11第十一章 废水生物处理基本原理和主要微生物类群解析
污水处理中的微生物原理
污水处理中的微生物原理1. 引言污水处理是指将废水中的有害物质去除或减少到一定的标准以符合环境排放要求的过程。
其中，微生物在污水处理中起着至关重要的作用。
微生物通过代谢和转化废水中的有机物和无机物，使其减少对环境的污染，提高水质，保护生态环境。
本文将介绍污水处理中微生物的主要作用机理。
2. 微生物的作用机理微生物在污水处理中的作用机理主要包括生化分解，厌氧/好氧氧化和沉淀。
2.1 生化分解微生物在污水处理中以生化分解为主要作用机理。
污水中的有机物经过微生物的代谢作用，被分解为较小的有机分子，最终转化为水和二氧化碳等无害物质。
这一过程主要由厌氧菌和好氧菌参与。
厌氧菌主要在无氧环境中生活，利用有机物进行厌氧呼吸，产生甲烷等气体。
好氧菌则需要氧气参与，通过氧化有机物来获得能量，产生水和二氧化碳。
2.2 厌氧/好氧氧化厌氧/好氧氧化是指微生物在缺氧或氧气充足的环境中分解有机物。
在厌氧条件下，厌氧菌通过厌氧呼吸产生甲烷等气体，而在好氧条件下，好氧菌通过氧化有机物获得能量。
这一过程可以减少废水中的有机物质量并降低毒性。
2.3 沉淀微生物通过产生胶状多糖物质，将污水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的颗粒，并与微生物自身形成沉淀物。
这些沉淀物可以通过物理方式（如沉淀、过滤等）从水中去除，减少污水中的悬浮物和颗粒物。
3. 微生物的应用微生物在污水处理中的应用主要包括活性污泥法和厌氧消化。
3.1 活性污泥法活性污泥法是指利用微生物（如好氧菌和厌氧菌）在污泥颗粒上生长和代谢，将废水中的有机物质分解为水和二氧化碳。
活性污泥法具有处理能力强、处理效果好等优点，在城市污水处理中得到广泛应用。
3.2 厌氧消化厌氧消化是指将废水或农业废弃物放入密闭的容器中，利用厌氧菌分解有机物质，产生甲烷等气体，从而减少有机物质的处理量，产生可再利用的能源。
厌氧消化广泛应用于农村和农业废弃物的处理中。
4.微生物在污水处理中起着重要的作用，通过生化分解、厌氧/好氧氧化和沉淀等机理，可以将废水中的有害物质减少到一定的标准，提高水质，保护环境。
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、概述污水生物处理是一种利用微生物代谢作用将有机物转化为无机物的处理方法。
它通过生物学过程将污水中的有机物质降解为二氧化碳和水，并将含氮、含磷等污染物转化为氮气和磷酸盐等无害物质，从而达到净化水体的目的。
本文将详细介绍污水生物处理的原理、工艺流程和应用。
二、原理污水生物处理的原理主要基于微生物的代谢作用。
在生物处理系统中，有机物质通过好氧或者厌氧微生物的作用被降解为二氧化碳和水。
好氧微生物利用氧气进行代谢作用，将有机物质氧化为二氧化碳和水，并释放能量。
厌氧微生物在缺氧环境下进行代谢作用，将有机物质分解为甲烷、硫化氢等产物。
污水生物处理的关键是微生物的生长和代谢过程。
微生物需要适宜的温度、pH 值、营养物质等条件才干正常生长。
在生物处理系统中，通过控制这些条件，使微生物能够高效降解污水中的有机物质。
三、工艺流程1. 初级处理：将污水经过格栅、砂池等设备去除大颗粒物质和沉积物，以防止对后续工艺设备造成阻塞和损坏。
2. 生物处理：将初级处理后的污水引入生物反应器，如活性污泥法、固定床生物反应器等。
在生物反应器中，通过添加活性污泥或者固定生物膜，利用微生物的降解作用，将污水中的有机物质分解为无机物质。
3. 深度处理：对生物处理后的污水进行进一步处理，以去除残存的有机物质、氮、磷等污染物。
常用的深度处理方法包括沉淀池、过滤器、生物膜反应器等。
4. 消毒处理：对处理后的污水进行消毒，以杀灭残留的病原微生物。
常用的消毒方法包括紫外线照射、氯消毒等。
四、应用污水生物处理广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂等场所。
它具有处理效果好、投资成本低、运行成本低等优点，被认为是一种环保、可持续的处理方法。
在城市污水处理厂中，污水生物处理通常作为主要的处理工艺。
通过合理设计和运行，可以将污水中的有机物质、氮、磷等污染物去除达到国家排放标准，并将处理后的水体回用于农田灌溉、景观水体等。
在工业废水处理厂中，根据不同的废水特性和排放要求，可以选择不同的生物处理工艺。
污水生物处理原理
污水生物处理原理污水生物处理是一种利用微生物降解有机物的方法，通过生物过程将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害的物质，以达到净化水质的目的。
其原理主要包括生物降解、生物吸附和生物转化三个方面。
1. 生物降解生物降解是污水生物处理的核心过程，其基本原理是利用微生物将有机物分解为无机物。
在生物降解过程中，污水中的有机物被微生物吸附附着在生物膜上，然后通过微生物的代谢作用，有机物被降解为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质。
2. 生物吸附生物吸附是指微生物对污水中的有机物、重金属离子等物质的吸附作用。
微生物通过表面胞外聚合物的产生，将有机物和重金属离子吸附在细胞表面，从而将其从污水中去除。
生物吸附是污水处理中的重要环节，可有效去除污水中的有机物和重金属离子。
