生化處理污水基本原理及一般過程講課提綱.doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考生物化學(xué)處理污水的基本原理及一般過程污水處理廠工程技術(shù)人員培訓(xùn)稿生物化學(xué)處理是利用微生物處理污水中污染物質(zhì)的一種工藝，因其運(yùn)行穩(wěn)定且費(fèi)用較低，是目前處理城市污水的主體工藝。今天主要講五個(gè)問題：一是污水處理中的微生物及其特性；二是微生物的新陳代謝；三是污水生物化學(xué)處理的一般過程；四是污水生化處理的種類；五是傳統(tǒng)活性污泥工藝的原理及過程一、 污水處理中的微生物及其特性微生物在日常生活中無處不在。污水中細(xì)菌的數(shù)量在105106個(gè)/L之間，呈游離或團(tuán)塊狀，病毒數(shù)量在2007000個(gè)/L之間。微生物主要包括細(xì)菌、放線菌、藻類、真菌、立克次氏體、衣原體、枝原體，以及原生動(dòng)物和后生動(dòng)物。其中與污水處理關(guān)系密切的是細(xì)菌、放線菌、藻類、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物中的某些種類。（一）、細(xì)菌細(xì)菌只有一個(gè)細(xì)胞組成，是最小的生物。其中又以球形細(xì)菌最小，直徑只有0.52微米，桿菌一般長(zhǎng)度為1-5微米，螺旋菌的寬度一般為0.52微米，長(zhǎng)度一般在515微米。這樣小的形體，人們只有在1000倍以上的電子顯微鏡下才能觀察到。如環(huán)境適宜，微生物一般情況下2030min分裂一次。1、細(xì)菌細(xì)胞的構(gòu)造及各部分的作用：壁、膜、質(zhì)、核2、菌膠團(tuán)形成的機(jī)理、作用 菌膠團(tuán)是活性污泥正常情況下的主要組成成分。 菌膠團(tuán)形成的機(jī)理、作用：莢膜形成的機(jī)理、作用；（二）、絲狀菌污水處理界：絲狀菌是一大類菌體細(xì)胞相連而形成絲狀的微生物的總稱。它包括絲狀細(xì)菌、絲狀真菌和絲狀藻類等微生物類群。污水處理過程中的絲狀菌主要有球衣細(xì)菌、絲狀硫磺細(xì)菌和放射線菌。絲狀菌的特點(diǎn)及污水處理中作用。（三）、藻類藻類是一種低等植物，有單細(xì)胞，也有多細(xì)胞的。按照色素組成，主要有綠藻、藍(lán)藻、硅藻和褐藻等。藻類在生物穩(wěn)定塘處理污水工藝中發(fā)揮著重要作用。 (四)、原生動(dòng)物 原生動(dòng)物是最低等的單細(xì)胞動(dòng)物，個(gè)體很小，長(zhǎng)度一般在100-300微米之間，用普通的光學(xué)顯微鏡可清楚地觀察到其形態(tài)。與污水處理工藝有關(guān)的原生動(dòng)物主要有三類：肉足類、鞭毛類和纖毛類。 1、大多數(shù)肉足類能任意改變形態(tài)，一般稱之為變形蟲；2、鞭毛類原生動(dòng)物一般都長(zhǎng)有一根或幾根鞭毛，因此常稱之為鞭毛蟲。鞭毛蟲有很多種類，與污水處理工藝相關(guān)的常有：綠眼蟲。3、纖毛類原生動(dòng)物的特點(diǎn)是周身表面或部分表面有纖毛，作為行動(dòng)或捕食的工具，因此被稱之為纖毛蟲。纖毛蟲有自由游動(dòng)型和固著型二種。前者能自由流動(dòng)，常見的為周身都布滿纖毛的草履蟲，因形態(tài)像草鞋而得名。固著型纖毛蟲一般固著在其它的物體上生活，常見的為鐘蟲，因其外形象鐘而得名。原生動(dòng)物在活性污泥中發(fā)揮著重要作用，它們既能捕食游離的細(xì)菌，進(jìn)一步提高沉降效果，又能起到指示的作用。 （五）后生動(dòng)物 后生動(dòng)物由多個(gè)細(xì)胞組成，種類很多。在污水生化處理過程中，常見的有輪蟲和線蟲。輪蟲體型前端有一個(gè)頭冠，頭冠上有一列或多列纖毛形成的纖毛環(huán)。纖毛環(huán)經(jīng)常擺動(dòng)，可將食物引入。輪蟲因其纖毛擺動(dòng)時(shí)像旋轉(zhuǎn)的輪盤而得名。線蟲的形體為長(zhǎng)線形，最長(zhǎng)可達(dá)2mm，斷面為圓形。輪蟲和線蟲在活性污泥和生物膜中都能觀察到，它們的存在，往往表示處理效果較好。（六）微生物易變異二、微生物的新陳代謝（一）微生物新陳代謝的過程、同化和異化的作用1、微生物新陳代謝的過程一是從外界環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并將自身代謝的產(chǎn)物排出體外；二是在消耗吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)進(jìn)行分裂產(chǎn)生新的微生物。2、微生物新陳代謝中同化和異化作用。