第三章 污水生物处理的基本原理
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。
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、引言污水处理是指将废水中的有害物质通过一系列的物理、化学和生物过程去除，使其达到排放标准或可再利用的水质要求。
其中，生物处理是一种主要的污水处理方法，通过利用微生物的作用，将有机物质转化为无机物质，从而实现废水的净化。
本文将详细介绍污水生物处理的原理及其相关过程。
二、污水生物处理原理1. 基本原理污水生物处理的基本原理是利用微生物对有机物质进行降解和转化。
在生物处理过程中，废水中的有机物质被细菌、真菌和其他微生物降解为二氧化碳和水。
这些微生物通过吸附、降解、吸收和吸附等过程，将有机物质转化为无机物质，从而达到净化水质的目的。
2. 生物处理过程污水生物处理主要包括生物接触氧化法、活性污泥法、固定化生物膜法等多种方法。
下面将分别介绍这些常见的生物处理过程：(1) 生物接触氧化法生物接触氧化法是一种常见的生物处理方法，其原理是将废水与微生物接触，通过微生物的降解作用，将有机物质转化为无机物质。
该方法主要包括生物接触氧化池和沉淀池两个部分。
废水首先进入生物接触氧化池，与微生物接触，微生物通过吸附和降解将有机物质转化为无机物质。
然后，水流进入沉淀池，沉淀池中的污泥通过沉淀和去除，使水质得到进一步的净化。
(2) 活性污泥法活性污泥法是一种利用活性污泥对废水进行处理的方法。
该方法主要包括曝气池、沉淀池和回流池等部分。
废水首先进入曝气池，曝气池中的微生物通过吸附、降解和氧化作用将有机物质转化为无机物质。
然后，水流进入沉淀池，沉淀池中的污泥通过沉淀和去除，使水质得到进一步的净化。
最后，一部分清水通过回流池回流至曝气池，以维持微生物的正常生长和活动。
(3) 固定化生物膜法固定化生物膜法是一种利用生物膜对废水进行处理的方法。
该方法主要通过在固定载体上生长微生物，形成生物膜，将废水中的有机物质转化为无机物质。
固定载体可以是填料、滤材、纤维等，通过提供生物膜生长的支撑和附着环境，促进微生物的降解作用。
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有效的处理污水的方法，通过利用微生物的作用，将有机物质和污染物转化为无害物质。
该方法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理和农村污水处理等领域。
下面将详细介绍污水生物处理的原理。
1. 污水生物处理的基本原理污水生物处理的基本原理是利用微生物对有机物质和污染物的降解作用。
污水中含有大量的有机物质，如蛋白质、脂肪、糖类等，这些有机物质是微生物生长的营养源。
在生物处理过程中，污水首先经过预处理，去除大颗粒物和沉淀物，然后进入生物反应器。
在生物反应器中，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和生物质。
最后，经过沉淀、过滤等处理，得到处理后的清水。
2. 污水生物处理的工艺流程污水生物处理通常包括一系列的处理单元，如进水预处理、生物反应器、沉淀池、过滤器等。
下面将介绍常见的污水生物处理工艺流程。
（1）进水预处理：进水预处理主要是去除污水中的大颗粒物和沉淀物，以减少对后续处理单元的负荷。
常见的进水预处理方法包括格栅过滤、沉砂池和沉淀池等。
（2）生物反应器：生物反应器是污水生物处理的核心部分，其中微生物通过吸附、降解和转化等作用，将有机物质转化为无机物质和生物质。
常见的生物反应器包括活性污泥法、固定床法和浮床法等。
- 活性污泥法：活性污泥法是一种常用的污水生物处理方法，通过悬浮在水中的活性污泥对污水进行处理。
活性污泥中的微生物能够吸附和降解有机物质，同时释放出氧气，促进污水中有机物质的降解。
- 固定床法：固定床法是一种将微生物固定在固定床上进行处理的方法。
固定床可以是填料、滤料或生物膜等，微生物通过固定床表面的生物膜对污水进行处理。
- 浮床法：浮床法是一种利用浮床将微生物固定在水面上进行处理的方法。
浮床上的微生物通过吸附和降解作用，将污水中的有机物质转化为无机物质和生物质。
（3）沉淀池：经过生物反应器处理后的污水进入沉淀池，通过重力沉降将悬浮物和生物质分离出来。
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。
该处理方法主要包括生物降解、氧化还原、沉淀、过滤等多个步骤，下面将详细介绍污水生物处理的原理。
1. 污水生物处理的基本原理污水生物处理的基本原理是通过微生物的作用将有机物质降解为无机物质，从而达到净化水体的目的。
在处理过程中，污水中的有机物质首先被微生物吸附，然后通过酶的作用被降解为小分子有机物。
接着，微生物将这些小分子有机物进一步降解为无机物质，如二氧化碳和水。
最终，经过处理后的水体符合排放标准，可以安全地进入环境中。