3. 生物转化生物转化是指微生物在生物处理过程中将有机物转化为其他化合物的过程。
在生物转化过程中，微生物通过代谢作用将有机物转化为二氧化碳、水、氨氮等无害物质。
同时，微生物还可以将氨氮转化为硝酸盐，完成氮的去除。
生物转化是污水生物处理过程中的重要环节，对于去除有机物和氮磷等污染物起到关键作用。
污水生物处理的原理可以通过以下流程来描述：1. 初级处理：将污水经过格栅、砂池等物理和化学预处理设备去除大颗粒杂质和悬浮物，以减少对后续生物处理的干扰。
2. 生物降解：将初级处理后的污水进入生物反应器，通过添加适宜的微生物群落和提供适宜的温度、氧气和营养物质等条件，促进微生物对有机物的降解作用。
在生物反应器中，有机物被微生物降解为无害物质。
3. 深度处理：经过生物降解后的污水仍然含有一定的氮、磷等污染物，需要进一步的处理。
深度处理主要包括硝化和脱氮、磷的去除等过程，通过添加硝化细菌和脱氮细菌，将氨氮转化为硝酸盐，并将硝酸盐通过反硝化作用转化为氮气释放到大气中。
同时，通过添加磷酸盐沉淀剂，将污水中的磷去除。
4. 二次沉淀：经过深度处理后的污水进入二次沉淀池，通过重力沉淀的方式去除污水中的悬浮物和胶体物质。
污水生物处理的原理与技术
污水生物处理的原理与技术随着社会的发展和人们对环境保护意识的提高，污水处理已经成为全球范围内的一个重要问题。
越来越多的城市引入了生物污水处理技术，因为它是一种可持续而且经济的解决方案。
本文将会介绍污水生物处理的基本原理、技术和一些适用场景。
一、污水生物处理的基本原理污水生物处理是指通过生物反应器，在微生物的作用下，将污水中的有机物质和氮、磷等无机物质分解为较为稳定的物质，并消除或降低其中可生化污染物的浓度，从而使污水达到环保排放标准。
在生物反应器中，微生物是核心。
微生物是指那些不能用肉眼看到的微小生物，它们可以以许多方式代谢有机物质并消耗氧气。
微生物的代谢过程可以将污水中的有机物质分解为水和二氧化碳。
在这个过程中，氧气也是必需的，它可以作为微生物代谢所需的能量来源。
二、污水生物处理的技术在污水生物处理中，我们使用一些生物反应器来帮助微生物代谢。
这些反应器的设计和操作可以影响微生物的种类和数量，从而影响污水的处理效果。
以下是几种常用的生物反应器。
1.活性池活性池是一种最常用的生物反应器，它主要包括曝气池和沉淀池。
在曝气池中，污水通过曝气装置引入空气，氧气供应微生物进行代谢。
在沉淀池中，污水中的悬浮固体可以沉淀到底部，并形成污泥颗粒。
2.人工湿地人工湿地反应器是一种类似自然湿地的反应器。
它通过植物和微生物的相互作用，使污水底部的固体物质过滤掉，并分解成无害物质。
3.反渗透系统反渗透系统是通过滤网过滤污水，使得大多数的难以分解的污染物质被过滤掉。
然后，反渗透器会通过反渗透的方式将过滤后的污水转化为干净的水。
三、污水生物处理的适用场景在污水生物处理中，不同类型的反应器可以用于不同类型的污水。
以下是几个应用场景：1.中小型城市中小型城市的污水处理大多使用活性池，因为这种反应器在处理污水时非常有效，而且容易操作。
因为中小型城市的水质比大城市需求低，所以活性池是非常适合的处理方式。
2.农业农业中使用污水生物处理技术处理的水主要用于浇灌农田。
废水生物处理基本原理和主要微生物类群讲PPT课件
类型
外观
BIP
生物特征
1．有机物较少，BOD 和
1． 细菌数量减少，每毫
河
悬浮物含量低，溶解氧
升水只有几万个。
浓度升高；
2． 藻类大量繁殖，水生
流 流
β
-中污带
2．NH3 和 H2S 分别氧化为 N03— 和 S042-，两者含
8~20
植物出现。*** 3． 原生动物有固着型纤
量均减少。
毛虫如：独缩虫、聚缩
活性污泥和生物膜是微生物群体存在的形式
吸附作用——发生在微小粒子表面的一种物理化学的 作用过程。细菌表面一般带有负电，而废水中有机物颗粒 常带有正电，因此他们之间有很大的吸引力。活性污泥的 表面积比较大。对于水中的有机物颗粒，胶体物质有较强 吸附能力。
氧化作用——发生在微生物体内的一种生物化学的代谢
河
大 量 有 机 物 ， BOD
兼性厌氧菌种类多，数
高，溶解氧极低(或
量大，每毫升水含有几
流
无)，为厌氧状态。
亿个细菌。有能分解复
流
多污带
2．在 有 机 物 分 解 过 程 中，产生 H2S、C02 和
60~100
杂有机物的菌种，硫酸 还原菌、产甲烷菌等。
向
CH4 等气体。臭味。 3． 水 底 沉 积 许 多 由 有 机
曝气的过程除了供氧之外，还具有搅拌混合 的作用，使活性污泥在混合液中保持悬浮状态， 并与废水充分接触混合。
一、活性污泥法 activated sludge process
实质：是在充分曝气供氧条件下， 以废水中有机污染物质作为底物，对活 性污泥进行培养，并将有机污染物无机 化的过程。
污水
初沉池
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、概述污水生物处理是一种利用微生物降解有机物质的方法，通过生物反应器中的微生物群体，将污水中的有机物质转化为无机物质，从而达到净化水质的目的。
本文将详细介绍污水生物处理的原理、工艺和应用。
二、污水生物处理的原理1. 微生物降解有机物质污水中的有机物质可以被微生物利用为能量来源，微生物通过分解、氧化等反应将有机物质转化为无机物质，如二氧化碳、水和氨氮等。
这些反应主要由细菌、真菌和藻类等微生物参预完成。
2. 污水生物处理的基本过程污水生物处理的基本过程包括生物降解、沉淀和过滤等步骤。