同化作用是細(xì)菌消耗能量，進(jìn)行合成反應(yīng)，將吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞物質(zhì)；異化作用是細(xì)菌將細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和自身細(xì)胞物質(zhì)分解的過程，這個(gè)過程要放出能量。同化作用和異化作用是相輔相成的，異化作用產(chǎn)生的能量供給同化作用，同化作用為異化作用提供營(yíng)養(yǎng)和細(xì)胞物質(zhì)。（二）微生物的營(yíng)養(yǎng)1、 異養(yǎng)菌 活性污泥和生物膜處理污水工藝中的絕大部分細(xì)菌都是利用污水中的BOD5作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并利用這些物質(zhì)分解過程中產(chǎn)生的能量做為其生命活動(dòng)所需的能量來源，這類細(xì)菌被稱之為異營(yíng)菌。污水中的有機(jī)物質(zhì)就是被這些異營(yíng)菌去除的。2、 自養(yǎng)菌還有一部分微生物不是利用污水中的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)，而是利用無機(jī)物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)，被稱為自養(yǎng)菌微生物。自養(yǎng)菌按攝取營(yíng)養(yǎng)的不同又分為化能自養(yǎng)菌和光能自養(yǎng)菌。A、 化能自養(yǎng)菌化能自養(yǎng)菌是以無機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)，以無機(jī)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量作為能源的一類微生物。B、光能自養(yǎng)菌光能自養(yǎng)菌都能進(jìn)行光合作用，利用光能作為能源，利用CO2等無機(jī)物合成細(xì)胞物質(zhì)。生物穩(wěn)定塘中的藻類即屬于光能自養(yǎng)菌，它是利用陽光做能源，以污水中的無機(jī)碳做營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，供給污水中的異養(yǎng)微生物。（三）微生物的呼吸作用1、好氧微生物必須生活在有氧環(huán)境中，沒有氧則無法生存。在有氧的條件下，可以將有機(jī)物分解成CO2和水。這個(gè)過程稱為好氧分解。2、厭氧微生物厭氧生物必須生活在無氧環(huán)境中，如有氧反而會(huì)產(chǎn)生毒害作用。它們?cè)跓o氧條件下，可以將復(fù)雜的有機(jī)物分解成有機(jī)酸等較簡(jiǎn)單的有機(jī)物和二氧化碳等產(chǎn)物。污水的厭氧處理和污泥的厭氧消化進(jìn)行的就是厭氧分解過程。3、 兼性微生物兼性菌能在有氧和無氧的環(huán)境中生存，在有氧的條件下進(jìn)行好氧分解，在無氧的條件下，它們對(duì)有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解。在污水處理中，絕大部分細(xì)菌都是兼性菌。在厭氧環(huán)境中，如果進(jìn)入足夠的DO，不僅能使厭氧微生物處于完全抑制狀態(tài)，而且部分會(huì)中毒死亡。而好氧菌進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)則會(huì)具有相當(dāng)強(qiáng)的忍耐力。一般好氧細(xì)菌在厭氧環(huán)境中停留24h以上，如恢復(fù)供氧，則其生物活性會(huì)立即恢復(fù)如初。在污水處理中，我們會(huì)注意到，停止曝氣幾天的活性污泥在恢復(fù)曝氣后會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)處理效果。當(dāng)環(huán)境中的DO高于0.20.3mg/L時(shí)，兼性菌和好氧菌都進(jìn)行好氧呼吸；當(dāng)DO低于0.20.3mg/L接近0時(shí)，兼性菌則轉(zhuǎn)入?yún)捬鹾粑^大部分好氧菌都基本停止了呼吸，而有一部分好氧菌（大多數(shù)為絲狀菌）則生長(zhǎng)良好，處于優(yōu)勢(shì)。這一類特殊的好氧菌則稱之為微好氧菌。絲狀菌一般都屬于微好氧菌。在活性污泥工藝中，當(dāng)DO不足時(shí)，微好氧菌常導(dǎo)致污泥膨脹。（四）影響微生物活性的其它因素1、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例B：N：P。另外還需要一些微量元素，如鐵、鋅、錳等。2、溫度50700C；-500C；，處理污水的各類微生物適宜在20350C。