環(huán)境微生物學(xué)課件

第七章污水的生物處理第一節(jié)概述一、水體污染及其危害（一）我國(guó)水體污染的現(xiàn)狀污水是指生活與生產(chǎn)活動(dòng)中排放水的總稱(chēng)，是水環(huán)境污染的主要污染源之一。（二）污水中化學(xué)污染物的特點(diǎn)及其危害特點(diǎn):種類(lèi)多、成分復(fù)雜多變、物理化學(xué)性質(zhì)多樣、可生物處理性差異大等.污水引起水體缺氧和水生生物的死亡，破壞水體功能。在厭氧條件下有機(jī)物被微生物降解產(chǎn)生H2S、NH3、低級(jí)脂肪酸等有害或惡臭物質(zhì)。另外H2S會(huì)與鐵形成黑色沉淀，引起水體的“黑臭”現(xiàn)象。第七章污水的生物1二、污染物濃度指標(biāo)及其意義（一）全需氧量（TOD）它是指水中全部有機(jī)物和無(wú)機(jī)物在被徹底氧化成CO2、H2O、NO-3等無(wú)機(jī)物過(guò)程中所消耗的氧。（二）化學(xué)需氧量(COD)它是指強(qiáng)氧化劑使污染物氧化所消耗的氧量，所有能被氧化劑氧化的有機(jī)物與無(wú)機(jī)物均包括在內(nèi)。（三）生化需氧量(BOD)它是指微生物在有足夠溶解氧的情況下，分解有機(jī)物所消耗的氧量。常用BOD5，即為5日生化需氧量。二、污染物濃度指標(biāo)及其意義2四）總有機(jī)碳(TOC)它是指污水中有機(jī)物的總含碳量。它能反映污水中有機(jī)物的總含量。（五）總氮(TN)它是指污水中所有含氮化合物的總含氮量，表示污水被氮污染的綜合指標(biāo)。（六）總磷(TP)它是指污水中所有含磷化合物的總含磷量，表示污水被磷污染的綜合指標(biāo)。四）總有機(jī)碳(TOC)3三、污水排放標(biāo)準(zhǔn)及處理要求表8-1

項(xiàng)目一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)pH6-96-96-9BOD5/mg/L2030—COD/mg/L60120—氨鹽/mg/L1525—磷酸鹽/mg/L0.51.0—一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)。排入飲用水源水體的污水應(yīng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。要求熟記三、污水排放標(biāo)準(zhǔn)及處理要求表8-14四、污水處理的一般技術(shù)途徑污水處理技術(shù)為物理處理法、化學(xué)處理法、生物化學(xué)或生物處理法。根據(jù)處理對(duì)象與程度，污水處理可分為一級(jí)處理：主要通過(guò)過(guò)濾、沉淀等物理方法去除污水中粗大固型物及部分懸浮物。二級(jí)處理：在一級(jí)處理基礎(chǔ)上，主要去除水中的有機(jī)物。三級(jí)處理：使二級(jí)處理后的出水進(jìn)一步凈化，使各種有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物去除率達(dá)98％以上。四、污水處理的一般技術(shù)途徑5第二節(jié)

有機(jī)污水的生物處理一、有機(jī)污水生物處理的基本原理水體自?xún)粑廴舅w后借助水體自身的能力使之得到凈化，這種現(xiàn)象稱(chēng)作—。其過(guò)程主要包括稀釋、沉淀、擴(kuò)散等物理作用，氧化、還原、分解等化學(xué)作用和生物降解作用。污水生物處理法使微生物高濃度的富集在特定的構(gòu)筑物，即污水處理裝置中，充分利用微生物的作用，高速度的分解污水中的污染物。污水生物處理概分為好氧處理和厭氧處理兩大類(lèi)。常用的方法有好氧生物處理法、厭氧生物處理法、氧化塘法、土地處理法。

第二節(jié)有機(jī)污水的生物處理6

污水中的可溶性有機(jī)物透過(guò)微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜被菌體吸收;固體和膠體等不容性有機(jī)物先附著在菌體外，由細(xì)胞分泌的外酶分解為可溶性物質(zhì)，在滲入細(xì)胞內(nèi)。通過(guò)微生物體內(nèi)的氧化、還原、分解、合成等生化作用，把一部分被吸收的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為微生物體內(nèi)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，組成新的微生物體。另一部分有機(jī)物氧化分解為CO2、H2O等簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放能量。污水中的可溶性有機(jī)物透過(guò)微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞7微生物污染物細(xì)胞構(gòu)成物礦質(zhì)元素維生素能源化學(xué)能光能受氫體氧二氧化碳硫酸鹽

硝酸鹽能微生物體熱能生物不可降解物+分解產(chǎn)物隨水排出CO2H2ONN3生物污泥分解合成有機(jī)體分解內(nèi)源性呼吸有機(jī)污水生物處理總的生化過(guò)程微生物污染物細(xì)胞構(gòu)成物礦質(zhì)元素維生素能源化學(xué)能光能受8二、好氧生物處理（一）活性污泥法活性污泥法是利用含有大量好氧性微生物的活性污泥，在強(qiáng)力通風(fēng)的條件下使污水凈化的生物學(xué)方法。1．活性污泥的性質(zhì)和生物相活性污泥是一種絨絮狀小顆粒，由好氧菌為主體的微型生物群以及膠體、懸浮物等組成。它具有很強(qiáng)的吸附及分解有機(jī)物的能力。它的生物相十分復(fù)雜，除大量細(xì)菌以外，還有原生動(dòng)物、霉菌、酵母菌、單細(xì)胞藻類(lèi)等微生物，還可見(jiàn)到后生動(dòng)物。二、好氧生物處理9(1)細(xì)菌：細(xì)菌在活性污泥中起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)菌：動(dòng)膠菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬、八疊球菌等。其中假單胞菌屬、芽孢桿菌等是活性污泥中的優(yōu)勢(shì)菌?；钚晕勰嘀械募?xì)菌大多數(shù)包括在菌膠團(tuán)生成菌分泌的蛋白質(zhì)、多糖及核酸等胞外聚合物，以菌膠團(tuán)形式存在。膠質(zhì)在活性污泥形成初期，細(xì)菌多以游離態(tài)存在，隨著活性污泥的成熟，細(xì)菌增多聚集成菌膠團(tuán)，進(jìn)而形成活性污泥絮狀體。絮狀體形成過(guò)程稱(chēng)作生物絮凝作用?；钚晕勰嘈鯛铙w的作用為：①有機(jī)物的吸附或黏附及其分解；②金屬離子的吸附；③防止原生動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的吞食；④增強(qiáng)污泥的沉降性，有利于泥水分離。(1)細(xì)菌：細(xì)菌在活性污泥中起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)菌10（2）原生動(dòng)物：活性污泥中的原生動(dòng)物，曾發(fā)現(xiàn)225種以上，其中以纖毛蟲(chóng)為主，占160多種。原生動(dòng)物在活性污泥中的作用有：促進(jìn)絮凝：有的原生動(dòng)物能分泌黏液，促進(jìn)生物絮凝，從而改善活性污泥的泥水分離特性。凈化作用：大部分原生動(dòng)物是動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)，能吞食游離細(xì)菌和微小污泥，有利于改善水質(zhì)。腐生鞭毛蟲(chóng)等可吸收污水中的有機(jī)物。原生動(dòng)物判斷活性污泥的狀態(tài)和處理水質(zhì)指示作用：先出現(xiàn)以有機(jī)物顆粒為食的鞭毛蟲(chóng)和肉足蟲(chóng)；隨細(xì)菌的增殖，開(kāi)始出現(xiàn)以細(xì)菌為食的纖毛蟲(chóng)；隨著菌膠團(tuán)的增加，固著型纖毛蟲(chóng)逐漸泳動(dòng)纖毛蟲(chóng)；污水處理正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以有柄纖毛蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)。因此，根據(jù)原生動(dòng)物和微型動(dòng)物的種類(lèi)交替可以判斷污泥培養(yǎng)的成熟度。（2）原生動(dòng)物：活性污泥中的原生動(dòng)物，曾發(fā)現(xiàn)225種以上，其11（3）其他微生物：活性污泥中的真菌主要為霉菌。已報(bào)道的有毛霉屬。根霉屬、曲霉屬、青霉屬等?；钚晕勰嘀须m曾見(jiàn)到單胞藻類(lèi)，但由于它們需要光而曝氣池中渾濁污泥影響光的透入，故藻類(lèi)在其中難以繁殖，為數(shù)極少。（3）其他微生物：活性污泥中的真菌主要為霉菌。已報(bào)道的有毛霉122．活性污泥法的工藝流程及微生物學(xué)過(guò)程（1）活性污泥法的基本工藝流程及工藝參數(shù)：以其曝氣方式的不同，有普遍曝氣法、完全混合曝氣法、逐步曝氣法等。目前采用較多的時(shí)完全混合曝氣法?；钚晕勰嗟幕竟に嚵鞒淌疽鈭D如圖：