首先，污水进入生物反应器，通过生物降解过程，有机物质被微生物分解为无机物质。
然后，经过沉淀过程，微生物和其他固体物质沉淀到底部形成污泥。
最后，经过过滤过程，将污泥分离出来，得到净化后的水。
3. 好氧和厌氧条件污水生物处理可以根据氧气的供给方式分为好氧和厌氧条件。
在好氧条件下，微生物利用氧气进行有机物质的降解，产生二氧化碳和水等无害物质。
在厌氧条件下，微生物在缺氧或者无氧的环境中进行有机物质的降解，产生甲烷等有害物质。
4. 生物反应器生物反应器是进行污水生物处理的核心设备，根据不同的处理要求和处理效果，可以选择不同类型的生物反应器。
常见的生物反应器包括活性污泥法、固定床生物反应器、浮床生物反应器等。
这些反应器通过提供合适的环境条件和微生物群体，实现对污水的有效处理。
三、污水生物处理的工艺1. 活性污泥法活性污泥法是一种常用的污水生物处理工艺，通过在生物反应器中加入活性污泥，利用微生物对有机物质进行降解。
污水进入反应器后，与活性污泥充分接触，微生物降解有机物质，然后通过沉淀和过滤等步骤将污泥分离出来，得到净化后的水。
2. 固定床生物反应器固定床生物反应器是一种将微生物附着在固定介质上进行污水处理的工艺。
固定介质可以是填料、滤材等，通过提供大量的附着面积，增加微生物的附着量，提高处理效果。
污水通过固定床时，微生物在固定介质上生长繁殖，降解有机物质。
废水生物处理生物处理概论
C6 H12O6 6O2 6CO2 6H2O 2872kJ
无氧呼吸：指以无机氧化物，如NO3-，NO2-，SO42-， S2O32-，CO2等代替分子氧，作为最终电子受体的生物氧化作 用。
C6 H12O6 4NO3 6CO2 2N2 6H2O 1758kJ
根据所利用的能源划分
光能营养型：利用光能的生物称光能营养型生物
光 ADP P ATP H2O i
化能营养型：利用化学能的生物称化能营养型生物
Ared Box Aox Bred
化学能 ADP P ATP H2O i
根据所利用的碳源划分
自养型：利用无机碳源（CO2、CO32-）的生物称自养型 生物 异养型：利用有机碳源（有机化合物）的生物称异养型 生物
微生物：细菌、真菌、放线菌等，还包括藻类、原生动物和后 生动物。
1.1 微生物的新陈代谢和底物降解
1.1.1 微生物的新陈代谢
物质合成反应—简单 物质合成为复杂物质 吸收能量 释放能量 能量 代谢 物质 代谢
合成代谢
（同化作用）
新陈代谢
分解代谢
（异化作用）
物质分解反应—复杂 物质分解为简单物质
1.1.2 微生物的营养类型
1.1.4 微生物生长的环境因素
温度 pH值 溶解氧 营养物质
有毒物质
1.1.5 微生物的生长规律
微生物的生长曲线
微生物的增长与产率系数
产率系数：微生物的增长量与底物消耗量的比值定义为微 生物的产率系数Y。
g微生物增长量 Y g 底物消耗量
观测产率系数Yobs：实际测得微生物的增长量与底物消耗 量的比值定义为微生物物实际增长量 g 底物消耗量
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、引言污水处理是指将含有各种有机物、无机物和微生物的废水经过一系列的处理过程，使其达到国家和地方规定的排放标准，以保护环境和人类健康。
其中，污水生物处理是一种常见且有效的处理方法，通过利用微生物对有机物进行降解和转化，达到净化水质的目的。
本文将详细介绍污水生物处理的原理及其相关技术。
二、污水生物处理原理1. 生物降解污水中的有机物主要由蛋白质、碳水化合物和脂肪等组成，这些有机物在污水生物处理过程中被微生物降解为较简单的物质，如水、二氧化碳和氨氮等。
微生物通过吸附、分解、转化等方式对有机物进行降解，并释放出能量和新的细胞物质。
2. 微生物种类在污水生物处理过程中，有一系列的微生物参预其中。
常见的微生物种类包括细菌、真菌、藻类和原生动物等。
这些微生物通过各自的代谢途径，分解有机物、吸收无机物和氧化废物，从而实现对污水的净化。
3. 污泥活性污水处理中的微生物主要存在于污泥中，这些污泥被称为活性污泥。
活性污泥中的微生物具有较高的代谢活性和降解能力，能够快速降解有机物，并将其转化为无害的物质。
活性污泥的形成需要一定的时间和条件，如适宜的温度、氧气供应和营养物质等。
4. 污水处理工艺污水生物处理通常采用活性污泥法、生物膜法和人工湿地法等多种工艺。
其中，活性污泥法是最常用的一种方法。
该方法通过将污水与活性污泥充分接触，使微生物降解有机物，并通过沉淀、吸附等方式将污染物去除。
生物膜法是在固体载体上附着微生物，形成生物膜，通过生物膜对污水进行降解和净化。
人工湿地法则是利用湿地植物和微生物共同作用，将污水中的有机物和营养物质降解，并通过湿地植物的吸收和土壤的过滤作用，达到净化污水的目的。
5. 污水处理效果污水生物处理的效果主要通过污水处理厂的出水水质指标来评判。
常见的水质指标包括化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、总磷和总氮等。
这些指标反映了污水中有机物和无机物的含量，通过监测这些指标的变化，可以评估污水生物处理的效果。
污水生物处理原理
污水生物处理原理引言概述：污水生物处理是一种常见且有效的污水处理方法，通过利用微生物对污水中的有机物进行降解，使其达到排放标准。
本文将从五个大点来阐述污水生物处理的原理。
正文内容：1. 污水生物处理的基本原理1.1 微生物降解有机物污水中含有大量的有机物，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