在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，微生物的活性越強(qiáng)，處理效果也越好；反之則相反。3、PH水解酸化微生物可在PH3.510范圍內(nèi)生存，最佳為：5.5-6.5。硝化微生物在PH89范圍內(nèi)最強(qiáng)，小于6.5要加堿；反硝化微生物在PH89范圍內(nèi)能進(jìn)行正常反應(yīng)，最佳是在6.58的范圍內(nèi)，小于6.5時(shí)要加堿； 除磷微生物在6.58內(nèi)能正常進(jìn)行，如小于6.5時(shí)要加堿。一般應(yīng)將PH控制在6.58或6.59的范圍內(nèi)。4、有毒有害物質(zhì) 毒 物 抑制濃度 毒 物 抑制濃度 鋁 15-26 鉛 0.1 氨 480 錳 10 砷 0.1 鎂 硼（硼酸鹽） 0.05-100 汞 0.15 鎘 10-100 鎳 12.5 鈣 25 00 銀 5 三價(jià)鉻 1-10 硫酸鹽 3000 銅 1 鋅 0.08-10 鐵 1000 酚 200 （2）有毒物質(zhì)的毒性及排放企業(yè)氰化物（CN）.氰化物是劇毒物質(zhì)，急性中毒時(shí)抑制細(xì)胞呼吸，造成人體組織嚴(yán)重缺氧，對(duì)人的經(jīng)口致死量為0.05-0.12g。排放含氰廢水的工業(yè)主要有電鍍、焦?fàn)t和高爐的煤氣洗滌，金、銀選礦和某些化工企業(yè)等，含氰濃度約為2079mg/L之間。氰化物在水中的存在形式有無機(jī)氰（如氰氫酸HCN、氰酸鹽CN）及有機(jī)氰化物（稱為腈，如丙烯腈C2H3CN）。我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，氰化物含量不得超過0.05mg/L，農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為不大于0.5mg/L。砷（As）。砷是對(duì)人體毒性作用比較嚴(yán)重的有毒物質(zhì)之一。砷化物在污水中存在形式有無機(jī)砷化物（如亞砷酸鹽As02，砷酸鹽As034）以及有機(jī)砷（如三甲基砷）。三價(jià)砷的毒性遠(yuǎn)高于五價(jià)砷，對(duì)人體來說，亞砷酸鹽的毒性作用比砷酸鹽大60倍，因?yàn)閬喩樗猁}能夠和蛋白質(zhì)中的硫反應(yīng)，而三甲基砷的毒性比亞砷酸鹽更大。砷也是累積性中毒的毒物，當(dāng)飲水中砷含量大于0.05mg/L時(shí)就會(huì)導(dǎo)致累積。近年來發(fā)現(xiàn)砷還是致癌元素（主要是皮膚癌）。工業(yè)中排放含砷廢水的有：化工、有色冶金、煉焦、火電、造紙、皮革、等行業(yè)。其中以冶金、化工排放砷含量較高。我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，砷含量不應(yīng)大于0.04mg/L，農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)是不高于0.05mg/L，漁業(yè)用水不超過0.1mg/L。重金屬重金屬指原子序數(shù)在21-83之間的金屬或相對(duì)密度大于4的金屬，其中汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、鉛（Pd）毒性最大，危害也最大。汞（Hg）。汞是重的污染物質(zhì)，也是對(duì)人體毒害作用比較嚴(yán)重的物質(zhì)。汞是累積性毒物，無機(jī)汞進(jìn)入人體后隨血液分布全身組織，在血液中遇氯化鈉生成二價(jià)汞鹽累積在肝、腎和腦中，在達(dá)到一定濃度后毒性發(fā)作，其毒理主要是汞離子與酶蛋白的硫結(jié)合，抑制多種酶的活性，使細(xì)胞的正常代謝發(fā)生障礙。甲基汞是無機(jī)汞在厭氧微生物的作用下轉(zhuǎn)化而成的。甲基汞在體內(nèi)約有15%的累積在腦內(nèi)，侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，破壞神經(jīng)系統(tǒng)功能。我國(guó)飲用水、農(nóng)田灌溉水都要求汞的含量不得超過0.001mg/L，漁業(yè)用水要求更為嚴(yán)格，不得超過0.0005mg/L。排放含汞廢水的主要有：含汞廢水排放量較大的是氯堿工業(yè)，因其在工藝上以金屬汞作流動(dòng)陰電極，以制成氯氣和苛性鈉，有大量的汞殘留在廢水鹽水中。聚氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯的合成工業(yè)均以汞作催化劑，因此上述工業(yè)廢水中含有一定數(shù)量的汞。此外，在儀表和電氣工業(yè)中也常使用金屬汞，因此也排放含汞廢水。