活性污泥法的工艺控制
4、食微比：污泥负荷的调节和控制是操作人员对系统控制和调整的常 用方法，往往在处理突发事件时被用到。
5、溶解氧（DO）：活性污泥法工艺的微生物皆以好氧菌为主体，缺乏 溶解氧的时候首先影响的是处理效率，更甚者会对整个活性污泥系 统产生抑制，使得恢复周期延长；而过度的溶解氧也会影响出水水 质。
水温异常对各处理段的影响
异常水温表现
生化段影响
物化段影响
处理效率降低，抗冲击 水温过低（低于10℃） 能力减弱；出水未沉降
絮体增多
混凝效果差，絮体 细小；耗药量增加； 沉沉池处理效率下 降
部分活性污泥受高温环
水温过高（高于40℃）境 同影 时响 受， 具容 体易 活导 动致 活解 跃体 影；无 氧明状显况影下响，，沉在淀缺池
活性污泥的性能指标
SVI:曝气池混合液经30分钟沉降后，一克干污泥所
占体积，以ml计(ml/g)
SVI 10SV(%) MLS(Sg/L)
SV30和SVI都表示污泥的松散程度和絮凝沉降性能， 后者受到污泥量的影响， 对于城市生活污水， SVI=50~150之间
活性污泥的性能指标
• SVI过低，污泥颗粒细小，紧密，无机成分多，缺乏活 性和吸附能力
活性污泥的性能指标
• AS的性能好坏从两个方面评判 ——吸附氧化性能: 活性好，松散絮状，比表面积大 ——分离性能: 易于絮凝、聚结沉降
1、污泥浓度Xa—间接反映biomass 2、污泥沉降比—SV30 3、污泥体积指数—SVI(Sludge Volume Index)
活性污泥的性能指标
• 污泥浓度一般用常用MLSS表示，一般1.5~3g/l，有些情 况下4~6g/l。近年来，随着充氧设备效率的提高，污泥 浓度有增加的趋势。
10、回流比（R）：活性污泥回流比在工艺控制中，其目的 是为了补充活性污泥槽流失的活性污泥，达到处理的平 衡。
11、营养剂的投加：活性污泥的正常代谢和人体一样需要 多种元素，除了需要正常的蛋白质外，对氮、磷、铁、 锰等也有不同的需求。
工艺控制指标
• pH值 • pH值是体现溶液或者物质酸碱度的表示方法，表示水中氢离子浓度
活性污泥法
• 活性污泥法基本流程如图（1）所示，包括曝气池、二 沉池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统。
• 曝气池：生物反应器，种类、运行方式繁多，构造特 点各不相同，但作用相同，均为废水与微生物混合接 触、进行生物反应、供氧的场所。
• 二沉池：固液分离，澄清出水；污泥浓缩，保证污泥 回流，污泥贮存、调节(动态控制)
有机物的初级去除
• 在实践中发现，如污水与活性污泥接触3～5分钟后，就 产生很高的有机物去除率(可以通过测定经初沉后的废水 BOD5和接触混合数分种后的沉淀上清液的BOD5验证)，这 种快速去除的现象主要是由于生物絮体的吸附和截留网 捕作用，是一个物理过程(可以通过比较BOD的去除量与 耗氧量进行分析)。
• 2、净化机理：使废水中可生物降解(或转化) 的污染物质稳定化或转化为易于从水中分离的 物质（固体或者气体从水中分离），从而使之 被去除。
三、水中微生物的分类
• 1、按照需要氧气可分为：好氧和厌氧
好氧
C：N：P≈100：5：1
厌氧
C：N：P≈200：5：1
• 2、按照存在形式分为
菌胶团，悬浮生长工艺系统——活性污泥法；
图1——活性污泥法基本流程
流程简介
• 回 流：向曝气池提供大量污泥，满足生物反应之需。 废水 在曝气池内停留期间，废物去除所导致的污泥增长量很小，要 保证曝气池内有足够的生物量 SRT（污泥停留时间）>HRT （水力停留时间）。需要通过回流污泥实现。
• 排 泥：控制泥龄、污泥浓度(生物量)及其活性。每日增长的 污泥称为剩余污泥。
• 后生动物：二次捕食者（如轮虫、线虫等）
活性污泥的外观
• 生物活性──含有大量的活性微生物(细菌、原生、后生 动物)
• 絮状，具有极大的比表面积和吸附能力──细菌在一定 生长条件下的细胞分解物(菌胶团)形成
• 易于凝聚沉降 • 一般为黄、褐色，依废水特性和培养条件而异
净化过程和机理
• 悬浮生长系统中的净化作用是生物氧化、生物絮体的形 成与吸附作用以及有效的固液分离等作用的综合结果。 1、有机物的初期去除——絮凝体的吸附作用 2、微生物的代谢作用(生物氧化作用) 3、生物絮凝体的形成与凝聚沉降性能
6、活性污泥浓度（MLSS）：控制活性污泥浓度对有机污染物的去除率、 抗冲击负荷能力、出水悬浮颗粒浓度、节能降耗等都有显著影响。
活性污泥法的工艺控制
7、沉降比（SV30）：沉降比作为现场监测活性污泥系统运行状况是最简易、 有效的方法，但是去往往被操作人员忽略，此控制指标对整个活性污泥 系统故障的及早发现具有重要的参考价值。
值。一般我们的pH值控制在6-9。 • 在实际的废水、污水调节过程中，pH值一般调节成碱性而不要酸性：
