废水生物处理的基本原理
第十一章 废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
酶促反应
微生物的酶是微生物体内合成的对生物化学反应具 有高度专一催化功能的特殊蛋白质。
酶促反应速度受酶浓度、底物浓度、pH、温度、 反应产物、活化剂和抑制剂等因素的影响。
3.5.1米 氏 方 程 式
1913年前后，米歇里斯和门坦提出了表示整个反应 中底物浓度与酶促反应速度之间关系的式子，称为米 歇里斯－门坦方程式，简称米氏方程式，即：
C6H12O6 6H 2O 6CO 2 24[H]
24[H] 4NO3 2N2 12H2O
总反应式： C6H12O6 4NO3 6CO2 6H2O 2N2 1755.6kJ
好氧呼吸、无氧呼吸、发酵三种呼吸方式， 获得的能量水平不同， 如下表所示。
呼吸方式 受氢体
化学反应式
好氧呼吸
能量利用率42％
分子氧
C6H12O6+6O2→ 6CO2+6H2O+2817.3kJ
无氧呼吸
发酵
能量利用率26％
无机物 有机物
C6H12C6+4NO3 - → 6CO2+6H2O+2N2↑+1755.6kJ
C6H12C6 →2CO2+2CH3CH2OH+92.0kJ
3.2.1 废水的好氧生物处理
v k，dA k
dt
A A0 kt
式中：v——反应速度； t——反应时间； k——反应速度常数
反应速度与反应物浓度的一次方成正比关系，称 这种反应为一级反应。对反应物A而言，一级反应：
v
k
，dA
A dt
kA
lg
A
lg
A0
kt 2.3
生物膜处理污水的原理
生物膜处理污水的原理
生物膜处理污水的原理是利用生物膜中的微生物来降解污水中的有机物质和其他污染物。
在生物膜处理系统中，污水首先通过物理处理去除较大的固体颗粒和悬浮物，然后进入生物反应槽。
在反应槽内，有氧条件下的生物膜处理系统利用空气氧化作用中的氧气，支持生物膜中的氧气要求。
微生物通过附着在生物膜表面或沉积物上，并利用有机物质作为其碳源，进行降解。
在生物膜内，存在不同类型的微生物，包括细菌、真菌和藻类等。
这些微生物通过附着在生物膜表面形成生物膜，并形成复杂的微生物群落。
当污水流经生物膜时，微生物利用有机物质进行代谢活动，将有机物质分解为较小的化合物。
这些分解产物可以进一步被微生物利用或排出系统。
生物膜处理系统所附着的微生物群落对不同污染物具有一定的选择性。
例如，一些微生物可以分解废水中的氮化合物和磷酸盐，从而减少环境中的营养物质。
其他微生物可以分解有机物质，如脂肪酸、蛋白质和碳水化合物等。
这种微生物的降解作用促进了污水处理中的有机物质的去除。
此外，生物膜的存在还可以防止有毒物质进入系统中。
微生物附着在生物膜上形成了保护层，有助于防止有毒物质对微生物的损害。
这样，生物膜处理系统能够有效地处理含有较高有机负荷的污水。
总体而言，生物膜处理污水的原理是通过利用生物膜中的微生物降解污水中的有机物质和其他污染物。
这种处理方式具有高效、可靠、经济、环保的特点。
废水生物处理的原理与工艺
废水生物处理的原理与工艺废水生物处理是利用生物菌群的代谢作用将废水中的有机物、无机物和其他污染物转化为较为稳定的物质的一种处理方法。
废水生物处理的原理是通过生物菌群的呼吸、分解和合成作用，将废水中的有机物进行降解，同时通过生物菌群的代谢作用将废水中的某些无机物质也进行转化，从而使废水的污染程度降低。
废水生物处理的工艺一般包括预处理、生物反应器和后处理三个步骤。
预处理的目的是将废水中的固体悬浮物和沉淀物去除，以减轻后续处理的负担。
预处理工艺包括网格过滤、沉淀、澄清、厌氧消化等。
生物反应器是废水生物处理的核心环节，主要依靠微生物对废水中的有机物进行降解。
常用的生物反应器包括活性污泥法、固定床生物反应器、流态床生物反应器、膜生物反应器等。
其中最常见且最广泛应用的是活性污泥法。
活性污泥法是利用生物菌群活性污泥对废水中的有机物进行降解和转化的处理方法。
活性污泥是由具有各种降解能力的微生物（包括细菌、真菌、藻类等）组成的复合菌群。
活性污泥反应器中，废水与活性污泥充分接触，通过供氧、搅拌等手段创造一个有利于微生物生长和代谢的环境。