2. 污水生物处理的主要步骤污水生物处理一般包括以下主要步骤：2.1 水解反应在污水处理过程中，有机物质首先经过水解反应，被分解为可溶性有机物和微生物可利用的有机物。
这些有机物质会提供能量和营养物质给微生物，促进微生物的生长和繁殖。
2.2 好氧生物降解在好氧条件下，微生物利用氧气将有机物质氧化为二氧化碳和水。
这个过程需要充足的氧气供应，因此通常会通过曝气设备来提供氧气，以促进微生物的降解活动。
2.3 厌氧生物降解在厌氧条件下，一些微生物可以在缺氧的环境中降解有机物质。
这个过程产生的产物主要是甲烷和二氧化碳。
厌氧生物降解通常用于处理含有高浓度有机物质的污水。
2.4 沉淀和过滤在污水处理的最后阶段，经过生物降解后的水体中可能还存在一些微生物和悬浮物。
为了去除这些物质，常常采用沉淀和过滤的方法。
通过沉淀，微生物和悬浮物会沉积在底部，然后通过过滤，将水体中的固体物质去除，从而得到清澈的水。
3. 污水生物处理的优势污水生物处理方法具有以下优势：3.1 低成本与其他污水处理方法相比，生物处理方法的运行成本较低。
主要原因是生物处理过程中主要依赖微生物的作用，无需使用昂贵的化学试剂。
3.2 环保生物处理过程中，通过微生物的作用将有机物质降解为无机物质，减少了对环境的污染。
同时，生物处理过程中产生的废物可以作为肥料或能源进行利用，减少了废弃物的排放。
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。
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
原理：微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。
发酵：微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物。
呼吸：微生物在降解底物的过程中，将释放的电子交给辅酶Ⅱ、FAD或FMN等电子载体再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放能量的过程。
1、好氧呼吸：有机物最终被分解为CO2，氨和水等无机物，并释放出能量。
2、缺氧呼吸。
好氧生物处理：污水中有分子氧存在的情况下，利用好氧微生物（包括兼性微生物、主要是好氧微生物）降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。
主要有活性污泥法和生物膜法两种。
通过代谢活动约有1/3被分解、稳定，并提供生理所需能量，2/3被转化合成新的细胞物质即污水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称为剩余活性污泥或生物膜，又称为生物污泥。
优点：反应速率较快，所需反应时间较短，处理构筑物容积较小且处理过程中散发的臭气较少。
厌氧生物处理：在没有分子氧和化合态氧的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
有机物转化分为三个部分：1、甲烷，2、二氧化碳、水、氨、硫化氢等无机物，3、合成新的细胞质。
厌氧段污泥增长率较少。
优点：运行费用低，剩余污泥量少，可回收能量（甲烷）。
缺点：反应速率较慢，时间长，处理构筑物容积大。
有机污泥和高浓度有机废水（一般BOD5大于2000mg/l）均可采用厌氧生物处理法。
生物脱氮1、氨化反应：微生物分解有机氮化合物产生氨的过程。
（好氧、厌氧条件均可）2、硝化反应：在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
3、反硝化反应：在缺氧条件下，硝酸根离子和亚硝酸根离子在反硝化作用下被还原为氮气的过程。
生物除磷利用聚磷微生物有厌氧释磷，好氧（缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大大降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。
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、维护人类健康的重要环节。
其中，污水生物处理是一种常见且高效的处理方法。
本文将详细介绍污水生物处理的原理、工艺流程和关键参数。
二、污水生物处理原理污水生物处理是利用微生物对污水中有机物进行降解和转化的过程。
微生物通过吸附、吸附-降解和吸附-吸附-降解等方式，将有机物转化为无机物或者微生物自身的生物质。
污水生物处理的主要原理包括生物降解、生物吸附和生物转化。
1. 生物降解生物降解是指微生物通过酶的作用将有机物分解为较小的有机份子，如蛋白质被分解为氨基酸，糖类被分解为单糖等。
这些有机份子可以进一步被微生物利用，或者通过其他生物过程转化为无机物。
2. 生物吸附生物吸附是指微生物通过细胞表面的吸附剂，如胞外聚合物和胞内酶，吸附住污水中的有机物质。
这些有机物质随后可以通过微生物的代谢过程进行降解。
