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活性污泥评价指标实验
活性污泥评价指标实验
一、实验目的
在生物处理中，活性污泥法是很重要的一种处理方法，也是城市处理厂最广泛使用的方法。活性污泥法是指在人工供氧的条件下，通过悬浮在曝气池中的活性污泥与废水的接触，以去除废水中有机物或某种特定物质的处理方法。在这里，活性污泥是废水净化的主体。所谓活性污泥，是指充满了大量微生物及有机物和无机物的絮状泥粒。它具有很大的表面积和强烈的吸附和氧化能力，沉降性能良好。活性污泥生长的好坏，与其所处的环境因素有关，而活性污泥性能的好坏，又直接关系到废水中污染物的去除效果。为此，水质净化厂的工作人员经常要通过观察和测定活性污泥的组成和絮凝、沉降性能，以便及时了解曝气池中活性污泥的工作状况，从而预测处理出水的好坏。
本实验的目的：
1、了解评价活性污泥性能的四项指标及其相互关系；
2、掌握SV、SVI、MLSS、MLVSS的测定和计算方法。
二、实验原理
活性污泥的评价指标一般有生物相、混合液悬浮固体浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）污泥沉降比（SV）污泥体积指数（SVI）和污泥龄（&C）等。
混合液悬浮固体浓度（MLSS)又称混合液污泥浓度。它表示曝气池单位容积混合液内所含活性污泥固体物的总质量，由活性细胞（Ma），内源呼吸残留的不可生物降解的有机物（Me）、入流水中生物不可降解的有机物（Mi）和入流水中的无机物（Mii）4部分组成。混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）表示混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度，即由MLSS中的前三项组成。活性污泥净化废水靠的是活性细胞（Ma），当MLSS一定时，Ma越高，表明污泥的活性越好，反之越差。MLVSS不包括无机部分（Mii），所以用其来表示活性污泥的活性数量上比MLSS为好，但它还不真正代表活性污泥微生物（Ma）的量。这两项指标虽然在代表混合液生物量方面不够精确，但测定方法简单易行，也能够在一定程度上表示相对的生物量，因此广泛用于活性污泥处理系统的设计、运行。对于污水和以生活污水为主体的城市污水，MLVSS与MLSS的比值在0.75左右。
性能良好的活性污泥，除了具有去除有机物的能力以外，还应有好的絮凝沉降性能。这是发育正常的活性污泥所应具有的特性之一，也是二沉池正常工作的前提和出水达标的保证。活性污泥的絮凝沉降性能，可用污泥沉降比（SV）和污泥体积指数（SVI)这两项指标来加以评价。污泥沉降比是指曝气池混合液在100 mL筒中沉淀30 min，污泥体积与混合液体积之比，用百分数（%）表示。活性污泥混合液经30 min沉淀后，沉淀污泥可接近最大密度，因此可用30 min作为测定污泥沉降性能的依据。一般生活污水和城市污水的SV为15%~30%。污泥体积指数是指曝气池混合液经30 min沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积，以mL计，即mL/g，但习惯上把单位略去。SVI的计算式为
在一定的污泥量下，SVI反映了活性污泥的凝聚沉淀性能。如SVI较高，表示SV较大，污泥沉降性能较差；如SVI较小，污泥颗粒密实，污泥老化，沉降性能好。但如SVI过低，则污泥矿化程度高，活性及吸附性都较差。一般来说，当SVI & 100时，污泥沉降性能良好；当SVI =100~200时，沉降性能一般；而当SVI & 200时，沉降性能较差，污泥易膨胀。一般城市污水的SVI在100左右。
三、实验装置与设备
1、曝气池（图5-34)：1套； 2、电子分析天平；1台。 &3、烘箱：1台；
4、马福炉：1台；5、量筒：100 mL，1只；6、三角烧瓶：250 mL，1只；
7、短柄漏斗：1只；8、称量瓶：&40&70 mm，1只；
9、瓷坩埚：30 mL，1只；10、干燥器：1台。
活性污泥法相关工艺
氧化沟相关工艺
生物膜法相关工艺
厌氧生物处理法相关工艺
自然条件生物处理法相关工艺
高级氧化技术
其他水处理工艺技术b.搅拌,使水,气,液三相良好接触提高氧利用率
c.维持液体的足够速度以使水中固体物悬浮
菲克定律和双膜理论
1.菲克定律
?a?a物质扩散速率
?a?a扩散系数
?a?a浓度梯度
2. 双膜理论
a 气液两相接触面存在层流的气膜和液膜(分子扩散)
b 气液两相紊流不存在浓度差
c 阻力主要在气液两膜
d 气膜中存在分压梯度,液膜中有浓度梯度,梯度是推动
e 氧难溶与水,因此液膜中存在氧的主要阻力
液膜内DO浓度梯度
，代入菲克定律有
氧转移影响因素
1.污水质的影响
3.氧的分压
供气量计算
曝气系统与空气扩散装置
4.7.1 鼓风曝气系统和扩散装置
1.废水的曝气设备
鼓风式曝气设备
曝气器) 20%-30%
(小的好,但易堵)
喷嘴,喷射器
机械曝气器
叶轮、转刷、转盘、水下曝气器
2.空气扩散装置主要指标
a 动力效率Ep：每消耗1KW电转移到混合液氧量
b 氧利用效率 EA
转移到混合液的氧量占总供氧量百分比
c 氧的转移效率 El
单位时间内转移的氧量
评定鼓风 a,b
评定机械 a,c
3.空气扩散装置
（1）微气泡空气扩散器
活性污泥反应器
1.曝气池分类
（1）按混合液流态分：推流式、完全混合式、循环混合式
（2）按平面形状分：长方形廊道，方型，环状跑道
（3）按曝气方式分：鼓风、机械表面曝气二者联合使用
（4）从曝气池与二沉池之间关系分：分建式、合建式
2.推流式曝气池
多为鼓风曝气、采用廊道式
①长宽比L/B≥5～10
②宽深比B/H=1～2
③超高0.5～1.0m
④纵向坡度2/1000左右
活性污泥系统的工艺设计
4.9.1.工艺设计的主要内容
(1)选定工艺流程及构筑物形式
(2)曝气池容积的计算及曝气池的工艺设计
(3)计算需氧量，供气量以及曝气系统的计算与设计
(4)计算回流污泥量、剩余污泥量与污泥回流系统的设计
(5)二次沉淀池型的选定与工艺计算、设计
4.9.2 曝气区容积的计算
4.9.3曝气系统与空气扩散装置的计算与设计
1.需氧量与供气量计算
4.9.4污泥回流系统
1.污泥回流量的计算
4.10活性污泥处理系统的维护管理
1.活性污泥的培养驯化
a 异步培养法：先培养再驯化
b 同步培养法：培养驯化同时进行
c 接种培养培养法
以污水厂污泥作为种泥
a 连续进水： 适合以生活污水为主的城市污水
b 间歇进水： 一般，闷曝-->沉淀-->排除上清夜-->加新鲜水-->闷曝-->沉淀
2.活性污泥处理系统检测
处理效果指标
COD BOD TOD TOC SS 有毒物质
污泥营养及环境指标
PH 温度 N P
污泥沉降性
SV% MLSS MLVSS SVI DO
生物相观察
3.污泥处理系统的异常情况
1.污泥膨胀
活性污泥系统种的污泥沉降性质发生改变，不易沉降的现象。污泥变质时，不易沉淀，SVI增高，污泥结构松散，体积膨胀
（1）危害：a.污泥不易沉降，污泥流失，反应器中处理的污泥浓度不够
b.污泥浓度不足，处理率下降
c.排入水体，生物污染
（2）分类：a.丝状菌膨胀
b.结合水膨胀
丝状菌膨胀
范文七：活性污泥法氨氮控制方法分析与探讨
（营口市排水公司，辽宁营口 115004）
摘要：以活性污泥法为工艺的城市污水处理厂，针对其在运行中出现的氨氮处理率波动性变化问题，根据实测数据，找出了氨氮的去除与污泥负荷、溶解氧、温度等因素的关系，认为：对于活性污泥曝气系统，在去除氨氮必需的辅助条件（低污泥负荷、长泥龄、生物相稳定）具备的情况下，供氧量的提高对于氨氮的去除影响起到关键作用，溶解氧增加后氨氮去除率明显提高。 关键词：活性污泥；氨氮去除；控制原理；溶解氧；钟虫 中图分类号：X506
文献标识码：B
Control principle and method of activated sludge nitrogen removal.
