前言：活性污泥工藝的100年回顧和未來(lái)100年的展望如下：
一、100年回顧：
- 起源與發(fā)展：活性污泥工藝最早起源于19世紀(jì)末，由英國(guó)工程師Edward Ardern和William T. Lockett發(fā)明。它是利用活性污泥中的好氧微生物，通過(guò)曝氣提供氧氣，分解有機(jī)污染物的一種污水處理方法。自此以后，活性污泥法在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。
- 工藝改進(jìn)：隨著科技的不斷進(jìn)步，活性污泥工藝也在不斷改進(jìn)和發(fā)展。傳統(tǒng)活性污泥工藝采用推流式曝氣池，后來(lái)出現(xiàn)了完全混合式曝氣池。此外，還出現(xiàn)了一些新的工藝，如氧化溝、SBR等。這些新工藝在處理效率、運(yùn)行穩(wěn)定性、污泥產(chǎn)生量等方面都有所改進(jìn)。
- 理論進(jìn)步：在過(guò)去的100年中，科學(xué)家們對(duì)活性污泥工藝的理論研究也取得了重大進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)了活性污泥中的微生物種群及其降解污染物的機(jī)理，為優(yōu)化活性污泥工藝提供了理論支持。
- 應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展：活性污泥工藝不僅用于城市污水處理，還廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理、水體修復(fù)等領(lǐng)域。通過(guò)活性污泥法處理后的污水，可以滿足更高的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境的影響也更加輕微。
二、未來(lái)100年展望：
- 高效性和低能耗：隨著環(huán)保要求的提高和能源的日益緊張，對(duì)活性污泥工藝的高效性和低能耗提出了更高的要求。未來(lái)將有更多新型的曝氣設(shè)備、節(jié)能技術(shù)和材料應(yīng)用于活性污泥處理過(guò)程，以降低能耗和運(yùn)營(yíng)成本。
- 脫氮除磷：隨著全球水資源的日益緊缺，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益嚴(yán)重，活性污泥工藝在脫氮除磷方面的效率將受到更多關(guān)注。未來(lái)將研究更加高效的脫氮除磷技術(shù)，減少氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放。
- 自動(dòng)化和智能化：隨著信息技術(shù)和人工智能的發(fā)展，未來(lái)將有更多的自動(dòng)化和智能化設(shè)備應(yīng)用于活性污泥工藝中。這些設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)、優(yōu)化工藝流程、提高設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，使活性污泥工藝更加高效、可靠。
- 資源化利用：活性污泥中含有豐富的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)元素，可以作為肥料、土壤改良劑等資源化利用。未來(lái)將進(jìn)一步研究活性污泥的資源化利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢物的最大化利用和資源的高效循環(huán)。
- 環(huán)保和可持續(xù)性：隨著全球環(huán)保意識(shí)的提高和可持續(xù)發(fā)展的要求，未來(lái)活性污泥工藝將更加注重環(huán)保和可持續(xù)性。通過(guò)優(yōu)化工藝流程、使用可再生能源、減少二次污染等措施，實(shí)現(xiàn)活性污泥工藝的綠色化和可持續(xù)化發(fā)展。
總之，在過(guò)去的100年中，活性污泥工藝為解決水污染問(wèn)題做出了巨大貢獻(xiàn)。在未來(lái)100年，隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，活性污泥工藝將繼續(xù)發(fā)揮重要作用并得到進(jìn)一步發(fā)展。
王洪臣：活性污泥100年的回顧和未來(lái)100年的展望
