小型医疗废水处理设施

活性污泥法处理污水，是利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中有机污染物的一种废水处理方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
活性污泥基本概念是废水进行长时间曝气会产生污泥并使水质明显改善，其 后Arden and Lackett进一步研究，发现由于实验容器洗不干净，瓶壁留下残渣反而使处理效果提高，从而发现活性微生物菌胶团，定名为活性污泥而来。
影响活性污泥过程工作效率(处理效率和经济效益)的主要因素是处理方法的选择与曝气池和沉淀池的设计及运行。
活性污泥法处理污水：1、基本组成
① 曝池：反应主体② 二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。③ 回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。④ 剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。⑤ 供氧系统:主要由供氧曝气风机和曝气器构成向曝气池内提供足够的溶解氧。

活性污泥法处理污水：2、影响因素
BOD负荷率（F/M）也称有机负荷率，以NS表示）；
BOD负荷率是指在规定时间（日、月、年）内的平均BOD负荷与大BOD负荷之比的百分数。
用来衡量在规定时间内负荷变动情况。
b. 水温； c. pH值； d. 溶解氧； e. 营养平衡； f. 有毒物质。
活性污泥法处理污水：3、方法设计
除普通活性污泥法外，还有多点进水、吸附再生、延时曝气和高负荷率活性污泥等方法。前两种方法与基本流程有所不同，废水流进曝气池的入口的数目和位置有差别。在多点进水活性污泥法中，只有一部分废水和回流污泥一起在首端入池。 其余的废水分2～3次在离首端有一定距离的2～3个入口处(入口的间距一般相等)进入曝气池。从流程上看,可以说吸附再生活性污泥法 (图2)只是多点进水过程（图3）的变形,几个废水入口只用后一个，后者即变成前者。
方法类型的发展是以过程的机理为依据的。参与过程的主要物质有：有机物、微生物和溶解氧(空气)。前两者是主要的，溶解氧只要维持一定的浓度。
在整个过程中，需氧量是不同的。起始有机物浓度高，微生物繁殖迅速，需氧量大。随着有机物的逐渐下降，需氧量也逐渐减少。在普通活性污泥法中，曝气池的供氧是均匀的。这显然是不合理的。改进的办法有两种。一种是从曝气方法着眼，把均匀的曝气改为渐降曝气。
有机物与微生物之比称污泥负荷率(F:M)。它影响过程的代谢深度和污泥的沉降性能，也影响运行的稳定性和基建费用。污泥负荷率低些，过程的运行比较容易，处理效率比较稳定，剩余污泥量比较少，但基本建设和运行费用一般要高些。普通活性污泥法的负荷率常在0.15～0.3公斤BOD/公斤污泥之间。高负荷率活性污泥法采用1以上,回流污泥量和空气量可以大大减少,节省费用,但是BOD去除率降低到60～70％，因此也称为变型活性污泥法。用于只需要中等处理程度的场合。延时曝气活性污泥法则相反，负荷率常小于0.1,曝气时间超过24小时，代谢深入，剩余污泥量少，无需频繁排泥,工作稳定,管理简便，常用于流量很小的场合。

