12-1 活性污泥法基本概念

活性污泥法的基本概念和基本流程活性污泥法（Activated Sludge Process）是一种常见的污水处理技术，它已经在污水处理厂中被广泛应用。

通常，活性污泥法可以有效地去除氨氮，有机物和悬浮物，从而达到减少污染的目的，使活性污泥法法技术受到了广泛的重视和应用。

活性污泥是一种特殊的污泥，是由细菌和其他微生物发酵制得的，其中细菌能够有效的分解有机物。

大多数活性污泥系统的基本构成元素是微生物，可被应用在污水处理中，从而大大提高污水处理的效率。

活性污泥法是一种结合活性污泥生物处理过程和立式沉淀池技术的污水处理技术，它由细菌和其他微生物组成的活性污泥处理系统，它主要是将有机污染物在缺氧反应池中消耗，然后在沉淀池中把悬浮物除去，当到达指定的质量标准时，排放出去的污水就可以放入地下水或河流。

活性污泥法的基本流程分为以下几步：1、污水的初步处理：对污水进行提升井或滤池等初步处理，过滤有机和悬浮物，将污水提升到活性污泥处理系统。

2、缺氧反应池：将污水投入缺氧反应池，添加活性污泥，同时增加氧气供给，继而有机物将在池中形成复合指标物，并且由活性污泥群物质提高复合指标物的密度，使其从水中沉淀，用以分离有机物。

3、沉淀池：把有机物沉淀到沉淀池中，这里可以同时实现悬浮物的去除，滤池中悬浮物也可以沉淀出来。

4、活性污泥回流：活性污泥也会沉淀下来，但是若想保持活性污泥系统有效运行，就需要将活性污泥回流到缺氧反应池中作进一步处理，用以保持污泥的质量和数量。

5、如果活性污泥的质量较差，活性污泥系统的活性也会降低，此时需要进行活性污泥的更新，就是过滤或替换活性污泥，并补充新鲜活性污泥。

活性污泥法是一种有效且经济实惠的污水处理技术，它可以有效地去除氨氮，有机物和悬浮物，大大减少污染，使污水可以安全排放到大气中或放入地下水或河流。

活性污泥法更有助于生物多样性保护，它是水处理工业应用中的最新成果。

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。

第四章污水的生物处理（一）——活性污泥法教学要求1)掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理；2)理解活性污泥法的重要概念与指标参数：如活性污泥、剩余污泥、MLSS、MLVSS、SV、SVI、θc、容积负荷、污泥产率等；3)理解活性污泥反应动力学基础及其应用；4)掌握活性污泥的工艺技术或运行方式；5)掌握曝气理论；6)熟练掌握活性污泥系统的计算与设计。

第一节活性污泥法的基本原理一、活性污泥处理法的基本概念与流程活性污泥：是由多种好氧微生物、某些兼性或厌氧微生物以及废水中的固体物质、胶体等交织在一起的呈黄褐色絮体。

活性污泥法：是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。

实质：人工强化下微生物的新陈代谢(包括分解和合成)，活性污泥法的工艺流程：1)预处理设施：包括初次池、调节池和水解酸化池，主要作用是去除SS、调节水质，使有机氮和有机磷变成NH+4或正磷酸盐、大分子变成小分子，同时去除部分有机物。

2)曝气池：工艺主体，其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解和硝化反应、反硝化反应。

3)二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。

生物处理系统：微生物或活性污泥降解有机物，使污水净化，但同时增殖。

为控制反应器微生物总量与活性，需要回流部分活性污泥，排出部分剩余污泥；回流污泥是为了接种，排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定或MLSS 恒定。

二、活性污泥的形态和活性污泥微生物1 活性污泥形态（1）特征1)形态：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈“絮状”。

2)颜色：正常呈黄褐色，但会随进水颜色、曝气程度而变（如发黑为曝气不足，发黄为曝气过度）。

3)理化性质：ρ=1.002~1.006，含水率99%，直径大小0.02~0.2mm，表面积20~100cm2/mL，pH值约6.7，有较强的缓冲能力。

其固相组分主要为有机物，约占75~85%。

4)生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。

（理解：自我繁殖、生物吸附与生物氧化）。

水污染控制工程-第三版-部分要点整理第十二章第一节基本概念活性污泥法本质上与天然水体自净过程类似，都是好氧生物过程，只是活性污泥法净化强度大，有人工的因素在里面。

