【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在反應(yīng)器（曝氣池）內(nèi)呈懸浮狀，與污水廣泛接觸，使污水凈化的技術(shù)。（一）活性污泥凈化機(jī)理活性污泥是向污水注入空進(jìn)行一段時(shí)間的曝氣，污水中既形成一種絮凝體，這種絮凝體主要由大量繁殖的微生物群體構(gòu)成，這是微生物群、動(dòng)物群和吸附的有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)物質(zhì)的總稱，易于沉淀分離，并使污水澄清?；钚晕勰辔⑸锬軌蜻B續(xù)從污水中去除有機(jī)物，是由以下幾個(gè)過(guò)程完成的：初期去除和吸附作用微生的代謝作用絮凝體的形成與絮凝沉淀性能（二）活性污泥法的運(yùn)行方式及工藝流程傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法是在污水的自凈作用原理下發(fā)展而來(lái)的，污水在經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，去除了大部分懸浮物和部分BOD5，然后進(jìn)入一個(gè)人工建造的池子，池內(nèi)有無(wú)數(shù)能氧化分解污水中有機(jī)物的微生物，同天然河道相比，這一人工的凈化系統(tǒng)效率極高，大氣的天然復(fù)氧根本不能滿足這些微生物氧化分解有機(jī)物的耗氧需要。因此，我們?cè)O(shè)置鼓風(fēng)機(jī)給池中曝氣形成人入供氧系統(tǒng)，池子因此被稱為曝氣池。污水在曝氣池停留一段時(shí)間內(nèi)，污水中的有機(jī)污染物大多數(shù)被曝氣池的微生物吸附、氧化分解成無(wú)機(jī)物，隨后進(jìn)入沉淀池。在二沉池中，成絮狀的微生物（活性污泥下沉），處理后的出水（上清液）溢流而被排放。為了曝氣池保持高的反應(yīng)速率，我們必須使曝氣池內(nèi)維持足夠高的活性污泥微生物濃度，為此，沉淀后的活性污泥又用泵回流至曝氣池前端，使之進(jìn)入曝氣池的污水接觸，以重復(fù)吸附、氧化分解污水中的有機(jī)物。這一正常的連續(xù)生產(chǎn)（連續(xù)進(jìn)水）條件下，活性污泥中微生物不能利用污水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝。由于合成作用的結(jié)果，活性污泥數(shù)量不能增長(zhǎng)，因此，曝氣池中活性污泥的量愈積愈多，當(dāng)超過(guò)一定的濃度時(shí)，我們適當(dāng)排放一部分，這部分被排出的活性污泥稱剩余污泥。傳統(tǒng)活性污泥法也有它的不足，主要是：不善于適應(yīng)水質(zhì)的變化，所供的氧不能充分利用，占地多、能耗費(fèi)。階段曝氣法在階段曝氣池中，污水沿池長(zhǎng)多點(diǎn)進(jìn)入，這樣使有機(jī)物在曝氣池中的分配較為均勻，避免前端缺氧過(guò)剩的弊病，提高了空氣的利用效率和曝氣池的工作能力，并且由于容易改變各個(gè)進(jìn)水口的水量，在運(yùn)行上也有較大的靈活性。階段曝氣池也稱多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法，是傳統(tǒng)活性污泥法的一個(gè)簡(jiǎn)單改進(jìn)，克服傳統(tǒng)法的供氧與需氧不平衡的矛盾。階段曝氣法工藝示意圖漸減曝氣法這種方法也是對(duì)傳統(tǒng)法供氧不平衡的一個(gè)改進(jìn)方法，是將曝氣池的供氧沿活性污泥推進(jìn)方向逐漸減少。漸減曝氣法工藝示意圖延時(shí)曝氣法延時(shí)曝氣法即長(zhǎng)時(shí)間曝氣的活性污泥法，或稱完全氧化法，這種方法曝氣時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷低，有機(jī)物去除率高，產(chǎn)泥量少，適用于小型污水處理廠。