活性污泥法檢視原始碼討論檢視歷史

• （中央社台北26日電）中國自31日起啟用新版「出入境健康申明卡」，取消對出入境者核酸檢測訊息等申報要求。
  • 海關總署今天澄清，沒有放鬆防控，旅客入境前仍要按照外事部門要求提供核酸檢測陰性證明才可登機。
• 中國海關總署此前宣布，自8月31日凌晨0時起將啟用新版「出入境健康申明卡」，取消對出入境人員核酸檢測（PCR）訊息、既往感染情況、疫苗接種日期的申報要求。

活性污泥法(activated sludge process)是一種污水的好氧生物處理法，由英國的克拉克（Clark）和蓋奇（Gage）於1912年發明。

• 繼而阿爾敦（Arden）和洛開脫（Lockgtt）對這一現象進行了研究。
• 曝氣試驗是在瓶中進行的，每天試驗結束時把瓶子倒空，第二天重新開始，他們偶然發現，由於瓶子清洗不完善，瓶壁附著污泥時，處理效果反而好。
• 由於認識了瓶壁留下污泥的重要性，他們把它稱為活性污泥。
• 隨後他們在每天結束試驗前，把曝氣後的污水靜止沉澱，只倒去上層淨化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，這樣大大縮短了污水處理的時間。
• 這個試驗的工藝化便是於1916年建成的第一個活性污泥法污水處理廠。
• 在顯微鏡下觀察這些褐色的絮狀污泥，可以見到大量的細菌，還有真菌，原生動物和後生動物，它們組成了一個特有的生態系統。
• 正是這些微生物（主要是細菌）以污水中的有機物為食料，進行代謝和繁殖，才降低了污水中有機物的含量。
• 活性污泥可分為好氧活性污泥和厭氧顆粒活性污泥。
• 如今活性污泥法及其衍生改良工藝是處理城市污水最廣泛使用的方法。
• 它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態的可生化有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質，同時也能去除一部分磷素和氮素。
• 他們發現對污水長時間曝氣，玻璃瓶裡會出現污泥，水質也得到明顯改善。
• 他們進一步發現，將那些沒有洗乾淨而附著有污泥的瓶子用作污水曝氣實驗，污水處理效果更好。
• 活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法，是廢水生物處理懸浮在水中的微生物(micro-organism)的各種方法的統稱。
• 為利用活性污泥之微生物集合體，以處理污水之生物處理法之一。 　　
• 為廢水流入曝氣槽，使微生物在槽中經曝氣並與廢水中有機物進行反應，藉微生物的代謝作用，以去除有機物並合成新的微生物細胞。
• 其後充滿活性污泥之廢水進入沈澱池後沈澱，澄清之上澄液放流。
• 沈澱池之污泥一部份迴流至曝氣池，以保持曝氣槽中微生物一定濃度充分分解有機物，過剩的污泥則由沈澱池廢棄至污泥處理系統另行處理。 　　
• 活性污泥法是一種廢水生物處理之技術，除傳統之標準活性污泥法外，尚有多種修正法。
• 肉眼觀察活性污泥，呈黃褐色絮狀物質。
• 氣味特殊但無臭味; 在顯微鏡下觀察活性污泥顆粒，可以看見大量微生物，包括各種細菌、真菌、原生動物和少量的後生動物。
• 還有作為粘附基礎的無機物質存在; 這些微生物和無機物組成了微型的生態系統; 這種生態系統成為菌膠團或稱"膠羽"。
• 活性污泥顆粒中70-90%是有機物，即微生物，另有10-30%是其他無極物質。
• 菌膠團是有細菌分泌的多糖類物質將細菌包覆為黏性團塊，構成活性污泥絮凝體的核心。
• 在菌膠團外圍粘附了著真菌和原生動物，而較為高等的後生動物則是處於相對遊離的狀態。

