今日高考，這9道大(dà)題你必須得會！

活性污泥法是水處理的重中(zhōng)之重，這塊知(zhī)識必須紮實。今日高考，小(xiǎo)編響應這個氛圍，提煉了9道大(dà)題，以問答的形式總結了這塊内容，全是幹貨，不可遺漏。

01

什麽是活性污泥？活性污泥法的基本流程是怎樣的？

活性污泥是一(yī)種污泥狀的絮凝物(wù)，是在向廢水中(zhōng)連續通入空氣，經過一(yī)定時間後，因好氧微生(shēng)物(wù)的繁殖而形成的，其上栖息着菌膠團爲主的微生(shēng)物(wù)群，具有很強的吸附和氧化有機物(wù)的能力，這種污泥狀絮凝物(wù)稱爲活性污泥。

活性污泥法，也稱活性污泥處理系統。其核心單元是曝氣池。此外(wài)，還有二次沉澱池、污泥回流、剩餘污泥排放(fàng)以及曝氣等系統，如圖示。

其基本流程是：廢水經初沉池（初次沉澱池）後和從二沉池（二次沉澱池）回流的活性污泥一(yī)起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一(yī)個生(shēng)物(wù)反應器，通過曝氣裝置通入空氣，一(yī)方面由曝氣向活性污泥混合液供氧，保證活性污泥中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)正常代謝。

另一(yī)方面使混合液得到足夠的攪拌，使活性污泥處于懸浮狀态，廢水與活性污泥得到充分(fēn)接觸。

廢水中(zhōng)的有機物(wù)在曝氣池内被活性污泥吸附，亦被活性污泥中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)利用而得到降解，使廢水得到淨化。然後，混合液流入二沉池，進行固液分(fēn)離(lí)，活性污泥沉澱下(xià)來，與水分(fēn)離(lí)。

而水從二沉池溢出，爲淨化處理出水。二沉池底部污泥濃縮，一(yī)部分(fēn)回流至曝氣池，另一(yī)部分(fēn)作爲剩餘污泥排出系統外(wài)，再另行妥善處理。

活性污泥法系統有效運行是：廢水中(zhōng)含有足夠的可溶性的、易降解的有機物(wù)作爲微生(shēng)物(wù)的營養物(wù)質；混合液中(zhōng)含有足夠的溶解氧；要使活性污泥在曝氣池中(zhōng)呈懸浮狀态與廢水充分(fēn)接觸；活性污泥要有足量連續回流；剩餘污泥亦需及時排出；保持曝氣池中(zhōng)穩定的活性污泥濃度；防止對微生(shēng)物(wù)有毒的物(wù)質流入。

02

活性污泥處理廢水的過程分(fēn)哪兩個階段？

活性污泥處理是利用懸浮狀态生(shēng)長的微生(shēng)物(wù)絮體(tǐ)來處理廢水的方法，這種微生(shēng)物(wù)絮體(tǐ)即稱爲活性污泥。這是一(yī)類好氧微生(shēng)物(wù)處理方法。活性污泥的組成由好氧微生(shēng)物(wù)（包括細菌、原生(shēng)動物(wù)、後生(shēng)動物(wù)、真菌、藻類等）、新陳代謝的産物(wù)和吸附的有機物(wù)、無機物(wù)等組成。活性污泥對廢水中(zhōng)有機污染物(wù)具有很強的吸附和氧化分(fēn)解的能力。

活性污泥處理廢水的過程主要包括兩個階段組成，即：

（1）生(shēng)物(wù)吸附階段 首先使廢水與活性污泥微生(shēng)物(wù)充分(fēn)接觸，形成懸浮絮體(tǐ)混合液。這時廢水中(zhōng)的污染物(wù)被比表面積巨大(dà)，而且表面上含有多糖類黏性物(wù)質的微生(shēng)物(wù)絮體(tǐ)所吸附和粘連。

大(dà)分(fēn)子有機物(wù)被吸附後，在水解酶的作用下(xià)分(fēn)解爲小(xiǎo)分(fēn)子物(wù)質，然後這些小(xiǎo)分(fēn)子物(wù)質與溶解性有機物(wù)又(yòu)在酶的作用下(xià)或在濃度差的推動下(xià)，選擇性地滲入到細胞體(tǐ)内，從而使廢水中(zhōng)的有機物(wù)含量下(xià)降而得到淨化。這階段進行非常迅速，一(yī)般在10～40min内，BOD可下(xià)降80％～90％。

