污废水生物处理中的微生物学原理
微生物污水处理
微生物污水处理微生物污水处理是一种利用微生物来降解和去除污水中有害物质的技术。
它是一种环保、高效、经济的污水处理方法，被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂以及农村生活污水处理等领域。
本文将详细介绍微生物污水处理的原理、工艺流程和应用效果。
一、微生物污水处理的原理微生物污水处理的核心原理是利用微生物的代谢活动来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等污染物。
微生物主要通过以下几种途径来完成这一过程：1. 生物降解：微生物通过分泌酶类来降解有机物，将其转化为无机物或者低份子有机物，从而实现有机物的去除。
2. 生物吸附：微生物表面具有吸附有机物和重金属离子的功能，通过吸附作用来去除污水中的有机物和重金属。
3. 生物转化：微生物通过代谢活动将有机物转化为生物质，从而实现有机物的去除。
4. 生物沉淀：微生物通过分泌胞外聚合物来促使污水中的悬浮物和胶体颗粒聚结沉淀，从而实现固体的去除。
二、微生物污水处理的工艺流程微生物污水处理的工艺流程通常包括预处理、生物处理和后处理三个阶段。
1. 预处理：预处理主要是对污水进行初步的固液分离和去除大颗粒物质。
常用的预处理方法包括格栅过滤、沉砂池和调节池等。
2. 生物处理：生物处理是微生物污水处理的核心环节，主要是通过生物反应器来培养和繁殖微生物，降解和去除污水中的有机物和污染物。
常用的生物反应器包括活性污泥法、固定床法和膜生物反应器等。
3. 后处理：后处理主要是对生物处理后的污水进行进一步的处理和净化，以达到排放标准。
常用的后处理方法包括沉淀池、过滤器和消毒等。
三、微生物污水处理的应用效果微生物污水处理技术在实际应用中取得了显著的效果，具有以下几个优点：1. 高效性：微生物污水处理技术能够高效降解和去除污水中的有机物和污染物，处理效果稳定可靠。
2. 经济性：微生物污水处理技术相对于传统的物理化学处理方法来说，投资和运行成本较低，节约能源和资源。
3. 环保性：微生物污水处理技术不会产生二次污染，处理后的污水可以直接回用或者安全排放。
微生物污水处理
微生物污水处理微生物污水处理是一种利用微生物来降解和转化污水中有机物的技术。
它是一种环保、高效、低成本的处理方法，被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理、农村生活污水处理等领域。
一、微生物污水处理的原理微生物污水处理的原理是利用微生物的代谢活动，将污水中的有机物降解为无机物，从而实现污水的净化。
微生物主要通过以下几个过程来完成污水处理：1. 氧化还原过程：微生物利用污水中的有机物作为能源，在氧化的过程中产生能量和生长所需的物质。
这个过程主要由厌氧和好氧两种微生物完成。
2. 生物吸附：微生物在处理过程中，通过吸附作用将污水中的悬浮物、胶体物质和溶解有机物质吸附到自身表面，从而将污水中的有机物质去除。
3. 沉淀和过滤：微生物在处理过程中，通过生物团聚作用和胞外聚合物的产生，将污水中的悬浮物质和胶体物质会萃成较大的颗粒，从而实现沉淀和过滤的目的。
二、微生物污水处理的工艺流程微生物污水处理通常包括预处理、生物处理和后处理三个阶段。
1. 预处理阶段：主要是对污水进行初步处理，去除大颗粒物质、沉淀物和油脂等。
常用的预处理方法包括格栅、沉砂池、油水分离器等。
2. 生物处理阶段：是微生物污水处理的核心阶段，主要是利用微生物将污水中的有机物质降解为无机物质。
常用的生物处理方法包括活性污泥法、固定化床法、生物膜法等。
- 活性污泥法：将污水与活性污泥混合，通过好氧条件下的氧化反应来降解有机物质。
