【文章內(nèi)容簡介】 只是在一個很短的時間內(nèi)完成的（約30min），有機(jī)物作為一種儲備的營養(yǎng)物質(zhì)，吸附在細(xì)胞物質(zhì)表面，而后才被微生物攝取進(jìn)行代謝。（2）微生物的代謝作用被吸附在活性污泥微生物細(xì)胞表面上的有機(jī)底物，在透膜酶的作用下，通過細(xì)胞壁而進(jìn)入微生物細(xì)胞體內(nèi)。小分子的有機(jī)底物能夠直接透過細(xì)胞壁而進(jìn)入微生物體內(nèi)，而淀粉、蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物則必須在細(xì)胞外酶——水解酶的作用下，被分解為小分子后再進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)。 進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)底物，在各種胞內(nèi)酶的催化作用下，微生物對其進(jìn)行分解與合成代謝。對一部分有機(jī)底物進(jìn)行氧化分解，最終形成CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)，并從中獲取合成新細(xì)胞物質(zhì)所需要的能量。對另一部分有機(jī)底物進(jìn)行合成代謝，形成新的細(xì)胞物質(zhì)，所需能量取自分解代謝。在微生物分解代謝的過程中，部分微生物細(xì)胞也會自身進(jìn)行氧化分解，并提供能量，即內(nèi)源呼吸或自身氧化。當(dāng)有機(jī)底物充足時，大量合成新的細(xì)胞物質(zhì)，內(nèi)源呼吸作用并不明顯，但當(dāng)有機(jī)底物消耗殆盡時，內(nèi)源呼吸就成為提供能量的主要方式了。在曝氣池中，微生物的增殖、有機(jī)物的降解、微生物的內(nèi)源代謝以及氧的消耗是同步進(jìn)行的?；钚晕勰喾磻?yīng)動力學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型、降解泥量氧量之間的關(guān)系，以完全混合活性污泥法為基礎(chǔ)，若干假設(shè)，建立簡化計算公式，解釋實(shí)際運(yùn)動中的問題。影響因素①水溫活性污泥是一個由多種細(xì)菌組成的混雜的群體，各種細(xì)菌的最適生長溫度范圍和最高、最低生長溫度點(diǎn)都不一致，在水溫緩慢變化時，存在著一個天然的馴化或淘汰的過程，與變化的水溫相適應(yīng)的細(xì)菌逐漸繁殖并不斷增多。微生物酶系統(tǒng)酶促反應(yīng)的最佳溫度范圍是20～30℃之間。在這個溫度范圍內(nèi)，微生物的生理活動旺盛，高于或低于這個溫度范圍，就會使活性污泥反應(yīng)進(jìn)程受到某些影響，而高于35℃或低于10℃，對有機(jī)底物的代謝功能的影響就會更大一些，而如高于45℃或低于5℃，反應(yīng)速率可能降至最低程度，甚至可能完全停止。這樣，一般將活性污泥反應(yīng)進(jìn)程的最高和最低的極限值，分別控制在35℃和10℃。高溫廢水，在進(jìn)入活性污泥系統(tǒng)前先冷卻至所允許的范圍；常年或多半年處于低溫的地區(qū)，可考慮將活性污泥系統(tǒng)建在室內(nèi)，水溫降至10℃以下的季節(jié)，可采取提高混合液中活性污泥濃度。②酸、堿度一般較佳的范圍是pH為6～9。③溶解氧混合液中DO一般保持在2mg/l以上，且以曝氣池的出口處為準(zhǔn)。過高，耗能不經(jīng)濟(jì)；過低利于絲狀菌在系統(tǒng)中占優(yōu)勢，能誘發(fā)污泥膨脹現(xiàn)象。④營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng) BOD：N：P =100：5：1 無機(jī)鹽（主要、次要） （初沉或水解后100：20：25）碳源碳是構(gòu)成污泥微生物體的重要元素，細(xì)菌體內(nèi)各種元素所占比例的通式為C5H7NO3，C可占污泥干重的50%。氮源菌體蛋白質(zhì)、核酸等分子中都有氮元素，氮可占菌體干重的10%。無機(jī)鹽類細(xì)菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶中還含有少量S、P，P還是核酸的重要組分，P可占菌體干重的1～2%。S還是污泥中自養(yǎng)性硫細(xì)菌的能源。此外，細(xì)菌還需要K、MN、MG、Ca、Fe、Zn等元素。