活性污泥法是使用最廣泛的生活和工業(yè)污水處理方法。它能從廢水中去除溶解的和膠體的可生物降解有機物，以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質。無機鹽類(磷和氮的化合物)也能部分地被去除。活性污泥法經(jīng)過近百年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展為多種處理工藝。

活性污泥法的基本流程

活性污泥法由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成，其基本流程如圖1所示。

廢水和回流活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器，曝氣設備不僅傳遞氧氣進人混合液，而且通過曝氣使混合液得到足夠的攪拌呈懸浮狀態(tài)，使廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸和反應。隨后混合液流入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉降同水分離，沉淀池出水則是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥?；亓魑勰嗟哪康氖鞘蛊貧獬貎缺３忠欢ǖ膽腋」腆w濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應產(chǎn)生了微生物的增殖。增殖的微生物通常作為剩余污泥從沉淀池中排除。以維持活性污泥系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。剩余污泥中含有大量的微生物，應進行污泥處理與處置，防止污染環(huán)境。

 活性污泥凈化廢水的過程

在活性污泥處理系統(tǒng)中，污染底物從廢水中的去除過程實質上就是活性污泥內微生物將污染底物作為營養(yǎng)物質進行吸收、代謝與利用的過程，也就是“活性污泥反應”的過程。這一過程的結果是微生物獲得能量合成新細胞，活性污泥得以增殖，廢水得到凈化。好氧活性污泥對有機底物的去除如圖2所示。從圖2可以看出，活性污泥對底物的去除分為兩個階段，即吸附和代謝階段。

(1)初期吸附 當廢水進入活性污泥反應池后，與活性污泥接觸、混合，由于活性污泥絮體物理吸附和生物吸附綜合作用的結果，混合液中有機底物迅速減少， BOD迅速降低，如圖2中的吸附區(qū)曲線所示。這種初期吸附過程進行較快，一般在30min內即能完成，初期吸附去除率可達60%。

活性污泥對污染物質的吸附去除，是微生物攝取底物的第一步。只有這些污染底物在胞外酶的作用下，進入微生物細胞內部之后，才能在胞內酶的作用下進行代謝、轉化，被微生物所利用。因此，廢水中污染底物在進入活性污泥反應器初期的大部分去除，并不能說明它們全被微生物所代謝、利用，這一吸附過程只能為下一步的生物化學轉化做準備。

(2)代謝過程被吸附在活性污泥微生物細胞表面上的污染底物，在透膜酶的作用下，通過細胞辟而進入微生物細胞內。小分子底物可直接進人微生物細胞內，而大分子有機物如淀粉、蛋白質等則必須在細胞外酶即水解酶的作用下，被水解為溶解性的小分子后再進入細胞內，此時部分溶解性簡單有機物釋放于混合液中，會造成混合液內BOD的升高，如圖2中的胞外水解區(qū)曲線所示。

進入細胞內的污染底物，在各種胞內酶(如脫氫酶、氧化酶等)的催化作用下，微生物對其進行分解與合成代謝。對污染底物進行氧化分解，首先生成中間產(chǎn)物，接著有些中間產(chǎn)物合成為細胞物質，另一些中間產(chǎn)物氧化為無機的終點產(chǎn)物，如CO，和HO等，并從中獲得合成新細胞物質所需要的能量，這個過程就是物質的代謝過程，也稱為穩(wěn)定過程。此過程中，溶解性的簡單有機物逐步被轉化為無機物質，混合液中BOD逐步降低，如圖2-6中的胞內生物氧化區(qū)曲線所示。

在活性污泥法處理廢水的過程中，活性污泥對污染底物的吸附和穩(wěn)定并存且不可分割。