污水

初沉池

曝氣池

二沉池

處理后出水

回流污泥

剩余污泥此系統(tǒng)由初沉池、生物反應(yīng)器和二沉池組成。污水中的有機(jī)污染物等主要在曝氣池內(nèi)被微生物降解而去除。2．活性污泥法的工藝流程及微生物學(xué)過(guò)程13工程術(shù)語(yǔ)1：水力停留時(shí)間；（6-10小時(shí)）2：污染物容積負(fù)荷率；（0.3-0.8/BOD5/m3.d）3：污泥負(fù)荷率；（F/MkgBOD5/kgMLSS.d）4：污泥齡（2-4天）5：污泥產(chǎn)率系數(shù)（0.4-0.7）6：污泥干重（MLSSmg/L）7：揮發(fā)性污泥（MLVSS,mg/L）8：污泥沉降比（SV%）9：污泥指數(shù)（SVI）以上熟記工程術(shù)語(yǔ)14（2）活性污泥法的微生物學(xué)過(guò)程活性污泥的比表面積大，吸附力強(qiáng)。1-30分鐘被吸附在活性污泥上，大分子的有機(jī)物先被胞外酶分解為小分子化合物，然后吸入菌體內(nèi)。低分子的有機(jī)物可直接吸收。另一部分轉(zhuǎn)化成CO2，H2O，NH3等釋放，它是復(fù)雜的過(guò)程，包括一系列的微生物酶引起的復(fù)雜生化反應(yīng)。（3）活性污泥的培育及馴化培育是活性污泥法啟動(dòng)運(yùn)行的首要環(huán)節(jié)?；钚晕勰嗟呐嘤梢灾苯釉谄貧獬刂羞M(jìn)行，一般步驟如下：

（2）活性污泥法的微生物學(xué)過(guò)程15①將污水泵入曝氣池，并按曝氣池有效體積的5％－10％投入接種污泥。②在不進(jìn)水的條件下，連續(xù)曝氣數(shù)天，溶解氧控制在1mg/L左右。

③繼續(xù)保持曝氣，以小流量進(jìn)水，并逐漸提高進(jìn)水流量，最終達(dá)到設(shè)計(jì)流量。每調(diào)整一個(gè)流量，一般應(yīng)保持一周左右的運(yùn)行時(shí)間，溶解氧也應(yīng)隨水流量的增加，而適當(dāng)?shù)奶岣?-3mg/L。

在無(wú)法獲得同類(lèi)水質(zhì)污水處理廠(chǎng)活性污泥的情況下：具體做法是：將取來(lái)的污泥或土壤置于有待處理廢水的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。然后逐漸轉(zhuǎn)種擴(kuò)大培養(yǎng)量，廢水濃度逐漸增大甚至達(dá)100％。①將污水泵入曝氣池，并按曝氣池有效體積的5％－163．活性污泥法的基本要求（1）養(yǎng)料：水中BOD5：N：P以為100：5：1適宜，最低要求是100：2：0.5。養(yǎng)料的不平衡問(wèn)題解決：通過(guò)投加糞尿或污水。此外，進(jìn)水有機(jī)物濃度BOD5為500－1000mg/L，不低于50－100mg/L。（2）氧氣

：曝氣池中的溶解氧應(yīng)在1.5－3mg/L。（3）溫度

：最適溫度為25－32度。（4）pH：大多數(shù)細(xì)菌以pH6.5－8，以真菌為主，則

pH4－5為宜。（5）有毒物質(zhì)：表8-2馴化前不耐毒，馴化后耐毒。3．活性污泥法的基本要求174．活性污泥法運(yùn)行中的問(wèn)題（1）污泥膨脹：在曝氣過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥結(jié)構(gòu)松散，沉降性能惡化，隨水漂浮，溢出池外。

污泥膨脹的本質(zhì)原因商不明確，多數(shù)歸因于暴氣池中生態(tài)平衡突然遭到破壞，污泥營(yíng)養(yǎng)供養(yǎng)三要素發(fā)生紊亂?；蛞蛴袡C(jī)物太多碳氮比率失調(diào)：或水溫、PH、不適，造成絲狀菌膨脹與非絲狀菌膨脹，以前者為常見(jiàn)。曾報(bào)道過(guò)25種絲狀細(xì)菌和霉菌，如浮游球衣菌、絲硫細(xì)菌、放線(xiàn)菌、根霉、毛霉等，其中有以球衣菌多見(jiàn)。

抑制絲狀菌生長(zhǎng)的方法：投加化學(xué)藥劑；調(diào)節(jié)水的酸堿度；調(diào)整其他工藝條件。環(huán)境微生物學(xué)課件18（2）污泥的解體：在曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥絮凝體微細(xì)化，導(dǎo)致處理水質(zhì)渾濁，處理效果變壞的現(xiàn)象。原因：暴氣過(guò)量，污水中混有毒物等。措施：控制曝氣量，或?qū)U水進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。（3）起泡沫現(xiàn)象：主要原因是污水中含有合成洗滌劑或由微生物產(chǎn)生的表面活性物質(zhì)等。措施：適當(dāng)減少曝氣量或噴灑消泡劑減緩此現(xiàn)象。（4）剩余污泥：活性污泥在分解污染物的同時(shí)，合成菌體細(xì)胞，因而生物量增加。措施：在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中必需定期排出剩余污泥。剩余污泥一般先經(jīng)脫水，然后再作處置使之無(wú)害化。（2）污泥的解體：在曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥絮凝體微195．活性污泥法的新發(fā)展（1）序批式活性污泥法（SBR）：因污水一次性投入，有機(jī)物濃度隨時(shí)間變化減少，有利于菌膠團(tuán)形成菌的生長(zhǎng)，能較好的抑制絲狀細(xì)菌的過(guò)量繁殖，在反應(yīng)器內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)厭氧－缺氧－好氧條件的交替，有效的防止污泥膨脹，又可獲得脫氮除磷的效果。小水量的處理。進(jìn)水工序反應(yīng)工序沉淀工序排水工序靜置工序處理水空氣污水5．活性污泥法的新發(fā)展進(jìn)水工序反應(yīng)工序沉淀工序排水工序靜置工20（2）吸附－生物降解工藝（AB）AB工藝為兩段活性污泥法，通常不設(shè)初沉池，主要由A段曝氣池、中間沉淀池、B段曝氣池和二沉淀池等組成。特點(diǎn)：通過(guò)水力停留時(shí)間的控制，使不同特性的微生物分居在不同反應(yīng)器中，達(dá)到提高負(fù)荷的目的。A段F/M大于2，B段F/M小于0.15，水力停留時(shí)間2-4，污泥齡15-20天。A段中主要的微生物是原核生物細(xì)菌等。B段除降解性細(xì)菌外，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，如鐘蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等占優(yōu)勢(shì)。它們吞食來(lái)自A段的細(xì)菌等微生物。A段暴氣池中沉池B段暴氣池二沉池剩余污泥剩余污泥處理水（2）吸附－生物降解工藝（AB）A段暴氣池中沉池B段暴氣池21（二）生物膜法生物膜法是指以生長(zhǎng)在固體表面的生物膜為凈化主體的生物處理法。1．生物膜中的生物生物膜中包括大量細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、藻類(lèi)和后生動(dòng)物，還有肉眼可見(jiàn)的無(wú)脊椎動(dòng)物，但生物膜主要由菌膠團(tuán)和絲狀菌組成。生物膜中的細(xì)菌也是活性污泥中常見(jiàn)的一些種屬，如動(dòng)膠菌、假單胞菌、球衣菌、貝氏硫菌等。常見(jiàn)的真菌有鐮孢霉、白地霉、酵母等。常見(jiàn)地藻類(lèi)有絲藻、毛枝藻等絲狀藻類(lèi)，以及小球藻、硅藻等單胞藻類(lèi)。原生動(dòng)物也活躍在生物膜表面。（二）生物膜法222．生物膜的凈化原理生物膜的表面，總是吸附著一層污水稱(chēng)“附著水”，外層為能游動(dòng)的自由流動(dòng)的污水，稱(chēng)“運(yùn)動(dòng)水”。當(dāng)附著水中的有機(jī)物被生物膜中的微生物吸附并氧化分解時(shí)，附著水層中有機(jī)物濃度隨之降低，而運(yùn)動(dòng)水層中濃度高，因而發(fā)生傳質(zhì)過(guò)程。污水中的有機(jī)物不斷轉(zhuǎn)移進(jìn)去被微生物分解。微生物所消耗的氧，沿著空氣、運(yùn)動(dòng)水層、附著水層而進(jìn)入生物膜；微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生的無(wú)機(jī)物和CO2等，沿相反方向釋出。2．生物膜的凈化原理23

厭氧層生物膜好氧層附著水有機(jī)酸無(wú)機(jī)物有機(jī)物CO2

O2

生物膜凈化原理示意圖污水空氣運(yùn)動(dòng)水厭氧層生物膜好氧層附著水有機(jī)酸無(wú)機(jī)物有機(jī)物CO2O2生243．生物膜的培育（1）自然掛膜法：自然掛膜法是利用待處理污水中的自然菌種進(jìn)行生物膜培育的方法。（2）菌種添加掛膜法：為加速生物膜的形成或提高生物膜的降解能力，可向污水中投加優(yōu)良菌種。4．生物膜反應(yīng)器類(lèi)型及其應(yīng)用前景（1）生物濾池：生物濾池有普通生物濾池、塔式生物濾池、曝氣生物濾池等。3．生物膜的培育25普通生物濾池污水通過(guò)一層表面布滿(mǎn)生物膜的濾料，使之得以?xún)艋Ｌ攸c(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便。問(wèn)題是衛(wèi)生條件差，容易滋生蚊蠅，處理效率較低。塔式生物濾池是近40多年發(fā)展起來(lái)的新型生物濾池。其特點(diǎn)是占地少，基建費(fèi)用省，凈化效果好。主要原因是：生物膜與污水接觸時(shí)間較長(zhǎng)，在不同的塔高處存在不同的生物相，污水可接觸到不同的微生物及其他生物的作用。曝氣生物濾池是20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)的一種高效生物濾池，其結(jié)構(gòu)與普通生物濾池相似，但進(jìn)行人工曝氣，污水的流向可以是自上而下也可是自下而上。普通生物濾池26（2）生物接觸氧化：生物接觸氧化法又稱(chēng)淹沒(méi)式生物濾池是介于活性污泥法和生物濾池之間的一種生物膜法。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，填料的表面生長(zhǎng)有生物膜，還有一部分微生物以絮狀污泥的形式生長(zhǎng)于水中，因此具有活性污泥法和生物濾池法兩者的特點(diǎn)。（3）流化床生物膜法：流化床是一種固體顆粒流態(tài)化技術(shù)。將此技術(shù)應(yīng)用于污水生物處理，使生物膜掛在運(yùn)動(dòng)的顆粒上處理廢水，稱(chēng)為流化床生物膜法。它是一項(xiàng)較新的生化處理技術(shù)。注P-225生物流化床法增強(qiáng)了原生物膜工藝，其特點(diǎn)如下：①高濃度生物量（MLVSS）②高比表面積