（2）生(shēng)物(wù)氧化階段 在有氧的條件下(xià)，被活性污泥吸附和粘連的有機物(wù)被氧化分(fēn)解獲取能量，并合成新的細胞。這一(yī)個過程就是從廢水中(zhōng)去(qù)除有機物(wù)的過程。這階段時間較長，進行緩慢(màn)。在生(shēng)物(wù)氧化階段合成的菌體(tǐ)形成絮凝體(tǐ)，通過重力沉澱從水中(zhōng)分(fēn)離(lí)出來，使水質得到淨化。

這兩個階段是不能截然分(fēn)開(kāi)的，但有主次之分(fēn)。如生(shēng)物(wù)吸附階段，随着有機物(wù)吸附量的增加，污泥的活性逐漸減弱。當吸附飽和後，污泥就失去(qù)吸附能力。此時經過生(shēng)物(wù)氧化階段吸附的有機物(wù)當被氧化分(fēn)解之後，污泥又(yòu)呈現活性，恢複吸附能力。

03

活性污泥的性能以什麽指标來表示？

衡量活性污泥的數量和活性污泥的性能主要指标如下(xià)：

（1）活性污泥的濃度（MLSS） 又(yòu)稱混合液懸浮固體(tǐ)濃度，是指1L曝氣池的混合液中(zhōng)所含懸浮固體(tǐ)的量，單位g/L或mg/L。活性污泥濃度的多少，可以間接反映廢水中(zhōng)所含微生(shēng)物(wù)的濃度。一(yī)般情況下(xià)，MLSS保持2～6g/L。

（2）揮發性懸浮固體(tǐ)濃度（MLVSS） 是指曝氣池内混合液活性污泥中(zhōng)有機物(wù)固體(tǐ)物(wù)質的濃度，包括非活性的難降解的有機物(wù)質，但不包括無機物(wù)。它所表示的是活性污泥的相對數值。一(yī)般情況下(xià)，MLVSS/MLSS比值比較穩定，生(shēng)活污水爲0.75左右。

（3）活性污泥沉降比（SV或SV30） 是指一(yī)定量的曝氣池内混合液靜置30min後，沉澱污泥與混合液的體(tǐ)積比，用％表示。其大(dà)小(xiǎo)反映活性污泥沉澱和凝聚性能的好壞。

沉降比越大(dà)，越有利于泥水分(fēn)離(lí)。性能良好的污泥，一(yī)般沉降比可達15％～30％。以此可以控制、調節剩餘污泥的排放(fàng)量，并通過它及時發現污泥膨脹等現象的發生(shēng)。

（4）污泥容積指數（SVI） 又(yòu)稱污泥指數，是指一(yī)定量的曝氣池混合液經30min沉澱後，1g幹污泥所占有沉澱污泥的體(tǐ)積，單位爲mL/g。實質是反映活性污泥的松散程度，SVI越大(dà)，則污泥越松散。表面積越大(dà)，越有利吸附和氧化分(fēn)解，提高廢水處理效果；但污泥過于分(fēn)散，則污泥沉澱性就差了，因此一(yī)般控制在50～150mL/g爲宜。

但根據廢水性質不同，指數也有所不同。SVI值能夠反映活性污泥的凝聚、沉降性能，SVI值過低，說明泥粒細小(xiǎo)、無機質含量高、缺乏活性；過高，污泥的沉降性能不好，有産生(shēng)污泥膨脹現象的可能。

SVI＝SV（mL/L）/MLSS（g/L）。

（5）活性污泥的比耗氧速率（SOUR或OUR） 是指單位質量的活性污泥在單位時間内所能消耗的溶解氧量。這是衡量活性污泥生(shēng)物(wù)活性的一(yī)個重要指标，單位mgO2/（gMLSS·H）。此值與許多因素有關，但從運行管理上可反映出有機物(wù)降解的速率以及活性污泥是否中(zhōng)毒。如果SOUR值迅速下(xià)降，一(yī)般來說，與廢水中(zhōng)難降解的有機物(wù)增多或有毒物(wù)質突增有關，要及時處理。SOUR一(yī)般爲8～20mgO2/（gMLSS·H）。由于溫度對SOUR影響很大(dà)，因此一(yī)般都在20℃測定。

04

預曝氣有什麽作用？

預曝氣就是在廢水進入沉澱池之前，首先進行約10～20min的短時間的曝氣。産生(shēng)如下(xià)作用：

①可産生(shēng)自然絮凝或生(shēng)物(wù)絮凝的作用，使廢水中(zhōng)的微小(xiǎo)顆粒凝聚成大(dà)顆粒，以便沉澱分(fēn)離(lí)；