反应后的污泥通过沉淀和回流的方式循环使用，从而实现对污水的处理。
- 固定化床法：将微生物固定在填料上，通过填料提供的附着面积和氧气传递效果，使微生物在填料上生长和代谢，从而降解污水中的有机物质。
- 生物膜法：利用生物膜将微生物固定在膜表面，通过膜的过滤作用和微生物的附着作用，将污水中的有机物质去除。
3. 后处理阶段：主要是对生物处理后的污水进行进一步处理，去除残留的悬浮物、胶体物质和微生物等。
常用的后处理方法包括沉淀、过滤、消毒等。
微生物污水处理
微生物污水处理微生物污水处理是指利用微生物的生物学特性，通过微生物的代谢活动来降解和去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，从而达到净化水质的目的。
微生物污水处理是一种环保、高效、经济的污水处理技术，被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理、农村生活污水处理等领域。
一、微生物污水处理的原理微生物污水处理依靠微生物的代谢活动来降解有机物和去除污水中的氮、磷等污染物。
微生物污水处理过程主要包括生物降解、生物吸附、生物转化和生物沉淀等环节。
1. 生物降解：微生物通过分泌酶类降解有机物，将有机物分解为无机物、水和二氧化碳等。
这一过程主要发生在曝气池中。
2. 生物吸附：微生物通过细胞表面的吸附作用，将水中的悬浮物、胶体等有机物吸附在细胞表面，从而起到去除污染物的作用。
3. 生物转化：微生物将污水中的氮、磷等无机物转化为氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮等形式，从而达到去除氮、磷的目的。
4. 生物沉淀：微生物在污水处理过程中，通过自身的沉淀作用，将有机物、氮、磷等污染物沉淀下来，从而实现净化水质的效果。
二、微生物污水处理的工艺流程微生物污水处理采用了一系列的工艺流程，包括初级处理、生化池处理和二次沉淀等环节。
1. 初级处理：初级处理主要是对污水进行粗筛、细筛和沉砂等工序，去除大颗粒悬浮物、沉积物和油脂等杂质，以减轻后续处理工艺的负荷。
2. 生化池处理：生化池是微生物污水处理的核心环节，分为好氧生化池和厌氧生化池。
好氧生化池中，微生物通过氧化降解有机物，同时去除氮、磷等污染物。
厌氧生化池中，微生物以无氧状态下降解有机物，产生甲烷等有用气体。
3. 二次沉淀：经过生化池处理后的污水进入二次沉淀池，通过沉淀作用将微生物、悬浮物和胶体等沉淀下来，从而使水质得到进一步提升。
三、微生物污水处理的优势微生物污水处理具有以下优势：1. 环保：微生物污水处理过程中无需添加化学药剂，避免了化学药剂对环境的污染。
2. 高效：微生物污水处理能够高效降解有机物和去除氮、磷等污染物，处理效果稳定可靠。
污水生化处理
污水生化处理引言概述：污水生化处理是一种通过利用微生物降解有机物质的方法，将污水中的有害物质转化为无害物质的过程。
这种处理方式在环保领域中具有重要的意义，可以有效地减少污水对环境的污染。
本文将从五个方面详细介绍污水生化处理的相关内容。
一、生化处理原理1.1 微生物降解污水生化处理的核心是利用微生物对污水中的有机物质进行降解。
微生物通过吸附、吸附解吸、酸化、脱氮、脱磷等一系列过程，将有机物质转化为无机物质，从而实现对污水的净化作用。
1.2 氧化还原反应在污水生化处理过程中，微生物通过氧化还原反应将有机物质降解为无机物质。
其中，氧化反应是有机物质被氧化为二氧化碳和水，而还原反应是无机物质被还原为有机物质。
这些反应通过微生物的代谢过程实现。
1.3 生化反应动力学污水生化处理的效果受到生化反应动力学的影响。
生化反应动力学研究微生物对有机物质降解的速率和效率，从而确定最佳的处理条件。