Zhang Xibao
(Liaoning province Yingkou City Water Company West wastewater treatment plant, Yingkou 115004) Abstract:
with the activated sludge process of city sewage treatment plant,the treatment rate of ammonia volatility changes which appear in operation,according to the measured data, the ammonia nitrogen removal and sludge loading rate, dissolved oxygen, temperature and other factors, that: theactivated sludge aeration system, removal of ammonia nitrogen in theauxiliary
conditions required (low sludge loading, sludge age, long biologicalphase stability) has in the situation, the oxygen supply to a key role for the removal of ammonia
nitrogen removal effect, significantly increased afternitrogen dissolved oxygen.
activated sludge nitrogen removal of dissolved oxygen controlprinciple of Zhong Chong
以处理生活污水为对象的活性污泥法工艺对氨氮的去除由于控制手段有限，加之所需
的条件如温度、溶解氧、泥龄、污泥负荷等系统环境达到要求，特别是氨氮的去除受水温影响敏感且变化明显，所以在调控方面有一定的难度。对于不同温度、溶解氧工况下，氨化作用往往较快且不受影响，但硝化率却由于硝化菌的生理变化而产生波动。曝气池中氧的消耗主要是有机物氧化还原和氨氮的硝化及细胞的合成，如控制氧量降低，短时间内有机物的去除与细胞合成不会受到影响，反而氨氮的硝化反应会明显改变，特别在低温条件下。综上所述，本人通过在某城市污水厂现场实验、工艺参数调整并结合化验数据分析得出氨氮的去除在不同水温时节及低温条件下氧量的调整对氨氮处理率变化影响。现控制方法及原理分别论述如下：
1. 控制原理
在活性污泥微生物主体中保持并占有优势的常见的原生及后生动物的基础上培养并繁殖硝化菌、原生钟虫类，使其在活性污泥微生物中占有一定或主要优势，镜检观察指示性微生物为鳞壳虫、纤毛类会减少；主要优势菌种原生为钟虫、楯纤虫；后生为鞍甲轮虫及猪吻轮虫适量出现；并有少量累枝、表壳虫存在。通过长期现场实验并结合进、出水指标分析得出控制氨氮的主因—溶解氧与温度起到关键性的作用，温度的变化基本形成规律，结合某厂工况，总结得出基本在5月中旬～12月末期为去除明显时期，但溶解氧的变化却不同，时
刻影响氨氮的转化。故而氨氮的去除在特定时节能保持较一定去除率，当然是在以保证达标与节能降耗的前提下。由于目前工艺调整手段有限，受来水波动变化影响，还有二沉池的反硝化状态等影响因素，就给工艺管理上带来一定的难度。所以在保证达标排放情况下对氨氮的去除需严格控制并掌握其机理。现结合某厂的实际运行情况分别论述泥量、负荷的参数控制与微生物种类对氨氮去除的影响： 1.1 泥量的影响
通过2011年内夏季初至冬季中旬的数据分析，NH4-N的去除率基本受水温影响。＞13℃时硝化菌开始增殖；＞18℃且持续上升时则去除率明显；＜10℃去除率下降。夏季时泥量上的影响不大，值得注意的是在夏季时泥量受进水影响增殖缓慢，生化泥量处于较低浓度值，但也应注意适当排泥，以泥龄为操作导向，在保持系统稳定前提下，泥龄控制在8～11天。高去除率为6月7日～12月10日持续六个月。通过日～日为期15天镜检观察，在冬季要保持氨氮的去除率应限定的提高污泥浓度，为原生钟虫类提供生存载体，使其占优势。从图1与表1可看出，钟虫数量上与泥量成正比关系，故保持3.8g/l浓度的泥量可影响氨氮的硝化反应。 图1
1.2 污泥负荷的影响
处于低负荷运行状态，与氨氮的去除率有一定的关系，因为低负荷运行条件下特别是当水温＞13℃时并持续保持在18℃以上时，为硝化菌提供了有利增殖环境，配合以延长世代周期、充足氧量，氨氮的去除则会更加明显。所以在氨氮的处理率上基本形成了一定的规律，在适当水温时节主要受水温度影响。从图2可以看出污泥负荷对氨氮去除无直接影响，但起到间接性作用。 图2
1.3 微生物种类与氨氮去除的关联性
镜检分析微生物量与种类是最直接反映泥质与量的手段，通过分析可以掌握泥量的多少、菌胶团的结构、原生与后生动物的数量与活性等并结合现场工况对处理水质的动态变化影响，最终找出对氨氮的去除应选择相应的微生物种类，对氨氮的处理稳定提供保障，为生产调整提供科学有效依据。那么就针对氨氮的去除首先找出微生物的变化与氨氮去除率之间是否有一定的关联性。
在进行一段试验后，应总结分析。⑴在出水稳定情况下：生物相种类有哪些、哪些占优势、原生及后生动物的比例与生理状态等，并与以往同样系统稳定状态下有什么变化，形成图片与原始记录形式。⑵在出水波动时：上述情况会发生什么变化。就城市污水厂，镜检时如发现生物相出现累枝虫占优势（一般情况下其占有一定比例），如大量增殖（计数时显示多量）会说明活性污泥已经膨胀或由于骨架大而松散，直接反应为污泥沉降比形成絮凝体不
明显或膨胀，是导致污泥膨胀的诱因之一。
通过对日～日共15天的微生物量与处理水指标对照图表1～4来看（主要以生物量较多的钟虫为代表），氨氮的去除率与钟虫量呈较好的相关性—成正比；从图3与表2中还可以看出：日钟虫数量两组生化池达到最高浓度时，氨氮的去除率为最大（67%）；1月23日钟虫数量降到最低，氨氮去除率降至21%。其他微生物种类因个数少而暂未找出相应关联。 图3
总结分析得出：在冬季，应以限定的提高生化池污泥浓度为基础前提下，为钟虫提供良好的生存环境，使其在数量上占绝对优势，如镜检观察一滴混合样（0.05ml）里钟虫数量为100个以上、轮虫4～5个，同时有肋楯纤虫逐渐增加，累枝类占优势，氨氮的去除将会提高；另外应注意如果轮虫的数量有波动性变化与增加现象、侧跳虫的大量出现应检查系统内是否因排泥过量导致泥量偏低或间接产生过曝气现象，应预防生化池是否由于过曝气导致污泥自身氧化形成的增殖受限、菌胶团松散导致的二沉池沉降效果等。如发现泥量难以提高或持续走低则应降低曝气量或提高污泥负荷来为泥的增殖提供条件。
2.控制方法
活性污泥法对氨氮的去除，应找准硝化菌对水温依赖这一要点，充分利用好5月末至
12月中旬这段有利时间，硝化菌的生理发展期到成熟阶段，利用可控参数调整其世代周期、需氧量及污泥负荷等，使各工艺参数之间的协调及稳定是最主要控制要点，但进水的波动势必会使系统受到冲击，微生物的耐受能力与适应性强弱等直接影响系统运行是否稳定，硝化菌一旦受抑制会很难恢复生理活动，甚至毁灭性的打击。故需加强上游外网点源排查，一旦来水异常立即上报相关部门处理，避免污水厂系统受影响。现以季节性控制方法论述如下：
2.1冬季～春初
此阶段氨氮去除无明显效果，进水基质浓度较浓，气温处于全年最低
