第五章 活性污泥法(1)
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最新2活性污泥法(一)09课件PPT
2.1 基本原理和分类
活性污泥的性质及性能
生化性能
活性污泥的含水率： 99.299.8% 固体物质的组成：
1）有机物75—85%活细胞（Ma） 2）微生物内源代谢的残留物（Me） 3）吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi） 4）无机物质（Mii）
—Department
of
Environmental
2.1 基本原理和分类
基本原理
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理 有机废水的一类好氧生物处理方法 这种生物絮体叫做活性污泥
它由好氧生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物 ）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废 水中有机污染物（也有些可部分利用无机物）的能力
—Department of Environmental Science and Engineering—
B、其它微生物
后 生 动 物 —— （ 主 要 指 轮 虫 ） 在活性污泥系统中是不经常出 现的，仅在处理水质优异的完 全氧化型的活性污泥系统，如 延时曝气活性污泥系统中出现， 因此轮虫出现是水质非常稳定 的标志
—Department of Environmental Science and Engineering—
原生动物在活性污泥反应过程中数量和种类的增长与替变的关系
残留食物量
豆形虫、肾形虫、草履虫
钟虫、等枝虫、独缩虫
变形虫 返回污泥指标部分
—Department of Environmental Science and Engineering—
2.1 基本原理和分类
活性污泥的性质及性能
生化性能
活性污泥中的微生物
—Department of Environmental Science and Engineering—
5活性污泥法概述
对数期：当废水中有机物浓度高，且培养条件适宜，则活性 污泥可能处于对数生长期，其絮凝性较差，呈分散状态，镜 检能看到较多的游离细菌，混合液沉淀后其上层液混浊，用 滤纸过滤时，滤速很慢。
静止期：当废水中有机物浓度较低，污泥浓度较高时，污泥 则有可能处于静止期。其絮凝性好，混合液沉淀后上层液清 澈，用滤纸过滤时滤速快。处理效果好的活性污泥法构筑物 中，污泥处于静止期。
水处理工程
第五讲活性污泥法
Activated Sludge Process Suspended Growth Biological Treatment Process
发展历史
1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现活性污泥的 降解特性 1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂 我国第一座活性污泥污水处理厂建于上海
取原污泥于V（L）于量筒中，设浓度为X，经 30min沉淀后，容积为V’，污泥浓度为Xr，则有： VX=V’Xr，所以：
Xr
V V'
X
X SV
10 6 SVI
微生物的生长生长曲线
停滞期：活性污泥被接种到与原来生长条件不同的废水中， 或污水处理厂因故中断运行后再运行，污泥需经过若干时间 才能适应新的废水，或从衰老状态恢复到正常状态。
吸附阶段
• 由于活性污泥具有巨大的表面积， (介于2000—10000m2／mL混 合液),污水中的有机物转移到活性污泥上去
• 吸附阶段很短，一般在15～45min左右
稳定阶段（微生物的代谢）
活性污泥处理系统运行中的异常情况
污泥膨胀
• 丝状菌膨胀 • 非丝状菌膨胀
污泥解体 污泥腐化 污泥上浮 泡沫问题
pH值
• 活性污泥法处理废水，曝气池的混合液的pH宜为6.5～8.5 ，当 废水pH变化较大时，应设置调节池 。
静止期：当废水中有机物浓度较低，污泥浓度较高时，污泥 则有可能处于静止期。其絮凝性好，混合液沉淀后上层液清 澈，用滤纸过滤时滤速快。处理效果好的活性污泥法构筑物 中，污泥处于静止期。
