微生物在污水生物处理中的作用
微生物在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的应用污水处理是一项重要的环境保护工作，而微生物在污水处理中扮演着至关重要的角色。
微生物通过降解有机物质、去除氮和磷等方式，帮助净化污水，使其达到排放标准。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用。
1. 微生物种类及其功能在污水处理过程中，常见的微生物种类包括细菌、真菌和藻类等。
它们各自具有不同的功能，如下所示：- 细菌：细菌是最常见的微生物，它们能够分解有机物质，将有机物转化为无机物，例如将有机氮转化为无机氮，从而减少水体中的营养物质含量。
- 真菌：真菌能够降解难降解的有机物质，如油类和染料等。
它们分泌酶类物质，将有机物质分解为较小的分子，便于后续处理。
- 藻类：藻类能够吸收水体中的氮和磷等营养物质，减少水体中的富营养化问题。
同时，藻类还能够吸收二氧化碳，产生氧气，提高水体的溶解氧含量。
2. 微生物在污水处理中的应用微生物在污水处理中的应用主要体现在以下几个方面：2.1 活性污泥法活性污泥法是一种常见的污水处理方法，其中微生物起到关键作用。
在活性污泥池中，细菌通过吸附、吸附、吸附等方式将有机物质降解为无机物质。
同时，细菌还能够吸附悬浮物和胶体颗粒，使其沉淀下来，从而净化污水。
2.2 厌氧消化厌氧消化是一种将有机废物转化为沼气的方法，其中微生物也起到重要作用。
在厌氧消化过程中，细菌通过发酵有机物质产生甲烷气体。
这种方法不仅可以处理污水，还可以产生可再生能源。
2.3 生物膜法生物膜法是一种利用微生物生长在固体载体上处理废水的方法。
在生物膜中，微生物通过吸附和降解有机物质，净化污水。
生物膜法具有处理效果好、操作简单等优点，被广泛应用于污水处理厂。
3. 微生物在污水处理中的优势微生物在污水处理中具有以下优势：3.1 高效降解有机物质微生物能够高效降解有机物质，将其转化为无机物质。
相比于传统的物理化学方法，微生物处理具有更好的降解效果。
3.2 能耗低微生物处理污水所需的能量较低，不需要大量的电力和化学药剂。
微生物在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的应用一、引言污水处理是一种将废水中的有害物质去除或转化为无害物质的过程。
传统的污水处理方法包括物理处理、化学处理和生物处理。
而微生物在污水处理中的应用是一种环保、高效且经济的方法。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用，并探讨其优势和挑战。
二、微生物在污水处理中的作用1. 生物降解有机物微生物在污水处理中起到了关键作用。
它们能够降解有机物，将有机物转化为无机物。
在污水处理厂中，通过添加适量的微生物，可以加速有机物的降解过程，从而减少有机物对水环境的污染。
2. 氨氮和硝酸盐的转化微生物还能够将废水中的氨氮转化为硝酸盐。
这个过程被称为硝化过程。
硝化过程是污水处理中的重要环节，它能够将有毒的氨氮转化为对水体无害的硝酸盐。
同时，硝化过程还能够释放出一定量的能量，用于微生物的生长和维持污水处理系统的稳定运行。
3. 除去污水中的重金属微生物在污水处理中还能够去除重金属污染物。
通过微生物的作用，重金属离子可以被还原为金属或沉淀形式，从而达到去除重金属的目的。
这种方法不仅高效，而且环保，避免了传统方法中使用的化学药剂对环境的污染。
三、微生物在污水处理中的应用技术1. 活性污泥法活性污泥法是一种常用的微生物处理污水的方法。
该方法通过添加活性污泥，利用微生物的降解能力将有机物降解为无机物。
在活性污泥法中，微生物通过吸附、吸附、降解等过程去除污水中的有机物。
这种方法具有操作简单、成本低等优点，被广泛应用于城市污水处理厂。
2. 厌氧消化法厌氧消化法是一种利用微生物的厌氧降解能力处理污泥的方法。
