【正文】 ,14%左右變成了殘物。 活性污泥反應(yīng)（凈化）機(jī)理： ? 反應(yīng)或凈化：指有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被微生物攝取、代謝與利用的過程，是物理、化學(xué)、生物化學(xué)作用的綜合，其機(jī)理如下： 1）初期吸附去除： ? 污水與活性污泥接觸 5～ 10min，污水中大部分有機(jī)物 (70%以上的 BOD， 75%以上 COD)迅速被去除。 可見不同增殖期對(duì)應(yīng)于不同微生物組合，對(duì)應(yīng)于不同生物處理工藝。如 B段（相當(dāng)于二級(jí)處理）。如 A段；在此階段微生物增長(zhǎng)的對(duì)數(shù)值與時(shí)間呈直線關(guān)系。 ? 思考題：后生動(dòng)物的出現(xiàn)反映了處理水質(zhì)較好，因此能否說明出水氨氮較低，氨氮在生物處理過程中被硝化？ ③ 微生物增殖與活性污泥的增長(zhǎng)： a、微生物增值：在污水處理系統(tǒng)或曝氣池內(nèi)微生物的增殖規(guī)律與純菌種的增殖規(guī)律相同，即停滯期（適應(yīng)期），對(duì)數(shù)期，靜止期（也減速增殖期）和衰亡期（內(nèi)源呼吸期）。 ? 原生動(dòng)物：肉足蟲，鞭毛蟲和纖毛蟲 3類、捕食游離細(xì)菌。 ②微生物組成及其作用 ? 組成：包括細(xì)菌真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物及其食物鏈。其固相組分約有 75～ 85%有機(jī)物。為控制反應(yīng)器微生物總量與活性，需要回流部分活性污泥，排出部分剩余污泥；回流污泥是為了接種，排放剩余污泥是為了維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定或MLSS恒定。 ? 實(shí)質(zhì)：人工強(qiáng)化下微生物的新陳代謝 (包括分解和合成 )， ? 活性污泥法的工藝流程： (p123圖 4－ 16） ：包括初次池、調(diào)節(jié)池和水解酸化池，主要作用是去除 SS、調(diào)節(jié)水質(zhì)，使有機(jī)氮和有機(jī)磷變成 NH+4或正磷酸鹽、大分子變成小分子，同時(shí)去除部分有機(jī)物。 掌握曝氣理論 。 教學(xué)要求 掌握活性污泥法的基本原理及其反應(yīng)機(jī)理 。 熟練掌握活性污泥系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 。 ：工藝主體，其通過充氧、攪拌、混合、傳質(zhì)實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解和硝化反應(yīng)、反硝化反應(yīng)。 活性污泥的特征與微生物 ①特征 a、形態(tài) :在顯微鏡下呈不規(guī)則橢圓狀 ,在水中呈“絮狀”。 d、生物特性：具有一定的沉降性能和生物活性。 ? 細(xì)菌：以異養(yǎng)型原核生物 (細(xì)菌 )為主 ,數(shù)量 107～ 108個(gè) /ml，自養(yǎng)菌數(shù)量略低。其出現(xiàn)的順序反映了處理水質(zhì)的好壞（這里的好壞是指有機(jī)物的去除），最初是肉足蟲，繼之鞭毛蟲和游泳型纖毛蟲；當(dāng)處理水質(zhì)良好時(shí)出現(xiàn)固著型纖毛蟲，如鐘蟲、等枝蟲、獨(dú)縮蟲、聚縮蟲、蓋纖蟲等 。 b、從時(shí)間上看： ? 停帶期：污泥馴化培養(yǎng)的最初階段，即細(xì)胞內(nèi)各種酶系統(tǒng)的適應(yīng)期。其微生物數(shù)量大，但個(gè)體小，其凈化速度快，但效果較差，只能用于前段處理 （相當(dāng)于生物一級(jí)強(qiáng)化工藝）。 ? 衰亡期：營(yíng)養(yǎng)物基本耗盡，微生物只能利用菌體內(nèi)貯存物質(zhì)，大多數(shù)細(xì)胞出現(xiàn)自溶現(xiàn)象，細(xì)菌死亡多，增殖少，但細(xì)胞個(gè)體最大、凈化效果強(qiáng)（對(duì)有機(jī)物而言）。 C、從空間看： 由前至后污染物濃度不斷降低，微生物數(shù)量由對(duì)數(shù)期逐步過渡至衰亡期，微生物組成由細(xì)菌逐步過度為輪蟲等，水質(zhì)逐步變好 —— 類似于水體自凈這一污水處理的原型。