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摘要：本文阐述了好氧活性污泥处理污水的作用机理和好氧活性污泥中的微生物种类及作用。介绍了好氧活性污泥法的工艺流程及控制重点。
关键词：活性污泥；微生物；污水处理；
中图分类号：U664文献标识码： A
1引言
近些年来，随着工业的发展，污水的成分越来越复杂化且有机物浓度越来越高，只采用化学或者物理法处理污水，不仅不容易完成治理目标的且耗资巨大。生物法污水处理工艺是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水的。生物法因其处理效率高、适用范围广、适应性强、能耗低，在现今被大多数国家广泛的与化学、物理法结合起来使用，以完成污水的无害化处理。
根据微生物的种类不同，生物法可分为好氧法、厌氧法、生物酶法等。好氧法因处理时间短、设备简单、基本不产生臭味等优点，被广泛使用。好氧生物处理法可分为活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。本文将以应用较广泛、技术较成熟的好氧活性污泥法作为探究对象。
2、好氧活性污泥法处理污水的原理
1.1活性污泥
活性污泥是由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物及吸附的污水中有机和无机胶体及悬浮物组成的絮绒状污泥，是一个微生物群体。这个微生物群体的主体是细菌和原生动物，它们在污水处理中的作用最大。活性污泥的含水率一般在 98-99%。活性污泥象矾花一样，具有很大的表面积，因此具有很强的吸附力和氧化分解有机物的能力，同时活性污泥还有良好的沉降性能，这使得它具有很好的废水净化作用。
1.2活性污泥对有机物的降解过程
活性污泥法处理废水中有机物的过程可分为两个阶段，即生物吸附阶段和生物氧化阶段。
1.2.1生物吸附阶段
废水与活性污泥微生物充分接触,形成混合悬浊液,比表面积巨大,且表面含有多糖类黏性物质的微生物群体（活性污泥）将废水中的有机物和无机离子吸附其上,呈胶体的大分子有机物被吸附后,首先在水解酶作用下,分解为小分子物质,然后这些小分子与溶解性有机物在选择性的渗入细胞体内，被微生物利用合成细胞物质。
1.2.2生物氧化阶段
在生物吸附阶段中被吸附和吸收的有机物质继续被氧化,这个阶段需要很长时间,进行非常缓慢。在生物吸附阶段,随着有机物吸附量的增加,污泥的活性逐渐减弱。当吸附饱和后,污泥失去吸附能力,经过生物氧化阶段吸附的有机物被氧化分解后,活性污泥又呈现活性,恢复吸附能力。活性污泥再次进入生物吸附阶段对有机物作用。
如此经过两个阶段的连续反复作用，污水中的有机物在活性污泥不断的吸附、氧化分解过程中，被逐步降解。同时微生物也不断分解繁殖，为由微生物组成的生态系统中的食物链“有机物——细菌——原生动物——微小后生动物”提供了营养基础。
3、好氧活性污泥法中的微生物及其相互作用
好氧活性污泥中可以出现的微生物，几乎包括了微生物的各个类群。主要的有细菌、真菌、原生动物、后生动物。但是当然并不是任何时候这些微生物都会同时出现的，多数时候活性污泥中微生物的主体还是细菌和原生动物。微生物的数量和种类会随着外界环境的变化和自身的发展阶段而随时变化着。
1.3细菌
细菌中的动胶菌属，假单胞菌属，产碱杆菌属，无色杆菌属，黄杆菌属芽，抱杆菌属，微球菌属等对活性污泥的形成（成絮）和有机物降解的作用较大。活性污泥中除一般细菌外,还存在一些较高等的细菌,如放线菌、丝状细菌。
1.4真菌
真菌结构复杂、种类繁多,有单细胞和多细胞两种形态，单细胞真菌多呈圆形或椭圆形，常见的有酵母菌,多细胞真菌呈丝状,统称霉菌。在污水处理中起作用的主要是霉菌，它能分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其它含氮有机化合物。
1.5原生动物
污水处理中常见的原生动物有肉足类、 鞭毛虫类和纤毛虫类。其中的纤毛虫类与废水处理的关系密切。
1.6后生动物
常见的后生动物主要是多细胞的无脊椎动物,包括轮虫、 甲壳类和昆虫及其幼虫。