3. 生物转化生物转化是指微生物将污水中的有机物质转化为无机物质或者微生物自身的生物质。
例如，微生物可以将有机物质氧化为二氧化碳和水，或者通过厌氧过程将有机物质转化为甲烷等。
三、污水生物处理工艺流程污水生物处理通常包括初级处理、生物处理和二次处理等过程。
下面将介绍常见的生物处理工艺流程。
1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的生物处理工艺，其主要包括曝气池、沉淀池和回流系统。
在曝气池中，通过机械或者气体搅拌将污水与活性污泥充分接触，微生物通过降解有机物质。
随后，污水进入沉淀池，活性污泥通过重力沉降被分离出来。
最后，一部份活性污泥经过回流系统返回曝气池，以维持污水中的微生物数量。
2. 厌氧消化法厌氧消化法是一种将有机物质转化为甲烷的生物处理工艺。
在厌氧消化池中，微生物在缺氧条件下将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
这种工艺可以有效地处理高浓度有机废水，同时产生可用于能源利用的甲烷气体。
3. 植物湿地法植物湿地法是一种利用湿地植物和微生物对污水进行处理的生物处理工艺。
植物的根系提供了大量的表面积，有利于微生物的附着和降解有机物质。
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。
污水生物处理的原理
污水生物处理的原理
污水生物处理是一种通过利用微生物去除污水中的有机物质的技术。
该技术的原理是利用微生物的代谢能力将有机物质转化为无机物质，从而实现污水的净化。
在污水生物处理过程中，主要涉及两种微生物：好氧微生物和厌氧微生物。
好氧微生物是需要氧气的微生物，它们能将有机物质分解为二氧化碳和水，并产生能量为自身生长和维持代谢所用。
厌氧微生物是在无氧或有限氧条件下生长的微生物，它们通常被用来降解难降解的有机物质。
污水生物处理的过程通常分为三个阶段：预处理、生物降解和二次沉淀。
在预处理阶段，污水中的固体物质会被去除，并进行一些调节工作，如调节pH值和温度等。
在生物降解阶段，好氧微生物和厌氧微生物被投加到处理池中，它们会利用有机物质进行生长和代谢。
这个过程被称为活性污泥法，好氧微生物和厌氧微生物通过吸附、氧化和还原等过程将有机物质降解为无机物质。
生物降解过程中，好氧微生物主要针对可溶性有机物质进行降解，而厌氧微生物主要针对难降解的有机物质进行降解。
好氧微生物和厌氧微生物之间形成一种互补的关系，在处理污水中能够实现更全面的有机物质降解。
在二次沉淀阶段，经过生物降解的污水会进一步进行固液分离，此时，污水中的悬浮物质会被沉淀下来，从而使水体中的悬浮物浓度降低。
最后，经过污水生物处理后的水体将会进一步进行消毒处理，以杀灭可能残留的细菌和病毒等微生物，使水体达到排放标准。
需要注意的是，污水生物处理的效果受到污水水质、温度、氧气供应等因素的影响。
因此，在实际应用中，需要进行常规监测和调整，以保证处理效果的稳定和可靠性。
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的污水处理方法，通过利用微生物的作用来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等污染物。
本文将从五个方面详细介绍污水生物处理的原理。
一、生物降解机理1.1 微生物的作用：污水中的有机物主要由微生物分解降解，微生物通过吸附、降解、转化等方式将有机物转化为无机物。
1.2 降解过程：微生物首先通过吸附将有机物吸附在细胞表面，然后通过酶的作用将有机物分解为较小的有机分子，最终转化为无机物。
1.3 降解产物：有机物的降解产物主要是二氧化碳和水，这些无害的无机物可以被环境快速分解和吸收。
二、生物脱氮机理2.1 反硝化作用：在污水生物处理过程中，一部分微生物可以利用硝酸盐作为氧化剂，将有机物中的氮氧化为氮气释放到大气中。
2.2 厌氧反硝化：厌氧条件下，一些厌氧微生物可以利用有机物作为电子供体，将硝酸盐还原为氮气。
2.3 亚硝酸盐氧化：在好氧条件下，一些特定的微生物可以将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，从而实现氮的去除。
三、生物除磷机理3.1 磷的吸附：在污水处理过程中，一部分微生物可以通过吸附的方式将磷离子吸附在细胞表面。
3.2 磷的释放：当污水中的有机物浓度较低时，一些微生物会释放细胞内积累的磷，从而实现磷的去除。
3.3 磷的沉淀：通过添加化学物质，可以将污水中的磷与其结合形成不溶性的磷盐，沉淀下来，实现磷的去除。
四、生物处理系统4.1 活性污泥法：活性污泥法是一种常见的污水生物处理方法，通过将污水与活性污泥接触，利用微生物的作用将污水中的有机物降解。
4.2 人工湿地法：人工湿地法利用湿地植物和微生物的共同作用，将污水中的有机物和污染物去除，并实现水体的净化。