水处理工程
第五讲活性污泥法
Activated Sludge Process Suspended Growth Biological Treatment Process
发展历史
1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现活性污泥的 降解特性 1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂 我国第一座活性污泥污水处理厂建于上海
取原污泥于V（L）于量筒中，设浓度为X，经 30min沉淀后，容积为V’，污泥浓度为Xr，则有： VX=V’Xr，所以：
Xr
V V'
X
X SV
10 6 SVI
微生物的生长生长曲线
停滞期：活性污泥被接种到与原来生长条件不同的废水中， 或污水处理厂因故中断运行后再运行，污泥需经过若干时间 才能适应新的废水，或从衰老状态恢复到正常状态。
吸附阶段
• 由于活性污泥具有巨大的表面积， (介于2000—10000m2／mL混 合液),污水中的有机物转移到活性污泥上去
• 吸附阶段很短，一般在15～45min左右
稳定阶段（微生物的代谢）
活性污泥处理系统运行中的异常情况
污泥膨胀
• 丝状菌膨胀 • 非丝状菌膨胀
污泥解体 污泥腐化 污泥上浮 泡沫问题
pH值
• 活性污泥法处理废水，曝气池的混合液的pH宜为6.5～8.5 ，当 废水pH变化较大时，应设置调节池 。
5第五章 污水的生物处理(一)—活性污泥法-文档资料
对其生长的影响会很大，因此，在必要时应考虑补充。
2、好氧生物处理 在充分供氧的条件下，利用好氧微生物的生命活动过 程，将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物的处理方法，
在工程上称为废水的好氧生物处理。
好氧生物处理时，有机物的转化过程如图所示。
有机物的好氧分解图示
3、废水的厌氧生物处理
在断绝供氧的条件下，利用厌氧微生物的生命活动 过程，使废水中的有机物转化成较简单的有机物和无机 物的处理过程，在工程上称为废水的厌氧生物处理。
• 2.活性污泥法来源
•
3、基本流程
（1）曝气池：微生物降解有机物的反应场所
（2）二沉池：泥水分离
（3）污泥回流：确保曝气池内生物量稳定 （4）曝气：为微生物提供溶解氧，同时起到搅拌 混合的作用。
活性污泥的形态，性质，与评价指标
1.形态 2.组成 多为黄褐色絮体，含水率超过99％ 四部分组成
（1）Ma—活性污泥微生物； （2）Me—活性污泥代谢产物；
淀污 静置30min后，1g干污泥所占的容积（ml/g）
混 合 液 经 3 0 m i n 静 沉 后 的 污 泥 容 积 S V I 这 些 污 泥 的 干 重
SV % 10 ( ml /l ) ( ml /g 干污泥 ) Mlss ( g /l )
② 减速期 F/M减小，有机物量成为增殖的限制因素，微生物 增殖速率和有机物降解速率下降，污泥沉降性好，出 水效果好。 ③ 衰减期
F/M最小，(内源呼吸期)微生物活动能力低，絮凝
体，沉降性好，此时污泥量出现下降，出水水质较好。
4.3 活性污泥的运行方式
在活性污泥法工程领域，应用着多种各具特色的运 行方式。主要有以下几种： ① 推流式活性污泥法； ② 完全混合活性污泥法； ③ 阶段曝气活性污泥法； ④ 吸附—再生活性污泥法； ⑤ 延时曝气活性污泥法； ⑥ 高负荷活性污泥法； ⑦ 纯氧曝气活性污泥法； ⑧ 浅层低压曝气活性污泥法； ⑨ 深水曝气活性污泥法；
活性污泥法PDF
3．活性污泥法特征 1）曝气池是一个生物化学反应器 2）曝气池内混合是一个三相混合系统：液相-固相-气相 3）传质过程：气相中 O2→液相中DO→进入微生物体内 （固相）液相中的有机物→被微生物（固相）所吸收降 解→降解产物返回空气相（CO2）和液相（H2O） 4）物质转化过程：有机物降解→活性污泥增长 5）污泥回流的目的是使曝气池内保持足够数量的活性污 泥。污泥回流后，净增值的细胞物质将作为剩余污泥 排入污泥处理系统。
四、活性污泥法的分类
