第十章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理
2．好氧生物膜中的微生物及其功能 生物膜生物：以菌胶团为主；净化和降解作用； 膜面生物：固着型纤毛虫和游泳型纤毛虫，起促进滤池净化
速度，提高整体效率的作用；
滤池扫除生物：轮虫、线虫、寡毛类的沙蚕、票页体虫等，
起去除滤池内的污泥、防止污泥积聚和堵塞的功能。
3．好氧生物膜的结构
好氧生物膜在滤池内分布不同于活性污泥，生物膜附着在滤 料上不动，废水自上而下淋洒在生物膜上。因此，在滤池的不 同高度位置，由于微生物得到的营养不同，造成微生物种类和 数2量020/的1/15不同。
2020/1/15
第二节 厌氧环境中活性污泥的微生物群落
高浓度有机废水或剩余活性污泥多用厌氧消化法处理。高浓度有 机废水还可用有机光合细菌处理。
（一）厌氧消化－甲烷发酵
沼气发酵，已有年的研究历史，常用于将城市的垃圾、粪便 、污水、工业废水及生物处理的剩余污泥等的处理，并从中获得 可燃性气体——沼气（甲烷，CH4）。常用的构筑物为发酵罐或消 化池。 甲烷发酵的微生物群落与有氧环境中的不同，它们是由分 解蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素等的专性厌氧菌和兼性厌氧菌及 专性厌氧的产甲烷菌等组成。
好氧活性污泥的结构和功能的中心是菌胶团。在其上面生长 有其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物及 微型后生动物等。
4．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量
常用MLSS（混合液悬浮固体）或MLVSS（混合液挥发性 悬浮固体）来表示。 一般城市污水处理中，MLSS在20003000mg/L，工业废水在3000 mg/L左右，高浓度工业废水在 3000-5000 mg/L。
2020/1/15
（三）厌氧活性污泥处理的工艺流程
气柜
废 水
调节池
水环境污染控制与治理的PPT课件
以原生动物为指示生物只能起辅助理化分析的 作用。
2020/11/24
22
（2）原生动物对废水净化的影响
❖①鞭毛虫、肉足虫、纤毛虫可以直接利用水中的有 机物,对水中有机物的净化有一定的积极作用。
❖ ②纤毛虫吞食游离细菌，改善生物处理法出水的 水质。细菌（尤其使游离细菌）本身也是有机污染 物。
2020/11/24
2020/11/24
26
二、好氧生物膜法
好氧生物膜是与活性污泥法并列的一类废水好氧 生物处理技术；
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，生物膜法又获得 了新的发展。
2020/11/24
2）根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的 好与坏。
3）根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变
化过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。
2020/11/24
14
依据和优越性
①依据 原生动物数量、种类、优势种、个体活 性与污水净化处理的效果有着密切关系，因此原 生动物可以作为净化情况的指示生物，可由它们 对净化处理效果作出预报。
附在菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解 为溶解性物质，渗入细胞。
3 废水好氧生物处理的优缺点 80●～优90％点：无臭气、时间短。条件适宜可除去BOD5
●缺点：设备复杂 4 废水好氧生物处理的方法 活性污泥法、生物膜法（生物滤池法、生物转盘法）
氧化塘（生物塘）法、污水灌溉。
2020/11/24
6
二、 好氧活性污泥法中的微生物
2020/11/24
4
废水的好氧生物处理
1 概念： 在有氧的条件下借好氧微生物的作用处 理废水。又叫废水生物处理。
第九章水环境污染控制与治理 的生态工程及微生物学原理
（2）生物膜面生物 固着型纤毛虫：钟虫、独缩虫、累枝虫属； 游泳型纤毛虫：豆形虫、尖毛虫等。它们是动物中的主要类 群，其优势种随生物膜营养物质和其他环境条件变化而更替 ，可作为水处理的指示生物。能促进滤池净化速度，提高滤 池整体的处理效率。 （3）滤池扫除生物 体形较大的无脊椎动物如轮虫、线虫，环节动物门的瓢
（二）好氧生物膜的培养——挂膜 1、自然挂膜法 将带有自然菌种的工业废水用泵慢速打入空的生物滤池
中，循环3-7天后改为慢速连续进水。在这过程中，废水中
一、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， 是废水生物处理中微生物悬浮在水中的各种方法的统称，