在厌氧消化过程中，微生物通过厌氧呼吸将污泥中的有机物转化为甲烷和二氧化碳。
这种方法不仅能够降解污泥中的有机物，还能够产生可再生能源。
因此，厌氧消化法被广泛应用于污泥处理和能源回收。
3. 生物膜反应器生物膜反应器是一种利用微生物附着在生物膜上降解废水的方法。
在生物膜反应器中，微生物通过附着在载体上形成生物膜，利用生物膜上的微生物降解有机物。
微生物在污水处理中的作用
微生物处理技术通常不需要添加化学药剂，减少了处理成本。同时， 微生物可从污水中获取营养物质，实现资源的循环利用。
适应性强
微生物具有广泛的适应性，可在不同的环境条件下生存并发挥净化作 用。这使得微生物处理技术在各种类型的污水中都能得到应用。
无二次污染
微生物处理技术不会产生二次污染，处理后的出水质量较高，符合环 保要求。
强化脱氮除磷
通过添加具有特定功能的 微生物，提高污水处理厂 的脱氮除磷效果。
去除有毒有害物质
通过添加具有降解有毒有 害物质的微生物，降低污 水中的有毒有害物质含量 。
Part
04
微生物在污水处理中的挑战与 前景
微生物在污水处理中的挑战与前景
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去除氮磷营养物
微生物通过硝化、反硝化、同化等作用，将污水中的氮、 磷等营养物去除，以降低水体富营养化的风险。
生物固碳
微生物能够吸收和固定二氧化碳，通过光合作用或化能合 成作用将二氧化碳转化为有机物质，有助于减缓全球气候 变化。
微生物在污水处理中的优势
高效率
微生物具有较高的代谢活性和繁殖速度，能够在短时间内去除大量污 染物，提高污水处理效率。
污水处理
微生物在污水处理中发挥着关键作用，通过降解有机物、硝化、反硝化等过程，将污水 中的有害物质转化为无害或低毒性的物质，达到净化水质的目的。
微生物在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的应用一、微生物在污水处理中的义务和作用污水处理是一项重要的工程行业，其目的是从废水中去除非常量的污染物和有机物质，使得水源可以重新使用。
微生物是污水处理过程中非常重要的组成部分，其主要作用是通过生物方法去除有害物质和有机物质。
微生物在污水处理中的主要作用包括以下几个方面：1. 降解有机物质：微生物可以将有机物质转化成一些小分子，从而降低有机物质的浓度和污染程度。
2. 去除氮和磷：微生物可以将氮和磷转化为无害物质和化合物，在污水处理过程中应用微生物，可以有效地去除氮磷含量，从而提高水资源的使用效率。
3. 去除有害菌群：微生物可以去除一些有害菌群，如细菌，病毒和霉菌等，从而保持水质安全。
二、微生物在生物处理池中的应用生物处理池是一种常见的处理废水的设备，包括生物过程池，沉淀池和厌氧反应池等。
微生物在生物处理池中的应用主要集中在微生物多样性的维持和调节等方面。
1. 微生物多样性的维持：只有多样性的微生物，才能更加有效地去除污水中的有害物质。
因此，控制生物池中的微生物菌群，保持菌群多样性，是生物技术实践中的重要问题。
2. 微生物菌群的调节：微生物菌群的组成、生长速率和物种等级的相对比例非常重要，可以通过加入特殊的微生物或者改变生物处理池中的条件，从而调节微生物菌群的结构和特性。
例如，可以改变生物处理池中的温度、pH值和溶解气体等，都可以影响微生物的数量和物种的分类。
三、微生物在膜生物反应器中的应用膜生物反应器是常用于工业级污水处理和高浓度有机物质和氮、磷等物质的处理，非常适用于小面积、高密度的废水。
微生物在膜生物反应器中的应用主要体现在改善生物反应器的质量和处理效率上。
1. 提高处理效率：膜生物反应器微生物处理系统可以有效地去除高浓度有机物质和氮、磷等物质，从而提高处理效率。
可以实现通量较高，单位处理面积的处理能力超过20-40m3 / m2 · d。
2. 提高质量：微生物反应器中的膜可以有效地滤除残留颗粒物和有机物质，从而提高净化质量和水资源的安全性。
