活性污泥进阶篇（五）

在深入讨论了活性污泥的SV、SVI、污泥龄、MLSS等问题之后，公众号这一篇来探讨下污水厂的生物处理系统内活性污泥的流向。在一个采用活性污泥法的污水厂内，在一个具有多项去除作用的生物系统内，活性污泥是怎样流动才实现了多种污染物质的稳定去除呢？在活性污泥的整个的流动中，我们运行管理人员需要做的管理工作都有哪些？这一篇就从流动的活性污泥探讨下这些问题。

首先，我们来了解下，为什么活性污泥需要流动呢？在公众号前面的讨论中，我们可以知道活性污泥由Ma，Me，Mi，Mii组成，其中Mii是污水中带入的无机颗粒部分（点击回看公众号相关内容活性污泥的MLVSS）。这种组成，使活性污泥具有良好的沉降性能。在一个相对静止的状态下，活性污泥会发生迅速的沉淀，当活性污泥沉淀到水处理构筑物底部的时候，污水和活性污泥没有办法进行全面的接触，就会导致污水中的污染物质不能被活性污泥吸附降解，导致处理效果下降，出水水质超标。因此在一个采用活性污泥法的污水厂里，活性污泥是需要不断地进行流动循环的，只有在不断的流动中，才会有良好的污水处理的效果。

正是因为这个原因，我们日常所做的污泥浓度（MLSS）全称其实是混合液悬浮固体浓度，它表示了在活性污泥法中，生物池内的液体是活性污泥和流入污水的混合液体，所以虽然我们简称MLSS是污泥浓度，其实它代表的是生物池内混合液的浓度。对于污水厂的日常运行管理中，要充分理解这个混合的概念，也是污水厂生物池上的设备管理的基础。在一个生物池上安装有大量的设备，这些设备一部分的作用是起到生物池内的充氧，比如曝气装置，一部分的作用就是对活性污泥和污水进水进行充分混合，比如各类型的搅拌器，其中曝气装置一般均具有通气的搅拌作用。而活性污泥的流动性就是依靠安装在生物池上的这些设备来保持的。因此在污水厂的设备运行管理中，对生物池内的这些搅拌作用的设备进行良好的运行工况管理，是保证处理水质达标的重要前提。

活性污泥呈悬浮状态是作为活性污泥去除污染物质的重要前提之一，那么除了需要保持悬浮状态，还需要进行那些流动性的管理呢？这些管理中的最重要的一项就是污泥的回流了。污泥的回流系统，一般在活性污泥的工艺中都会采用（SBR系列工艺由于没有二沉池，也就没有设置外回流系统，但是有内回流）。活性污泥的回流系统根据回流的作用不同，一般分为外回流和内回流。

活性污泥外回流系统是作为活性污泥系统里面最基本的组成部分。一个生物池在不断的流入污水，由于生物池是一个体积固定的充满水的构筑物，因此当污水流入的时候，一定会有流出的物质。生物池内是一个活性污泥和污水完全混合的状态，流出的物质一定是活性污泥和进水的混合液，生物池混合液不断地被进水顶出去后，生物池内的混合液的浓度，也就是污泥浓度会逐步降低，直到活性污泥全部消失。而生物池为活性污泥中的微生物提供了良好的生存环境，有曝气，有搅拌，有进水的营养物质，当活性污泥离开生物池的良好生存环境后，基本没有了降解有机污染物的机会和环境。所以这种不断地进污水，顶混合液的运行模式是不可以的，为了保证生物池内的活性污泥的数量，污水厂的工程设计上，采用了二沉池（现阶段还有MBR工艺的MBR池）作为活性污泥沉降场所，让混合液在这个场所沉降，然后把底部的活性污泥抽升回去，和进水混合起来再次流入到生物池内，这就形成了混合液流入，混合液流出。我们一般会把活性污泥和进水的比例调整为１：１，也就是１００％的外回流比例，这样就能保持生物池内活性污泥的浓度不变了。这就是污水厂外回流设置的原因，也正是这个原因，污泥流动性的管理中，这个是需要运行管理者对外回流系统进行严格的运行管理，因为外回流是保证生物系统良好运行的基础。基于这个理论，污水厂初期培养的闷曝过程，就是通过不让活性污泥流出曝气池的方式，进行污泥浓度的增殖的应用（详情请参照文后的活性污泥培养的链接文章）。

污泥内回流系统是近年来活性污泥法中生物除磷脱氮工艺的要求开展起来的。关于内回流的原因和理论，在公众号前面的文章都进行了详细的讨论。详情可以参照公众号内生物脱氮，生物除磷相关文章阅读了解。内回流在活性污泥法的污水厂，起到了功能性的作用，特别是脱氮除磷的功能，对厌氧区域和缺氧区域的活性污泥要进行不同的功能性的回流，这些是根据脱氮除磷的生物反应的机理来控制的，污水厂管理者要了解这些基本的反应机理，这样就能明确内回流控制的基础。现阶段环保部门对污水厂脱氮除磷要求较高，内回流作为生物脱氮除磷的首要条件，是必须要做好控制的，污水厂不能过分的依靠化学方法脱氮除磷，需要尽可能发挥生物作用，减少化学药剂的投加和使用，从成本上控制污水厂的运行。活性污泥在内回流中的流向控制，是作为生物脱氮除磷的功能发挥进行的。

活性污泥的剩余污泥系统，在一个连续进水的污水厂内，活性污泥是每天增殖的，随着活性污泥的增殖，在生物系统内需要更多的氧气和营养物质来维持数量更多的活性污泥生长，而污水厂的进水（营养物质），鼓风曝气设备（氧气）是不可能逐日增加的，它们是提供了一定范围的供给能力，超越供给能力的时候，不断增殖的活性污泥就会缺少营养及氧气，进入衰老期，造成活性污泥的老化。因此在生物池内保持一定的活性污泥浓度时作为活性污泥系统保持活性的重要调控手段，而保持浓度的主要工艺操作就是将活性污泥的定期定量的排出系统，这就是剩余污泥的产生原因。剩余污泥的排放是活性污泥流动的又一个方向。

活性污泥是污水厂内最重要的污水处理核心，它在污水厂内有着各种不同的流向，每种流向都有其特定的原因和生物机理，各种流向的不通畅都会造成各种工艺的问题，最终呈现在出水水质的超标排放上。因此对于污水厂的工艺管控人员来说，对每种流向过程进行详细的分析，熟知工艺管路的流向和原理，对于流向过程中的主要设备，阀门，管路要有全面的巡检，从设备和阀门的管理上，对活性污泥的各种流向进行管控，实现污水的良好处理。