悬浮的微生物群体呈泥花状态(floc) 。一般指需氧活性污
泥过程。
在曝气池中废水与积累的活性污泥充分混合接触， 污染物转移到污泥上，微生物以污染物为养料并从水中 取得氧气生长繁殖(biomass)，某些代谢产物(如二氧化 碳、氨)则进入水中。随后,混合液流过沉淀池,泥水分离， 出水得到处理,污泥则回流到曝气池入口,再次进入过程。
等肉足类。
（3）指示水质变化和运行中出现的问题 形态变化：环境条件恶劣时——形成孢囊；pH超过正常范 围——钟虫纤毛停止摆动，虫体收缩成团。 生殖方式：出现有性生殖时往往预示环境条件变差或种群处 于衰老期。
优势种变化： 高负荷，曝气不足——小鞭毛虫； 水停留时间过短——小的游泳型纤毛虫； 很高负荷及难降解物——小裸变形虫和鞭毛虫； 溶氧不足——阿托氏菌属、扭头虫属和新态虫属 过分曝气——肉足类及轮虫类。
生物转盘:
由水槽和部分浸没于污水中的旋转盘体组成的生物处理 构筑物。盘体表面上生长的微生物膜反复地接触槽中污水和 空气中的氧，使污水获得净化。
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理水环境污染是指各种人为活动或自然因素导致水体中污染物的浓度超过水体自净能力的程度，影响水生态环境的稳定和健康。
为了控制和治理水环境污染，生态工程和微生物学原理被广泛应用。
生态工程是一种以生物学和工程学为基础的综合应用技术，通过模拟自然生态环境，改善和修复已受污染的水体，达到减少或消除水体污染物的目的。
生态工程对水环境污染的控制具有显著的优势。
生态工程主要包括湿地修复、人工湿地、人工林、人工生态岸线等。
湿地修复是将植物和微生物结合起来进行水体修复的一种方法。
湿地植物具有较强的吸附能力，可以有效地吸附水体中的重金属、有机物等污染物，从而减少水体中的污染物浓度。
同时，湿地植物的根系能够增加水体的氧气含量，促进水体中的微生物生长和活性，进一步加速污染物的降解和去除。
人工湿地是一种人为建造的模拟自然湿地的生态工程系统。
在人工湿地中，通过水体的自然流动、湿地植物的生长和微生物的作用，能够将水体中的污染物进行吸附、降解和去除。
人工湿地主要有人工湿地净化池、植物滞留区等。
通过适当的设计和管理，人工湿地能够高效地净化水体，改善水环境质量。
人工林是通过人为种植一定数量的树木，构建起水体周围的植物屏障，防止水体污染物的进一步扩散。
人工林可以有效地减缓水体流速，提高水体的沉淀能力，从而减少污染物在水体中的浓度。
与此同时，人工林的树木能够吸收大气中的二氧化碳，减少温室效应，改善环境。
人工生态岸线是在水体岸线上设置一定的植物据点，通过生态岸线的过滤作用，能够有效地去除水体中的悬浮物、藻类等有害物质，改善水体的清洁度。
微生物学原理也是水环境污染控制和治理的一种重要手段。
微生物在水体中扮演着重要的角色，能够分解和降解水体中的有机物，减少水体中的污染物浓度。
微生物通过生物吸附、化学反应、酶催化等方式对水体中的污染物进行降解和去除。
在水环境污染治理中，常常利用生物滤池、微生物净化池等工程设施，培养和利用微生物对水体进行处理。
水环境污染控制和治理微生物原理
水环境污染控制和治理微生物原理
2.微生物的代谢
第三章第一节
内源呼吸或自身氧化：微生物对自身的细胞 物质进行氧化分解，并提供能量。
C 5 H 7 N 2 n 5 O n 2 酶 O 5 n2 C 2 n 2 O H O n3 N H H
废水
格栅
沉砂池
垃圾 处理
沉渣 处理
沉淀池Leabharlann 生物 处理二次 沉淀池
部分污泥回流
三级 处理
一级处理出水
污泥 处理
二级处理出水 三
级
污泥 浓缩
水处
沉渣 理 处理 出
城市废水：生活污水和工业废水组成
mg/l 原水 三级 二级 一级
污染指标 处理程度 一级（预）处理 二级处理 三级处理
SS
COD
BOD
NH4-N TP PH
第九章 水环境污染控制与治理的生态 工程及微生物学原理
第一节 污、废水生物处理中的生态系统 第二节 活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策 第三节 厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物
群落
水环境污染控制和治理微生物原理
第九章 水环境污染控制与治理的生态 工程及微生物学原理
重点掌握：污、废水生物处理中的生态 系统组成、降解污染物机理、厌氧三阶 段理论。
其他微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。
水环境污染控制和治理微生物原理
第三章第一节