吸附再生活性污泥法吸附再生活性污泥法是把曝氣池一隔為二，分吸附池和再生池，污水在吸附池內(nèi)停留數(shù)十分鐘，污水中的有機(jī)物被污泥所吸附，進(jìn)入二沉池。泥水分離后的回流污泥進(jìn)入再生池，再生池實(shí)行悶曝，使污泥中吸附的有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解，恢復(fù)了活性的污泥隨后再次進(jìn)行吸附池同新的進(jìn)入的污水接觸并重復(fù)上述過(guò)程。吸附再生活性污泥法工藝示意圖完全混合活性污泥法完全混合活性污泥法的流程和傳統(tǒng)法相同，區(qū)別是污水和回流污泥進(jìn)入曝氣池時(shí)，立即與池內(nèi)原先存在的混合液充分混合。AB法AB法（也稱為生物吸附——活性污泥法）是兩級(jí)活性污泥法的一種形式，整個(gè)系統(tǒng)分成負(fù)荷不同的A級(jí)和B級(jí)，A級(jí)污泥負(fù)荷高，B級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)的低負(fù)荷活性污泥裝置。AB法的BOD5和COD的去除率比相應(yīng)的一般活性污泥法高，特別是COD的去除率，提高更顯著。氧化溝工藝的原理氧化溝法處理污水，其本質(zhì)是延時(shí)曝氣活性污泥法，污水在溝內(nèi)完成20120次循環(huán)，使氧化溝基本上是混合式，但又具有推流式的基本特征。從整個(gè)氧化溝看，可以認(rèn)為它是一個(gè)完全混合水池，氧化溝集中了幾次處理方法的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)以上幾次活性污泥法工藝的學(xué)習(xí)，我們知道，各種活性污泥法是相通的，是可逆、可相互改變的。對(duì)于我廠百樂(lè)克工藝來(lái)講，通過(guò)蝶閥的控制可以達(dá)到漸減曝氣法的處理工藝，也可以使用完全混合法，同時(shí)百樂(lè)克工藝也具有推流式工藝的特點(diǎn)。（三）活性污泥法的主要設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)生物固體停留時(shí)間（SRT）活性污泥在反應(yīng)池、二次沉淀池和回流污泥系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間稱為生物固體停流時(shí)間（Solids Retention Time，稱簡(jiǎn)SRT）。可用下式表示：SRT=系統(tǒng)內(nèi)活性污泥量（kg）/每天從系統(tǒng)排出的活性污泥量（kg/d）如忽略二次沉淀池和回流污泥系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥量，則生物固體停留時(shí)間可用下式表示：θc=VX/QwXw+（w）Xe式中：θc——生物固體停留時(shí)間，d V——反應(yīng)池容積，m3 X——混合液懸浮固體濃度（MLSS），mg/L Qw——剩余活性污泥量，m3/dXw——剩余活性污泥懸浮固體濃度，mg/LXe——出水懸浮固體濃度，mg/LQ——處理污水量，m3/d由于Xe與X相比較少，可忽略不計(jì)，上式可為：θc=VX/QwXw有機(jī)物負(fù)荷有機(jī)物（BOD5）負(fù)荷，有BOD5污泥負(fù)荷和BOD5容積負(fù)荷，用公式表示如下：LS=QS0/XVLv=QS0/V103式中：LS——BOD5SS負(fù)荷，kgBOD5/（kgMLSSd）LV——BOD5容積負(fù)荷，kgBOD5/（m3d）S0——反應(yīng)池進(jìn)水BOD5濃度，mg/L水力停留時(shí)間（HRT）水力停留時(shí)間（HRT）表示廢水在反應(yīng)池內(nèi)的停留時(shí)間，用下式表示：t=V/Q式中：t——反應(yīng)池水力停留時(shí)間，d活性污泥微生物濃度活性污泥法是靠活性污泥微生物來(lái)處理污水，因此參與處理的微生物濃度是重要的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)。