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活性污泥法與生物膜法優缺點比較

• 活性污泥法優缺點: 長期以來城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理工藝，具有以下3個特點：
• 一、採用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較複雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
• 二、隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為複雜。
• 三、活性污泥法產生大量的剩餘污泥，需要進行污泥無害化處理，增加了投資。
• 生物膜法優缺點: 生物膜法也是城市污水二級生物處理的一種常用方法，與活性污泥法相比具有以下3個特點：
• 一、生物膜對污水水質、水量的變化有較強的適應性，管理方便，不會發生污泥膨脹。
• 二、微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩定，產生的剩餘污泥少。
• 三、能夠處理低濃度的污水。
  • 生物膜法的不足之處在於生物膜載體增加了系統的投資；載體材料的比表面積小，反應裝置容積有限、空間效率低，在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低；附著於固體表面的微生物量較難 控制，操作伸縮性差；靠自然通風供氧，不如活性污泥供氧充足，容易產生厭氧。
• 水處理方法可根據水質類型分為物理處理法、生物處理法、污水處理產生的污泥處置及化學處理法，還可根據處理程度分為一級處理、二級處理及三級處理等工藝流程。
• 城市污水的物理處理方法是利用物理作用分離和去除污水中污染物質的方法。
• 常用的有活性污泥法、生物膜法等，還有氧化塘及污水土地處理法。
• 化學處理法在城市污水處理中使用較少，一般涉及城市給水處理中的其他化學方法如中和氧化還原、離子交換、電解主要用於工業廢水處理，很少用於城市污水處理。
• 污泥需處理才能防止二次污染，其處置方法常有濃縮、厭氧消化、脫水及熱處理等。
• 生物處理就是利用微生物分解氧化有機物的這一功能，並採取一定的人工措施，創造有利於微生物生長、繁殖的環境，使微生物大量繁殖，以提高其分解氧化有機物效率。
• 污水經過一級處理以後，已經去除了漂浮物和部分懸浮物，BOD5的去除率約25％～30％。經過二級處理後，BOD5去除率可達90％以上，二沉池出水能達標排放。
• 活性污泥處理系統，在當前污水處理領域，是應用最為廣泛的處理技術之一，曝氣池是其反應器。