按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合 方式，活性污泥法可分为推流式和完全混合式两大类。 推流式是废水从一端进入，另一端流出。随着水流的 过程，废物降解，微生物增长，F/M沿程变化，系统处于生 长曲线某一段上工作。 完全混合式是废水进入曝气池后，在搅拌下与池内活 性污泥混合液混合，从而使污泥与废水得到充分混合，池 内各点水质均匀、F/M一定。系统处于生长曲线某一点上工 作。
O2 a ' Lr Vx b'Vx
6、污泥负荷对营养比要求的影响
采用不同污泥负荷时，微生物处于不同生长阶段。在 低负荷时，污泥自身氧化程度较大，在有机体氧化过程中 释出氮、磷成分，所以氮、磷的需要量减小，如在延时曝 气法中，BOD:N:P=100:1:0.2时即可使微生物正常生长。而 在一般负荷下，则要求BOD:N:P=100:5:1。
Vx c QW x Q QW xe
Vx c QW xR Q QW xe
由以上可知，通过控制从系统中排出的污泥 量，即可控制细胞平均停留时间。
细胞平均停留时间θc与污泥负荷的关系
系统微生物 ：累积=进入-流出+净增长
V dx ds Qx 0 QW x Q QW x e V Y kd x dt dt
矿山污染治理技术-第5章 废水的生物化学处理-活性污泥法
污泥负荷过高，则应采取减少进水流量，减少排泥等措 施降低污泥负荷运行
2、活性污泥的性能指标
MLSS---混合液悬浮固体浓度，也称 污泥浓度 表示单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量
工程上作为评价活性污泥量的指标
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 一般生活污水处理厂
MLVSS---混合液挥发性曝悬气浮池固混体合浓液度 表示混合M液LV悬SS浮/ 固ML体SS中0有.7机~0物.8的质量 不包括污泥中的无机物质
F/M值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。
实际上，F/M值就是以BOD5表示的进水污泥负荷，即：
F M LsBOD5 Q Bi V X v (kgBOD5 kgVSS d )
减速增长期
• F/M值下降到一定水平后，有机物的浓度成为微生物增殖的 控制因素；
• 微生物的增殖速率与残存的有机物呈正比，为一级反应；
剩余污泥： 1）去除有机物的途径之一；
2）维持系统的稳定运行
供氧系统：为微生物提供溶解氧
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； 活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，
维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；
进水中不含有对微生物有毒有害的物质
生物相与活性污泥形状
若同时观察到大量的游离细菌的生物相时，则是由污 泥负荷过高引起的
污水中的营养物质丰富，促使游离细菌生长很好，絮凝
的菌胶团细菌趋于解絮成单个游离菌，以增大同周围环 境的表面，同样使污泥结构松散，絮粒变小
此外，由于污泥絮粒的解絮或变小容易被微型生物吞噬， 使得微型生物因食物充足而大量繁殖。
2、活性污泥的性能指标
MLSS---混合液悬浮固体浓度，也称 污泥浓度 表示单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量
工程上作为评价活性污泥量的指标
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 一般生活污水处理厂
MLVSS---混合液挥发性曝悬气浮池固混体合浓液度 表示混合M液LV悬SS浮/ 固ML体SS中0有.7机~0物.8的质量 不包括污泥中的无机物质
F/M值是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。
实际上，F/M值就是以BOD5表示的进水污泥负荷，即：
F M LsBOD5 Q Bi V X v (kgBOD5 kgVSS d )
减速增长期
• F/M值下降到一定水平后，有机物的浓度成为微生物增殖的 控制因素；
• 微生物的增殖速率与残存的有机物呈正比，为一级反应；
剩余污泥： 1）去除有机物的途径之一；
2）维持系统的稳定运行
供氧系统：为微生物提供溶解氧