4.3 厌氧消化法：厌氧消化法通过在无氧条件下，利用厌氧微生物将有机物降解为沼气和沉淀物，实现有机物的去除和能源的回收。
五、生物处理优势5.1 低成本：相比于传统的化学处理方法，污水生物处理具有较低的运营成本，节约了能源和化学药剂的使用。
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将污水中的有机物质通过微生物的代谢作用转化为无机物质的过程。
它是一种环保的处理方法，可以有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，使得污水达到排放标准，对于保护环境和人类健康具有重要意义。
1. 污水生物处理的原理污水生物处理的原理主要包括生物降解、生物吸附和生物转化三个过程。
1.1 生物降解生物降解是指通过微生物的作用，将有机物质分解为较小的无机物质。
在污水处理过程中，污水中的有机物质被微生物分解为水、二氧化碳等无机物质。
微生物通过分泌酶类来降解有机物质，将有机物质分解为更小的份子，最终转化为无机物质。
这个过程中，微生物起到了关键的作用。
1.2 生物吸附生物吸附是指微生物在生长过程中，通过吸附作用将污水中的有机物质吸附到自身表面。
微生物表面有许多弱小的孔隙和微生物胞体，可以吸附污水中的有机物质。
这样一来，有机物质就被吸附在微生物体表面，然后通过微生物的代谢作用进行降解。
1.3 生物转化生物转化是指微生物在代谢过程中，将有机物质转化为无机物质。
微生物在分解有机物质的过程中，通过代谢作用将有机物质氧化为无机物质。
例如，微生物可以将有机物质氧化为水和二氧化碳，或者将氨氮氧化为硝酸盐等。
这个过程中，微生物的代谢活动起到了至关重要的作用。
2. 污水生物处理的工艺流程污水生物处理通常采用活性污泥法、固定膜法、生物膜法等不同的工艺流程。
2.1 活性污泥法活性污泥法是一种常见的污水生物处理工艺，它主要包括曝气池、沉淀池和回流池等单元。
在曝气池中，通过加入氧气和搅拌设备，使得微生物得到充分的氧气供应，并且将有机物质降解为无机物质。
然后，污水进入沉淀池，在沉淀池中，微生物和污水中的固体颗粒沉淀下来，形成污泥。
最后，一部份污泥回流到曝气池中，继续参预有机物质的降解，另一部份污泥作为污泥浓缩物排出系统。
2.2 固定膜法固定膜法是一种利用膜过滤技术进行污水生物处理的方法。
在固定膜法中，通过在曝气池中放置膜过滤器，将微生物固定在膜上进行降解有机物质的过程。
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、引言污水处理是一种重要的环境保护措施，旨在将污水中的有害物质去除或转化为无害物质，以保护水资源和维护生态平衡。
污水生物处理是一种常见且有效的处理方法，通过利用微生物的生物降解能力来降低有机物和氮、磷等污染物的浓度。
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. 基本原理污水生物处理利用微生物的生物降解能力，将有机物、氮、磷等污染物转化为微生物生长所需的生物质和无害物质。
微生物通过降解有机物来获取能量和碳源，同时利用氮、磷等元素进行生长。
在污水生物处理过程中，微生物的降解作用是关键环节。
2. 生物反应器污水生物处理通常采用生物反应器来容纳和培养微生物。
常见的生物反应器包括活性污泥法、固定床反应器、浸没式生物滤池等。
这些反应器都提供了适宜的环境条件，如适宜的温度、pH值、氧气供应等，以促进微生物的生长和降解作用。
3. 污水处理过程污水生物处理过程通常包括初级处理、生物处理和二次处理等步骤。
初级处理通过物理和化学方法去除污水中的悬浮物、沉淀物和油脂等，以减少对后续生物处理的干扰。
生物处理阶段是污水生物处理的核心，通过生物反应器中的微生物降解有机物和转化氮、磷等污染物。
二次处理是对生物处理后的污水进行进一步的净化，以达到排放标准。
4. 微生物降解机制污水生物处理的微生物降解机制主要包括厌氧降解和好氧降解两种方式。
厌氧降解是在缺氧条件下进行的，微生物通过发酵和产酸作用将有机物转化为甲烷、二氧化碳等产物。
好氧降解是在氧气充足的条件下进行的，微生物通过氧化作用将有机物降解为水和二氧化碳。
三、污水生物处理技术1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见的污水生物处理技术，通过在生物反应器中培养活性污泥，利用污泥中的微生物进行有机物和氮、磷等污染物的降解。
该技术具有处理效果好、运行稳定等优点，适用于中小型污水处理厂。
2. 固定床反应器固定床反应器是一种将生物膜固定在填料上的污水生物处理技术。
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通过利用微生物的生物活性来分解和去除污水中有机物和氮、磷等污染物的技术。
它是一种环保、高效的处理方法，被广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理系统中。
本文将详细介绍污水生物处理的原理及其五个主要部分。
