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摘要：活性污泥法又称曝气法，自1912年创建以来，该方法及其衍生改良工艺是处理城市污水使用最广泛的方法，具有应用广、效率高、费用低等优点，尤其是对处理有机废水效果更好。目前，近95%以上的城市污水以及50%左右的工业废水都采用活性污泥法处理。本文结合笔者工作实际，介绍了活性污泥的概念及生物组成，阐述了活性污泥法净化有机废水的机理，分析了活性污泥法处理有机废水的影响因素及其控制措施，为其更好的应用提供参考。
关键词：活性污泥法；处理有机废水；净化机理；影响因素控制
引言
进水水质超标导致污泥负荷高、容易引起膨胀是传统活性污泥法遇到的实际问题。在此介绍了活性污泥法处理高浓度有机废水的实际应用，分析总结了工艺运行的管理经验。结果表明：在进水ρ（CODCr）>1000mg·L-1，ρ（CODCr）>500mg·L-1时，处理后出水水质ρ（CODCr）<100mg·L-1，ρ（CODCr）<30mg·L-1，均达到国家排放标准。
1活性污泥的概念及性质
活性污泥是一种由微型生物群落、有机和无机胶体、悬浮物等所组成的肉眼可见的绒絮状体，也称绒粒。各种活性污泥有各自的顏色，含水率在99%左右，其具有较大的比表面积，有生物活性，有吸附、氧化有机物的能力，呈弱酸性并对pH值有较强的缓冲能力。
2活性污泥中的微生物组成及其作用
2.1细菌
细菌是活性污泥中的主要微生物类群，是构成活性污泥絮状体的主要成分，有很强的氧化、吸附有机物的能力，对有机物的净化起着至关重要的作用。活性污泥中细菌主要有菌胶团细菌和丝状细菌，其构成活性污泥的骨架。菌胶团细菌有很强的氧化、分解有机物的能力，具有保护作用和良好的沉降性能。丝状细菌虽也具有很强的氧化、分解有机物的能力，但其数量应控制，丝状菌大量繁殖，严重时引起污泥丝状膨胀，影响出水水质。
2.2真菌
活性污泥中的真菌主要为丝状真菌，分属酵母菌及霉菌两大类。真菌具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能，但若大量的异常增殖会引发污泥膨胀。真菌常出现于某些含碳较高或pH值较低的工业废水处理系统中，在常规系统中出现较多真菌往往指示有机负荷较高。
2.3原生动物
在活性污泥中存活的原生动物有鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫等。原生动物在污水净化中的作用，一是分泌的黏性物可以促进絮凝，维持活性污泥的沉降性，提高出水的澄清度；二是吞食有机颗粒、游离细菌和其他微生物，使水的含菌量、悬浮物、有机氮、BOD浓度降低，改善水质；三是起指示作用，反映活性污泥培养的时期，指示污水处理系统运行的情况以及污水处理效果的好坏。
2.4微型后生动物和藻类
在活性污泥系统中，轮虫出现是水质非常稳定的标志。微型后生动物如轮虫，仅在完全氧化型的活性污泥系统，如延时曝气活性污泥系统中出现。藻类数量及品种较少，常见于沉淀池边缘、出水槽等阳光暴露处；藻类在氧化塘及氧化沟等占地大、空间开阔的构筑物中数量及种类较多，呈藻菌共生状态，藻类代谢过程中产生的氧可供异养细菌氧化有机物之需，还可脱氮除磷。
3活性污泥法的生物净化机理
3.1微生物吸附和絮凝
活性污泥具有很强的吸附和絮凝作用，绒粒是活性污泥的基本机构，活性污泥大量絮凝和吸附废水，污水中的大部分有机污染物是通过吸附去除的。此外，活性污泥还可以吸附某些金属离子，使之与有机物形成络合物而得以去除。在初期，被污泥去除的有机物数量是有限的，其取决于污水的类型以及与污水接触时的污泥性能。
3.2微生物氧化分解有机物
溶解性有机物直接被细菌吸收，进入细胞体内的有机污染物通过微生物的代谢反应而被降解。大分子的有机物先被细菌分泌的胞外酶作用分解为小分子的化合物，然后被细菌吸收，在体内氧化分解而无机化。事实上，吸收进细胞的有机物，在胞内酶作用下，除了有一部分被分解为二氧化碳、水、硫酸根、氨和磷酸根等简单无机物并释放能量外，还有一部分转化为新的有机体，使细胞增殖。一般来说，自然界中的有机物都可以被某些微生物所分解，多数合成有机物也可以被经过驯化的微生物分解。