鎘（Cd）。鎘也是一種比較廣泛的污染物質(zhì)。鎘是一種典型的累積富集型毒物，主要累積在腎臟和骨骼中，引起腎功能失調(diào)。骨質(zhì)中鈣被鎘所取代，使骨質(zhì)軟化，造成自然骨折，疼痛難忍。這種病潛伏期長(zhǎng)，短則10年，長(zhǎng)則30年，發(fā)病后很難治療。每人每日允許攝入的鎘量為0.057-0.071 mg。我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鎘的含量不得大于0.01 mg/L，農(nóng)業(yè)用水下漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定要小于0.005 mg/L。鎘主要來自采礦、冶金、電鍍、玻璃、陶瓷、塑料等生產(chǎn)部門的廢水。鉻（Cr）。鉻也是一種較普遍的污染物。鉻在水中以六價(jià)和三價(jià)二種形態(tài)存在，三價(jià)鉻的毒性低，作為污染物質(zhì)所指的是六價(jià)鉻。人體大量攝入能夠引起急性中毒，長(zhǎng)期少量攝入也能引起慢性中毒。六價(jià)鉻是衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的重要指標(biāo)，飲用水中的濃度不得超過0.05 mg/L，農(nóng)業(yè)灌溉用水與漁業(yè)用水應(yīng)小于0.1 mg/L。排放含鉻廢水的工業(yè)企業(yè)主要有：電鍍、制革、鉻酸鹽生產(chǎn)以及鉻礦石開采等。電鍍車間是產(chǎn)生六價(jià)鉻的主要來源，電鍍廢水中鉻的濃度一般在50-100 mg/L。生產(chǎn)鉻酸鹽的工廠，其廢水中六價(jià)鉻的含量一般在100-200 mg/L之間。皮革鞣制工業(yè)排放的廢水中六價(jià)鉻的含量約為40 mg/L。鉛（Pd）。鉛對(duì)人體也是累積性毒物。據(jù)美國(guó)資料報(bào)道，成年人每日攝取鉛低于0.32 mg時(shí)，人體可將其排除而不產(chǎn)生積累作用；攝取0.5-0.6mg，可能有少量的累積，但尚不至于危及健康。如每日攝取量超過1 mg，即將在體內(nèi)產(chǎn)生明顯的累積作用，長(zhǎng)期攝入會(huì)引起慢性中毒。其毒理是鉛離子與人體多種酶結(jié)合，從而擾亂了機(jī)體方面的生理功能，可危及神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)。我國(guó)飲用水、漁業(yè)用水及農(nóng)田灌溉用水都要求鉛的含量小于0.1 mg/L。含鉛廢水主要來源于：采礦、治煉、化學(xué)、蓄電池、顏料工業(yè)等。（3）氮磷排放企業(yè)水中植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來自于化肥。施入農(nóng)田的化肥只有一部分為農(nóng)作物所吸收，其中絕大部分被農(nóng)田排水和地表徑流攜帶至地下水和河、湖中。其次，營(yíng)養(yǎng)物還來自于人、畜、禽的糞便及含磷洗滌劑。此外，食品廠、印染廠、化肥廠、染料廠、洗毛廠、制革廠、炸藥廠等排出的污水中均含有大量的氮、磷。水體中植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的存在，將導(dǎo)致水生藻類及細(xì)菌大量繁殖。它們過度旺盛的生長(zhǎng)繁殖會(huì)造成水體中DO急劇變化，藻類的夜間呼吸及死亡藻體的微生物分解作用又會(huì)使水體嚴(yán)重缺氧，并造成魚類等水生動(dòng)物大量死亡。某些藻類及藍(lán)細(xì)菌的蛋白類毒素，可富集在水產(chǎn)生物體內(nèi)，并通過食物鏈?zhǔn)谷酥卸?。大量死亡藻類可使湖、河流變?，最終成為沼澤地。自來水水源的富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)使加氯量成倍增加，并生成鹵代烴之類的有害物質(zhì)（高致癌物質(zhì)）；為了脫色、除臭、除味而使化學(xué)藥劑投加量增加，從而增加了給水處理的成本?；蠎B(tài)的氮對(duì)人及生物有毒害作用，如亞硝酸胺等有致癌、致畸作用，飲用水中N3O N含量高可引起高鐵血紅蛋白癥等。另外，制革、屠宰、禽畜加工業(yè)所排放的污水中會(huì)含有大量有機(jī)氮、NH3N、氧化或還原性雙性物質(zhì)。（4）色度印染、造紙、染化等工業(yè)排放的污水中含有各種有色物質(zhì)，它可破壞景觀，影響水質(zhì)，降低水的使用價(jià)值。（5）病原微生物醫(yī)院、生活、制革、屠宰、禽畜等污水中含有病原微生物和引起疾病的各種致病菌、病毒和寄生蟲等。它可引起疾病的傳播，流行病的暴發(fā)，甚至人的死。