活性污泥颗粒化的研究浅谈

张哲文

题目：活性污泥颗粒化的研究浅谈

摘要：活性污泥颗粒是微生物在好氧环境中形成的，其具有结构密实，沉降性能好，泥水分离简单处理高效等优点，因而得到了国内外的广泛研究与应用。本文主要简单介绍了有关活性污泥的相关知识，国内外研究状况以及结合本人所做课题阐述研究方法和存在问题并提出解决方案。

关键词：污水处理，活性污泥，颗粒化

市政工程是指市政设施建设工程。市政设施是指在城市区、镇（乡）规划建设范围内设置、基于政府责任和义务为居民提供有偿或无偿公共产品和服务的各种建筑物、构筑物、设备等。而给水排水工程则是市政工程中一块非常重要的内容。它以城市谁的输送，净化和水资源的保护与利用为研究对象，为城市的建设，人民生活，工业生产提供服务。

近年来，不管是我国还是世界其他国家水污染问题都是我们所面临的一项重要课题。因此，污水处理也就成为了给水排水工程中的重中之重。污水处理按照作用可分为物理法，化学法和生物法。

物理法主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。

化学法是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。

生物法利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。

其中生物法处理污水在近年来以其高效，环保等特点得到了的到广泛的研究与应用。活性污泥法则是生物法处理污水中的一个典型代表。

活性污泥是一种好氧生物处理方法．活性污泥基本概念是由1912年英国人克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现对废水进行长时间曝气会产生污泥并使水质得到显著地改善，后来阿尔敦（Arden）和洛开脱（Lockgtt）进一步研究改善。因为曝气试验是在瓶中进行的，每次试验结束后都会把瓶子倒空，下一次重新开始。但是偶然发现由于瓶子清洗不彻底，瓶壁附着残留污泥时处理的效果反而更好，因此他们认识到了这些残留污泥对污水处理的重要性，并称其为活性污泥。接下来的试验中，他们都在每次试验结束前，把经过曝气的污水沉淀下来，去除上清液，保存瓶底污泥，下一次使用，这样便缩短了污水处理的时间并且提升了处理的效果。

水是生命之源。就我国国情而言，水资源分布不均匀，人均占有量较少。水资源短缺并且污染日益严重。首先，是因为家庭用水量不断增加：其次，我国经济高速发展，化工，钢铁等工业用水持续提高，废水排放量增加。这些工业废水中重金属离子难以去除。所以污水处理在我国是一项重中之重，迫切需要解决的课题。

活性污泥是多种微生物群体的总称，主要包含细菌，真菌，原生动物和少量的后生动物。霍心污泥一般为黄褐色，絮状，结构比较松散。在有氧条件下可以进行有机物的降解使污水得到净化并且自身得到生长繁殖。

活性污泥颗粒化是特殊的生物膜生长。他与传统生物膜不同，它依靠微生物细胞本身固定化，并不是附着依靠反应器内的固定载体。活性污泥颗粒化是对絮状污泥在有氧环境下进行定向培养，以形成颗粒较大，结构密实的好氧颗粒。活性污泥颗粒化可以克服现有传统活性污泥发的不足，实现低成本高效的处理。

1997年Morgenroth等人在间歇式反应器中接种普通絮状活性污泥，经过培养后发现颗粒态污泥成为反映器中的主要存在形式。1999年，Beun等人又验证了颗粒污泥在好氧反应器中的稳定性，平且发现了颗粒污泥具有较高的生物量。

国内在90年代末开始着手研究活性污泥颗粒化，研究人员通过人工合成废水，并成功的在间歇式反应器中培养出颗粒污泥。近年来，建立了建立了好氧颗粒污泥反应器模型，通过数学模拟，了解污泥形成的机理，控制其形成的进程，为活性污泥颗粒化的研究做出了贡献。

2006年10月，T.U.Delft在荷兰召开了第二届好氧颗粒污泥专题会议。T.U.Delft首次将活性污泥颗粒化的研究运用在实际中，并将其命名为Nereda工艺。

结合本校及本专业的实际情况，在对活性污泥颗粒化研究过程中主要依据已有的研究成果进行验证性试验和部分创新试验。所用试验设备主体为间歇式反应器和伪电脑控制装置。间歇式反应器为试验提供基本环境，伪电脑控制装置则用来控制进出水和曝气时间。根据污水成分利用药品人工合成污水。接种污泥从附近污水厂取得。

在间歇式反应器中接种污泥，由伪电脑控制装置控制进水，曝气提供有氧环境使得微生物群体得以繁殖，经过特定时间后再由又控制器控制排水。从反应器中取样在显微镜下观察微生物群落组成以及菌胶团颗粒大小尺寸并进行出水成分测定。此过程反复进行直至微生物群落组分及菌胶团颗粒大小以及出水水质满足要求。

目前根据试验进展主要存在问题为微生物组较比要求少主要考虑问题可能是曝气时间过短。菌胶团形成颗粒粒径小，可能是因为实验中污泥污水比例不正确和水力剪切不足。现已调整曝气时间，泥水比例，并放置有孔隔板在间歇式反应器中以增加水流剪切力来解决上述问题，以待试验结果进一步观察分析。

水是人们赖以生存的资源，在水资源日益匮乏，水污染越发严重的今天，积极研究污水处理已达到循环再利用是非常必要的，它将成为水科学的研究与发展的重要环节。

                                                专业：市政工程

                                                姓名：张哲文

                                                学号：122081403005