在此过程中，有机物被微生物菌群降解，部分有机物转化为生物体结构组成成分，部分则被分解为水和二氧化碳释放到环境中。
后处理主要是对生物反应器中处理后的废水进行沉淀、澄清和消毒等处理，以进一步提高废水的水质。
废水生物处理工艺具有以下优点：1. 适用范围广：废水生物处理工艺可以处理各种不同类型和浓度的废水，具有较好的适应性。
2. 处理效果稳定：为废水生物处理提供了较好的生物和环境因素，从而保证了稳定的处理效果。
3. 运行成本低：相对于其他废水处理方法，废水生物处理工艺的操作和运行成本较低。
4. 对环境友好：废水生物处理工艺不仅可以将废水中的有机物进行完全降解，还可以将部分污染物转化为无害物质，对环境的影响较小。
废水生物处理工艺也存在一些缺点：1. 对温度和负荷的敏感性较强：废水生物处理对温度和负荷的适应能力较弱，需要保持稳定的运行条件以确保处理效果。
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。
生物膜法处理污水的基本原理
生物膜法处理污水的基本原理生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。
生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。
生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
废水中微生物沿固体（可称载体）表面生长的生物处理方法的统称。
因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状，故名。
废水和生物膜接触时，污染物从水中转移到膜上，从而得到处理。
其基本机理见水的生物处理法。
生物膜法的典型流程流程（图1）中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。
前三种用于需氧生物处理过程，后一种用于厌氧过程。
最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池（满盛碎块的水池）。
它们的运行都是间歇的，过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲，构成一个工作周期。
它们是污水灌溉的发展，是以土壤自净现象为基础的。
接着就出现了连续运行的生物滤池。
新型塑料问世后，又有了新的发展。
生物滤池生物膜法中最常用的一种生物器。
使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。
与水处理中的一般滤池不同,生物滤池的滤床暴露在空气中,废水洒到滤床上。
布水器有多种形式,有固定式的,有移动式的。
回转式布水器使用最广。
它以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体,能绕池心旋转。
穿孔管贴近滤床表面,水从孔中流出。
布水器的工作是连续的，但对局部床面的施水是间歇的，这承继了污水灌溉间歇灌水的概念。
滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层。
再下面是池底。
集水层和池外相通,既排水又通风。
工作时,废水沿载体表面从上向下流过滤床，和生长在载体表面上的大量微生物和附着水密切接触进行物质交换。
废水厌氧生物处理的基本原理
废水厌氧生物处理的基本原理
废水厌氧生物处理是一种利用微生物的生化反应来将有机物质转化为更稳定的化合物的处理方法。
其基本原理包括以下几个方面：
1. 厌氧条件：废水被处理时应为厌氧环境，即供氧非常缺乏或完全没有氧气存在的条件下进行。
这是因为厌氧微生物可以在无氧条件下生存和繁殖。
2. 微生物群落：在废水处理中，选用适宜的微生物菌株是至关重要的。
常见的厌氧微生物包括厌氧菌、酸生成菌、甲烷菌等，它们协同作用，完成对有机物质的分解和转化。
3. 分解有机物质：厌氧微生物通过一系列生化反应，将废水中的有机物质分解为简单的无机物质。