③

高傳質(zhì)速率

④

耐負(fù)荷沖擊能力顯著增加

⑤

設(shè)備小，占地面積少，同時(shí)易于管理和操作。（2）生物接觸氧化：生物接觸氧化法又稱(chēng)淹沒(méi)式生物濾池是介于活27（4）微污染水源水的生物膜法預(yù)處理：由于未處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水排入。微污染水源水是指受到輕度污染的水體，供自來(lái)水廠(chǎng)作為源水使用。目前的研究前沿是對(duì)微污染水源水進(jìn)行預(yù)處理，去除源水中微量有機(jī)物等污染以保證飲水安全。微污染水是一個(gè)貧營(yíng)養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境，因此生物膜的主要微生物有貧營(yíng)養(yǎng)異養(yǎng)細(xì)菌、硝化菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物及微型動(dòng)物等。清華大學(xué)從處理受石油污染的水源水的生物陶粒過(guò)濾裝置分離出假單胞菌、芽孢桿菌和微球菌等3類(lèi)優(yōu)勢(shì)菌屬。（4）微污染水源水的生物膜法預(yù)處理：由于未處理或未達(dá)到排放標(biāo)28三、厭氧生物處理

在厭氧或缺氧條件下，利用厭氧性微生物分解污水中的有機(jī)物的方法。好氧生物處理厭氧生物處理可處理的有機(jī)物濃度低COD50-1000mg/L高COD500-60000mg/L有機(jī)物容積負(fù)荷低0.3-5kgCOD/m3.d高1-30kgCOD/m3.d水力停留時(shí)間短0.5-12h0.5-20d能耗高低處理后出水水質(zhì)好COD50-100mg/L差COD150-500mg/LCO2H2ONPSCH4NH3H2S產(chǎn)物的可利用性低高剩余污泥產(chǎn)量多少運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高低三、厭氧生物處理29（一）沼氣發(fā)酵的生物化學(xué)的三個(gè)階段：

第一階段：厭氧、兼厭氧細(xì)菌或發(fā)酵性細(xì)菌將碳水化合物、含氮化合物降解為丙酮酸、乙酸、丁酸、氫氣、二氧化碳。第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌將各種有機(jī)酸分解成乙酸、氫氣、二氧化碳。第三階段：由嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群利用氧化碳、甲醇甲酸乙酸、氫氣等合成甲烷。產(chǎn)甲烷細(xì)菌是一類(lèi)不含過(guò)氧化氫酶也不含超氧化物歧化酶SOD

的嚴(yán)格的厭養(yǎng)菌。（一）沼氣發(fā)酵的生物化學(xué)的三個(gè)階段：30（二）厭氧污泥的性質(zhì)及微生物特征一般呈灰色至黑色。污泥中數(shù)量最多的是細(xì)菌。真菌數(shù)量較少。藻類(lèi)和原生動(dòng)物有時(shí)能發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌以兼性或?qū)Ｐ詤捬蹙鸀橹?。在沼氣發(fā)酵型的厭氧生物處理中，以下面菌群為主：

1、主要梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、真桿菌屬、雙歧桿菌屬2、常見(jiàn)的有沃氏共養(yǎng)單胞菌、沃氏共養(yǎng)桿菌及脫硫弧菌屬、伍氏醋酸桿菌、威氏醋酸桿菌的某些種3、既氧化氫的產(chǎn)甲烷菌和利用乙酸的產(chǎn)甲烷菌H2+CO2CH4+H2OCHCOOHCH4+CO2

（二）厭氧污泥的性質(zhì)及微生物特征31（三）厭氧污泥的培育方法為了縮短時(shí)間，最好取同類(lèi)水質(zhì)污水厭氧處理裝置的污泥作為接種源。另外，城市生活污水處理廠(chǎng)的濃縮污泥亦可作為接種源。厭氧活性污泥的馴化在厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，進(jìn)水量由小到大，每提高一個(gè)梯度，都要穩(wěn)定一段時(shí)間。（四）厭氧處理法的基本要求1．菌種：一般采用混合菌種。第一次投料時(shí)必需引入足夠數(shù)量的混合菌種，或經(jīng)過(guò)厭氧消化培養(yǎng)的污泥。單純接種產(chǎn)甲烷菌效果不佳。2．氧化還原電位嚴(yán)格的厭氧環(huán)境，氧化還原電位E值一般要求<-200mV。（三）厭氧污泥的培育方法323．發(fā)酵溫度最適發(fā)酵溫度，中溫型發(fā)酵為20－40℃，最佳37－38℃；高溫型發(fā)酵以53－54℃為宜。4．廢水組成BOD：N：P＝100：6：1為佳。5pH和有機(jī)酸度一般pH在6.5－7.5為宜。有機(jī)酸濃度是控制發(fā)酵的重要指標(biāo)，以<2000mg/L為宜，過(guò)高說(shuō)明產(chǎn)甲烷作用降低，甚至停止產(chǎn)氣。6．CO2產(chǎn)生狀況CO2以沼氣的25％－35%為好。檢測(cè)CO2可以鑒別不產(chǎn)甲烷與產(chǎn)生甲烷階段的平衡狀況。環(huán)境微生物學(xué)課件33五）厭氧反應(yīng)器類(lèi)型1．普通厭氧消化池誕生于20世紀(jì)20年代，是較為常用的一種厭氧反應(yīng)器。污水、污泥定期或連續(xù)加入消化池，經(jīng)消化后的污泥和污水分別由消化池底部和上部排出。所產(chǎn)生的沼氣由頂部排出。水力停留時(shí)間7-20天有機(jī)負(fù)荷1-2kgCOD/m3.d.2．厭氧接觸法該法誕生于20世紀(jì)50年代中期，在消化池后設(shè)污泥沉淀池，污泥從沉淀池回流到消化池，因此該法由稱(chēng)厭氧活性污泥法。適用于處理懸浮物濃度較高的高濃度有機(jī)廢水水力停留時(shí)間0.5-6天有機(jī)負(fù)荷2-4kgCOD/m3.d.3．厭氧生物濾池該法誕生于20世紀(jì)60年代。水力停留時(shí)間1-8天有機(jī)負(fù)荷3-6kgCOD/m3.d.不需攪拌，節(jié)能，質(zhì)量輕，空隙率高，不易堵塞等特點(diǎn)。為了提高效果，有時(shí)采用厭氧接觸法與厭氧生物濾池結(jié)合的組合工藝8-12。五）厭氧反應(yīng)器類(lèi)型344．升流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB

荷蘭20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的處理新技術(shù)。在我國(guó)UASB反應(yīng)器已成功應(yīng)用于味精廢水、啤酒廢水等的處理，水力停留時(shí)間0.3-1天有機(jī)負(fù)荷20kgCOD/m3.d.氣水分離器污水污泥床污泥懸浮層三項(xiàng)分離器沉淀區(qū)處理水沼氣UASB反應(yīng)器4．升流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB氣水分離器污水污泥床污泥懸351）構(gòu)成及特點(diǎn)：UASB反應(yīng)器由污泥床、污泥懸浮液、沉淀區(qū)和分離器組成。由活性生物量占70％－80％以上的顆粒污泥組成。廢水從下向上流過(guò)反應(yīng)器。（2）顆粒污泥的性質(zhì)及微生物組成：UASB反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥的外形多種多樣，大多呈卵形，細(xì)菌數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于一般污泥。優(yōu)勢(shì)菌有：孫氏甲烷絲菌、馬氏甲烷八疊球菌、巴氏甲烷八疊球菌等。一般情況下，伴生單胞菌的數(shù)量多于產(chǎn)甲烷菌、而產(chǎn)甲烷菌又多于伴生桿菌。（3）顆粒污泥的形成過(guò)程及培養(yǎng)：①啟動(dòng)與污泥活性提高階段；②顆粒污泥形成階段；③污泥床形成階段。

5．厭氧流化床（自學(xué)）

1）構(gòu)成及特點(diǎn)：UASB反應(yīng)器由污泥床、污泥懸浮液、沉淀區(qū)和36

6．厭氧生物處理新工藝及應(yīng)用前景（1）光合細(xì)菌，特別是紫色非硫細(xì)菌在高濃度有機(jī)廢水厭氧生物處理的應(yīng)用受到人們的重視。它們是一些兼性厭氧的光能異養(yǎng)細(xì)菌，在無(wú)光黑暗通氣條件下時(shí)，通過(guò)氧化磷酸化途徑從分解有機(jī)物中獲得能量及養(yǎng)料生長(zhǎng)。在光照厭氧條件下，菌體內(nèi)光合色素經(jīng)光合磷酸化作用取得能量，分解有機(jī)物合成其菌體細(xì)胞。