此時(shí)的去除并非降解 ,而是被污泥吸附 ,粘著在生物絮體的表面，這種由物理吸附和生物吸附交織在一起的初期高速去除現(xiàn)象叫初期吸附。 ? 從上述結(jié)果可以看出，污染物的降解主要是通過靜止期、衰亡期微生物的內(nèi)源呼吸進(jìn)行 ,并非直接的生物氧化 (僅 33％ )。 c、 pH值： pH值在 ～ ，馴化后以 ~。 Na、 Al鹽，氨等含量超過一定濃度也會(huì)有抑制作用。 ? 污泥容積指數(shù) SVI： SVI=SV/MLSS。此外，活性污泥法 SVI值還與 BOD污泥負(fù)荷有關(guān)。 Qw為排放的剩余污泥體積。 Qc長(zhǎng)短與工藝組合密切相關(guān)，不同的工藝微生物的組合、比例、個(gè)體特征有所不同。 C、 BOD污泥負(fù)荷和 BOD容積負(fù)荷的關(guān)系式： Nv＝ NsX。故應(yīng)選擇適宜的負(fù)荷，同時(shí)還要避開 ～。 X：混合液活性污泥量， kg。 b、理論推導(dǎo)（由試驗(yàn)配水研究） 由于細(xì)胞合成與內(nèi)源代謝同步進(jìn)行，單位曝氣池內(nèi)活性污泥凈增殖速度為： (dx/dt) g＝ (dx/dt)s － (dx/dt)e 式中 (dx/dt)g為凈增殖速度； (dx/dt)s為合成速度； (dx/dt)e為微生物內(nèi)源代謝速度。 代入得： (dx/dt) g＝ Y (dx/dt) u－ Kd Xv ∴ ⊿X ＝ Y(Sa－ Se)Q－ Kd VXv ⊿X 為日污泥排放量； (Sa－ Se)Q為日有機(jī)物降解量； Kd VXv 為 池內(nèi)總 MLVSS量。而 Y、 Kd為理論研究或配水研究的結(jié)果，配水試驗(yàn)不僅水質(zhì)可以恒定，且無(wú) SS，當(dāng)控制 Qc和 NS進(jìn)行同時(shí)多組實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過作圖求出 Y、 Kd（ P112圖 49）。 NS高則單位容積或污泥量需氧量大。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)則是從生化角度來(lái)研究以提高我們理論認(rèn)識(shí)水平，并指導(dǎo)我們優(yōu)化工藝與設(shè)備。max為微生物最大比增長(zhǎng)速度； Ks：飽和常數(shù) ,為的底物濃度 ,故又稱半速度常數(shù) . S：底物濃度。 此時(shí)反應(yīng)速度和底物濃度無(wú)關(guān)，呈零級(jí)反應(yīng)，即 n=0。 ? 上述研究結(jié)果，與米－門方程式十分相近。 式中： dx為微生物增長(zhǎng)量； dx/dt為微生物增長(zhǎng)速率（即 r）； r/x＝ 181。max＝ Y. Vmax； 帶入 μ=μmaxS/Ks+S 得： V＝ VmaxS/Ks+S，即米－門方程式。max .( ks/s+1)= ks/181。＝ ； 181。 勞倫斯－麥卡蒂 (Lawrence－ McCarty)方程式 1）基礎(chǔ)概念 a、微生物比增殖速率 μ=(dx/dt)/X b、單位基質(zhì)利用率 q=(ds/dt)μ/X c、生物固體平均停留時(shí)間 Qc=VX/⊿X。 1/Qc=Q[1+RR(Xr/Xa)]/V 式中： Xr為回流污泥濃度， (Xr)max=106/SVI 。 式中： Xr為回流污泥濃度， (Xr)max=106/SVI 。 ? 例題 p121 例 41 四、活性污泥處理系統(tǒng) 的運(yùn)行方式與曝氣池的工藝參數(shù) 傳統(tǒng)活性污泥法（ activated sludge process） ? 工藝特征： a、經(jīng)歷了起端的吸附和不斷的代謝過程。 ? 存在不足：曝氣池首端有機(jī)負(fù)荷大，需氧量大，實(shí)際供氧難于滿足此要求（平均供氧）。 C、污水均勻分散地進(jìn)入，增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)、水量沖擊負(fù) 荷的適應(yīng)能力。 C、效果與傳統(tǒng)活性污泥法相近 ,BOD去除率 90％以上 . 吸附 — 再生活性污泥法 ? 工藝特點(diǎn)： a、將吸附與代謝過程分二個(gè)池或二段。 延時(shí)曝氣活性污泥法（ extended aeration activated