3.3营养物质的影响及控制
污水中各种营养物质的量及比例影响着微生物的生长、繁殖，从而影响好氧生物处理系统的处理效果。一般在好氧生物处理中对C、N、P比为BOD5∶N∶P=100∶5∶1。在废水的生物处理中，大多数废水中含有微生物所需的碳源，但对于含碳量低的工业废水，进行处理时，还需另加碳源。微生物除了需要碳素营养外，还需要氮、磷营养。生活污水由于含有粪便，含氨态氮较高，氮源是充足的，某些工业废水含氮量较低，则需要外加氮源。磷是微生物所需矿质元素中最主要的，占细胞全部矿质元素的50%左右。生活污水所含的营养物质对微生物来说是比较丰富齐全的，是最佳的营养源。目前在污水的生物处理中多采用工业废水与生活污水合并处理，可以提高处理效率，并且能降低处理费用。
3.4有毒物质的影响及控制
工业废水中存在的对微生物有抑制、毒害作用的化学物质，称之有毒物质。多数重金属如锌、铜、铅、铬等离子均含毒性，不利于微生物成活。另有一些物质如酸、甲醛、氰化物、硫化物等也具有毒性，能抑制其他物质的生物氧化作用，但它们本身却能为某些微生物所氧化。有毒物质对微生物的毒害作用主要表现在破坏微生物细胞的正常结构以及影响微生物酶的活性或使酶变性等。重金属易与细胞蛋白质结合使之变性，或与酶的-SH基结合而使酶失去活性。微生物对有毒物质的承受力有一定的浓度范围。在处理过程中，如果逐步提高有毒物质的浓度，则可能在一定程度上，使微生物适应某种新的环境，而提高处理效率。
3.5混合液悬浮固体浓度
工艺中控制混合悬浮固体浓度[ρ（MLSS）]不能低于1300mg/L，因此，曝气池的管理要密切注意其质量浓度的变化，当ρ（MLSS）不断增高，表明污泥增长过快，排泥量过少。在运行管理中适当维持高的ρ（MLSS）可减少曝气时间，有利于提高净化效率。尤其在有冲击负荷或有毒物质进入时，高的ρ（MLSS）运行有一定好处。但ρ（MLSS）过高会使需氧量增加，导致能耗上升，也加重了二沉池的负担。当进水浓度低时，高ρ（MLSS）造成污泥负荷过低，对微生物的生长不利，处理效果反而受到影响，因此要根据本厂进水的具体情况合理确定ρ（MLSS）。另外，根据ρ（MLSS）可以控制回流泵的运行。
3.6其他影响因素
除此之外，进水的有机物浓度和废水的可生化性均可影响活性污泥系统。活性污泥法中进水BOD5浓度一般在100～600微克/升。过高时，由于不可能供应充足的氧气，以致造成缺氧现象，影响处理效果。废水的可生化性一般用BOD5/CODcr值表示。当BOD5/CODcr>0.45，生化性好，采用生物处理法效果明显；BOD5/CODcr<0.3，较难生化，对于低浓度有机废水BOD5/CODcr<0.25，则不宜，而对于高浓度有机废水，即使BOD5/CODcr<0.25，但BOD绝对值并不低，仍可采用生化法处理。
3.7温度的影响及控制
温度是微生物生长的重要环境因子，一方面影响细胞中生物化学反应速率，温度升高，化学反应速率和生长速率加快；另一方面，温度过高，对温度敏感的体重要组成物质如蛋白质、核酸等可能受到不可逆的破坏。随着温度的下降（从最适生长温度到最低生长温度），微生物的生长速率也随之下降，低于最低生长温度则生长完全停止。在废水生物处理中，以中温微生物为主，好氧生物处理一般在15℃～40℃内运行，温度低于10℃或高于40℃，会使微生物代谢活动降低或蛋白质变性以及酶系统被破坏，从而使去除BOD的效率大大降低。因此，废水生物处理中进水温度一般控制在20℃～30℃效果最佳。
结语
活性污泥中，微生物的种类繁多，活性污泥法处理有机废水的净化机理实质上就是活性污泥中微生物的新陈代谢过程和生命活动。活性污泥法处理有机废水的影响因素要结合处理工艺和有机废水实际，具体分析，灵活掌握，以发挥活性污泥法更大的作用。
参考文献：
[1]陈燕飞.污水处理中活性污泥法与生物膜法的比较分析[J].山西水利（技术与应用），2016（04）：34-35，45.