某種莢膜紅假單胞菌可將致癌物亞硝胺類(lèi)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的化合物。它還可以處理制糖、釀酒等食品工業(yè)廢水；合成纖維、化學(xué)肥料等化工廢水。另外，光合菌耐低溫10度，耐高鹽分20g/100ml,菌體內(nèi)有豐富的蛋白質(zhì)65%,B1223mg/g細(xì)胞。核黃素等，故可收獲菌體作為高營(yíng)養(yǎng)的飼料與餌料，其菌液為良好的肥料。6．厭氧生物處理新工藝及應(yīng)用前景37（2）厭氧－好氧組合工藝處理難降解工業(yè)廢水（自學(xué)）：

厭氧微生物能耐受較高濃度有機(jī)廢水，并對(duì)一些難以好氧降解的有機(jī)物有較好的降解能力；但有機(jī)物降解不完全。研究發(fā)現(xiàn)短期厭氧降解能改變雜環(huán)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)化為易于好氧生物降解的有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)等。據(jù)此開(kāi)發(fā)出一種厭氧好氧結(jié)合的新工藝。環(huán)境微生物學(xué)課件38四、其他處理技術(shù)（一）氧化塘法1．凈化原理1藻菌共生系統(tǒng)來(lái)分解水中污染物質(zhì)，使之得到凈化。2好氧微生物氧化分解形成各種無(wú)機(jī)物；藻類(lèi)利用它們作為養(yǎng)料，3能源：太陽(yáng)能，合成自身的細(xì)胞，同時(shí)釋放出大量氧氣供好氧微生物所用。2．氧化塘的類(lèi)型根據(jù)供氧情況可以將氧化塘分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和通氣塘4種類(lèi)型（二）土地處理法是將污水按一定方式投配到土壤中，憑借土壤－植物－微生物系統(tǒng)的物理、化學(xué)與生物的作用使水質(zhì)得到凈化的一種污水生態(tài)處理技術(shù)。

常用的土地處理法有土壤灌溉法、土地滲濾系統(tǒng)和濕地處理系統(tǒng)法等。四、其他處理技術(shù)39（三）固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用*固定化酶是通過(guò)物理或化學(xué)的方法，將生物酶和固定不溶性載體相結(jié)合，使酶變成不溶于水但仍保留活性的衍生物。固定化酶與固定化細(xì)胞可防止細(xì)胞與酶的流失、維持高微生物濃度、污泥產(chǎn)量低、重復(fù)利用、抗有毒物質(zhì)能力的特點(diǎn)，但也存在微生物活性降低等缺點(diǎn)。

1載體結(jié)合法（物理吸附）2交聯(lián)法（酶或細(xì)胞與兩個(gè)以上功能團(tuán)試劑交連，在他們之間形成共價(jià)鍵而固定）3包埋法（酶或細(xì)胞包埋在凝膠或硅膠中）。

例如用藻酸鈣凝膠固定的白腐木菌處理硫酸鹽紙漿廢水中的色素；黑曲霉固定化細(xì)胞處理淀粉廢水、多電解質(zhì)絮凝劑固定的葡柄霉、高梁膠尾孢霉處理含氰廢水均有效果。（三）固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用*40第三節(jié)氮磷污水的生物處理

污水二級(jí)處理中尚含有大量的無(wú)機(jī)氮磷化合物，為防止水體的富營(yíng)養(yǎng)化，需進(jìn)一步處理水中的氮磷。一、生物脫氮技術(shù)（一）生物脫氮的基本原理硝酸態(tài)氮在厭氧條件下，可被反硝化微生物利用，逐步還原成為分子態(tài)氮而進(jìn)入大氣中。生物脫氮就是利用這種原理去除污水中的硝態(tài)氮的一種技術(shù)。NO3-的還原過(guò)程為：NO3-

→NO2-→NO→N2O→N2如果污水中含有大量的NH3，可先經(jīng)硝化作用使之生成NO3-，NO3-在厭氧條件下經(jīng)反硝化作用而脫氮。該方法是目前應(yīng)用最廣泛的污水脫氮方法。環(huán)境微生物學(xué)課件41（二）硝化—反硝化菌的培養(yǎng)首先將含有硝化菌的活性污泥接種到不含有機(jī)物的適于硝化菌的選擇培養(yǎng)基中，在通氣條件下培養(yǎng)。反硝化菌廣泛存在于活性污泥中，可按前述厭氧活性污泥的培育方法，在富含有機(jī)物培養(yǎng)液，厭氧條件下培養(yǎng)，以獲得大量反硝化菌。（二）硝化—反硝化菌的培養(yǎng)42

（三）影響硝化-反硝化的因素1．影響硝化作用的因素（1）硝化菌數(shù)量及污泥齡即污泥停留時(shí)間（一般要大于20－30天）（2）溶解氧（DO）在DO低于0.5mg/L時(shí)，DO對(duì)硝化菌的生長(zhǎng)及活性都有顯著影響?；旌弦旱腄O一般大于2mg/L，生物膜法應(yīng)大于3mg/L（3）溫度12℃-30℃活性最大。（4）pH值亞硝化菌的最適pH的范圍時(shí)7.0－7.8\8.1（5）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)C/N比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例、因硝化菌為自養(yǎng)微生物，所以BOD5濃度越低硝化菌的比例越大（6）毒物

（三）影響硝化-反硝化的因素432．影響反硝化作用的因素（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一般認(rèn)為廢水中BOD5與總氮之比大于3時(shí)，不需外加碳源。低于此值時(shí)需要添加碳源，利用最多的是甲醇，西方國(guó)家用乙醇。(2)溶解氧

反硝化菌一般為兼性厭氧菌，只有溶解氧濃度接近零時(shí)才開(kāi)始進(jìn)行反硝化作用，溶解氧需保持在0.5mg/L以下，對(duì)于生物膜系統(tǒng)，溶解氧需保持在1.5mg/L以下。（3）溫度

最佳40℃，<0℃，活動(dòng)終止，>

50℃由于酶的變性，反硝化活性急劇降低。（4）pH值最適pH7.0－7.5，pH>

8時(shí)或<

6時(shí)都會(huì)明顯降低反硝化活性。2．影響反硝化作用的因素44

（5）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污水水質(zhì)特別是C/N比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例、因硝化菌為自養(yǎng)微生物，所以BOD5/T-N濃度越低硝化菌的比例越大，硝化反應(yīng)越易進(jìn)行。硝化菌的比例一般不低于0.086（6）毒物硝化菌對(duì)毒物的敏感度大于一般細(xì)菌，大多數(shù)重金屬和有機(jī)物對(duì)硝化菌具有抑制作用。亞硝化菌比硝化菌對(duì)毒物更敏感。

45（四）生物脫氮工藝1．傳統(tǒng)工藝傳統(tǒng)的生物脫氮工藝為三級(jí)活性污泥法工藝。流程如圖：污水BOD去除沉淀硝化沉淀反硝化沉淀氨化處理水剩余污泥剩余污泥剩余污泥

該工藝在三個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。第一級(jí)為曝氣池作用是氨化；第二級(jí)是硝化池在這里進(jìn)行硝化反應(yīng)；第三級(jí)是反硝化池，在缺氧的條件下還原為氮?dú)?。該工藝?yīng)用的較少。污泥回流污泥回流污泥回流有機(jī)碳源（四）生物脫氮工藝污泥回流污泥回流污泥回流有機(jī)碳源46

2．缺氧-好氧脫氮工藝（A/O脫氮工藝）：工藝流程圖如下：

污水缺氧池好氧池沉淀處理水剩余污泥

特點(diǎn)（1）反硝化過(guò)程能直接利用污水中的有機(jī)碳源，硝酸根還原為NH3、N2、NH3、NO3-（2）回流使產(chǎn)生的NO3-在反硝化池內(nèi)被除去，總氮的去除率65-80%該工藝應(yīng)用的較多。污泥回流混合液回流2．缺氧-好氧脫氮工藝473．生物脫氮工藝的新進(jìn)展（自學(xué)）（1）簡(jiǎn)捷硝化－反硝化工藝：該工藝的特點(diǎn)是將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進(jìn)行反硝化。有一定的經(jīng)濟(jì)性。在較高溫度下，硝酸菌的生長(zhǎng)速度明顯低于亞硝酸菌，因此可以通過(guò)控制溫度和停留時(shí)間使亞硝化菌在反應(yīng)器中占優(yōu)勢(shì)，從而把將氨氮氧化物控制在亞硝化階段。（2）厭氧氨氧化工藝：該工藝的特點(diǎn)是在厭氧的條件下，以硝酸根為電子受體，將氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，因此無(wú)需添加有機(jī)物。3．生物脫氮工藝的新進(jìn)展（自學(xué)）48

二、生物除磷技術(shù)（一）生物除磷的基本原理在厭氧-好氧交替運(yùn)行的條件下，活性污泥中可產(chǎn)生聚磷菌，該類(lèi)菌在厭氧條件下釋放出磷，但在好氧條件下可以攝取超過(guò)其生理需要的過(guò)量的磷。生物除磷就是利用這種機(jī)理形成高磷污泥從而達(dá)到污水中去磷的效果。TCA乙酰CoA磷釋放厭氧磷攝取好氧細(xì)胞外CH3COOHCH3COOH乙酰CoAATPADPPolypnPolyPn-1PiPHBPiATPADPPolypnPolyPn-1PHBNAD+NADH2乙醛酸循環(huán)細(xì)胞外合成分解分解合成二、生物除磷技術(shù)TCA49