若污水中這些營養(yǎng)物質(zhì)缺乏或不足，都會影響活性污泥微生物的生長，從而影響污水的凈化。⑤BOD負(fù)荷率BOD負(fù)荷率（F/M值）是影響活性污泥增長、有機(jī)底物降解的重要因素。提高BOD負(fù)荷率，將加快活性污泥增長速率和有機(jī)底物的降解速率,使曝氣池容積縮小,在經(jīng)濟(jì)上是適宜的,但未必達(dá)到受納水體對水質(zhì)的要求. BOD負(fù)荷率過低,則降低有機(jī)底物的降解速率,但使處理能力降低，加大曝氣池的容積,提高建設(shè)費(fèi)用, , ()()以上時,不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,～ kgBOD/()之間時,易發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，在運(yùn)行上應(yīng)避免這個區(qū)段的負(fù)荷率。⑥有毒物質(zhì)不超過極限允許濃度（重金屬——鉛、鉻等 非金屬——砷、氰化物等）保持：營養(yǎng)（污染物）、微生物、溶氧三者平衡二、活性污泥控制指標(biāo)幾個污染物指標(biāo)的概念BOD生化需氧量是在指定的溫度和時間段內(nèi),在有氧條件下由微生物降解水中有機(jī)物所需的氧量，一般采用20℃五天的BOD5作為衡量污水中可生物降解有機(jī)物的濃度指標(biāo)。單位：mg/LCOD化學(xué)需氧量，將污水置于酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑重鉻酸鉀將污水中的有機(jī)物氧化為COH2O所消耗的氧量，用CODcr表示?；瘜W(xué)需氧量的優(yōu)點(diǎn)是能夠更清楚地表示污水中有機(jī)物的含量，并且測定時間短，不受水質(zhì)的限制；缺點(diǎn)是不像BOD那樣表示出微生物氧化的有機(jī)物量，另外還有部分無機(jī)物也被氧化，并非全部代表有機(jī)物含量。單位：mg/LSS懸浮固體或叫懸浮物是指在污水中呈顆粒狀的污染物質(zhì)。單位：mg/L氨氮（NH3N）是水中以NH3和NH4+形式存在的氮，它是有機(jī)氮化物氧化分解的第一步產(chǎn)物。單位：mg/L總磷TP是污水中各類有機(jī)磷和無機(jī)磷的總和。單位：mg/L活性污泥控制指標(biāo):（1）表示活性污泥數(shù)量的指標(biāo)MLSS混合液懸浮固體是指曝氣池中混合液單位體積的固體重量，以mg/L計，是計量活性污泥數(shù)量的指標(biāo)。混合液懸浮固體濃度——固體物總重量MLSS=非活性物+無機(jī)物+活性MLVSS混合液揮發(fā)性懸浮固體是指混合液懸浮固體中有機(jī)物的重量（通常用600℃下灼燒減量代表有機(jī)物量）。它能夠比較準(zhǔn)確地表示活性污泥活性部分的數(shù)量，但其中也包括了難為微生物降解的有機(jī)物質(zhì)，不是表示活性污泥微生物數(shù)量的最理想指標(biāo)，它表示的仍然是活性污泥數(shù)量的相對數(shù)值。在一般情況下，MLVSS/MLSS的比值較固定。（2）活性污泥的沉降與濃縮性能的評定指標(biāo)良好的沉降與濃縮性能是發(fā)育正常的活性污泥所應(yīng)具有的特征之一。發(fā)育良好并有一定濃度的活性污泥，其沉降要經(jīng)歷絮凝沉淀、成層沉淀和壓縮等全過程，最后能夠形成濃度很高的濃縮污泥層。正常的活性污泥在30min內(nèi)即可完成絮凝沉淀和成層沉淀過程，并進(jìn)入壓縮。壓縮（濃縮）的進(jìn)程比較緩慢，需時較長，達(dá)到完全濃縮需時更長。根據(jù)活性污泥在沉降濃縮方面所具有的這種特性，建立了以活性污泥靜置沉淀30min為基礎(chǔ)的兩項(xiàng)指標(biāo)以表示其沉降濃縮性能。SV污泥沉降比是曝氣池混合液在1000mL量筒中，靜置30分鐘后，沉淀污泥與混合液的體積比，用%表示。SV可以反映曝氣池正常運(yùn)行時的污泥狀態(tài)，可以控制剩余污泥排放，它還能及時反映出污泥膨脹等異?，F(xiàn)象，便于及早查明原因，采取措施。SVI污泥指數(shù)指在曝氣池混合液經(jīng)30分鐘靜沉后，1g干污泥所占的容積（以mL計），即： ，它能較好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能，SVI值低，沉降性能好，但吸附性能較差，SVI值高說明沉降性能不好，但有較好的吸附性能。