解密活性污泥法：污水净化背后的 “微生物军团”

当生活污水、工业废水源源不断排入自然水体，若不经过有效处理，将严重破坏生态平衡、威胁人类健康。在众多污水处理技术中，活性污泥法凭借高效、稳定的特点，成为全球应用最广泛的生物处理工艺之一。这种技术并非依赖复杂的化学药剂，而是依靠肉眼难以察觉的 “微生物军团”，在特定环境下将污染物转化为无害物质，仿佛为污水搭建了一条 “重生通道”。

活性污泥法的核心是由微生物、有机和无机颗粒组成的絮状泥团 —— 活性污泥。这些微生物以污水中的有机物为 “食物”，在有氧条件下不断繁殖、代谢，将溶解性有机物分解为二氧化碳和水，同时将部分有机物转化为自身细胞物质。随着反应进行，微生物会逐渐聚集形成絮状体，通过沉淀作用与水分离，澄清后的水即可达标排放，而沉淀下来的活性污泥则可回流至反应系统，继续发挥净化作用。这种 “降解 – 分离 – 回流” 的循环模式，让整个处理过程兼具高效性与经济性。

要让活性污泥法稳定运行，必须精准控制反应系统的各项参数，其中溶解氧浓度是关键因素之一。微生物的有氧呼吸需要充足氧气，若曝气不足导致溶解氧过低，会抑制好氧微生物活性，甚至引发厌氧反应产生恶臭气体；但过度曝气不仅增加能耗，还可能打碎活性污泥絮体，影响沉淀效果。通常情况下，曝气池内溶解氧浓度需维持在 2-4mg/L，具体数值需根据污水水质、微生物浓度等因素动态调整。

活性污泥的性能指标直接反映处理系统的运行状态，其中 MLSS（混合液悬浮固体浓度）和 SVI（污泥体积指数）是最常用的两项参数。MLSS 代表曝气池中活性污泥的总浓度，过高会增加水体粘度、降低氧传递效率，过低则无法满足污染物降解需求，一般控制在 2000-4000mg/L；SVI 则用于判断污泥的沉降性能，数值过高意味着污泥蓬松、易发生膨胀，过低则表明污泥密实、活性不足，正常范围通常为 50-150mL/g。运营人员需定期检测这些指标，通过调整污泥回流比、排泥量等方式，确保活性污泥始终处于最佳工作状态。

在实际应用中，活性污泥法会根据污水特性衍生出不同工艺形式。传统推流式曝气池结构简单、运行稳定，适合处理水质较稳定的生活污水；而氧化沟工艺通过环形廊道设计，延长污水停留时间，强化了脱氮除磷效果，广泛应用于中小型污水处理厂；序批式活性污泥法（SBR）则采用间歇运行模式，将进水、曝气、沉淀、排水等工序在同一反应池内完成，占地面积小、灵活性高，尤其适合水质波动较大的工业废水处理。无论哪种工艺形式，其核心原理始终围绕 “微生物降解污染物” 这一核心，只是通过调整反应条件和流程设计，适配不同场景的处理需求。

活性污泥法的运行过程并非一帆风顺，污泥膨胀是最常见的故障之一。当系统中丝状菌过度繁殖，会导致活性污泥絮体松散、沉降性能恶化，大量污泥随出水流失，严重时甚至导致处理系统瘫痪。引发污泥膨胀的原因多样，可能是进水碳氮比失衡、溶解氧不足，也可能是有毒物质冲击。针对不同诱因，需采取针对性解决措施：若因溶解氧不足，可增加曝气强度；若因碳氮比失衡，可投加氮肥或磷肥；若遭遇有毒物质冲击，则需先切断污染源，待系统恢复后再逐步恢复进水。这些故障处理经验，是长期实践中积累的宝贵财富，也是保障处理系统持续稳定运行的关键。

对于普通人而言，活性污泥法似乎离生活很远，但它其实与我们的日常生活息息相关。城市污水处理厂通过这项技术，将居民生活产生的污水净化达标后重新排入河流，维系着城市水生态的平衡；工业园区依托这项技术，处理工业生产中产生的有机废水，减少对周边环境的污染。每一滴经过活性污泥法净化的水，背后都凝聚着工艺设计的智慧、运营人员的坚守，以及无数微生物的 “默默付出”。理解这项技术的原理与价值，不仅能让我们更清晰地认识污水处理的过程，也能让我们对水资源保护、生态环境维护产生更深的责任感。