（二）生物除磷工藝中的微生物組成及其特點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)的異染顆粒是它區(qū)別于其他細(xì)菌的主要標(biāo)志之一。能同時(shí)積累聚磷酸鹽和PHB—假單胞菌、氣單胞菌占聚磷菌的15％－20％。另外，諾卡氏菌、深紅紅螺菌、著色菌屬、發(fā)酵產(chǎn)酸菌和異氧好氧菌等。（三）聚磷菌的培育將高效聚磷菌的純培養(yǎng)，經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后，投加到除磷池中。聚磷菌的分離多采用同位素標(biāo)記法。

50（四）影響生物除磷的因素1．溶解氧/氧化還原電位：E在-200－-300mV2.溫度：對(duì)生物除磷效果影響不大。8-9℃仍可生長(zhǎng)。3．PH值：適宜PH范圍為中性－弱堿性。4．硝酸鹽與亞硝酸鹽濃度：一般應(yīng)控制硝酸鹽濃度一定在<0.2mg/L。5．碳源：進(jìn)水的BOD5/T-P比值一般應(yīng)大于156．污泥齡：污泥齡越長(zhǎng)，污泥中的磷含量越低，加之排泥量減少，會(huì)導(dǎo)致除磷效果的降低。因此一般采用較短的污泥齡3.5－7天。（四）影響生物除磷的因素51

（五）生物除磷的工藝1．厭氧-好氧除磷工藝：流程如圖：

污水厭氧池好氧池沉淀處理水剩余污泥在該系統(tǒng)中，污水首先進(jìn)入?yún)捬醭?，微生物在厭氧條件下釋放細(xì)胞中的磷，然后進(jìn)入好氧池，在好氧條件下微生物攝取污水中的磷，其攝取量高于在厭氧條件下釋放量。之后，將高含磷的剩余污泥從系統(tǒng)中排出，從而達(dá)到去除磷的目的。污泥回流（五）生物除磷的工藝污泥回流522．厭氧-缺氧-好氧脫氮除磷工藝（A2/O）

混合液回流

污水厭氧池缺氧池好氧池沉淀處理水

剩余污泥

1.有機(jī)物在厭氧池中被厭氧菌轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸等聚磷菌將其細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽分解并排入污水。2.在缺氧池內(nèi)反硝化菌利用好氧池回流液中的硝酸鹽和污水中的有機(jī)物進(jìn)行反硝化，從而去除污水中的氮。3.在好氧池內(nèi)，微生物過(guò)量攝取污水中的磷，從而達(dá)到去磷的目的。

污泥回流2．厭氧-缺氧-好氧脫氮除磷工藝（A2/O）

污泥回流53第四節(jié)其他無(wú)機(jī)污染物廢水的生物處理一、含硫廢水的生物處理SO42-的厭氧生物處理是利用硫酸鹽還原菌在氧化有機(jī)物的過(guò)程中，以SO42-作為最終電子受體，使其還原為H2S即反硫化作用。能將硫化物氧化成單質(zhì)硫或SO42-的菌有無(wú)色硫細(xì)菌等。有報(bào)道將紫色非硫細(xì)菌與綠硫菌聯(lián)合用于處理含硫有機(jī)廢水。硫酸鹽生物還原SO4–2H2SH2S空氣吹脫NaOH吸收硫化物生物氧化H2SS0工藝1工藝2處理水處理水Na2S回收硫酸鹽生物還原H2S空氣吹脫NaOH吸收硫化物生物氧化工藝154二、金屬?gòu)U水的生物處理（一）金屬的生物沉淀處理它的原理是利用硫酸鹽還原菌在厭氧條件下把SO42-還原成硫化氫，廢水中的金屬離子與硫化氫生成金屬硫化物沉淀而被去除。（二）金屬的生物還原處理工業(yè)廢水中常含有較高濃度的Cr6+生物毒性大。Cr6+的處理方法近年來(lái)利用微生物還原法，是利用Cr6+還原菌，在厭氧的條件下把Cr6+還原成無(wú)毒性的Cr3+，Cr3+在堿性條件下生成沉淀而被去除。Cr6+生物還原菌有：銅綠假單胞菌、螢光假單胞菌、陰溝腸桿菌等。二、金屬?gòu)U水的生物處理55

（三）金屬的生物氧化處理礦山廢水中有較高濃度的Fe3+和硫酸根，利用鐵細(xì)菌首先將不易沉淀的Fe2+氧化為易沉淀的Fe3+，使形成沉淀除去。（四）金屬的生物吸附處理微生物細(xì)胞的表面通常含有羥基、羧基等與金屬絡(luò)和、配位的基團(tuán)，這些基團(tuán)可以與水中的金屬離子結(jié)合是其吸附到細(xì)胞表面，這種現(xiàn)象為生物吸附。細(xì)菌、真菌和藻類(lèi)等都可作為吸附劑。吸附于生物吸附劑上的金屬可以用適當(dāng)?shù)姆椒ń馕?，回收金屬。（三）金屬的生物氧化處?6第八章廢渣與廢氣的生物處理第一節(jié)廢渣的生物處理一、概述（一）廢渣種類(lèi)與來(lái)源廢渣即固體廢棄物，是指在生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。按組成分為有機(jī)廢物和無(wú)機(jī)廢物；按來(lái)源分為工業(yè)廢物、礦業(yè)廢物、垃圾、農(nóng)業(yè)廢物、放射性廢物及有害廢物。本節(jié)主要討論城市生活垃圾。（二）垃圾污染危害與特點(diǎn)1．?dāng)?shù)量巨大、處理率低2．組成復(fù)雜、四季變化3．污染環(huán)境、危害嚴(yán)重：（1）污染大氣（2）污染水體（3）生物性污染（4）侵占大量土地（5）易燃易爆

第八章廢渣與廢氣的生物處理574．垃圾問(wèn)題的特點(diǎn)：（1）最晚得到重視（2最具綜合性的環(huán)境問(wèn)題（3）最難得到處置（4）最貼近的環(huán)境問(wèn)題（三）我國(guó)垃圾處理技術(shù)政策與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)治本：措施是努力實(shí)現(xiàn)生活垃圾的源頭減量，即垃圾產(chǎn)量的最小化，具體措施包括改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu)、實(shí)施凈菜進(jìn)城、減小難降解的化學(xué)塑料包裝與廢品，強(qiáng)化廢物回收利用工作等；治標(biāo)：措施是對(duì)收集的垃圾進(jìn)行處理，并以無(wú)害化、減量化和資源化即“三化”要求為處理目標(biāo)。（四）垃圾無(wú)害化處理的一般技術(shù)途徑衛(wèi)生填埋約占全部處置總量的70％以上；其次是高溫堆肥，約占20％以上；焚燒量甚微，除醫(yī)院垃圾必用外，僅在我國(guó)少數(shù)幾個(gè)城市進(jìn)行試點(diǎn)工作。4．垃圾問(wèn)題的特點(diǎn)：58

1．衛(wèi)生填埋技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是工程造價(jià)和處理費(fèi)用均較低，產(chǎn)生的沼氣可回收利用；缺點(diǎn)是占地面積大，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生的滲率液濃度高、毒性大較難處理。2．高溫堆肥處理技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定時(shí)間較短，缺點(diǎn)是有機(jī)物含量要求高，操作較復(fù)雜。

3．焚燒處理技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：在800－1000℃高溫下使垃圾轉(zhuǎn)化為化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的無(wú)害化灰渣。焚燒工藝可使垃圾體積減少80％－95％，便于填埋處理，并能徹底消滅各種病原體。另外，通過(guò)焚燒工藝，可回收熱資源。缺點(diǎn)：是可產(chǎn)生有害氣體，焚燒設(shè)備投資大，運(yùn)轉(zhuǎn)成本高。我國(guó)現(xiàn)有的城市垃圾焚燒廠(chǎng)很少。

4．綜合處理技術(shù)

以上3種處理技術(shù)即可單獨(dú)使用，也可作為綜合處理技術(shù)組合使用。例如：有的城市同時(shí)采用填埋和焚燒或填埋和堆肥兩種技術(shù)。

595．微生物學(xué)在垃圾處理技術(shù)中的作用（1）微生物可使垃圾產(chǎn)生高溫并持續(xù)足夠時(shí)日，以殺滅有害生物及病原微生物，并提供有機(jī)肥料。（2）微生物可促進(jìn)衛(wèi)生填埋場(chǎng)中的有機(jī)物降解，使堆體減量穩(wěn)產(chǎn)，并產(chǎn)生沼氣，供做能源利用。（3）微生物可防治垃圾處理產(chǎn)生的二次污染。5．微生物學(xué)在垃圾處理技術(shù)中的作用60二、高溫堆肥法

堆肥法可分為好氧堆肥法和厭氧堆肥法兩種。好氧堆肥法由于可產(chǎn)生高溫因此亦稱(chēng)作高溫堆肥法。高溫可殺死垃圾中的病原微生物，同時(shí)對(duì)有機(jī)物的降解速度快于中溫菌。（一）堆肥產(chǎn)熱及微生物學(xué)過(guò)程1．堆肥中熱量的產(chǎn)生及熱滅活條件在堆肥過(guò)程中，能量主要用于微生物本身生長(zhǎng)繁殖和轉(zhuǎn)化為高能化合物儲(chǔ)存體內(nèi)；剩余的能量便以熱能形式釋放出來(lái)，從而使堆體內(nèi)逐漸升溫。