反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)，為了維持給定的SRT或BOD5SS負(fù)荷，MLSS必須維持一定的數(shù)值，應(yīng)按回流污泥懸浮固體濃度改變回流污泥量或污泥回流比。X=（X0+RXR）/（1+R）X——混合液懸浮固體濃度MLSS，mg/LXR——回流活性污泥懸浮固體濃度，mg/LR——污泥回流比X0——進(jìn)水懸浮固體濃度，mg/L一般冬季活性污泥的沉降性能和濃縮性能變差，所以回流活性污泥濃度低，回流比較夏季高；另外，當(dāng)活性污泥發(fā)生膨脹時(shí)，回流污泥濃度急劇下降。剩余污泥量剩余活性污泥量為反應(yīng)池進(jìn)水溶解有機(jī)物（SBOD5——和懸浮固體（SS）轉(zhuǎn)化為活性污泥量與活性污泥微生物自身分解量之差，可用下式表示：QwXw=aQS0+bQX0cVX=（aS0+bX0ctX）w——剩余活性污泥量，m3/dXw——剩余活性污泥懸浮固體濃度，mg/LQ——處理水量，m3/dV——反應(yīng)池容積，m3X——混合液懸浮固體濃度（MLSS）mg/LS0——反應(yīng)池進(jìn)水SBOD5濃度，mg/LX0——反應(yīng)池進(jìn)水SS濃度，mg/La——SBOD5的污泥轉(zhuǎn)換率，mgMLSS/mgBOD5b——SS的污泥轉(zhuǎn)換率，mgMLSS/mgSSc——活性污泥微生物的自身氧化率（1/d）t——水力停留時(shí)間（HRT），d上式中的系數(shù)，一般a=，b=，c=?；旌弦喝芙庋鯘舛瓤紤]到進(jìn)入反應(yīng)池水量和水質(zhì)的變化，為安全起見(jiàn)，反應(yīng)池出水溶解氧的濃度最好維持在23mg/L的范圍，對(duì)要求硝化的污水處理廠，除需供去除有機(jī)物所需氧外，還需供硝化所需的氧量。當(dāng)混合液溶解氧濃度低于1mg/L，則硝化反應(yīng)速度下降。污泥沉降比、污泥容積指數(shù)和污泥界面沉降速度污泥沉降比（SV）是指混合液經(jīng)30分鐘靜沉后形成的沉淀污泥容積占原混合液容積的百分率（%）。SV=R/（1+R）100污泥容積指數(shù)（SVI）污泥容積指數(shù)（SVI）是指混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥容積（mL），單位為mL/g，可用下式表示：SVI=混合液（1L）30分鐘靜沉形成沉淀污泥容積（ml）/混合液（1L）懸浮固體干重（g） =SV（%）100/MLSS（mg/L）回流活性污泥濃度XR，可看做近似等于混合液30分鐘靜沉所形成的沉淀污泥濃度，即：XR=106/SVI或XR=R106/SVI（1+R）SVI為100150時(shí)運(yùn)行正常，SVI為250350時(shí)，污泥發(fā)生膨脹。SVI為100左右表示活性污泥的沉降性能良好。但當(dāng)測(cè)得的SVI值很高時(shí)，因量筒壁的效應(yīng)會(huì)影響污泥的沉降過(guò)程，因此，用SVI公式計(jì)算得到XR值與實(shí)際的回流污泥懸浮固體濃度相關(guān)較大。