撰文 / 田利強（陝西科技大學）
本文來自《知識就是力量》雜誌
可以“吃掉”汙染物的活性汙泥
在城鎮汙水處理中，生物法是應用特別廣泛的一種方法，其核心法寶就是活性汙泥。它是由汙染物和細菌、真菌、原生動物和後生動物按照不同食物鏈層次形成的複雜物質，包含了汙水處理過程所產生的固體沉澱物質，如有機殘片、無機顆粒、細菌菌體、膠體等，看似毫無關聯，但是它們之間透過絲狀菌相互維繫，形成美妙的生物生態系統。
活性汙泥顯微鏡觀察照片
活性汙泥是可以“吃掉”汙染物的微生物，而汙染物主要指的是水中的有機物。活性汙泥法利用高濃度活性汙泥將汙水廠的廢水透過人工曝氣，最大限度地發揮活性汙泥的效能，促使活性汙泥“吃掉”水中有機物，從而淨化水質。
活性汙泥的“全明星”陣容
絲狀菌
最先擔當淨化任務的是以絲狀菌為骨架，由球狀菌組成的菌膠團。它們透過吃掉有機汙染物，自身不斷成長繁殖，菌體逐漸增多。不久，以菌膠團為食的原生動物出現了，豐富的營養又促使原生動物的增多。但之後又出現了後生動物，後生動物又吃掉了原生動物，至此，大家愉快地變成了一條食物鏈。原生動物、後生動物的出現豐富了生物相，穩定了食物鏈，增強了抗負荷衝擊能力，也成為水質處理好的保障。
從汙水到清水的蛻變之路
城鎮活性汙泥處理法典型工藝流程圖
平時的生活汙水排入汙水處理廠後，首先透過的是格柵，粗格柵渠用來攔截汙水中體積較大的懸浮物。那些漂浮物和懸浮物在透過這裡時被攔截，被螺旋輸送機或皮帶輸送機運至堆渣點，外運垃圾填埋場填埋。經過粗格柵攔截後的汙水為了降低後續系統複雜度和節能，一般要透過泵站提升到全汙水廠的最高點，然後依靠重力流經後續的處理設施。
然後汙水便流入細格柵，進一步去除細小的懸浮物，比如纖維、毛髮等。再進入曝氣沉砂池，將汙水中的漂浮油脂和下沉的沙子、石塊去除，之後進入初沉池，將汙水中膠體狀懸浮物進一步去除。這些步驟之後，汙水中大部分顆粒物被去除，剩下的是溶解性的有機物了。
粗格柵渠用來攔截汙水中體積較大的懸浮物
溶解性有機物作為活性汙泥的食物將在生物反應池（曝氣池）中去除。汙水在構築物內部和外部利用泵送系統進行部分迴圈，鼓風機從外部吹進空氣對池中進行充氧，增加汙水中的溶解氧含量，同時攪動混合液，使汙泥成懸浮狀態，促使汙水中的有機物與汙泥充分地接觸。
生化反應池
透過生化段後，汙水基本就被處理乾淨了。生化反應後的汙水進入二沉池，透過重力作用使水中的顆粒物、細菌團和細菌屍體沉澱下來，沉澱後的活性汙泥大部分作為接種汙泥迴流至生物反應池，確保曝氣池內汙泥濃度滿足要求，而剩餘汙泥的歸宿是經濃縮和脫水後製成泥餅，要麼送到垃圾填埋場填埋。沉澱池的上清液通過出水堰溢流，進入消毒池透過消毒裝置（一般是紫外線照射）消毒後，達標外排，即城鎮汙水處理廠汙染物排放一級A標準。
活性汙泥法利用懸浮生長的好氧微生物絮體處理有機汙水。隨著活性汙泥法技術的不斷進步，相信未來會有更高效率，低能耗，技術更簡單的汙水處理技術誕生。
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