一、污水生物处理的基本原理1.1 微生物代谢作用：污水处理过程中，微生物通过吸附、吸附和分解等代谢作用，将污水中的有机物转化为无机物。
1.2 氧化还原作用：微生物在氧化还原作用下，将有机物氧化为二氧化碳和水，同时还能将硫化物、亚硝酸盐等还原为无害物质。
1.3 同化作用：微生物通过同化作用，将有机物质转化为微生物细胞质，从而实现有机物质的去除。
二、生物处理系统的组成2.1 曝气池：曝气池是污水处理系统中的关键部分，通过向污水中注入氧气，提供微生物生长所需的氧气和搅拌条件。
2.2 沉淀池：沉淀池用于沉淀和分离污水中的悬浮物和生物体，使其沉淀至污泥层，从而实现初步的固液分离。
2.3 污泥处理系统：污泥处理系统包括污泥浓缩、脱水和处理等过程，将沉淀池中的污泥进行处理，以减少体积并实现资源化利用。
三、污水生物处理的工艺流程3.1 初级处理：通过格栅、砂池等设备，去除污水中的大颗粒悬浮物和沉积物，减少对后续处理设备的负荷。
3.2 生物处理：将经过初级处理的污水进入曝气池，通过曝气和搅拌，提供充足的氧气和混合条件，使微生物进行有机物的降解和去除。
3.3 沉淀处理：经过生物处理后的污水进入沉淀池，通过重力沉淀，使悬浮物和生物体沉淀到污泥层，实现固液分离。
3.4 污泥处理：沉淀池中的污泥经过浓缩、脱水等处理，减少体积，同时可以进行污泥的消化、干化等处理。
四、常见的生物处理方法4.1 活性污泥法：通过向曝气池中注入氧气，利用活性污泥中的微生物对污水进行降解和去除。
4.2 人工湿地法：利用湿地植物和微生物的共同作用，对污水中的有机物和氮、磷等进行去除和转化。
4.3 厌氧消化法：利用厌氧微生物对污泥进行消化，产生甲烷等可再生能源。
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通过利用微生物的活动来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等污染物的方法。
其原理基于微生物的生理活动和生态过程。
1. 污水生物处理的基本原理污水生物处理的基本原理是利用微生物对有机物和氮、磷等污染物的降解和转化作用来净化污水。
微生物通过吸附、降解、转化等过程将污染物转化为较为稳定和无害的物质。
2. 污水生物处理的工艺流程常见的污水生物处理工艺包括活性污泥法、固定化生物膜法、人工湿地法等。
2.1 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。
其主要包括接触氧化池、曝气池和沉淀池等单元。
在接触氧化池中，污水与活性污泥接触，微生物通过吸附和降解将有机物降解为较小的份子。
然后，污水进入曝气池，在曝气池内通过曝气装置供氧，提供氧气以维持微生物的生长和代谢活动。
最后，污水进入沉淀池，在沉淀池中，微生物和污泥通过重力沉淀分离，清水从上部流出，底部的污泥则回流至接触氧化池。
2.2 固定化生物膜法固定化生物膜法是一种将微生物固定在载体上，形成生物膜来进行污水处理的方法。
常见的载体有填料、纤维球等。
污水通过载体时，微生物在载体表面形成生物膜，通过附着和降解作用来净化污水。
2.3 人工湿地法人工湿地法是一种利用湿地植物和微生物共同作用来处理污水的方法。
污水通过人工湿地时，湿地植物的根系提供了一个生物膜的生长环境，微生物通过吸附和降解作用来净化污水。
3. 污水生物处理的微生物作用微生物在污水生物处理中起到至关重要的作用。
常见的微生物有好氧菌、厌氧菌等。
好氧菌主要通过氧化作用将有机物降解为二氧化碳和水，同时也能去除氨氮等污染物。
厌氧菌则能在无氧条件下将有机物降解为甲烷等气体。
4. 污水生物处理的优缺点污水生物处理具有以下优点：- 处理效果好：能有效降解和去除污水中的有机物和污染物。
- 投资和运行成本低：相对于其他处理方法，污水生物处理的投资和运行成本较低。
- 对环境友好：通过生物降解和转化，能够减少对环境的污染。
污水生物处理原理
污水生物处理原理一、引言污水生物处理是一种常见的污水处理方法，通过利用微生物的作用，将有机物质降解为无机物质，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。
二、污水生物处理原理1. 厌氧处理厌氧处理是污水生物处理的第一步，主要是通过厌氧微生物的作用将有机物质降解为有机酸、氨氮等物质。
厌氧处理过程中，需要提供适宜的温度、pH值、营养物质等条件，以促进微生物的生长和代谢活动。
同时，厌氧处理还可以产生一定量的沼气，可用作能源利用。
2. 好氧处理好氧处理是污水生物处理的第二步，主要是通过好氧微生物的作用将厌氧处理产生的有机物质进一步降解为无机物质，如二氧化碳和水。
好氧处理过程中，需要提供充足的氧气供给，以满足微生物的需求。
同时，好氧处理还可以进一步去除污水中的氨氮、磷等营养物质，从而达到更好的净化效果。
3. 污泥处理污泥处理是污水生物处理的第三步，主要是对处理过程中产生的污泥进行处理和利用。
常见的污泥处理方法包括浓缩、脱水、消化等。