微生物在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的应用引言概述：污水处理是一项重要的环保工作，旨在将废水中的有害物质转化为无害物质，以保护环境和人类健康。
微生物在污水处理中发挥着重要的作用，通过其生物学特性和代谢功能，能够有效地去除废水中的有机物和氮、磷等营养物质。
本文将从五个方面详细阐述微生物在污水处理中的应用。
一、微生物的种类和作用1.1 厌氧菌：厌氧菌主要生活在无氧环境中，能够将废水中的有机物质分解为甲烷和二氧化碳，产生能量。
厌氧菌在污水处理中被广泛应用于厌氧消化池和厌氧滤池，能够有效降解废水中的有机物质。
1.2 好氧菌：好氧菌需要氧气进行代谢，能够将废水中的有机物质氧化为二氧化碳和水，产生能量。
好氧菌广泛应用于好氧处理系统中，能够有效去除废水中的有机物质和氮、磷等营养物质。
1.3 硝化细菌和反硝化细菌：硝化细菌能够将废水中的氨氮氧化为硝酸盐，而反硝化细菌能够将硝酸盐还原为氮气。
硝化细菌和反硝化细菌在污水处理中起着重要的作用，能够有效去除废水中的氨氮和硝酸盐。
二、微生物的生长条件和调控2.1 温度：微生物的生长与温度密切相关，不同种类的微生物对温度的要求也不同。
在污水处理中，通过控制温度可以调节微生物的生长速率和代谢活性，提高废水处理效果。
2.2 pH值：微生物对环境的pH值也有一定的要求，不同种类的微生物对pH值的适应范围不同。
在污水处理中，通过调节pH值可以选择性地促进或者抑制某些微生物的生长，以达到理想的处理效果。
2.3 溶解氧：微生物的生长需要氧气作为电子受体，因此溶解氧的含量对微生物的生长和代谢活性有重要影响。
在污水处理中，通过增加溶解氧的供应可以促进好氧菌的生长，提高废水的氧化能力。
三、微生物的固定化技术3.1 生物膜技术：生物膜技术是一种将微生物固定在载体上形成生物膜，利用生物膜上的微生物去除废水中的有机物质和营养物质的方法。
生物膜技术具有高效、稳定和抗冲击负荷能力强等优点，在污水处理中得到广泛应用。
3.2 生物颗粒技术：生物颗粒技术是一种将微生物固定在颗粒状载体上形成生物颗粒，利用生物颗粒中的微生物去除废水中的污染物的方法。
微生物在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的应用一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要工作，而微生物在污水处理中起着至关重要的作用。
微生物可以降解有机物质、去除污水中的氮和磷等营养物质，从而提高污水的处理效果。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用，包括微生物的种类、作用机制以及相关的技术和设备。
二、微生物种类及其作用1. 厌氧菌厌氧菌是在无氧环境下生长和代谢的微生物。
它们可以分解有机物质，产生甲烷等可再利用的能源。
厌氧菌在污水处理中主要应用于厌氧消化池和厌氧氨氧化池中，通过分解有机物质和转化氨氮，将污水中的有机物质和氨氮去除。
2. 好氧菌好氧菌是在有氧环境下生长和代谢的微生物。
它们通过氧化有机物质和氨氮，将其转化为二氧化碳、水和硝酸盐等无害物质。
好氧菌在曝气池中被广泛应用，通过曝气装置提供充足的氧气，促进好氧菌的生长和代谢，从而实现有机物质和氨氮的去除。
3. 硝化菌硝化菌是一类特殊的微生物，它们可以将氨氮转化为硝酸盐。
硝化菌在硝化池中起着重要作用，通过氧化氨氮，将其转化为硝酸盐。
硝化过程不仅可以去除氨氮，还可以提供硝酸盐作为好氧菌去除有机物质的氧化剂。
4. 反硝化菌反硝化菌可以利用硝酸盐作为氧化剂，将有机物质氧化为二氧化碳和水，并产生氮气。
反硝化菌在反硝化池中应用，通过消耗硝酸盐和产生氮气，实现有机物质和硝酸盐的同时去除。
三、微生物在污水处理中的作用机制1. 有机物质的分解微生物通过分泌酶类物质，将污水中的有机物质分解为较小的有机分子。
这些有机分子可以被微生物吸收和利用，从而实现有机物质的去除。