常用的动力学参数有降解速率常数、半饱和常数等。
二、生化处理工艺2.1 好氧生化处理好氧生化处理是指在富氧条件下进行的污水处理过程。
在好氧条件下，微生物通过氧化反应将有机物质降解为无机物质，同时释放出能量。
这种处理工艺适合于有机物质浓度较高的污水处理。
2.2 厌氧生化处理厌氧生化处理是指在缺氧或者无氧条件下进行的污水处理过程。
在厌氧条件下，微生物通过还原反应将有机物质降解为无机物质，同时释放出能量。
这种处理工艺适合于有机物质浓度较低的污水处理。
2.3 生化处理的辅助工艺生化处理过程中，往往需要借助一些辅助工艺来提高处理效果。
常见的辅助工艺包括曝气、混合、沉淀等。
这些工艺能够增加氧气供应、促进微生物的生长和降解，提高处理效率。
三、生化处理设备3.1 活性污泥法活性污泥法是一种常用的生化处理设备，通过悬浮生物膜将污水中的有机物质降解。
在活性污泥池中，微生物通过吸附和降解的方式将有机物质转化为无机物质，从而净化污水。
3.2 生物膜反应器生物膜反应器是一种将微生物附着在固定载体上进行生化处理的设备。
污水净化过程中微生物作用机理
污水净化过程中微生物作用机理一、污水净化过程概述污水净化是环境保护和资源循环利用中的重要环节。
随着工业化和城市化进程的加快，水污染问题日益严重，对人类健康和生态系统造成了巨大威胁。
污水净化技术的发展，旨在通过物理、化学和生物等方法，去除污水中的有害物质，恢复水质，达到再利用或排放的标准。
在这些方法中，微生物净化因其高效、环保和成本效益高而受到广泛关注。
1.1 污水净化的基本概念污水净化是指通过一系列技术手段，将污水中的悬浮物、溶解物、有机物、无机物、病原体等污染物去除或转化为无害物质，使水质达到一定的标准，以满足工业、农业或环境的要求。
污水净化过程通常包括预处理、一级处理、二级处理和深度处理等阶段。
1.2 微生物在污水净化中的作用微生物是自然界中广泛存在的微小生物，包括细菌、真菌、原生动物和藻类等。
它们在污水净化过程中发挥着关键作用，主要通过生物降解、吸附、絮凝和转化等机制，去除污水中的有机污染物和营养盐。
二、微生物净化机理微生物净化机理是指微生物在污水净化过程中所发挥的作用和机制。
这些机制包括生物降解、生物吸附、生物絮凝和生物转化等，它们共同构成了微生物净化的基础。
2.1 生物降解生物降解是指微生物通过自身的代谢活动，将污水中的有机污染物转化为无害或低毒的物质。
这一过程通常涉及多种微生物的协同作用，包括好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌等。
生物降解过程可以分为水解、酸化、产甲烷和产乙酸等阶段。
2.2 生物吸附生物吸附是指微生物通过其细胞表面或分泌的胞外聚合物，吸附污水中的重金属离子、有机物和悬浮颗粒等污染物。
这一机制可以有效降低污水中的污染物浓度，提高净化效率。
2.3 生物絮凝生物絮凝是指微生物通过分泌的胞外聚合物，将污水中的悬浮颗粒和胶体物质聚集成较大的絮体，从而便于沉降或过滤。
生物絮凝是一种高效的净化方法，尤其适用于处理含悬浮物较多的污水。
2.4 生物转化生物转化是指微生物通过代谢活动，将污水中的某些污染物转化为其他物质，如氮、磷等营养盐。
微生物污水处理
微生物污水处理微生物污水处理是一种利用微生物的活性和代谢能力来降解和处理污水的技术。
它是一种环保、高效、经济的处理方法，被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理、农村生活污水处理等领域。
一、技术原理微生物污水处理的技术原理主要包括生物降解、生物吸附和生物转化三个过程。
1. 生物降解：微生物通过吸附、吸附和降解有机物质，将其转化为无机物质和微生物生长所需的有机物质。
微生物降解的过程主要包括氧化、还原、水解和酸化等反应。
