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活性污泥法工藝是一種應(yīng)用較廣泛的廢水好氧生化處理技術(shù)，其主要由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統(tǒng)以及污泥回流系統(tǒng)等組成（圖2-5-1)。廢水經(jīng)初次沉淀池后與二次沉淀池底部回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池，通過曝氣，活性污泥呈懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸。
廢水中的懸浮固體和膠狀物質(zhì)被活性污泥吸附，而廢水中的可溶性有機(jī)物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營養(yǎng)，代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞，并氧化成為終產(chǎn)物(主要是CO2)。非溶解性有機(jī)物需先轉(zhuǎn)化成溶解性有機(jī)物，而后才被代謝和利用。
廢水由此得到凈化。凈化后廢水與活性污泥在二次沉淀池內(nèi)進(jìn)行分離，上層出水排放；分離濃縮后的污泥一部分返回曝氣池，以保證曝氣池內(nèi)保持一定濃度的活性污泥，其余為剩余污泥，由系統(tǒng)排出。
活性污泥的形態(tài)和組成
活性污泥通常為黃褐色（有時(shí)呈鐵紅色）絮絨狀顆粒，也稱為“菌膠團(tuán)”或“生物絮凝體”，其直徑一般為0.02~2mm；含水率一般為99.2%~99.8%，密度因含水率不同而異，一般為1.002~1.006g/m3；活性污泥具有較大的比表面積，一般為20~100cm2/mL。

活性污泥由有機(jī)物及無機(jī)物兩部分組成，組成比例因污泥性質(zhì)的不同而異。例如，城市污水處理系統(tǒng)中的活性污泥，其有機(jī)成分占75%~85%，無機(jī)成分僅占15%~25%。活性污泥中有機(jī)成分主要由生長在活性污泥中的微生物組成，這些微生物群體構(gòu)成了一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈，其中以各種細(xì)菌及原生動物為主，也存在著真菌、放線菌、酵母菌以及輪蟲等后生動物。在活性污泥上還吸附著被處理的廢水中所含有的有機(jī)和無機(jī)固體物質(zhì)，在有機(jī)固體物質(zhì)中包括某些惰性的難以被細(xì)菌降解的物質(zhì)。
活性污泥的性能指標(biāo)
(1) 污泥濃度指標(biāo)
混合液懸浮固體濃度（MLSS），也稱為“混合液污泥濃度”，表示活性污泥在曝氣池混合液中的濃度，其單位為mg/L或kg/m3。混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS),表示有機(jī)懸浮固體的濃度，其單位為爪mg/L或kg/m3。在條件一定時(shí)，MLVSS/MLSS比值是比較穩(wěn)定的，城市污水一般在0.75~0.85之間，不同廢水的MLVSS/MLSS值有異。
(2) 污泥沉降性能指標(biāo)
①污泥沉降比(SV）又稱30min沉淀率。SV是指從曝氣池中取出的混合液在量筒（一般是100mL）中靜置30min后，立即測得的污泥沉淀體積與原混合液體積的比值，一般以%表示。SV值能相對地反映出污泥濃度、污泥的凝聚和沉降性能，可用于控制排泥量和及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期的污泥膨脹。一般認(rèn)為SV值的正常值為20%~30%。由于SV值的測定方法比較簡單快捷，故成為評定活性污泥質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。
②污泥體積指數(shù)（SVI）是指曝氣池出口處的混合液經(jīng)30min靜置沉淀后，1g干污泥所形成的沉淀污泥體積，其單位mL/g其計(jì)算為：
SVI值比SV值更能夠準(zhǔn)確地評價(jià)污泥的凝聚性能及沉降性能。一般來說：若SVI值過低，則表明污泥粒徑小、密實(shí)、無機(jī)成分含量高；若SVI值過高，則表明污泥沉降性能不好，將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生污泥膨脹。
對于城市污水而言，SVI值一般為50~150mL/g；對于工業(yè)廢水，SVI值在上述范圍之外，也屬正常。例如，北京高碑店污水廠工業(yè)廢水的含量超過50%，SVI長年在200~300mL/g之間，也無污泥溢出現(xiàn)象，處理效果良好。另外，對于高濃度活性污泥系統(tǒng)，即使污泥沉降性能較差，由于MLSS其較高，故其SVI值也不會很高。

因此有人建議將活性污泥膨脹定義為：由于某種原因，活性污泥沉降性能惡化，SVI值不斷增加，沉淀池的污泥面也不斷上升，終導(dǎo)致污泥流失，使曝氣池中的MLSS濃度降低，從而破壞了正常處理工藝操作的污泥，這種現(xiàn)象稱為污泥膨脹。
另外，由于SVI值的測量受許多因素（如所用容器的直徑、污泥初始濃度及攪拌等）的影響，所以，一般在各個污水廠測得的SVI值之間不具可比性。為此人們對污泥指數(shù)的測定提出一些修正，考慮到污泥濃度對SVI值的影響，有人建議采用稀釋的污泥體積指數(shù)(DSVI)作為標(biāo)準(zhǔn)方法，建議稀釋后的污泥濃度采用1.5g/L。而在英國是采用攪拌的污泥體積指數(shù)（SSVI），模擬二次沉淀池中污泥的沉淀情況，安裝一個慢速攪拌裝置于量簡（體積為1L，髙度為38.4cm）中，污泥濃度也模擬在二沉池中實(shí)際的污泥濃度，取為3.5g/L。
印刷廠印刷廢水處理設(shè)備活性污泥的微生物及其生態(tài)學(xué)
活性污泥中的微生物體主要由各種細(xì)菌和原生動物組成，同時(shí)還存在著真菌和以輪蟲為主的后生動物。原生動物以細(xì)菌為食物，后生動物以細(xì)菌和原生動物為食物。在活性污泥中的有機(jī)物、細(xì)菌、原生動物和后生動物構(gòu)成了一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。
1.活性污泥的食物鏈
活性污泥中的微生物可分為幾類：形成活性污泥絮體的微生物、腐生生物、捕食者及有害生物。
腐生生物是降解有機(jī)物的生物，以細(xì)菌為主。顯然，這些細(xì)菌中包括被看作形成絮體的大多數(shù)細(xì)菌，也可能包括不絮凝的細(xì)菌，但它們被包裹在由*類細(xì)菌形成的絮體顆粒中。腐生生物可分為初級和二級腐生生物，前者用于降解原始基質(zhì)，而二級腐生生物則以初級腐生生物的代謝產(chǎn)物為食，這充分表明在群落中具有高度的偏利共生性。