在污水生物处理过程中，微生物通过吸附、分解和氧化等方式降解有机物，将其转化为无机物。
1.2 水解与酸化过程在污水生物处理中，有机物首先经过水解过程，被分解为较小的有机分子。
随后，在酸化过程中，这些有机分子被进一步分解为有机酸和氨等物质。
2. 污水生物处理的工艺流程2.1 初级处理初级处理主要包括格栅、沉砂池等工艺，用于去除污水中的大颗粒物和沉淀物，减少对后续处理工艺的影响。
2.2 生物处理生物处理是污水生物处理的核心环节，包括好氧处理和厌氧处理两个阶段。
好氧处理利用氧气来促进微生物的降解作用，而厌氧处理则在无氧条件下进行。
2.3 深度处理深度处理主要通过沉淀池、过滤器等工艺，进一步去除污水中的悬浮物和微生物，提高出水质量。
2.4 消毒消毒是为了杀灭残留的病原微生物，常用的方法包括紫外线照射、氯消毒等。
3. 污水生物处理的优势3.1 低成本与其他污水处理方法相比，污水生物处理的设备和运行成本相对较低，适用于中小型污水处理厂。
3.2 高效性污水生物处理能够高效降解有机物，减少对环境的污染，提高水质。
3.3 可持续性通过合理运营和管理，污水生物处理可以实现循环利用，减少对自然资源的消耗。
4. 污水生物处理的应用领域4.1 城市污水处理污水生物处理是城市污水处理的常见方法，能够有效处理大量的生活污水。
4.2 工业废水处理污水生物处理也适用于工业废水处理，可以降解工业废水中的有机物和有害物质。
4.3 农村污水处理在农村地区，污水生物处理可以解决农村生活污水的处理问题，提高农村环境卫生状况。
5. 污水生物处理的挑战与发展5.1 技术创新随着科技的不断进步，污水生物处理技术也在不断创新，如利用新型载体材料提高微生物降解效率。
污水处理中的微生物原理
污水处理中的微生物原理污水处理中的微生物原理概述污水处理是将含有有机污染物和其他杂质的废水经过一系列的物理、化学和生物处理过程，使其能够达到排放标准或者再利用的水处理过程。
而在污水处理过程中，微生物起着至关重要的作用。
本文将介绍污水处理中微生物的原理及其作用。
微生物的种类及特点在污水处理中，常见的微生物种类包括细菌、真菌和藻类等。
这些微生物有以下特点：- 细菌：是最常见的微生物，以其快速繁殖能力而闻名。
它们在分解有机物和去除氮、磷等污染物中起着重要作用。
- 真菌：特别擅长分解和降解含有木质素等难降解有机物的废水。
其中，最常见的是腐生真菌和脱氮真菌。
- 藻类：能够利用光合作用将废水中的有机物和营养元素转化为生物质，起到氧化、混凝和沉降的作用。
微生物在污水处理中的作用微生物在污水处理中起着至关重要的作用。
它们通过不同的代谢途径降解废水中的有机物并去除污染物。
下面将分别介绍微生物在污水处理中的几个关键作用：1. 分解有机物细菌是在废水中分解有机物的关键微生物。
它们通过产生外胞膜酶和内胞膜酶来分解废水中的有机物，将其转化为二氧化碳和水等简单无机物。
这样可以有效减少有机物对环境造成的污染。
2. 去除氮、磷等污染物在污水处理中，氮和磷是常见的污染物，它们对水体生态环境造成很大的威胁。
微生物在去除这些污染物方面起到了关键作用。
- 氮的去除：通过硝化和反硝化作用，微生物能够将废水中的氨氮转化为硝酸盐。
然后，反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气，进而将氮气释放到大气中。
- 磷的去除：通过微生物的吸附和沉淀作用，废水中的磷可以被微生物去除并沉淀到污泥中。
3. 氧化污染物通过细菌和藻类的作用，废水中的污染物可以被氧化为无害物质。
此过程中，微生物利用污染物中的能量和营养进行代谢，并释放出二氧化碳和水等无害物质。
4. 混凝和沉降藻类在废水处理中发挥着重要的作用。
它们通过光合作用将废水中的有机物转化为生物质，在废水中形成生物絮凝体。
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要措施之一。
在污水处理过程中，生物处理是一种常用且高效的方法。
本文将详细介绍污水生物处理的原理，包括生物处理的基本概念、生物处理过程、常见的生物处理方法以及其优缺点等。
二、生物处理的基本概念生物处理是利用微生物将有机物质转化为无机物质的过程。
在污水处理中，生物处理是通过微生物对污水中的有机物进行降解和转化，从而达到净化水质的目的。
生物处理过程主要包括生物降解、生物吸附和生物转化等。
三、生物处理过程1. 生物降解生物降解是指微生物通过分解有机物质，将其转化为简单的无机物质的过程。
在污水处理中，微生物通过分泌酶类将有机物质分解为小分子化合物，如蛋白质分解为氨基酸、脂肪分解为脂肪酸等。
2. 生物吸附生物吸附是指微生物通过吸附作用将污水中的有机物质吸附到细胞表面或胞内，从而去除有机物质的过程。
微生物表面的菌体、胞膜以及细胞内的酶等结构和物质都能起到吸附有机物质的作用。
3. 生物转化生物转化是指微生物通过代谢作用将有机物质转化为无机物质的过程。
在污水处理中，微生物通过呼吸作用将有机物质氧化为二氧化碳和水，并释放能量。
四、常见的生物处理方法1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见且广泛应用的生物处理方法。
该方法通过将含有微生物的活性污泥与污水混合，通过氧化降解有机物质。
活性污泥中的微生物通过吸附、降解和转化等作用，将有机物质转化为无机物质。