2. 生物吸附：微生物通过吸附作用将有机物质吸附在其细胞表面，然后通过代谢将其转化为无机物质。
3. 生物转化：微生物通过代谢作用将有机物质转化为无机物质，如将有机氮转化为无机氮，有机磷转化为无机磷等。
二、处理工艺微生物污水处理的常用工艺包括活性污泥法、固定化微生物法和生物膜法等。
1. 活性污泥法：活性污泥法是利用活性污泥中的微生物对污水进行处理的方法。
污水经过预处理后，进入活性污泥池，在氧气的供给下，微生物降解有机物质。
处理后的污水经过沉淀、澄清等步骤后，达到排放标准。
2. 固定化微生物法：固定化微生物法是将微生物固定在载体上，形成微生物膜，然后将污水通过微生物膜进行处理。
固定化微生物法具有处理效果好、操作简单、运行稳定等优点。
3. 生物膜法：生物膜法是利用微生物膜对污水进行处理的方法。
污水通过生物膜时，微生物在膜表面形成一层生物膜，通过降解有机物质来净化污水。
生物膜法具有处理效果好、能耗低、运行稳定等优点。
三、应用领域微生物污水处理技术广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理、农村生活污水处理等领域。
1. 城市污水处理厂：微生物污水处理是城市污水处理厂主要的处理技术之一。
通过合理的工艺设计和运行管理，可以将污水中的有机物质、氮、磷等污染物降解到国家排放标准以内。
2. 工业废水处理：微生物污水处理技术可以应用于各种工业废水的处理，如化工废水、制药废水、食品加工废水等。
通过合理的工艺设计和微生物的选择，可以高效地降解和处理工业废水，达到排放标准。
污水处理生物处理
污水处理生物处理污水处理是一项关乎环境保护和公共卫生的重要工作。
而在污水处理的过程中，生物处理起着至关重要的作用。
生物处理是利用微生物的代谢活动，降解和去除有机物的一种处理方法，是目前最为常见和有效的污水处理技术之一。
1. 生物处理原理生物处理的原理是利用微生物对污水中有机物进行降解，将有机物转化为无机物的过程。
在生物处理过程中，微生物通过吸附、吞噬、胞内降解等方式，将有机废物分解成二氧化碳和水等无害物质。
通过这种方式，污水中的有机成分得以有效去除，从而达到净化水质的目的。
2. 生物处理的种类生物处理根据不同的处理方式可以分为多种类型，包括生物滤池、活性池、生物膜反应器等。
生物滤池是利用生物膜的降解作用，将有机物质转化为无机物质的过程。
活性池则通过将水流经过生物体积，使得其中的微生物对有机物进行处理。
生物膜反应器则是通过在固定载体上生长的生物膜来对污水进行处理。
3. 生物处理的优点生物处理相较于其他污水处理方法具有许多优点。
首先，生物处理具有较低的运行成本，因为生物处理过程不需要额外添加大量化学试剂。
其次，生物处理过程对环境友好，不会产生二次污染。
而且，生物处理过程可实现资源的回收利用，例如通过厌氧消化还可以产生甲烷气，作为能源利用。
4. 生物处理的局限性尽管生物处理具有许多优点，但也存在一些局限性。
比如，生物处理需要一定的温度、PH值等条件才能正常运行，因此在极端环境下可能会受到影响。
此外，生物处理过程较为复杂，需要专业人员进行管理和维护，因此也增加了管理成本。
总的来说，生物处理作为污水处理中重要的一环，具有许多优点和局限性。
在未来的发展中，我们需要不断优化生物处理技术，提高处理效率，降低成本，以实现更加高效、环保的污水处理工作。
希望通过多方合作，我们能够共同努力，为改善环境质量和人类健康作出更大的贡献。
脱氮除磷与微生物学原理
❖ 此外，朱怀兰等通过对间歇式活性污泥法除磷处理工艺中积 磷菌的研究，分离出上述几种积磷菌以外，还有棒状菌群和 肠杆菌等。Brodixch（伯乐的克次）等人通过研究认为，不 动杆菌仅是总积磷菌的1%～10%，而假单胞杆菌和气单胞 杆菌可占15%～20%。此外，他们还发现诺卡氏菌 （Nocardia）体内具有聚磷颗粒。目前，有关积磷菌中哪 些或哪几种菌群占主要地位的问题，尚需进一步研究。
