活性污泥概述

活性(xing)污泥(ni)(ni)是微生物(wu)群(qun)體(ti)及它們所依附(fu)的有機(ji)物(wu)質和無機(ji)物(wu)質的總稱(cheng)，1912年由英國的克拉克和蓋奇發現，活性(xing)污泥(ni)(ni)可分為好氧(yang)(yang)活性(xing)污泥(ni)(ni)和厭氧(yang)(yang)顆粒活性(xing)污泥(ni)(ni)，活性(xing)污泥(ni)(ni)主要用來處理污廢水。活性(xing)污泥(ni)(ni)法是利用懸(xuan)浮生長的微生物(wu)絮(xu)體(ti)處理有機(ji)污水的一類好氧(yang)(yang)處理方法。

影響活性污泥(ni)性能的(de)環境因素

（1）溶解氧

供(gong)(gong)氧是活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)法高效運(yun)行(xing)的重要條(tiao)件，供(gong)(gong)氧多少(shao)一(yi)般用混合溶(rong)解氧的濃度控(kong)制。一(yi)般說，溶(rong)解氧濃度以不低于2MG/L為宜。

（2）水溫

好氧(yang)生物處理時(shi)(shi)，溫(wen)度多維持在(zai)15~25℃的廢(fei)水原有溫(wen)度范圍內，溫(wen)度再高時(shi)(shi)，氣味明顯，而低(di)溫(wen)會降低(di)BOD的去(qu)除速率。

（3）營養料

各種(zhong)微生(sheng)(sheng)物體(ti)(ti)內含(han)元(yuan)素(su)和需(xu)(xu)要(yao)(yao)的(de)營(ying)養(yang)(yang)元(yuan)素(su)大體(ti)(ti)一致。細(xi)菌的(de)化(hua)學組(zu)成實驗式(shi)為(wei)C5H7O2N，霉菌為(wei)C10H17O6N2原生(sheng)(sheng)動(dong)物為(wei)C7H14O3N，所以(yi)在(zai)培養(yang)(yang)微生(sheng)(sheng)物時(shi)，可按菌體(ti)(ti)的(de)主要(yao)(yao)成分比例供給營(ying)養(yang)(yang)。微生(sheng)(sheng)物賴(lai)以(yi)生(sheng)(sheng)活(huo)的(de)主要(yao)(yao)外(wai)界因素(su)為(wei)碳和氮，通(tong)常稱為(wei)碳源和氮源。此外(wai)，還需(xu)(xu)要(yao)(yao)微量(liang)的(de)鉀(jia)、鎂(mei)、鐵、微生(sheng)(sheng)物等(deng)。

碳源——異樣(yang)型微生(sheng)物(wu)利用(yong)有機(ji)碳源，自養菌利用(yong)無(wu)(wu)機(ji)碳源。氮(dan)源——無(wu)(wu)機(ji)氮(dan)（NH3及NH4+）和有機(ji)氮(dan)（尿素(su)、氮(dan)激酸、蛋白質等(deng)）。

（4）有毒物質

主要(yao)毒(du)物(wu)有重金屬離子（如(ru)鋅、銅、鉛等(deng)）和一些非金屬化合物(wu)（如(ru)硫(liu)化物(wu)等(deng)）。油類物(wu)質數量亦應(ying)加以限制。

活性污泥的培訓與馴化

活性污泥的(de)培(pei)養

對城市污水(shui)(shui)或與之(zhi)類似(si)的(de)工業(ye)廢水(shui)(shui)，由于營養和(he)菌種都已(yi)具備，可用(yong)其初步沉淀(dian)水(shui)(shui)調整BOD5至200~300MG/L后，在曝氣池內進(jin)行連(lian)續(xu)曝氣，一般(ban)在15~20℃下經一周左右就會出現活性污泥(ni)(ni)絮體(ti)，要及(ji)時(shi)適當地換(huan)水(shui)(shui)和(he)排放剩(sheng)余污泥(ni)(ni)，以補充營養和(he)排除(chu)代謝產物。換(huan)水(shui)(shui)的(de)方法分間斷(duan)換(huan)水(shui)(shui)和(he)連(lian)續(xu)換(huan)水(shui)(shui)。