（6）熱污染（7）排酸堿的企業(yè)：一般來說，PH小于6的污水為酸性污水，而PH大于9的污水為堿性污水。A、排酸企業(yè)：化工、化纖、制酸、電鍍、煉油、以及金屬加工廠酸洗車間等都會(huì)排出酸性污水。有的污水含有無機(jī)酸如硫酸、鹽酸等，有的則含有蟻酸、醋酸等有機(jī)酸，有的則兼而有之。B、排堿企業(yè)：造紙、印染、制革、金屬加工等生產(chǎn)過程會(huì)排出堿性污水。大多數(shù)情況下是無機(jī)堿，也有些污水含有有機(jī)堿。（8）排油的企業(yè) 石油開采、煉制、儲(chǔ)存、運(yùn)輸或使用石油制品的過程中均會(huì)產(chǎn)生含有石油類污染物的污水，肉類加工、牛奶加工、洗衣房、汽車修理等過程排放的污水中都含有油或油脂。一般的生活污水中，油脂占有機(jī)質(zhì)的10%左右，每人每天產(chǎn)生的的油脂約15g左右。就產(chǎn)生的污水量和對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生的污染程度來看，油類污染物主要是石油類物質(zhì)。 三、污水生物化學(xué)處理的一般過程1、 微生物在好氧段的主要任務(wù)四個(gè)2、微生物在缺氧段的主要任務(wù)二個(gè)3、微生物在厭氧段的主要任務(wù)第一階段中，產(chǎn)酸細(xì)菌切鏈破環(huán)產(chǎn)低級(jí)脂肪酸和醇類及CO2、NH3 、H2S等無機(jī)物。第二階段產(chǎn)甲烷和CO2。釋磷和吸收部分碳源。四、污水生物化學(xué)處理的種類1、天然生態(tài)處理方法生物穩(wěn)定塘、土地處理、濕地系統(tǒng)2、人工處理方法一是活性污泥法即懸浮法；二是生物膜法即固著法。（1）活性污泥工藝法的優(yōu)點(diǎn)活性污泥工藝也有很多種，其中最早采用的是傳統(tǒng)活性污泥法及其各種變形，后來出來現(xiàn)了池形為封閉環(huán)狀的氧化溝工藝，以后還有很多新工藝出現(xiàn)。如AB、AO、A2O、SBR、COC等等。（2）膜法的優(yōu)缺點(diǎn)生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、塔濾和生物接觸氧化等種類。由于生物膜處理受溫度等環(huán)境因素的影響較大，且運(yùn)行控制的靈活性小，城市污水處理廠較少采用。但生物膜 上的微生物濃度高，抵抗有毒物質(zhì)的能力強(qiáng)，現(xiàn)該類工藝被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)污水的處理。五、傳統(tǒng)活性污泥工藝的原理及過程本節(jié)講六個(gè)問題：一是活性污泥系統(tǒng)的組成；二是活性污泥工藝的機(jī)理；三是活性污泥系統(tǒng)的工藝參數(shù)；四是活性污泥質(zhì)量；五是傳統(tǒng)活性污泥工藝的功效及其影響因素。（一）活性污泥系統(tǒng)的組成 活性污泥系統(tǒng)主要由曝氣池、 曝氣系統(tǒng)、二次沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。1、曝氣池曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中的有機(jī)物質(zhì)充分混合接觸，并進(jìn)而將其吸收并分解的場(chǎng)所，它是活性污泥工藝的核心。曝氣池有推流和完全混合二種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。2、曝氣系統(tǒng)曝氣的作用有二個(gè)。曝氣的形式：鼓風(fēng)和機(jī)械曝氣二大類。3、 二次沉淀池（1）二次沉淀池的種類：平流、輻流、豎流（2）作用：三個(gè)（3）污泥在二沉池內(nèi)的4種沉淀形式（4）二沉池應(yīng)注意的問題一是水平?jīng)_刷流速或刮泥機(jī)板行走速度應(yīng)小于20mm/s；二是泥位在1/4之下；三是預(yù)防污泥上?。凰氖遣荒艹?fù)荷運(yùn)行。4、回流污泥系統(tǒng)保證曝氣池有足夠的微生物濃度。5、剩余污泥排放系統(tǒng)剩余污泥的排放是污泥處理廠最重要的操作。（二）、活性污泥工藝的機(jī)理1、微生物在曝氣池內(nèi)存在的形式：在生反池內(nèi)，懸浮著大量肉眼可觀察到的絮狀污泥顆粒，叫做活性污泥絮體或叫菌膠團(tuán)，每個(gè)絮體內(nèi)包著成千上萬個(gè)活性微生物，是一個(gè)豐富多彩的微生物世界。它的大小范圍在20800微米。