从生态学的的角度看，活性污泥中包括的多种微生物——细菌、霉菌、原生动物和后生动物构成一条食物链，细菌和霉菌能分解复杂的有机化合物，获得自身活动必需的能量并将其转变成自身结构物质。原生动物以细菌和霉菌为食，又被后生动物所消耗，后生动物也可以直接依靠细菌生活。
4、好氧活性污泥法的工艺流程
如图1所示是好氧活性污泥法的一般流程
其中曝气池的运行是污水处理的中心环节,它直接关系到出水好坏，生产成本的高低。如果管理不善，可能出现污水处理系统崩溃的恶劣后果。
在曝气池中，在空气的作用下，回流的活性污泥与废水充分接触，成为富含溶解氧的混合悬浊液。在这里废水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附, 并被微生物群体所分解, 使废水得到净化。同时活性污泥也不断增长, 部分污泥作为剩余污泥从系統中排出。
曝气池正常运行,活性污泥成絮状结构,棕黄色,无异臭,吸附沉降性能良好,沉降时有明显的泥水分界面,镜检可见菌胶团生长好,指示生物有固着型和葡萄型纤毛虫类, 如钟虫、纤虫、盖纤虫等居多,并有少量丝状菌和其他生物。一旦曝气池非正常运行，就会出现氧含量异常、生物相巨变、污泥沉降性差、漂泥严重、处理效率降低等恶劣现象。可见对曝气池的工艺控制与调节是需要认真对待的。
好氧活性污泥法中主要的工艺控制指标有：水温、pH值、溶解氧浓度（DO）、化学需氧量（COD）、污泥浓度（MLSS）、沉降比（SV30）、容积负荷（Lv）、5日生化需氧量等（BOD5）。在运行管理中要较强对这些指标的检测并作出及时调整，才能使处理系统安全平稳的运行。一般MLSS在 2~ 3g /L之间为宜，SV30在20% ~ 30 %最好，COD、BOD5、Lv等值，根据运行系统的设计不同而差异较大。
5、结语
用好氧活性污泥法治理水污染, 通常可以避免了污染物的多次转移, 是一种高效, 安全, 无毒无害的彻底的水污染处理方法。但是由于微生物反应比物理、化学、物化反应要复杂得多，所以在对系统进行工艺控制时更要严谨，才能使得活性污泥处理系统平稳运行。
参考文献
【1】林海等. 环境工程微生物学 [M ]. 北京: 北京科技大学出版社, 2002 .
【2】李军等.微生物与水处理工程[M].北京：化学工业出版社， 2002.
【3】伦世仪等.环境生物工程[M].北京:化学工业出版社,2002.
关键词：活性污泥；微生物；污水处理；
中图分类号：U664文献标识码： A
1引言
近些年来，随着工业的发展，污水的成分越来越复杂化且有机物浓度越来越高，只采用化学或者物理法处理污水，不仅不容易完成治理目标的且耗资巨大。生物法污水处理工艺是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水的。生物法因其处理效率高、适用范围广、适应性强、能耗低，在现今被大多数国家广泛的与化学、物理法结合起来使用，以完成污水的无害化处理。
根据微生物的种类不同，生物法可分为好氧法、厌氧法、生物酶法等。好氧法因处理时间短、设备简单、基本不产生臭味等优点，被广泛使用。好氧生物处理法可分为活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。本文将以应用较广泛、技术较成熟的好氧活性污泥法作为探究对象。
2、好氧活性污泥法处理污水的原理
1.1活性污泥
活性污泥是由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物及吸附的污水中有机和无机胶体及悬浮物组成的絮绒状污泥，是一个微生物群体。这个微生物群体的主体是细菌和原生动物，它们在污水处理中的作用最大。活性污泥的含水率一般在 98-99%。活性污泥象矾花一样，具有很大的表面积，因此具有很强的吸附力和氧化分解有机物的能力，同时活性污泥还有良好的沉降性能，这使得它具有很好的废水净化作用。
1.2活性污泥对有机物的降解过程
活性污泥法处理废水中有机物的过程可分为两个阶段，即生物吸附阶段和生物氧化阶段。
1.2.1生物吸附阶段
废水与活性污泥微生物充分接触,形成混合悬浊液,比表面积巨大,且表面含有多糖类黏性物质的微生物群体（活性污泥）将废水中的有机物和无机离子吸附其上,呈胶体的大分子有机物被吸附后,首先在水解酶作用下,分解为小分子物质,然后这些小分子与溶解性有机物在选择性的渗入细胞体内，被微生物利用合成细胞物质。
