活性污泥法及其在环境工程中的应用

活性污泥法

活性污泥法是一种生物废水处理方法.处理过程中将废水与活性污泥的混合液搅拌并加以曝气.接下来经过沉淀把活性污泥从处理过的废水中分离开,根据需要活性污泥可以排掉或者回用.处理过的废水从沉淀池出水堰流出去.活性污泥就是废水经过一段时间自然曝气和搅拌之后沉淀下来的污泥.这种活性污泥含有许多细菌和其他微生物.当污泥与饱含氧的原废水混合时,利用污泥中的细菌可以氧化有机固体,提高混凝和絮凝效果,把胶体固体和悬浮固体转变为可降解的固体.

在活性污泥处理过程中,利用悬浮好氧微生物培养物处理流入的废水.当反应期结束时,从处理的废水中把微生物培养物分离出来.大部分微生物培养物返回到流入的废水中,并与之混合.在有活性污泥作用的条件下,微生物培养物成团状或絮状体生长，这些团状或絮状体含有大量的由聚集在它们荚膜上的分泌聚合物结合在一起的细菌。一般絮状体可以电子扫描显微照片显示。细菌细胞在絮状体内部分散开，实际上仅占絮状体体积的10%-25%左右，正如在电子显微照片中见到的一样。反应器内的剪应力控制最大絮状体的尺寸；用于把细菌培养物与处理过的污水分开的重力沉淀法控制最小絮状体的尺寸。除了细菌（真菌，原生动物等）以外的生物生活在絮状体内部或表面上，但是一般不大量出现。在活性污泥中也发现一些游离生物，如线虫和轮虫。原生动物和轮虫以游离细菌为食，因而有助于生产低浊度的出水。

由于很难测定实际的细菌种类，，所以将曝气池中的悬浮固体或挥发性悬浮固体的浓度作为细菌含量的估量。废水和悬浮培养物的混合体称为混合液，悬浮固体浓度分别称为混合液悬浮固体（MLSS）和混合液挥发性悬浮固体(MLVSS).

【工艺构型】使用中的三种基本活性污泥工艺构型为标准式(PF)，连续流搅拌池(CFST)和间歇池。标准推流式是最常见的。反应器内的混合通常是游曝气系统提供的。最初活性污泥工艺构型是一个单元的间歇反应器。由于工作周期闲置阶段的水力问题导致了连续流系统的开发，该系统利用分离池将培养物或液体分离出去。知道20世纪50年代，实际上所有的活性污泥法是带有一个单独沉淀池的标准推流。沉降下来的细胞可再循环或必要时排掉。在过去的30年中，尽管大多数新处理工艺仍是标准推流，但连续流搅拌池活性污泥系统已经十分普遍。间歇法作为改进了的沉淀法已经重新出现。

活性污泥法在污水处理中常见的问题探讨

活性污泥法是目前工业化水处理中最常见的污水处理方法之一。不过，该方法在实施过程中也会遇到一些问题。本文将分析和探讨活性污泥法中常见的问题。

一、生物负荷过高

生物负荷是活性污泥法处理污水的重要指标之一。如果生物负荷过高，可能会导致生物量增加过多，使反应器内的活性污泥容易发生消化不良、饥饿、厌氧等自毁现象。此外，过高的生物负荷还可能导致缺氧、氧气传递不足等问题。

解决方法：

1. 适当调整进水水质。以减轻生物负荷，避免过多COD/BOD5进入系统。

2. 适量调整进水量、反应器容积。避免进水量过大，以调整水质负荷为宜。

3. 对反应器的加强混合或安装曝气系统。以加强溶解氧供应和提高反应器内的活性污泥浓度，降低COD/BOD5残留。

二、污泥泌泄

污泥泌泄是活性污泥法的另一种常见问题。特别是在序批反应器(SBR)系统中。

污泥泌泄的原因主要是由于太多的悬浮微生物在发酵过程中，碳酸钙可以沉淀在微生物细菌表面，导致SBR反应器底部产生极重的氧气不透过层的堆积物，极度影响反应器系统的处理效果。

1. 采用混合性活性污泥法。厌氧环境和好氧环境均可避免过多的细胞密度形成。

2. 合理调整反应器的操作条件，如关注反应器的氧气传递和曝气供氧的合理性，进水COD/BOD5浓度、氮磷含量等均造成泌泄的因素进行调整。

三、消泡问题

在活性污泥法中，由于反应器内的微生物在代谢过程中会产生大量的二氧化碳和甲烷，这些气体可以产生大量的气泡，并在反应器内沉降到底部，从而影响反应器正常运行。

1. 在反应器中添加防泡剂或消泡剂，这些化学物质在反应器中可以有效地降低气泡的数量和大小，以消除气体产生的影响。

2. 加强反应器的混合和曝气系统，改善反应器内的液态环境，以防止气泡集聚，在消除气体影响的同时，促进生物活性。 四、pH偏离正常范围

浅谈活性污泥处理系统的影响因素

本文主要讨论了活性污泥的各种影响因素，包括重金属离子、硫酸盐、NaCl及温度、供氧量、污泥指数等。每种因素都会对污水产生不同性质的影响，当某种因素的影响严重降低处理效率时，应该及时采取补救措施，使污泥恢复正常处理功能。当然，能预先做出防范措施，保持污泥的高效运转才是本文的真正目的。