2. 氨氮的转化硝化菌可以将污水中的氨氮氧化为硝酸盐。
这个过程分为两步，首先是氨氮被氧化为亚硝酸盐，然后再被氧化为硝酸盐。
硝酸盐可以作为好氧菌去除有机物质的氧化剂。
3. 有机物质和硝酸盐的去除好氧菌利用氧气将有机物质氧化为二氧化碳和水，同时利用硝酸盐作为氧化剂，将有机物质和硝酸盐去除。
反硝化菌则利用硝酸盐作为氧化剂，将有机物质氧化为二氧化碳和水，并产生氮气。
微生物在污水处理中的作用
微生物在污水处理中的作用污水处理是一项重要的环保工作，而微生物在污水处理中扮演着至关重要的角色。
微生物通过各种生物化学反应，可以有效地降解有机物质、氮、磷等污染物，将污水中的有害物质转化为无害物质，从而净化水质。
本文将从微生物在污水处理中的作用机制、常见的微生物处理工艺以及微生物在污水处理中的应用等方面进行探讨。
一、微生物在污水处理中的作用机制微生物在污水处理中的作用主要通过生物降解、生物吸附、生物转化等方式来完成。
其中，生物降解是微生物在污水处理中最为重要的作用之一。
微生物通过代谢活动，将有机物质降解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质，从而净化水质。
此外，微生物还可以利用污水中的氮、磷等无机盐类物质进行生长繁殖，进一步减少水体中的营养盐含量，防止水体富营养化。
另外，微生物在污水处理中还可以通过生物吸附的方式去除水中的重金属离子等有害物质。
部分微生物表面具有吸附重金属离子的功能基团，可以吸附水中的重金属离子，从而净化水质。
此外，微生物还可以通过生物转化的方式将有机物质转化为无机物质，进一步净化水质。
总的来说，微生物在污水处理中的作用机制是多方面的，通过生物降解、生物吸附、生物转化等方式，微生物可以有效地净化水质，降低水体中有机物质、氮、磷等污染物的含量，保护水环境。
二、常见的微生物处理工艺在污水处理工程中，常见的微生物处理工艺包括生物接触氧化法、生物滤池法、活性污泥法等。
这些处理工艺都是基于微生物在污水处理中的作用机制而设计的，通过合理利用微生物的作用，达到净化水质的目的。
生物接触氧化法是一种常见的生物处理工艺，其原理是将含有微生物的填料置于通气的生物接触器中，通过填料表面的微生物降解有机物质，同时利用氧气氧化有机物质，从而净化水质。
这种处理工艺具有处理效率高、运行稳定等优点，被广泛应用于城市污水处理厂。
生物滤池法是另一种常见的微生物处理工艺，其原理是将含有微生物的滤料置于滤池中，通过滤料表面的微生物降解有机物质，净化水质。
微生物在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的应用引言概述：微生物在污水处理中扮演着至关重要的角色，通过微生物的作用，污水中的有机物质得以降解和去除，从而净化水质。
微生物在污水处理中的应用已经成为一种常见的处理方式，其效果显著且环保。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用。
一、微生物在污水处理中的种类1.1 厌氧微生物：主要包括厌氧菌和厌氧古菌，能够在无氧环境下降解有机废物。
1.2 好氧微生物：包括好氧细菌和真菌等，能够在富氧环境下进行有机物质的降解。
1.3 兼性微生物：既能在有氧环境下工作，也能在无氧环境下工作，适应性强。
二、微生物在污水处理中的作用2.1 降解有机物质：微生物能够分解污水中的有机废物，将其转化为无害的物质。
2.2 去除氮磷等营养物质：微生物还能够帮助去除污水中的氮、磷等营养物质，防止水体富营养化。
2.3 净化水质：通过微生物的作用，污水中的有害物质得以去除，水质得到提升。
三、微生物在污水处理中的应用技术3.1 生物滤池：利用微生物在滤料表面形成生物膜，通过微生物降解有机物质。
3.2 活性污泥法：通过搅拌氧化槽中的活性污泥，使微生物降解有机物质。
3.3 生物接触氧化法：将污水与生物膜接触，利用微生物降解有机物质。
四、微生物在污水处理中的优势4.1 高效节能：微生物在污水处理中能够高效降解有机物质，节约能源。