2. 生物膜法生物膜法是利用生物膜将污水中的有机物质进行降解和转化的方法。
生物膜可以是自然形成的生物膜，也可以是人工构建的生物膜。
生物膜法具有处理效率高、占地面积小等优点。
3. 生物滤池法生物滤池法是通过将污水通过滤池，利用滤料表面的微生物进行降解和转化的方法。
滤料表面的微生物通过降解有机物质，同时滤料也起到过滤作用，去除污水中的悬浮物质。
五、生物处理的优缺点1. 优点（1）处理效果好：生物处理可以有效去除污水中的有机物质、氮、磷等，提高水质。
污水生物处理原理
污水生物处理原理引言概述：污水是指人类生活、工业生产和农业活动中产生的含有各种有害物质的废水。
污水处理是为了减少水体污染和保护环境而进行的一项重要工作。
污水生物处理是一种常用的处理方法，利用微生物的作用将有机物和污染物分解为无害物质。
本文将从五个大点详细阐述污水生物处理的原理。
正文内容：1. 污水生物处理的基本原理1.1 微生物降解有机物污水中的有机物是微生物生长的主要营养源，通过微生物的代谢作用，有机物被分解为二氧化碳和水等无害物质。
1.2 微生物吸附和沉淀污染物微生物通过吸附和沉淀作用，将污水中的悬浮物、悬浮有机物和重金属等污染物去除，使污水变得清澈透明。
1.3 微生物的生物吸收作用微生物通过细胞壁的渗透作用，吸收水中的溶解性有机物和无机物，使水中的污染物浓度得到降低。
2. 污水生物处理的工艺流程2.1 前处理包括格栅除污、沉砂池和调节池等，主要是去除污水中的固体颗粒和调节水质的稳定性。
2.2 生物处理主要包括好氧生物处理和厌氧生物处理两种方式，通过微生物的作用将有机物和污染物降解为无害物质。
2.3 深度处理包括沉淀池、过滤器和消毒等，主要是去除残余的悬浮物和微生物，确保出水的水质符合排放标准。
3. 污水生物处理的微生物种类3.1 好氧微生物好氧微生物主要包括腐生菌、硝化菌和硝化脱氮菌等，能够将有机物和氨氮等转化为无害物质。
3.2 厌氧微生物厌氧微生物主要包括厌氧菌和产甲烷菌等，能够在无氧环境下分解有机物，产生甲烷等气体。
4. 污水生物处理的影响因素4.1 温度温度对微生物的生长和代谢有重要影响，一般适宜的温度范围是20-30摄氏度。
4.2 pH值不同微生物对pH值的适应能力不同，一般好氧微生物适宜的pH范围是6-9，厌氧微生物适宜的pH范围是6-8。
4.3 溶解氧浓度好氧微生物需要充足的溶解氧才能进行代谢活动，溶解氧浓度过低会影响处理效果。
5. 污水生物处理的应用和优势5.1 应用范围广泛污水生物处理可以应用于城市污水处理厂、工业废水处理和农村生活污水处理等领域。
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
废水生物处理的基本原理及类型.
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
废水生物处理的基本原理及类型
废水 吸附 吸附悬浮状态和胶态的有机物
微生物的代谢
分解代谢
合成代谢 凝聚：形成大的菌胶团
活性污泥
凝聚与沉淀 出水 污泥
沉淀：活性污泥颗粒与废水分离
活性污泥降解污染物的过程示意图
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
废水生物处理的基本原理及类型
废水生物处理的主要影响因素
复习与思考题
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
废水生物处理的基本原理及类型
利用微生物处理废水的方法叫做生物处理法，废水中的混合微生物群 体对废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，去除水中的污染物。 废水生物处理实际上是水体自净的强化。人为创造微生物生长的适宜 条件，使微生物高浓度的富集在特定的构筑物中，通过微生物将有机 物最终转化为简单无机物。
BOD
物质，使活性污泥具有吸附和分解有机
物的能力； 微生物的吸附特性得以去除废水中的一
吸附 约15-45 min 降解
些不可降解的污染物，如合成有机物、
金属盐类及一些放射性物质。
曝气时间
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
废水生物处理的基本原理及类型
1
—水处理微生物 1.2 具有很强的分解、氧化有机物质的能力
3-氯苯甲酸酯的联合氧化方式
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
废水生物处理的基本原理及类型
1
1.3 在活性污泥和生物膜中存在着食物链 —水处理微生物
轮虫 线虫
在活性污泥中的有机物、细菌、 原生动物和后生动物构成了一 个相对稳定的生态系统和食物
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、引言污水处理是指将含有有机物质、悬浮物、营养物质等废水经过一系列物理、化学和生物过程处理，使其达到国家或地方排放标准，以保护环境和人类健康。
生物处理是其中一种常用的处理方法，本文将详细介绍污水生物处理的原理。
二、污水生物处理的基本原理污水生物处理主要依靠微生物的作用，通过微生物对污水中有机物质的降解和转化，将其转化为无害物质。
主要的生物处理方法包括生物接触氧化法、活性污泥法和固定化生物膜法。
1. 生物接触氧化法生物接触氧化法是将污水与生物膜接触，通过生物膜上的微生物将有机物质降解为二氧化碳和水。