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； 活性污泥连续回流，剩余污泥及时排放，
维持曝气池内稳定的活性污泥浓度；
进水中不含有对微生物有毒有害的物质
生物相与活性污泥形状
若同时观察到大量的游离细菌的生物相时，则是由污 泥负荷过高引起的
污水中的营养物质丰富，促使游离细菌生长很好，絮凝
的菌胶团细菌趋于解絮成单个游离菌，以增大同周围环 境的表面，同样使污泥结构松散，絮粒变小
此外，由于污泥絮粒的解絮或变小容易被微型生物吞噬， 使得微型生物因食物充足而大量繁殖。
活性污泥法PPT参考课件
3、活性污泥中的微生物：
A．细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌 属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等
特征： 1）绝大多数是好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3）具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟； 4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能。
污泥龄c(d)
MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l)
回流比 (%) 曝气时间HRT (h) BOD5去除率 (%)
1)普通活性污泥法； 2)阶段曝气活性污泥法； 3)吸附—再生活性污泥法； 4)延时曝气活性污泥法； 5)完全混合活性污泥法
34
1. 普通活性污泥法
普通活性污泥法的水流为推流式，池内均匀曝气。活性污泥经历了吸附与 代谢两个完整阶段。
普通活性污泥法工艺的污泥负荷约为0.2-0.4kg BOD / kg MLVSS ∙d,混合液 悬浮固体浓度 1500-3000 mg/L, 活性污泥回流比为10 % -30%，去除每公斤 BOD需空气44m3-62m3。
对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85
15
4、活性污泥的性能指标： （3）污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）
定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污 泥与原混合液的体积比，一般以%表示；
功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能， 可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；
功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多； 其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；
正常范围： 50150 ml/g（处理城市污水时）
A．细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌 属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等
特征： 1）绝大多数是好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3）具有很高的增殖速率，其世代时间仅为2030分钟； 4）动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能。
污泥龄c(d)
MLSS (mg/l) MLVSS (mg/l)
回流比 (%) 曝气时间HRT (h) BOD5去除率 (%)
1)普通活性污泥法； 2)阶段曝气活性污泥法； 3)吸附—再生活性污泥法； 4)延时曝气活性污泥法； 5)完全混合活性污泥法
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1. 普通活性污泥法
普通活性污泥法的水流为推流式，池内均匀曝气。活性污泥经历了吸附与 代谢两个完整阶段。
