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第十二章
活性污泥法
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§ 概述
活性污泥工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，是一种好氧悬浮生长过程。
优点：工艺灵活、可靠、容易控制、出水质量高，除了有机污染物以外，还可以去除部分悬浮固体以及N、P。对抗短时有机负荷和水利负荷的能力也比较强。
缺点：工艺运行相对复杂，需要有资格和有经验的人员运行维护，投资和运行费用尽管合理，但仍然比较大。一种活性污泥系统的成功运行需要充分的资金、人力资源来保证。
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其实，活性污泥并不是传统意义上的泥，在显微镜下，褐色的絮状活性污泥中，有大量的细菌、真菌、藻类、原生、后生动物等微生物存在，组成了一个特殊的生态系统。正是这个特殊的生态系统将水中的有机污染物转化为细胞物质或者氧化为低能量的化合物。
1 基本概念
1912年英国克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现长时间曝气会产生污泥，同时水质明显改善。继而，阿尔敦（Arden）和络开特（Lockett）发现了正是这些污泥对水质改善有着关键作用，所以把 这些污泥称为Activated Sludge(活性污泥)。
1916年第一个活性污泥法污水处理厂建成。
活性污泥（Activated Sludge）：
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细菌最基本的形态
螺旋状
球状
杆状
原生动物
肉足类：可以任意改变形状
鞭毛类：有一根或多根鞭毛
纤毛类：分为自由游泳型和固着型
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线虫
轮虫
水处理系统中的后生动物
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2 活性污泥的性状
活性污泥通常为黄褐色（有时为铁红色），絮绒状颗粒，-2mm ，%-%，密度因含水率不同而不同，- g/cm3范围内，比表面积大，大约20-100 cm2/mL。
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3 活性污泥系统的指标
1）污泥浓度指标：
MLSS
（混合液悬浮固体浓度），或混合液污泥浓度。
单位，mg/L或kg/m3，表示活性污泥在曝气池
混合液中的浓度。MLSS=Ma+Me+Mi+Mii
MLVSS
混合液挥发性悬浮固体浓度，表示有机悬浮固体的浓度，mg/L或kg/m3。MLVSS=Ma+Me+Mi
一般，MLVSS/MLSS的值比较稳定，-。对于不同废水，该值不同。
活性污泥由四部分物质组成：
具有活性的微生物群体(Ma)；微生物自身氧化的残留物质(Me)；原污水挟入的不能被微生物降解或暂时没有降解的有机物质(Mi)；原污水挟入的无机物质(Mii)。
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2）污泥沉降性能指标：
SV
污泥沉降比，又称30min沉淀率
在曝气池中取出100ml混合液于量筒中，静置30min后，测量污泥沉淀体积与原混合液体积的比值，一般用%表示。对于大部分城市污水处理厂的活性污泥，该值在20%-30%之间。
SV值测定方法简单快捷，能相对地反映出污泥浓度、污泥凝聚、沉降性能等，可用于控制排泥量和及时发现初期的污泥膨胀。
SVI
污泥体积指数
指曝气池出口处的混合液经过30min静置沉淀后，1g干污泥所形成的沉淀污泥体积。SVI更能准确地评价污泥凝聚性能及沉淀性能。SVI值低，则表明污泥粒径小、密实、无机成分含量高；SVI值高，表明污泥沉降性能不好，将要发生或已经发生污泥膨胀。
SVI值可以衡量活性污泥的沉降浓缩特性。他的测量受到很多因素影响，如容器直径、污泥浓度等，所以，各个污水处理厂的SVI值没有可比性。
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3）溶解氧（DO）及溶解氧消耗速率：
活性污泥系统曝气池中的溶解氧浓度一般要维持在2-4 mg/L，不宜低于1 mg/L。
DO消耗速率：即单位时间、单位体积的溶解氧消耗量（mg/L·min），该参数可以看作污泥活性的量化指标。
获得方法：不同时间测量混合溶液的DO值，作曲线，其斜率即溶解氧消耗速度。
以上五个参数（即MLSS,MLVSS、SV、SVI、DO消耗速度）是工艺运行中监测的重要指标。
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增值期
F/M
微生物变化情况
活性污泥性能
停滞期
适应新环境，没有量的增值，有质的变化
对数增殖期
>
以很高的速度增值
活动能力强、沉淀性能差
静止期
变小
生长速度减慢
絮体开始形成，凝聚、吸附以及沉淀性能提高。
衰老期
最低
开始分解代谢、代谢微生物自身
数量减少、絮凝、吸附沉淀性能好，处理水质好。
活性污泥微生物各增值期特点比较
活性污泥的营养物或有机底物量(F)与微生物量(M)的比值(F／M)是活性污泥微生