污水处理设备中活性污泥法的起源与工作原理

什么是活性污泥？

活性污泥是由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的一种絮绒形状的污泥。活性污泥还是微生物群体及微生物群体所依附的有机物质和无机物质的总称。活性污泥可以分为好氧活性污泥和厌氧粒活性污泥，它的主要作用是用来处理生活污水和工业污废水。

活性污泥法的背景以及起源。

18世纪60年代，欧洲开始了工业革命，工业和城市化快速发展，导致大量的工业废水、生活污水未经任何处理直接排入水体，成为当时污染最为严重的地区。黑水、恶臭比比皆是。

(一)污泥起源过程

1865年，英国成立河流污染皇家委员会。

1898年，成立污水处理皇家委员会，是污水处理技术发展的里程碑事件

1908年，污水处理皇家委员会提出著名的完全硝化和出水标准

1912年，该标准被采纳，当时被视为污水处理工艺发展的巨大挑战。

（二）活性污泥法的产生过程

1882年，英国博士安格斯史密斯首次尝试向污水中鼓入空气，发现每次曝气都会使污水腐败延迟，并且更容易形成硝酸盐氮。

1891~1898年，英国洛可克在劳伦斯试验站，采用了生物滤池对污水进行了相似的曝气研究。

1897 年，英国曼彻斯特大学吉尔伯特·福勒教授再次进行了污水曝气试验，产生了清水；同时也产生快速沉淀物，但他当时认为这些沉淀物导致了该实验失败的主要原因。

1911年，劳伦斯试验站的首席化学家克拉克(Clark)和盖奇(Gage)再次进行污水曝气实验，发现随着污水的进入量增加和曝气时间的增长，池内的絮状沉淀物也在不断增加；并且停止曝气后，沉淀物排出，出水变清。--首次发现了絮状沉淀物对污水有着净化作用。

1913年，英国化学工程师阿登(Arden)和洛克(Locket)特在曼彻斯特戴维汉姆实验室的又一次进行了曝气实验，他们在实验室过程中没有排除絮状沉淀物，而是把他们留存下来继续曝气，发现污水净化的周期从3周缩短到了到24h内。 --首次验证了絮状沉淀物对污水的净化作用。

（三）活性污泥的组成

1.微生物：细菌、真菌、原生动物和后生动物。

除微生物外，活性污泥中还有很多来自污水的有机物、无机物、胶体；栖息的微生物主要以好氧微生物为主，该微生物群体主要以细菌为主，还有放线菌、霉菌、酵母菌、以及原生动物和后生动物。

活性污泥中细菌含量基本控制在10⁷～10⁸个/mL个/mL左右；原生动物的含量基本在10³个/mL左右，原生动物中，主要为纤毛虫，所以纤毛虫可作为活性污泥中的指示生物，其他原生动物，如钟虫、等枝虫、盖纤虫、独缩虫等等微生物出现时，并且且数量较多时，说明活性污泥培养比较成熟而且活性良好。

2.干固体和水分

水分含量在98%-99%，干固体1％~2%（MLSS）

概括来说，活性污泥是由四部分物质组成，1.具有代谢功能的活性的微生物群体，2.微生物自身代谢的残留物；3.由污水带入的惰性有机物质；4.由污水带入的无机物质。

（四）活性污泥降解污水中有机物的原理和过程

活性污泥对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段，且该过程都在曝气阶段对污水中的有机会进行降解。

1.吸附阶段：

由于活性污泥具表面上含有很多具有吸附性的黏性物质，并且表面积之巨大，超乎想象，所以污水中的有机物会被吸附到活性污泥上去，与之形成巨大的絮状物。

2.稳定阶段

已经被吸附在活性污泥表面的有机物会被活性污泥中的微生物所利用，进行了好氧反应和厌氧反应。

活性污泥法工艺流程

活性污泥中含有丰富而复杂的微生物群体，在人工曝气的情况下，和污废水中的有机物质以及水分形成了一道强有力的食物链。曝气情况下，对污水以及污水中的各种微生物群体进行长时间培养之后，形成活性污泥。污水处理过程中，利用活性污泥强大表面积的吸附和氧化作用，分解和降低水中的有机污染物。然后利用沉淀池将水喝沉淀物分离，绝大多数污泥再回流到曝气池，多余污泥排出。

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