浓缩和脱水可以将污泥中的水分含量降低，从而减少后续处理的成本。
消化可以进一步降解污泥中的有机物质，同时产生沼气和肥料等有价值的产物。
4. 监测和控制污水生物处理过程中，需要进行监测和控制，以确保处理效果的稳定和可靠。
常见的监测参数包括COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、氨氮、总磷等。
通过监测这些参数的变化，可以及时调整处理过程中的操作条件，以保证处理效果的达标。
三、污水生物处理的优势1. 成本低廉：相比其他污水处理方法，污水生物处理的设备和运行成本较低，适合中小型污水处理厂使用。
2. 处理效果好：污水生物处理可以有效去除污水中的有机物质、氨氮、磷等污染物，使水质得到有效净化。
3. 能源回收：污水生物处理过程中产生的沼气可以用作能源利用，降低能源消耗。
4. 对环境友好：污水生物处理过程中无需添加化学药剂，对环境无污染。
四、结论污水生物处理是一种经济、高效、环保的污水处理方法。
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，生物处理技术被广泛应用，其中污水生物处理是一种常见且有效的方法。
本文将详细介绍污水生物处理的原理及其相关技术。
二、污水生物处理原理污水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。
其基本原理是通过将污水与适宜的微生物接触，使微生物利用有机物质作为能源和碳源进行生长和代谢，最终将有机物质降解为二氧化碳和水等无害物质。
1. 好氧生物处理好氧生物处理是指在氧气充足的条件下进行的生物降解过程。
在好氧生物处理中，微生物通过氧化反应将有机物质转化为能量和碳源，同时产生二氧化碳和水。
好氧生物处理通常包括活性污泥法、生物膜法等。
- 活性污泥法：活性污泥法是一种常见的好氧生物处理方法。
该方法通过将污水与活性污泥混合，使微生物附着在污泥颗粒上，并在氧气的供应下进行有机物质的降解。
降解后的污水经过沉淀和过滤等步骤，最终得到处理后的清水。
- 生物膜法：生物膜法是利用生物膜将有机物质降解为无害物质的方法。
在生物膜法中，微生物附着在固体支撑物或者多孔材料上形成生物膜，通过氧化反应将有机物质转化为无机物质。
生物膜法具有较高的降解效率和较小的体积占用，适合于处理高浓度有机废水。
2. 厌氧生物处理厌氧生物处理是指在缺氧或者无氧条件下进行的生物降解过程。
在厌氧生物处理中，微生物利用无氧条件下的有机物质进行代谢，产生甲烷等有机酸温和体。
厌氧生物处理通常包括厌氧消化、厌氧滤池等。
- 厌氧消化：厌氧消化是一种将有机废物转化为甲烷和二氧化碳的方法。
在厌氧消化过程中，微生物分解有机物质产生甲烷气体，同时降低废水中的有机物质浓度。
厌氧消化适合于处理高浓度有机废水和污泥。
- 厌氧滤池：厌氧滤池是一种将有机物质降解为无害物质的方法。
在厌氧滤池中，微生物附着在滤料上形成生物膜，通过厌氧代谢将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
厌氧滤池具有较高的降解效率和较小的能耗，适合于处理中低浓度有机废水。
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三. 微生物生长动力学
1
µ
4 3.5 3 2.5 1/μ 2 1.5 1 0.5 0 0
=
µm ax
KS
1 1 ( )+ S µm ax
y = 10.14x + 0.997 R 2 = 0.9997
0.1
1/S
0.2
0.3
三. 微生物生长动力学
3. 底物的利用速率
单一底物纯菌种试验的劳伦斯－ 单一底物纯菌种试验的劳伦斯－麦卡蒂方程 底物利用速率
三. 微生物生长动力学
1. 反应速率
S →Y + ZP X
dX dS =Y dt dt
dX Y= dS
（3-4） ）
产率系数
三. 微生物生长动力学
2. 微生物的增长速度Fra bibliotek. 微生物生长动力学
2. 微生物的增长速度
当外部电子受体、适宜的物理化学环境条件都具备的时 当外部电子受体、 微生物的增长速率与现有微生物浓度X成正比即 成正比即： 候，微生物的增长速率与现有微生物浓度 成正比即：
四. 脱氮与除磷
b. 生物除磷的原理
聚磷菌的磷过剩摄取：在好氧的条件下， 聚磷菌的磷过剩摄取：在好氧的条件下，有机物的 氧化分解， 生成能量的ADP与磷酸反应生成 与磷酸反应生成ATP 氧化分解 ， 生成能量的 与磷酸反应生成 三磷酸腺苷） 聚磷菌从体外大量吸收磷酸， （三磷酸腺苷），聚磷菌从体外大量吸收磷酸，除 了合成ATP外，还生成聚磷酸盐。 了合成 外 还生成聚磷酸盐。 ADP+H3PO4→ATP+H2O 聚磷菌的放磷：在厌氧条件（ 聚磷菌的放磷：在厌氧条件（DO≈0，NOX- ≈0)下， ， 下 聚磷菌体中的ATP发生水解，生成 发生水解， 和磷酸。 聚磷菌体中的 发生水解 生成ADP和磷酸。 和磷酸 ATP+H2O→ADP+H3PO4
2.
