第四章 污水的生物处理——活性污泥法(一)

活性污泥法的基本原理活性污泥法是一种常用的污水处理方法，它通过利用微生物的活性污泥来降解有机物，去除污水中的污染物。

下面将详细介绍活性污泥法的基本原理。

1. 活性污泥法的原理活性污泥法是一种生物处理技术，主要通过微生物的代谢活动来降解污水中的有机物。

在活性污泥法中，将含有有机物的污水与活性污泥充分接触，通过微生物的降解作用，将有机物转化为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质。

2. 活性污泥的组成活性污泥主要由微生物、有机物和无机物组成。

微生物是活性污泥的核心，它们通过吸附、吸附和生物化学反应等方式将有机物降解为无机物。

有机物是活性污泥的营养来源，提供微生物进行代谢反应所需的能量和碳源。

无机物主要包括无机盐和微量元素，为微生物提供必要的营养元素。

3. 活性污泥的处理过程活性污泥法的处理过程主要包括曝气池、沉淀池和回流系统。

曝气池：曝气池是活性污泥法的核心设备，通过机械搅拌或气体曝气等方式，将含有有机物的污水与活性污泥充分接触。

在曝气池中，微生物利用有机物进行代谢反应，将有机物降解为无机物。

沉淀池：曝气池处理后的污水进入沉淀池，在沉淀池中，通过重力沉降将污泥与清水分离。

清水从沉淀池的上部流出，进一步处理或直接排放。

而污泥则沉积在沉淀池的底部，形成污泥层。

回流系统：为了保持活性污泥的稳定性和高效性，一部分污泥会通过回流系统返回到曝气池中。

回流系统可以提供适宜的微生物量和营养物质，保持活性污泥的活性和代谢能力。

4. 活性污泥法的优点活性污泥法具有以下优点：(1) 处理效果好：活性污泥法可以有效去除污水中的有机物和悬浮物，使水质得到明显改善。

(2) 投资和运营成本低：相比其他污水处理方法，活性污泥法的投资和运营成本较低，适合中小型污水处理厂使用。

(3) 工艺稳定性高：活性污泥法对进水水质的适应性较强，处理效果稳定可靠。

(4) 体积小：活性污泥法的处理设备相对较小，占地面积较小。

5. 活性污泥法的应用领域活性污泥法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村生活污水处理等领域。

废水好氧生物处理工艺——活性污泥法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；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 ）：我们平常说的悬浮物。

MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）：MLVSS = M a + M e + M i ；（有机部分）在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的， 0.75~0.85③ 污泥沉降比（SV 30）：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%。

常见的污水生物处理方法污水处理是指对污水中的有机物、无机物、悬浮物、微生物等进行处理，以达到排放标准或者再利用的要求。

生物处理方法是其中一种常见的污水处理方法，通过利用微生物的生长代谢作用，将有机物降解为无机物，从而净化污水。

以下是常见的污水生物处理方法：1. 活性污泥法活性污泥法是一种广泛应用的生物处理方法，主要包括接触氧化池、好氧池和厌氧池。

在接触氧化池中，污水与活性污泥接触，有机物被微生物降解。

好氧池中提供充足的氧气，进一步降解有机物。

厌氧池则用于去除氮和磷。

该方法具有处理效果好、适应性强等优点。

2. 人工湿地法人工湿地法利用湿地植物和微生物的作用，对污水进行处理。

通过植物的吸收、降解和微生物的降解作用，去除有机物、氮、磷等污染物。

人工湿地法具有处理效果稳定、造价低廉等特点，适合于小型污水处理厂和农村污水处理。

3. 曝气生物滤池法曝气生物滤池法是利用生物膜和微生物的作用，将污水中的有机物进行降解。

污水通过滤池，生物膜上的微生物利用有机物进行生长和降解。

曝气系统提供充足的氧气，促进微生物的降解作用。

该方法具有处理效果好、运行稳定等优点。

4. 厌氧消化法厌氧消化法是将污泥在无氧条件下进行降解，产生沼气。

厌氧消化池中的微生物通过厌氧呼吸将有机物降解为沼气和沉淀物。

沼气可以作为能源利用，沉淀物则可作为肥料利用。

该方法具有能源回收、减少污泥量等优点。

5. 膜生物反应器法膜生物反应器法是利用膜技术与生物处理相结合的方法。

通过膜的过滤作用，将污水中的悬浮物和微生物截留在膜上，达到净化的目的。

该方法具有处理效果好、占地面积小等优点。

6. 固定化生物法固定化生物法是将微生物固定在载体上，形成生物膜或者颗粒，利用其降解污水中的有机物。

固定化生物法具有降解效果好、抗冲击负荷能力强等特点。

以上是常见的污水生物处理方法，每种方法都有其适合的场景和优缺点。

在实际应用中，可以根据污水的性质、处理要求和经济条件选择合适的处理方法。

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）。

第四章好氧活性污泥法第四章好氧活性污泥法001．细菌是活性污泥在组成和净化功能上的中心，在曝气池混合液中以菌胶团的形式存在。

1．微生物代谢的两方面，分解代谢与合成代谢都具有降解有机物净化废水的作用。

3．水温不仅影响微生物的活动，而且影响水中溶解氧的含量。

4．微生物代谢净化污水，要求BOD：N：P必须有适当的比例100：5：1。

5．完全混合活性污泥法比传统活性污泥法有较强的承受冲击负荷的能力。

6．曝气系统可分为鼓风曝气系统和机械曝气系统两大类。

7．污泥回流的目的是为维持曝气池内具有足够种类、数量和活性的微生物。

8．二次沉淀池除了进行泥水分离外还要浓缩和暂时贮存污泥。

9．好氧活性污泥法的三个基本要素是什么？答：好氧活性污泥法的三个基本要素是：有机营养物质、微生物、溶解氧。

10．污水的微生物处理法主要去除对象是什么？如何划分生物处理技术？答：污水的生物处理技术主要用于去除污水中呈溶解状态和胶体状态的有机性污染物，按参与代谢活动微生物的习性分为好氧法和厌氧法两大类，好氧法又分为活性污泥法和生物膜法。

11．活性污泥处理系统由哪些部分构成？答：由曝气池，二次沉淀池，曝气系统，污泥回流系统，剩余污泥排放系统构成。

12．简述活性污泥法净化有机污水的机理。

答：有机污染物从污水中去除的过程，实质就是污染物作为营养物质被活性污泥中的微生物摄取、代谢的过程，一般分为两个阶段，（1）初期吸附去除：污水与活性污泥接触的初期，污水中的有机污染物即被大量去除，主要靠物理和生物吸附完成，是被微生物外面的大量粘液质吸附到细胞表面的过程。

（2）吸附到细胞表面的污染物，经数小时后，小分子直接进入细胞，大分子被水解后进入，或通过透膜酶进入，被摄取到细胞体内的有机污染物，在各种酶的参与下进行生化反应，由微生物通过合成代谢、分解代谢和内源呼吸，被净化去除。

13．微生物生长繁殖曲线包含了哪几部分？答：微生物生长繁殖曲线，反映了随着时间的推移，微生物数量、需氧量、微生物特性与有机污染物数量之间的相互关系，该曲线包括四个阶段：适应期、对数增长期、减衰增长期、内源呼吸期（自身氧化期）。