[2]朱明军.红发夫酵母Phaffiarhodozyma培养生产虾青素的研究[D].华南理工大学，2015.
[3]魏东霞，王吉山.废水生化处理方法进展[J].石油化工应用，2015（02）：1-4.
关键词：活性污泥法；处理有机废水；净化机理；影响因素控制
引言
进水水质超标导致污泥负荷高、容易引起膨胀是传统活性污泥法遇到的实际问题。在此介绍了活性污泥法处理高浓度有机废水的实际应用，分析总结了工艺运行的管理经验。结果表明：在进水ρ（CODCr）>1000mg·L-1，ρ（CODCr）>500mg·L-1时，处理后出水水质ρ（CODCr）<100mg·L-1，ρ（CODCr）<30mg·L-1，均达到国家排放标准。
1活性污泥的概念及性质
活性污泥是一种由微型生物群落、有机和无机胶体、悬浮物等所组成的肉眼可见的绒絮状体，也称绒粒。各种活性污泥有各自的顏色，含水率在99%左右，其具有较大的比表面积，有生物活性，有吸附、氧化有机物的能力，呈弱酸性并对pH值有较强的缓冲能力。
2活性污泥中的微生物组成及其作用
2.1细菌
细菌是活性污泥中的主要微生物类群，是构成活性污泥絮状体的主要成分，有很强的氧化、吸附有机物的能力，对有机物的净化起着至关重要的作用。活性污泥中细菌主要有菌胶团细菌和丝状细菌，其构成活性污泥的骨架。菌胶团细菌有很强的氧化、分解有机物的能力，具有保护作用和良好的沉降性能。丝状细菌虽也具有很强的氧化、分解有机物的能力，但其数量应控制，丝状菌大量繁殖，严重时引起污泥丝状膨胀，影响出水水质。
2.2真菌
活性污泥中的真菌主要为丝状真菌，分属酵母菌及霉菌两大类。真菌具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能，但若大量的异常增殖会引发污泥膨胀。真菌常出现于某些含碳较高或pH值较低的工业废水处理系统中，在常规系统中出现较多真菌往往指示有机负荷较高。
2.3原生动物
在活性污泥中存活的原生动物有鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫等。原生动物在污水净化中的作用，一是分泌的黏性物可以促进絮凝，维持活性污泥的沉降性，提高出水的澄清度；二是吞食有机颗粒、游离细菌和其他微生物，使水的含菌量、悬浮物、有机氮、BOD浓度降低，改善水质；三是起指示作用，反映活性污泥培养的时期，指示污水处理系统运行的情况以及污水处理效果的好坏。
2.4微型后生动物和藻类
在活性污泥系统中，轮虫出现是水质非常稳定的标志。微型后生动物如轮虫，仅在完全氧化型的活性污泥系统，如延时曝气活性污泥系统中出现。藻类数量及品种较少，常见于沉淀池边缘、出水槽等阳光暴露处；藻类在氧化塘及氧化沟等占地大、空间开阔的构筑物中数量及种类较多，呈藻菌共生状态，藻类代谢过程中产生的氧可供异养细菌氧化有机物之需，还可脱氮除磷。
3活性污泥法的生物净化机理
3.1微生物吸附和絮凝
活性污泥具有很强的吸附和絮凝作用，绒粒是活性污泥的基本机构，活性污泥大量絮凝和吸附废水，污水中的大部分有机污染物是通过吸附去除的。此外，活性污泥还可以吸附某些金属离子，使之与有机物形成络合物而得以去除。在初期，被污泥去除的有机物数量是有限的，其取决于污水的类型以及与污水接触时的污泥性能。
3.2微生物氧化分解有机物
溶解性有机物直接被细菌吸收，进入细胞体内的有机污染物通过微生物的代谢反应而被降解。大分子的有机物先被细菌分泌的胞外酶作用分解为小分子的化合物，然后被细菌吸收，在体内氧化分解而无机化。事实上，吸收进细胞的有机物，在胞内酶作用下，除了有一部分被分解为二氧化碳、水、硫酸根、氨和磷酸根等简单无机物并释放能量外，还有一部分转化为新的有机体，使细胞增殖。一般来说，自然界中的有机物都可以被某些微生物所分解，多数合成有机物也可以被经过驯化的微生物分解。
3.3营养物质的影响及控制