病原體的熱致死主要是由于酶的熱滅活所致。好氧堆肥無(wú)害化工藝條件為：堆層溫度55℃以上需維持5－7天；堆層溫度70℃以上維持3－5天。但實(shí)際操作要比理論值高一些。二、高溫堆肥法612．堆肥的微生物過(guò)程（重點(diǎn)）（1）發(fā)熱階段：初期可溶性有機(jī)物和易分解有機(jī)物、有機(jī)質(zhì)分解迅速，釋出熱量，發(fā)熱階段溫度一般為15－45℃，時(shí)間一般為1－3天。此段微生物以中溫好氧細(xì)菌和絲狀真菌為主。（2）高溫階段：堆肥溫度升高到50℃以上進(jìn)入高溫階段，此階段復(fù)雜的有機(jī)物，如半纖維素、纖維素等開(kāi)始強(qiáng)烈分解。高溫階段溫度一般為50－70℃，時(shí)間為3－8天。（3）降溫階段：此時(shí)，中溫微生物又稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)種。殘余物質(zhì)進(jìn)一步分解，腐殖質(zhì)積累不斷加大，堆肥進(jìn)入腐熟階段。降溫階段的時(shí)間一般較短，1－3天內(nèi)即可完成。（4）腐熟階段：此階段堆肥物質(zhì)逐步進(jìn)入穩(wěn)定化狀態(tài)。一般為20－30天。細(xì)菌、真菌→纖維素分解菌→放線(xiàn)菌、能分解木質(zhì)素的微生物→細(xì)菌、真菌。2．堆肥的微生物過(guò)程（重點(diǎn)）62

（二）影響堆肥的主要因素與控制1．通風(fēng)供氧2．含水率堆肥物料的含水率一般控制在“臨界水分”范圍?！芭R界水分”一般控制在55％左右最佳。3．溫度適宜的堆肥溫度為55－60℃。4．其他影響因素（1）有機(jī)物含量與碳氮比：一般認(rèn)為堆肥原料最佳為（26－35）/1（2）顆粒度：適宜粒度為12－60mm。

（3）pH：垃圾的堆肥化一般不必調(diào)整pH。

（二）影響堆肥的主要因素與控制63

（三）工藝類(lèi)型與流程1．工藝類(lèi)型（1）靜態(tài)堆肥工藝類(lèi)似微生物分批培養(yǎng)，即每次發(fā)酵操作之初向處理設(shè)施投入一批物料，經(jīng)發(fā)酵后排出全部產(chǎn)品，再重新投料；動(dòng)態(tài)堆肥工藝類(lèi)似微生物連續(xù)培養(yǎng)，即物料每日從處理設(shè)施一端投入，產(chǎn)品同時(shí)從處理設(shè)施另一端排出，工藝參數(shù)在任一固定位置不隨時(shí)間而變。動(dòng)態(tài)堆肥工藝適于有機(jī)物含量高而進(jìn)料量穩(wěn)定的處理對(duì)象，具有發(fā)酵周期短、物料混合均勻及占地面積小地特點(diǎn)，但設(shè)備較復(fù)雜、投資及運(yùn)費(fèi)較高。（2）一次性發(fā)酵工藝和二次性發(fā)酵工藝：一次性發(fā)酵工藝是指堆肥全過(guò)程在一個(gè)發(fā)酵裝置中一次完成，微生物學(xué)全過(guò)程在此連續(xù)完成；二次性發(fā)酵工藝是指堆肥全過(guò)程分兩個(gè)階段在不同發(fā)酵裝置中完成。第一階段稱(chēng)為一次發(fā)酵，堆肥地中溫和高溫階段在此進(jìn)行：第二階段稱(chēng)為二次發(fā)酵，堆肥地降溫、腐熟階段在此進(jìn)行。（三）工藝類(lèi)型與流程64（3）露天式工藝和裝置式工藝：露天式堆肥工藝一般有攪拌式發(fā)酵和固定式發(fā)酵兩種，投資少，但發(fā)酵效率低、發(fā)酵周期長(zhǎng)、無(wú)害化程度不高、衛(wèi)生條件較差。裝置式工藝在各種發(fā)酵設(shè)備內(nèi)進(jìn)行堆肥，各種發(fā)酵設(shè)備都向微生物提供良好地生長(zhǎng)條件；主要有立式多層發(fā)酵塔、臥式發(fā)酵池等。裝置式工藝發(fā)酵時(shí)間短、占地面積小、堆肥質(zhì)量可控可調(diào)，但投資和運(yùn)行費(fèi)用高。2．工藝流程典型地二次發(fā)酵裝置式工藝流程見(jiàn)圖：

脫臭

垃圾預(yù)處理一次發(fā)酵倉(cāng)二次發(fā)酵倉(cāng)后處理成品

堆肥返回（3）露天式工藝和裝置式工藝：露天式堆肥工藝一般有攪拌式發(fā)酵65（1）預(yù)處理：去除粗大垃圾，減少不可堆肥化物質(zhì)特別是廢舊電池等有毒有害物，并使堆肥物料粒度12－60mm和含水率達(dá)到一定程度地均勻化。（2）一次發(fā)酵：溫度升高直至開(kāi)始降低地階段。垃圾地?zé)o害化主要在此階段完成。一般靠強(qiáng)制通風(fēng)或翻堆攪拌來(lái)供氧。一次發(fā)酵期為5－12天。（3）二次發(fā)酵：它的目的使較難分解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成腐殖酸，得到完全成熟的堆肥成品。時(shí)間20－30天以上。（4）后處理：去除在前處理工序中還沒(méi)有完全分選出的塑料、玻璃、金屬等雜物。（5）脫臭：主要方法是化學(xué)除臭劑除臭法；臭氧氧化法等。其中經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是腐熟堆肥除臭法，利用其中微生物分解和吸附作用可使臭氣物質(zhì)去除率達(dá)98％以上。（1）預(yù)處理：去除粗大垃圾，減少不可堆肥化物質(zhì)特別66（四）垃圾堆肥的問(wèn)題與改進(jìn)垃圾堆肥處理技術(shù)還存在一些問(wèn)題，如堆肥設(shè)備不過(guò)關(guān)；堆肥腐熟周期偏長(zhǎng)等。針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展了很多技術(shù)改進(jìn)研究，其中包括向垃圾堆接種有益微生物的研究。垃圾堆肥中重金屬污染的主要解決方法是，切實(shí)進(jìn)行垃圾在源頭的分類(lèi)儲(chǔ)存與收集，在運(yùn)到垃圾處理廠(chǎng)后再經(jīng)分揀處理，嚴(yán)格防止含有重金屬的廢品如電池等進(jìn)入垃圾堆肥發(fā)酵倉(cāng)。（四）垃圾堆肥的問(wèn)題與改進(jìn)67三、衛(wèi)生填埋法（一）衛(wèi)生填埋場(chǎng)內(nèi)微生物學(xué)原理與過(guò)程1．好氧分解階段復(fù)雜的多聚化學(xué)物水解為單體，然后經(jīng)好氧呼吸作用轉(zhuǎn)化為CO2、NO3-、SO42-、H2O以及一些較簡(jiǎn)單的有機(jī)物。2．厭氧分解不產(chǎn)甲烷階段本階段最重要產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌與同型產(chǎn)乙酸菌。前者可將丙酸等三碳以上有機(jī)酸、長(zhǎng)鏈脂肪酸和醇類(lèi)等氧化，生成乙酸和分子態(tài)氫，后者可利用不同基質(zhì)，唯一產(chǎn)生乙酸。CH2COOH和H2是下階段產(chǎn)甲烷菌的主要基質(zhì)。3．厭氧分解產(chǎn)甲烷階段氧化氫的產(chǎn)甲烷菌和裂解乙酸的產(chǎn)甲烷菌將上階段生成的乙酸、H2、CO2轉(zhuǎn)化為CH4。4．穩(wěn)定產(chǎn)氣階段填埋場(chǎng)釋出的沼氣中，CH4一般占60－70％，CO2占30－40％，其余為少量NH3、H2S等氣體。

三、衛(wèi)生填埋法68

（二）影響填埋場(chǎng)垃圾降解的主要因素1．垃圾組成與特性各類(lèi)垃圾降解的速率不同，垃圾的含水率和顆粒尺寸可以在某種程度上控制垃圾的降解速度，具有高含水率和小顆粒尺寸特性的垃圾可以提高沼氣產(chǎn)量。2．水分垃圾衛(wèi)生填埋過(guò)程中能產(chǎn)生沼氣的含水率范圍為25－70％，過(guò)高的含水率會(huì)使易降解垃圾形成大量高濃度的滲濾液而導(dǎo)致沼氣產(chǎn)生量減少，產(chǎn)沼氣最佳含水率為50－60％。（三）工藝流程與類(lèi)型1．工藝流程衛(wèi)生填埋法的典型工藝流程見(jiàn)書(shū)P2622．工藝類(lèi)型衛(wèi)生填埋工藝主要有溝槽法、平面法和斜面法。溝槽法是將垃圾填埋在挖掘的溝槽中，然后壓實(shí)，挖掘土作為覆蓋材料，再壓實(shí)形成填埋單元結(jié)構(gòu)。（二）影響填埋場(chǎng)垃圾降解的主要因素69