間斷換水(shui)(shui)——混合液(ye)在曝氣(qi)到(dao)開始出現(xian)活性污泥(ni)絮體后(hou)，即停止曝氣(qi)，靜(jing)止沉(chen)淀1~1.5H，排放約占總體積60~70%的(de)(de)上清夜(ye)，再補充(chong)生活污水(shui)(shui)或糞便水(shui)(shui)，繼續曝氣(qi)。當(dang)沉(chen)降比大于30%時(shi)，說明池中(zhong)混合液(ye)污泥(ni)濃度已滿足(zu)要求。第一次換水(shui)(shui)后(hou)，應每天(tian)換水(shui)(shui)一次，這(zhe)樣重復操作7~10D，便可(ke)達到(dao)活性污泥(ni)成熟。此時(shi)，污泥(ni)具(ju)有(you)良好的(de)(de)凝聚和沉(chen)降性能，含(han)有(you)大量的(de)(de)菌胺團和纖毛蟲類原生動物，并可(ke)使(shi)BOD5去除率達95%左右(you)。

連(lian)續換(huan)水(shui)——當池容(rong)積大采用間斷(duan)換(huan)水(shui)有困難(nan)時，可(ke)改用連(lian)續換(huan)水(shui)。即(ji)當池中(zhong)出現活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)絮(xu)體后，可(ke)連(lian)續地(di)向(xiang)池內投加生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)水(shui)，并連(lian)續地(di)出水(shui)和(he)回(hui)流(liu)，其(qi)投加量可(ke)控制在池內每天換(huan)水(shui)一(yi)次的(de)程度。回(hui)流(liu)污(wu)(wu)泥(ni)量可(ke)采用進水(shui)量的(de)50%。當溫(wen)水(shui)在15~20℃時，污(wu)(wu)泥(ni)經兩周左右即(ji)可(ke)培養成(cheng)熟。

活性污泥的馴化(hua)

如果工業廢(fei)(fei)水的性質與(yu)生(sheng)活污水相差很大時，用(yong)生(sheng)活污水培養的活性污泥(ni)應用(yong)工業廢(fei)(fei)水進行馴化。馴化的方法是混(hun)合液中逐漸增加工業廢(fei)(fei)水的比例，直到達到滿(man)負荷。

為了縮(suo)短培養(yang)和馴化的時間，可將(jiang)兩個階段合并起來進行(xing)。就(jiu)是在培養(yang)過程中(zhong)，不斷地加入少量的工業廢水，使微(wei)生(sheng)物(wu)在培養(yang)過程中(zhong)逐漸適應新的環境。

活性污(wu)泥法運行(xing)中(zhong)常(chang)見的問題

（1）污泥(ni)膨脹

廣義的講(jiang)把活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)的凝聚性(xing)和沉(chen)降性(xing)惡(e)化(hua)，以及處理水混濁的現象總稱為活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)的膨(peng)脹(zhang)。也就是說(shuo)，活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)的膨(peng)脹(zhang)就是指污(wu)泥(ni)(ni)體(ti)積增(zeng)大而(er)密(mi)度下降的現象。

污泥膨脹上浮的原因很多，除了(le)理化(hua)、生物(wu)及生化(hua)方(fang)面(mian)的原因外，還(huan)與運(yun)行(xing)管理和構筑物(wu)結構形(xing)式等(deng)有(you)關。

解決污泥(ni)膨(peng)脹的(de)方法因產生(sheng)原因而(er)異，概括(kuo)起來就是預防(fang)和(he)抑制(zhi)。

預防就是加強管理，即使(shi)監(jian)測水(shui)質(zhi)、曝(pu)(pu)氣池(chi)污(wu)泥(ni)沉降(jiang)比、污(wu)泥(ni)植樹、溶解氧等(deng)，發現異常狀(zhuang)況，及時采取(qu)(qu)措施。污(wu)泥(ni)發生膨脹(zhang)后，要(yao)針(zhen)對(dui)發生膨脹(zhang)的原因，采取(qu)(qu)相應(ying)的措施：當進水(shui)濃(nong)度(du)(du)達和出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)差時，應(ying)加強曝(pu)(pu)氣，提高(gao)供氧量(liang)；加大排泥(ni)量(liang)，提高(gao)進水(shui)濃(nong)度(du)(du)，促進微生物新(xin)陳代謝過程，以新(xin)污(wu)泥(ni)置換老(lao)污(wu)泥(ni)；曝(pu)(pu)氣池(chi)中含(han)碳(tan)高(gao)而(er)使(shi)碳(tan)氮比失調時，投加含(han)氮化(hua)合物。

