1、作者简介：李 成（1981-），男，辽宁抚顺人，本科，电话：13654772827，E-mail：曝气池 二次沉淀 池活性污泥法的基本原理及运行方式李成 范树军(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
2、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
3、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。空气进水 出水回流污泥 剩余污泥图 1 活性污泥法原理示意图2 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
4、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 9095，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：13654772827，E-mail：曝气池 二次沉淀池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
5、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
6、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
7、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24 小时，BOD5 去除率即可达 90。池中污泥浓度一般在 36g/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 13 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
8、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。进水出水作者简介：李 成（1981-），男，辽宁抚顺人，本科，电话：13654772827，E-mail：吸附池 二次沉淀池再生池回流活性污泥 剩余活性污泥图 2 完全混合曝气法流程示意图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 1030 分钟内就能基本完成吸附作用，污水中的 BOD5 即可除去 8590。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
9、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 23 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。进水 吸附池 二次沉淀池 出水回流污泥 剩余污泥再生池 图 3 生物吸附法流程示意图（分建）进水出水回流污泥 剩余污泥图 4 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
10、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。废水作者简介：李 成（1981-），男，辽宁抚顺人，本科，电话：13654772827，E-mail：出水进水区 反应区 沉降区 排水区 闲置区图 5 间歇式活性污泥法示意图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
11、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 结论3. 1 各种活性污泥运行参数比较表 3-1 各种活性污泥
12、运行参数表 4运行方式BOD负荷kg/kgdMLSSg/l污泥龄d 气水比曝气时间h回流比 SVIBOD5去处率（ %）普通活性污泥法 0.2-0.4 1.5-3.0 2-4 3-7 6-8 20-30 60-120 85-95阶段曝气法 0.2-0.4 2.0-3.0 2-4 3-7 4-6 20-30 100-200 85-95完全混合法 0.2-0.4 3.0-6.0 2-4 5-8 2-3 50-150 85-90生物吸附法 0.2-0.6 2.0-8.0 2-4 12 5 50-100 50-100 80-90间歇式活性污泥法 0.2-0.5 3.0-7.0 2-8 40-90 85
13、-953. 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。参考文献1 杨学富,等.活性污泥法的运行方式比较J. 工业废水处理 , 2002,45(4):14-232 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), 2004,12(3):106-1243 顾夏明、王占生.废水的生化处理.城市给排水，CN1405099. 1998-03-124 蒋展鹏，祝万鹏环境工程检测 ，清华大学出版社，1990作者简介：李 成（1981-），男，辽宁抚顺人，本科，电话：13654772827，E-mail：( 电话 13654772827 )周四前修改完毕并发： 同时发：