需氧量與供風(fēng)量活性污泥法的需氧量包括含碳化合物（BOD5）的氧化、活性污泥內(nèi)源呼吸和硝化反應(yīng)，需氧量及曝氣池出水帶出的氧量，可按下式計(jì)算：OD=OD1+OD2+OD3+OD4式中：OD——曝氣池實(shí)際需氧量，kgO2/dOD1——BOD5氧化需氧量，kgO2/d OD2——活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，kgO2/d OD3——硝化反應(yīng)需氧量，kgO2/d OD4——曝氣池出水帶出的氧量，kgO2/dBOD5氧化需氧量OD1按下式計(jì)算：OD1=a`{Q(S0Se)K（NkoNke）}式中： S0——進(jìn)水BOD5濃度，kg/m3Se——出水BOD5濃度，kg/m3Q——污水設(shè)計(jì)流量，m3/dNko——缺氧池出水硝酸負(fù)荷，kgN/dNke——缺氧池出水硝酸鹽量，kgN/d K——反硝化脫氮單位硝酸鹽消耗的BOD5量，kgBOD5/kgN,k=a`——微生物每氧化單位重量BOD5所需的氧量，a`= 活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量OD2按下式計(jì)算： OD2=b`VX=b`QtX式中： V——曝氣池容積 X——混合液懸浮固體平均濃度，kg/m3 t——水力停留時(shí)間，d b`——每單位重MLSS內(nèi)源呼吸需氧量，b`=硝化反應(yīng)需氧量按下式計(jì)算：OD3=c`{ （Nko Nke ）Qd`ΔX}式中： Nko——進(jìn)水凱氏氮濃度，kg/m3 Nke——出水凱氏氮濃度，kg/m3 c`——硝化每單位重量凱氏氮需氧量，c`= d`——每單位重量MLSS含凱氏氮量，d`= ΔX——剩余污泥量，kg/d按下式計(jì)算 ΔX=（aS0+bX0ctX） 其中： X0——進(jìn)水SS濃度，kg/m3 a——SBOD5的污泥轉(zhuǎn)化率，kgMLSS/kgss b——SS的污泥轉(zhuǎn)化率，kgMLSS/kgss c——活性污泥自身氧化率，1/d 曝氣池出水帶出的氧量按下式計(jì)算： OD4=De（Q=Qr=Qe）式中： Qr——回流污泥量，m3/d Qe——循環(huán)混合液量，m3/d De——曝氣池末端溶解氧濃度，kg/m3二、曝氣池活性污泥的正常運(yùn)行，除需要有性能良好的活性污泥外，還必須要有充足的氧氣供應(yīng)，曝氣的過(guò)程除供氧外，還起攪拌混合作用，使活性污泥在混合液中保持懸浮狀態(tài)，與污水充分接觸混合。對(duì)于不同的曝氣方法，曝氣池的構(gòu)造也各有特點(diǎn)，通常有兩種曝氣方法：鼓風(fēng)曝氣法和機(jī)械曝氣法。（一）鼓風(fēng)曝氣法（壓縮空氣曝氣法）采用壓縮空氣曝氣池常采用長(zhǎng)方形的池子。擴(kuò)散空氣的設(shè)備有豎管曝氣設(shè)備、穿孔管射流裝置和擴(kuò)散板等?，F(xiàn)在我國(guó)還普遍采用微孔曝氣器，它既可節(jié)約能量而且氧的轉(zhuǎn)移率較好，氣泡分布均勻，形成均勻和緩的攪拌狀態(tài)，不會(huì)因過(guò)度剪切而打碎生物絮體，有利于二沉池的沉淀和污泥的脫水，同時(shí)也可以避免由于大量曝氣形成飛濺的泡沫花而引起的結(jié)凍和管理不便等各種問(wèn)題。（二）機(jī)械曝氣法由于氧在水中的溶解度很小，采用鼓風(fēng)曝氣法時(shí)，壓于曝氣池的空氣部分是用于維持活性污泥懸浮在水中，而只有一部分氧溶于污水用于氧化有機(jī)物，所以為了節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用，出現(xiàn)了機(jī)械曝氣法，機(jī)械曝氣一般是利用裝設(shè)在曝氣池內(nèi)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，劇烈地翻動(dòng)水面使空氣中的氧溶于水中，當(dāng)把葉輪裝在污水表面進(jìn)行曝氣時(shí)，常稱“表面曝氣”。機(jī)械曝氣機(jī)還有轉(zhuǎn)刷式曝氣機(jī)等。