4.2 环保安全：微生物在污水处理中不会产生有害物质，对环境安全。
4.3 成本低廉：微生物在污水处理中的应用技术成本相对较低，适合大规模应用。
五、微生物在污水处理中的发展趋势5.1 生物技术的不断创新：随着生物技术的不断发展，微生物在污水处理中的应用技术也在不断创新。
5.2 微生物资源的开发利用：越来越多的微生物资源被发现并应用于污水处理中。
5.3 绿色环保理念的普及：随着环保理念的普及，微生物在污水处理中的应用将会得到更广泛的推广和应用。
结论：微生物在污水处理中的应用已经成为一种常见且有效的处理方式，通过微生物的作用，污水得以净化，水质得到提升。
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微生物在污水生物处理中的作用一、污水生物处理的特征（一）、污水与污水生物处理污水中的污染物质成分极其复杂。
一般生活污水的主要成分是代废物和食物残渣。
工业废水可能含有较多的金属、酚类、甲醛等化学物质。
此外污水中还含有大量非病原微生物和少量病原菌及病毒。
污水的生物处理就是以污水中的混合微生物群体作为工作主体，对污水中的各种有机污染物进行吸收、转化，同时通过扩散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用，以去除水中的污染物。
因此，污水生物处理实际上是水体自净的强化，不同的是，在去除了污水中的污染物后，必须将微生物从出水中分离出来，这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。
（二）、生化需氧量及生物处理的应用在污水处理中，通常是以有机物在氧化过程中所消耗的氧量这一综合性指标来表示有机污染物的浓度，如生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD）。
生化需氧量是指在特定的温度和时间（通常这5 d、20℃下，微生物分解污水中有机物所消耗的氧量，称为BOD5。
BOD5约占生化需氧总量的2/3，故采用BOD5来表示污水中可降解有机物的浓度是比较合适的。
但污水中有机物并不是都能较快降解的，在工业废水中，可以结合COD等指标表示有机污染物的浓度。
只有BOD高的废水才适宜采用生物处理，COD很高但BOD不高的废水不宜采用生物处理。
对于有毒的废水，只要毒物能降解，就可用生物法处理，关键是控制毒物浓度和驯化微生物。
（三）、污水生物处理的效果污水经过生物处理后，其中的杂质和污染物质能以某种形式（如生物絮凝作用）被分离除去，或被转为无害的物质。
例如，城市生活污水经生物处理后，活性污泥法的BOD和SS（悬浮性固体）去除率都在90%左右；生物滤池法BOD去除率在80%、SS 去除率在90%左右。
生物处理还能减少城市污水中的病原微生物和病毒，但浓度仍然较高，因此，出水和剩余污泥都要消毒。
二、污水生物处理法根据微生物对O2的需求不同，污水生物处理可分为好氧处理和厌氧处理两大类。
根据构筑物的不同类型以可分为多种法（表10-1）。
（一）、好氧生物处理好氧生物处理是在水中有溶解氧存在的条件下，借好氧和兼性厌氧微生物（其中主要是好氧菌）的作用来进行的。
在处理过程中，绝大多数的有机物都能被相应的微生物氧化分解。
整个好氧分解过程可分为两个阶段。
第一阶段，主要是有机物被转化为CO2、H2O、NH3等；第二阶段，主要是NH3转化为NO2和NO3。
用好氧法处理污水，基本上没有臭气，处理所需的时间比较短，如果条件适宜，一般可去除BOD580～90%以上。
根据处理构筑物的不同，好氧生物处理的法可分为活性污泥法、生物膜法、氧化塘等。
其中活性污泥法和生物膜法应用最广泛。
（二）厌氧生物处理套氧生物处理是在无氧的条件下，借厌氧和兼性厌氧微生物（其中主要是厌氧菌）的作用来分解污水中有机物的，也称厌氧消化或厌氧发酵。
有机物厌氧分解的过程是由三类生理上完全不同的细菌分三个阶段完成的（图10-4）。