普通活性污泥法工艺的污泥负荷约为0.2-0.4kg BOD / kg MLVSS ∙d,混合液 悬浮固体浓度 1500-3000 mg/L, 活性污泥回流比为10 % -30%，去除每公斤 BOD需空气44m3-62m3。
对于处理城市污水的活性污泥系统，一般为0.75~0.85
15
4、活性污泥的性能指标： （3）污泥沉降比（SV） （Sludge Volume）
定义：将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污 泥与原混合液的体积比，一般以%表示；
功能：能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能， 可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；
功能：能更准确地评价污泥的凝聚性能和沉降性能， 其值过低，说明泥粒小，密实，无机成分多； 其值过高，说明其沉降性能不好，将要或已经发生膨胀；
正常范围： 50150 ml/g（处理城市污水时）
活性污泥法
有机物负荷 容积负荷 曝气池单位容积， ②BOD容积负荷 容积负荷(Lv)，是指曝气池单位容积，在单 ，是指曝气池单位容积 位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机 污染物量。用公式表示为： 污染物量。用公式表示为： Lv ＝QS0/V； /V； Lv—BOD容积负荷，kgBOD5／(m3·d)； 容积负荷 容积负荷， ／ ； Q一处理污水量，m3／d； 一处理污水量， 一处理污水量 ； S0一反应池进水 一反应池进水BOD浓度，mg／L， 浓度， ／ ， 浓度 V一反应池容积，m3。 一反应池容积， 一反应池容积
(1) 生物固体停留时间(SRT)(又称污泥泥龄) 活性污泥在反应池、二次沉淀池和回流污泥系统 内的停留时间称为生物固体停流时间。可用下式表 示： SRT=系统内活性污泥量（kg）/每天从系统排出 的活性污泥量（kg/d）
(2)有机物负荷 有机物负荷 污泥负荷(Ls)，是指单位重量的活性污泥， ①BOD污泥负荷 污泥负荷 ，是指单位重量的活性污泥， 在单位时间内要保证一定的处理效果所能承受的 有机污染物量。用公式表示为： 有机污染物量。用公式表示为： Ls＝QS0/XV； ； ＝ Ls--BOD污泥负荷，kgBOD5／(kgMLSS·d)； 污泥负荷， 污泥负荷 ； Q一处理污水量，m3／d； 一处理污水量， 一处理污水量 ； S0一反应池进水 一反应池进水BOD5浓度，mg／L， 浓度， ／ ， X一混合液悬浮固体浓度 一混合液悬浮固体浓度(MLSS)，mg／L· 一混合液悬浮固体浓度 ， ／ V一反应池容积，m3。 一反应池容积， 一反应池容积
图4-2 主 要 生 物 举 例
(三)活性污泥法对进水水质的要求
活性污泥法对进水水质的要求主要有以下几项： ①营养源 ②pH ③水温 ④进水浓度 ⑤水量、水质变化 ⑥其他： 悬浮物质、油脂类及油分、溶解盐类、重金属类。
《活性污泥法基本原》ppt课件
• 1、混合液悬浮固体浓度 〔MLSS〕 又称混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混
合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，以MLSS表示， 单位： mg/l 或g/l 。
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮 固体，以MLVSS表示，单位： mg/l 或g/l 。 MLVSS =Ma+Me+Mi f MLVSS Xv 对于城市生活污水：f 0.75
吸附过程进展的较快，可以在30min内完成， BOD去除率可达70％。吸附速度的决定条件:① 微 生物的活性程度；② 反响器内水力扩散程度与水 动力学的规律。
一般，处于饥饿状态的内源呼吸期的微 生物吸附活性最强。
被吸附在微生物外表的有机物，在经过数 小时的曝气后，才可以相继被摄入其体内，因此， 初期吸附去除的有机物数量是有一定限度的。
Mii——由原污水挟入的无机物质 。
4. 活性污泥的性质
• 颜色：黄褐色〔茶褐色〕 • 状态：似矾花絮绒颗粒 • 味道：土腥味 • 相对密度