阶段（6.4～13.5℃），氨氮的去除困难，往往进水氨氮在设计进水范围内却得不到好的去除效果。在水温低的条件限制下，当以高浓度活性污泥、较长的泥龄并在充足溶解氧含量条件下促使硝化菌尽可能占有一定比例，使其具有一定的硝化功能，生物相指示为常见活性污泥类如：原生动物钟虫类占绝对优势，轮虫类、有肋楯纤虫及累枝虫少量出现，展现出稳定的生物相。 控制方法：1.减少剩余排放，使生化池污泥浓度保持在2.7～4.3g/l范围内供给适量的溶解氧（生化池出口处 2～3mg/l），污泥负荷保持低值0.10～015kgBDD5/kgMLSS*d，调整时应在系统的稳定前提下。
2. 通过镜检观察并结合系统工况及处理率，认为在冬季生化池水温8℃左右时，溶解氧充
足（气水比保持46：1）时，生物相以轮虫、累枝虫少量出现，以钟虫多量繁殖时系统对氨氮去除较好。从表1中可以看出：11月16日调整风量前（280立方/分钟）时，氨氮去除率为90%左右；表2中可以看出：11月16日调整风量（150立方/分钟）到27日十天期间氨氮去除率仍保持79%，此期间氨氮与PH进水无波动变化，总磷利用率较好，生化污泥浓度略增殖，人为的泥龄拉长并没有改变出水硝酸盐含量的下降。分析得出：在低水温与降低供氧条件下，生化池硝化菌并没有立即死亡或休眠，而是需经过一段时间后其在微生物相上的比例逐渐减少或不占优势影响氨氮的去除，硝态氮的变化正印证了这一点；11月27日后到12月17日共20天期间氨氮平均去除率为50%，此期间硝化菌逐渐死亡或处于休眠期，已不占优势，生物相观察为与正常供氧时的状态基本一致，只是供氧量不同；表3中看出12月17日恢复风量调整后，氨氮去除明显上升，平均去除率为73%，硝态氮出水的逐渐上升也印证了，风量加大后硝化反应得到恢复。 图5为调整风量前后氨氮去除率的变化
表5 DO对氨氮处理效果的影响
此阶段出现的问题及解决办法：
1. 容易发生生化池反硝化现象：可见生化池表面大面积漂浮泥并随混合液进入二沉池漂于
池面，从而影响系统感观出水。原因为系统硝化反应正常时，大量的硝酸盐从二沉池返回到生化池，由于生化池溶解氧不足，发生反硝化反应。应提高生化溶解氧，控制出水2mg/l左右。
2. 积压老泥：未及时的排泥，即给脱水带来负荷压力又使污泥浓度过高，过高的污泥浓度
活性变差、厌氧等本质上的变化直接影响有机污染物的去除。应保持适当的排泥量，泥龄控制在10～20天之间，随时监测SV30、DO参数与镜检实验，确保工艺参数与工况运行匹配。
3. 冬季SVI升高的预防与解决：冬季生化池溶解氧较低情况下，污泥指数容易上升，直接
反应为沉降与压缩性变差，影响二沉池沉降效果，导致出水COD、SS上升等。应加大风量供给，短时间内效果明显。
2.2春末～夏初 此阶段温度逐渐回升，水量平稳，进水有机质均匀。对于氨氮的去除为
最佳时机。比如加大泥龄并经常计算泥龄，随时调整，保障生化溶解氧处于正常范围（出水2～3mg/l）左右，创造好的环境条件为使硝化菌与原生类钟虫在数量上占优势提供基础，混合液污泥浓度应逐减，速度不宜太快，回流比为定值（最佳比值 70～80%），剩余的调节随工艺运行改变，泥龄不易过长，严密监控污泥的是否老化现象，本阶段如控制得当，则对于去除效果是很明显的。
此阶段常出现的问题及解决方法
1. 污泥老化现象：沉降比上清液与二沉池水变浑、泥质发黑等。解决方法为加大排泥。 2. 絮凝体膨松现象：为池内溶解氧的不足或进水水质的影响导致累枝虫增多引起的SVI上
升，SV5值高，可认定为初始性膨胀。此时SV30与浓度值相关性偏离。解决方法为控制好排泥是一方面，另外可加大池内溶解氧是不可缺少的调整手段，有利于改善泥质与硝化菌的培养。
2.3夏季～秋季 此阶段气温由高到低的过程，正是系统内氨氮转化及去除率保持最高水
平，生化池内污泥浓度处于低值且泥龄不长，如各参数匹配合理，应该是一个稳定的运行阶段，其中进水水质的检测为重点，容易出现氨氮的来水波动，另外系统的低负荷运行为硝化菌提供增殖条件。
此阶段常出现的问题及解决方法
1. 反硝化现象：适宜的水温、系统低负荷运行条件下，氨氮的去除率保持上升且较低值出
水，溶解氧的控制过高会导致反硝化上浮污泥的发生，会在二沉池运行状态及SV30实验反映出来，暂不详述。解决方法为逐减泥量、降低溶解氧、回流比适当上调及加强进水水质检测等。
2. 不合理的排泥会使二沉池反硝化加重，进一步为硝化菌提供生存条件，系统内硝化反应
过度导致生化池漂泥与二沉池大量泥块上浮并容易聚结与顺水流失而影响出水。控制的要领为以氨氮出水在要求范围，不可盲目以大幅度削减氨氮为目的来调整，这样既不经济也无意义。
2.4秋季～冬季 此阶段气温会逐渐降低，生化池污泥量应逐渐
增加，各工艺参数如
进水量、溶解氧、回流比及剩余排放等应逐渐做相应调整，应注意的是泥龄、溶解氧水温及污泥浓度参数变化。着重使泥龄加长，有限度的保持一定污泥浓度，池内溶解氧以偏高为好，使硝化菌群占有一定比例，硝化程度加快，但应注意过曝气的发生。 常见问题与冬季问题一致，概不阐述。
1.以活性污泥法为工艺的城市污水处理厂，特别是常年低负荷运行，对于城市污水厂氨氮的控制既要考虑到当时的季节条件又要分析运行参数。溶解氧充足、保持适度污泥量计低负荷运行为氨氮硝化与优势菌种-钟虫的繁殖与硝化菌的激活提供环境条件，促使氨氮可以在低温条件下仍能产生硝化反应。工艺调整方面，特别是剩余排量的调整需有一定的限度，如过大则泥量的增殖会很慢（受常年低负荷影响），对于冬季保持一定污泥浓度与原生钟虫类占优势会受影响，低温条件下氨氮的去除难以实现，另外间接的提高生化溶解氧而形成过曝气影响沉淀效果。
2.在微生物镜检方面应总结出适合本身的活性污泥微生物种群数量变化规律，用于指导生产，不可盲目套用，最后归纳一下几点：
2.1当钟虫类及有肋楯纤类锐减时而相继出现累枝类的增殖，侧跳虫的大量出现预示着系统因过度排泥，生化池泥浓度下降导致氨氮的去除率下降，泥龄也相应缩短，间接提高溶解氧而形成泥结构松散。 2.2当轮虫较多出现时（1滴混合液0.05ml里发现10个以上），说明曝气池入水底物浓度低，溶解氧含量偏高。如过量增殖则指示曝气过度，应及时调整，否则易形成泥的自氧化于增殖受限。
对于氨氮的控制，一是对水质安全的定期检查，二是系统内工艺参数的及时调整最为关键，三是镜检的分析要跟上。以上三种措施得当，找出相应规律，做好相应的总结分析与图片资料的保存并达到科学性、准确性及合理性，最终为污水厂工艺运行的技术性分析提供依据。还可作为特殊情况时事故的分析凭证与法律诉讼依据。 参考文献：
［1］ 徐亚同，黄民生.废水生物处理的运行管理与异常对策［M］.北京：化学
工业出版社，2003.
［2］ 张自杰，林荣忱，等.排水工程-4版.北京：中国建筑工业出版社，1999. ［3］ 顾夏生，黄铭荣，王占生，等.水处理工程［M］.北京：清华大学出版社，
作者姓名：张喜宝（日）
作者职称：助理工程师
单位邮编：115004
作者单位全称：辽宁省营口市排水公司西部污水处理厂
地址：辽宁省营口市西市区远角一街二号排水公司西部污水处理厂 电子邮箱：
作者联系电话：
收稿日期：日
范文八：南 京 农 业 大 学
士研究生课程（论文）考试试卷
课程名称：研究班讨论（环境工程专硕）
论文题目：活性污泥法的发展、演变以及应用的综述 姓
名：乐恺宸
所在学院：资源与环境学院
南京农业大学研究生院培养处印制
活性污泥法的发展、演变以及应用的综述
概括论述了活性污泥法在污水处理中的发展和演变,介绍了传统活性污泥法,厌氧、好氧活性污泥法,氧化沟活性污泥法,AB法,SBR法等5种活性污泥法.