人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王洪臣在“第八屆環(huán)境技術(shù)論壇”以百年活性污泥法的繼承和發(fā)展為題為我們講述了活性污泥發(fā)展的100年和展望的100年。活性污泥一個(gè)活性機(jī)制、一個(gè)回流機(jī)制，這樣簡(jiǎn)單的一個(gè)工藝為人們服務(wù)了100年的時(shí)間。現(xiàn)有污泥處理基本都是以獲刑污泥為核心的，世界上活性污泥處理法在城鎮(zhèn)的污泥處理中至少占到90%以上，如果這100周年來(lái)沒(méi)有活性污泥這一技術(shù)那我們污水處理的現(xiàn)狀無(wú)法想象！
活性污泥發(fā)展的歷史
18世紀(jì)歐洲大國(guó)產(chǎn)生霍亂數(shù)百萬(wàn)人死亡。1855年倫敦又發(fā)霍亂，當(dāng)時(shí)河流的污染已經(jīng)非常嚴(yán)重了。1860年英國(guó)成立英國(guó)成立了河流污染皇家委員會(huì)，1875年英國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)公共衛(wèi)生法，法案規(guī)定地方政府必須負(fù)責(zé)二級(jí)水污水受理。1876年頒布河流污染防治法，1898年成立了英國(guó)污水處理皇家委員會(huì)，宣告污水處理的正式開(kāi)始。這一過(guò)程和我國(guó)情況非常相似，我們搞過(guò)節(jié)能行動(dòng)，我們搞過(guò)節(jié)能減排，我國(guó)對(duì)水的問(wèn)題一直在努力。
1912年英國(guó)由于污染需要頒布一個(gè)污泥懸浮法案，恰此時(shí)英國(guó)的兩個(gè)污泥處理專家馬特拉、曼娜的庫(kù)勒到美國(guó)參觀了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在試驗(yàn)污水的曝氣試驗(yàn)。通過(guò)幾個(gè)星期的曝氣后污水就變的澄清了，回來(lái)之后兩人馬上進(jìn)行曝氣試驗(yàn)，兩個(gè)專家在大量試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)把曝氣試驗(yàn)沉淀物留下再進(jìn)行曝氣，污水潔凈的速度大大的提高，這一發(fā)現(xiàn)使得污水處理由幾個(gè)星期縮短為24小時(shí)。
之后兩個(gè)人處于高度興奮的狀態(tài)，就在一個(gè)四輪的馬車上用一個(gè)木箱子做了一個(gè)污水曝氣的中間的試驗(yàn)，后來(lái)又單獨(dú)設(shè)了一個(gè)沉淀的單元。后來(lái)把沉淀單元和曝氣單元聯(lián)合起來(lái)，就在四輪馬車上形成了一個(gè)到今天還在使用的傳統(tǒng)的活性污泥法。
1914年馬特拉和庫(kù)勒在英國(guó)皇家化學(xué)年會(huì)上宣讀了一篇叫做無(wú)需生物濾池的污泥氧化實(shí)驗(yàn)，又在化工學(xué)會(huì)的會(huì)刊上連續(xù)發(fā)表了3篇文章，3篇論文系統(tǒng)的全面提出了關(guān)于活性污泥的各方面水質(zhì)的狀況。這一年也即標(biāo)志著獲刑污泥法的誕生。
活性污泥法的三個(gè)改良方向
王洪臣表示到現(xiàn)在為止我個(gè)人認(rèn)為活性污泥有3個(gè)方向改良最為重要。一個(gè)是生物膜-活性污泥法（MBBR，IFAS），第二個(gè)是膜生物反應(yīng)器（MBR），第三個(gè)就是好氧顆粒污泥（AGS）。這三個(gè)工藝就從本質(zhì)上大大的提高了活性污泥的效率，但是我們必須看到他們都不是本質(zhì)上的革新，他們?cè)谔岣咝实耐瑫r(shí)不同程度的增加了能耗。
污泥處理替代的方向
一是厭氧膜生物反應(yīng)器。厭氧可以產(chǎn)生能量，可進(jìn)行能量回收，且不需要消耗電能。此外厭氧過(guò)程產(chǎn)生的污泥非常少。但可能也會(huì)存在一些問(wèn)題，如占地面積會(huì)增大，膜污染清洗、氮的處理等問(wèn)題，所以提出了厭氧膜生物反應(yīng)器概念。
第二類處于萌芽狀態(tài)的替代技術(shù)，包括生物電化學(xué)技術(shù)（BES），微生物燃料電池（MFCs）和微生物電解電池（MECs），這些技術(shù)能量轉(zhuǎn)化率大于80%，前景比較好，但是存在問(wèn)題也比較大，如出水差、成本高、反應(yīng)器難以放大、能量損失大等等。
第三個(gè)替代技術(shù)是可持續(xù)營(yíng)養(yǎng)物去除技術(shù)。污水處理中最難的是氮的去除。在污水處理中本可以有機(jī)物早期分離出去，之所以留下，就是為了后面用生物技術(shù)進(jìn)行處理。為什么可持續(xù)營(yíng)養(yǎng)物去除技術(shù)是活性污泥法的替代技術(shù)呢？因?yàn)樗梢圆挥锰荚催M(jìn)行脫氮。厭氧氨氧化技術(shù)，經(jīng)過(guò)20多年的研究，在高濃度氨氮廢水處理過(guò)程中，已經(jīng)趨于成熟。