曝气池混合液：1.002～1.003 回流污泥：1.004～1.006 • 粒经：0.02～0.2mm
• 比外表积：20～100cm2/mL
• 5. 活性污泥法根本流程
数〔SVI〕，其值按下试计算：
SVI=70～100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值过低，活性污泥颗粒细小，无机物含量高， 缺乏活性。 SVI值过高，沉淀性能不好，可能产生污泥膨胀。 正常情况下，城市污水SVI值在50～150之间。
〔2〕污泥密度指数〔SDI〕 曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污
2. 微生物代谢
大分 胞 小 外 子 酶 分 透 （ 小 膜 子 水 分 酶 解 透 透 催 酶 膜 子 化 ） 酶 过 作 透 催 用 细 化 过 作 胞 内 用 细 壁 胞 内 进 壁 各 入 种 进 进 内 细 酶 入 行 胞
合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，以MLSS表示， 单位： mg/l 或g/l 。
MLSS=Ma+Me+Mi+Mii 混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮 固体，以MLVSS表示，单位： mg/l 或g/l 。 MLVSS =Ma+Me+Mi f MLVSS Xv 对于城市生活污水：f 0.75
吸附过程进展的较快，可以在30min内完成， BOD去除率可达70％。吸附速度的决定条件:① 微 生物的活性程度；② 反响器内水力扩散程度与水 动力学的规律。
一般，处于饥饿状态的内源呼吸期的微 生物吸附活性最强。
被吸附在微生物外表的有机物，在经过数 小时的曝气后，才可以相继被摄入其体内，因此， 初期吸附去除的有机物数量是有一定限度的。
Mii——由原污水挟入的无机物质 。
4. 活性污泥的性质
• 颜色：黄褐色〔茶褐色〕 • 状态：似矾花絮绒颗粒 • 味道：土腥味 • 相对密度
曝气池混合液：1.002～1.003 回流污泥：1.004～1.006 • 粒经：0.02～0.2mm
• 比外表积：20～100cm2/mL
• 5. 活性污泥法根本流程
数〔SVI〕，其值按下试计算：
SVI=70～100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值过低，活性污泥颗粒细小，无机物含量高， 缺乏活性。 SVI值过高，沉淀性能不好，可能产生污泥膨胀。 正常情况下，城市污水SVI值在50～150之间。
〔2〕污泥密度指数〔SDI〕 曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污
2. 微生物代谢
大分 胞 小 外 子 酶 分 透 （ 小 膜 子 水 分 酶 解 透 透 催 酶 膜 子 化 ） 酶 过 作 透 催 用 细 化 过 作 胞 内 用 细 壁 胞 内 进 壁 各 入 种 进 进 内 细 酶 入 行 胞
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（5）有毒物质
2．活性污泥的运行参数
(一)生物量指标
评价活性污泥的工作状态，除了根据其中微生物种类、数量来判断外， 还主要根据以下参数来分析控制活性污泥的处理过程。 （1）混合液悬浮固体（MLSS，Mixed Liquor Suspended Solids）
MLSS为1L曝气池混合液中所含悬浮固体的干重，单位为g/L或mg/L， 一般活性污泥的MLSS控制在2g/L～4g/L。
营养物比例的某些研究结果 研究者 BOD:N:P Sawyer 100:4.3:1 Simpson 90:5.3:1 Mckinney 80:5.0:1 Eekenfelder 100:5.0:1
（2）溶解氧
活性污泥法是好氧生物处理技术。但对溶解氧的要求并不严格， 只要细菌能获得所需的溶解氧进行代谢，其代谢速率基本不受溶解 氧浓度的影响。如果溶解氧浓度过低，就会影响代谢活动，使净化 能力下降，还易于形成丝状菌占优，产生污泥膨胀现象。一般曝气 池内的溶解氧应保持在2mg/L以上。
5-2 活性污泥净化反应影响因素