（2）污泥(ni)的(de)致密與減少

污(wu)(wu)泥體(ti)積指(zhi)數(shu)減少會使污(wu)(wu)泥失去活性。引起污(wu)(wu)泥致密(mi)與減少的(de)因素有(you)(you)(you)：進水中有(you)(you)(you)機懸浮物(wu)突然增多；環境(jing)條(tiao)件惡化，有(you)(you)(you)機物(wu)轉化率(lv)降(jiang)低；有(you)(you)(you)機物(wu)營養減少；污(wu)(wu)泥上(shang)浮而造成污(wu)(wu)泥流失等。

（3）泡沫問題

當廢(fei)水中含有合成洗滌劑及其他起泡物(wu)質時，就(jiu)會(hui)在曝氣池表面形成大量(liang)泡沫。泡沫影響二沉(chen)池的沉(chen)淀效率，惡化(hua)出水水質，影響環境衛生。

抑制(zhi)泡沫(mo)的(de)措施有：在(zai)曝氣池(chi)上安裝(zhuang)噴灑管網，用壓力(li)水噴灑，打破(po)泡沫(mo)；定時投加除(chu)(chu)沫(mo)濟以破(po)除(chu)(chu)泡沫(mo)。

活性污泥法運行中需要測定的主要項目

污泥——在標準活性污泥法里，以SVI=50~150為理(li)想，達到200以上則認為污泥可能膨(peng)脹(zhang)；

曝氣池混合液懸浮固(gu)體濃度MLSS或(huo)MLVSS——標準活性(xing)污泥法中，通常MLSS=1500~2000mg/L。

生物(wu)(wu)相的(de)(de)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)觀察——好的(de)(de)活性污(wu)泥(ni)在(zai)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)下(xia)看(kan)(kan)不(bu)到(dao)(dao)或很少(shao)看(kan)(kan)到(dao)(dao)分散在(zai)水中的(de)(de)細(xi)菌，看(kan)(kan)到(dao)(dao)的(de)(de)是一(yi)團(tuan)團(tuan)結(jie)構緊密的(de)(de)污(wu)泥(ni)塊；不(bu)太好的(de)(de)活性污(wu)泥(ni)，在(zai)顯(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)下(xia)可以看(kan)(kan)到(dao)(dao)絲狀菌，亦可看(kan)(kan)到(dao)(dao)一(yi)團(tuan)團(tuan)污(wu)泥(ni)塊;很差(cha)的(de)(de)活性污(wu)泥(ni)，則(ze)絲狀菌很多；鞭毛蟲(chong)和游(you)動(dong)型纖(xian)毛蟲(chong)只(zhi)能(neng)在(zai)有大量細(xi)菌時才出(chu)現；固著型纖(xian)毛蟲(chong)（如鐘蟲(chong)），存在(zai)于有機物(wu)(wu)很少(shao)，BOD5在(zai)5~10mg/L左右(you)的(de)(de)廢(fei)水中；輪蟲(chong)在(zai)水質十分穩定、溶解氧(yang)充(chong)分時才出(chu)現。

反映污(wu)泥營養的項目屬于污(wu)泥營養的測定項目有：BOD5；出水氨氮（至少1mg/l）；出水磷（至少1mg/l）;溶解氧(yang)

活性污泥處理工藝

（1）序批式(shi)活性污(wu)泥(ni)法

其工(gong)藝特(te)點(dian)是將曝氣池和沉(chen)淀(dian)池合而為一，生化反(fan)應雖分批(pi)進行，基(ji)本(ben)工(gong)作周期可(ke)由進水(shui)(shui)、反(fan)應、沉(chen)淀(dian)、排水(shui)(shui)和閑置五個階段組(zu)成。

（2）生物吸附(fu)氧化法(AB法)

特(te)點

(1)AB法屬于兩段活性污泥法范(fan)疇，但(dan)通常不設初沉池，以便充分利用活性污泥的(de)吸附作用；

(2)A級和B級的污泥回(hui)流是截(jie)然分開的，因而(er)在兩級中具有組成(cheng)和功能均不相同的微生物種群；

(3)A級以(yi)極(ji)高負荷(he)運行(xing)，其污泥(ni)負荷(he)率從大于2.0kgBOD/(kgMLSS˙d)，水(shui)力停留時(shi)間為0.5h左右(you)，對不同(tong)進水(shui)水(shui)質(zhi)，A級可選擇(ze)以(yi)好(hao)氧或缺氧方式(shi)運行(xing)；

