活性汙泥法(活性汙泥法)
壹種利用懸浮微生物絮體處理有機廢水的好氧生物處理方法。
活性汙泥是指由好氧微生物(包括細菌、真菌、原生動物和後生動物)及其代謝和吸附的有機和無機物質組成的微生物絮體。在活性汙泥法中，汙染物降解過程的主體是活性汙泥中的微生物。可溶性有機物可被細菌、真菌等直接利用和分解。作為營養物質，但不能作為微型動物的直接營養來源。腐生微生物如細菌起著主要作用。此外，還有完全動物營養的微生物，如原生動物和微型後生動物。
形成活性汙泥絮凝物的細菌
膠束細菌
活性汙泥絮體的主要成分對有機物有很強的吸附和氧化能力。絮體的形成可以防止細菌被微型動物吞噬，與汙泥沈降和二沈池中汙泥與水的有效分離有關。
細菌膠束的形成機理
交替矩陣理論
在細胞的老化階段，氮限制發生，細胞外聚合物的分泌增加。這些細菌多糖可以使細菌聚集。
纖維素理論
細菌細胞分泌大量粘液或纖維素，使細胞聚集形成絮狀物。
活性汙泥中的絲狀細菌
絲狀菌也是活性汙泥的重要組成部分。
在細菌膠束中交叉編織，或附生在絮體表面，少數是遊離的。
氧化分解有機物能力強，能凈化汙水。
活性汙泥中的絲狀菌與汙泥膨脹
當絲狀菌數量超過細菌膠團數量時，汙泥絮體的沈降性能變差，嚴重導致活性汙泥膨脹，導致出水水質下降。
主要有浮遊衣藻、硫貝氏體和產硫菌。
活性汙泥膨脹的原因:非絲狀菌膨脹。絲狀細菌膨脹。
活性汙泥法的降解過程
吸附階段
微生物在生長繁殖過程中，形成表面積大的膠束，絮凝吸附大量廢水，廢水中的大部分有機汙染物通過吸附被去除。
吸收和分解階段
細菌將吸附的汙染物攝入細胞並進行代謝。其中壹部分轉化為細菌和新細胞的結構成分，另壹部分完全氧化為二氧化碳和水。
活性汙泥法的基本原理
1914英國人阿德恩和洛科特創造了這條定律。
第壹座汙水處理廠在英國建成。
活性汙泥法的基本特征
利用生物絮體作為生化反應的主體；
利用曝氣設備向生化反應系統中分散空氣或氧氣，為微生物提供氧源；
混合攪拌體系，增加接觸，加速生化反應的傳質過程；
通過沈澱去除有機物，以降低流出物中的微生物固體含量；
沈澱池中濃縮的微生物絮體通過回流返回反應系統；
為了保證生物細胞在系統中平均停留時間的穩定，經常要排出壹部分生物固體。
活性汙泥法的主要類型:
根據廢水和回流汙泥的進入方式及其在曝氣池中的混合方式:
推流式:幾個狹長的流池，廢水從壹端進入，從另壹端流出。隨著水流的過程，基質降解，微生物生長。
完全混合式:廢水進入曝氣池後，立即與池內活性汙泥混合液在攪拌下混合，使進水得到很好的稀釋，汙泥與廢水充分混合，最大限度地承受廢水水質變化的沖擊。
推流式活性汙泥法
廢水和回流汙泥從曝氣池的壹端同時進入反應系統，水流為活塞流。
包括初沈池、曝氣池、二沈池和汙泥回流裝置四個單元。
在曝氣池中，汙染物濃度(F)與微生物生物量(M)的比值F/M隨著過程不斷降低。
短時間曝氣
改進曝氣方式:增加入口處的通風量，然後隨著有機物濃度的逐漸降低而減少通風量。也稱漸減曝氣法。
階段曝氣法
在普通推流曝氣法的基礎上，調整進水點，使廢水沿池長方向流入幾個點。
又稱多點進水法。優點:可以降低曝氣池前端的耗氧率，避免缺氧，提高空氣利用率和曝氣池的工作能力。曝氣池的體積可減少約30%。
生物吸附法(再生吸附曝氣法)
特點:廢水吸附和汙泥再生，即活性汙泥凈化廢水的吸附階段和氧化分解階段，分別在兩個池塘或壹個池塘的兩個部分進行。
優點:是處理廢水中膠體汙染物的理想選擇。
可使吸附再生曝氣池的總體積減少50%以上。
缺點:由於短時間內活性汙泥對可溶性有機物的吸附有限，處理效果會略有下降。
完全混合活性汙泥法
初沈汙水和回流汙泥進入曝氣池後，立即與池內原有混合液完全混合，使濃縮廢水得到很好的稀釋。
優點:能承受較大的沖擊負荷，充氧均勻。
不足:廢水在池中停留時間短，細菌始終處於對數生長期，處理效果壹般比推流處理差。
在全混合曝氣池中，曝氣區由葉輪攪拌，起到充氧和改善汙泥與泥水混合的作用。
序批式反應器
活性汙泥法新工藝
廢水的生化處理是通過進水、反應、沈澱、排水和排泥停車五個階段的程序自動控制來實現的。
運行期間，根據試驗確定各階段的控制時間和總水力停留時間，並進行相應的自動控制。
當采用完全曝氣時，好氧過程發生在反應器中。在有限曝氣的條件下，反應器中出現缺氧或厭氧環境。
SBR工藝的優點:
1.可以獲得具有良好沈降性能的活性汙泥。
2.活性汙泥的濃度可以大大增加。
3.活性汙泥的活性明顯提高。
4.它的生物繁殖率很快。
5.通過缺氧-厭氧-好氧過程完成難降解有機物的分解。
深水曝氣活性汙泥法
特點:曝氣池較深，提高了混合液的飽和溶解氧濃度，加速了氧氣向混合液中的引入，有利於有機汙染物的降解和去除。
優點:曝氣池深度開發，占地面積小，節省電耗，剩余汙泥少。由於水壓形成的強供氧能力，可以高負荷運行。
氧化溝
雙溝氧化溝:整個運行過程通過雙溝交替進行，毛刷低速旋轉時進行反硝化，高速進行硝化，溝1和溝2交替出水。
優點:與常規活性汙泥法相比，氧化溝中的汙泥停留時間長，硝化反應容易進行。通過調節供氧量，可以獲得更高的脫氮效率。