1．活性污泥净化反应影响因素
2、 活性污泥法的工作参数
5-2 活性污泥净化反应影响因素
1．活性污泥净化反应影响因素 （1）营养物质
活性污泥微生物的近似化学式为C5H7O2N，考虑磷 的细胞分子式：C60H87O23N12P, 原生动物的近似化学式为 C7H14O3N。可按菌体的主要成分比例供给营养。
（2）污泥容积系数（SVI）
SVI又称污泥指数，指曝气池混合液经30min静 置沉降后污泥的体积与干重之比。
SV
SVI＝ MLSS(g/mL)
(mL/g)
习惯上只称数字 不带单位
它反映活性污泥的凝聚性和沉降性，一般SVI控 制在70～100之间为好。 SVI 过低，沉降性能虽好， 污泥活性差；SVI 过高，表明污泥已发生膨胀。
活性污泥法的基本流程
经预处理后的 污水
曝气池 二沉池 清水
空气
回流污泥 剩余污泥
活性污泥法的基本流程系统
活性污泥反应器——曝气池
核心
二次沉淀池
污泥回流系统
固液分离
补充微生物，接种 充氧、搅拌
曝气与空气扩散系统
2. 活性污泥的形态与活性污泥微生物
（1）活性污泥的性状特征
正常工作的活性污泥一般呈黄褐色絮状颗粒。 有机物占75%-85%，主要为微生物， 无机物占15-25% 供氧不足或出现厌氧状态时呈黑色，供氧过多营养不足时呈 灰白色。
（2）微生物代谢：微生物对有机物的氧化分解或代谢过程
内源呼吸
微生物对有机物的分解代谢与合成代谢及其产物的模式图
可降解 有机物
Байду номын сангаас
氧化 1/3 2/3 合成
无机物＋能量 80％
新细胞物质 20％ 内源代谢 残留物质 无机物＋能量
微生物三项代谢活动之间的数量关系（麦金尼提出）
（3）凝聚沉淀 二沉池内的泥水分离
10 6 SVI
V—— 曝气池容积m3 Q ——废水流量 m3/d Xr——排放污泥浓度kg/ m3
X ——曝气池的MLSS浓度 kg/m3 Qw ——污泥排出量 m3/d Xe ——净化水的污泥浓度kg/ m3
（Xr）max——最大排放污泥浓度mg/ L
污泥龄值高，意味着F/M低、池容积大，效率低。但由于必须考虑细 菌世代时间、排放污泥量和出水质量，θc也不能过小。一般θc为3-10天， 为较好的除去可溶性有机物应采用较小的θc ，为使污泥有较好的沉降性应 采用中等大小的θc ，为减少污泥排放量应采用较长的θc 。
（三）污泥龄（sludge age）
水力停留时间（HRT）
曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的（剩余）污泥量之比。 又称微生物/或细胞/或生物固体平均停留时间（SRT） ，单位: d θc = V· X (Q-Qw)Xe + Qw · r X ≈ V· X Qw · r X
( X r ) max
（3）pH值
适宜pH值为6.5-8.5之间。当pH降到4.5以下，原生动物消失， 真菌优势，易产生污泥膨胀。pH超过8.5以后微生物代谢速率下降。 微生物代谢活动可调节改变环境的pH值。对于pH值过大或过 小的废水应作适当的预处理。
（4）水温
好氧处理的适宜温度为15 ℃-35℃。温度过高和过低时都可对 污泥活性产生不利影响、BOD去除率降低。另外应避免温度的突 然大幅度变化。一般应控制在±2 ℃以内。
适应期 是微生物的细胞内各 种酶系统对环境的适应过程。
量 对数增长期
减速增殖期 内源呼吸期
对数增殖期 微生物不受基质限 S(BOD) 制，细菌趋于以最大表面积的游离 （污泥） 单体的形式存在于高浓度有机物废 c d 氧的利用速度 水中，污泥沉降性不好，不易分离， 导致出水水质不好。常见于高有机 b 负荷处理。 F a 2.2 X0 M 时间 减速增殖期（稳定期） 污泥 0 活性污泥增长曲线及其和有机污染物（BOD） 凝聚沉降性能好。 降解、氧利用速度的关系（有机污染物一次投加） F 0.1 2.2 M
（二）沉降性指标
（1）污泥沉降比（SV）
SV是指一定量的混合液静置30min 以后，沉降的污泥体积与原混合液体积 之比，以百分数表示。正常的污泥在静 置30分钟后，可接近最大密度，所以SV 反映了曝气池正常运行的污泥量。 控制剩余污泥的排放量 及时反映污泥膨胀等异常现象
SV易测且便于说明问题，是评价活 性污泥特征的重要指标。一般城市污水 的SV值在15%～30%左右。 SV应用1000mL或100mL量筒测定。