2、有機(jī)污染物質(zhì)在污水當(dāng)中存在的形式：溶解態(tài)、膠體態(tài)（細(xì)分散和粗分散）、懸浮態(tài)（主要為固體） 3、有機(jī)污染物質(zhì)被去除的基本機(jī)理污水中存在的三種形態(tài)的有機(jī)污染物去除的機(jī)理有所不同：（1）、溶解態(tài)BOD5被去除機(jī)理：攪拌下擴(kuò)散到絮體內(nèi)穿過莢膜到菌膠團(tuán)內(nèi)通過莢膜到質(zhì)新陳代謝生成新的細(xì)胞體和水、CO2等簡(jiǎn)單物質(zhì)后被排出胞外。同時(shí)進(jìn)入了的還有O2、NH3、PO43等等。上述物質(zhì)穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的方式有單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)刃问?。單純擴(kuò)散方式主要靠細(xì)胞內(nèi)外的濃度差推動(dòng)，當(dāng)濃度差較小時(shí)，擴(kuò)散速度很慢。DO就是通過單純擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的，因此要使足夠的DO進(jìn)入細(xì)胞，必須在混合液內(nèi)維持足夠的DO濃度。促進(jìn)擴(kuò)散是細(xì)胞膜上的一些特殊物質(zhì)能“幫助”胞外物質(zhì)進(jìn)入胞內(nèi)，因此速度較快。大部分有機(jī)污染物是以促進(jìn)擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的。主動(dòng)運(yùn)輸是某些細(xì)菌對(duì)其特別需要的一些物質(zhì)強(qiáng)行吸收到體內(nèi)，因而速度非?？臁＞哿拙鷮?duì)磷的吸收就是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?。?）膠體態(tài)污染物質(zhì)被去除機(jī)理吸附、水解、吸收、氧化分解。（3）固體態(tài)有機(jī)物被去除機(jī)理以上在初沉池去掉，這部分約占的5060%），余下部分也要在曝氣內(nèi)去除。（4）有機(jī)污染物被去除的基本流程某一股污水進(jìn)入曝氣池后就與曝氣池及回流到曝氣池的活性污泥進(jìn)行了充分的混合，經(jīng)過的吸附、擴(kuò)散、水解和代謝過程，污水中大部分有機(jī)污染物都被轉(zhuǎn)移到了活性污泥絮體內(nèi)，一部分被合成為新的細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)，一部分被水解成水、二氧化碳。多余的微生物及其尸體被作為剩余污泥排放掉，污水得到了凈化。4、二沉池內(nèi)泥水分離曝氣池流出的混合液中，雖然濾過性BOD5很低,但SS仍很高。這些SS就是生成的絮體，因此須進(jìn)行有效的固液分離。正常的活性污泥具有良好的凝聚、沉降、壓縮性能。在混合液進(jìn)入二沉池的初期，活性污泥絮體之間會(huì)相互凝聚，形成更大的絮體，隨著凝聚過程的進(jìn)行，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)清晰的泥水界面并成層沉降。至此，泥水分離已完成，泥水界面之上為清澈的處理完的污水，BOD5和SS都已降到很低。但在二沉池內(nèi)，應(yīng)將污泥繼續(xù)沉淀，泥水界面繼續(xù)下降，進(jìn)行一定程度的污泥濃縮，以便得到濃度較高的排泥，。二沉池排泥濃度越高，回流污泥的深度也越高，在保持一定量的 回流活性污泥的前提下，可降低回流比。因回流比太大，可縮短污水在曝氣池的實(shí)際停留時(shí)間，降低處理效果。（三）活性污泥系統(tǒng)的工藝參數(shù)；活性污泥工藝是一個(gè)較復(fù)雜的工程化生物系統(tǒng)，它包含著物理、生物、化學(xué)處理。描述這個(gè)系統(tǒng)的工藝參數(shù)很多，核心部分可分為三大類(共26個(gè))。第一類4個(gè)：曝氣池的工藝參數(shù)，主要包括污水在曝氣池內(nèi)水力停留時(shí)間、MLVSS、F/M、DO。第二類8個(gè)：二沉池的工藝參數(shù)，主要包括混合液在二沉池內(nèi)停留時(shí)間、水力表面負(fù)荷、出水堰板溢流負(fù)荷、污泥層深度、固體表面負(fù)荷、SV30、污泥沉降速度、SVI30。第三類14個(gè)：整個(gè)工藝系統(tǒng)的參數(shù)，包括入流水質(zhì)（COD、BOD、SS、TN、TP、PH、有毒有害物質(zhì)濃度）、水量、R、r、RSS、剩余污泥排放量、SRT。以上工藝參數(shù)相互之間聯(lián)系緊密，任一參數(shù)的變化都會(huì)影響到其它參數(shù)。1、入流的水質(zhì)水量測(cè)量必須準(zhǔn)確，這是整個(gè)運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2、回流污泥量與回流比回流量是從二沉池補(bǔ)充到曝氣池的污泥量（QR），QR是活性污泥系統(tǒng)中的一個(gè)重要控制參數(shù)，通過有效調(diào)節(jié)QR，可以改變工藝運(yùn)行狀態(tài)，保證運(yùn)行的正常?