3.活性污泥的沉淀分离 泥水分离:在二沉池内进行,泥水分离效果影响出水 水质。若泥水不经分离或分离效果不好,由于活性污 泥本身是有机体,进入自然水体后将造成二次污染。 从沉淀池排出的活性污泥也要进行妥善处理。
水环境污染控制和治理微生物原理
第四版环境工程微生物学课后习题答案(周群英)
环境工程微生物学课后习题答案（周群英第四版）目录环境工程微生物学................................................................................... 错误!未定义书签。
绪论 (2)1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ (2)2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ (2)3、微生物是如何分类的？ (2)6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。
(2)7、微生物有哪些特点？ (2)第一章病毒 (2)第二章原核微生物 (7)1、细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。
(7)2、细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？ (7)3、荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘 (7)第三章真核微生物 (12)第四章微生物的生理 (15)第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (20)第六章微生物的遗传与变异 (28)第七章微生物的生态 (35)第八章微生物在环境物质循环中的作用 (40)第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (44)第十章有机固体废物与废弃的微生物处理及微生物群落 (48)第十一章有机固体废物与废气的微生物处理及其微生物群落 (54)1，何谓堆肥法，堆肥化和堆肥？ (54)2，叙述好氧堆肥的机理。
参与堆肥发酵的微生物有哪些？ (54)3，好氧堆肥的运行条件有哪些？ (55)4，好氧堆肥法有几种工艺？简述各个工艺的过程。
(55)第十二章微生物学新技术在环境工程中的应用 (60)1. 酶制剂剂型有几种？ (60)2. 何谓固定化酶和固定化微生物？ (60)3. 酶和酶菌体固定化方法有哪几种？各用什么载体？ (60)4. 固定化酶和固定化微生物有什么优点？存在什么问题？ (60)5. 生物膜是固定化微生物吗？为什么？ (60)6. 何谓表面活性剂？生物表面活性剂有哪几类？ (60)7. 絮凝剂有几类？微生物絮凝剂在污水生物处理中起什么作用？ (60)8. 叙述污水处理中微生物絮凝剂的作用原理？ (60)9. 微生物制剂有哪些用途？ (60)10. 有几种产氢微生物？它们是如何产氢的？ (61)11. 请叙述微生物产氢电池的工作原理。
水污染治理中常用的微生物技术及原理
水污染治理中常用的微生物技术及原理摘要：随着科技的文明和社会的进步，人们的生活品质日益提高，环境污染也在增加，产生了各种各样的废弃物。
其中废水，废气，固体废弃物合称“三废”，针对不同形式的污染，我们可以采取不同的治理方法。
今天，我们通过这篇文章来了解一下水污染治理中常用的微生物技术及原理。
关键词：污废水，处理，活性污泥法，生物膜法，厌氧微生物处理法，氧化塘法水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。
水污染主要是由于人类排放的各种外源性物质（包括自然界中原先没有的），进入水体后，超出了水体本身自净作用（就是江河湖海可以通过各种物理、化学、生物方法来消除外源性物质）所能承受的范围。
水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去。
水的污染，又影响人民生活，破坏生态，直接危害人的健康，损害很大。
所以，水污染的治理已成为迫在眉睫的事情，而其中最重要的则是水污染的微生物处理。
废水微生物处理是利用微生物的生命活动，对水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法。
废水微生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。
污废水的微生物处理又包括污废水的好样微生物处理和污废水的厌氧微生物处理。
污废水的好氧微生物处理中常见的就是活性污泥法与生物膜法。
活性污泥指由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群体及其吸附的污水中的有机或无机物质组成的，具有一定活力的，具有良好净化污水功能的绒粒或絮状体。
