浅谈活性污泥净化过程中影响因素

活性污泥净化过程是一个复杂的生物化学系统，它通过微生物的吸附、代谢和沉淀分离等作用，有效地去除污水中的有机污染物。该过程受多种因素影响，主要包括营养物质、溶解氧含量、pH值、温度以及有毒物质等。下面将详细分析这些因素对活性污泥净化过程的影响：
一、营养物质

1.营养平衡的重要性：营养物质的量及比例对微生物的生长繁殖和最终污染物的去除效率有较大影响。

2.主要和次要营养元素：主要元素（如C、O、H、S、N、P等）和次要元素（如Zn、Mn、Na、Cl等）都必须满足要求，且比例适当。

3.营养物质比例：好氧活性污泥法的营养物质比例可按照BOD5：N：P=100：5:1进行配置。

4.活性污泥处理污水的各种微生物，其体内的元素和需要的营养元素基本相同。碳是构成微生物细胞的重要物质。生活污水或城市污水的碳源非常充足，某些工业废水可能含碳量较低，应补充碳源，一般投加生活污水。氮是微生物细胞内蛋白质和核酸的重要元素，一般来自 N2、NH3、NO;等化合物，生活污水中的氮元素丰富，勿需投加，某些工业废水氮量如果不足，可投加尿素、硫酸铵等。磷是合成核蛋白、卵磷脂的重要元素,在微生物的代谢和物质转化过程中作用重大;所以，微生物降解有机物过程中，应保证BOD:N:P=100:5:1，如果处理污水的 BOD;与氮、磷不能形成上述比例，应投加所缺元素，以便调整微生物的营养平衡。
二、溶解氧含量

1.溶解氧的作用：维持好氧微生物的代谢需求，保证曝气池混合液中溶解氧浓度不小于2mg/L。

2.溶解氧浓度对微生物活性的影响：不足时，好氧微生物活性受影响，新陈代谢能力减弱，反应器处理效率下降。

3.供给量：外部供给溶解氧，一般以2～4 mg/L为宜，以保证良好的沉降、絮凝效果。

4.活性污泥法处理污水的微生物是好氧菌为主的微生物群体。因此，在曝气池中必须有足够的溶解氧，一般控制曝气池出口不低于2mg/L。溶解氧来自于生物反应器的曝气装置。在曝气池的首端，有机物含量高，耗氧速度快，溶解氧量可能会低于2mg/L,但不能低于 1mg/L;溶解氧过高，能使降解有机物速度加快，使微生物营养不良，活性污泥易老化，密度变小，结构松散。
三、PH值

1.pH值对微生物生长的影响：pH值的改变可能会引起细胞膜电荷的变化，影响微生物对营养物质的吸收和酶的活性。

2.pH值对毒性的影响：不利的pH值条件不仅影响微生物的生长，还会影响其形态。

3.pH值范围：设计的pH值范围通常为6.5-8.5，以保障微生物代谢正常进行。

4.在活性污泥法处理系统的曝气池内，pH值的范围为6.5~8.5之间为最佳，pH值过高或过低，都会影响微生物的活性，甚至导致微生物死亡。因此，要想取得良好的处理效果，应控制生物反应器的pH值。如果污水的pH值变化较大时，应设调节池，使污水的PH值调节到最佳范围，再进人曝气池。
四、温度

1.温度对生化反应的影响：水温的改变会影响在生物体内所进行的许多生化反应，从而影响生物的代谢活动。

2.温度对微生物活动的影响：温度的变化可引起其他环境因子的变化，进而影响微生物的生命活动。

3.适宜温度范围：活性污泥法的温度范围通常设计为10-30℃，以适应嗜温菌的需要。

4.好氧生物处理的污水温度应维持在15~25℃范围最佳。温度适宜，能促进微生物的生理活动;反之，破坏微生物的生理活动。温度过高或过低，可能导致微生物生理形态和生理特性的改变，甚至导致微生物死亡。因此，在寒冷地区应考虑曝气池建在室内，如果建在室外应考虑适当的保温和加热措施。

五、有毒物质

1.有毒物质对微生物的影响：许多有毒物质对活性污泥微生物具有毒性作用，如重金属离子能与蛋白质结合使其变性或沉淀，有毒有机物能破坏细胞的正常代谢。

2.有毒物质的控制：有毒物质浓度必须合理控制，以减少对活性污泥系统的负面影响。

3.有毒物质是指对微生物生理活动具有抑制作用的某些物质。主要毒物有重金属离子(如锌、铜、镍、铅、镉、饹等)和一些非金属化合物(如酚、醛、氰化物、硫化物等)重金属离子可以和微生物细胞的蛋白质结合，使其变性或沉淀;类能促进微生物体内蛋白质凝固;醛类能与蛋白质的氨基相结合，使蛋白质变性。所以被处理污水中含有有毒物质，应逐渐增加在反应器内的有毒物质浓度，以便使微生物得到变异和驯化。

六、污水特性

1.胶体和悬浮物：初期吸附去除阶段主要针对胶体和悬浮物，这一阶段对有机物的去除率可达70%。

2.微生物的吸附能力：处于内源呼吸期的活性污泥微生物吸附能力强，有利于初期吸附去除阶段的进行。

七、水力条件

1.水力扩散程度：初期吸附速度取决于微生物的活性和反应器内水力扩散程度与水力动力学规律。

2.固液分离效率：固液分离的好坏直接影响出水水质，二沉池的设计和运行效率至关重要。

八、污泥龄

1.微生物生长周期：污泥龄长的微生物系统能够更有效地降解难以降解的有机物。

2.剩余污泥排放：代谢稳定阶段的结束会形成新的细胞物质，并以剩余污泥的形式排出。

九、优化污泥净化措施

1.控制营养物质比例：通过添加或调整进入污水的营养物质比例，确保微生物生长所需的营养平衡。

2.调节溶解氧含量：通过合理的曝气系统设计和管理，保持反应器内适宜的溶解氧水平。

3.监控和调整pH值：定期检测污水的pH值，并通过调节装置进行适当调整，以维持适宜的pH环境。

4.控制温度：在寒冷地区或季节，采取保温措施，确保污水温度在适宜范围内。

5.预处理有毒物质：对含有毒物质的工业废水进行预处理，降低其对活性污泥系统的毒性影响。

综上所述，活性污泥净化过程受到多种因素的影响，包括营养物质、溶解氧含量、pH值、温度、有毒物质等。通过优化这些因素的控制，可以有效提高活性污泥法的处理效率，从而实现污水中有机污染物的有效去除。在实际应用中，应根据具体情况综合考虑这些因素，采取相应的措施，以确保活性污泥系统的稳定运行和高效净化。