活性污泥法；处理；发展
活性污泥法[1]是当前应用最为广泛的污水处理技术之一.该方法自1914年在英国曼彻斯特市建成污水试验厂以来,已有80多年的历史.随着工程应用的日益拓展,它在技术上得到不断的改进和完善,特别是近30年来,科技人员对其反应机理进行了广泛深入的试验研究,在环境工程微生物学、生化反应动力学理论方面取得了重大突破,彻底克服了以前人们在污水生物处理系统的设计和运行中因采用经验或半经验方法造成的盲目性,使活性污泥法的工程设计更加科学合理,同时能够较好地预测和指导系统的运行管理.活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理方法,其主要处理构筑物是初次沉淀池、曝气池和二次沉淀池.活性污泥系统历经80多年的研究和应用,产生出多种各具特色的运行方式.
1、传统活性污泥法
传统活性污泥法工艺是最早采用的活性污泥法,它具有以下几个特点:曝气池为推流式,采用空气曝气且沿池长均匀曝气,有机负荷
F/M在0.2~0.5KgBOD/(KgMLVSS﹒d)之间.传统活性污泥法处理效果较好,BOD5去除率可达90%~95%,适用于处理净化程度和稳定程度要求
较高的废水；对废水的处理程度比较灵活.但是传统活性污泥法曝气池容积较大,占地面积多；在曝气池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象,增加动力费用；并且对冲击负荷适应性较弱.北京市高碑店污水厂一期工程就用此工艺,于1993年12月竣工投产,现在运行良好.传统活性污泥工艺有时也称为标准活性污泥工艺或普通活性污泥工艺.其工艺流程如图1所示.
2、厌氧、好氧活性污泥法
在传统的活性污泥法基本流程的基础上,由于应用生物除磷和脱氮,将厌氧状态组合到活性污泥法中,因此采用在生化反应池中隔开一段作为厌氧段,其它部分仍然保留好氧状态的方法；或使生化反应活性污泥法(A2/O法).处理工艺流程如图2、图3、图4所示.美国LargoFL污水处理厂采用的是除磷为主的A/O法,除磷效果良好.我国天津市东郊污水处理厂采用的是脱氮为主的A/O法.广州大坦沙污水处理厂和太原北郊污水厂都采用了A2/O法,现在运行良好
3、氧化沟活性污泥法
氧化沟活性污泥法是将传统活性污泥法中的生物反应池用氧化沟来代替,其它保持不变.从20世纪60年代开始,氧化沟污水处理技术在欧美等地区得到迅速发展,有些国家拥有氧化沟的数量占全国污水厂的比例为40%,我国氧化沟的数量也在日益增加,全国各地都有氧化沟工艺的污水处理厂,不但数量越来越多而且规模也越来越大；运行方式也在不断地发展,其迅速发展的原因是十分明显的,因为氧化沟具有出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、管理简单、污泥量少等优点,得到广泛的应用.氧化沟包括卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟式氧化沟和厌氧段加氧化沟等.
4、AB法活性污泥系统
AB法是吸附生物降解法(AdsorptionBioderation)的简称,是原西德亚琛大学B.Bohnke教授于20世纪70年代中期开发,80年代初开始应用于工程实践的.该法是在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上开发的一种新工艺,属于高负荷活性污泥法的范畴,在技术上有所突破.AB法的工艺流程如图5所示.A级以高负荷或超高负荷运行(污泥负荷>2.0kgBOD5/kgMLSS﹒d),B级以低负荷运行(污泥
负荷一般为0.1~0.3kgBOD5/kgMLSS﹒d).A级曝气池停留时间
短,30~60min,B级停留时间为2~4h.该系统不设初沉池,A
级是一个开
放性的生物系统.A、B两级各自有独立的污泥回流系统,两级的污泥互不相混.该工艺处理效果稳定,具有抗冲击负荷、pH值变化的能力,在德国以及欧洲有广泛的应用.该工艺还可以根据经济实力进行分期建设.例如,可先建A级,以削减污水中的大量有机物,达到优于一级处理的效果,等条件成熟,再建B级以满足更高的处理要求.近年来,AB法在我国的青岛海泊河污水处理厂、淄博污水处理厂、新疆乌鲁木齐市河东污水处理厂等有应用.
5、间歇式活性污泥法(SBR法)
间歇式活性污泥法(SBR法)是从Fill&Draw(充排式)反应器发展而来的,其工作过程是:在较短的时间内把污水加入到反应器中,并在反应器充满水后开始曝气,污水中的有机物通过生物降解达到排放要求后停止曝气,沉淀一定时间将上清液排出.上述过程可概括为:短时间进水→曝气反应→沉淀→短时间排水→进入下一个工作周期.
从SBR法的发展过程来看,作为该工艺的最初形式,Fill&Draw反应器比连续流活性污泥法产生还早,主要用于间歇排放的工厂或农村的污水处理,它具有工艺简单、运行稳定等特点.20世纪20年代末,随着工业化的迅猛发展和城市化进程的加快,生活污水和工业废水排放量剧增,采用Fill&Draw污水处理系统常需要多个反应池交替运行,当时的自动控制技术和设备还比较落后,
进水、曝气、沉淀、排水等
操作十分麻烦,使得间歇式活性污泥法逐渐被连续式活性污泥法所代替.因此,SBR法在一段时间内未能得到推广应用.为了解决连续式活性污泥法所固有的一些问题,美国NatreDame大学的RobertIrvine教授首先发起,对间歇式活性污泥法重新进行了研究和评价,并于1979年发表了第一篇关于采用SBR法进行污水处理的论著.其后日本、澳大利亚等国都对该工艺进行了应用研究.随着研究的不断深入,人们对该工艺的机理和优越性有了全新的认识.1980年在美国国家环保局的资助下,印地安纳州Culver城投建了世界上第一个SBR工艺的污水处理厂.1984年美国国家环保局通过了SBR技术评价,此后,由于联邦政府的资助,SBR工艺成为美国中小型污水处理厂的首选工艺.1985年日本下水道理事会公布对间歇式活性污泥法的技术评价报告书,充分肯定了该工艺的优点.至今,日本采用SBR法的小型污水处理厂数量仍保持着世界第一的记录.在澳大利亚,公用事业部引入SBR工艺用于城市污水处理,SBR法已成为城市污水处理的主导工艺,近10年来,已建成SBR污水处理厂近600座.我国自1985年在上海建成首座处理肉类加工污水的SBR系统后,陆续在城市污水及工业废水处理领域得以推广应用,同时,在全国也掀起了研究SBR的热潮.
6、活性污泥法工艺发展方向
目前,活性污泥法处理工艺的发展方向是:(1)提高装置处理效率及操作稳定性；(2)开发可靠性强的控制系统；(3)开发低能耗、经济、高效的曝气系统；(4)简化流程,压缩基建费；(5)节约能耗,降低运行费；(6)增强功能,改善出水水质；(7)简化管理,保证稳定运行.总之,
污水处理朝简易、高效、节能、灵活与多功能方向发展.