；亓鞅仁腔亓魑勰嗔颗c入流水量之比，常用R表示。R=QR/Q計(jì)算回流比與回流量的常規(guī)辦法（泥位、SV30、?；亓骱突旌弦簼舛取⒊两登€）。調(diào)回流比和回流量各自的比例。TOT3、混合液懸浮固體mLss和 回流污泥懸浮固體RSS（1） MLSS：混合液懸浮固體是指混合液中懸浮固體的濃度。mLss可以近似表示曝氣池內(nèi)活性微生物的濃度。這是運(yùn)行管理中的一個(gè)重要控制參數(shù)。MLVSS：是指MLSS中的有機(jī)部分，稱為混合液的揮發(fā)性懸浮固體（2） RSS：是指回流污泥中懸浮固體的濃度，它近似表示回流污泥中的活性微生物濃度。RVSS：回流污泥揮發(fā)性懸浮固體。 4、活性污泥的有機(jī)負(fù)荷F/M(kgBOD5/kgMLVSS.d)F/M是指單位重量的活性污泥，在單位時(shí)間內(nèi)要保證一定的處理效果所能承受的有機(jī)污染物量，單位是kgBOD/kgMLVSS.d。F/M比值代表的是微生物與BOD5之間的一種平衡關(guān)系，直接影響：一是活性污泥增長(zhǎng)速率；二是有機(jī)污染物的去除效率；三是氧的利用率；四是污泥的沉降性能。5、混合液的溶解氧濃度DO傳統(tǒng)活性污泥法一般控制DO大于2mg/L。6、剩余污泥排放量和SRTA、剩余污泥排放是活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行控制中最重要的一項(xiàng)操作。排泥方式有二種。排泥量的計(jì)算方法有：（用MLSS、F/M、SRT、SV30控制排泥）B、SRT是指活性污泥在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)平均停留時(shí)間。SRT=活性污泥系統(tǒng)內(nèi)的總活性污泥量/每天從系統(tǒng)內(nèi)排出的活性污泥量?？刂芐RT的意義：一是選擇微生物的種類。二是決定微生物的年齡大小。老少各自的特點(diǎn)。（7）曝氣池和二沉池的水力停留時(shí)間A、曝氣池的水力停留時(shí)間污水在曝氣池的水力停留時(shí)間Ta與入流污水量及池容的大小有關(guān)系，。對(duì)于一定流量 的污水，必須保證足夠的池容，以便維持污水在曝氣池內(nèi)足夠的停留，否則有可能將沒有處理好的污水排出曝氣池。Ta有二種計(jì)算方法：實(shí)際停留時(shí)間計(jì)算：Ta=Va/Q+QR名義停留時(shí)間計(jì)算：Ta=Va/Q當(dāng)回流比相對(duì)恒定或較小時(shí)，可采用第二種。但當(dāng) 回流比比較大時(shí)，應(yīng)注意用第一種方法核算，檢查污水實(shí)際接受曝氣的時(shí)間是否充足。B、二沉池的水力停留時(shí)間混合液在二沉池內(nèi)的停留時(shí)間Tc也有名義和實(shí)際停留時(shí)間。Tc=Vc/Q ，Ta=Vc/Q+QR。Tc要足夠大，以保證有足夠的時(shí)間進(jìn)行泥水分離及污泥濃縮。傳統(tǒng)活性污泥工藝二沉池名義停留時(shí)間一般在23h之間，實(shí)際停留時(shí)間往往取決于回流比的大小。（8）二沉池的水力表面負(fù)荷、固體表面負(fù)荷和出水堰溢流負(fù)荷A、水力表面負(fù)荷qh（傳統(tǒng)工藝qh一般不超過1.2 m3/m2.h）qh=Q/AC （式中Q為入流污水量；AC為二沉池的表面積。）概念：指單位二沉池面積在單位時(shí)間內(nèi)所能沉降分離的混合液流量。單位一般為：m3/m2.h。它是衡量二沉池固液分離能力的一個(gè)指標(biāo)。對(duì)于一定的活性污泥來說，二沉池的qh越小，固液分離效果越好，出水越清澈。另外，控制qh在多大值還取決于污泥的沉降性能，沉降性能良好的污泥即是qh較大，也能得到較好的泥水分離效果。如果污泥沉降性能惡化，則必須降低qh。B、固體表面負(fù)荷qs（傳統(tǒng)工藝的qs最大不宜150kgmLSS/m2.d）qs=（Q+QY）.MLSS / A 式中：Q和QY分別為入流污水量和回流污泥量；MLSS為混合液污泥濃度；A為二沉池的面積。 概念：指單位二沉池面積在單位時(shí)間內(nèi)所能濃縮的混合液懸浮固體，單位一般為kg /（m2.h）。它是衡量二沉池污泥濃縮能力的一個(gè)指標(biāo)。對(duì)于一定的活性污泥來說，二沉池的qs越小，污泥在二沉池的濃縮效果越好，即二沉池排泥濃度越高。對(duì)于濃縮性能良好的活性污泥，即使二沉池的qs較大，也能得到較高的排泥濃度。反之，如果活性污泥濃縮性能較差，則必須降低二沉池的qs。 