近些年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，污水的成分越來越復(fù)雜化且有機(jī)物濃度越來越高，只采用化學(xué)或者物理法處理污水，不僅不容易完成治理目標(biāo)的且耗資巨大。生物法污水處理工藝是利用微生物降解代謝有機(jī)物為無機(jī)物來處理廢水的。生物法因其處理效率高、適用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)、能耗低，在現(xiàn)今被大多數(shù)國家廣泛的與化學(xué)、物理法結(jié)合起來使用，以完成污水的無害化處理。

根據(jù)微生物的種類不同，生物法可分為好氧法、厭氧法、生物酶法等。好氧法因處理時(shí)間短、設(shè)備簡單、基本不產(chǎn)生臭味等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用。好氧生物處理法可分為活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。

1、好氧活性污泥法處理污水的原理

1.1活性污泥

活性污泥是由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物及吸附的污水中有機(jī)和無機(jī)膠體及懸浮物組成的絮絨狀污泥，是一個(gè)微生物群體。這個(gè)微生物群體的主體是細(xì)菌和原生動(dòng)物，它們在污水處理中的作用最大。活性污泥的含水率一般在 98-99%。活性污泥象礬花一樣，具有很大的表面積，因此具有很強(qiáng)的吸附力和氧化分解有機(jī)物的能力，同時(shí)活性污泥還有良好的沉降性能，這使得它具有很好的廢水凈化作用。

1.2活性污泥對有機(jī)物的降解過程

活性污泥法處理廢水中有機(jī)物的過程可分為兩個(gè)階段，即生物吸附階段和生物氧化階段。

1.2.1生物吸附階段

廢水與活性污泥微生物充分接觸,形成混合懸濁液,比表面積巨大,且表面含有多糖類黏性物質(zhì)的微生物群體（活性污泥）將廢水中的有機(jī)物和無機(jī)離子吸附其上,呈膠體的大分子有機(jī)物被吸附后,首先在水解酶作用下,分解為小分子物質(zhì),然后這些小分子與溶解性有機(jī)物在選擇性的滲入細(xì)胞體內(nèi)，被微生物利用合成細(xì)胞物質(zhì)。

1.2.2生物氧化階段

在生物吸附階段中被吸附和吸收的有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)被氧化,這個(gè)階段需要很長時(shí)間,進(jìn)行非常緩慢。在生物吸附階段,隨著有機(jī)物吸附量的增加,污泥的活性逐漸減弱。當(dāng)吸附飽和后,污泥失去吸附能力,經(jīng)過生物氧化階段吸附的有機(jī)物被氧化分解后,活性污泥又呈現(xiàn)活性,恢復(fù)吸附能力。活性污泥再次進(jìn)入生物吸附階段對有機(jī)物作用。

如此經(jīng)過兩個(gè)階段的連續(xù)反復(fù)作用，污水中的有機(jī)物在活性污泥不斷的吸附、氧化分解過程中，被逐步降解。同時(shí)微生物也不斷分解繁殖，為由微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈“有機(jī)物——細(xì)菌——原生動(dòng)物——微小后生動(dòng)物”提供了營養(yǎng)基礎(chǔ)。

2、好氧活性污泥法中的微生物及其相互作用

好氧活性污泥中可以出現(xiàn)的微生物，幾乎包括了微生物的各個(gè)類群。主要的有細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物。但是當(dāng)然并不是任何時(shí)候這些微生物都會(huì)同時(shí)出現(xiàn)的，多數(shù)時(shí)候活性污泥中微生物的主體還是細(xì)菌和原生動(dòng)物。微生物的數(shù)量和種類會(huì)隨著外界環(huán)境的變化和自身的發(fā)展階段而隨時(shí)變化著。

