利用活性污泥法对污水处理的探讨

利用活性污泥法对污水处理的探讨

徐云坚

汕尾市区汕马公路霞阳村汕尾市西区污水处理厂

摘 要：随着生活水平的提高，对污水处理水平提出了更高且更具体的要求，这也使得污水处理工艺不断精进，当前城市污水主要使用的处理方法为活性污泥法，在应用的过程中，工作人员要不断总结这种污水处理方法的经验，全面地认识活性污泥方法，不断完善该工艺的应用流程。对活性污泥法治理污水流程的原理进行了分析，并对未来的应用提出了一些对策，希望能够为我国的城市污水处理提供一些参考。

关键词：活性污泥法；污水处理；城市污水

引 言

我国在现阶段的城市化发展速度呈现显著上升趋势，这样的背景之下，工业化的快速发展也带来了诸多问题，污水便是其中一项。在针对污水处理这一问题中，由于很多的工业企业在处理排放的污水时并没有达到合格标准，因此，我国本着重视生态环境的理念，对废水进行了集中二次处理。污水的处理手段大致分为生物净化、物理净化和化学净化这三种，其中，活性污泥法是一种生物净化的处理废水手段，因为有着更好地环保效果而被大范围应用，利用大自然中微生物可以氧化并分解污水中的有机物这一特质进而实现污水的处理排放，更大程度地实现了对生态的保护。

一、活性污泥法概述

1.1 活性污泥法原理

世界各国对于活性污泥法去除污水的工艺有着40多年的研究历史，活性污泥法的有着极为广阔的发展前景。其主要原理是针对污水中的有机物，借助生物净化的方法，在有氧环境下利用细菌分泌出的氧化物质来分解污水中的有机物并吸附一定量的污染物，使分解出的污染杂质改变其自身形态，被氧化为无害的物质，从而有效地将污水进行净化。活性污泥法在污水的处理中发挥出了极大的作用，减少污水对环境的二次污染。

1.2 活性污泥法的基本流程

活性污泥法的组成部分有４种，包括曝气池、沉淀池、污泥回流系统以及剩余的污泥排除系统。污水与回流的活性污泥首先进入曝气池当中，空气压缩机输送的压缩空气通过曝气池底部的空气扩散装置形成小气泡，空气进入到污水当中能够提高污水的含氧量，让污水与活性污泥的混合液进行剧烈地搅动，在这个过程当中溶解氧、活性污泥以及污水能够相互融合、充分接触，使得活性污泥流程能够正常运行。活性污泥在曝气的过程中主要分为两个阶段。

吸附阶段，在活性污泥表面和粘性物质的作用下，活性污泥颗粒将有机污染物吸附在菌胶团的表面，细菌包外的酶能够将一些大分子有机物进行分解。在稳定阶段当中，由于污水当中的氧气含量充足，微生物能够吸收这些小分子的有机物，并将它们氧化分解，一部分分解成二氧化碳和水，另一部分供给自身的需要。污水当中的有机污染物被活性污泥进行降解，而活性污泥能够不断繁衍增长，从而达到净化污水的效果。污水被活性污泥净化之后与活性污泥一同进入二次沉淀池，悬浮的活性污泥和其他固体物质在二次沉淀池进行沉淀，并与水分离，此时污水为澄清状态然后排出污水处理系统，同时，大部分的接种污泥回流至曝气池，使得曝气池当中的悬浮固体浓度和微生物浓度保持稳定的状态，增殖的微生物也从活性污泥净化系统当中排出到剩余污泥当中。

残留在废水中的有机物为微生物不能利用的有机物和微生物能够利用的有机物，在废水当中去除的有机物有三种，分别为微生物能够利用但是还没有利用的有机物、微生物不能利用的有机物以及微生物已经利用的氧化和合成的有机物，活性污泥法原理的通俗理解方法是微生物将污水当中的有机物吃掉，这样污水就被净化了，这种净化污水的方法与自然界当中水体净化的过程非常类似，只是在其中加入了人工的过程让污水能够达到更好的净化效果。