1、酸性污水、废水更容易腐蚀处理设施；2、偏碱性有利于后段混 凝沉淀效果的提升；3、就活性污泥主体微生物来讲，抗碱性污水、 废水的能力要优于抗酸性的能力；4、偏碱性废水更容易形成氢氧化 物沉淀而为污染物的进一步去除提供便利。
有机物的初级去除
• ① 生物絮体的表面积大(2000～10000m2/m3)。 • ② 主要是悬浮的和胶体的有机物质被迅速去除。 • ③ 当吸附在污泥表面的固体有机物逐渐被细胞外酶
水解后，重新回到液相，即有所谓“再扩散”现象。 • ④ 初期吸附去除量受到污水类型和污泥性能影响 。
微生物的代谢作用
• SVI过高，污泥难以沉降分离，即将膨胀或已经膨胀 • 曝气池污泥浓度与SVI的关系（Xa的估算）
活性污泥的性能指标
物料衡算：
(1R)XaRXr
Xa Xr R 1R
Xr 10 6 SVI
式中：R——回流比，R=QR/Q
活性污泥的性能指标
• 利用原生、后生动物作为指示生物所定污泥质量和处 理效果。选择利用原后生动物的主要原因是大部分的 原后生动物都以游离的细菌作为捕食对象，这样游离 细菌产生的原因及程度都可以通过原后生动物的观察 得到验证。
活性污泥法的工艺控制
1、pH值：pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是对活性污泥法 主体微生物生长条件的要求。控制不好直接影响处理效果，甚至造 成生化系统的瘫痪。 2、水温：进入活性污泥法处理系统的原水，其水温控制也很重要， 适合的水温是发挥活性污泥法最高处理效率的前提条件。 3、原水的成分：活性污泥法作为处理有机污染物的首选工艺，有机 污染物的浓度固然重要，但是其水质成分的均匀、全面性也至关重 要。
• 为避免MLSS中无机成份的影响，采用MLVSS（挥发性的悬 浮固体）表示。特定条件下，VSS/SS的比例相对稳定。 对于城市污水，VSS/SS约为0.6~0.8。
活性污泥的性能指标
• SV30:取曝气池混合液于1L量筒内静置沉淀30 分钟后，沉淀污泥体积与原混合液体积之比， 以％表示。测定简便易行，常测项目，15~30 ％左右较好。
混凝处理段絮体粗大、 间隙水混浊，混凝效果 差；初级沉淀池出水混 浊，堰口有生物膜或者 青苔剥落
工艺控制指标
• 水温 • 水温的调整对后续处理装置的运行影响虽然没有pH值
波动带来的负面影响大，但是对出来效率的影响，丝 状菌膨胀，出水混浊等情况还是比较常见。 • 水温对活性污泥种群的影响。过低的水温就原生动物 而言，表现为原后生动物数量下降、活动受限、部分 种群消失等现象。
• 有机物的去除过程：污泥增长、有机物 利用、氧的消耗。
生物絮凝体的形成与凝聚沉降性 能
• 生物絮体的形成关系到生物吸附作用好坏、细菌(微生 物)与污水的分离效果。
• 生物絮凝体形成机理：粘液和细菌聚合物 活性污泥生物种群中有些微生物能分泌粘性的胶状
物质，促进絮体的形成。该现象可解释极低负荷时出
水中悬浮物含量增加的原因。
• 曝 气：供氧、混合、保持污泥呈悬浮状态。 • 净化过程：凝聚、吸附截留、生物氧化、沉淀分离等综合作用
的结果。
正常运行的必要条件
• 1、保持足够的微生物量和活性； • 2、保证活性污泥、氧气、废水充分混合接触； • 3、提供足够的氧气供微生物利用； • 4、悬浮固体应与废水有效分离
活性污泥的性能指标
• 2、生物处理的目的（对象）：有机物、N、P、含硫含 氰的无机废水。
• 溶解的和胶体状态存在于水中的有机物(需氧)— —BOD
• 可生物降解的有毒物(工业污染物) ——如酚、腈 等
• 氮需氧物质——TKN、NH3等 • 植物营养物质——TN、TP、S等
二、生物处理的主体
• 1、主体构成：各种类型的微生物(细菌、真菌、 原生动物、后生动物)、浮游生物、水生植物 等。
• 活性污泥成熟，处理效果稳定时：固着型纤毛虫有污 钟虫、沟钟虫、累枝虫、盖纤虫等；后生动物有轮虫、 红斑瓢点虫、线虫等。
活性污泥的性能指标
若含有大量自由游泳型纤毛虫、大量鞭毛虫——水质不好。 特点：体型小；具有鞭毛；活动快速；数量惊人，以游离细菌为 食。 • 活性污泥内出现大量的游离细菌，其直接原因是此时的活性污泥 絮凝性不佳，继而表现出沉降性差。所以，大凡存在较多游离细 菌的时候，污水、废水的处理效果和沉降比都不好。
3、菌胶团
• 菌胶团——由细菌以及细菌分泌的胶质组成的细小颗粒， 比游历细菌有更好的生存机会和沉淀性能。它与活性污 泥吸附、氧化降解有机物、凝聚沉淀性能有关；
• 菌胶团需要较高的好气性——活性污泥（好氧法）； • 菌胶团特点：1、活性高，含有大量微生物；2、絮状，
具有较好比表面积和吸附能力；3、容易沉降；4、一般 为黄色，褐色，并根据废水特性和培养条件发生变化；
8、污泥溶剂指数（SVI）：对于判断活性污泥处于何种增长状态、污泥膨胀 情况、活性污泥浓度等具有参考价值。