污泥沉淀30min后密度接近最大，故SV可反映沉降性能。 能反映污泥膨胀等异常情况，可控制剩余污泥的排放量。 城市污水正常值为15%～30%左右。 简单易行但SV不能确切表示污泥沉降性能。
SV的测定
30min 15min 0min
SV = 40%
4、污泥体积指数：SVI(污泥指数、污泥容积指数）
2 活性污泥的性能指标
形态
组成
混合液悬浮固 体浓度(MLSS)
污泥沉降 比(SV％)
污泥体积 指数(SVI)
污泥龄
(SRT)
水力停留时 间(HRT)
曝气池混合液沉淀30min后，形成的沉淀污泥和原混 合液体积之比。 城市污水：SV=15～30%。 可反映曝气池运行时的污泥量，用于控制剩余污泥的 排放，还可及早发现污泥膨胀等异常现象的发生。
第三章
废水的生物处理
-----活性污泥法
activated sludge process
第一节
基 本 概 念
一、活性污泥
什么是活性污泥？
由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群 体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力 的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
一组活性污泥图片
4
活性污泥法的基本组成
2 活性污泥的性能指标
形态
组成
混合液悬浮固 体浓度(MLSS)
污泥沉降 比(SV％)
污泥体积 指数(SVI)
污泥龄
(SRT)
水力停留时 间(HRT)

活性微生物群体(Ma) 微生物自身代谢残留物(Me) 污泥吸附的惰性有机物(Mi) 污水中的无机物(Mii)
2 活性污泥的性能指标
形态
吸附阶段 由于活性污泥具有巨大的表 面积，而表面上含有多糖类 的黏性物质，导致污水中的 有机物转移到活性污泥上去。
稳定阶段
主要是转移到活性污泥上的 有机物为微生物所利用。
对活性污泥法曝气过程中污水中有机物的变化分析得到结论：
残留在废 水中的有 机物 微生物不能利用的有机物 微生物能利用的有机物
废 水 中 的 有 机 物
活性污泥法有效运行的基本条件
① 废水中含有足够的可溶性易降解有机物； ② 混合液含有足够的溶解氧； ③活性污泥连续回流，使混合液保持一定浓度的活 性污泥，及时排除剩余污泥； ④ 活性污泥在池内呈悬浮状态； ⑤ 无有毒有害的物质流入。
（一）活性污泥的组成
1、 栖息着的微生物 大量的细菌 真菌 原生动物 后生动物
营养平衡
有毒物质
影响好氧处理的主要因素
溶解氧(DO)
水温
pH值
中温性细菌为主，最适温 度：20－35℃。
营养平衡
有毒物质
影响好氧处理的主要因素
溶解氧(DO)
水温
pH值
营养平衡
有毒物质
最佳：6.5～8.5 维持适宜的pH值,可以使微生 物生长繁殖良好，使菌胶团 产生较好的粘性物质，形成 较好的絮状物，取得良好的 处理效果。 pH＞9：生化反应即受到抑 制， pH＜6.5：丝状菌生长，易 发生污泥膨胀。
对数增长期
静止期
内源呼吸期（衰老期）
F/M值最低(＜0.1)； 营养物质很少，微生物开始分 解，代谢自身的细胞物质，污 泥减少； 污泥活性弱； 污泥凝聚性能差，沉降性能 好； 出水水质好。
三、活性污泥降解污水中有机物的过程
活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除） 过程可分为两个阶段：
自养型 细菌
真菌
有菌丝 (霉菌等) 无菌丝 (酵母菌等)
异养型 必须依赖 水中的碳源
2、按有机性和无机性成分：
MLSS——混合液悬浮固体浓度，指曝气池中单位体积混合液 中活性污泥悬浮固体的质量，也叫污泥浓度（g/L)。 MLVSS——混合液挥发性悬浮固体浓度，表示混合液悬浮 固体中有机物含量，但不仅是微生物的量，由于测定方便， 目前还是近似用于表示污泥。 MLNVSS——灼烧残量，表示无机物含量。 MLVSS: 70% MLSS MLNVSS: 30% MLVSS: 一般范围为55％~75％， 即MLVSS/MLSS=0.7~0.8，
二沉池 二. 活 性 工艺流程 污 泥 法 的 回流污泥以保证曝气池内有足够的活性污泥（微生物） 基 排放剩余污泥以保证系统的正常运行 本 流 良好的活性污泥 运行条件 程 充足的氧
活性污泥系统有效运行的基本条件是： 废水中含有足够的可溶性易降解有机物； 混合液含有足够的溶解氧；
活性污泥在池内呈悬浮状态；
2 活性污泥的性能指标
形态
组成
混合液悬浮固 体浓度(MLSS)
污泥沉降 比(SV％)
污泥体积 指数(SVI)
污泥龄
(SRT)
水力停留时 间(HRT)
