一、活性污泥法：核心參數(shù)與故障處理考點(diǎn)全拆解

活性污泥法作為水污染防治的基礎(chǔ)工藝，在專業(yè)考試中占比超15%，需重點(diǎn)掌握參數(shù)體系、工藝變種及異常處理三大模塊。

(一)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)范圍

核心指標(biāo)體系

活性污泥性能評(píng)價(jià)依賴四大參數(shù)，其正常范圍與調(diào)整邏輯為考試高頻考點(diǎn)：

污泥沉降比(SV)：正常范圍15%-30%，反映污泥沉降性能。若SV>30%可能出現(xiàn)污泥膨脹，需通過降低溶解氧或投加絮凝劑調(diào)整;SV<15%則說明污泥量不足，應(yīng)減少排泥量。

污泥體積指數(shù)(SVI)：理想值50-150mL/g，是判斷污泥沉降性的核心指標(biāo)。例如某城鎮(zhèn)污水處理廠SVI突升至200mL/g，結(jié)合鏡檢發(fā)現(xiàn)絲狀菌過量繁殖，可通過增加污泥回流比至100%緩解。

混合液懸浮固體(MLSS)：普通活性污泥法控制在2000-4000mg/L，生物脫氮系統(tǒng)需提高至3000-5000mg/L，以延長污泥齡滿足硝化菌生長需求。

污泥齡(θc)：硝化反應(yīng)需控制θc≥10d(20℃)，反硝化系統(tǒng)可適當(dāng)縮短至5-8d，通過排泥量調(diào)節(jié)(排泥量增加則θc縮短)。

曝氣池設(shè)計(jì)核心公式

容積計(jì)算是專業(yè)案例必考題型，公式及參數(shù)選取需精準(zhǔn)：

V=(Q×S₀)/(Lₛ×MLSS)

式中：V為曝氣池容積(m³);Q為處理水量(m³/d);S₀為進(jìn)水BOD₅濃度(mg/L);Lₛ為污泥負(fù)荷(0.2-0.4kgBOD₅/(kgMLSS・d));MLSS為混合液濃度(mg/L)。

▶易錯(cuò)點(diǎn)：污泥負(fù)荷需根據(jù)工藝類型調(diào)整，如SBR工藝Lₛ可提高至0.4-0.6kgBOD₅/(kgMLSS・d)，而脫氮系統(tǒng)需降至0.1-0.2kgBOD₅/(kgMLSS・d)以保證硝化菌優(yōu)勢。

(二)典型工藝變種及適用場景

不同活性污泥工藝的對(duì)比是基礎(chǔ)考試選擇題高頻考點(diǎn)，核心差異如下：

(三)常見故障及解決策略

結(jié)合工程案例的故障分析是專業(yè)案例題重要形式，需掌握典型問題的診斷邏輯：

溶解氧不足：曝氣池出口DO<1mg/L，導(dǎo)致BOD₅去除率下降至60%以下。解決措施：增加曝氣設(shè)備功率(如羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量提升20%)，或降低進(jìn)水流量至設(shè)計(jì)值的80%。

污泥膨脹：SVI>200mL/g，二沉池出水懸浮物超標(biāo)。若為絲狀菌膨脹，可投加FeCl₃(投加量50mg/L);若為非絲狀菌膨脹，需降低進(jìn)水COD/N比值至10:1以下。

二、生物脫氮工藝：流程設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算精要

生物脫氮涵蓋氨化、硝化、反硝化三大反應(yīng)，缺氧-好氧(A/O)工藝是考試核心，需掌握流程設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及規(guī)范依據(jù)。

(一)A/O工藝脫氮機(jī)理與流程設(shè)計(jì)

反應(yīng)機(jī)理

污水先進(jìn)入缺氧池，反硝化菌利用進(jìn)水碳源將回流液中的NO₃⁻還原為N₂(DO≤0.5mg/L);再進(jìn)入好氧池，硝化菌將NH₄⁺氧化為NO₃⁻(DO≥2mg/L)，同時(shí)去除BOD₅。關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)：混合液回流比(R=200%-300%)，確保反硝化所需NO₃⁻充足。

缺氧池設(shè)計(jì)計(jì)算例題

▶已知條件：處理水量Q=1000m³/d，進(jìn)水TN=40mg/L，出水TN=8mg/L，反硝化速率q_dn=0.15kgNO₃⁻-N/(kgMLVSS・d)，MLVSS=3000mg/L，MLVSS/MLSS=0.7。