1膜生物反應(yīng)器的分類及特點(diǎn):一般情況下膜生物反應(yīng)器中的膜組件在運(yùn)行過程中發(fā)揮著不同的作用，因此，根據(jù)膜組件的不同作用對膜生物反應(yīng)器進(jìn)行分類，大致可以分為：萃取膜生物反應(yīng)器、分離膜生物反應(yīng)器等，其中在污水處理中使用多的就是分離膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器的分類方式并不是只有這一種，還可以按照膜生物反應(yīng)器使用時(shí)放置的位置對其進(jìn)行分類，大致可以分為一體式膜生物反應(yīng)器和分體式膜生物反應(yīng)器。另外還可以根據(jù)膜生物反應(yīng)器使用方法和膜生物反應(yīng)器對氧氣的需求量等進(jìn)行分類。
在污水處理中膜生物反應(yīng)器具備*的除污能力，因此其被污水處理體系廣泛應(yīng)用。膜生物反應(yīng)器對污水處理的基本原理是通過傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)及廢水處理技術(shù)研究并結(jié)合而形成的新型處理技術(shù)。這種污水處理系統(tǒng)具備工作穩(wěn)定、除污能力強(qiáng)、處理量大等特點(diǎn)，在一定程度上提高了污水處理工作的效率和質(zhì)量。

膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理中常見的運(yùn)用技術(shù):1)內(nèi)部循環(huán)動態(tài)生物反應(yīng)技術(shù):動態(tài)膜生物反應(yīng)器的膜基底采用的是價(jià)格低廉的微網(wǎng)材料，對污水處理采用活動污泥的過濾性進(jìn)行水體污染物的清除。現(xiàn)階段我國一般使用側(cè)向曝氣動態(tài)膜生物處理系統(tǒng)。為了避免內(nèi)循環(huán)動態(tài)生物反應(yīng)器出現(xiàn)短流或者流速較小的故障，相關(guān)人員可以使用外筒曝氣垂直流向的動態(tài)膜生物反應(yīng)器。同時(shí)，在日常污水處理時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該對部循環(huán)動態(tài)生物器進(jìn)行故障檢測的維修工作，使其可以正常的運(yùn)行。
曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應(yīng)器組合技術(shù)曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應(yīng)器組合技術(shù)采用得到是組合工藝，在污水處理中其可以降低水中膠體、洗滌劑等污染物的含量，從而大幅度降低后續(xù)的污水處理難度，并對后續(xù)的污水處理工作提供便利，能體現(xiàn)這一點(diǎn)的就是可以延緩曝氣生物濾池、氣浮、膜生物反應(yīng)器的膜污染物。
廢水處理就是對廢水中的污染物以某種方法分離出來，或者將其分解轉(zhuǎn)化為無害穩(wěn)定物質(zhì)，從而使污水得到凈化。一般要達(dá)到防止毒物和病菌的傳染;避免有異嗅和惡感的可見物，以滿足不同用途的要求。如何進(jìn)行廢水處理?必須根據(jù)廢水的水質(zhì)和數(shù)量，排放到的接納水體或水的用途來綜合考慮。同時(shí)，還要考慮廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥、殘?jiān)奶幚砝煤涂赡墚a(chǎn)生的二次污染問題，以及絮凝劑的回收利用等。

過去，廢物處理有三種基本方法：物理方法、化學(xué)方法和生物方法。如今，廢水處理不再單一，而是幾種方法配合使用進(jìn)行綜合治理，以去除廢水中的有害物質(zhì)。按照水質(zhì)狀況及處理后出水的去向確定其處理程度，廢水處理一般可分為一級、二級和三級處理。一級處理，一般采用物理處理方法，即用格柵、篩網(wǎng)、沉沙池、沉淀池、隔油池等構(gòu)筑物，去除廢水中的固體懸浮物、浮油，初步調(diào)整pH值，減輕廢水的腐化程度。廢水經(jīng)一級處理后，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)(BOD去除率僅25-40%)。故通常為預(yù)處理階段，以減輕后續(xù)處理工序的負(fù)荷和提高處理效果。
二級處理，多采用生物處理方法及某些化學(xué)方法來去除廢水中的可降解有機(jī)物和部分膠體污染物。經(jīng)過二級處理后，廢水中BOD的去除率可達(dá)80-90%，即BOD含量可低于30mg/L。經(jīng)過二級處理后的水，一般可達(dá)到農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)和廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，故二級處理是廢水處理的主體。但經(jīng)過二級處理的水中還存留一定量的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機(jī)物、溶解性無機(jī)物和氮磷等藻類增值營養(yǎng)物，并含病毒和細(xì)菌。因而不能滿足要求較高的排放標(biāo)準(zhǔn)，如處理后排入流量較小、稀釋能力較差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自來水、工業(yè)用水和地下水的補(bǔ)給水源。