清爽系统强化活性污泥法是由日本研发的一项专利技术。广州市净水有限公司引进该技术，并开展了处理城市生活污水的中试研究，可使剩余污泥量平均减少30%，降低系统能耗约1/3，且除臭效果明显，检测结果满足《恶臭污染物排放标准》的一级标准。
1清爽系统
清爽系统强化活性污泥法由传统活性污泥法改良发展而来。该技术弥补了传统活性污泥法污泥龄短的缺点，能够充分发挥污水中微生物的作用。在传统处理工艺中，另设置一个清爽系统装置，从原有的曝气槽底部或回流污泥中抽出大约0.3%的活性污泥，使其在清爽系统内部特定温度、供氧条件下，与极少量天然腐殖质接触8h，选择性地促进污水中能够有效分解有机物的微生物高速繁殖和增长，使其成长成可大量消耗有机物的成体微生物，然后送回曝气池前部，由这些有效成体微生物来加速分解污水中有机物，达到水质净化和除臭的作用。
图1清爽系统装置
清爽系统所使用腐殖质是以开挖出来的腐殖土作为原料。这种腐殖土是在温暖气候土地中落叶和动物残骸分解后的有机合成物，pH值为7左右，呈中性。开挖出来后，在空气中放置1年，充分接触空气而成熟，pH值逐渐降至3左右。在向中强酸性逐步变酸的过程中，腐殖土中总微生物数量大幅度减少，只有极少数对腐殖质生成有干预效果的杆菌、芽孢杆菌等优势菌种残留在腐殖质中。清爽系统强化活性污泥技术在日、韩两国已有较多的工程应用，但目前在国内的研究应用较少。
2工艺流程
采用传统的A2/O工艺，进水采用石井污水处理厂经过格栅后的原水，流量为3.0m3/h，内回流为200%，外回流为100%，采用间歇曝气，曝15min，停15min，好氧池DO约为2.0mg/L；清爽系统24h为一个周期，自曝23h，排水15min，进水15min，停运30min。清爽系统工艺流程见图2。
图2清爽系统工艺流程
3污泥浓度及水质变化
中试采用两阶段完成，2014年9月20日—11月19日采用传统的A2/O工艺，2014年11月20日—12月20日采用清爽系统强化A2/O工艺。试验开始阶段直接从石井污水厂生化池中抽取活性污泥，使中试装置中活性污泥浓度达到4000mg/L左右。
试验开始阶段，生化池中活性污泥浓度（MLSS）波动剧烈，特别是在2014年9月30日—10月5日，MLSS从3680mg/L急剧降至1202mg/L，通过立即补充石井污水处理厂活性污泥，使系统重新稳定至3600mg/L左右，在2014年11月6日—10日期间，活性污泥也急剧波动。清爽系统强化生化反应后，系统中MLSS基本处于2000mg/L，在2014年12月9日—12日，MLSS降至477mg/L。
从COD检测结果可知，在这三段时间，COD浓度急剧升高，活性污泥受到高浓度污水的冲击，导致活性污泥大量死亡，MLSS浓度急剧下降。从MLSS浓度的比较得知，清爽系统对活性污泥减量存在一定的效果，减量效果达到30%左右。
图3好氧生化池中MLSS浓度的变化
图4COD浓度的变化
图5NH3-N浓度的变化
图6TN浓度的变化
图7TP浓度的变化
在2014年9月30日—10月5日，由于进水COD浓度较高，导致系统出现异常，出水COD浓度也较高，通过调整相应参数，如增加MLSS浓度，系统逐渐稳定。NH3-N浓度、TN浓度和TP浓度与COD浓度变化趋势基本相同，出水浓度都随进水浓度的变化而变化，进水浓度过高，系统活性污泥浓度降低，处理效果变差，出水浓度变高。
通过清爽系统强化活性污泥法后，出水COD浓度变化不大，说明清爽系统对污水处理效果的影响不大。
4臭气检测结果
委托SGS（通标）广州分公司对各工艺段臭气进行取样检测，取样点位置见图8。
a.生化池好氧段取样
b.沉淀池取样
c.清爽系统取样
图8取样点位置
臭气检测结果如表1。通过清爽系统强化活性污泥法后，各工艺段臭气浓度都能满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中一级标准，且硫化氢、甲硫醚和二甲二硫小于检出限，未检出。
表1臭气检测结果
5微生物检测结果
微生物检测结果见表2。
表2微生物检测结果
微生物种类繁多，特别是具有吸附和降解氨、硫化氢、甲硫醚等恶臭物质的微生物如芽孢杆菌属、假单胞菌属和光合细菌属微生物得到大量的富集、活化和增殖，而其他微生物的培养和繁殖则相对受到抑制。
当培养池内这些具有特定功能的微生物回流到污水厂进水管道和生物池入口时，大量的氨、硫化氢、甲硫醚和二甲基二硫等恶臭物质得到吸附和降解，从而控制了污水中恶臭气体的逸出，改善了污水厂的除污效果。
另外，由于处理系统中活性污泥菌群结构发生了变化，清爽系统剩余污泥逐渐稳定化，污泥沉降性能、絮凝及脱水性能得到提高，从而使剩余污泥量明显减少。
6后续研究方向
清爽系统强化活性污泥法能选择强化微生物生长，确保高效微生物有足够长的时间生长、成熟和繁殖，进而强化活性污泥除臭效果，有选择性地培养微生物，达到系统污泥减量的目的，同时也达到节能效果。但需要进一步加强清爽系统强化活性污泥法的研究，攻克水质变化对处理效果的影响，同时对微生物在除臭和污泥减量化过程中的机理做进一步分析，进一步细选微生物种类。通过投加明确的微生物逐渐降低微生物强化活性污泥处理的成本和提高实际污水处理的可行性。
作者简介：严兴（1982-），湖南岳阳人，硕士，高级工程师，主要从事污水处理和固体废弃物处理处置等研究。
原标题：清爽系统的消臭与污泥减量化效果