[1]高廷耀,顾国维主编.水污染控制工程,下册(第二版),北京:高等教育出版社,1999
[2]肖锦主编,城市污水处理及回用技术.北京:化学工业出版社,环境科学与工程出版中心,2002
[3]国家环境保护总局科技标准司编著.城市污水处理及污染防治技术指南,北京:中国环境科学出版社,2001
[4]李海,孙瑞征,陈振选等编.城市污水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社,环境科学与工程出版中心,2002
[5]张统主编.间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社,环境科学与工程出版中心,2002
范文九：油 气 田 环 境 保 护　
技术 与研究　
污 泥 沉 降 比在 活性 污泥 法处 理 污 水 中 的应 用　
宋 宏 强　
田 锋！ 　
（ ． 连 市 金 州 区环保 局 ；２　 １大 ．中国 石 油 大连 石 化公 司） 　
摘　 要　 炼 油化 工废 水 水量 大 ， 有 较 高浓 度 的 Ｃ 含 ＯＤ、 ＮＨ。Ｎ、 、 、 油 类等 污 染 物 ， 一 硫 酚 石 活性 污泥 法具 有　
运行稳 定 ， 负荷 运行 、 耐 成本低 、 护方便 和 处理 效 果 良好 的特 点 。 文章通 过 分析 污泥 沉 降 比与各 因素之 间的　 维 关 系， 出 ： 得 温度是 影响 沉 降比主要 因素 ， 外界环境 因素也 影 响污泥 沉 降 比， 泥沉 降 比对 维持 曝 气池稳 定有 重　 污
要 作 用 ， 用 污 泥 沉 降 比 可 以调 节 剩 余 污 泥 排 放 量 ， 制 污 泥 浓 度 ； 过 污 泥 沉 降 比 的 变 化 可 以 及 早 判 断 和 发　 利 控 通 现 污 泥 膨 胀 ， 时做 出 工 艺 运 行 调 整 。 及 　
关 键 词　 污 泥 沉 降 比　 活 性 污 泥 法　 污 水 处 理　
０ 引　 言　 　
炼 油 化 工 污 水 处 理 的 核 心 工 艺 是 以 活 性 污 泥 法　
采用 活性 污泥 法 处 理 炼 油化 工 含 油 污 水受 多 种　 因素影 响 ： 曝气 池 中由微生 物菌 群及 其 吸附 的有 机物　 形成 的活性 污 泥浓度 （ Ｓ ） 曝 气时 间 、 ＭＬ Ｓ 、 污泥有 机负　 荷、 污泥 回流 比 、 气水 比 、 溶解 氧 （ Ｄ０） 水温 、 Ｈ 等 。 ， ｐ 　
为代 表 的生物处 理 单 元 ， 在 运 行操 作 和 管 理 中， 而 有　
效 控 制 活性 污 泥 （ 即微 生 物 菌 群 ） 状 最 简易 、 直　 性 最
观 、 合理 的措施 就 是 污 泥 沉 降 比 ， 最 它能 够 综 合 体 现　 出活性 污泥微 生物 的生 物数量 和 生长状 态 ， 观反 映　 直
污泥 沉 降 比 （ Ｖ％） 是 指 曝气 池 混合 液 在 １ ０　 Ｓ ， ００
ｍＬ量 筒 中 ， 静置 、 沉淀 ３　 ｎ后 ， ０ｍｉ 沉淀 污泥 与混合 液　 体 积 比， 以直观 反映 出活性 污 泥颜色 、 降速 度 、 可 沉 污　 泥絮体 沉 降 堆 积 的致 密 程 度 、 量 比例 及 上 清 液 浊　 泥 度 ； 以计算 得 出污泥指 数 ， 断 出污 泥性 状 ， 于 污　 可 判 对 泥运行 控制 调整具 有重 要 的指 导作用 。 　 营养 物质 （ 即有机 物 ） 是影 响 污泥 微 生 物 生 长　 量 状 态和 生长 阶段最重 要 的因素 。有机 物 （ 与微生 物　 Ｆ） （ 的比值 （ 泥 负 荷 率 Ｆ ： Ｍ） 污 Ｍ） 活性 污 泥影 响污　 是 水 去除有 机物 效果 的重要 因素 。可用 下式表示 ： 　
Ｆ ：Ｍ — Ｎｓ— Ｑ Ｌａ／ ＸＶ　
出活性 污 泥 微 生 物 菌 群 整 体 的 吸 附 、 化 和 沉 降性　 氧
能 。因此 ， 究污 泥
沉 降 比在实 际 生产操 作 运行 中的　 研 应用 ， 对于炼 化污水 处理 的科学 运行具 有重 要作用 。 　
１ 污 泥沉 降 比与 各 因素 之 间 的 关 系　 　
利用 活性 污泥法处 理 污水 ， 主要 是通 过 活性 污泥　 微 生物种 群 ， 有 氧 条件 下 ， 有 机 物 合 成新 的细 胞　 在 将
物质 ， 同时将其 分 解代 谢 ， 然后 再 经 菌 体 有 机物 的絮　
凝、 沉淀 、 分离 ， 污水 中 的有 机 物 得 到 去 除 ， 到 净　 使 达 化 污水 的 目 的 。微 生 物 代 谢 关 系 见 图 １ 图 １中 （ 　
Ｃ Ｈ　 　 表 微 生 物 细 胞 物 质 的 组 成 ）　 。 ＮＯ 代 。
式中： 　 Ｑ～ 污 水 流 量 ， ／ ； ｍ　 ｄ　
内源 呼吸产物（ 　 　 Ｈ Ｏ、 ＣＯ 、ＮＨ， 　 ） ＋能量　
内源呼 吸残留物　 图 １ 微 生 物 代 谢 关 系　 　
宋 宏 强 ，９ ５年毕 业 于 抚顺 石 油学 院 ， 程 师 ， 在 大连 市 金 州 区环 保 局 环 境 监 察 处 从 事 排 污 控 制 监 管 工 作 。通 信 地 址 ： 连 市 中 山 区华 乐 街 １ １９ 工 现 大 　
号 ，１ ０ １ １　 ０　 ６
技术与研究　
油 气 田 环 境 保 护 　
第２ 卷 ? 期 ?１ 　 Ｏ 第４ 　 ９?
Ｌ ｎ 进 水 有 机 物 （ ＯＤ ） 度 ， ／　 Ｂ 　浓 ｍｇ Ｉ； 　
曝气池 容积 ， ； ｍ。 　
２ 影 响污 泥 沉 降 比 的 因素　
２ １温 度 的 影 响　 ．
温度在 一定 程 度 上影 响 污泥 沉 降 比与 污 泥浓 度　 的关 系 ， 即污泥容 积指 数 的大小 。污 泥沉 降 比与 污泥　
浓 度 的对应关 系 ， 要 随 Ｓ 值 的改 变 而 发生 变 化 ， 主 ＶＩ 　 Ｓ 值大 小 的改变 ， ＶＩ 除受生 物增 长 期和 一些 偶 然 因素　 影 响外 ， 度是 主要 因素 。Ｓ 值 随 季 节 变 化 较 大 ， 温 ＶＩ 　
Ｘ一｝ 昆合液悬 浮 固体 （ Ｓ ） ＭＬ Ｓ 浓度 ， ／ 　 ｍｇ Ｌ； 当进水 量 ， 水水 质 相 对 稳 定 的时 候 ， Ｓ 进 ＭＬ Ｓ直　 接决定 了 污 泥 负 荷 ， 接 影 响 水 中 有 机 物 的 去 除　 直
情况 。 　
Ｍ Ｉ Ｓ—Ｓ Ｓ 　 　 Ｓ Ｖ／ ＶＩ
式 中 Ｓ （ ／ ） 污 泥容 积指 数 ， ＶＩｍＬ ｇ 为 即评 定 活 性　 污泥凝 聚 、 沉淀 性能 的指 标 。在 稳 定 的污水 处 理工 艺　
般 情 况下 ， 换季 时 Ｓ 值会有 所增 大 ； 后 ， ＶＩ 之 随着微　
中， 由于 Ｓ 值 在一段 时 间 内基 本保 持在某 一稳 定 区　 ＶＩ
间， 因此 ， 通常 情 况 下 ， 泥 沉 降 比 （ Ｖ） 够 直 接 反　 污 Ｓ 能 映出曝气 池混合 液 中活性 污泥 絮体 的浓 度 ， 与污 泥　 它 浓度 成正 比例 关 系 。污 泥 浓 度 与污 泥 沉 降 比关 系
线 见 图 ２　 。
生 物对 季 节 温 度 的适 应 ， ＶＩ 又 逐渐 减 小 恢 复 ， Ｓ 值 直　 到下 一个 季节 的转 换 ， ＶＩ 又 出现另 一 个高 值 。总　 Ｓ 值