第一阶段，复杂有机物如纤维素、蛋白质、脂肪等在微生物作用下降解为简单的有机物如粮类、有机酸、醇等，是水解、发酵阶段；第二阶段，由产氢产乙酸细菌群将有机酸等转化成乙酸、H2及CO2，为产氢产乙酸阶段；第三阶段，在产甲烷细菌作用下将乙酸（包括甲酸）、CO2、H2转化为CH4，是产甲烷阶段。
厌氧生物处理主要应用于有机污泥和高浓度有机污水的处理。
由于是密闭发酵，所以在处理过程中不影响围环境；同时隔绝空气又加以高温发酵，可以钉死寄生虫卵和致病菌；并且可以产生生物能源甲烷。
因此厌氧消化法近年来渐渐受到重视，但由于所需时间长，对设备要求格，因而影响其迅速推广。
三、污水生物处理中的微生物群落及其作用（一）、活性污泥微生物群落及其作用活性污泥是指由细菌、微型动物为主的微生物与胶体物质、悬浮物质等混杂在一起形成的，具有很强吸附分解有机物的能力和良好沉降性能的绒絮状颗粒。
活性污泥中生存着各种微生物，构成了复杂的微生物群落。
其中主要的微生物是细菌（以好氧性异养菌为主）和原生动物，此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫线虫等。
1、活性污泥中的细菌及其作用活性污泥中细菌的数量约为108～109个/ mL，它们是去除水中有机污染物的主力军。
最常出现的优势种群是：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、假单孢菌属、动胶菌属，其次尚有无色杆菌、诺卡氏菌、蛭弧菌、分枝蒜苗、硝化细菌、大肠埃希氏菌等。
它们全部是化能异养菌，多数为革兰氏阴性菌，可以有效地分解废水中的有机污染物。
在活性污泥形成初期，细菌多以游离态存在，随着活性污泥的成熟，菌胶团细菌分泌胞外聚合物（蛋白质、核酸、多粮等）形成细纤维状的胞间物质，然后通过它们相互纠缠作用而形成菌胶团絮状物，随后丝状细菌、霉菌、原生动物等交织附着其上，形成活性污泥绒絮状颗粒，这个过程称为生物絮凝作用。
因此，菌胶团是活性污泥的结构和功能中心，由于其巨大的表面积和粘性，使活性污泥具有吸附和分解有机物的能力，同时菌体包埋在絮状体中，可避免原生动物的吞噬；絮状体的形成，又为固着生长的微生物提供了附着和栖息的场所，这就为水处理微生物的自下而上和发展提供了便；更重要的是，絮凝使活性污泥具有了良好的沉降性能，利于二沉池中泥水分离。
活性污泥中的丝状细菌，如球衣细菌、贝氏硫菌、线硫菌，它们附着于污泥或与菌胶团交织而构成活性污泥的骨架。
但若污水中含有大量碳水化合物，低氧和有机物浓度过高低时，都会引起丝状细菌大量繁殖而造成污泥结构极度松散，污泥因浮力增加而上浮，产生污泥膨胀现象，降低处理效果。
2、活性污泥中的原生动物及其作用活性污泥中原生动物在数量和种类上仅次于细菌，常见的优势种是纤毛类。
它们主要附聚在污泥表面。
其作用在于。
（1）有些原生动物（如变形虫）能吞噬水中有机颗粒，对污水有直接净化作用；（2）某些原生动物（如纤毛虫）能分泌粮类物质，可促进生物絮凝作用；（3）吞食游离细菌，有利于改善出水水质；（4）可作为污水净化的指生物。
在活性污泥的培养和驯化阶段中，原生动物按一定的顺序出现。
在运行初期曝气池中常出现鞭毛虫和肉足虫。
若钟虫出现且数量较多，刚说明活性污泥已成熟，充氧正常。
若固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫突然增加，说明污水处理运转不正常。
因此，根据污水中微生物的活动规律就可以判断水质和污（废）水处理程度，因为随着水质条件（营养、温度、pH值、溶解氧）的变化，细菌与佩型动物的种类和数量出发生一定的变化并遵循一定的演替规律（图10-5）：细菌→植鞭虫→动鞭虫→变形虫→游泳型纤毛虫、吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫。
（二）生物膜中的微生物群落及其作用当污水通过滤料时，在滤料表面逐渐形成一层粘膜，粘膜中生长着各种微生物，这层粘膜就是生物膜。