在实践中，人们发现污染物转移到污泥上去的效率很快,而代谢速率较慢。处理城市污水时，往往不到1小时就把废水BOD降低90％左右。但是如果把这些污泥回流到曝气池，却不能再现这样的能力（见曝气），从而创造了吸附再生法。活性污泥的再生实质上是给微生物以足够的时间来消化转移来的有机物。因此，有人把它改名为接触稳定法。
活性污泥法处理污水：4、曝气池
是所有活性污泥法的心脏，其作用是搅拌混合液使泥、水充分接触和向微生物供氧。搅拌有两种方式，一种是使同时进曝气池的泥和水充分混合并一直保持到流出池子，而不和已在池中的混合液相混以免发生短路现象。曝气池采用长条形就是以保证同时入池的泥和水都同时出池(图4),使同时入池的废水有相同的曝气时间。另一种搅拌方式是使进入池子的泥和水立即与全池的混合液充分混合，达到混合液的水质均匀,有可能使微生物的生长处在*的生活环境中,使过程处在的条件下运行。还有一种环形曝气长槽，深度较浅，混合液在槽中以较高的流速回流。这种曝气槽的曝气时间接近24小时，特称氧化槽或氧化沟。实际上是延时曝气活性污泥法的一种曝气池。
除按要求设计几何形状外，曝气方法和设备也是很重要的。曝气方法有气泡曝气法（又称鼓风曝气法）和表面曝气法（也称机械曝气法）两种。20世纪70年代末问世的深井曝气也是一种气泡曝气，以增加气泡与混合液的接触时间来提高曝气效率。
在表面曝气法中借设在液面的曝气器使池液回流，并使液面剧烈波动与空气密切接触交换气体。曝气器一般是各种立式叶轮，也有采用卧式旋刷或旋桨的。环形曝气槽都采用卧式曝气器。
小型医疗废水处理设施为加快氧的溶解，70年代开始出现了“纯氧”曝气，以含氧浓度*的空气替代一般空气。大多采用表面曝气法。
活性污泥法处理污水：5、运行
主要是活性污泥量和供氧量的控制，曝气池的活性污泥浓度（称混合液悬浮固体），是可以调节的，也就是活性污泥量和负荷率是可以调节的，运行时应根据具体情况注意调节。活性污泥法污水厂容易出现污泥膨胀，即污泥含水量*，不易沉降。这将造成污泥随水流出沉淀池，破坏水质，同时，污泥的流失使曝气池中污泥减少，整个过程逐渐失效。在发现污泥有膨胀趋势时，应即分析原因，采取措施。

厌氧生物处理就是在厌氧条件下微生物降解废水中的有机物；好氧生物处理就是在有氧条件下微生物降解废水中的有机物。厌氧生物处理,处理大分子量的有机物。主要是将大分子量的有机物分解成较小分子量的有机物并将其中一部分的有机物转化成甲烷等可利用的能源。好氧生物处理处理经厌氧生物处理后的废水中分子量较小的有机物并将其分解成无机物, 分解的无机物在二沉池加入一定量的混凝剂或絮凝剂将其沉降与水分离从而达到废水净化的目的。
厌氧处理是利用厌氧菌的作用，去除废水中的有机物，通常需要时间较长。厌氧过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段。
水解酸化的产物主要是小分子有机物，使废水中溶解性有机物显著提高，而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内，而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢。例如天然胶联剂（主要为淀粉类），首先被转化为多糖，再水解为单糖。纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖与葡萄糖。半纤维素被聚木糖酶等水解成低聚糖和单糖。

水解过程较缓慢，同时受多种因素的影响，是厌氧降解的限速阶段。在酸化这一阶段，上述第yi阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发性有机酸（VFA）、乳醇、醇类等，接着进一步转化为乙酸、氢气、碳酸等。酸化过程是由大量发酵细菌和产乙酸菌完成的，他们绝大多数是严格厌氧菌，可分解糖、氨基酸和有机酸。
活性污泥法
对比活性污泥法与生物膜法各自的优缺点及应用范围
活性污泥法和生物膜法一样，同属好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。下面以活性污泥法为参照，比较它们之间的优缺点：
 （1）生物膜法优点：
 ①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
②不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。而活性污泥法则容易发生污泥膨胀。
 ③由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。
 ④同高营养级的微生物存在，有机物代谢对较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。 

⑤采用自然通风供氧。
（2）生物膜法缺点：
①活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。而活性污泥法运行比较方便灵活。
②由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。而且需要较多的载体填料和支撑结构，通常基建投资超过活性污泥法。
③处理出水往往含有较大的脱落的生物膜片，使得出水澄清度降低。而活性污泥法在
正常情况下获得比较好的澄清水。
(3) 应用范围
活性污泥和生物膜法系统是当前污水处理领域应用广泛的两种处理技术。活性污泥法是目前应用广泛的好氧生物处理技术，保证活性污泥处理系统成功运行的基本条件是：1.废水中含有微生物所需的C、N、P等营养物质及元素；2.混合液中含有足够的溶解氧；3.活性污泥应与废水充分的接触；4.活性污泥需连续回流，并及时排放剩余污泥，使混合液保持适量的活性污泥；5.废水中含有的有毒污染物质的量足够低，对微生物不能构成抑制作用。生物膜法是一种的废水处理方法，具有污泥量少，不会引起污泥膨胀，对废水的水质和水量的变动具有较好的适应能力，运行管理简单等特点。他们能有效的应用于生活污水、城市污水和各种工业废水的处理中。