活性污泥法的傳統與改進

• 活性污泥法是利用好氧微生物(包括兼性微生物)處理城市污水和工業廢水的有效方法。
• 它能夠從廢水中去除溶解膠體類可生物降解的有機物質，經過多年的發展，活性污泥技術已經有了很大的進步，現總結其傳統技術和最新前沿技術以饗讀者。
• 傳統活性污泥法:
• 漸減曝氣:在推流式的傳統曝氣池中，混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。
  • 實際情況是：前半段氧遠遠不夠，後半段供氧量超過需要。
  • 漸減曝氣的目的就是合理地布置擴散器，使布氣沿程變化，而總的空氣量不變，這樣可以提高處理效率。
• 優點：吸附與氧化同在一個曝氣池完成，有機物濃度和需氧量沿池長逐漸降低，對BOD和SS的去除率可達85%-95%。
• 缺點：
• （1）不能適應衝擊負荷；
• （2）前段氧量不足，後段氧量過剩；
• （3）體積大，占地面積和基建費較大。
• 分步曝氣:把入流的一部分從池端引入到池的中部分點進水。
• 優點：
• （1）有機物分配均勻，需氧量均勻。
• （2）活性污泥濃度不均勻，前端濃，後端稀，有利於提高曝氣池利用率，出流混合液濃度降低。
• （3）在相同的BOD負荷條件下，逐步曝氣法的BOD容積負荷可明顯增大，去除一定量的BOD，曝氣池容積僅為普通法的一半，減少占地面積。
• 缺點：
• （1）工藝複雜，運行管理要求高。
• （2）漸減曝氣或多點進水管線，閥門增多。
• 完全混合法:在分步曝氣的基礎上，進一步大大增加進水點，同時相應增加回流污泥並使其在曝氣池中迅速混合，長條形池子中也能做到完全混合狀態。
• 優點：
• （1）池液中各個部分的微生物種類和數量基本相同，生活環境也基本相同。
• （2）入流出現衝擊負荷時，池液的組成變化也較小，因為驟然增加的負荷可為全池混合液所分擔，而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔。
  • 完全混合池從某種意義上來講，是一個大的緩衝器和均和池，在工業污水的處理中有一定優點。
• （3）池液里各個部分的需氧量比較均勻。
• 缺點:
• （1）池結構複雜，管理要求高；
• （2）池合建一體，進出水、排泥、回流系統複雜，工藝難度大。
• 延時曝氣:曝氣時間很長，達24h甚至更長，MLSS較高，達到3000～6000mg/L；活性污泥在時間和空間上部分處於內源呼吸狀態，剩餘污泥少而穩定，無需消化，可直接排放。
• 優點: 適用於污水量很小的場合，近年來，國內小型污水處理系統多有使用。
• 缺點：1.池容大 2.爆氣時間長 3.基建和運行費用高。
• 淺層曝氣:氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量空氣進行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。
• 優點:
• （1）擴散器的深度以在水面以下0.6～0.8m範圍為宜，可以節省動力費用，動力效率可達1.8～2.6kg（O2）/ kW·h。
• （2）可以用一般的低壓離心鼓風機。
• （3）淺層曝氣與一般曝氣相比，空氣量增大，但風壓僅為一般曝氣的1/4-1/6左右，約10kPa，故電耗略有下降。
• （4）淺層池適用於中小型規模的污水廠。
• 缺點:由於布氣系統進行維修上的困難，沒有得到推廣利用。
• 深層曝氣:
• 優點:
• （1）一般曝氣池直徑約1-6m，水深約10～20m。深井曝氣法深度為50～150m。
• （2）建造投資省：尤其規模較大的廢水處理工程，其運行設施和設備等建造投資的節省更為明顯。
• （3）占地面積小：深井處理工段占地面積不足常規法所需面積的1/20，全流程建、構築物占地面積約為常規法的60%，有利於緩解新建和已建污水處理廠用地緊張問題，節省用地投資。
• （4）運行費用低：因運行總耗能低、維修間隔周期長(深井投運20～30年內基本無需維修，且維修簡單),故運行費用為常規法的70%左右(工業廢水)或40%左右(城鎮污水)。
• （5）使用壽命長：深井安全使用壽命在50年以上。
• 缺點:
• 當井壁腐蝕或受損時，污水會通過井壁滲透，污染地下水。
• 克勞斯法: 克勞斯工程師把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然後再進入曝氣池，克服了高碳水化合物的污泥膨脹問題，這個方法稱為克勞斯法。
  • 消化池上清液中富有氨氮，可以供應大量碳水化合物代謝所需的氮。
  • 消化池上清液夾帶的消化污泥相對密度較大，有改善混合液沉澱性能的功效。
• 接觸穩定法:直接用於原污水的處理比用於初沉池的出流處理效果好；可省去初沉池；吸附時間短，處理效率低85—90%；污泥回流量多，增加回流污泥泵的容量。
  • 混合液曝氣過程中第一階段BOD5的下降是由於吸附作用造成的，對於溶解的有機物，吸附作用不大或沒有，因此，把這種方法稱為接觸穩定法，也叫吸附再生法。
  • 混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩定作用。
• 氧化溝法:氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設有表面曝氣裝置。
  • 曝氣裝置的轉動，推動溝內液體迅速流動，具有曝氣和攪拌兩個作用，溝中混合液流速約為0.3～0.6m/s，使活性污泥呈懸浮狀態。
• 卡羅塞爾氧化溝:渠道更深、效率更高、機械性能更好，改善和彌補了轉刷式氧化溝的弱點。
• 交替工作氧化溝系統:容積相同的池子串聯工作，交替作為曝氣池和沉澱池，無需污泥回流系統，必須安裝自動控制系統，處理水質好，污泥比較穩定。
• 奧貝爾氧化溝系統:同心圓式的多溝串聯繫統，用的比較廣泛，運行時，外、中、內的溶解氧的剃度很大。
• 曝氣－沉澱一體化氧化溝:有稱合建式氧化溝，減少戰地面積，免除污泥回流系統，但是有待進一步完善。
• 帕斯韋爾氧化溝系統:
• T型氧化溝系統:
• 氧化溝的特點:
• 1.氧化溝中形成富氧區和缺氧區，可以脫氮除磷；
• 2.池型較大，占地面積較大，多在室外，動力效率低，能耗高；
• 3.負荷低，處理效果好、產泥量少；
• 4.抗衝擊負荷能力強，工藝流程簡單，構築物少，運行管理方便。
• 5.常不設計初沉池，也可以不單設二次沉澱池。
• 純氧曝氣:在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉澱性也好。純氧曝氣並沒有改變活性污泥或微生物的性質，但使微生物充分發揮了作用。
• 純氧曝氣的缺點是：純氧發生器容易出現故障，裝置複雜，運轉管理較麻煩。