1.2.2生物氧化阶段
在生物吸附阶段中被吸附和吸收的有机物质继续被氧化,这个阶段需要很长时间,进行非常缓慢。在生物吸附阶段,随着有机物吸附量的增加,污泥的活性逐渐减弱。当吸附饱和后,污泥失去吸附能力,经过生物氧化阶段吸附的有机物被氧化分解后,活性污泥又呈现活性,恢复吸附能力。活性污泥再次进入生物吸附阶段对有机物作用。
如此经过两个阶段的连续反复作用，污水中的有机物在活性污泥不断的吸附、氧化分解过程中，被逐步降解。同时微生物也不断分解繁殖，为由微生物组成的生态系统中的食物链“有机物——细菌——原生动物——微小后生动物”提供了营养基础。
3、好氧活性污泥法中的微生物及其相互作用
好氧活性污泥中可以出现的微生物，几乎包括了微生物的各个类群。主要的有细菌、真菌、原生动物、后生动物。但是当然并不是任何时候这些微生物都会同时出现的，多数时候活性污泥中微生物的主体还是细菌和原生动物。微生物的数量和种类会随着外界环境的变化和自身的发展阶段而随时变化着。
1.3细菌
细菌中的动胶菌属，假单胞菌属，产碱杆菌属，无色杆菌属，黄杆菌属芽，抱杆菌属，微球菌属等对活性污泥的形成（成絮）和有机物降解的作用较大。活性污泥中除一般细菌外,还存在一些较高等的细菌,如放线菌、丝状细菌。
1.4真菌
真菌结构复杂、种类繁多,有单细胞和多细胞两种形态，单细胞真菌多呈圆形或椭圆形，常见的有酵母菌,多细胞真菌呈丝状,统称霉菌。在污水处理中起作用的主要是霉菌，它能分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其它含氮有机化合物。
1.5原生动物
污水处理中常见的原生动物有肉足类、 鞭毛虫类和纤毛虫类。其中的纤毛虫类与废水处理的关系密切。
1.6后生动物
常见的后生动物主要是多细胞的无脊椎动物,包括轮虫、 甲壳类和昆虫及其幼虫。
从生态学的的角度看，活性污泥中包括的多种微生物——细菌、霉菌、原生动物和后生动物构成一条食物链，细菌和霉菌能分解复杂的有机化合物，获得自身活动必需的能量并将其转变成自身结构物质。原生动物以细菌和霉菌为食，又被后生动物所消耗，后生动物也可以直接依靠细菌生活。
4、好氧活性污泥法的工艺流程
如图1所示是好氧活性污泥法的一般流程
其中曝气池的运行是污水处理的中心环节,它直接关系到出水好坏，生产成本的高低。如果管理不善，可能出现污水处理系统崩溃的恶劣后果。
在曝气池中，在空气的作用下，回流的活性污泥与废水充分接触，成为富含溶解氧的混合悬浊液。在这里废水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附, 并被微生物群体所分解, 使废水得到净化。同时活性污泥也不断增长, 部分污泥作为剩余污泥从系統中排出。
曝气池正常运行,活性污泥成絮状结构,棕黄色,无异臭,吸附沉降性能良好,沉降时有明显的泥水分界面,镜检可见菌胶团生长好,指示生物有固着型和葡萄型纤毛虫类, 如钟虫、纤虫、盖纤虫等居多,并有少量丝状菌和其他生物。一旦曝气池非正常运行，就会出现氧含量异常、生物相巨变、污泥沉降性差、漂泥严重、处理效率降低等恶劣现象。可见对曝气池的工艺控制与调节是需要认真对待的。
好氧活性污泥法中主要的工艺控制指标有：水温、pH值、溶解氧浓度（DO）、化学需氧量（COD）、污泥浓度（MLSS）、沉降比（SV30）、容积负荷（Lv）、5日生化需氧量等（BOD5）。在运行管理中要较强对这些指标的检测并作出及时调整，才能使处理系统安全平稳的运行。一般MLSS在 2~ 3g /L之间为宜，SV30在20% ~ 30 %最好，COD、BOD5、Lv等值，根据运行系统的设计不同而差异较大。
5、结语
用好氧活性污泥法治理水污染, 通常可以避免了污染物的多次转移, 是一种高效, 安全, 无毒无害的彻底的水污染处理方法。但是由于微生物反应比物理、化学、物化反应要复杂得多，所以在对系统进行工艺控制时更要严谨，才能使得活性污泥处理系统平稳运行。
参考文献
【1】林海等. 环境工程微生物学 [M ]. 北京: 北京科技大学出版社, 2002 .
【2】李军等.微生物与水处理工程[M].北京：化学工业出版社， 2002.
【3】伦世仪等.环境生物工程[M].北京:化学工业出版社,2002.