▶計(jì)算步驟：

脫氮量：ΔTN=40-8=32mg/L=0.032kg/m³

每日脫氮負(fù)荷：0.032×1000=32kg/d

缺氧池容積：V=脫氮負(fù)荷/(q_dn×MLVSS)=32/(0.15×3)=71.1m³

▶規(guī)范依據(jù)：缺氧池水力停留時(shí)間需≥2h(《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002)。

(二)功能菌生存條件與調(diào)控參數(shù)

硝化菌與反硝化菌的環(huán)境需求差異是工藝控制的核心，也是選擇題高頻考點(diǎn)：

功能菌類型適宜pH范圍溶解氧(DO)溫度適應(yīng)范圍碳源需求

硝化菌(自養(yǎng))7.5-8.5≥2mg/L15-35℃無需有機(jī)碳源

反硝化菌(異養(yǎng))6.5-7.5≤0.5mg/L10-40℃BOD₅/TN≥5:1

▶易錯(cuò)點(diǎn)：當(dāng)進(jìn)水碳源不足(BOD₅/TN<3:1)時(shí)，需投加甲醇(投加量5mg甲醇/mgTN)或污泥發(fā)酵液(尾水：發(fā)酵液=12:1)強(qiáng)化反硝化，可使TN去除率提升4%-6%。

(三)工藝升級(jí)與規(guī)范更新

A²/O工藝拓展

在A/O基礎(chǔ)上增加厭氧池實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，厭氧池需控制DO≤0.2mg/L，水力停留時(shí)間1-2h，聚磷菌在此釋磷后，在好氧池超量吸磷(污泥含磷量達(dá)干重5%-6%)。

2025年規(guī)范新增要求

《水污染防治工程技術(shù)規(guī)范》(HJ574-2025修訂版)明確：城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮系統(tǒng)需安裝在線硝態(tài)氮監(jiān)測設(shè)備，缺氧池出口NO₃⁻-N應(yīng)≤5mg/L，否則需自動(dòng)調(diào)整回流比。

三、工藝對(duì)比與備考應(yīng)試技巧

(一)活性污泥法與生物膜法核心差異

兩者的對(duì)比在基礎(chǔ)考試中頻繁出現(xiàn)，需抓住本質(zhì)區(qū)別：

微生物存在形式：活性污泥法微生物懸浮于水中，生物膜法固定于填料表面(如生物轉(zhuǎn)盤、曝氣生物濾池)。

污泥產(chǎn)量：生物膜法剩余污泥量比活性污泥法低30%-50%，因微生物代謝能耗更低。

抗沖擊能力：生物膜法更強(qiáng)，適用于水質(zhì)波動(dòng)大的工業(yè)廢水;活性污泥法對(duì)操作穩(wěn)定性要求更高。

(二)應(yīng)試答題規(guī)范

案例題步驟完整性

解答工藝計(jì)算類題目需遵循“已知條件→公式引用→參數(shù)代入→結(jié)果驗(yàn)證”四步，例如計(jì)算曝氣池容積時(shí)，需注明MLSS取值依據(jù)(如根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50014)。

規(guī)范條款精準(zhǔn)引用

涉及排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需明確標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及具體條款，如“出水NH₄⁺-N≤5mg/L(GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn))”，避免籠統(tǒng)表述。

四、配套高頻真題示例

基礎(chǔ)考試選擇題

【題目】活性污泥法中，污泥體積指數(shù)(SVI)的正常范圍是()

A.10-50mL/gB.50-150mL/gC.150-200mL/gD.200-300mL/g

【答案】B【解析】SVI是衡量污泥沉降性能的指標(biāo)，理想范圍50-150mL/g，超過200mL/g為污泥膨脹。

專業(yè)案例計(jì)算題

【題目】某A/O脫氮系統(tǒng)，處理水量1000m³/d，進(jìn)水TN=35mg/L，要求出水TN≤10mg/L，混合液回流比300%，計(jì)算每日反硝化脫氮量。

【解析】

反硝化脫氮量=處理水量×(進(jìn)水TN-出水TN)=1000×(35-10)×10⁻³=25kg/d

(注：回流比影響缺氧池NO₃⁻濃度，但脫氮總量由進(jìn)出水濃度差決定)

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