②可氧化廢水中(zhōng)的還原物(wù)質；

③增加廢水中(zhōng)的溶解氧，減輕廢水的腐敗，提高廢水的穩定度；

④可以吹脫廢水中(zhōng)溶解的揮發物(wù)。以上，對廢水都具有淨化作用。

以上，對廢水都具有淨化作用。

預曝氣有兩種類型，一(yī)是單純曝氣，産生(shēng)自然絮凝；二是在曝氣同時加入生(shēng)物(wù)污泥，産生(shēng)生(shēng)物(wù)絮凝，以提高沉澱池的分(fēn)離(lí)效果，使懸浮物(wù)的去(qù)除率可達80％以上，BOD5的去(qù)除率也有15％以上。預曝氣通常都在一(yī)專設的預曝氣池構築物(wù)内進行。

預曝氣池可以與平流沉澱池合并（前部爲曝氣部分(fēn)，後部爲沉澱部分(fēn)），也可以與澄清池合并，這時，強曝氣部分(fēn)大(dà)都設在池中(zhōng)央部分(fēn)，如圖所示。

預曝氣澄清池：1—污水入口；2—污泥排出管；3—預曝氣室；4—污泥懸浮層

05

曝氣池有哪些型式？

曝氣池的型式，按照水力特性，可以分(fēn)爲推流式、完全混合式和循環混合式三種；從平面形狀分(fēn)長方廊道形、圓形或方形、環形跑道形三種；從曝氣池與二沉池關系可分(fēn)爲分(fēn)建式和合建式。

按采用曝氣方法分(fēn)又(yòu)可分(fēn)爲鼓風曝氣式、機械曝氣式和兩者聯合式三種。

（1）鼓風曝氣式曝氣池 如圖所示，這是鼓風曝氣爲推流式，長方廊道形曝氣池。擴散裝置布置安放(fàng)在池子一(yī)側，水流在池中(zhōng)呈螺旋狀前進，以增加氣泡與水接觸時間，并幫助水流旋轉。

鼓風曝氣式曝氣池：1—擴散器；2—空氣管；3—隔牆

（2）機械曝氣式曝氣池 如圖所示，這是完全混合式表面葉輪曝氣沉澱池，由曝氣區、導流區、沉澱區、回流區四個區組成。原理同加速澄清池類似。

機械曝氣式曝氣池

（3）鼓風和機械聯合式曝氣池 如圖所示。葉輪靠近池底主要起攪拌作用。而葉輪下(xià)部有壓縮空氣的擴散裝置供氧。

06

純氧曝氣法有何優缺點？

純氧曝氣池的構造如圖所示。純氧曝氣法實際上是活性污泥法的一(yī)種主要變形，它是以純氧代替空氣，采用密閉池子。

純氧曝氣池的構造

純氧曝氣法的優點是可以大(dà)大(dà)提高生(shēng)物(wù)處理的速度，用純氧，曝氣的時間可以縮短，隻需1.5～3.0H；MLSS較高，約4～8g/L，而普通曝氣隻有1.5～2.5g/L。

由于在密閉的容器中(zhōng)，氧的本身純度在98％以上，所以溶解氧飽和濃度可以提高，使得氧溶解的推動力也随着提高，氧的傳遞速率也增加了，因此處理效果好，污泥的沉澱性能也好，使微生(shēng)物(wù)充分(fēn)發揮了作用。

但純氧曝氣的缺點是裝置複雜(zá)、管理麻煩、密閉容器的結構要求高。一(yī)旦混入易揮發的碳氫化合物(wù)，容易引起爆炸危險，安全有隐患。

同時，由于生(shēng)物(wù)代謝中(zhōng)生(shēng)成CO2，當氣體(tǐ)分(fēn)壓上升時會有更多CO2氣體(tǐ)溶于水中(zhōng)，使pH值下(xià)降，要影響生(shēng)物(wù)處理的正常運行和處理效率，所以給運轉管理增加了麻煩，要經常進行pH的監控與調節，以及适時排氣措施等。

07

曝氣池出現異常現象如何進行原因分(fēn)析？

曝氣池生(shēng)物(wù)處理系統的管理需定期巡視檢查，如果發現曝氣池出現異常現象時，要及時分(fēn)析原因，采取措施，避免運行故障。曝氣池常常會出現下(xià)列異常現象：

08

運行中(zhōng)活性污泥出現的異常情況應如何處理？

活性污泥法系統的運行過程中(zhōng)，有時會出現種種異常情況，導緻污泥流失、處理失效、效率低下(xià)、出水水質惡化等，必須采取相應的措施及時處理，主要有：