一. 微生物生长规律
2. 分批培养法试验
① ② ③ ④ 延迟期（适应期） 延迟期（适应期） 对数增加期 稳定期（ 结束增长期） 稳定期 （ 结束增长期 ） 衰亡期（ 内源呼吸期） 衰亡期 （ 内源呼吸期 ）
一. 微生物生长规律
3. 污水生物处理系统中的生物递变规律
第二节 污水生物处理的基本原理
第三章 污水生物处理的基本原理
第一节 基本概念 第二节 污水生物处理的基本原理
第二节 污水生物处理的基本原理
一. 微生物生长规律 微生物的生长环境（影响因素） 二. 微生物的生长环境（影响因素） 三. 微生物生长动力学
一. 微生物生长规律
一. 微生物生长规律
1. 群体生长 在适宜的条件下， 在适宜的条件下，微生物在单位时间内数目或细胞 总质量的增加。 总质量的增加。 分批培养法试验 将少量纯中微生物细胞接种在一定体积的培养液中， 一定体积的培养液中 将少量纯中微生物细胞接种在一定体积的培养液中， 随时间的变化，观察其生长情况的方法。 生长情况的方法 随时间的变化，观察其生长情况的方法。 特点是底物浓度随时间增加而减少。 特点是底物浓度随时间增加而减少。
产酸阶段
产甲烷阶段
第一节 概述
一. 二. 三. 四.
发酵与呼吸 好氧生物处理 厌氧生物处理 脱氮与除磷
四. 脱氮与除磷
1. 生物脱氮技术原理 氨化与硝化 氨化反应：它是硝化反应的预处理，有机氮分解为氨 氨化反应： 它是硝化反应的预处理， 态氮 硝化反应： 硝化反应：NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+-Q 硝化菌：亚硝酸菌和硝酸菌， 硝化菌：亚硝酸菌和硝酸菌，自养型 硝化反应正常进行应保持的环境条件 好氧条件， ＞ ①好氧条件，DO＞1mg/L 混合液中有机物含量不应过高， ②混合液中有机物含量不应过高，BOD5/TKN<3 高碱度： 氨态氮完全氧化 需碱度(CaCO3) 7.1g 氨态氮完全氧化， ③高碱度：1g氨态氮完全氧化，需碱度 硝化反应的控制指标： 硝化反应的控制指标 ： DO、温度 、 pH值、 生物固体 、 温度、 值 平均停留时间和重金属及有毒物质
一. 微生物生长规律 微生物的生长环境（影响因素） 二. 微生物的生长环境（影响因素） 三. 微生物生长动力学
微生物的生长环境（影响因素） 二. 微生物的生长环境（影响因素）
1. 2. 3. 4. 5.
营养物质 温度 pH 溶解氧 有毒物质
第二节 污水生物处理的基本原理
一. 微生物生长规律 微生物的生长环境（影响因素） 二. 微生物的生长环境（影响因素） 三. 微生物生长动力学
内源代谢产物＋ 内源代谢产物＋能量 合成 2/3 有机物＋ 有机物＋氧 ＋微生物 1/3 分解 CO2、H2O、NH3、SO42-、PO43-＋能量 、
热
内源代谢 细胞质 （C5H7NO2） 氧＋微生物
CO2、H2O、NH3 、
内源代谢残留物
第一节 概述
一. 二. 三. 四.
