活性污泥法是一种常见的生物处理方法，主要用于处理生活污水和工业废水。它通过微生物的代谢活动，将污水中的有机污染物转化为无害的物质。下面，我们将详细讲解活性污泥处理的基本原理，并给出一个计算实例。
活性污泥处理原理
1. 微生物的作用
活性污泥法主要依靠微生物的代谢活动来处理污水。这些微生物主要包括细菌、真菌、原生动物和后生动物等。它们能够将污水中的有机物分解成二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐等无害物质。
2. 污泥的生成与回流
在活性污泥法中，微生物在污水中生长繁殖，形成絮状体，称为活性污泥。活性污泥具有较大的表面积，有利于微生物吸附和降解有机物。在处理过程中，部分活性污泥会随处理水排出系统，称为剩余污泥。为了维持微生物的数量和活性，需要将部分剩余污泥回流到进水中，以补充微生物的消耗。
3. 污泥的沉降与固液分离
活性污泥在处理过程中会产生大量的气泡，使污泥絮体变得轻而松散。为了使污泥絮体沉降，需要降低污泥的浓度，使其在沉淀池中沉降分离。沉淀后的清水可以排放，而沉淀下来的污泥则可以回流或排出。
活性污泥处理计算实例
假设某污水处理厂采用活性污泥法处理生活污水，进水流量为1000 m³/d，BOD5浓度为200 mg/L，污泥回流比为100%，污泥沉降比为0.2，污泥负荷为0.5 kgBOD5/(kgMLSS·d)。
1. 计算污泥负荷
污泥负荷是指单位质量的污泥在单位时间内所能降解的有机物量。根据题目给出的数据，污泥负荷计算如下：
[ \text{污泥负荷} = \frac{\text{进水BOD5浓度} \times \text{进水流量}}{\text{污泥回流比} \times \text{污泥沉降比} \times \text{污泥负荷}} ]
代入数据得：
[ \text{污泥负荷} = \frac{200 \times 1000}{100 \times 0.2 \times 0.5} = 2000 \text{ kgBOD5/(kgMLSS·d)} ]
2. 计算污泥浓度
污泥浓度是指单位体积反应池中污泥的质量。根据题目给出的数据，污泥浓度计算如下：
[ \text{污泥浓度} = \frac{\text{污泥负荷} \times \text{污泥回流比}}{\text{污泥沉降比}} ]
代入数据得：
[ \text{污泥浓度} = \frac{2000 \times 100}{0.2} = 100000 \text{ mg/L} ]
3. 计算剩余污泥量
剩余污泥量是指单位时间内排出的污泥量。根据题目给出的数据，剩余污泥量计算如下：
[ \text{剩余污泥量} = \text{污泥浓度} \times \text{污泥回流比} \times \text{进水流量} ]
代入数据得：
[ \text{剩余污泥量} = 100000 \times 100 \times 1000 = 100000000 \text{ mg/d} ]
总结
活性污泥法是一种有效的生物处理方法，具有处理效果好、运行成本低等优点。通过了解其原理和计算方法，我们可以更好地掌握活性污泥处理技术，为污水处理工程提供理论依据。