该方法适用于有机物质浓度较高的污水处理，具有处理效果稳定、运行成本低等优点。
2. 活性污泥法活性污泥法是将污水与活性污泥混合，通过污泥中的微生物将有机物质降解为二氧化碳和水。
该方法适用于有机物质浓度较低的污水处理，具有处理效果好、适应性强等优点。
3. 固定化生物膜法固定化生物膜法是将生物膜固定在填料或膜上，通过生物膜上的微生物将有机物质降解为二氧化碳和水。
该方法适用于处理高浓度有机物质的污水，具有处理效果好、运行稳定等优点。
三、污水生物处理的过程污水生物处理过程主要包括接触、降解和转化三个阶段。
1. 接触阶段在接触阶段，污水与生物膜、活性污泥或固定化生物膜接触，使有机物质与微生物发生接触。
此阶段的目的是将有机物质与微生物有效接触，为后续的降解提供条件。
2. 降解阶段在降解阶段，微生物通过吸附、降解和转化等作用，将污水中的有机物质分解为较小的有机物质。
在此过程中，微生物利用有机物质作为能源和碳源，进行自身生长和繁殖。
3. 转化阶段在转化阶段，微生物将降解后的有机物质进一步转化为无害物质，如二氧化碳和水。
此阶段的目的是将有机物质完全转化为无害物质，以达到污水处理的要求。
四、污水生物处理的关键因素污水生物处理的效果受到许多因素的影响，包括温度、pH值、氧气供应、有机物质浓度等。
1. 温度温度是影响微生物活动的重要因素之一。
11第十一章 废水生物处理基本原理和主要微生物类群
1
第一节 废水生物处理基本原理
• 一、絮凝作用 废水进入生物反应池后，废水中的产荚膜细菌可分泌出粘液 性物质，并相互粘连形成菌胶团。菌胶团又粘连在一起， 絮凝成活性污泥或粘附在载体上形成生物膜。
二、吸附作用 微生物个体很小，并且细菌也具有胶体粒子所具有的许多特 性，如细菌表面一般带有负电荷，二废水中有机物颗粒常 带正电荷，所以它们之间有很大的吸引作用。
2、吸附再生活性污泥法
又称接触氧化稳定法或 生物吸附法。
此法主要适用于处理含悬浮物和 胶体物较多的废水。 进水 出水 接触氧化池 沉淀池
稳定池
回流污泥
剩余污泥
接触氧化稳定法
曝气池分为接触氧化池（吸附池）和稳定池（再生池）。废水先进入接触氧 化池，和活性污泥充分接触，有机物被活性污泥吸附后，混合液流入沉淀池 进行固液分离，回流污泥在稳定池内进行再生，曝气使吸附的有机物进一步 氧化分解，恢复污泥活性后，再引入接触氧化池。
• 一、好氧处理主要微生物类群 • 活性污泥中的主要菌群有假单胞杆菌（Pseudomonas）、产碱杆菌属 （Alcaligenes）、无色杆菌属（Achromobacter）、微杆菌属（ Microbacterium）、黄杆菌属（Flavobacterium）、动胶杆菌属（ Zoogloea）、芽孢杆菌属（Bacillus）丛毛单胞菌属（Comamonas）、 不动杆菌属（Acinetobcter）、螺菌属（Spirillum）、短 杆菌属（ Brevibacterium）、诺卡氏菌（Nocardia）、丝状菌（Microthrixparvicella）、亚硝化单胞菌属（Nitromobacter）、蛭弧菌属（Bdellovibrio ）、粪大肠菌属（Coliform）等. • 废水好氧性处理中的真菌主要有曲霉属、毛霉属、青霉属、根霉属、 镰刀霉属、头孢霉属、木霉属、地霉属、水霉属、等枝霉属、珠霉属 等。 • 从活性污泥中分离出占优势的酵母和类似酵母菌有皮状丝孢酵母属、 粘红酵母、娇红酵母、热带假丝酵母、近平滑假丝酵母等。
废水生物处理的基本原理及类型ppt课件
u 有机负荷率，表示曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内能
降解的有机物的质量。单位（kgBOD/m3·d）。
Ns
F M
QS VX
Q—每天进水量，m3/d； S—BOD浓度，kg/m3； V—曝气池有效容积，m3； X—曝气池中活性污泥浓度，kg/m3
u 较高的有机负荷率将加快有机物降解速率与活性污泥的增长速率，
废水生物处理的类型
主要内容
废水生物处理的基本原理及类型
废水生物处理的基本原理
废水生物处理的类型
废水生物处理的主要影响因素 复习与思考题
废水生物处理的基本原理及类型
1．按所利用的微生物种类 u 分为好氧处理、厌氧处理、兼性处理；
2．按微生物在处理单元的存在状态 u 悬浮生长型：以活性污泥法中的曝气池为代表； u 附着生长型：以生物膜法为代表：润湿型，如生物滤池；浸 没型，如接触氧化；流动床型，如生物活性炭
u 温度对厌氧微生物的影响尤为显著。厌氧消化分为：高温消化 （55℃左右）和中温消化（35℃左右）；新型厌氧反应器可以在 常温条件下（20~25℃）进行，以节省能量和运行费用。
废水生物处理的基本原理及类型
3.3 营养物质
u 活性污泥微生物为了进行各项生命活动，必须不断地从环境中摄 取各种营养物质。用活性污泥法处理废水必须考虑氮、磷等营养 物质，以保持废水中的营养平衡。
3．按水处理反应器的类型分类 u 完全混合式反应器、间歇式反应器、完全推流式反应器、固 定填充床式反应器、流化床式反应器等。
主要内容
废水生物处理的基本原理及类型
废水生物处理的基本原理 废水生物处理的类型
废水生物处理的主要影响因素
复习与思考物处理的基本原理及类型
u 活性污泥法处理废水应保持一定浓度的DO，一般在曝气池出口 处的混合液中的溶解氧浓度保持在2mg/L左右。
水处理生物学-第11章-污水生物处理系统中的主要微生物可编辑全文
15min