关键字： 活性污泥； 污水处理； 影响因素。

引言：活性污泥法是利用活性污泥中的好氧细菌及其原生动物对污水中的有机物进行吸附、氧化、分解,最终把这些有机物变成二氧化碳和水的方法。具有效率高，应用广泛等优点。但其在污水处理过程中受到的影响因素也颇多，本文中其一些较常见的影响因素进行了讨论和研究。

1、重金属离子的影响：

活性污泥是一种絮状结构，絮状体的中央为菌胶团，在其周围有着生或爬行的原生动物…。其菌胶团主要由动胶杆菌属细菌及假单胞菌构成。应用活性污泥法处理废水高效廉价，工艺简单，因此在城市废水的集中生化处理中，活性污泥法应用最广泛。但当废水中重金属离子含量较高时，往往会使活性污泥的处理效率大大下降，若污水处理厂来不及调整，就会使大量未处理充分的污水排入环境中，造成严重的污染问题。

因此考察重金属离子对活性污泥系统处理废水能力的影响，并找到一种简洁有效的监控方法及指标体系，对于污水处理工作具有重要的指导意义。

1.1重金属离子对污泥外观的影响

絮凝性能变化较大，污泥中的原生动物种类和数目大大减少。在较高浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+溶液中，基本检测不到原生动物的存在，污泥颜色由茶褐色(生物以纤毛虫类的钟虫为主)变成较浅的淡棕褐色；污泥颗粒变得更细密，可压缩性更差。

1.2重金属离子对活性污泥指数的影响

SV的测定结果如图1所示。从图1可以看出，重金属离子的加入对污泥的沉降指数有着较大的影响。除了Cu2+，随着重金属离子浓度的加大，SV随之减小，这可能是随着污泥对重金属离子的吸附，部分污泥的絮体结果发生了变化。此外，重金属离子与系统中产絮凝菌以及一些原生动物分泌的胞外聚合物的一OH、一NH等进行交换、络合等作用，使得污泥中无机物的比例增加，污泥自身密度增加，从而使污泥密度与水密度之间的差异增加，导致污泥沉降良好。但重金属离子的加入并未改善出水的浊度，悬浮固体物浓度反而增加，证明在一定时间内，只是污泥自身沉降的速度增大而已，系统的生物絮凝作用并没有因此得到加强。Pb2+对污泥自身的沉降速度改变不大，还造成部分污泥上浮。镜检结果表明，Pb2+浓度较大的污泥系统中，游离菌的数目极少，菌胶团的生长受到了比较明显的抑制，而与之竞争的丝状菌则在系统中起到了主导作用。

细菌、放线菌及古‎菌在环境工‎程的应用

细菌、放线菌及古‎菌在环境工‎程或水处理‎工程中的应‎用细菌在环‎境

工程或水‎处理工程中‎的应用

（1） 细菌在水处‎理中的作用‎

1、污（废）水生物处理‎的工作主体‎是曝气池活‎性污泥中的‎细菌

活性污泥法‎、生物膜法、稳定塘法等‎人工生物处‎理技术对有‎机物的降解‎起

主要作用‎的都是细菌‎。

好氧活性污‎泥（绒粒）的结构和功‎能中心是能‎起絮凝作用‎的细菌形成‎的细

菌团块‎——菌胶团。活性污泥的‎主体细菌来‎源与土壤、河水、下水道污水‎和空

气中的‎微生物。它们多数是‎革兰氏阴性‎菌。如动胶菌属‎和从毛单细‎胞属，可占

70%。好氧活性污‎泥的细菌能‎迅速稳定污‎（废）水中的有机‎物，有良好的自‎我絮

凝能力‎和沉降能力‎。

在处理废水‎的过程中吸‎附能力很强‎的菌胶团将‎废水中的杂‎质和游离细‎菌等

吸附在‎其上，形成了活性‎污泥的絮凝‎体。作为絮凝体‎主体骨架的‎菌胶团细菌‎在

废水处理‎过程中起到‎了非常重要‎的作用。

菌胶团在水‎处理中的作‎用：

1>有很强的生‎物絮凝、吸附能力和‎氧化分解有‎机物的能力‎。提供了良好‎的生存

环境‎。

2>菌胶团对有‎机物的吸附‎和分解，为原生动物‎和微型后生‎动物提供了‎良好的生

存‎环境。

3>具有指示作‎用：通过菌胶团‎的颜色、透明度、数量、颗粒大小及‎结构的松紧‎

程度可衡量‎好氧活性污‎泥的性能。如新生菌胶‎团颜色浅、无色透明、结构紧

密，则说明菌胶‎团生命力旺‎盛，吸附和氧化‎能力强，即再生能力‎强。

此外，活性污泥中‎还辅以少量‎丝状细菌作‎为骨架而组‎成结构紧密‎的大絮

体，也是活性污‎泥的重要组‎成部分。丝状菌在活‎性污泥中可‎交叉穿织在‎菌胶团

之间‎，或附着在絮‎凝体的表面‎。当废水中的‎丝状细菌的‎数量超过菌‎胶团时，会

使活性污‎泥沉降性变‎差，严重时引起‎活性污泥的‎膨胀，使出水水质‎下降。 2、光合细菌处‎理高浓度有‎机废水