第41节 活性污泥法基本原理

二、活性污泥的概念与性质
1、概念：含有大量活性微生物并具有吸附、代谢、絮凝 沉降性能的絮状污泥体，生物絮凝体 生物相：细菌、真菌、丝状细菌、藻类、原生动物、 后生动物
2.活性污泥的性质 （1）活性污泥的物理性质
颜色：褐色、（土）黄色、铁红色 气味：泥土（城市污水） 比重：略大于1 （1.002~1.006） 粒径：0.02~0.2 mm 比表面积：20~100cm2/ml 活性污泥的含水率： 99.2~99.8%
B．生物的增长速率与基质浓度无关，呈零级反应，它仅由微生 物本身所特有的最小世代时间所控制，即只受微生物自身的 生理机能的限制；
C.微生物以最高速率对有机物进行摄取，也以最高速率增殖，而 合成新细胞；
D.此时的活性污泥具有很高的能量水平，其中的微生物活动能力 很强，导致污泥质地松散，不能形成较好的絮凝体，污泥的 沉淀性能不佳；
絮凝体的形成：
在一定的能量水平(即细菌的活动能力)下，通常在减 速增长或内源呼吸期，细菌构成了活性污泥的絮凝 体的大部分，并形成菌胶团，具有良好的自身凝聚 和沉降性能。
丝状细菌在这方面的作用
三、活性污泥微生物的增殖与活性污泥的增长
活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池 内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微 生物增殖的结果则是活性污泥的增长.虽然活 性污泥中的微生物是多菌种的混合群体，其生 长繁殖规律比较复杂，但也可用活性污泥的增 长曲线表示一般规律。
曝气池：活性污泥法的核心 曝气系统：供氧、搅拌、传质 二 沉 池：
（1）进行泥水分离，保证出水水质； （2）保证回流污泥，维持曝气池内一定的污泥浓度。 回流系统： （1）保证曝气池内维持足够的污泥浓度； （2）通过改变回流比，改变曝气池的运行工况。 剩余污泥排除系统：排除生化反应引起的微生物增殖， 维持系统的稳定运行。
活细胞将消亡，而仅残留下内源呼吸的残留物，而这 些物质多是难于降解的细胞壁等；
B.污泥的无机化程度较高，沉降性能良好，但凝聚性较 差；有机物基本消耗殆尽，处理水质良好；
C.一般不采用这一阶段作为运行工况，但也有采用，如 延时曝气法。
活性污 泥形态
（2）活性污泥的组成：
1）具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）； 2）微生物（主要是细菌）内源代谢、自身
氧化的残留物（Me）； 3）由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有
机物质（Mi）； 4）由污水挟入的无机物质（Mii） 其中微生物是活性污泥的主要组成部分。
（3）活性污泥微生物
是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动 物等多种微生物群体所组成的混合培养体；并 构成一个微生态系。
一、基本流程
空气
u向生活污水注入空气进行 曝气，并持续一段时间以
后，污水中即生成一种絮 进水
凝体。这种絮凝体主要是 由大量繁殖的微生物群体 所构成，它有巨大的表面 积和很强的吸附性能，称 为活性污泥(activated sludge)。
曝
二
气 池
沉 池
出水
Baidu Nhomakorabea回流 污泥
剩余 污泥
推流曝气池
活性污泥法系统组成
四、活性污泥增长曲线
对数增长期 减速增长期
量
内源呼吸期
污泥浓度 c
d
氧利用率
b
BOD浓度
a o
时间
•注意：1)间歇静态培养； 2)底物是一次投加； •3)图中同时还表示了有机底物降解和氧的消耗曲线。
增长曲线分为以下四个时期：
（1）适应期: A．是活性污泥微生物对于新的环境条件、污水中有
机物污染物的种类等的一个短暂的适应过程；
零，但微生物的量还在增长； E.活性污泥的能量水平已下降，絮凝体开始形成，活性污泥的
凝聚、吸附以及沉淀性能均较好； F.由于残存的有机物浓度较低，出水水质有较大改善，并且整
个系统运行稳定； H.一般来说，大多数活性污泥处理厂是将曝气池的运行工况控
制在这一范围内的。
内源呼吸:
（4） 内源呼吸期:
A.内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率，因 此从整体上来说，活性污泥的量在减少，最终所有的
E.活性污泥的代谢速率极高，需氧量大；
F.一般不采用此阶段作为运行工况，但也有采用的，如高负荷活 性污泥法。
（3） 减速增长期:
A．F/M值下降到一定水平后，有机底物的浓度成为微生物增 殖的控制因素；
B.微生物的增殖速率与残存的有机底物呈正比，为一级反应； C.有机底物的降解速率也开始下降； D.生物的增殖速率在逐渐下降，直至在本期的最后阶段下降为
微生物的生存条件温和，新陈代谢过程中 不需高温高压，它是不需投加催化剂的催化 反应，用生化法促使污染物的转化过程与一 般化学法相比优越得多。
处理废水的费用低廉，运行管理较方便，所 以生化处理是废水处理系统中最重要的过程 之一，目前，这种方法已广泛用作生活污水 及工业有机废水的二级处理。
4.1活性污泥法的基本原理
B．过适应期后，微生物从数量上可能没有增殖，但 发生了一些质的变化：
a.菌体体积有所增大； b.酶系统也已做了相应调整； c.产生了一些适应新环境的变异；等等。 d.BOD5、COD等各项污染指标可能并无较大变化。
（2）对数增长期：
A．F/M值高，所以有机底物异常丰富，营养物质不是微生物增 殖的控制因素；
活性污泥上形成的微生物p96-97
优势细菌：杆菌，球菌；净化污水第1承担者， 世代周期短
真菌：丝状菌
原生动物：。。。是第2承担者。通过镜检原生 动物是评价活性污泥质量重要手段。
后生动物：
. 絮凝体的形成与凝聚沉降
如果形成菌体的有机物不从污水中分离出去，这样 的净化不能算结束。
为了使菌体从水中分离出来，现多采用重力沉降法。 如果每个菌体都处于松散状态，由于其大小与胶体 颗粒大体相同，它们将保持稳定悬浮状态，沉降分 离是不可能的(污泥膨胀）。为此，必须使菌体凝聚 成为易于沉降的絮凝体。
污水的生物处理方法简介
u生物处理方法是利用微生物的新陈代谢作用， 对污水中的污染物质进行转化和稳定、使之无害 化的处理方法。
u对污染物进行转化和稳定的主体是微生物。由 于微生物具有来源广、易培养、繁殖快、对环境 适应性强、易变异等特性，因此在使用上能较容 易地采集菌种进行培养增殖，并在特定条件下进 行驯化使之适应有毒工业废水的水质。