污水中各种营养物质的量及比例影响着微生物的生长、繁殖，从而影响好氧生物处理系统的处理效果。一般在好氧生物处理中对C、N、P比为BOD5∶N∶P=100∶5∶1。在废水的生物处理中，大多数废水中含有微生物所需的碳源，但对于含碳量低的工业废水，进行处理时，还需另加碳源。微生物除了需要碳素营养外，还需要氮、磷营养。生活污水由于含有粪便，含氨态氮较高，氮源是充足的，某些工业废水含氮量较低，则需要外加氮源。磷是微生物所需矿质元素中最主要的，占细胞全部矿质元素的50%左右。生活污水所含的营养物质对微生物来说是比较丰富齐全的，是最佳的营养源。目前在污水的生物处理中多采用工业废水与生活污水合并处理，可以提高处理效率，并且能降低处理费用。
3.4有毒物质的影响及控制
工业废水中存在的对微生物有抑制、毒害作用的化学物质，称之有毒物质。多数重金属如锌、铜、铅、铬等离子均含毒性，不利于微生物成活。另有一些物质如酸、甲醛、氰化物、硫化物等也具有毒性，能抑制其他物质的生物氧化作用，但它们本身却能为某些微生物所氧化。有毒物质对微生物的毒害作用主要表现在破坏微生物细胞的正常结构以及影响微生物酶的活性或使酶变性等。重金属易与细胞蛋白质结合使之变性，或与酶的-SH基结合而使酶失去活性。微生物对有毒物质的承受力有一定的浓度范围。在处理过程中，如果逐步提高有毒物质的浓度，则可能在一定程度上，使微生物适应某种新的环境，而提高处理效率。
3.5混合液悬浮固体浓度
工艺中控制混合悬浮固体浓度[ρ（MLSS）]不能低于1300mg/L，因此，曝气池的管理要密切注意其质量浓度的变化，当ρ（MLSS）不断增高，表明污泥增长过快，排泥量过少。在运行管理中适当维持高的ρ（MLSS）可减少曝气时间，有利于提高净化效率。尤其在有冲击负荷或有毒物质进入时，高的ρ（MLSS）运行有一定好处。但ρ（MLSS）过高会使需氧量增加，导致能耗上升，也加重了二沉池的负担。当进水浓度低时，高ρ（MLSS）造成污泥负荷过低，对微生物的生长不利，处理效果反而受到影响，因此要根据本厂进水的具体情况合理确定ρ（MLSS）。另外，根据ρ（MLSS）可以控制回流泵的运行。
3.6其他影响因素
除此之外，进水的有机物浓度和废水的可生化性均可影响活性污泥系统。活性污泥法中进水BOD5浓度一般在100～600微克/升。过高时，由于不可能供应充足的氧气，以致造成缺氧现象，影响处理效果。废水的可生化性一般用BOD5/CODcr值表示。当BOD5/CODcr>0.45，生化性好，采用生物处理法效果明显；BOD5/CODcr<0.3，较难生化，对于低浓度有机废水BOD5/CODcr<0.25，则不宜，而对于高浓度有机废水，即使BOD5/CODcr<0.25，但BOD绝对值并不低，仍可采用生化法处理。
3.7温度的影响及控制
温度是微生物生长的重要环境因子，一方面影响细胞中生物化学反应速率，温度升高，化学反应速率和生长速率加快；另一方面，温度过高，对温度敏感的体重要组成物质如蛋白质、核酸等可能受到不可逆的破坏。随着温度的下降（从最适生长温度到最低生长温度），微生物的生长速率也随之下降，低于最低生长温度则生长完全停止。在废水生物处理中，以中温微生物为主，好氧生物处理一般在15℃～40℃内运行，温度低于10℃或高于40℃，会使微生物代谢活动降低或蛋白质变性以及酶系统被破坏，从而使去除BOD的效率大大降低。因此，废水生物处理中进水温度一般控制在20℃～30℃效果最佳。
结语
活性污泥中，微生物的种类繁多，活性污泥法处理有机废水的净化机理实质上就是活性污泥中微生物的新陈代谢过程和生命活动。活性污泥法处理有机废水的影响因素要结合处理工艺和有机废水实际，具体分析，灵活掌握，以发挥活性污泥法更大的作用。
参考文献：
[1]陈燕飞.污水处理中活性污泥法与生物膜法的比较分析[J].山西水利（技术与应用），2016（04）：34-35，45.
[2]朱明军.红发夫酵母Phaffiarhodozyma培养生产虾青素的研究[D].华南理工大学，2015.
[3]魏东霞，王吉山.废水生化处理方法进展[J].石油化工应用，2015（02）：1-4.