❖ 为此，对于水体中氮、磷的去除已越来越受到重视，许多国 家对废水氮、磷都制订了严格的排放标准。常规的活性污泥 主要去除废水中含碳化合物，而对氮、磷去除率很低。鉴于 此情况，废水的脱氮除磷技术近年来得到迅速发展。微生物 脱氮除磷技术由于具有处理效果好，处理过程稳定可靠、处 理成本低，操作管理方便等优点而得到广泛运用，为水体中 氮、磷的去除提供了有效手段。
❖ 采用“捷径反硝化”即硝化作用产生HNO2后就转入反硝 化阶段，可缩短曝气时间，节省运行费用。
❖ 废水中的C：N大于2.86时反硝化正常。低于这比值，反硝 化出现碳源不足，要投加外碳源。
❖ 四、微生物除磷原理、工艺及其微生物
❖ 在普通废水生化处理过程中，微生物除磷的同时吸收元素用 以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19%左右 的磷。残留在出水中的磷还相当高。故需用除磷工艺处理。
❖ ①泥龄（即悬浮固体停留时间θSRT）是重要控制指标，可 通过排泥控制泥龄，一般控制在五天以上，泥龄要大于硝化 细菌的比生长速度。否则，泥龄过短硝化细菌会流失，硝化 速率低。用生物接触氧化法有利于硝化作用。
❖ ②要供给足够氧，处理生活污水时，溶解氧一般控制在 1.2～2.0mg/L为宜.工艺废水则要看废水的有机物浓度(COD 和BOD)和NH3含量的高低,适当提高溶解氧。
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本质—污泥密度变小或黏附能力下降。 分非丝状菌污泥膨胀与丝状菌污泥膨胀两类
1. 非丝状污泥膨胀
① 曝气力度过大，污泥碎裂膨胀
提问：原因——？
气泡夹带,密度降低；气泡机械破碎；细菌处于对数期 多糖分泌减少 ②缺氧、厌氧膨胀漂泥 提问：原因——？ 二沉池底部淤泥厌氧产气（反硝化N2、CH4) ③进水水质有过量的表面活性物质和油脂类化合物； 提问：原因——？
解氧、各种营养物）的生长；
D.毒物冲击 原因—菌丝体耐受能力强
3.污泥膨胀的预防与控制对策
提问：基于上述原理如何预防污泥膨胀？
A.设调节池(及事故池)控制高负荷（BOD、毒物）冲击 B. 控制溶解氧 溶解氧浓度必须控制在3～4mg/L。 C 调节废水的营养配比
尽量逼近BOD5与N和P的比例BOD5：N：P＝100：5：1。
生物量 活性污泥法 较小 生物滤池 较大 耐冲击 污泥产 污泥膨 动力消 负荷 生量 胀 耗 较差 多 发生 较合理 较强 少 不发生 较大 管路堵 塞 否 是
第三节 活性污泥膨胀和控制对策
提问：什么是活性污泥膨胀？ 正常的活性污泥颗粒体积膨胀，继而分裂为沉降性很 差的小颗粒污泥，引起二沉池池面飘泥严重，出水水 质急剧变差的现象。
通
知
《石油工业与环境保护概论》考试时
间为下周二上午一二节。
地点：4404
考试 17
1. 影响金属离子毒性的因素有哪些？微生物对其有哪些
转化作用？
2.微生物依靠什么进行金属甲基化？控制甲基汞污染的 关键是什么？ 3. 如何进行重金属污染的生物治理？ 4.对于有毒及难降解废水如何进行生物处理？
有选择的控制丝状微生物的剂 FeSO4 和 FeCl3、干污泥或浓缩消化污 泥 增加絮体密度、强度，使已膨胀的污泥恢复正常
C.强化补氮（C:N＝100：20～30）
D.替换污泥 最直接的方法
4.微生物泡沫及其预防与控制对策
气泡附着于大量丝状菌上 （Nocardia spp. and Microthrix
5. 生物处理分为哪四种？ 比物理化学法的优势是什么？
6.常见的好氧活性污泥处理法有哪些工艺？ 7.SBR工艺包括那些阶段？