这个过程通常包括酸化、产氢、产酸、产乙酸、产氢气、甲烷发酵等步骤。
4. 产生二次污泥：在废水处理过程中，厌氧微生物会生成一定量的厌氧污泥，包括活性菌芽孢和囊泡。
这些厌氧污泥可以帮助降解有机物，同时可以维持厌氧反应的平衡。
5. 厌氧生物反应器：废水厌氧生物处理一般采用各类反应器，如厌氧发酵池、厌氧曝气池、流态化床等。
这些反应器提供了适宜的环境条件，促进了微生物的生长和代谢过程。
通过废水厌氧生物处理，废水中的有机物质可以被有效地降解
和转化，减少了对环境的污染。
这种处理方法具有技术成熟、处理效果稳定等优点，在实际应用中得到了广泛应用。
11废水生物处理基本原理
⑶真菌：活性污泥中的真菌主要是腐生或寄 生的丝状菌。具有分解碳水化合物、脂肪、 蛋白质及其他含氮化合物的功能，但若大量 异常地增殖会导致产生污泥膨胀现象。真菌 在活性污泥中的大量出现往往与水质有关， 某些含碳较高或pH较低的工业废水处理系统 中常可观察到较多的霉菌出现。
⑷原生动物：废水净化由差变好的过程中，依次出 现：肉足虫→游泳型纤毛虫→固着型纤毛虫 ⑸微型后生动物：后生动物在活性污泥系统中并不 经常出现，只有在处理水质良好时才有一些微型后 生动物存在，主要有轮虫、线虫和寡毛类。它们多 以细菌、原生动物以及活性污泥碎片为食。一般来 说，轮虫的出现反映了有机质的含量较低，水质较 好；线虫可在城市污水厂的活性污泥中大量存在。 活性污泥中的寡毛类以颤蚯蚓为代表，是活性污泥 中体形最大、分化较高级的一种多细胞生物。
轮虫、线虫、 寡毛类的沙 蚕、顠体虫 去除滤池内的 污泥、防止污 泥积聚和堵塞
生物组成
以菌胶团为主 要组分，辅以 固着型纤毛虫及 浮游球衣菌、 游泳型纤毛虫 藻类等 净化和稳定 污、废水水质 促进滤池净化速 度，提高滤池整 体的处理效率
功能
（二）生物膜对有机物质的降解及其生长
①有机物从流动水中通过扩散作用转移到附着水中去，同时氧 也通过流动水、附着水进入生物膜的好氧层； ②生物膜中的有机物进行好氧分解；代谢产物如CO2、H2O等 无机物沿相反方向排至流动水层及空气中；
厌氧消化机理
厌氧生物处理（或称厌气生物处理）是在无氧的条件
下，借厌氧微生物（包括兼性微生物），主要是厌氧菌 （包括兼性菌）的作用来进行的。
厌氧活性污泥净化废水的作用机理：
三阶段理论：
▲水解发酵阶段
▲产氢、产乙酸阶段 ▲产甲烷阶段 乙酸
第十一章-污水生物处理的基本概念生化反应动力学基础
③内源呼吸碳源——细菌体内的原生物质及其贮存 的有机物。
反硝化反应的适宜pH值为6.5～7.5。pH 值高于8或低于6时，反硝化速率将迅速 下降。
反硝化反应的温度范围较宽，在5℃～ 40℃范围内都可以进行。但温度低于 15℃时，反硝化速率明显下降。
4.同化作用
11.2 微生物的生长规律和生长环境
一、微生物的生长 规律
1、停滞期
2、对数期 3、静止期 4、衰老期
实际运用中，将活性污泥控制在哪个生长期？为什么？
11.2 微生物的生长规律和生长环境
原生动物 5
后生动物
11.2 微生物的生长规律和生长环境
二、微生物的生长环境 （一）、微生物的营养
水处理中微生物对C、N、P三大营养元素的要求：
好氧吸磷：进入好（缺）氧状态后，聚磷菌将储存 于体内的PHB进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌 增殖，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷 的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。
由于活性污泥在运行中不断增殖，为了系统的稳定 运行，必须从系统中排除和增殖量相当的活性污泥， 也就是剩余污泥。剩余污泥中包含过量吸收磷的聚 磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。 (正常细 胞含磷1％～3％，聚磷菌吸磷量可达12％)
3.反硝化作用
