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目前，活性污泥法是生活污水、城市污水以及有机性工业废水处理中zui常用的工艺。
活性污泥法工艺由英国人在1912年-1913年间发明，1914年由Arder n和Lockett在英国曼彻斯特建成试验厂，1916年美国正式建立了第 一座活性污泥法污水处理厂。
在90余年的历史中，随着在实际生产上的广泛应用和技术上的不断革新改进，特别是近几十年来，在对其生物反应和净化机理进行深入研究探讨的基础上，活性污泥法在生物学、反应动力学的理论方面以及在工艺方面都得到了长足的发展，出现了多种能够适应各种条件的工艺流程。 目前，将生物脱氮技术和生物除磷技术融入了传统的活性污泥工艺，此工艺称为脱氮除磷活性污泥法，又称A2O工艺。
一、生物脱氮机理
生物处理过程中，有机氮通过微生物的分解和水解转化成氨氮，即氨化作用;通过硝化反应将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化反应将硝态氮、亚硝态氮还原成气态氮逸出，达到脱氮目的。
生物脱氮主要包括三个阶段，即氨化阶段，硝化阶段，以及反硝化阶段。
氨化反应：无论好氧还是厌氧条件下，中性、碱性还是酸性环境中都能进行，只是作用的微生物不同、作用的强弱不同。
硝化反应：硝化反应过程中, 释放氢离子, pH下降, 硝化菌对pH十分敏感，为保持适宜pH值，应保持足够的碱度。
反硝化反应在：反硝化的影响因素主要是碳源和溶解氧。反硝化是指微生物在缺氧条件下, 以NO3--N中的氧为电子受体，有机碳为电子供体，将硝态氮转化为氮气的过程。出水碳源不足时，可能需要另外投加碳源。
二、生物除磷机理
生物除磷原理利用好氧微生物中聚磷菌在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷。
厌氧环境：污水中有机物在厌氧发酵产酸菌作用下转化为乙酸苷;而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，产生的能量一部分供聚磷菌生存，一部分供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB(聚羟基丁酸)的形态贮存于体内。聚磷分解形成的无机磷释放回污水中。
好氧环境：进入好氧状态后，聚磷菌将贮存于体内的PHB进行好氧分解并释放出大量能量供聚磷菌增殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内—好氧吸磷。
三、A2O工艺运行过程中的控制要点
(1)溶解氧：在聚磷菌放磷的厌氧反应器内，应保持绝 对厌氧条件，NO3-一类的化合态氧也不允许存在，但在聚磷菌吸氧的好氧反应器内却应保持充足的氧。
(2)污泥龄：生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余活泥多少将对脱磷效果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报导称：当污泥龄为30d时，除磷率为40%，污泥龄为17d时，除磷率为50%，而当污泥龄降至5d时，除磷率高达87%。
(3) 温度与PH值：在5-30℃范围内，都可取得较好的除磷效果，此范围内温度越高释磷速度越快，温度低时应适当延长厌氧区停留时间。除磷过程适宜的pH值为6-8，否则，需调节。
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