活性污泥法工艺的研究进展

活性污泥法处理废水发展与展望

摘要：

回顾了活性污泥法的发展历程，介绍了近年来活性污泥法在具体废水应用方面的进展，及特殊因子对活性污泥活性的影响，以期为未来活性污泥法在我国的发展提供参考。指出针对不同类型废水研究相应的活性污泥法处理工艺，及与各学科配合开发新型活性污泥工艺方面有较好前景。

关键词：活性污泥法污水处理特殊因子

前言：

活性污泥处理工艺自1914年被A1dern和Leekett发明之后,由于其经济、可靠的优势而得到广泛应用。所谓活性污泥法，是指将空气连续鼓入大量溶解有机污染物的废水中，经过一段时间，水中形成絮凝体——活性污泥。在活性污泥上栖息、生活着大量的好氧微生物，这些微生物以溶解性有机物为食料，获得能量，并不断增长，使废水得以净化处理。

目前，活性污泥法是生活污水、城市污水以及有机性工业废水处理中最常用的工艺之一。

1、活性污泥法常用处理工艺：

在将近90年的历史中，随着实际生产上的广泛应用和技术上的不断革新改进，特别是近几十年来，有关生物处理专家和技术工作者就活性污泥的反应机理、降解功能、运行方式、工艺系统等方面进行了大量的研究工作，是活性污泥处理系统在净化功能和工艺系统方面取得了显著的进展，出现了多种能够适应各种条件的工艺流程。

在净化功能方面，改变过去以去除有机污染物为主要功能的传统模式。在工艺系统方面，开创了多种旨在提高充氧能力、增加混合液污泥浓度、强化活性污泥微生物的代谢功能的高效活性污泥法处理。

例如，间歇式活性污泥法（简称SBR法），SBR按周期运行，每个循环包括进水、反应、沉淀、排放、闲置五个工序。①进水阶段：此时，池内活性污泥浓度最高，对进水负荷有强大的抗冲击力，废水中有机污染物被吸附或降解。②反应阶段：开启曝气系统充气，使污染物进行生化分解，反应池中开成厌氧-缺氧-好氧交替过程，能很好的去除废水中COD、BOD，同时，对废水中N、P也有很好的去除效果，此阶段，反应所需时间直接影响到废水处理工艺的运行周期。③沉淀阶段：停止充气和搅拌，反应池静止，活性污泥重力沉降和上清液分离，沉淀时间短，沉淀效率高。④排水排泥阶段：排出上清液和过剩的活性污泥，恢复反应器有效容积。⑤闲置阶段：目的是让活性污泥恢复活性，为下个周期创造良好的初始条件。

完全混合法，在分步曝气的基础上，进一步大大增加进水点，同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合。入流出现冲击负荷时，池液的组成变化也较小，因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是像推流中仅仅由部分回流污泥来承担。完全混合池是

一个大的缓冲器和均和池，在工业污水的处理中有一定优点。

延时曝气法，是活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，曝气时间很长，达24 h甚至更长，MLSS达到3 000~6 000 mg/L，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放。活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放

另外，还有浅层曝气，深层曝气，高负荷曝气或变形曝气，克劳斯法，接触稳定法，纯氧曝气，活性污泥生物滤池（ABF工艺），吸附－生物降解工艺（AB法）等。

2、活性污泥法对不同类型废水的处理工艺：

随着近年来计算机、自动控制、监控产品的快速发展，各种传统污泥法也有了新的进展。针对废水中水质、水量及变化规律的不同，研究者做了大量有针对性的处理工艺试验，并研究了必要工艺条件，以选定合理的设计参数。

2.1 序批式活性污泥法处理养猪场废水

养猪场废水主要是猪的排泄物(猪尿及部分猪粪)和猪舍冲洗水的混合物。该类废水有机物浓度高，悬浮物多，氨氮含量高，臭味大，水质水量波动性大，增加了处理难度。

由于计算机在曝气、污泥回流的控制应用与溶解氧测定仪、氧化还原电位计、水位计等先进监控产品的出现，使得初期的SBR反应器间歇运行的复杂操作问题得以解决。无堵塞曝气设备的开发，使得SBR工艺重新获得应用有了可能。

实验研究了COD去除率与进水浓度、曝气时间、沉淀时间、污泥浓度的变化规律，当进水COD浓度为2600 mg/L时，最佳曝气时间为6 h，沉淀时间60 min，污泥浓度为2500 mg/L 时，COD去除率达到93%；进水COD浓度在2000mg/L～4500 mg/L时，SBR均能稳定运行。

2.2 延时曝气活性污泥法在低DO下处理草浆废水

造纸麦草制浆废水的特点是有机物含量高且难以降解，所以普通活性污泥法对其处理难以达标。王海波，武周虎介绍了用延时曝气活性污泥法在低DO下处理某造纸厂麦草制浆废水的工程实践，结果表明，该工艺运行稳定，处理效率高，出水水质达到了排放标准的要求。

而近年来，随着国家排放标准的日益严格，将工艺也进行调整后，不但可以满足排放标准的要求，同时实现了用延时曝气活性污泥法在低DO下处理麦草制浆废水。

2.3活性污泥法对制药废水的治理

利用活性污泥法对制药有机废水进行有机物降解实验。确定最佳工艺参数:污泥种子为污水处理厂取样的干污泥,加入适量无机盐类,最佳温度20~30℃,培养周期为一周左右,按n(BOD)∶n(N )∶n(P)=100∶5∶1的比例投加氯化铵、磷酸氢二钠营养液,持续供给微生物氧气,控制pH值为6~7。结果表明:培养出来的活性污泥具有较好的生物活性,对于BOD浓度2000~4000mg/L的制药有机污水,总BOD去除率一般在90%以上,出水BOD达到排放标准的50~100mg/L。

2.4 活性污泥法处理可乐生产废水

可乐生产废水是在可乐生产过程中产生的废水，其中包括生产过程中溢出的不合格产品、洗瓶水、冲瓶水、冲洗设备及工厂清洁水等。该废水含有较高浓度的有机物及悬浮物，若不经处理直接排入水体，将造成受纳水体的极大污染和水资源的浪费。

利用UASB－活性污泥法处理可乐生产废水。工程运行结果表明，在进水COD、BOD5、SS的质量浓度分别为2 800、1 422、870 mg／L时，经该工艺处理后，废水中的COD、BOD5和SS总去除率可分别达到98.6％、99．2％和94.8％以上，出水达到国家污水综合排放标准（GB 8978－1996）一级排放标准。该工艺处理效果良好，是解决碳酸饮料废水的有效途径，适于推广。