（1）污泥的膨脹現象 活性污泥的SVI值如超過150時，應高度重視，預示污泥膨脹即将到來。污泥膨脹分(fēn)絲狀菌膨脹和非絲狀菌膨脹，絕大(dà)部分(fēn)爲前者引起的。污泥膨脹的原因很多，如廢水有機物(wù)含量過多、碳水化合物(wù)含量過高，或者氮、磷含量不平衡，或者遇上含毒物(wù)質廢水，以及pH和水溫過高、過低等原因，都會引起污泥膨脹。其處理方法分(fēn)三類：一(yī)是臨時控制措施；二是工(gōng)藝運行調控；三是環境調控。臨時控制措施可以采用污泥助沉法，投加混凝劑或助凝劑增大(dà)污泥密度，便于固液分(fēn)離(lí)，使污泥下(xià)沉。另一(yī)個措施是投加殺菌劑，殺滅或抑制絲狀菌，從而達到控制絲狀菌污泥膨脹。工(gōng)藝運行調控是用于運行操作不當引起的污泥膨脹，調節好供氧與DO關系，調節好pH大(dà)小(xiǎo)以及氮磷等營養物(wù)質。環境調控，通過曝氣池生(shēng)态環境改變，造成微生(shēng)物(wù)生(shēng)長繁殖的良好環境。

（2）污泥的解體(tǐ)現象 當污泥處理系統出現處理水質渾濁、污泥絮凝體(tǐ)細化、處理效果變壞時，即爲污泥解體(tǐ)現象。可能是運行不當，曝氣過量，營養平衡遭破壞或是廢水混入有毒物(wù)質使微生(shēng)物(wù)受到傷害而引起污泥解體(tǐ)。發生(shēng)污泥解體(tǐ)應立即對廢水量、回流污泥量、供氣量、有毒物(wù)、排泥量、DO、MLSS、SV等進行檢測，查清原因，加以調整。

（3）污泥腐化現象 主要是在二沉池長期滞留而厭(yàn)氧發酵産生(shēng)H2S、CH4等緻使大(dà)塊污泥上浮，變黑并有惡臭。采取清除二沉池死角，加強排污處理。（4）污泥上浮現象 主要是曝氣池内污泥泥齡過長，硝化進程高而沒有很好反硝化。爲此要增加污泥回流量，及時排除剩餘污泥，還要防止曝氣過度。（5）泡沫現象 常見有乳白(bái)色化學泡沫和顯褐色的生(shēng)物(wù)泡沫。前者是由于廢水中(zhōng)混入洗滌劑或表面活性劑經曝氣形成，後者是由諾卡菌形成的。消除泡沫的方法：噴消泡劑，約0.5～1.5mg/L即可消除。

09

活性污泥法的操作控制要注意些什麽？

活性污泥法的操作控制，包括試運行階段的試驗、正常運行的工(gōng)藝控制以及運行過程中(zhōng)的檢測等。應注意的着重點如下(xià)：

（1）試運行階段的試驗，用來确定運行參數，是件非常重要的工(gōng)作，對正常運行具有指導作用。

當然在正常運行時，還可以根據具體(tǐ)情況進行調整。當活性污泥培養馴化結束後，開(kāi)始試運行。試運行的目的，是要通過調試确定最佳的運行條件和最佳的運行方式。在試運行中(zhōng)，将MLSS、供氣量、廢水的注入量（及注入方式）、回流污泥量和剩餘污泥量的調節等變量，組合成幾種運行條件分(fēn)階段進行試驗，觀測各種條件的處理效果，以确定最佳的運行條件，其中(zhōng)還應确定微生(shēng)物(wù)的養料配制，氮、磷投加量的确定。此外(wài)，還應對各種運行方式的處理效果，在試運行中(zhōng)進行觀測和比較，以确定最佳的運行方式。

（2）正常運行階段的工(gōng)藝控制。

根據試運行确定的最佳運行條件和最佳運行方式轉入正常運行，正常運行過程中(zhōng)應注意對活性污泥系統采取控制措施：主要是曝氣系統、污泥回流系統、剩餘污泥的排放(fàng)系統的控制，以保證合格的處理水的水質。具體(tǐ)做法：

①對供氣量（曝氣量）的調節 對供氣量的控制方法有定量供氣量控制、與流入廢水量的比例控制、DO控制和最佳供氣量的控制。對曝氣池出口處的溶解氧濃度應控制在1.5mg/L左右；同時要滿足混合液的混合攪拌要求，其攪拌程度應通過測定曝氣池表面、中(zhōng)間、池底各點的污泥濃度是否均勻而定。當采用定量供氣量時，一(yī)般情況下(xià)，要求早晚各調節一(yī)次供氣量，大(dà)型廢水處理廠應根據曝氣池中(zhōng)的溶解氧情況，要求每周調節一(yī)次。

②回流污泥量的調節 目的是使MLSS濃度保持相對穩定。控制方法有定回流污泥量控制、定MISS濃度控制、與進水量成比例控制以及定F/M控制等。

③剩餘污泥排放(fàng)量調節 原則是在保持曝氣池内MLSS穩定的基礎上，将不斷增長的污泥量作剩餘污泥量排放(fàng)。