2. 活性污泥法在污水处理中存在的问题

2.1污泥上浮

在活性污泥法处理污水过程中，特别是在二沉池内，对污泥的沉降性能会产生较大的影响，其中很大一部分污泥可能无法沉降，部分会随着水流流走，部分会从池下浮起漂走，从而对出水的水质带来较大的影响。导致这种问题发生不仅存在管理上的问题，同时还有设计上的问题。导致二沉池污泥上浮的原因大致有污泥膨胀、污泥脱氮上浮及污泥腐化等几个方面。

（1）污泥膨胀

污泥膨胀是污泥上浮的重要原因，正常情况下，活性污泥具有较好的沉降性，含水率也较好。但是如果活性污泥出现变质，污泥中的含水率增加，就会导致污泥体积膨胀而出现沉淀困难的现象。出现污泥膨胀主要是由于污泥内的丝状细菌大量繁殖，致使污泥块出现松散而降低密度，最终导致污泥膨胀。

（2）污泥脱氮上浮

在曝气池当中，如果曝气时间比较长，曝气量非常大时，曝气池中就会出现高度硝化，进而使混合液中出现很多的硝酸盐，再这样的状况下，二沉池非常容易出现反硝化情况，进而使污泥出现上浮的情况。如果混合液中含有较多的硝酸盐时，需要对混合液进行静止沉淀，起初污泥可以达到很好的沉降效果，但是随着二沉池出现反硝化作用同时出现氮气，在污泥中就会出现很多的小气泡，导致污泥比重减少，随之污泥就会呈现整块上升的情况，进而会在水面上悬浮。

（3）污泥腐化

如果曝气量太小，不能达到要求的标准，就会导致二沉池中的污水出现长时间停留的情况，或者造成二沉池不能顺利的排除污泥，池内氧气含量不高，最终致使污泥产生厌氧分解，出现很多的气体使污泥逐渐的上升。另外，如果构筑物设计的不规范也会存在上浮的情况。一般情况下，在对构筑物进行设计时，如果污泥回流缝太大，曝气池中的运动会对沉淀区的液体产生直接的影响，在回流缝中会产生很多的微气泡，这些气泡会促使污泥上浮。假如导流室中的断面设计不合理，就会对气水分离产生一定的影响，进而对污泥的沉降性能造成不利的影响。

2.2泡沫问题

在使用活性污泥法对污水处理过程中，活性污泥法在曝气池中产生的泡沫同样会对污水产生直接的影响。由于曝气池在进水期间会存在大量的合成洗涤剂或含有气泡的物质，所以在曝气池中会产生大量的泡沫。如果曝气池中出现泡沫肯定对导致污泥呈上升的趋势，对污泥含量产生一定的影响，最后对污水的处理效果造成恶劣的影响。除此之外，处理器械还会受到曝气池中气泡的影响，这种情况不利于提高工作的效率，同时不能有效的保证工作的质量。

2.3活性污泥不增长或减少

在污水处理过程中运用活性污泥法可以使活性污泥的含量由于不同的影响因素出现不递增或逐渐减少的情况。活性污泥的含量逐渐减少是由于污泥在上浮过程中会因为水流的冲力而流失，不增长是因为养料供应不足的原因所导致。例如，进水中的有机物含量逐渐的降低，就会对活性污泥的生长产生直接的影响，因此活性污泥会出现不增长的情况，这种情况下就不能有效的保证污水处理的质量。

2. 增强活性污泥法处理污水质量的应对策略

3.1污泥膨胀控制

想要有效处理污水水质，就应当对污泥膨胀现象进行有效控制。在此过程中，首先，要将进水浓度与处理效果高度结合起来，以此改变曝气量，确保有机物与曝气量维持在适当的比例当中。其次，要严格控制污泥排放量，把握好污泥排放时间，从而防止丝状细菌发生膨胀现象，造成水质污染加重。再次，要合理增强曝气力度，保证曝气中的溶解氧符合需求，倘若水种拥有大量工业污水，便需要投放适当的磷化物或者氮化物，再将液氯投入回流污泥当中，从而控制丝状细菌繁殖，以此满足污水处理效果。最后，工作人员可以通过投加石灰、漂白粉等药剂或调整PH值的方法，来清理丝状细菌，也可以投加黏土、硅藻土等增加污泥沉降性能，增强活性污泥的净化功能。