30min
10
（二）活性污泥法运行中微生物造成的问题
活性污泥絮体（絮粒）大小（平均直径）： 一般为 50~1000 m
大粒：> 500 m 中粒：50~500 m 细小：< 50 m
活性污泥絮体结构 微结构 ：絮体形成菌，直径 < 75 m 宏结构 ：丝状菌骨架
11
活性污泥絮体的宏结构——丝状菌适量
（1）现象 有大块污泥上浮，污泥腐败变黑、有恶臭。
（2）原因 有死角区产生厌氧
（3）对策 消除死角、改进刮泥设备等
26
*4、污泥上浮
（1）现象 污泥在二沉池中呈块状上浮
（2）原因 二沉池停留时间过长、硝酸盐浓度较高，产生了 反硝化。 （3）对策 增加回流污泥量或及时排泥，在曝气池末端增 加供氧
27
7
活性污泥中微生物的数量
对于正常城市污水的活性污泥混合液，一般： ❖ 细菌：占主体，可占混合液干重 90~95%；
一般为：107~ 109个/mL； ❖ 原生动物：可达5000~20000个/mL，
其中70~90%为纤毛类；固纤可达1000个以上/mL
❖ 轮虫：100~200个/mL； ❖ 线虫：平均100个左右/mL； ❖ 其它后生动物：100个以下/mL；
善污泥的絮凝同时也会增加絮体的强度
32
7、非丝状菌引起的污泥膨胀
又称菌胶团膨胀或黏性膨胀
胞外多聚物（ECP）分泌过多，呈糊状或果冻 状外观
发生的比较少，约占污泥膨胀的10%。 温度在20℃以上时易发生丝状菌膨胀，而在低
温（15℃以下）、高负荷情况下，可能发生菌 胶团膨胀
33
三、生物膜法及其主要微生物
（3）温度： 12℃下降，5℃停止； 30℃活性最大，超过30℃酶变性
内大环境微生物学讲义11废水生物处理的微生物学原理与方法
第十一章废水生物处理的微生物学原理与方法第一节废水生物处理的微生物学原理当前水体环境的污染非常明显，具体表现为水体无法进行正常的自净作用。
废水生物处理是20世纪初出现的治理废（污）水的技术，发展至今已成为世界各国处理城市污水和工业废水的主要手段。
1．物理法主要是采用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质。
具体有：①沉淀法（沉降作用），②过滤法（砂、微孔管等过滤介质不截留），③其它的如浮选法，萃取法等。
2．化学法采用化学反应原理去除污染的方法。
包括：①化学凝聚法：水中胶体物质通常呈负电荷，彼此排斥而形成稳定的悬浮液。
向水中投加电解质（凝聚剂）可使其呈中性，从而凝聚为大颗粒而沉降。
常用的凝聚剂有硫酸铝、三氯化铁、明矾等。
②其它的化学方法还有中和法、氧化还原法、离子交换法等。
3．生物法主要是利用微生物的作用，使废水中有机污染物降解转化为无机物质，使污水得以净化。
由于整个过程贯穿着微生物酶的作用，废水生物处理也称废水生化处理。
它是当前最重要的废水处理方法。
废水生物处理的方法很多，简单的可根据微生物与氧的关系分为好氧处理和厌氧处理。
根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态，分为活性污泥法和生物膜法。
其中活性污泥和生物膜是净化废水的工作主体。
事实上它是一个人工生态系统。
在实践中，三种方法并不是单独被使用，而是根据城市污水或工业废水的性状和处理目标，构成一个综合的处理系统。
生物处理作为其中的主体发挥作用。
二、废水的污染指标制定的指标应能反映废水中污染物的含量和可净化程度。
对于特定污染物废水，如含酚废水、含氰废水、含汞等有毒重金属废水等，这些具体污染物含量是重要的废水污染指标。
然而多数废水的组分都较复杂，因此常采用以下有机污染指标：BOD、COD、SS（悬浮固体）、MLSS（混合液悬浮固体）、MLVSS（混合液挥发性悬浮固体）、以及N、P含量和PH值等。
1．BOD（B lochemical Oxygen Demand）即生物化学需氧量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四、沉淀作用 废水中有机物质在活性污泥或生物膜的氧化分解作用 下无机化后，处理后水往往排至自然水体中，这就要求排 放前必须经过泥水分离。 活性污泥，特别是生物膜具有良好的沉降性能，使泥 水分离，澄清水排走，污泥沉降至池底，这是废水生化处 理必须经过的步骤，也是非常重要的步骤。
第二节 好氧生物处理
完全混合式活性污泥法
缺点：出水水质上往往不及推流式。
三、好氧生物膜法
生物膜主要由细菌的菌胶团和大量的真菌菌丝组成，其中还 有许多原生动物和较高等动物生长。它们粘附在生物滤池滤 料上或生物转盘盘片上，形成一层带粘性、薄膜状的微生物 混合群体。
主要类型： 生物滤池：普通生物滤池； 高负荷生物滤池；塔式生物滤
沉淀池
应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池 在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向 可分为平流式、竖流式和辐流式三种。
• 1．普通活性污泥法
• 好氧活性污泥法的处理工艺很多，最为普遍使用的活 性污泥法工艺如下图
空气 清水 初沉池 曝气池 二沉池
回流污泥
剩余污泥
废水先通过初沉池，除掉一些悬浮固体（一级 处理的目的），然后进入一个有曝气装置的构 筑物，活性污泥就在这种装置中将废水中的 BOD降解掉（二级处理的目的），并产生新的 活性污泥。当BOD降到一定程度时，混合液一 起流入二次沉淀池，进行固液分离，上清液排 放，沉淀下来的污泥一部分回流到曝气池中， 一部分作为剩余污泥而排放。