污水中的硝态氮NO3-－N和亚硝态氮NO2-－N， 在无氧或低氧条件下被反硝化细菌还原成氮气的 过程。具体反应如下： 6NO2-＋3CH3OH→ 3N2＋3CO2+3H2O＋6OH－ 6NO3-＋5CH3OH→ 3N2＋7H2O＋5CO2+6OH－
反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在 有氧存在时，它会以O2为电子受体进行 好氧呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存在 时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有 机碳为电子供体和营养源进行反硝化反 应。
污水处理方法之生物处理法
污水处理方法之生物处理法污水处理是指对废水进行净化处理，使其达标排放或循环利用的过程。
在众多的污水处理方法中，生物处理法是一种较为常见且有效的方法。
本文将探讨生物处理法的原理、流程和应用。
生物处理法是利用微生物对污水中的有机物质进行降解的方法。
其原理是通过生物膜或生物群在适宜的条件下，利用氧化还原反应将有机物氧化为无机物，从而实现对污水的净化。
生物处理法主要包括生物滤池、生物接触氧化法、活性污泥法等。
生物滤池是一种常见的生物处理方法，其主要原理是将废水通过滤料床，在滤料表面形成一层活性污泥膜，污水在滤料层中缓慢通过，微生物通过降解废水中的有机物质，从而使废水净化。
生物滤池结构简单，操作成本低，适用于小型污水处理厂或农村地区。
生物接触氧化法是将废水与生物体接触氧化，通过生物膜对废水中的有机物进行降解。
该方法操作简单，处理效果稳定，适用于规模较小的废水处理工程。
生物接触氧化法能够有效地去除废水中的有机质和氮、磷等营养盐，是一种常见的工业废水处理方法。
活性污泥法是一种利用具有生物膜的团聚污泥对废水中有机物进行生物降解的方法。
污水经过曝气槽进行生物氧化处理，使污水中的有机物得到降解。
活性污泥法操作简便，处理效果明显，是一种适用于中小型城市污水处理厂的方法。
总的来说，生物处理法是一种有效的污水处理方法，适用于各种不同规模的污水处理工程。
通过生物处理法，可以将污水中的有机物质降解为无害的物质，实现对污水的净化，保护环境和水资源。
在今后的污水处理领域，生物处理法将会继续发挥重要作用，为人类环境保护事业做出贡献。
废水生物处理基本原理
第二章废水生物处理基本原理第一节废水好氧生物处理原理一、好氧生物处理的基本生物过程所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。
好氧生物处理过程的生化反应方程式：①分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢）异氧微生物CHONS + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +⋯+能量（有机物的组成元素）②合成反应（也称合成代谢、同化作用）C、H、O、N、S+ 能量C5H7NO2③内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化）微生物C5H7NO2 + O2CO2+ H2O + NH3 + SO42- +⋯+能量在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示：细菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻类：C5H8NO2；原生动物：C7H14NO3分解与合成的相互关系：1）二者不可分，而是相互依赖的；a、分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础；b、分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。
2)对有机物的去除，二者都有重要贡献；3）合成量的大小，对后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般可以占整个城市污水处理厂的40~50%）。
