第五讲活性污泥法基本概念和性能
李春杰
悬浮型生长的生物法（相对生物膜法为附着型）
水体自净的人工强化技术
去除对象
?溶解的和胶体的可生物降解有机物
?能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质
?无机盐类（磷和氮的化合物）
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
由曝气池、沉淀池、、空气扩散系统、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成
曝气池和二沉池
回流污泥：目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度
剩余污泥：曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。
氧化、分解、凝聚和沉淀性能
细菌，真菌，原生动物和后生动物组成了一个特有的生态系统。
曝气池中的活性污泥
以异氧型原核细菌为主，正常成熟活性污泥的细菌数介于107－108各／mL之间。
活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。
菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。优势细菌世代时间仅为20—30min,包括：
一组活性污泥图片
丝状菌等。真菌的细胞构造较为复杂，而且种类繁多，与活性污泥处理系统有关的真菌是微小的腐生或寄生的丝状茵，这种真菌具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能，但若大量异常的增殖会引发污泥膨胀现象。丝状茵的异常增殖是活性污泥膨胀的主要诱因之一。
在活件污泥中存活的原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫等3类。原生动物的主要摄食对象是细菌，因此，出现在活性污泥中的原生动物，在种属上和数量上是随处理水的水质和细菌的状态变化而改变的。从初期污泥的肉足虫（如变形虫）发展为游泳型纤毛虫（如草履虫），到成熟期的固著型纤毛虫（钟虫）。游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这样沉淀池的出水就会更清彻，因而原生动物有利于出水水质的提高。因此，原生动物作为指示生物。
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。
颜色：黄褐色。
气味：泥土的芳香。
密度：1.002－1.006。
比表面积：20－100cm2/mL污泥，或2000-10000m2/m3污泥。
颗粒尺寸：0.02－0.2mm或20－200微米。
含水率：大于99％。小于1％的含固率中，有机
成分75－85％，无机成分15％－25％。
活性污泥由四个部分组成：活性细胞Ma，内源代谢残留的微生物有机体Me，末代谢的不可生化的有机悬浮固体Mi，无机悬浮固体Mii。
MLSS＝Ma+Me+Mi+Mii
混合液挥发性悬浮固体MLVSS是活性污泥中的
有机物之和。即：MLVSS=MLSS—Mii
对生活污水，f=0.75左右
SV：污泥沉降比（SettlingVelocity），又称30min沉降率（比）。混合液在量筒内静置沉淀30min后沉淀污泥的容积与原混合液容积的百分比。一般低于30％认为沉降性能好。
SVI：活性污泥体积指数（SludgeVolumnIndex），指曝气池混合液沉淀30min后，每单位重量干泥形成的湿泥的体积（mL／g），通常SVI为100。测定方法：①在曝气池出口处取混合液试样；②测定MLSS(g／L)；③把试样放在一个1000mL的量筒中沉淀30min，读出活性污泥的体积(mL)；④按下式计算：
污泥沉降比（SV）的测定
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：
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。
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。
衰老期：当有机物浓度低，营养明显不足时，则可出现衰老