C、二沉池出水堰板溢流負(fù)荷和污泥層厚度傳統(tǒng)工藝的二沉池堰板溢流負(fù)荷一般控制在5-10M3/M.h。污泥層厚度一般為0.30.9m。1/4。（四）、活性污泥的質(zhì)量問題高質(zhì)量的活性污泥主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：良好的吸附性、沉降性、濃縮性和較高的生物活性、。具體標(biāo)準(zhǔn)如下七個(gè)（顏色、氣味、SOUR、 SV30 、SVI30、沉降速度、生物相）1、顏色和氣味 正常的活性污泥外觀為黃褐色，可聞到土腥味。微生物分解能力越強(qiáng)，土腥味越濃。具備以上特點(diǎn)的不一定正常，但不具備的肯定是不正常的。 2、SOUR（傳統(tǒng)工藝SOUR一般為8-20mg02/gmLVSS.h）SOUR是指單位重量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所能消耗的溶解氧量。SOUR有時(shí)也被稱為活性污泥的呼吸速率或消化速率。SOUR在運(yùn)行管理中的意義：第一，F(xiàn)/M較高或SRT較小時(shí)，其SOUR值較大。第二，SOUR在運(yùn)行管理中的重要作用在于指示入流污水是否有太多難降解的物質(zhì)，以及活性污泥是否中毒。SOUR測(cè)定時(shí)注意事項(xiàng)：應(yīng)注意保持測(cè)定時(shí)活性污泥的溫度。溫度對(duì)SOUR值影響很大，不同溫度下測(cè)得的SOUR是沒有可比性的，也就不能利用SOUR值的變化有效地指示活性污泥的生物活性。一般應(yīng)在200C時(shí)測(cè)SOUR值。3、污泥沉降比SV30SV30是指曝氣池的混合液在100mL的量筒內(nèi)靜置30min后，沉降污泥與混合液的體積之比。SV30是衡量活性污泥沉降性能和濃縮性能的一個(gè)指標(biāo)，對(duì)于某一濃度的活性污泥，SV30越小，說明其沉降性能和濃縮性能越好。SV30在運(yùn)行管理中的意義：實(shí)際上，正常的活性污泥在沉降30min以后，一般都能達(dá)到最終沉降狀態(tài)，在以后12h內(nèi)，泥水界面不再下降。因此，兩種沉降速度及沉降性能差別很大的活性污泥會(huì)有相同的SV30值，但兩種濃縮性能不同的污泥肯定不會(huì)有相同的SV30值。有的處理廠采用5min沉降比作為污泥的沉降性能指標(biāo)，因?yàn)槌两敌阅懿煌腟V5值相差很大，因此可以認(rèn)為SV5是活性污泥的一個(gè)沉降指標(biāo)，而SV30主要是一個(gè)濃縮性能指標(biāo)。4、污泥的體積指數(shù)SVI30和密度指數(shù)SDI30 SVI30是指曝氣池混合液在1000mL的量筒中靜置30min以后，1g活性污泥懸浮固體所占的體積，單位為mL/g。SVI30 = 10000.SV30/MLSSSDI30是指曝氣池混合液在1000mL的量筒中靜置30min以后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥懸浮固體的量，單位為g/mL。SDI30=MLSS/（100. SV30）=100/ SVI30SVI30和SDI30在運(yùn)行管理中的意義：SV30與污泥濃度有關(guān)，沉降及濃縮性能相同的污泥，當(dāng)MLSS較大時(shí)，SV30值也大，當(dāng)曝氣池混合液MLSS變化時(shí)，SV30值就無法與歷史數(shù)據(jù)比較。 污泥指數(shù)SVI30或SDI30雖然從道理上看與MLSS無關(guān)，但實(shí)際測(cè)定仍受MLSS的影響，所以有的處理廠采用稀釋污泥指數(shù)做為測(cè)定指標(biāo)，用DSVI或DSDI表示。DSVI是指將污泥稀釋至1500mg/L測(cè)得的SVI值。DSVI不再受MLSS大小的影響，不同濃度的污泥只要性能一樣，DSVI則相等，這樣能夠較客觀地反映污泥性能。DSVI一般較SVI小。 另外，測(cè)量SV30或SSVI30的目的是反映污泥在二沉池內(nèi)的沉降濃縮狀況。而用100 mL或1000 mL的量筒測(cè)SV30或 SVI30至少有兩點(diǎn)與二沉池內(nèi)的狀況不同：一是邊壁效應(yīng)，由于量筒直徑太小，筒壁會(huì)對(duì)污泥的沉降有阻礙；二是二沉池內(nèi)有吸泥機(jī)在不斷地回轉(zhuǎn)，對(duì)污泥沉降有利。為使量筒試驗(yàn)更逼近二沉池的沉降狀況，使測(cè)得的SV30或SVI30更準(zhǔn)確地指導(dǎo)運(yùn)行管理，有的處理廠采用攪拌污泥指數(shù)，用SSVI表示。SSVI是指在量筒內(nèi)設(shè)置低速攪拌裝置攪拌污泥狀態(tài)下，測(cè)得的SVI30值。攪拌速度一般采用5