平面法是直接將垃圾填埋在地面上，壓實(shí)后用土覆蓋，再壓實(shí)形成填埋單元結(jié)構(gòu)。斜面法是直接將垃圾填埋在斜坡上，壓實(shí)后從工作面前面挖取覆蓋土，再壓實(shí)形成填埋單元結(jié)構(gòu)。該法實(shí)際上是溝槽法和平面法的結(jié)合填埋方式。填埋場(chǎng)產(chǎn)生滲濾液的水質(zhì)，主要取決于所填垃圾的種類(lèi)和填埋的時(shí)間。滲濾液的水質(zhì)變化范圍相當(dāng)廣，主要特點(diǎn)是有機(jī)物濃度高，氨氮濃度隨填埋時(shí)間逐年增高。為防止?jié)B濾液對(duì)地下水的污染，主要對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理。采取的方案如下：直接進(jìn)入城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)行合并處理；經(jīng)必要的預(yù)處理后匯入城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)行合并處理；滲濾液向填埋場(chǎng)循環(huán)噴灑處理；在填埋場(chǎng)建設(shè)污水處理站進(jìn)行獨(dú)立處理。平面法是直接將垃圾填埋在地面上，壓實(shí)后用土覆蓋，再70（四）填埋工藝新進(jìn)展1．生物反應(yīng)器式的填埋技術(shù)生物反應(yīng)器是將填埋場(chǎng)視作一個(gè)大型反應(yīng)器，著重調(diào)節(jié)其中的微生物生化反應(yīng)與作用。當(dāng)前最主要的措施是將收集的填埋場(chǎng)滲濾液，經(jīng)調(diào)節(jié)后，適量的回流，均勻散步于垃圾填埋體內(nèi)部。2．供氧的填埋技術(shù)（1）微好氧填埋是在原填埋場(chǎng)基礎(chǔ)上增加排氣與排水管徑，擴(kuò)大排水和導(dǎo)氣空間，使排氣管與滲濾液收集管路相通，排氣、進(jìn)氣形成循環(huán)，從而擴(kuò)大填埋層的好氧區(qū)域，促進(jìn)有機(jī)物的分解。該技術(shù)具有入下的優(yōu)點(diǎn)：垃圾分解產(chǎn)生的氣體易于排出，堆體穩(wěn)定速度快，較好的控制硫化氫等臭氣的產(chǎn)生，所產(chǎn)生的滲濾液COD、BOD、氨氮濃度較低。（2）好氧填埋是增設(shè)鼓風(fēng)設(shè)備，應(yīng)用強(qiáng)制通風(fēng)方式擴(kuò)大供氧區(qū)域與供氧強(qiáng)度。其生物降解率明顯提高，優(yōu)點(diǎn)明顯。（四）填埋工藝新進(jìn)展71第二節(jié)

廢氣的生物處理廢氣主要來(lái)自燃料燃燒和工廠(chǎng)的各種排氣。一、原理與微生物相（一）廢氣生物處理原理生物法凈化廢氣過(guò)程的實(shí)質(zhì)是利用微生物的代謝作用將廢氣分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。由于這一過(guò)程在氣相中很難進(jìn)行，廢氣必需首先經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相或固相表面液膜中的傳質(zhì)過(guò)程，然后污染物才能在液相或固相表面被微生物吸附降解。（二）廢氣生物處理反應(yīng)器中的微生物相當(dāng)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物時(shí)，大多數(shù)生物反應(yīng)器中的微生物種類(lèi)以異養(yǎng)型細(xì)菌為主，霉菌為次；極少有酵母菌。大多數(shù)細(xì)菌以桿菌和內(nèi)生孢子菌，此外還常有假單胞菌生長(zhǎng)。放線(xiàn)菌中主要以鏈霉菌為代表。真菌中有毛霉、根霉。曲霉。青霉等。當(dāng)廢氣中只含無(wú)機(jī)成分時(shí)，微生物是以CO2為碳源的化能自養(yǎng)型菌為主。第二節(jié)廢氣的生物處理72二、主要影響因素1．濕度在生物濾池中，填料/生物固體水分的最佳含量為40％－60％。2．溫度生物反應(yīng)器的運(yùn)行溫度一般在20－40℃為宜，35℃

是生物濾池好氧微生物生長(zhǎng)的最佳溫度。3．pH生物反應(yīng)器的水相為6－9，但在降解一些含氯、氮、硫的化合物時(shí)，會(huì)有酸的積累，可以通過(guò)在液相中投加堿或加緩沖物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)pH。4．其他因素影響生物反應(yīng)器處理廢氣效率的因素還有污泥的MLSS濃度、溶解氧等，此外還與污泥的馴化與否、營(yíng)養(yǎng)鹽的投加量及投加時(shí)間等因素有關(guān)。二、主要影響因素73三、工藝類(lèi)型

工藝分為：1、附著生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物是附著在固體介質(zhì)上，廢氣通過(guò)固定床時(shí)被吸附、吸收，最終被微生物所降解，典型的方法是生物過(guò)濾法。2、懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)中微生物存在與液體中，廢氣通過(guò)傳質(zhì)進(jìn)入液相中，從而被微生物降解，典型的方式是生物吸收法。同時(shí)具有兩種生長(zhǎng)系統(tǒng)特性的典型的方式是生物滴濾法。（一）生物過(guò)濾法生物濾池是研究最早且技術(shù)較成熟的處理方式，其處理廢氣的典型工藝流程見(jiàn)書(shū)P266。廢氣在增濕后，通過(guò)反應(yīng)器的生物活性填料層，污染物從氣相轉(zhuǎn)移到生物濾料層并被附著的微生物氧化分解，廢氣得到進(jìn)化。三、工藝類(lèi)型74（二）生物吸收法（重點(diǎn)）生物吸收法的工藝一般由廢水吸收段和懸浮液再生段兩部分組成，相應(yīng)的裝置為吸收設(shè)備和再生反應(yīng)器。見(jiàn)書(shū)P266。廢氣吸收段的工藝過(guò)程為廢氣從吸收設(shè)備下部進(jìn)入，向上流動(dòng)與由吸收設(shè)備頂部噴淋而下的生物懸浮液在填料層接觸，使廢氣中的污染物和氧轉(zhuǎn)入液相并被微生物吸收。凈化后的氣體從上部排出。懸浮液再生段的工藝過(guò)程為吸收了廢氣污染物的生物懸浮液從再生反應(yīng)器底部流入，通入空氣充氧，污染物通過(guò)微生物的氧化作用從液相中除去，再生后的懸浮液又從吸收設(shè)備頂部噴林，反復(fù)循環(huán)進(jìn)行。再生反應(yīng)器常采用活性污泥法或生物膜法。（二）生物吸收法（重點(diǎn)）75（三）生物滴濾法其處理廢氣的典型工藝流程見(jiàn)書(shū)P267。傳質(zhì)方向是廢氣向固液混合相傳輸，即經(jīng)歷以下步驟：（1）廢氣與固相、水相接觸，溶于水，從而從氣相轉(zhuǎn)移至液相。（2）溶解在水中的污染物被微生物吸收。（3）進(jìn)入微生物的污染物，在微生物體內(nèi)代謝過(guò)程中作為能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解為CO2、H2O和中性鹽等。四．應(yīng)用與進(jìn)展生物吸收法大多用于有機(jī)廢氣的處理和在液相中溶解度較大的廢氣，如目前已廣泛用于屠宰場(chǎng)、食品加工場(chǎng)、堆肥場(chǎng)等的廢氣脫臭處理，大多數(shù)可達(dá)99％的脫臭效果。由于生物反應(yīng)器涉及到氣、液/傳質(zhì)及生物降解過(guò)程，影響因素多而雜，許多問(wèn)題還需進(jìn)一步研究，特別是與微生物學(xué)有關(guān)的如生物反應(yīng)動(dòng)力、微生物降解菌種的研究。

（三）生物滴濾法76第七章污水的生物處理第一節(jié)概述一、水體污染及其危害（一）我國(guó)水體污染的現(xiàn)狀污水是指生活與生產(chǎn)活動(dòng)中排放水的總稱(chēng)，是水環(huán)境污染的主要污染源之一。（二）污水中化學(xué)污染物的特點(diǎn)及其危害特點(diǎn):種類(lèi)多、成分復(fù)雜多變、物理化學(xué)性質(zhì)多樣、可生物處理性差異大等.污水引起水體缺氧和水生生物的死亡，破壞水體功能。在厭氧條件下有機(jī)物被微生物降解產(chǎn)生H2S、NH3、低級(jí)脂肪酸等有害或惡臭物質(zhì)。另外H2S會(huì)與鐵形成黑色沉淀，引起水體的“黑臭”現(xiàn)象。第七章污水的生物77二、污染物濃度指標(biāo)及其意義（一）全需氧量（TOD）它是指水中全部有機(jī)物和無(wú)機(jī)物在被徹底氧化成CO2、H2O、NO-3等無(wú)機(jī)物過(guò)程中所消耗的氧。（二）化學(xué)需氧量(COD)它是指強(qiáng)氧化劑使污染物氧化所消耗的氧量，所有能被氧化劑氧化的有機(jī)物與無(wú)機(jī)物均包括在內(nèi)。（三）生化需氧量(BOD)它是指微生物在有足夠溶解氧的情況下，分解有機(jī)物所消耗的氧量。常用BOD5，即為5日生化需氧量。二、污染物濃度指標(biāo)及其意義78四）總有機(jī)碳(TOC)它是指污水中有機(jī)物的總含碳量。它能反映污水中有機(jī)物的總含量。（五）總氮(TN)它是指污水中所有含氮化合物的總含氮量，表示污水被氮污染的綜合指標(biāo)。（六）總磷(TP)它是指污水中所有含磷化合物的總含磷量，表示污水被磷污染的綜合指標(biāo)。四）總有機(jī)碳(TOC)79三、污水排放標(biāo)準(zhǔn)及處理要求表8-1