不同形式的有机物被生物降解的历程也不同：一方面：结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。
另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同，如：糖类；脂类；蛋白质二、影响好氧生物处理的主要因素①溶解氧（DO）：约1~2mg/l；②水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度15~30︒C；>40︒C或< 10︒C后，会有不利影响。
污水生物处理原理及工艺简介
污水生物处理原理及工艺简介污水生物处理原理及工艺简介一、污水生物处理的原理污水生物处理是一种利用微生物降解有机物和去除废水中的污染物的方法。
其核心原理是通过微生物代谢转化有机物和氮、磷等污染物，将其转化为无机物，从而达到净化水体的目的。
二、污水生物处理的工艺目前常用的污水生物处理工艺主要包括活性污泥法、固定相生物膜法和植物净化法。
1. 活性污泥法活性污泥法是最常见的污水生物处理工艺之一。
其原理是将污水与含有大量活性微生物的污泥混合，在一定的温度、pH等条件下，微生物利用污水中的有机物进行代谢和生长，将有机物转化为无机物，达到净化的目的。
活性污泥法分为接触氧化法、二沉池法等。
2. 固定相生物膜法固定相生物膜法是利用特定材料（如塑料填料、纤维棉等）在水中形成生物膜，使微生物附着在生物膜上进行降解有机物和去除污染物。
固定相生物膜法具有生物膜稳定、操作简单等优点，适用于高浓度污水处理。
3. 植物净化法植物净化法利用植物的根系和微生物的共同作用，将废水中的氮、磷等污染物吸收和生物降解，达到净化水体的目的。
植物净化法主要包括人工湿地和水生植物污水处理系统。
三、污水生物处理的优势和应用1. 高效净化：污水生物处理具有高效净化作用，能够有效去除水体中的有机物、氮、磷等污染物，提高水质。
2. 运行成本低：与传统的化学法相比，污水生物处理工艺运行成本更低，可持续且经济。
3. 环保可持续：污水生物处理过程无需添加化学药剂，减少了对环境的污染，符合环保可持续发展的要求。
4. 应用广泛：污水生物处理工艺被广泛应用于家庭、工业、农田等领域，能够处理各类废水，如生活污水、农田排水、工业废水等。
，污水生物处理是一种利用微生物降解有机物和去除废水污染物的有效方法，具有高效净化、低运行成本、环保可持续等优势。
在各领域广泛应用，是促进水资源持续利用和环境保护的重要手段。
简述生物膜法处理废水的基本原理
简述生物膜法处理废水的基本原理
生物膜法是一种常用的废水处理技术，其基本原理是利用生物膜中的微生物对废水中的污染物进行降解和转化。
生物膜法处理废水的基本过程包括附着菌群生长、降解污染物和分离处理等。
首先，废水中的微生物附着在一种载体上（如填料、膜等），形成生物膜。
这些微生物通过自身分泌黏着物质，将自身固定在载体上，形成一个稳定的附着菌群。
这种附着菌群与废水中的污染物接触，利用自身的代谢能力将污染物降解为无害物质。
降解废水的微生物类型多种多样，可以包括好氧和厌氧微生物，具体根据废水的性质和处理要求来选择。
好氧微生物主要利用氧气进行有机物的氧化降解，将有机物转化为CO2和水。
而
厌氧微生物则在无氧条件下降解废水中的有机物，最终产生甲烷气体。
生物膜法处理废水的优点包括操作稳定性高、能耗低、处理效果好等。
此外，生物膜还能对废水中的重金属、氨氮等物质进行去除。
但也存在一些问题，如需要对微生物进行适宜的培养和调控，以及生物膜对一些废水中的难降解物质处理效果相对较差等。
因此，在实际应用中，需要根据废水的特性选择适合的生物膜法处理工艺，以达到最佳的废水处理效果。
生物膜法处理污水的基本原理
生物膜法处理污水的基本原理生物膜法是一种高效处理污水的方法，它通过在生物膜上固定微生物来降解有机物和氮、磷等污染物，实现水的净化。
其基本原理包括生物附着、生物降解和脱附等几个过程。
生物膜法的基本原理如下：1.生物附着：在生物膜法中，废水中的微生物通过重力沉降或悬浮而进入生物膜，随后附着在膜表面。
膜表面具有丰富的微观和宏观的孔隙结构，为微生物提供良好的附着环境。