那么，当我们了解了活性污泥法的基本原理和运行要点后，是否还存在一些疑问？比如实际操作中如何快速判断污泥状态，或者不同水质下工艺参数如何调整？接下来的常见问答环节，将针对这些实际问题展开解答，帮助大家更深入地理解这项技术的应用细节。

活性污泥法常见问答

1. 问：活性污泥法处理污水时，曝气池内出现大量泡沫是什么原因？如何解决？

答：曝气池内出现大量泡沫可能有多种原因。若泡沫呈白色且较稳定，多因进水含大量表面活性剂（如洗涤剂），可在曝气池前增设隔油池或投加消泡剂；若泡沫呈茶色或灰色，可能是活性污泥老化，微生物代谢产物积累，需通过增加排泥量更新污泥；若泡沫伴随恶臭，可能是溶解氧不足导致厌氧微生物繁殖，需提高曝气强度，确保溶解氧达标。

2. 问：如何快速判断活性污泥的活性好坏？除了检测 MLSS 和 SVI，还有哪些直观方法？

答：除仪器检测外，可通过肉眼观察判断活性污泥活性。优质活性污泥呈黄褐色，絮体颗粒均匀、边缘清晰，静置后沉降速度快，上清液清澈透明；若污泥颜色变深（如黑色），可能是溶解氧不足；颜色变浅（如淡黄色），可能是营养不足或污泥龄过短；若絮体松散、沉降后上清液浑浊，说明污泥活性较差或即将发生膨胀。此外，还可通过观察微生物相，优质污泥中钟虫、轮虫等指示生物数量多，而当丝状菌大量出现时，需警惕污泥膨胀风险。

3. 问：活性污泥法处理工业废水时，遇到高浓度有机废水冲击该如何应对？

答：当高浓度有机废水冲击系统时，首先应降低进水负荷，可通过减少进水流量或稀释废水（如引入生活污水混合），避免微生物因 “食物” 过量而出现代谢紊乱；其次，增加曝气强度，提高溶解氧浓度，满足微生物分解高浓度有机物的耗氧需求；同时，可适当提高污泥回流比，增加曝气池内微生物浓度，增强系统抗冲击能力。若冲击已导致活性污泥活性下降，可投加适量营养盐（如氮、磷药剂），帮助微生物恢复活性，待系统出水水质稳定后，再逐步提高进水浓度，恢复正常运行。

4. 问：活性污泥法产生的剩余污泥该如何处理？直接排放会有什么问题？

答：剩余污泥是活性污泥法运行中必然产生的副产物，含有大量微生物、未降解有机物及重金属等污染物，不可直接排放。若直接排入环境，会造成二次污染，如污染土壤和水体，导致水体富营养化。目前常见的剩余污泥处理方式包括浓缩、脱水、稳定化和最终处置。浓缩可减少污泥体积，脱水（如板框压滤、离心脱水）将污泥含水率降至 80% 以下，便于运输；稳定化（如厌氧消化、好氧堆肥）可降低污泥有机物含量、消除臭味，减少环境风险；最终处置方式包括卫生填埋、焚烧发电、土地利用（如作为园林绿化用肥，需符合相关标准）等，实现污泥的减量化、无害化和资源化。

5. 问：小型污水处理站采用活性污泥法时，如何降低运行成本？有哪些实用建议？

答：小型污水处理站降低活性污泥法运行成本，可从以下几方面入手。一是优化曝气系统，采用变频曝气设备，根据溶解氧浓度自动调整曝气强度，避免无效能耗；二是合理控制污泥龄，避免过度排泥导致微生物浓度不足，或污泥龄过长增加污泥处理成本；三是利用闲置空间种植水生植物，如在二沉池出水端设置人工湿地，进一步净化水质的同时，减少后续深度处理的药剂用量；四是加强日常维护，定期检查设备（如曝气头、水泵）运行状态，及时修复故障，避免因设备损坏导致运行效率下降、能耗增加；五是优先利用可再生能源，如安装太阳能曝气设备，降低对传统电力的依赖，尤其适合光照充足的地区。