2.1細(xì)菌

細(xì)菌中的動(dòng)膠菌屬，假單胞菌屬，產(chǎn)堿桿菌屬，無色桿菌屬，黃桿菌屬芽，抱桿菌屬，微球菌屬等對活性污泥的形成（成絮）和有機(jī)物降解的作用較大。活性污泥中除一般細(xì)菌外,還存在一些較高等的細(xì)菌,如放線菌、絲狀細(xì)菌。

2.2真菌

真菌結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多,有單細(xì)胞和多細(xì)胞兩種形態(tài)，單細(xì)胞真菌多呈圓形或橢圓形，常見的有酵母菌,多細(xì)胞真菌呈絲狀,統(tǒng)稱霉菌。在污水處理中起作用的主要是霉菌，它能分解碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其它含氮有機(jī)化合物。

2.3原生動(dòng)物

污水處理中常見的原生動(dòng)物有肉足類、 鞭毛蟲類和纖毛蟲類。其中的纖毛蟲類與廢水處理的關(guān)系密切。

2.4后生動(dòng)物

常見的后生動(dòng)物主要是多細(xì)胞的無脊椎動(dòng)物,包括輪蟲、 甲殼類和昆蟲及其幼蟲。

從生態(tài)學(xué)的的角度看，活性污泥中包括的多種微生物——細(xì)菌、霉菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物構(gòu)成一條食物鏈，細(xì)菌和霉菌能分解復(fù)雜的有機(jī)化合物，獲得自身活動(dòng)必需的能量并將其轉(zhuǎn)變成自身結(jié)構(gòu)物質(zhì)。原生動(dòng)物以細(xì)菌和霉菌為食，又被后生動(dòng)物所消耗，后生動(dòng)物也可以直接依靠細(xì)菌生活。

3、好氧活性污泥法的工藝流程

其中曝氣池的運(yùn)行是污水處理的中心環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到出水好壞，生產(chǎn)成本的高低。如果管理不善，可能出現(xiàn)污水處理系統(tǒng)崩潰的惡劣后果。

在曝氣池中，在空氣的作用下，回流的活性污泥與廢水充分接觸，成為富含溶解氧的混合懸濁液。在這里廢水中的可溶性有機(jī)污染物為活性污泥所吸附, 并被微生物群體所分解, 使廢水得到凈化。同時(shí)活性污泥也不斷增長, 部分污泥作為剩余污泥從系統(tǒng)中排出。

曝氣池正常運(yùn)行,活性污泥成絮狀結(jié)構(gòu),棕黃色,無異臭,吸附沉降性能良好,沉降時(shí)有明顯的泥水分界面,鏡檢可見菌膠團(tuán)生長好,指示生物有固著型和葡萄型纖毛蟲類, 如鐘蟲、纖蟲、蓋纖蟲等居多,并有少量絲狀菌和其他生物。一旦曝氣池非正常運(yùn)行，就會(huì)出現(xiàn)氧含量異常、生物相巨變、污泥沉降性差、漂泥嚴(yán)重、處理效率降低等惡劣現(xiàn)象。可見對曝氣池的工藝控制與調(diào)節(jié)是需要認(rèn)真對待的。

好氧活性污泥法中主要的工藝控制指標(biāo)有：水溫、pH值、溶解氧濃度（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、污泥濃度（MLSS）、沉降比（SV30）、容積負(fù)荷（Lv）、5日生化需氧量等（BOD5）。在運(yùn)行管理中要較強(qiáng)對這些指標(biāo)的檢測并作出及時(shí)調(diào)整，才能使處理系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。一般MLSS在 2~ 3g /L之間為宜，SV30在20% ~ 30 %最好，COD、BOD5、Lv等值，根據(jù)運(yùn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不同而差異較大。

用好氧活性污泥法治理水污染, 通常可以避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移, 是一種高效, 安全, 無毒無害的徹底的水污染處理方法。但是由于微生物反應(yīng)比物理、化學(xué)、物化反應(yīng)要復(fù)雜得多，所以在對系統(tǒng)進(jìn)行工藝控制時(shí)更要嚴(yán)謹(jǐn)，才能使得活性污泥處理系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。