三、二次沉淀池二沉池的結(jié)構(gòu)和操作類似于初沉池，兩才主要區(qū)別在于他們?cè)谡麄€(gè)工藝流程中的位置，沉淀污泥的密度和浮渣的體積，二沉池污泥通常較初沉池泥輕、浮渣也較少。四、活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行管理（一）活性污泥的培養(yǎng)和馴化所謂活性污泥的培養(yǎng)，就是為形成活性污泥微生物提供一定的生長(zhǎng)繁殖條件，即前期培訓(xùn)提到的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、適宜的溫度和酸堿度等，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，就會(huì)有活性污泥形成，并在數(shù)量上逐步增長(zhǎng)，最后達(dá)到處理污水所需的污水所需的污泥濃度。具體方法是：將污水引入曝氣池，先悶曝（即曝氣而不進(jìn)污水）數(shù)小時(shí)后即可連續(xù)進(jìn)水，進(jìn)水量從小到大逐漸增加，并開(kāi)動(dòng)污泥回流設(shè)備，使曝氣池和二沉池連續(xù)循環(huán)，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后即可見(jiàn)活性污泥開(kāi)始出現(xiàn)并逐漸增加。為補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和排除對(duì)微生物增長(zhǎng)有害的代謝產(chǎn)物，要及時(shí)換水，即將污水再次引入曝氣池，并頂替原有的一部分培養(yǎng)液經(jīng)二次沉淀池沉淀池沉淀后排走，換水可間歇進(jìn)行，也可以連續(xù)進(jìn)行。營(yíng)果營(yíng)養(yǎng)不足，我們還可以在培菌初期適當(dāng)增加所需營(yíng)養(yǎng)物濃度，如投加一些濃汁糞便或米泔水。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的搭配一般COD：N：P比例為100：5：1。活性污泥的培養(yǎng)和馴化可歸納為異步培馴化、同步培養(yǎng)法、接種培馴法數(shù)種。異步培馴法即先培養(yǎng)后馴化；同步培馴法則培養(yǎng)和馴化同時(shí)或交替進(jìn)行；接種法系利用其他污水廠的剩余污泥再進(jìn)行適當(dāng)培馴。實(shí)際上，培養(yǎng)和馴化這兩個(gè)階段不能截然分開(kāi)，間歇換水和連續(xù)換水也常結(jié)合進(jìn)行，具體培養(yǎng)馴化時(shí)應(yīng)依據(jù)凈化機(jī)理和實(shí)際情況靈活進(jìn)行。（二）活性污泥法試運(yùn)行活性污泥培馴成熟后，就開(kāi)始試運(yùn)行。試運(yùn)行目的是為了確定最佳的運(yùn)行條件。在活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行中，作為變數(shù)考慮的因素有混合液污泥濃度（MLSS）、空氣量、污水注入的方式等?；钚晕勰喾ㄒ笤谄貧獬貎?nèi)保持適宜的營(yíng)養(yǎng)物微生物的比值；供給所需要的氧，使微生物很好的和有機(jī)物相接觸；全體均勻地保持適當(dāng)?shù)慕佑|時(shí)間等。營(yíng)養(yǎng)物與微生物的比值一般用污泥負(fù)荷率加以控制，其中營(yíng)養(yǎng)物數(shù)量由流入污水量的濃度所定，因此通過(guò)控制活性污泥的數(shù)量來(lái)維持適宜的污泥負(fù)荷率。根據(jù)測(cè)定的MLSS值或污泥沉降比，便可控制污泥回流量和剩余污泥量，并獲得這方面的運(yùn)行規(guī)律。此外，剩余污泥量也可以通過(guò)相應(yīng)的污泥齡加以控制。（三）活性污泥法