体来 讲 ， 春季 Ｓ 值 相对 较 高 ， 季 较低 。因每 年 季　 ＶＩ 冬
节 温度 变化不 完 全 一样 ， 加 上其 它 因素 的影 响 ， 再 所　 以每 年 Ｓ 值 随季节 的变 化 曲线 也会 略有 不 同。 ＶＩ 　
２ ２ 外 界 环 境 因 素 的 影 响　 ．
如果微 生物 受到 了外界 环境 变化 的影 响 （ 负荷　 如 过高 或过 低 、 中毒 、 气 过 量 或 不足 等 ） 使 菌 胶 团 微　 曝 ， 生物 解絮 、 游离 而 变得 结 构 松 散 ， 法 形 成 良好 的 污　 无 泥絮 凝 体 ， ＶＩ 也 相 应 增 大 ， 时 出 水 中 悬 浮 物　 Ｓ 值 此
（ Ｓ 浓度偏 高 。但 这种 情况是 暂 时的 ， 过对 污 泥沉　 Ｓ） 通
降 比的调节 ， 当确 定 剩 余 污 泥 的 排 放 量 ， ＭＬ Ｓ 适 使 Ｓ　
６ 　 Ｓ 　 Ｖ，
值 稳定 在适 当 范 围 ， 活性 污 泥 絮 凝 体 吸 附 能 力 增　 待
强 ， ＶＩ Ｓ 值趋 于正 常 ， 出水也 将显 著 澄清 ， 时水 质将　 此 达标 。一 方 面 ， 以 通 过 活 性 污 泥 沉 降 过 程 发 现 问　 可 题 ， 污 泥沉 降 比大 小 的 突变 、 从 活性 污泥 颜 色 及 静 置　 后上 浮情况 ， 了解 污 泥性 质 及 曝 气 供 氧 情 况 ； 一 方　 另 面 ， 以通 过观 察污 泥沉 降 比来 确定 剩余 污 泥 的排放　 可 量 ， 而控 制曝 气 池 中 污泥 浓 度 的 大 小 ， 曝气 池 污　 从 使
图 ２ 污 泥 浓 度 与 污 泥 沉 降 比关 系　
在工艺 运行 中 ， 如果 生化 池进 水 量 、 有机 负荷 、 剩　
余 污泥排 放 量等运行 条件 比较 稳定 ， 污泥 沉 降 比一 般　
比较稳 定 ， 会发生 突 变 ， ＶＩ 也 比较 稳 定 ， 时 的　 不 Ｓ 值 此
污泥沉 降 比对 应 一 定 的 活性 污 泥 浓 度 ， 者 成 正 比 ， 两 　
活性污泥 处 于生长周 期 的稳定期 阶段 。 　 但是 ， 当进 水水 质 、 度 、 Ｈ 值 或 其 它 运 行 条 件　 温 ｐ 突 然发生 改变 时 ， 化 池 污 泥沉 降性 能 将 显 著 下 降 ， 生 　 Ｓ 上升 ， ＶＩ 出水 污 泥 浑 浊 ， 　 Ｓ逐 渐 降 低 。此 时 污　 ＭＩ Ｓ 泥沉 降 比 Ｓ 可 以 作 为运 行 工 况 变 化分 析 的依 据 和　 Ｖ 工艺调 整恢 复的指 示 。一 般情 况 下 ， 由测 量 的污 泥沉　 降 比（ Ｖ ） 算 得 出 的 污 泥 容 积 指 数 （ ＶＩ 小 于　 Ｓ 　 计 Ｓ ）
泥 负荷 处于 沉降 区 ， 确保 出水 水质 。 　
２ ３污 泥 沉 降 比异 常 的现 象 和 原 因 分析　 ．
◆ 污 泥沉降 ３　 ｉ 呈层 状上 浮 ， 明活性 污 泥氧　 ０ｒ ｎ后 ａ
说 化 能力 较强 ， 氨氮 发 生 硝 化 反应 并 还 原 为 氮 气 ， 附着　
污 泥 上 浮 ； 种 情 况 可 以通 过 减 少 污 泥 在 二 沉 池 的 停　 这
留时间或 降低 曝气来 解决 。 　
◆ 若 上清 液含 大量悬 浮 的微 小 絮体 ， 浊度较 高 ， 明　 说 污泥解 絮 、 生 物游 离 ， 微 是过 曝气 或 负 荷 过低 导致 污　
泥 内源 呼 吸 自身 氧化 。 　
１ ０ｇ Ｌ， ０　 ／ 则说 明污 泥沉降性 能 良好 ， 性 污泥 处 于对　 活
数 生长期 或稳定 期 ； Ｓ 值 介 于 １ ０ ５　 ／ 则　 若 ＶＩ ０ ～１ ０ｇ Ｌ， 说 明污泥 沉降 性 能变 差 ， 于 内源 呼 吸期 或 衰 退 期 ； 处 　
◆ 泥水 界 面不 明显 ， 因是 负荷过 高 ， 生物 处 于对　 原 微 数 增长期 ， 泥絮 体沉 降性能 下降 ， 污 絮体 分散 。 　
若 Ｓ 值 大于 １ ０ｇ Ｌ， 说 明污 泥 负荷 过 高或 发 生　 ＶＩ ５　 ／ 则
污泥 膨胀 。 　
２ １污 泥 沉 降 比对 维持 曝 气 池 稳 定 的作 用 ． 　
生化 曝气 池活性 污泥 浓度 较低 时 ， 丝状 菌 有机 会　
大 量繁 殖 。 然 丝状 菌 分解 有 机 物 的能 力较 强 ， 状　 虽 丝
（ 转第 １ 下 ７页 ） 　
污泥 沉降 比可 以 直 接 反应 和 了解 污 泥 性 状 及 其　
所处 的生 长环境 。 　
技术 与研 究　
油 气 田 环 境 保 护　
第 ２ 卷 ? ４ ?２ 　 ｏ 第 期 ３?
Ｂ．Ｒ ａ ａｓ ａ ｙ， Ｄ ． ． Ｋ ａ ， Ｓ． Ｄｅ， ｅ　ａ ． Ａ　ｓ ｕ 　 　 ｍ ｗ ｍ Ｄ ｒ ｔ １ ｔ ｄｙ ｏｎ
［Ｏ １ ］卢 丽 丽 ， 辉 ． 物 修 复 石 油 污 染 土 壤 的 研 究 进 展 ［］ 化　 石 植 Ｊ．
工 环 保 ， ０ ７ ２ （ ） ２ ５ ２ ８　 ２ ０ ，７ ３ ：４－４ ．
ｒ ｃ ｅ ｙ 　ｏｉ ｒ ｍ　ｓｕｄ 　ｃ ｔ ｉ ｎ 　ｏ ｌ ｉ ｇ ｒ ｈ ｅ ｏｖ ｒ 　ｏｆ ｌ ｏ 　ｆ ｌ ｇｅ ｏｎ ａｎｉｇ ｉ 　ｕｓｎ 　ｆｏｔ 　
ｆ ｔ ｉｎ［ ］ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ　 ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｍａ ａ ｅ ｎ ， ｌ ａ ｏ Ｊ 　 ｏ ｒ ａ ｆ Ｅ ｖ ｏ ｍｅ ｔｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ｔ 　 ｒ 　 　
２ ７． ５： Ｏ １ ４． ００ ８ １５ 一 　 　 ５
［］ １］李 增 强 ． 固 一液 旋 流 工 艺 处 理 油 田 集 输 泵 站 含 油 泥 砂　 用 口 化 工 环 保 ，０ ５ ２ （ ）３ ６３ ９ ］． ２０ ，５ ５ ：８—８ ． 　 ［２ １ ７张 海 荣 ， 昌亮 ， 彦 ， ． 物 反应 器 法处 理 油 泥 污 染 土　 姜 赵 等 生
Ｂａ ａ ｔ 　 ｕ ａ 　 ｓ ｓ ｎ ａ Ｋ ｍ ｒＢｉｗａｌ ａｔ ｅ ｒ 　 ａ ｈ Ｔ ｉ ，Ｓ ｙ ｎｄ ａＮ ｔ 　 ｗａｒ，Ｓｕｐ ｎ 　 ｉ ａｒ ａ
Ｍ ｕ ｈ ｒｉ ｔ １ Ｂ
ｏ ｅ ｒ ｄ ｔｏ 　 ｆ ｉ ｎ ｏｌ　ｓｕ ｇ ｓ ｋ ｅｊ， 　ａ． ｉｄ ｇ ａ ａｉｎ ｏ　ｏｌ 　 ｉ 　　ｅ 　 　ｉ ｙ ｌｄ ｅ　
壤 的研 究 ［ 生 态 学 杂 志 ，０ １ ２ （ ）２—４　 Ｊ ］ ２ ０ ，Ｏ ５ ：２２ ．
［３ １］于 勇 勇 ， 爱 中 ， 阳 威 ， ． 生 物 菌 剂 强 化 处 理 油 砂　 丁 欧 等 微 ［ ． 工 环 保 ，０ ６ ２ （ ）２ ８２ １ Ｊ 化 ］ ２ ０ ，６ ３ ：１—２ ． 　 ［４ １］宋 丹 ． 油 污 泥 处 理 技 术 的研 究 ［ ． 油 化 工 环 境 保 护 ， 含 Ｊ 石 ］ 　
２ ０６， ９（ ０ ２ ２）： ９ ４２． ３－ 　