項(xiàng)目一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)pH6-96-96-9BOD5/mg/L2030—COD/mg/L60120—氨鹽/mg/L1525—磷酸鹽/mg/L0.51.0—一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)。排入飲用水源水體的污水應(yīng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。要求熟記三、污水排放標(biāo)準(zhǔn)及處理要求表8-180四、污水處理的一般技術(shù)途徑污水處理技術(shù)為物理處理法、化學(xué)處理法、生物化學(xué)或生物處理法。根據(jù)處理對(duì)象與程度，污水處理可分為一級(jí)處理：主要通過(guò)過(guò)濾、沉淀等物理方法去除污水中粗大固型物及部分懸浮物。二級(jí)處理：在一級(jí)處理基礎(chǔ)上，主要去除水中的有機(jī)物。三級(jí)處理：使二級(jí)處理后的出水進(jìn)一步凈化，使各種有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物去除率達(dá)98％以上。四、污水處理的一般技術(shù)途徑81第二節(jié)

有機(jī)污水的生物處理一、有機(jī)污水生物處理的基本原理水體自?xún)粑廴舅w后借助水體自身的能力使之得到凈化，這種現(xiàn)象稱(chēng)作—。其過(guò)程主要包括稀釋、沉淀、擴(kuò)散等物理作用，氧化、還原、分解等化學(xué)作用和生物降解作用。污水生物處理法使微生物高濃度的富集在特定的構(gòu)筑物，即污水處理裝置中，充分利用微生物的作用，高速度的分解污水中的污染物。污水生物處理概分為好氧處理和厭氧處理兩大類(lèi)。常用的方法有好氧生物處理法、厭氧生物處理法、氧化塘法、土地處理法。

第二節(jié)有機(jī)污水的生物處理82

污水中的可溶性有機(jī)物透過(guò)微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜被菌體吸收;固體和膠體等不容性有機(jī)物先附著在菌體外，由細(xì)胞分泌的外酶分解為可溶性物質(zhì)，在滲入細(xì)胞內(nèi)。通過(guò)微生物體內(nèi)的氧化、還原、分解、合成等生化作用，把一部分被吸收的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為微生物體內(nèi)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，組成新的微生物體。另一部分有機(jī)物氧化分解為CO2、H2O等簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放能量。污水中的可溶性有機(jī)物透過(guò)微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞83微生物污染物細(xì)胞構(gòu)成物礦質(zhì)元素維生素能源化學(xué)能光能受氫體氧二氧化碳硫酸鹽

硝酸鹽能微生物體熱能生物不可降解物+分解產(chǎn)物隨水排出CO2H2ONN3生物污泥分解合成有機(jī)體分解內(nèi)源性呼吸有機(jī)污水生物處理總的生化過(guò)程微生物污染物細(xì)胞構(gòu)成物礦質(zhì)元素維生素能源化學(xué)能光能受84二、好氧生物處理（一）活性污泥法活性污泥法是利用含有大量好氧性微生物的活性污泥，在強(qiáng)力通風(fēng)的條件下使污水凈化的生物學(xué)方法。1．活性污泥的性質(zhì)和生物相活性污泥是一種絨絮狀小顆粒，由好氧菌為主體的微型生物群以及膠體、懸浮物等組成。它具有很強(qiáng)的吸附及分解有機(jī)物的能力。它的生物相十分復(fù)雜，除大量細(xì)菌以外，還有原生動(dòng)物、霉菌、酵母菌、單細(xì)胞藻類(lèi)等微生物，還可見(jiàn)到后生動(dòng)物。二、好氧生物處理85(1)細(xì)菌：細(xì)菌在活性污泥中起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)菌：動(dòng)膠菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬、八疊球菌等。其中假單胞菌屬、芽孢桿菌等是活性污泥中的優(yōu)勢(shì)菌?；钚晕勰嘀械募?xì)菌大多數(shù)包括在菌膠團(tuán)生成菌分泌的蛋白質(zhì)、多糖及核酸等胞外聚合物，以菌膠團(tuán)形式存在。膠質(zhì)在活性污泥形成初期，細(xì)菌多以游離態(tài)存在，隨著活性污泥的成熟，細(xì)菌增多聚集成菌膠團(tuán)，進(jìn)而形成活性污泥絮狀體。絮狀體形成過(guò)程稱(chēng)作生物絮凝作用?；钚晕勰嘈鯛铙w的作用為：①有機(jī)物的吸附或黏附及其分解；②金屬離子的吸附；③防止原生動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的吞食；④增強(qiáng)污泥的沉降性，有利于泥水分離。(1)細(xì)菌：細(xì)菌在活性污泥中起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)菌86（2）原生動(dòng)物：活性污泥中的原生動(dòng)物，曾發(fā)現(xiàn)225種以上，其中以纖毛蟲(chóng)為主，占160多種。原生動(dòng)物在活性污泥中的作用有：促進(jìn)絮凝：有的原生動(dòng)物能分泌黏液，促進(jìn)生物絮凝，從而改善活性污泥的泥水分離特性。凈化作用：大部分原生動(dòng)物是動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)，能吞食游離細(xì)菌和微小污泥，有利于改善水質(zhì)。腐生鞭毛蟲(chóng)等可吸收污水中的有機(jī)物。原生動(dòng)物判斷活性污泥的狀態(tài)和處理水質(zhì)指示作用：先出現(xiàn)以有機(jī)物顆粒為食的鞭毛蟲(chóng)和肉足蟲(chóng)；隨細(xì)菌的增殖，開(kāi)始出現(xiàn)以細(xì)菌為食的纖毛蟲(chóng)；隨著菌膠團(tuán)的增加，固著型纖毛蟲(chóng)逐漸泳動(dòng)纖毛蟲(chóng)；污水處理正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以有柄纖毛蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)。因此，根據(jù)原生動(dòng)物和微型動(dòng)物的種類(lèi)交替可以判斷污泥培養(yǎng)的成熟度。（2）原生動(dòng)物：活性污泥中的原生動(dòng)物，曾發(fā)現(xiàn)225種以上，其87（3）其他微生物：活性污泥中的真菌主要為霉菌。已報(bào)道的有毛霉屬。根霉屬、曲霉屬、青霉屬等?；钚晕勰嘀须m曾見(jiàn)到單胞藻類(lèi)，但由于它們需要光而曝氣池中渾濁污泥影響光的透入，故藻類(lèi)在其中難以繁殖，為數(shù)極少。（3）其他微生物：活性污泥中的真菌主要為霉菌。已報(bào)道的有毛霉882．活性污泥法的工藝流程及微生物學(xué)過(guò)程（1）活性污泥法的基本工藝流程及工藝參數(shù)：以其曝氣方式的不同，有普遍曝氣法、完全混合曝氣法、逐步曝氣法等。目前采用較多的時(shí)完全混合曝氣法?；钚晕勰嗟幕竟に嚵鞒淌疽鈭D如圖：

污水

初沉池

曝氣池

二沉池

處理后出水

回流污泥

剩余污泥此系統(tǒng)由初沉池、生物反應(yīng)器和二沉池組成。污水中的有機(jī)污染物等主要在曝氣池內(nèi)被微生物降解而去除。2．活性污泥法的工藝流程及微生物學(xué)過(guò)程89工程術(shù)語(yǔ)1：水力停留時(shí)間；（6-10小時(shí)）2：污染物容積負(fù)荷率；（0.3-0.8/BOD5/m3.d）3：污泥負(fù)荷率；（F/MkgBOD5/kgMLSS.d）4：污泥齡（2-4天）5：污泥產(chǎn)率系數(shù)（0.4-0.7）6：污泥干重（MLSSmg/L）7：揮發(fā)性污泥（MLVSS,mg/L）8：污泥沉降比（SV%）9：污泥指數(shù)（SVI）以上熟記工程術(shù)語(yǔ)90（2）活性污泥法的微生物學(xué)過(guò)程活性污泥的比表面積大，吸附力強(qiáng)。1-30分鐘被吸附在活性污泥上，大分子的有機(jī)物先被胞外酶分解為小分子化合物，然后吸入菌體內(nèi)。低分子的有機(jī)物可直接吸收。另一部分轉(zhuǎn)化成CO2，H2O，NH3等釋放，它是復(fù)雜的過(guò)程，包括一系列的微生物酶引起的復(fù)雜生化反應(yīng)。（3）活性污泥的培育及馴化培育是活性污泥法啟動(dòng)運(yùn)行的首要環(huán)節(jié)?；钚晕勰嗟呐嘤梢灾苯釉谄貧獬刂羞M(jìn)行，一般步驟如下：

（2）活性污泥法的微生物學(xué)過(guò)程91①將污水泵入曝氣池，并按曝氣池有效體積的5％－10％投入接種污泥。②在不進(jìn)水的條件下，連續(xù)曝氣數(shù)天，溶解氧控制在1mg/L左右。

③繼續(xù)保持曝氣，以小流量進(jìn)水，并逐漸提高進(jìn)水流量，最終達(dá)到設(shè)計(jì)流量。每調(diào)整一