2.生物降解：生物膜中的附着微生物通过吸附、降解和转化等生物过程，将废水中的有机物、氮、磷等污染物分解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质。
降解的过程主要依赖于附着微生物种类和数量的多样性以及微生物与废水中有机物的接触时间和接触面积。
3.脱附：生物膜中的微生物在代谢或繁殖过程中会产生代谢产物或新生物物质，导致生物膜厚度增加。
过厚的生物膜会降低废水的通量和处理效率，因此需要进行脱附操作。
脱附操作可以通过物理和化学方法实现，例如高浓度的气体喷射、机械刮擦或化学清洗等。
生物膜法的工艺流程如下：1.进水：废水经过前处理后，进入生物膜反应器。
前处理可以包括初沉池、格栅过滤和沉淀等，目的是除去废水中的大颗粒物和悬浮物质。
2.微生物固定化：废水进入生物膜反应器后，通过曝气和搅拌等工艺，使废水中的微生物附着在膜表面形成生物膜。
生物膜的形成需要一定的时间，一般为几天到几周。
3.生物降解：附着在膜表面的微生物通过呼吸作用分解废水中的有机物和氮、磷等污染物，产生二氧化碳、水和无害物质。
4.出水：经过生物降解后的废水通过膜表面的微孔进入废水集水管道，形成净水。
生物膜法的特点如下：1.处理效率高：生物膜法具有较大的生物附着面积和高降解效率，可以有效降解污水中的有机物和氮、磷等污染物。
2.占地面积小：相比传统活性污泥法，生物膜法的处理设备体积更小，占地面积更少。
3.操作简单：生物膜法的操作相对简单，不需要频繁的混合和曝气操作，减少了设备维护和操作的难度。
4.可抗冲击负荷：生物膜法对冲击负荷的抗性较强，处理高浓度的有机物和氮、磷等污染物时有较好的稳定性。
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2、活性污泥中的微生物群落
• ① 菌胶团 • ② 丝状菌：球衣菌属、贝硫菌属、发硫细菌
属、透明颤菌属、亮发菌属和线丝菌属；
• ③ 真菌：具有分解碳水化合物、蛋白质及其 他含氮化合物的能力。，但若大量出现会导 致污泥膨胀，
• ④原生动物：可作为污水处理的指示生物。 • ⑤ 微型后生动物：在处理水质良好时会有该
4、活性污泥的沉降性能指标
• ① 污泥沉降比（SV）：混合液在量筒内静置 30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液的百 分数，以%表示；能够反映曝气池正常运行时的 污泥量，可用于控制剩余污泥的排放量，还可反 映污泥膨胀的异常现象的发生。
• ② 污泥指数（SVI）：曝气池出口处的混合液 经30min沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥 所占的容积，以毫升计算：
磷的去除效果； • 5、其他水生生物： • 在氧化塘（氧化沟）内，藻类和细菌共存于同一环境
中，保持互生关系.
第二节 活性污泥膨胀和控制对策
• 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。
• 本质—污泥密度变小或黏附能力下降。
第二节 活性污泥膨胀和控制对策
动力消 耗
较小 较差 多
发生 较合理
较大 较强 少
不发生 较大
管路堵 塞
否 是
三、氧化塘的微生物群落及其处理废水机制
• 氧化塘是人工的、接近自然生态系统，微生物群落主 要有（见图2.3-4）。
• 1、细菌：降解有机污染物‘ • 2、 藻类：向塘内提供溶解氧； • 3、原生动物和后生动物： • 4、水生植物：可提高塘对有机污染物和无机营养物氮、
•
SVI=SV（ml/L）/MLVSS（g/L）
• 该值能够反映污泥的凝聚、沉淀性能，当 SVI<100时，沉淀性能好；当SVI为100-200时， 沉淀性一般；当SVI>200时，沉淀性能差，容易
（四）影响活性污泥的因素
• 1、BOD负荷率 • 2、温度 • 3、溶解氧 • 4、pH值 • 5、营养平衡 • 6、有毒物质
• 一、活性污泥膨胀的类型及成因 • 二、控制活性污泥丝状膨胀的对策