ｆｏ 　ｔｅ ｍｉｓＪ ． ｉｒｓ ｕｃ　 ｅｈ ｏｏ ｙ ２ ０ ，０ ： ｒｍ ｓｅｌ ｌ ［］ Ｂｏｅｏ ｒｅＴ ｃ ｎ ｌ ， ０ ９ １０　 　 ｌ ｇ 　
１ ＯＯ １ Ｏ３． ７ 一　 ７ 　
Ｍｉ ｇ ｈ 　Ｄｏ ｇ， Ｓ ａ ｚ ｏ 　 Ｍ ａ Ｑｉｎ 　 Ｌｉ ｎ ｚｅ ｎ ｈ ｎｈ ｕ ， ａｇ ｕ， ｅ　 ａ ． ｔ １ 　
Ｅｎｈ ｎｃ ｄ ｈ ａ ｙ ｏｌ ｒ ｃ ｖｅ ｙ ｔ ｒ ｕｇ 　 ｉ ｅ ｆ ｉ ｌ ａ ｅ　 ｅ ｖ 　 ｉ 　 ｅ ｏ ｒ　 ｈ ｏ ｈ ｎｔ ｒａｃａ　
ｉｓａ ｉｔ ｎ ｔ ｂ ｌ ｙ：Ａ　 ｔ ｄ 　 ｆ ｃ ｅ ｃ ｌ ｌ ｏ ｉ ｇ ｆ ｒ ｒｎ ｎ ｌ ｉ ｓ ｕ ｙ ｏ 　 ｈ ｍｉａ ｏ ｄ ｎ 　 ｏ 　Ｂ ｉｔ ｅ ｌ 　ｆ 　
［５ １］徐 如 良 ， 乐 勤 ， 江 云 ， ． 油 储 存 沉 降 规 律 及 罐 底 油　 王 李 等 原 泥形 成机 理 研 究 口］ 油 气 储 运 ，０ ４ ２ （ ）４　 ２ ． ２０ ，３ ２ ：６５ ． 　 ［６ １］郝 以 专 ， 相 民 ， 晓 祥 ． 田 含 油 污 泥 处 理 工 艺 技 术 研　 孟 李 油
ｈ ａｙｏｌ ］ Ｆ ｅ， ０ ９８ ：０ ９１ ５ ． ｅｖ 　ｉＪ ． ｕｌ ２ ０ ，８ １４ —０ ６ ［ 　
Ｎ ｕｒ ａ 　 ｄ ｎ Ｂｕｙ ｕｋｋ ｍ ａ ｉ ａ ｃ ，Ｅｍ ｒ ｈ Ｋｕｃ ｋｓ ｌｋ．Ｉ ｐ ｏ ｍ ｅ 　 ａ　 ｕ ｅｅ ｍ ｒ ｖｅ ｎｔ
ｏ　ｅ ｔｒ ｇ ｃｐ ｃ ｙ ｏ　 　 ｅｒｃ ｅ ｃｌｓ ｄ ｅＥ］　 ｆｄｗａｅｉ 　 ａ ａｉ 　 ｆａ ｐｔｏｈｍｉ 　 ｌ ｇ　Ｊ ． ｎ ｔ ａ ｕ
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ 　 ｚ ｒ ｏ ｓ Ｍ ａ ｅ ｉｌ ， ０ ７ １ ４ ３ ３ ３ ７　 ｏ ｒ ａ　 ｆ Ｈａ ａ ｄ ｕ 　 ｔ ｒａｓ ２ ０ ， ４ ： ２ — ２ ．
究 与 应用 ［］ 油 气 田环 境 保 护 ，０ １ １ （ ）４　 ２ Ｊ． ２０ ， １３ ，０４ ． 　
［　 １ ］费庆 志 ． ／ 型 乳 化 废 液 的 混 凝 及 絮 渣 处 理 ＿ 大 连 铁　 ７ ｏｗ Ｊ ］．
道 学 院学 报 ， ０ １ ２ （ ） １ １１ ４． ２０ ，２ ３ ：０＿Ｏ 　
彭 自学 ． 田 含 油 污 泥 处 理 新 方 法 ＿］ 油 气 田环 境 保　 油 Ｊ．
护 ， ９ ６，
（ ） ９１ 　 ｌ ９ ６ １ ：— ２．
［８ １ ］王 毓 仁 ， 家伟 ， 晓 兰 ． 外 炼 油 厂 含 油 污 泥 处 理 技 术　 陈 孙 国
黄 永港 ， 如 良 ， 天 明 ， ． 罐 底 含 油 污 泥 处 理 技 术　 徐 侯 等 油
口］ 炼 油 设 计 ，９ ９ ２ （ ）５ ６ ． １ ９ ，９ ９ ：卜５ ． 　
［９ １ ］仝 坤 ， 国 东 从 稠 油 罐 底 泥 中 回 收 矿 物 油 Ｉ］ 化 工 环　 籍 － ． Ｊ
保 ，０ ８ ２ （ ）４ ７４Ｏ ２０ ，８ ５ ：４－５　
［］ 石油 炼 制 与化 工 ，０ ３ ３ （ ）６ —２ Ｊ． ２０ ，４ ５ ：０６ ． 　
赵 东 风 ， 朝成 ， 帅 ． 化 法 处 理 含 油 污 泥 工 艺 流 程 研　 赵 路 焦
究 ［］ 环 境 科 学 研 究 ，０ ２ １ （ ）５　 ７ Ｊ． ２ ０ ，３ ２ ：５５ ． 　
王嘉麟 ， 芳云 ， 吴 吕荣 湖 ． 含 油 污 泥 中 回 收 油 技 术 研 究　 从
（ 稿 日 期　 ２ ０ 　 ２０ ） 收 ０ ９１ － １　
（ 辑　 编 王 薇 ） 　
［］ 油气 田环 境 保 护 ，９ ６ ６ ３ ：－ ． Ｊ． １ ９ ， （） ３５ 　
（ 接 第 ｌ 页） 上 ９ 　
菌的： Ｊ对有 机 物 的 降解 作 用甚 至 强 于菌 胶 团 占优　 ￣Ｊ Ｉ Ｊ
势 的活性 污 泥 ， 泥水 分 离 能力 较 差 ， 二 沉 池 出 水　 但 对 Ｓ Ｓ影 响很 大 ， 实 际生 产 中 ， 污 泥 沉 降 比为 参 考　 在 以 值 ， 以有 效预 防污 泥膨胀 。 可 　
由于含 油 污水 的水 质 经 常发 生 变 化 ， 动较 大 ， 波 　
断 和发 现 污 泥 膨 胀 ， 时 做 出 工 艺 运 行 调 整 。 另 及 　
外 ， 泥 沉 降 比 还 可 以 用 于 二 沉 池 回 流 污 泥 的 测　 污
定 ， 定 回流 污 泥 量 和 剩 余 污 泥 量 ， 控 制 污 泥 量　 确 以 和保证沉淀效果 。 　
参 考 文 献　
为维持 曝气 池 的稳 定运 行 ， 随着进 水水 质 的变化 及 时　
调整运 行参 数 ， 而达 到稳定 运行 的 目的 。 从 　
社 ，０ １ ５ ２ ０ ．　
［］ 雷 乐 成 ． 处 理 新 技 术 及 工 程设 计 北 京 ： 学 工 业 出 版　 １ 水 化
３ 结　 论　 　
在 炼 油 化 工 污 水 处 理 中 ， 天 多 次 测 定 污 泥　 每
［］ 奚 旦 立 ， 裕 生 ， 秀 英 ． 境 监 测 （ ２版 ）北 京 ： 等　 ２ 孙 刘 环 第 ． 高
教 育 出 版 社 ，９ ６ ｌ９ ． 　
沉 降比 ， 定曝气池运 行 的污泥量 及污 泥凝 聚、 确 沉　
降 性 能 ， 评 定 活 性 污 泥 浓 度 和 污 泥 质 量 最 直 接　 是 有效的手段 。 　
［］ 高廷 耀 ， 国维 ． 污 染 控 制 工 程 （ ２版 ） 北 京 ： 等　 ３ 顾 水 第 高
教 育 出版 社 ，９ ９ １９ ． 　
利 用 污 泥 沉 降 比可 以 调 节 剩余 污 泥 排 放 量 ， 控　
制 污 泥 浓 度 ； 过 污 泥 沉 降 比 的
变 化 可 以 及 早 判　 通
（ 稿 日 期　 ２ １ — ５ ２ ） 收 Ｏ ＯＯ —Ｏ　
（ 辑　 编
李 娟） 　
范文十：活性污泥法的基本原理及运行方式
(神华煤制油厂环保联合车间，内蒙古鄂尔多斯伊旗上湾 017209)
摘要：活性污泥法是污水处理的一种主要方法，这种方法是利用微生物技术对废水进行处理，随着研究的深入，活性污泥法已经发展了多种运行方式。本文阐述了活性污泥的基本原理及部分运行方式。
关键字：活性污泥 运行方式 优缺点
自1914年在英国建成活性污泥污水处理试验厂以来，活性污泥法已有九十多年的历史。随着生产上的广泛应用，对其生物反应净、化机理、运行管理等进行了深入的研究，其工艺流程也不断有所改进和创新，得到了很大的发展，是目前处理有机废水的主要方法。 1
活性污泥法的基本原理：