二、好氧生物膜法
生物填料表面附着的生物薄膜进行污染物降解的生物 处理法。
于 19 世纪末，在研究土壤净化污水的过滤田的基础上，开发并 应用于生产。由于效果不如后来出现的活性污泥法，一度被长 期搁置， 60 年代以后，由于新型合成材料的大量生产和环境保 护对于水要求的进一步提高，生物膜法又获得了新的发展。
好氧生物膜法构筑物有 普通滤池、高负荷生物滤池、
塔式生物滤池，还有生物转盘、接触氧化法 (即浸没滤池法)等。
生物填料
悬浮型生物填料
投加量
普通接触氧化 水解调节池 好氧或厌氧流化床 5 15-25
好氧
好氧
反应池体积% 8-13
或厌生物塘 或厌氧滤池 3-5 40-60
悬挂型填料 弹性立体填料
横向纵向各不 相同
滤池扫除生物 膜外层 轮虫、线虫、寡 毛类的沙蚕、颗 体虫 去除滤池内的污 泥、防止污泥积 聚和堵塞
所处位置 生物组成
功能
以菌胶团为主要 固着型纤毛虫及 组分，辅以浮游 游泳型纤毛虫 球衣菌、藻类等 促进滤池净化速 净化和稳定污、 度，提高滤池整 废水水质 体的处理效率
生物滤池（塔）中的分层特征表
相当于 浓度高 多污带
细菌及少数 鞭毛虫
微生物种类
据《微生物生态学》
同一类型废水 好氧活性污泥法与生物滤池法处理效果对比
BOD COD 69.2% 69.2% SS (悬浮物) 95% 95% 细菌 98% 95% 病毒 98% 50%
项目
去 除 活性污泥法 95% 率 生物滤池 95%
优缺点对比
长时间曝气驯化后恢复正常；
提问：原因——？ 类似中毒
⑥BOD/N过高 原因—高含水率菌胶团占优势
⑦假菌丝或后生动物钻噬污泥膨胀 大肠埃希氏菌及芽孢杆菌形成暂时性假丝状 生长或后生动物钻噬而形成的膨胀污泥。 （很少见）
2. 丝状污泥膨胀（95％污泥膨胀）
原因 ——丝状细菌（球衣菌、硫细菌）或真菌优势过 度生长 丝状菌优势生长条件：
油及泡沫降低污泥密度
④生物中毒（pH波动大、补碱过量、温度过高、 CODcr浓度骤然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些
有机酚、硫化物、重金属及卤化物过高等）污泥膨胀
原因——？ 细菌——休克死亡、粘液分泌减少 ⑤新污泥膨胀现象 未驯化污泥对新类型废水不适应，不沉降或沉降极慢，
补N——尿素或含氮量高的污泥消化池上清液 补P——磷酸钠
D. 改革工艺 将活性污泥法改为生物膜法 在曝气池中加填料改为生物接触氧化法 SBR(即序批式间歇曝气反应器)法
提问：发生后如何处理？ A． 投 加 次 氯 酸 钠 （ 1 0 ~ 2 0 mg/l 内 ） 、 H2O2 （100~200mg/l内）
网片式立体填料
软性填料
生物填料上的生物膜
生物转盘
普通生物滤池
(一)好氧生物膜中的微生物群落
根据位置与功能不同——生物膜生物、生物膜面生物 及滤池扫除生物。 普通滤池内生物膜的微生物群落表
2~3mm 0.3mm好氧区
膜 生 物
膜 面 生 物
生物膜生物 膜内
滤 扫 生 物
生物膜面生物 膜表面
A. 曝气池DO长期维持在较低（＜0.1~0.2mg/l）
B. 水温过高（＞25℃）、pH过低（＜6.5） C. 硫化物过高 硫细菌（丝状菌一种）以硫化氢为食
C.营养失衡 废水C/N比高，N少；无机金属离子较少 原因——菌丝体储备营养物稀少、表面积大，在稀溶液 中争夺营养物质的能力强，更适合于贫瘠环境（包括溶
上层 中层 下层 上层微生物的代谢 有 机 物 浓 度 很 产物及较低的有机 低，低分子上层 相当于中 相当于寡 物浓度污带 微 生污带 物的代谢 产物较多 菌胶团、浮游球衣 菌胶团、浮游球 菌、鞭毛虫、变形 衣菌、钟虫为主 虫、豆形虫、肾形 的 固 着 型 纤 毛 虫等 虫和少数游泳 型纤毛虫
营养物