生物膜有巨大的表面积，能吸附污水中呈各种状态的有机物，具有非常强的氧化能力。
生物膜中常见的微生物：主要组成菌有好氧的芽孢杆菌、不动杆菌、专性厌氧的脱硫弧菌以及假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无色杆菌、微球菌和动胶菌等兼性菌，这些细菌互相粘连构成菌胶团，担负着主要的氧化分解有机物的任务，生物膜上的丝状细菌有球衣细菌、贝氏硫菌等，它们降解有机物的能力极强，在量生长的菌丝体交织粘辐形成层层的网状结构，对水水具有过滤作用，被处理水中的悬浮物被丝状菌网吸附截留，出水变得澄清，同时菌丝的交织作用又可使膜块的机械强度增加，不易脱落更新，但丝状细菌过速生长会堵塞滤池，影响净化过程的正常进行；生物膜中出现较多的真菌是镰刀霉、曲霉、地霉、枝孢霉、青霉及酵母菌、霉菌可形成类似丝状细菌的网状结构；藻类仅生长在生物膜表面见光处，主要有小球藻、席藻、丝藻等过度生长，会覆盖滤池表面，影响水流畅通；原生动物主要是钟虫、累枝虫、盖纤虫和草履虫等纤毛虫，它们能提高生物滤池的净化程度和效率；此外尚有轮虫、线虫、沙蚕等后生动物去除池污泥，能防止污泥积聚、抑制生物膜过速生长，保持生物膜的好氧状态，对废水净化有良好作用。
生物膜上微生物的生态演替主要受溶解氧和营养的制约。
从膜面到膜，微生物按好氧化发发→兼性→厌氧的顺序出现；从滤池的上层到下层，有机物浓度逐渐降低，优势种以菌胶团细菌→丝状细菌、鞭毛虫、游泳型纤毛虫→固着型纤毛虫、轮虫的序列出现。
因此，通过观察各区段微生物种类的演替情况，有可能判断出废水浓度的变化或污泥负荷的变化。
四、污水处理的菌种培养及其对水质要求（一）菌种培养法1、生物膜的培养和驯化生物滤池投入运转初期，必须培养和驯化生物膜。
这个过程一面是使微生物在滤料表面生长繁殖，挂上生物膜；另一面是使生物膜上的微生物产生一定的变异，能逐渐适应处理的污（废）水的水质，也就是训化。
培养与驯化的法有以下几种：（1）先将生活污水送入滤池，生物膜在滤料上形成后，逐渐投加准备处理的工业废水，对生物膜加以驯化。
（2）将生活污水与待处理的工业废水混合送入滤池，工业废水混入比例逐渐增大，使挂膜与驯化结合起来同时进行。
（3）用其他污水处理厂的活性污泥或生物膜进行接种培养，并以逐渐增大准备处理的工业废水投量的式加以驯化。
2、活性污泥的培养与驯化活性污泥法处理污水的首要问题是要在曝气池运行投产前，准备好足够数量具有处理某种污水能力的活性污泥。
培养与驯化法如下：（1）将附近同类型污水处理厂成熟的活性污泥取来直接使用。
该法最简便。
（2）采用生活污水和粪便水曝气培养，再用需处理的废水驯化。
该法较常用但所需时间长。
（3）在用生活污水、粪便水培养活性污泥的同时，逐渐加入待处理的工业废水，使培养与驯化同时进行，缩短驯化时间。
活性污泥培养成熟的标志是：具有良好的凝聚、沉淀性能；污泥中有大量的菌胶团和纤毛类原生动物；菌胶团颜色较浅、无色透明、结构紧密，游离细菌少，固着型纤毛类占优势；可使BOD5去除率达到底0%左右。
（二）污水生物处理对水质的要求污水生物处理是利用微生物的作用来完成的，因此要给微生物的生长繁殖创造适宜的环境条件。
在污水生物处理中，水质条件极重要。
1、pH值好氧生物处理，pH应保持在6～9围。
厌氧生物处理，pH应保持在6.5～8之间。
PH 过低、过高的污水在进入处理装置时应先行调整pH值。
在运行期间，pH不能突然变化太大，以防微生物生长繁殖受到抑制或死亡，影响处理效果。
2、温度一般好氧生物处理要求水温在20～40℃之间。
污泥的厌氧消化需利用高温微生物进行厌氧发酵，温度应提高至50～60℃之间。
3、营养微生物的生长繁殖需要各种营养。
好氧微生物群体要求BOD5（C）：N：P=100：5：1，厌氧微生物群体要求BOD5（C）：N：P=100：6：1。
城市生活污水能满足活性污泥的营养要求，但工业废水除有机物外一般缺乏某些养料，特别是N和P，故这类污水进行生物处理时，需要投加生活污水、粪尿、或氮、磷化合物。