池 生物转盘 生物接触氧化法（淹没式生 物滤池）
生物转盘
生物膜法处理工艺
第三节 氧化塘
• 一、水体自净 • 是指水体在接纳了一定量的污染物后，通过物理、化学和 水生生物等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到受污 染前的水平和状态的现象。
1. 物理净化过程 废水或污染物排入水体后，可沉降性固体逐渐沉至水底形成 底泥。悬浮体、胶体和溶解性污染物则因混合稀释而逐渐 降低浓度。
• 一、曝气方式 1. 鼓风曝气法 2. 表面加速曝气法 3. 射流曝气
二、好氧活性污泥法
普通活性污泥法是依据水的自净作用原理发展而来的
废水 → 初沉池
→
曝气池
→
二沉池
→ 出水
剩余 污泥
回流污泥
初次沉淀池
曝气池
二次沉淀池
污泥消化池
化学营养物 预处理
生物处理
（二级处理）
（一级处理）
曝气池
沉淀池
后处理 净水外排
第十一章 废水生物处理基本原理 和主要微生物类群
1
第一节 废水生物处理基本原理
• 一、絮凝作用 废水进入生物反应池后，废水中的产荚膜细菌可分泌出粘液 性物质，并相互粘连形成菌胶团。菌胶团又粘连在一起， 絮凝成活性污泥或粘附在载体上形成生物膜。
二、吸附作用 微生物个体很小，并且细菌也具有胶体粒子所具有的许多特 性，如细菌表面一般带有负电荷，二废水中有机物颗粒常 带正电荷，所以它们之间有很大的吸引作用。
三、氧化作用 被活性污泥和生物膜吸附的大分子有机物质，在微生物胞 外酶的作用下，水解为可溶性的有机小分子物质，然后透 过细胞膜进入微生物细胞内。这些被吸收到细胞内的物质 ，作为微生物的营养物质，经过一系列生化反应途径，被 氧化为无机物CO2和H2O等，并释放出能量；同时，微 生物利用氧化过程中产生的一些中间产物和呼吸作用释放 的能量，合成细胞物质。
2. 化学净化过程 化学自净过程取决于废水和水体的具体状况，如在一定条件 下，水体中难溶性硫化物可氧化为易溶性的硫酸盐；可溶 性的二价铁、锰化合物可转化为几乎不溶解的三价铁、四 价锰的氢氧化物而沉淀下来。
3. 生物净化过程 悬浮和溶解于水体中的有机污染物，在DO参与下，经需氧 微生物作用氧化分解成简单的无机物，如CO2、H2O、 硝酸盐和磷酸盐等，使水体得到净化。
2、吸附再生活性污泥法
又称接触氧化稳定法或 生物吸附法。
此法主要适用于处理含悬浮物和 胶体物较多的废水。 进水 出水 接触氧化池 沉淀池
稳定池
回流污泥
剩余污泥
接触氧化稳定法
曝气池分为接触氧化池（吸附池）和稳定池（再生池）。废水先进入接触氧 化池，和活性污泥充分接触，有机物被活性污泥吸附后，混合液流入沉淀池 进行固液分离，回流污泥在稳定池内进行再生，曝气使吸附的有机物进一步 氧化分解，恢复污泥活性后，再引入接触氧化池。
二. 污水生物体系
• 根据在污染水体中生物种类的存在与否，划分污 水生物体系，确定不同污染程度水体中的指示生 物。反之，根据水体中的指示生物的存在亦可确 定水体污染程度，又称柯克维茨(Kolkwitz)和麦 尔松(Marsson)体系法
污水生物系统（2）
• 污水生物系统中各带特点 • 多污带：有机污染严重，溶解氧含量低，细菌极多，无好氧 生物，无鱼类生存； • 中污带：包括α－中污带（有机污染较为严重，溶解氧略有 回升，多为耐污性生物种类，）和β－中污带（中等程度的 有机污染区域，溶解氧较高，有多种藻类和原生动物，有鱼 类出现）； • 寡污带：溶解氧恢复正常或达饱和，水质透明，细菌数量少 ，藻类种类和数量多。 • 污水生物系统的应用 • 主要应用对象是被生活污水污染的水域，对重金属和其他工 业废水引起的污染水域的应用问题尚需进一步研究。 • 应用该法来监测和评价环境比较全面，但工作很繁重，耗费 时间，而且需要具有熟练的分类知识，同时调查结果也不易 表示。
3、完全混合式曝气法
原污水、回流污泥进入曝气池后立即与池内原有的混合液充分混合。池内水 质匀，各部分工作情况基本一样。
特点： • 耐冲击负荷性强，可处 理浓度较高的废水，只要 适当延长曝气时间即可。 适于处理工业废水。 • 可把曝气池的工况控制 在最佳的位置上。
进水
出水
曝气池
沉淀池
回流污泥
剩余污泥
二. 污水生物系统（1）
• 污水生物系统法的原理 • 受污染的河流由于自身的自净过程从而导致自 上游往下游形成一系列在污染程度上逐渐减轻 的连续带。随污染物浓度的降低，生物种类也 发生变化，每一带都生存有大体上能够表示这 一带特性的动物和植物，由此可以将河流依次 划分为四个污染带，即多污带、 α－中污带、 β－中污带、寡污带，从而可以根据一条河流 中一定区域内所发现的动物区系和植物区系来 鉴别该区域的有机污染程度。
污泥回流
污泥及余渣消化罐
曝气池
利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定 污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活 性污泥充分接触的混合条件。
曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。 池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆 形等。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。