《活性污泥法》
一、核心定義與原理
活性污泥組成:菌膠團細菌(主體)、原生 / 后生動物、無機物、未降解有機物,呈絮狀、比表面積大、沉降性好。
凈化三階段:
吸附:幾十分鐘內快速吸附懸浮 / 膠體有機物,BOD 快速下降。
氧化分解(核心):好氧微生物將有機物分解為 CO?、H?O(分解代謝),同時合成新細胞(合成代謝),去除溶解性有機物、硝化氨氮。
絮凝沉降:污泥絮體在二沉池沉淀,泥水分離,上清液達標排放。
二、典型工藝流程(標準系統)
曝氣池:核心反應區,曝氣供氧(DO 2–4 mg/L)、攪拌混合,維持 MLSS(混合液污泥濃度)2–5 g/L、SRT(污泥齡)5–20 d、HRT(水力停留時間)4–12 h。
二沉池:泥水分離,上清液外排;底部污泥部分回流(回流比 50%–100%) 維持曝氣池污泥濃度,剩余污泥排出(處理增殖的微生物)。
回流 / 排泥系統:保證系統穩定、控制污泥齡與負荷。
三、主流工藝類型(改良 / 衍生)
1. 傳統推流式(普通活性污泥法)
污水 + 回流污泥從首端進入,推流至尾端,有機物濃度沿程遞減、需氧前高后低。
優點:處理效果好、出水穩定;缺點:占地大、前段易缺氧、末端供氧浪費、抗沖擊差。
2. 完全混合式
進水瞬間與池內混合液均勻混合,負荷均勻、抗沖擊強,適合高濃度 / 工業廢水;缺點:易污泥膨脹、出水略差。
3. 延時曝氣
長污泥齡(20–30 d)、低負荷、曝氣時間長,剩余污泥少、無需初沉,適合小型 / 分散污水、出水優。
4. A/O(缺氧 - 好氧):脫氮專用
缺氧段:反硝化(NO??→N?);好氧段:去除有機物、硝化(NH??→NO??),回流混合液提供硝態氮。
5. A2/O(厭氧 - 缺氧 - 好氧):同步脫氮除磷(市政主流)
厭氧:聚磷菌釋磷;缺氧:反硝化脫氮;好氧:去除有機物、硝化、聚磷菌過量吸磷,二沉排泥除磷。
6. SBR(序批式):單池間歇運行
一個池內依次完成進水→反應→沉淀→排水→閑置,占地小、脫氮除磷靈活、適合中小水量 / 間歇排水。
7. 氧化溝:環形推流 + 延時曝氣
溝內循環流動、曝氣設備簡單、耐沖擊、污泥穩定、剩余污泥少,適合中小型污水廠。
8. MBR(膜生物反應器):膜分離替代二沉池
超濾 / 微濾膜截留污泥,MLSS 高、占地小、出水 SS≈0、水質極佳;缺點:膜污染、投資 / 運行成本高。
四、關鍵運行參數
MLSS:2–5 g/L(曝氣池污泥濃度)
SVI(污泥體積指數):50–150 mL/g(正常,>200 易膨脹)
回流比:50%–100%(維持污泥濃度)
DO:好氧段 2–4 mg/L,缺氧段 < 0.5 mg/L,厭氧段 < 0.2 mg/L
BOD - 污泥負荷:0.2–0.5 kg BOD/(kg MLSS?d)(常規)
五、優缺點
優點:
有機物去除率高(BOD 去除 90%+)、出水穩定
工藝成熟、適用廣(市政污水、食品 / 印染等可生化工業廢水)
可配套脫氮除磷、靈活改良
缺點:
占地大、基建 / 能耗高(曝氣為主)
易污泥膨脹、泡沫、浮渣等運行問題
產生剩余污泥,需后續處理(濃縮、脫水、處置)
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