(4)B級則以低負(fu)荷運行，其污(wu)泥負(fu)荷率(lv)從小于0.3kgBOD/(kgMLSS˙d)。

（3）延時曝氣法

延時(shi)曝氣，又稱完全氧化活性(xing)(xing)污泥(ni)法，為長時(shi)間(jian)曝氣的活性(xing)(xing)污泥(ni)法。采(cai)用低負荷(he)方式運行，去除率高，污泥(ni)量少。

（4）氧化溝

連(lian)續環(huan)式反應池通常簡稱為氧化溝，是(shi)活性污泥法的(de)一種(zhong)改型，屬(shu)延時曝氣的(de)一種(zhong)特(te)殊形式。

（5）階段曝氣活(huo)性(xing)污泥法

階段曝(pu)氣法也稱為多(duo)點進(jin)水活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法，它是(shi)普(pu)通活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法的(de)一個簡單的(de)改進(jin)，可克服普(pu)通活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法供氧同需氧不平衡的(de)矛盾。

曝(pu)氣池容積同(tong)普通活(huo)性污泥法比較(jiao)可(ke)以縮小30%左右，但其出水差于普通活(huo)性污泥法。

（6）漸(jian)減曝氣法

克服普(pu)通活性污泥法(fa)(fa)曝(pu)氣池(chi)中(zhong)供氧(yang)(yang)、需氧(yang)(yang)不平衡另一個改進(jin)(jin)方(fang)法(fa)(fa)是將(jiang)曝(pu)氣池(chi)的供氧(yang)(yang)沿活性污泥推(tui)進(jin)(jin)方(fang)向逐漸(jian)減(jian)少，這(zhe)即(ji)為漸(jian)減(jian)曝(pu)氣法(fa)(fa)。

該工藝曝(pu)氣池(chi)中有機物濃度隨(sui)著向前(qian)推進(jin)不斷(duan)降低、污泥需氧量也不斷(duan)下降、曝(pu)氣量相應減少(shao)。

（7）吸附再(zai)生活性污泥(ni)法(fa)

吸附(fu)再生活(huo)性污(wu)泥(ni)法系根據廢水凈化的機(ji)理，污(wu)泥(ni)對有機(ji)污(wu)染物的初期高速(su)吸附(fu)作(zuo)用(yong)，將普通活(huo)性污(wu)泥(ni)法作(zuo)相應改進發展而(er)來。

特點：

回流(liu)污泥量比(bi)普通(tong)活(huo)性(xing)污泥法(fa)多(duo)，回流(liu)比(bi)一般在50%—100%左右；

吸附池(chi)和再生池(chi)的總容積比(bi)普通(tong)活性污泥法(fa)曝氣池(chi)小得多，空(kong)氣用量(liang)并不(bu)增(zeng)加，因此減少了占地和降低了造價；

具有較(jiao)強的調節平衡能力，以(yi)適應進水負荷(he)的變化。

缺點(dian)是去除率較普通活(huo)性(xing)污泥法低，尤其是對(dui)溶(rong)解(jie)性(xing)有機(ji)物(wu)較多的工業廢水，處理效(xiao)果(guo)不理想。

（8）完全混(hun)合活(huo)性(xing)污(wu)泥法

完全(quan)混(hun)(hun)合(he)活性污泥法的(de)流程(cheng)和普通活性污泥法相同(tong)，但廢水和回流污泥進入曝氣池時，立即與池內原先存在的(de)混(hun)(hun)合(he)液充分混(hun)(hun)合(he)。

(1)采用擴散空氣曝(pu)氣器(qi)的完全混(hun)合(he)活性污(wu)泥(ni)法(fa)工藝流(liu)程(cheng)；

(2)采用機(ji)械曝氣的完全(quan)混合活性(xing)污泥工藝流程(cheng)；

(3)合建式圓形曝氣沉淀池。

優點

微生物(wu)的代謝速(su)率甚(shen)高(gao)；

廢水(shui)水(shui)力停留時間往往較(jiao)短，系統(tong)的負荷(he)較(jiao)高；

構(gou)筑物的占地(di)較省。

缺(que)點(dian)

導(dao)致出水水質較(jiao)差(cha)；

較易發(fa)生(sheng)(sheng)絲狀菌(jun)過量生(sheng)(sheng)長的污泥膨脹(zhang)等運行間題(ti)。

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