3.2管理污泥脱氮上浮

在运用活性污泥法的过程中，经常会发生污泥脱氮上浮的现象。这种问题出现的原因，通常是由于曝气量过大、曝气时间过长所引起，从而阻碍污水处理工作。因此想要改进活性污泥的脱氮问题，第一，要注重减少曝气池的曝气量、缩减曝气时间长度，以此削弱污水的硝化反应；第二，要提高对二次沉淀池中污泥的排放频率，加强污泥的回流程度，从而防止二次沉淀池中，发生活性污泥积存上浮问题。第三，在把控污泥排放量的过程中，还应当严格控制二次沉淀池的进水量，将其维持在最佳处置状态当中。通过运用上述三种方法，来对活性污泥进行管理控制，能够有效降低污泥发生脱氮上浮问题的几率，强化污水处理效果。

3.3适当增加活性污泥量

工作人员在处理污水的过程中，活性污泥是其中最为关键的部分。想要确保污水净化效果，就应当努力提升活性污泥的增加量，尽可能地减少流失量。例如，工作人员需要采取向水中增添营养物质的方法，使微生物能够获得足够的营养，以此促进其生长繁殖，增加污泥量。另一方面，曝气量的大小，应当参照影响物质的投放量，实施适量调整。倘若营养物质过多时，工作人员就需要适当增加曝气量，从而符合微生物的繁殖对于氧气的需要；倘若营养物质过少，就应当减少曝气量，防止氧气过多，导致产生其他负面影响。

3.4合理控制曝气池泡沫

对于控制曝气池中泡沫的方法主要有三种，第一种为使用自来水或者是处理后的水喷洒在曝气池的表面，这种做法的成本较低，操作简单，也会对控制泡沫起到较好的效果。但是使用自来水会导致水资源的浪费，使用处理后的水会对操作环境产生影响。第二种方法为使用消泡剂，比如柴油和煤油等，虽然价格低廉且效果好，但是投放量较大时会对水体产生污染，所以此种方法应该谨慎使用。第三种方法为增加曝气池中的污泥浓度，这种方法是控制大量泡沫产生的根本方法，但是在实际运行的过程中，会因为回流污泥量不足而无法保证曝气池中污泥的浓度。

3.5提高污泥活性的方法

徐云坚劳模和工匠人才创新工作室开展导泥槽研发及改进，通过钢结构制作导泥槽（已获实用新型发明专利：ZL 2020 2 2408117.7），安装在氧化沟出水口，将氧化沟底部高浓度、无机泥占比高的污泥排出氧化沟，用过脱水系统将部分剩余污泥排出生化系统，排差留好，形成良性循环，通过1~2个泥蛉排泥能够逐步提高污泥活性，提高污泥脱水效率和污水处理效果，已在惠来、揭东、海丰厂、惠州江北、普宁厂安装使用，效果良好。揭西厂实施第二代导泥槽项目，已安装使用1年多，污泥指数从35提升至70。提高了氧化沟出水污泥浓度，提高了脱水效率，预计5万吨的厂每年能节省污泥脱水费用约4.5万元。

2. 结束语

综上所述，经济的发展为人们的生活带来了巨大的变化，同时也要关注环境的变化，活性污泥法对城市污水处理产生了有利影响，活性污泥法不仅具备很多优点还不会对环境产生副作用，社会应该重视对活性污泥法的实施与改善，并且不断改善相关技术，打造成熟有效的活性污泥处理系统，保护我国的水资源以及实现环境的绿色可持续发展。

参考文献

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