• 一、活性污泥膨胀的类型 • 1、非丝状菌性膨胀 • 2、丝状菌性膨胀
生物膜生物
生物膜面生物 滤池扫除生物
膜内
膜表面
膜外层
以菌胶团为主要 组分，辅以浮游 球衣菌、藻类等
固着型纤毛虫及 游泳型纤毛虫
轮虫、线虫、寡 毛类的沙蚕、颗 体虫
净化和稳定污、 废水水质
促进滤池净化速 度，提高滤池整 体的处理效率
去除滤池内的污 泥、防止污泥积 聚和堵塞
生物滤池（塔）中的分层特征表
虫等
虫和少数游泳
型纤毛虫
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
项目
BOD
去 除 活性污泥法 95%
率
生物滤池 95%
COD
69.2% 69.2%
SS (悬浮物) 95%
95%
细菌 病毒
98% 98% 95% 50%
优缺点对比
活性污泥法 生物滤池
生物量
耐冲击 负荷
污泥产 生量
污泥膨 胀
营养物 微生物种类
上层
相浓当度于高 多污带
细菌及少数 鞭毛虫
中层
下层
上层微生物的代谢 有 机 物 浓 度 很
产物相及当较于低的中有机 低相，低当分于子寡上层
物浓度污带
微 生污物带的 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
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，生物转盘、接触氧化法(即浸没滤池 法)等。
生物填料上的生物膜
生物转盘
（一生生 物物物
横向纵向各不 相同
（二）、净化机理
（三）、生物膜中的微生物群落
所处位置 生物组成 功能
第一节废水好氧生物处理
• 一、好氧活性污泥法 • 二、好氧生物膜法 • 三、生物氧化塘
一、好氧活性污泥法
（一）活性污泥法处理的基本概念与流程
化学营养物
生物处理
（二级处 理）
曝气池 沉淀池 后处理
净水外排
污泥回流
污泥及余渣消化罐
一、好氧活性污泥法
（二）、活性污泥法的基本特征 ①利用生物絮体为反应主体物； ② 利用曝气设备为微生物提供氧源头； ③ 对系统进行混合搅拌以加速生化反应过程； ④ 采用沉淀法去除生物体，降低出水中微生物固体； ⑤ 通过回流使在沉淀池浓缩的污泥微生物返回反应系统； ⑥ 为保证系统内生物细胞平均停留时间的稳定，经常排
动物出现
3、活性污泥的数量指标
活性污泥中微生物的浓度常用MLSS或 MLVSS表示。在一般城市污水处理中， MLSS保持在2000~3000mg/L。工业废 水生物处理中，MLSS保持在3000mg/L 左右。高浓度的工业废水生物处理的 MLSS保持在3000~5000mg/L。1ml好氧 活性污泥中的细菌有107~108个。
出剩余的污泥。
一、好氧活性污泥法
（三）、活性污泥的基本特征
1、活性污泥的组成和性质 组成：活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼 性厌氧微生物与其吸附的有机的和无机的固体 杂质组成。
性质：各种活性污泥有各自的颜色，含水率在 99%左右；它具有沉降性能；有生物活性，有 吸附、氧化有机物的能力。有自我繁殖的能力； 呈弱酸性，当进水改变时，对进水pH的变化有 一定的承受能力
（五）、活性污泥净化废水的作用机理
(六）活性污泥法的几种工艺
二、好氧生物膜法
• 好氧生物膜是由多种多样的好氧微生物和兼 性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或粘附在 生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生 物混合群体。是生物膜法净化污水的工作主体。
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。
第一节 废水好氧生物处理
• 生活污水：来自家庭、学校、医院及其他 城市公用设施。生活污水中的有机物主要 是碳水化合物、蛋白质和脂肪。这些有机 物主要是由C、H、O、N、P、S等构成。
• 工业废水：来自工业生产过程中的排水。 废水中的有机物主要是碳水化合物、蛋白 质和脂肪、有机酸、醛类、醇类、酚类、 腈等。