中泥的成分过多，微生物量太少。通常，当SVI>100时，污泥的沉降性能良好；当SVI=100~200时，沉降性一般；而当SVI>200时，沉降性较差，污泥可能处在膨胀状态。 二、活性污泥法工艺的运行与管理 活性污泥法工艺 的运行与管理工作主要包括活性污泥的培养与驯化、系统运行状态的监察与相关检测、异常现象的预防及处理等。
生化工艺单元调试规程
1. 目的 为加强污水处理工程工艺调试工作的操作规范性、安全性、合理性，并避免 调试过程中误操作的产生使调试工作如期顺利完成，制订本规程。 2. 适用范围 2.1 本规程适用常规生化工艺处理单元，特殊工艺及企业可参照执行。 2.2 特殊工艺的工艺控制与常规工艺有较大差异，工艺控制参数不在控制范 围之中，不能完全按本规程控制相应过程指标，可适当选取参照执行。 3. 工作程序 3.1 工艺调试技术要求 调试中应严格执行操作规程，定时巡回检查设备运转状况，检测工艺控制点 参数，通过化验分析、生物镜检、表征观察、闻气味等及时掌握水处理的变化情 况。 调试中应当做到如下的技术要求： 1）调试前根据设计方案、图纸、可研报告和相关说明书，认真阅读并了解 整个工程项目概况。熟悉工艺单元的工艺参数、设备情况和仪器仪表、自控系统 和作用原理，在调试过程中严格执行仪器仪表、设备、自控系统操作规范，保证 操作的合理规范与安全性。 在调试过程中对影响工艺生产正常运行的问题进行汇 总，尤其对关键的设计参数、核心工艺设备进行及时沟通解决，以对后续调试起 到指导作用；在条件具备的情况下，参照类似项目的工艺调试经验，指导并快速 完成工艺调试。 2）试运行期间除工艺参数调整外，对于设备的运行情况也应有详细的记录， 应把全部的设备状况记录在设备档案中。 设备档案表格的设计与其它专业部门共 同研究制定。 3）在调试阶段，工艺运行的控制、调整应以培养、驯化污泥为主，检查各 工艺设备运行状况。对污水处理厂的运行切实做好控制、观察、记录和分析检验 工作。对处理污水量、污泥产量、污泥处理量、药剂耗用量、生产电耗量、自来 水耗量等应有记录，对进出水水质和活性污泥等均应有足够的分析数据。
活性污泥法处理工艺12种方法分析 活性污泥法、生物膜法、厌氧处理法、生物脱氮、除磷等工艺技术，是废水生物处理借助环境工程和化学工程的手段和方法，以微生物作用为主体开发出了种种用于控制和治理水污染治理的新方法。 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。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。 1.活性污泥法的特点 曝气池中污泥浓度一般控制在2—3g/L，废水浓度高时采用较高数值； 废水在曝气池中的停留时间(HRT)常采用4—8h，视废水中有机物浓度而定； 回流污泥量约为进水流量的25％—50％左右； BOD和悬浮物去除率都很高，达到90％—95％左右。 2.作用原理 普通活性污泥法是依据废水的自净作用原理发展而来的。 3.不足之处 对水质变化的适应能力不强； 所供的氧不能充分利用，因为在曝气池前端废水水质浓度高、污泥负荷高、需氧量大，而后端则相反，但空气往往沿池长均匀分布，这就造成前端供氧量不足、后端供氧量过剩的情况。 因此，在处理同样水量时，同其他类型的活性污泥法相比，曝气池相对庞大、占地多、能耗费用高。 阶段曝气活性污泥法 阶段曝气法也称为多点进水活性污泥法，它是普通活性污泥法的一个简单的改进，可克服普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。 曝气池容积同普通活性污泥法比较可以缩小30％左右，但其出水差于普通活性污泥法。 渐减曝气法
克服普通活性污泥法曝气池中供氧、需氧不平衡另一个改进方法是将曝气池的供氧沿活性污泥推进方向逐渐减少，这即为渐减曝气法。 该工艺曝气池中有机物浓度随着向前推进不断降低、污泥需氧量也不断下降、曝气量相应减少。 吸附再生活性污泥法 吸附再生活性污泥法系根据废水净化的机理，污泥对有机污染物的初期高速吸附作用，将普通活性污泥法作相应改进发展而来。 特点： 回流污泥量比普通活性污泥法多，回流比一般在50％—100％左右 吸附池和再生池的总容积比普通活性污泥法曝气池小得多，空气用量并不增加，因此减少了占地和降低了造价。 具有较强的调节平衡能力，以适应进水负荷的变化 缺点是去除率较普通活性污泥法低，尤其是对溶解性有机物较多的工业废水，处理效果不理想。 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，但废水和回流污泥进入曝气池时，立即与池内原先存在的混合液充分混合。 (a)采用扩散空气曝气器的完全混合活性污泥法工艺流程； (b)采用机械曝气的完全混合活性污泥工艺流程； (c)合建式圆形曝气沉淀池。 1.优点： 微生物的代谢速率甚高； 废水水力停留时间往往较短，系统的负荷较高； 构筑物的占地较省。 2.缺点： 导致出水水质较差； 较易发生丝状菌过量生长的污泥膨胀等运行间题。 序批式活性污泥法
各种活性污泥法工艺大全 迄今为止，在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特色的运行方式。主要有以下几种：1)传统推流式活性污泥法； 2)完全混合活性污泥法；3)阶段曝气活性污泥法；4)吸附—再生活性污泥法；5)延时曝气活性污泥法；6)高负荷活性污泥法；7)纯氧曝气活性污泥法；8)浅层低压曝气活性污泥法； 9)深水曝气活性污泥法；10) 深井曝气活性污泥法。下面分别介绍活性污泥法的各种工艺，其设计参数见最后附表：各种活性污泥法工艺参数表1.传统推流式活性污泥法：推流式活性污泥法1)工艺流程：2)供需氧曲线：3)主要优点：A.处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；B.对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。4)主要问题：A.为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大；B.在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；C.对冲击负荷的适应性较弱。5)一般所采用的设计参数(处理城市污水)：2.完全混合活性污泥法合建式完全混合活性污泥法1)主要特点：A.可以方便地通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；B.进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；C.适合于处理较高浓度的有机工业废水。2)主要结构形式：A.合建式
（曝气沉淀池）：B.分建式3、阶段曝气活性污泥法——又称分段进水活性污泥法或多点进水活性污泥法阶段曝气活性 污泥法1)工艺流程：2)主要特点：A.废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供养速率与需氧速率间的矛盾，有利于降低能耗；B.废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力；4、吸附再生活性污泥法——又称生物吸附法或接触稳定法。吸附再生活性污泥法主要特点是将活性污泥法对有机污染物降解的两个过程——吸附、代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。1)工艺流程：2)主要优点：A.废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短，吸附池容积较小，再生池接纳的仅是浓度较高的回流污泥，因此，再生池的容积也较小。吸附池与再生池容积之和低于传统法曝气池的容积，基建费用较低；B.具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。3)主要缺点：处理效果低于传统法，特别是对于溶解性有机物含量较高的废水，处理效果更差。5、延时曝气活性污泥法——完全氧化活性污泥法延时曝气活性污 泥法1)主要特点：A.有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥少且稳定，勿需再进行处理；B.处理出水出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性； C.在某些情况下，可以不设初次沉淀池。2)主要缺点：A.池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地