污泥泥龄：污泥泥龄是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。

活性污泥的组成：有活性的微生物（Ma）；微生物自身氧化残留物（Me）；媳妇在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物（Mi）；无机悬浮固体（Mii）。

活性污泥性状：活性污泥是粒径在200~1000μm的类似矾花状不定性的絮状物。

混合液悬浮固体浓度（MLSS）：指曝气中池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度，它包括（Ma、Me、Mi、Mii）。

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、Mi）。

一般污水处理厂曝气池混合液的MLVSS/MLSS在0.7~0.8.污泥沉降比：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，通常采用1L的两桶测定污泥沉降比。

污泥体积指数（SVI）：是指曝气池混合液沉淀30min后，单位之恋干泥形成的是污泥体积，常用单位也mL/g。

SVI=沉淀污泥的体积/MLSS。

SVI在100~150时，污泥沉降性能能娘好活性污泥法基本流程：主线是进水——曝气池——沉淀池——出水。

分线沉淀池污泥回流至进水处，同时剩余污泥量排出。

活性污泥降解有机物的过程分为：吸附阶段和稳定阶段。

吸附阶段：主要是污水中的有机物转移到活性污泥上。

稳定阶段：主要是转移到活性污泥上的有机物被微生物所利用。

耗氧量可以反映污水中有机物的浓度，耗氧量的下降就是有机物浓度的降低。

耗氧量和BOD5下降量相同时说明污水中取出的有机物已经全部被微生物所利用。

如果不相等，则两者之差就绪昂党羽尚未被微生物所利用的那部分有机物。

第二节活性污泥的发展曝气池实质是一个反应器，他的池型与所需的水力特征级反映要求密切相关，主要分为推流式、完全混合式、封闭环流式和序批式四大类。

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，使曝气也内的微生物量平衡。

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）特点：细菌总量不变，但有质的变化2．对数增殖期增殖旺盛期或等速增殖期）细菌总数迅速增加，增殖表速率最大，增殖速率大于衰亡速率。

3．减速增殖期（稳定期或平衡期）细菌总数达最大，增殖速率等于衰亡速率。

⽔污染控制⼯程作业标准答案（2）⽔污染控制⼯程（下）课后作业标准答案⽔污染控制⼯程作业标准答案11、试说明沉淀有哪些类型？各有何特点？讨论各类型的联系和区别。

答：⾃由沉淀：悬浮颗粒浓度不⾼；沉淀过程中悬浮固体之间互不⼲扰，颗粒各⾃单独进⾏沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。

沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。

发⽣在沉砂池中。

絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不⾼；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作⽤，颗粒因相互聚集增⼤⽽加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。

沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。

化学絮凝沉淀属于这种类型。

区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较⾼（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成⼀个整体共同下沉，与澄清⽔之间有清晰的泥⽔界⾯。

⼆次沉淀池与污泥浓缩池中发⽣。

压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很⾼；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相⽀撑，下层颗粒间的⽔在上层颗粒的重⼒作⽤下被挤出，使污泥得到浓缩。

⼆沉池污泥⽃中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。

联系和区别：⾃由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀或成层沉淀，压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增⼤，颗粒间的相互影响也依次加强。

2、设置沉砂池的⽬的和作⽤是什么？曝⽓沉砂池的⼯作原理和平流式沉砂池有何区别？答：设置沉砂池的⽬的和作⽤：以重⼒或离⼼⼒分离为基础，即将进⼊沉砂池的污⽔流速控制在只能使相对密度⼤的⽆机颗粒下沉，⽽有机悬浮颗粒则随⽔流带⾛，从⽽能从污⽔中去除砂⼦、煤渣等密度较⼤的⽆机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运⾏。

平流式沉砂池是⼀种最传统的沉砂池，它构造简单，⼯作稳定，将进⼊沉砂池的污⽔流速控制在只能使相对密度⼤的⽆机颗粒下沉，⽽有机悬浮颗粒则随⽔流带⾛，从⽽能从污⽔中去除砂⼦、煤渣等密度较⼤的⽆机颗粒。

曝⽓沉砂池的⼯作原理：由曝⽓以及⽔流的螺旋旋转作⽤，污⽔中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到⽓泡上升时的冲刷作⽤，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除。

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