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活性污泥法是污水处理最常用的方法，而活性污泥的培养和驯化也是我们日常的重要工作。活性污泥微生物是多菌种混合群体，污泥增长的过程其实也是微生物增长的过程，其生长规律比较复杂，可用其增长曲线表示一定的规律。

污泥的增长曲线

THE WORLD EARTH DAY

活性污泥微生物是多菌种混合群体，其生长规律比较复杂，但是也可用其增长曲线表示一定的规律。把少量活性污泥加入污水中，在温度适宜、溶解氧充足的条件下进行曝气培养时，活性污泥的增长曲线如下图所示。

微生物增长曲线示意图

1---适应阶段和对数增长阶段

2---减速增长阶段

3---内源代谢阶段

由上图可以看出，在温度适宜、溶解氧含量充足，而且不存在抑制性物质的条件下，控制活性污泥增长的决定因素是食料（污水中的有机物，又称底物）量F和微生物（活性污泥）量M之间的比值F/M，同时受有机底物降解速率、氧利用速率和活性污泥的凝聚、吸附性能等因素的影响。

活性污泥的增长过程可分为适应阶段、对数增长阶段、减速增长阶段和内源代谢阶段等四个阶段。

停滞期

本阶段是微生物培养的初期，活性污泥微生物没有增殖，微生物刚进入新的培养环境中，细胞中的酶系统开始对环境进行适应。

本阶段微生物细胞的特点是：分裂迟缓、代谢活跃、一般数量不增加但细胞体积增长较快，易产生诱导酶。停滞期对于后续微生物功能的发挥是非常重要的。在实际应用中活性污泥法的启动初期会遇到这一阶段。

对数增值期

本阶段营养物质过剩，F/M值大于2.2。微生物的生长特点是：代谢活性最强，组成微生物新细胞物质最快，微生物以最大速率把有机物氧化和转换成细胞物质。

在这种情况下，活性污泥有很高的能量水平，特别表现在其活性很强，吸附有机物能力强，速度快，另外也因能量水平高，导致活性污泥质地松散，絮凝性能不佳。

减数增值期

本阶段营养物质过剩，F/M值大于2.2。微生物的生长特点是：代谢活性最强，组成微生物新细胞物质最快，微生物以最大速率把有机物氧化和转换成细胞物质。

在这种情况下，活性污泥有很高的能量水平，特别表现在其活性很强，吸附有机物能力强，速度快，另外也因能量水平高，导致活性污泥质地松散，絮凝性能不佳。

内源呼吸期

在本阶段由于营养物质不断消耗和新细胞的不断合成，F/M值降低，培养液中的有机物已被大量消耗，代谢产物积累过多，使得细胞的增殖速度逐渐减慢，活性污泥从对数增殖期过渡到减速增殖期，营养物质减少，微生物能量水平降低，细菌开始结合在一起，活性污泥的絮凝体开始形成，活性开始减弱，凝聚、吸附和沉降性能都有所提升。

在此阶段，如果再添加有机物等营养物质，并排出代谢物，则微生物又可以恢复到对数增殖期，大多数活性污泥处理厂是将曝气池的运行工况控制在减速增殖期。

污泥增长曲线的应用THE WORLD EARTH DAY

营养物或有机物与微生物比值(即F/M值)的高低影响微生物的代谢，当F/M值高时，营养物质相对过剩，微生物繁殖快，活力很强，处理污水的能力高，例如在对数增殖期就是这种状况。

但是，由于微生物活性高，细胞之间存在的电斥力大于范德华引力，导致微生物的絮凝和沉淀效果差，出水中所含的有机物含量高，

因此，在污水的生物处理中，为了取得比较稳定和高效的有机物处理效果，一般不选用处于对数期的工况条件，而常采用处于减速增殖期或内源呼吸期的工况条件。

F/M值的高低影响微生物的增殖过程，影响微生物的絮凝和沉降性能，同时也影响溶解氧的消耗速度，是非常重要的活性污泥法工艺设计和运行指标。

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