1914年6月28日，奧匈帝國皇位繼承人斐迪南大公在薩拉熱窩遇刺身亡，導(dǎo)致第一次世界大戰(zhàn)在7月28日爆發(fā)，在這之后的四年內(nèi)，曼徹斯特兵團的一萬三千名士兵喪生西線戰(zhàn)場，其中曼福特就是死于戰(zhàn)傷。偉大的活性污泥就是誕生在這樣一個時局動蕩的年代，但是戰(zhàn)爭并沒有阻礙活性污泥工藝的發(fā)展，阿登和洛克特在1914年4月發(fā)表的文章點燃了這一領(lǐng)域的爆發(fā)式研究，僅在1915年，世界上就有12個城市開始研究活性污泥。
在首篇文章發(fā)表之后，阿登和洛克特在1914年和1915年又發(fā)表了兩篇文章，這兩篇文章涉及到了一系列更為實際的問題，包括連續(xù)式和序批式的性能、剩余污泥的危害、曝氣器的類型、曝氣的強度�；钚晕勰喙に嚪�(wěn)定可靠的出水水質(zhì)令各地的市政當(dāng)局又驚又喜，他們長期以來對污水處理缺乏高效的方法，活性污泥工藝卓越的性能無疑具有巨大的吸引力。
為了研究新的曝氣方法，在雜貨商會資金的支持下， 洛克特將威辛頓一座污水處理廠的一個池子進行了改造，使其處理能力達到了該廠規(guī)模的10%，每天可以處理1136立方米的污水，采用連續(xù)流的方式，運行很成功。之后第二座這樣的池子在戴維漢姆于1921年初期建成，每天可以處理4546立方米的污水。緊接著，幾座生產(chǎn)性規(guī)模的污水處理廠也在英國開始投入運行。德國人殷霍夫在1924年做了一些活性污泥試驗，德國的第一座活性污泥污水處理廠于1926年在埃森建成。
在美國，活性污泥工藝的發(fā)展速度也同樣驚人，愛德華•巴托是伊利諾伊大學(xué)的教授，他在1914年8月參觀了福勒在曼徹斯特的試驗，隨后他就開始自己沿著福勒團隊的技術(shù)路線進行小試和中試研究。在幾個月之后，其他很多美國研究者也開始類似的研究，包括哈蒙德、亨德里克、赫德、莫爾曼等人。生產(chǎn)性規(guī)模的處理設(shè)施在美國于1916年開始出現(xiàn)，到1927年全美已經(jīng)有近10座生產(chǎn)性規(guī)模的活性污泥污水處理廠。
活性污泥技術(shù)的商業(yè)化
不到10年，活性污泥工藝在很多小型污水處理廠得到了應(yīng)用，最初幾年的快速發(fā)展似乎預(yù)示著活性污泥工藝會很快成為主導(dǎo)技術(shù)，但事實上推廣過程并沒有那么一帆風(fēng)順，活性污泥工藝在隨后的幾十年內(nèi)并沒有得到普及。
在英國，西米德蘭茲郡的瓊斯•阿特伍德公司知道活性污泥工藝后，立刻對專利化顯示出巨大的興趣，因為他們能生產(chǎn)合適的曝氣設(shè)備。福勒最初反對將活性污泥專利化，但隨著商業(yè)價值日漸明顯，他最后還是允許瓊斯•阿特伍德公司將這個工藝取得專利，回報則是以股份形式的1000英鎊，但曼徹斯特河流委員會向議會申請投福勒不信任票，因為他們認(rèn)為福勒接受了兩次的報酬，一次是瓊斯•阿特伍德公司給他的，一次是河流委員會給他的費用，但投票以微弱劣勢敗北。河流委員會盡管對福勒的行為甚為不滿，但也沒辦法，因為福勒只是該委員會的顧問，并不是雇員，不受他們的控制。在陷入專利之爭后的不久，1915年福勒離開英國去了印度理工學(xué)院執(zhí)教，在那里繼續(xù)做氮循環(huán)和污泥農(nóng)用方面的工作。
英國當(dāng)時這些新建的活性污泥污水處理廠絕大部分是由瓊斯•阿特伍德公司完成的，他們成功的一部分原因歸因于他們新的合同形式，自己承擔(dān)工程風(fēng)險，當(dāng)它展現(xiàn)出優(yōu)良的出水水質(zhì)時，客戶就接管了工程。這種方式在1916年建設(shè)規(guī)模3400立方米/ 日的伍斯特污水處理廠時就很有效，該廠的活性污泥工藝最初是序批式，后來改為連續(xù)式。
