【中華百科全書●工學●活性污泥法】

楊籍富

【中華百科全書●工學●活性污泥法】

 

活性污泥法（圖一），為污水經最初沈澱池處理後，引入曝氣糟與槽內呈流動狀的好氧性微生物?

 

之污泥相接觸後，其流出水再經最終沈澱池以分離其污泥，分離後之污水消毒後放流，污泥則一部分迴流至曝氣槽，以維持曝氣槽好氧性微生物之濃度，其餘部分污泥，則另行處理後處分之。

 

〈見圖一〉因之，活性污泥法處理乃為處理污水中之溶解性有機物為主，故又稱二級處理。

 

活性污泥處理必具的條件包括：一、曝氣糟內污泥負荷要維持一定。

 

二、維持一定值以上溶氧量。

 

三、最終沈澱池分離出的污泥，應濃縮至比曝氣槽活性污泥濃度還高。

 

四、為維持曝氣槽內污泥濃度一定，應連續迴流污泥至曝氣糟。

 

五、去除SS及分解BOD所增殖之微生物，為維持一定污泥齡，應予排出處理。

 

微生物對有機物的代謝過程（圖二），在初期階段，污水中有機物比好氧性微生物多，微生物為適應環境，未顯著增加，本階段稱遲滯期。

 

繼之微生物呈幾何級數增加，有機物的分解甚為激烈，氧之利用速度亦大，在有機物豐富的本階段，能量之供給狀況非常高，微生物未成膠羽而分散於水中，本階段稱為對數增殖期。

 

其次，可利用的有機物漸行不足，微生物的增殖稍斂，增殖速度與殘存有機物量成適當比例，在本階段細胞分裂之間隔漸長，微生物有形成膠羽的傾向，漸次結合而成為可見的大型膠羽，本階段稱為減衰增殖期。

 

污水中的有機物漸次減少後，微生物處於饑餓狀態，而將貯於體內之營養分漸次消耗續行代謝，至最終細胞死亡，微生物膠羽也減少而開始分解，本階段稱為體內呼吸期。

 

〈見圖二〉活性污泥法之好氧性微生物去除有機物，可以愛根飛爾德（Eckenfelder）之式表之，微生物群利用水中之氧以分解污水中之碳水化合物、脂肪、蛋白質等。

 

成為CO2及H2O，其反應式為：一、有機物之氧化：二、細胞之合成（行成污泥）：三、細胞質之氧化（體內呼吸）：式中CxHyOz為有機物，C5H7O2N為細胞質，ΔH為反應熱。

 

即污水中的有機物一部分與微生物?

 

相接觸，依一式氧化形成CO2，及水等無機物，其他一部分依二式被微生物之細胞合成所利用，而轉換成為活性污泥，這些活性污泥對於有機物具有很強的氧化力，能吸著、凝聚懸浮物質或膠狀物質，且成為微生物的擔體以捕食水中的細菌。

 

因之，活性污泥法在曝氣槽中適當停留後，能使污水淨化。

 

而當污水中有機物量少時，主要反應則為微生物群，依三式自行體內分解，以獲得熱能，致污泥量減少。

 

活性污泥膠羽之另一特徵，為具良好的沈降分離特性。

 

利用此一特性以分離剩餘污泥，達到淨化。

 

活性污泥為由一、細菌類，二、真菌類，三、原生動物，四、後生動物等異種個體?

 

微生物所構成之混合培養體。

 

活性污泥中主要的細菌為AchromobarterFlavob-acterium,Alcaligens,Bacillus,Micro-coccus,Pseudomonas。

 

一、活性污泥法控制條件(一)BOD負荷量活性污泥淨化有機物的速度，受曝氣糟內活性污泥微生物量、有機物量，及曝氣時間等影響而異。

 

實際上，有機物量以BOD，活性污泥微生物量以曝氣槽內混合液之平均懸浮物質（MLSS）量表之，但亦有以曝氣槽內之混合液中活性污泥之揮發成分（MLVSS）之量表示者。

 

單位污泥量於單位時間所供給之有機物量，亦即BOD污泥負荷Ls：式中VA：曝氣槽容量（M3）QA：流入曝氣糟之污水量（M3/d）CA：曝氣槽內混合液之平均懸浮物濃度（MISS）（mg/l）CB：流入曝氣槽之平均BOD濃度（mg/l）又除BOD污泥負荷量，也有以BOD容積負荷LV表示法，即：（二）污泥齡曝氣槽內混合液之平均懸浮物質濃度和流入曝氣槽之污水之懸浮物質濃度之關係指標，是為污泥齡，也即：污泥齡=式中CS：流入曝氣槽污水之懸浮物質濃度（三）曝氣時間送入曝氣糟之空氣，具有使活性污泥與污水混合液充分攪拌混合之效果。

 

曝氣時間視污水之濃度及種類而異，一般曝氣時間t可以下式表之：式中r：迴流污泥比=（四）活性污泥之沈降性經活性污泥處理後之污水，必將處理水與污泥分離，而以沈降性佳、容易分離之污泥為宜。

 

污泥沈降性之指標，以污泥容積指標（SVI）表之。

 

SVI乃曝氣槽內之混合液靜置三十分鐘，lg之活性污泥所占容量，以（ml/g）表之。

 

SVI=（五）污泥迴流量為維持曝氣糟內污泥濃度一定，曝氣槽內混合液濃度CA和迴流污泥濃度CR之關係，可以下式表之：又因故則知道污泥沈降性，迴流污泥量就可決定之。

 

（六）曝氣糟內之水流曝氣內之水流狀態，依污水之流入方式、迴流污泥之注入方式、曝氣槽內混合液之混合流動方式之不同，而有水平流出型及完全混合型兩種，也有其中間型者。

 

（七）曝氣方式曝氣方式有散氣式及機械攪拌式兩種。

 

散氣式曝氣為自送風機送入的空氣，使成為微細的氣泡狀進入水中，空氣成為氣泡而向水面上升，達到使空氣溶解之效果，以補給活性污泥微生物所需的氧，及攪拌混合之目的。

 

曝氣方式依槽之形狀及曝氣設備配置之不同，可分為旋回流式及渦流式。

 

機械攪拌式為於曝氣槽之水面以機械設備（渦輪翼、水車等）攪拌混合，使大氣中之空氣溶入混合液中，由於發生旋回流，使溶氧移動和攪拌混合，達到曝氣的目的（圖三）。

 

〈見圖三〉（八）需氧量為使好氧性微生物吸著、氧化污水中的有機物，曝氣糟內之混合液必須經常維持有溶氧，使其溶氧濃度經常處於0.5～1.0mg/。

 

二、活性污泥法各種處理方式活性污泥法由於考慮處理的安定性、處理效率、操作管理的難易、經濟性等，而發展有各種修正法、各種處理方式（圖四）。

 

各種活性污泥法之操作條件如下表。

 

〈見圖四〉〈見表一〉（歐陽嶠暉）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=8545