发酵与呼吸 好氧生物处理 厌氧生物处理 脱氮与除磷
一. 发酵与呼吸
2. 呼吸
呼吸是指微生物在降解底物的过程中， 呼吸是指微生物在降解底物的过程中， 释放的电子通过传电 子体传递给外源电子受体， 子体传递给外源电子受体， 从而生成水或其他还原性产物并 释放能量的过程。 释放能量的过程。 以分子态氧为电子受体的为好氧呼吸。 以分子态氧为电子受体的为好氧呼吸。 以氧化型化合物（ 以氧化型化合物（NO3-、 SO42-、CO32- 、S2O32- ）作为最终 电子受体为厌氧呼吸。 电子受体为厌氧呼吸。
dS = rX dt
（3-8） ）
dS r= Xdt
r—比底物利用速率，比例常数， r—比底物利用速率，比例常数，即 比底物利用速率 底物转化率（产率系数） 底物转化率（产率系数）:
∆ X =Y ∆ S
即：
dX =Y dS
（3-9） ）
三. 微生物生长动力学
3-9式左边分子分母同除以 式左边分子分母同除以Xdt可以得到 式左边分子分母同除以 可以得到
dX =µ X dt
（3-5） ）
比增长速率: 比增长速率
dX µ= Xdt
（3-6） ）
莫诺特方程: 莫诺特方程
µ = µm ax
S KS + S
（3-7） ）
KS—饱和常数、半速度常数 饱和常数、 饱和常数
三. 微生物生长动力学
莫诺特方程式中的参数的求解（兰维福－布克图解法） 莫诺特方程式中的参数的求解（兰维福－布克图解法） 思考题： 思考题：设完全混合反应器内进行的连续流微生物生长实 反应温度为20℃ 试验结果如下表， 验，反应温度为 ℃，试验结果如下表，试求莫诺特方程 中的参数µ 中的参数 max和Ks。 µ(h-1) S(mg/L) µmax=1.0 0.66 20 Ks=10 0.50 10 0.40 6.6 0.33 5.0 0.28 4.0
四. 脱氮与除磷
2. 生物除磷技术
a. 定义 所谓生物除磷技术， 所谓生物除磷技术，是利用聚磷菌一类的微生 能够过量地在数量上超过其生理需要的， 物，能够过量地在数量上超过其生理需要的， 从外部环境摄取磷， 从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态贮藏 在菌体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从 在菌体内，形成高磷污泥，排出系统， 废水中除磷的效果。 废水中除磷的效果。
三. 厌氧生物处理
厌氧生物处理是在没有分子氧及化合氧存在的条件 下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物 处理方法。 处理方法。
细胞质 （C5H7NO2） 细胞质 （C5H7NO2）
合成 有机物＋ 有机物＋ 微生物 分解
合成 有机酸、 有机酸、醇、CO2＋能量 分解
CO2、CH4、 ＋能量 CO32-、H2S
一. 发酵与呼吸
糖酵解(EMP) 糖酵解
葡 糖+ 2H3PO4 + 2A P →2乳 ＋ TP＋ 2O 萄 D 酸 2A 2H
丁酸发酵
2.5葡 糖+8H3PO4 +8A P →2丁 ＋ 酸 5H2 +5CO2 +8A P 萄 D 酸 乙 ＋ T
丙酸发酵 1.5葡 糖→2丙 +乙 +CO2 +6A P 萄 酸 酸 T 乙醇发酵 葡 糖→2 醇+ 2CO2 +6A P 萄 乙 T
传氢体与传电子体
（3-2） ） （3-3） ）
传氢体：辅酶Ⅰ 传氢体：辅酶Ⅰ（NAD）、辅酶Ⅱ （NADP）、 ） 辅酶Ⅱ ） 黄酶（ 黄酶（FAD、FMN）、辅酶 等等 、 ） 辅酶Q等等 传电子体：细胞色素酶系 、 传电子体：细胞色素酶系b、c1、c、a、a3等 、 、
一. 发酵与呼吸
1. 发酵
第三章 污水生物处理的基本原理
第三章 污水生物处理的基本原理
水的生物处理法
处理方法 好氧处 理法 活性污泥法 生物膜法 流化床法 氧化塘 土地渗滤 湿地系统 厌氧消化池 厌氧处 理法 厌氧接触法 厌氧生物滤池 高效厌氧反应 器（UASB 等 ） 厌氧-好氧联合工艺 生物吸附、生物降解、硝化-反 硝化、生物摄取与排出 氮（硝化-反硝化） 磷
四. 脱氮与除磷
反硝化 反硝化反应的过程和反硝化菌 反硝化： ① 反硝化 ： 将硝酸盐或者亚硝酸盐还原为氮气从废 水中除去的过程。 水中除去的过程。 ②反硝化菌 影响反硝化反应的环境因素 ①碳源：BOD5/T-N>3~5。 碳源： 。 ②pH值 ：6.5～7.5 值 ～ ③DO ：DO<0.5mg/L 温度： ～ ℃ ④温度：20～40℃ 碱度：还原1g氮 产生3.57g碱度 ⑤碱度：还原 氮，产生 碱度 同化作用
（3-14） ）
三. 微生物生长动力学
P100的思考题 的思考题2 的思考题
某种污水在一连续进水和完全均匀的反应器里进行 处理,假设反应为不可逆且符合一级反应 假设反应为不可逆且符合一级反应（ 处理 假设反应为不可逆且符合一级反应（v=kSa）， 反应速率常数k=0.15d-1 ， 求解当反应器容积为 求解当反应器容积为20m3 ， 反应速率常数 反应效率为98％ 反应效率为 ％ 时 ， 该反应能够处理的污水流量为 多大？ 多大？ T=26d，Q=0.77m3/d ，