為了占領(lǐng)市場，瓊斯•阿特伍德采用了與美國電話電報公司、通用電氣公司類似的手段：用專利技術(shù)來控制市場。由于已經(jīng)從福勒那里購買了活性污泥工藝的專利，瓊斯•阿特伍德試圖也從其他研究者手里購買活性污泥工藝的各種變型。由于早期活性污泥處理廠的曝氣器運行沒多久就會被堵塞，于是謝菲爾德污水處理廠的經(jīng)理約翰•哈沃斯嘗試用機械攪拌的方法來曝氣，而不是用傳統(tǒng)的曝氣器，哈沃斯的靈感來源于河流在自然界的奔騰。他在混凝土渠道中安裝了機械曝氣裝置，這種裝置是在水平軸上安裝上旋轉(zhuǎn)漿片對污泥進行曝氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)機械曝氣與鼓風(fēng)曝氣處理效果差不多�？紤]到各地的市政當(dāng)局可能會采用這種技術(shù)而規(guī)避活性污泥專利問題，瓊斯•阿特伍德公司的總工程師庫姆斯花了大量時間去說服哈沃斯，希望他也像福勒那樣和他們公司做一筆交易，哈沃斯最后還是拒絕了，他說：“我不是為自己而工作，而是為了謝菲爾德市以及整個污水處理的事業(yè)”。在第一次世界大戰(zhàn)期間，很多工程師都懷有一種愛國的情懷。 這種曝氣方式在1924~1925年也稱為謝菲爾德曝氣系統(tǒng)，英國斯托克波特市污水處理廠目前還在使用該技術(shù)，這也可能是世界上最為古老、仍然在運行的活性污泥污水處理廠。
1919年，瓊斯•阿特伍德公司將所有與活性污泥工藝有關(guān)的工程都轉(zhuǎn)到了一家新的公司，這家公司名叫活性污泥有限公司，總部在威斯敏斯特。這家公司以喜歡訴訟而聞名，在20年代末期，芝加哥遭到了活性污泥公司的起訴，另外密爾沃基、克利夫蘭、印第安納波利斯和其他幾個小城市也受到了接踵而來的起訴。這些法律糾紛持續(xù)了好幾年。1933年，地方法官裁定密爾沃基侵犯了活性污泥公司的專利，隨后密爾沃基進行了上訴，但高級法院在1934年10月駁回了上訴。幾個運行的污水處理廠立刻關(guān)閉工廠以避免罰金。其他的一些處理廠選擇繼續(xù)采用活性污泥工藝，但需要交納人均25美分的使用費�？ㄅ逶�1938年的一份報道中提到了203座污水處理廠，有150座得到了活性污泥公司的許可。對于大型的市政建設(shè)計劃，要么簡單地選擇滴濾池這樣的替代技術(shù)，或者等待專利過期，華盛頓特區(qū)就是如此。密爾沃基和芝加哥顯然受到了最大的損失，每個地區(qū)的罰金將近100萬美元。在密爾沃基，這些罰金通過賣污泥肥料得以彌補，1934年肥料的收入約300萬美元。芝加哥當(dāng)局則是希望通過廳外和解的方式解決，而不是支付罰金和打幾年官司，這樁訴訟案最后以9萬美元的補償金解決。
訴訟的成功意味著原本想采用活性污泥工藝的城市只好選擇生物濾池，而不是支付昂貴的專利費。因此，活性污泥工藝在這個時期的應(yīng)用普及受到重創(chuàng)、停滯不前，直到在40年代后期專利過期之后才緩過生機。
活性污泥工藝統(tǒng)治地位的形成
在二次世界大戰(zhàn)前，活性污泥工藝就已經(jīng)傳播到了歐洲和美洲大陸以外的地區(qū)。當(dāng)時，在印度的班加羅爾、澳大利亞的阿德萊德、南非的約翰內(nèi)斯堡、中國的上海已經(jīng)可以見到活性污泥工藝了。在第二次世界大戰(zhàn)后，隨著美國污水處理廠的建設(shè)達到了高峰，活性污泥工藝迅速成為全球污水處理的統(tǒng)治技術(shù)，這種統(tǒng)治地位一直持續(xù)至今，在這100年中，活性污泥工藝在脫氮除磷、污泥沉降性能方面獲得了巨大的進步，但BOD去除的性能在100年內(nèi)幾乎沒有變化，從最初開創(chuàng)時就效果良好，今天依然如此。如果不是由于英國專利問題的阻礙，從生物濾池向活性污泥工藝的轉(zhuǎn)變會更快。
今天，活性污泥工藝經(jīng)歷了百年的歷史和實踐經(jīng)驗，其成熟、可靠、卓越的技術(shù)特點早已為世所公認(rèn)。在這一百年中，很多技術(shù)有的曇花一現(xiàn)，便銷聲匿跡，有的時過境遷，已成昨日黃花，只有活性污泥超越了時空，至今仍保持著強盛的生命力。
原標(biāo)題:活性污泥法背后的故事-從試驗室到生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展