生活污水 SVI=70~100 該值↓活性差 該值↑易膨脹（3）污泥活性指標(biāo)（SOUR）活性污泥的耗氧速率SOUR指單位重量的活性污泥在單位時間內(nèi)所能消耗的DO量，mgO2/()，也稱為活性污泥的呼吸速率或消化速率，是衡量活性污泥活性的指標(biāo)。傳統(tǒng)活性污泥工藝中SOUR一般為8～20 mgO2/()。高質(zhì)量的活性污泥應(yīng)具有：。（4）其他指標(biāo)A、污泥齡SRT 曝氣池內(nèi)活性污泥總量(V)與每日排放污泥量(△)之比即曝氣池內(nèi)活性污泥平均停留時間 B、BOD5負(fù)荷污泥負(fù)荷(實(shí)際為F/M) kgBOD5/ (有機(jī)污染物量/活性污泥量)單位重量（干重）活性污泥，單位時間d能夠降價的有機(jī)物 (BOD5)量當(dāng)其值↓曝氣池V，反之曝氣池V↑，一般為＜＞ 不膨脹 ~容積負(fù)荷 kgBOD5/C、污泥回流比回流比為回流污泥量與構(gòu)筑物總進(jìn)水量的比值。三、生物除磷脫氮水體富營養(yǎng)化 以往工藝 有機(jī)物（C）可以，N、P難 2002年城鎮(zhèn)污水標(biāo)準(zhǔn)有較高要求脫N——城市污水生物方法（工業(yè)廢水高N用吹脫） 除P——生物+化學(xué)生物脫N（缺氧氨化菌）(O2充足＞2mg/l 一定堿度 好氧反應(yīng)) 亞硝化菌、硝化菌（自養(yǎng)菌）（1）生物硝化：有機(jī)N——NH3N——NO2——NO3 有機(jī)N=TKN60% NH3N=TKN40% T=20～30℃ ～（2）反硝化：（無氧或低氧O2=~）（BOD5/TKN＞3~5有C源或外加、已有、菌體內(nèi))NO3→NO2→N2↑ T=20～40℃ ～（P409）（3）流程：（A——O工藝）來水初沉缺氧（兼氧、酸化）好氧(沉淀)排放硝化混合液回流（100~200%）去N（自養(yǎng)菌）產(chǎn)生堿度N↑NO2175。NO2175。DO=~(T=~)(T=~)污泥回流（50～100%）去C（異養(yǎng)菌）剩余污泥泥齡：15～40d 生物除P磷去除的原理污水生物除磷技術(shù)的發(fā)展源于生物超量吸磷現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。污水生物除磷就是利用活性污泥的超量吸磷現(xiàn)象，即微生物在好氧過程中吸收的磷超過正常生長所需要的磷的量，能夠完成好氧超量吸磷的細(xì)菌被稱為聚磷菌，％，而聚磷菌體內(nèi)能達(dá)到8％。磷的最終去除是通過剩余污泥的排放實(shí)現(xiàn)目的。磷的厭氧釋放：在厭氧條件下，某些細(xì)菌能利用細(xì)胞內(nèi)聚磷水解產(chǎn)生的能量，吸收低分子有機(jī)物（如揮發(fā)性脂肪酸，VFA）于細(xì)胞內(nèi)形成聚β羥基丁酸鹽（PHB），同時以正磷酸鹽的形式將微生物體內(nèi)的聚合磷酸鹽釋放到污水中。一般認(rèn)為，磷厭氧釋放的基礎(chǔ)是污水中存在一定量的小分子有機(jī)物，聚磷菌必須在低級脂肪酸充足的條件下，才能攝取營養(yǎng)和釋放磷，因此應(yīng)控制厭氧段污水中BOD/TP大于20；磷的好氧吸收：進(jìn)入好氧狀態(tài)后，微生物代謝PHB并以ATP的形式釋放能量，用于超量吸收污水中的磷，在微生物體內(nèi)以聚合磷酸鹽的形式儲存起來，并產(chǎn)生新的細(xì)胞物質(zhì)。保存在微生物（活性污泥）體內(nèi)的磷通過排放剩余污泥而最終去除，微生物好氧吸收的磷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其厭氧釋放的磷，因而處理后出水中磷濃度明顯降低。應(yīng)該說，磷的厭氧釋放是好氧超量吸收的前提，厭氧狀態(tài)下每釋放1g磷，～。（1）來源 轉(zhuǎn)化生活污水：洗劑 P——固態(tài)——液態(tài)工業(yè)廢水 （2）方法 化學(xué)法：投藥——P固態(tài)——除去 （泥量大、成本高）生物法：液態(tài)P——微生物（聚磷菌）——好氧吸P——污泥排出應(yīng)用：生物法+化學(xué)法（3）流程 泥（30~50%） 來水——厭氧——好氧（沉淀）——排放 （厭氧時聚磷菌放P 快速吸BOD，DO=0）(好氧時聚磷菌吸大量P，（T=6~8h） 有機(jī)物降解) 吸P量＞放P量——泥排出 生物同步脫N、除P 混合液回流（100~200%） 來水——厭氧——缺氧——好氧——沉淀——排放 （T=~）(~)(~) 污泥回流（50~100%） 剩余污泥（一體化脫水）總?cè)コ剩築OD5＞90% COD＞85% SS＞9