曝气池混合液经30min沉淀后，每质量干污泥形成的湿 污泥的体积。该数值反映活性污泥沉降浓缩性能； SVI＝100－150：污泥沉降性能良好； SVI>200：污泥沉降性能差； SVI过低时，污泥絮体细小紧密，含无机物较多，污泥活 性差。
水力停留时 间(HRT)
曝气池中微生物总量 每日污泥排放量
2 活性污泥的性能指标
形态
组成
混合液悬浮固 体浓度(MLSS)
污泥沉降 比(SV％)
污泥体积 指数(SVI)
污泥龄
(SRT)
水力停留时 间(HRT)
HRT=V/Q 式中：V: 曝气池容积 Q: 污水流量
3 活性污泥增长规律
细 菌 对 数
2 活性污泥的性能指标
形态
组成
混合液悬浮固 体浓度(MLSS)
污泥沉降 比(SV％)
污泥体积 指数(SVI)
污泥龄
(SRT)
水力停留时 间(HRT)
外观呈黄褐色的絮绒颗粒状; 粒经：0.2～1.0mm； 表面积较大： 20～100cm2 /ml ; 含水率在99%以上; 密度：1.002～1.006g/ml。
（二）曝气池活性污泥的性状 1、正常
颜色 味道 状态 黄褐色、 茶褐色 土腥味， 有霉臭味 似矾花絮绒颗粒 曝气池混合液：1.002～1.003 回流污泥：1.004～1.006 pH 略显酸性
相对密度 粒径 比表面积
0.02～0.2mm
20～100cm2/mL
（二）活性污泥的性状 1、不正常
供氧不足 或厌氧 供养过多或营养不 足 黑色
水温
pH值
营养平衡
有毒物质
废水中含有一些物质如重金 属离子、酚等对微生物有毒 害作用或抑制作用。 它们对微生物的毒害作用是 相对而言的，在一定浓度范 围内是没有影响的。若微生 物经驯化后，可能承受较高 浓度的有毒物质。
• 目前，活性污泥法是废水生物处理应用最为广泛的一 种方法，该法已成为污水处理的主体技术。 • 1912年，英国人克拉克和盖奇的废水曝气试验。 • 1914年，英国曼切斯特建成了第一座活性污泥水处理 厂。 • 特别在近20－30年，对生物反应的净化机理进行了深 入研究，出现了多种工艺流程。
对数增长期
静止期
F/M值较大（≥ 2.2)； 污泥增长不受食物限制； 污泥活性强，具有很高的能量 水平； 凝聚性能差，松散，不易沉降； 出水水质差。
内源呼吸期（衰老期）
对数增长期
静止期
内源呼吸期（衰老期）
F/M值一般(0.3～0.6)； 污泥增长受食物的限制，增长 速率下降； 污泥活性较强，能量水平一般； 污泥凝聚性能和沉降性能好； 出水水质好； 活性污泥的工作阶段。
① 曝气池：反应主体。 ② 二沉池： a）进行泥水分离，保证出水水质；b）保证回流污 泥，维持曝气池内的污泥浓度。 ③ 回流系统：a）维持曝气池的污泥浓度；b）改变回流比，改 变曝气池的运行工况。 ④ 剩余污泥排放系统： a）是去除有机物的途径之一；b）维持 系统的稳定运行。 ⑤ 供氧系统： 提供足够的溶解氧 。
灰白色
10
11 曝气池
12
13 曝气池出水堰
14 曝气池混合液配水进入二沉池
曝气池中的曝气头的布置
（三）活性污泥的评价方法
1、生物相观察——光学显微镜或电子显微镜
2、混合液悬浮固体浓度（MLSS）和混合液挥发性悬浮固体浓 度（MLVSS）。
（三）活性污泥的评价方法
3、污泥沉降比：SV
取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉 淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉 降比。可反映污泥的沉降性能。
微生物能利用而尚未 利用的有机物 （吸附量） 从废水中 去除的有 机物 微生物不能利用的有 机物 微生物已利用的有机 物（氧化和合成） 增殖的微生物体 氧化产物
曲线①表示曝气池中有机 物的的去除量，反映去除规律； 曲线②表示微生物已经氧 化和合成的量，反映活性污泥 利用有机物的规律； 曲线③表示活性污泥的吸 附量反映了活性污泥吸附有机 物的规律。 这三条曲线反映出，在曝气过程中： 污水中有机物的去除在较短时间( 图中是5h左右)内就基本完 成了(见曲线①)； 污水中的有机物先是吸附到污泥上(见曲线③),然后逐渐为微 生物所利用(见曲线②)； 吸附作用在相当短的时间(图中是45min左右)内就基本完成了 (见曲线③)； 47 微生物利用有机物的过程比较缓慢(见曲线②)。
习题：
• 1、若曝气池中的污泥浓度为2200mg/L， 混合液在100mL量筒内经30min沉淀的污泥 量为18mL，计算污泥体积指数SVI。
影响好氧处理的主要因素
溶解氧(DO)
水温
pH值
DO=2~4mg/l 为宜; DO保持一定水平，使好氧微 生物正常生长，维持较好的出 水水质，使活性污泥和生物膜 结构正常，沉降和絮凝性能良 好。
2 活性污泥的性能指标