（3）活性污泥生长曲线
内源呼吸阶段，微生物开 始代谢菌胶团多糖体或自身 原生质，处于饥饿状态，污 泥较松散。
量 对数增长期 S(BOD) （污泥） c b d 氧的利用速度
减速增殖期 内源呼吸期
F 0.1 M
活性污泥法废水处理， 主要运行于减速增殖期。为 了保证高稳定的出水，可适 当进行内源呼吸阶段运行。
粒径： 较大比表面积： 含水率较高： 比重： 固体物质： 0.02-0.2mm 20-100cm2/mL ＞99% 1.002-1.006(一般随含水率变化) ＜1%
活性污泥的物质组成
具有代谢功能活性的微生物群体（Ma） 微生物内源代谢和自身氧化的残留物Me（也属于难降解有机 由原污水挟入的难降解有机物Mi 由污水挟入的无机物Mii
吸附阶段
生活污水处理中活性污 泥在10-30分钟内可因吸附作 用除去85％-90％的BOD; 废 污水与活性污泥混和曝气后BOD5值的变化情况 水中的金属离子，有大约30 ％-90％能被活性污泥通过吸 附除去。
（2）微生物代谢：微生物对有机物的氧化分解或代谢过程 1〉氧化分解
C x H y O z (x y z y )O 2 酶 xCO 2 H 2 O H 4 2 2
QS a F Ns M XV
F——
区别
Q(Sa -S e ) QS r N rs XV XV
指BOD 、COD（有机物或营养物）Sa——进水BOD，mg/L M—— 污泥，一般以MLVSS表示 Se——出水BOD，mg/L Q——污水流量，m3/d X ——MLSS，mg/L V——曝气池容积，m3 Sr——去除BOD，mg/L Ns——BOD-污泥负荷 Nrs——BOD-污泥去除负荷
物）
（2）活性污泥微生物及其作用
活性污泥的微生物有细菌、霉菌、真菌、原生动物和后 生动物等组成。细菌是活性污泥中最重要的成员，除一般的 球菌、杆菌、螺旋菌外，还有许多比较高级的丝状细菌。 活性污泥中的细菌以异养型的原核微生物——细菌为主。 正常成熟的活性污泥上的细菌数量大致介于107~108个/mL 在活性污泥处理系统中，有大量的原生动物和微型动物， 它们以游离的细菌和有机微粒作为食物，因此可以起到提高 出水水质的作用。原生动物和微型动物还可作为指示生物来 推测废水处理的效果和系统运行是否正常。如果活性污泥系 统运转不正常，出水水质差，则原生动物以游泳型的纤毛类 为主，如草履虫（Paramecium）。如果运转正常，出水良好， 原生动物则以固着的纤毛类为主，例如钟虫、累枝虫 （Epistylis）等，并有后生动物出现，如轮虫、甲壳虫和线虫。
草履虫 パラメシウム（ゾウリムシ）
污泥性状不好时出现的一种原生动物
ボルティケラ 钟虫 污泥状态良好时常见到的一种原生动物
原生动物 称之为活性污泥系统中的 指示性生物。
活性污泥法水处理过程微生物的增殖与变迁
（3）活性污泥生长曲线
活性污泥是高度富集的有机体，只有将其分离处理才能达到净化目的。 活性污泥生长曲线与纯细菌生长曲线相似。比值F/M是重要参数。
（四）BOD—污泥负荷与BOD—容积负荷 （2）BOD—容积负荷率（Nv） 指单位曝气池容积，在单位时间内能够接受，并 将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD），kg （BOD）/m3· d。
QS a Nv V
则
Nv N s X
污泥容积系数（SVI）与污泥负荷的相关关系
污泥负荷过低时，可因 两种情况引起SVI升高：其 一是营养物不足时，比表面 积大的丝状菌生长快、占主 要优势，造成SVI升高；其 二是形成菌胶团的细胞外多 糖基质被细菌作为营养消耗， 絮粒小，SVI升高。 污泥负荷过高时，微生 物营养非常丰富，游离菌生 长有利，菌胶团细菌趋于解 絮成单体游离菌，以增加比 表面，也会使SVI升高。 避免BOD污泥负荷介于 0.5-1.5kg/(kgMLSS∙d)
1. 活性污泥法的基本概念与流程
活性污泥法是利用某些微生物在生长繁殖过程中形 成表面积较大的菌胶团，大量絮凝和吸附废水中的污染 物，并将这些物质摄入细胞体内，在有氧条件下，将这 些物质同化为菌体本身的组分，或将这些物质氧化为二 氧化碳、水等物质。这种具有活性的微生物菌胶团或絮 状污泥颗粒的微生物群体即称为活性污泥。以活性污泥 为主体的污水生物处理技术就叫活性污泥法。