向生活污水不断地注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段时间后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝体是由大量繁殖的微生物构成，易于沉淀分离，使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体，在微生物生长有利的环境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。它的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池，基本流程如图1所示。需处理的污水和回流活性污泥一起进入曝气池，成为悬浮混合液，沿曝气池注入压缩空气曝气，使污水和活性污泥充分混合接触，并供给混合液足够的溶解氧。这时污水中的有机物被活性污泥中的好氧微生物群体分解，然后混合液进入二次沉淀池，活性污泥与水澄清分离，部分活性污泥回流到曝气池，继续进行净化过程，澄清水则溢流排放。由于在处理过程中活性污泥不断增长，部分剩余污泥从系统中排出，以维持系统稳定。
图 1 活性污泥法原理示意图
活性污泥法的运行方式： 2. 1 普通活性污泥法：
普通活性污泥法又称传统活性污泥法，曝气池采用长方形，水流形态为推流式。污水净化的吸附阶段和氧化阶段在一个曝气池中完成，进口处有机物浓度高，沿池长逐渐降低，需氧量也是沿池长逐渐降低，回流污泥量大时，也可能处于生长率下降阶段。曝气池末端活性污泥进入的生长阶段，决定于曝气时间。根据常用的曝气时间，微生物的生长已进入内源呼吸期，它们的活动能力减弱了，容易在沉淀池中混凝，沉淀。同时污泥中微生物处于缺乏营养的饥饿状态，充分恢复了活性，回流入曝气池后，对有机物又很强的吸附和氧化能力。所以普通活性污泥法对有机物（BOD）和悬浮物去除率高，可达到90－95％，因此特别适用于处理要求高而水质比较稳定的废水[1]。
作者简介：李
成（1981-），男，辽宁抚顺人，本科，电话：，E-mail：
普通活性污泥法优点：（1）废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效率较高；（2）推流式曝气池也可采用多种运行方式。
缺点：（1）耐冲击技能差；（2）需氧量沿池长前大后小，而空气的供应是均匀的，这就是造成前段氧量不足后段氧量过剩的现象。若要维持前段足够的溶解氧。则会造成后段大大超过需要，造成浪费。此外，由于曝气时间长，曝气池体积大，占地面积和基建费用也相应增大[2]。 2. 2 阶段曝气法：
阶段曝气法又称逐步曝气法，是为了克服普通法的第（2）个缺点而发展起来的。在阶段曝气法中，污水沿池长分段多点进入，使有机物负荷分布较为均匀，对氧的需求变得较为均匀。微生物在有机物比较均匀的条件下，能充分发挥分解有机物的能力。另一个特点是污泥浓度沿池长逐步降低，出流污泥浓度低，有利于二次沉淀池的运行。因此，阶段曝气法可以提高空气利用率和曝气池的工作能力，并且能减轻二沉池的负荷。阶段曝气法特别适用于大型曝气池及浓度高的废水。其不足是，进水若得不到充分混合，会引起处理效率的下降。 2. 3 完全混合法：
其流程和普通法相同。完全混合法有两个优点，其一是进入曝气池的污水立即与池内原有浓度低的大量混合液混合，得到了很好的稀释，所以进水水质的变化对污泥的影响将降低到很小程度，能较好地承受冲击负荷；其二是池内个点有机物浓度(F)均匀一致，微生物群的性质和数量（M）基本相同，池内各部分工作情况几乎完全一致。由于微生物生长所处阶段主要取决与F：M，所以完全混合法有可能把整个池子工作情况控制在良好的同一条件下进行，微生物活性能够充分发挥，这一特点是推流曝气池所不能具备的。其基本流程如图2所示。 完全混合法分为加速曝气法和延时曝气法两种。加速曝气法是一种利用处于对数增长阶段微生物处理废水的方法。由于微生物活力强，分解有机物快而多，大大提高了曝气池的处理能力。采用这种方法一般有机废水曝气时间仅需要2－4小时，BOD5去除率即可达90％。池中污泥浓度一般在3－6g/L左右。它的主要缺点是微生物活力强，凝聚性能差，出水中含有机物较多，处理效果不如普通法。
延时曝气法的特征是曝气时间长（约1－3天），微生物生长在内源代谢阶段，不但去除了水中污染物，而且氧化了合成的细胞物质，基本上没有污泥外排，省去了污泥处理设施，管理方便，处理效果稳定。缺点是池容积大，曝气时间长，基建费和动力费都较高。这种方法一般适用于要求高而又不便于污泥处理的中小城镇或工业废水处理。
图 2 完全混合曝气法流程示意图
作者简介：李
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2. 4 生物吸附法：
此法又称接触稳定法或吸附再生法。活性污泥法净化水质的第一阶段是吸附阶段，良好的活性污泥同生活污水混合后10－30分钟内就能基本完成吸附作用，污水中的BOD5即可除去85－90％。生物吸附法就是根据这一发现发展起来的，它的流程如图所示。污水和活性污泥在吸附池内混合接触0.5-1.0小时，使污泥吸附大部分悬浮，胶体状及部分溶解有机物后，在二沉池中进行分离，分离出的回流污泥先在再生池内进行2－3小时曝气，进行生物代谢，充分恢复活性后再回到吸附池。吸附池和再生池可分建，也可合建。其基本流程如图3、图4所示。
生物吸附法流程示意图（分建）
生物吸附法流程示意图（合建）
生物吸附法采用推流式流型。由于吸附时间短，再生池和吸附池内污泥浓度高，在相同污泥负荷率时，生物吸附法两池总容积比普通法要小得多，而空气量并不增加，因而可大大降低建筑费用。其缺点是处理效果差，不适用于含溶解性有机物多的废水。
2. 5 间歇式活性污泥法（SBR工艺）
间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法，简称SBR工艺，是近年来活性污泥系统中较引人注目的一种废水处理工艺。其工艺特点是将曝气池和沉淀池和二为一，生化反应呈分批进行，基本工作周期可由进水反应沉淀排水和闲置五个阶段组成[3]。如图5所示。
图 5 间歇式活性污泥法示意图
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进水期是指反应器从开始进水到达到反应器最大体积的一段时间，这时已同时进行着生物降解反应。在反应期中，反应器不再进水，废水处理逐渐达到预期的效果。进入沉降期时，活性污泥沉降，固液分离，上清液即为处理后的水，并与排放期外排。这以后的一段时期直至下一批废水进入之前即为闲置期，活性污泥在此阶段进行内源呼吸，反硝化细菌亦可利用内源碳进行反硝化脱氮。SBR工艺的优点是：（1）不易产生污泥膨胀，特别是在污水进入生化处理装置期间，维持在厌氧状态下，使得SVI污泥指数降低，而且还能节减曝气的动力费用。（2）处理构筑物的构成简单，设备费，运转管理费也较连续式少。（3）大多数情况下，不需要流量调节池。（4）曝气池容积较连续式也可缩小。 3
3. 1 各种活性污泥运行参数比较
[4]3. 2 以上是活性污泥的几种常见的运行方式，通过近几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、载体等方面已经有了很大程度的发展，在对污水的处理方面发挥着越来越重要的作用。
杨学富,等.活性污泥法的运行方式比较[J].工业废水处理,
污水处理中的微生物技术.辽宁石油化工大学学报(自然科学版),
顾夏明、王占生.废水的生化处理.城市给排水，
CN98-03-12
蒋展鹏，祝万鹏《环境工程检测》，
清华大学出版社，1990
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