其中，细菌起主导作用。
根据曝气方式的不同。
分为普通曝气法、完全混合曝气法、逐步曝气法、旋流式曝气法和纯氧曝气法。
典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
南京工业大学842 环境微生物学2021年考研专业课初试大纲
842 《环境微生物学》考试大纲一、考试的基本要求要求学生比较系统地理解和掌握环境中微生物的存在类别及其主要结构特点和功能，重点掌握细菌的生理生化特点、生长繁殖条件、遗传变异以及环境污染对环境微生物的影响，以及环境污染微生物防治的工艺原理、特点以及调控的运行参数，并了解现代的微生物技术在环境污染防治中的应用。
通过对微生物的观察、环境微生物的分离纯化、水中细菌总数及大肠菌群测定等实验的基本操作和实验结果的处理，培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试方式和考试时间闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。
三、参考书目（仅供参考）1、《环境工程微生物学》（第四版），周群英主编，高等教育出版社，2008年2、《环境微生物学》（第二版），王家玲主编，高等教育出版社，2004年四、试题类型：主要包括填空题、选择题、是非题、名词解析、简答题、论述题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。
五、考试内容及要求第一部分绪论掌握：微生物的特点，命名、原核微生物与真核微生物的区别，以及环境与环境微生物的关系。
熟悉：目前存在的环境问题，弄清可持续发展与微生物的关系，环境微生物学的研究对象与任务。
第二部分非细胞结构的超微生物――病毒掌握：病毒的特点；物理化学因素对病毒的影响；污水不同处理级别对病毒的去除效果。
熟悉：病毒的化学组成和结构，及其繁殖过程。
第三部分原核微生物掌握：细菌的形态及细胞结构、细菌的培养特征及细菌的理化性质及其与污水处理效果的关系；蓝细菌与水体富营养化的关系。
熟悉：放线菌形态和大小和放线菌的菌落形态；以及各原核微生物与环境的关系第四部分真核微生物掌握：原生动物和后生动物的各类别在水体污染中的指示作用，藻类的各门与水体富营养化的关系，酵母菌、霉菌中某些属在环境污染治理中的作用。
熟悉：了解属于真核微生物的类别，原生动物的一般特征及其各类在水体污染中的指示作用，后生动物的类别及其特征，藻类的一般特征及其各门与水体富营养化的关系，各类真菌的形态及其在环境中的作用。
第9章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
内容提示
污（废)水有好氧处理和厌氧处理，在这两个生态系统中 活性污泥是其中的工作主体，它们有各自的生物组成、性质， 有自我繁殖的能力，有吸附和生物氧化作用，有絮凝和沉降 作用。活性污泥的主体是细菌菌胶团，原生动物及微型后生 动物有一定的去除有机物的能力，有絮凝作用，主要起指示 污水处理的效果和水体自净程度的作用。其他微生物在其中 起了协同作用。
生物膜的作用与活性污泥一样，因它固着在填料上，它 的最大优点是避免了活性污泥丝状膨胀。
搞好活性污泥和生物膜的驯化和培养是保证污（废）水 处理效果的重要一步。
第一节 污（废）水生物处理中的生态系统 第二节 活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策 第三节 厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落
第一节 污（废）水生物处理中的生态系统
浮游球衣菌 （Sphaerotilus natans） (少量)
微球菌属 （Micrococcus ） （较多）
微丝菌属 （Microthrix）
(少量)
棒状杆菌属 （richia coli）
黄杆菌属 （Flavobacterium）
产气肠杆菌
2、好氧活性污泥的存在状态
状态：悬浮状态，与污水完全混合。
在完全混合式曝气池中：在完全混合式的曝气池内， 因曝气搅动始终与污(废)水完全混合，总以悬浮状态存在， 均匀分布在曝气池内并处于激烈运动之中。从曝气池的任 何一点取出的活性污泥其微生物群落基本相同。
特点：各点微生物群落基本相同
在推流式曝气池中：在推流式的曝气池内各区段之间 的微生物种群和数量有差异，随推流方向微生物种类依次 增多。而在每一区段中的任何一点，其活性污泥微生物群 落基本相同。
种类：微小的腐生或寄生的丝状菌 净化作用：分解有机物
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
构成活性污泥的微生物种群随营养条件、温度、 供氧和pH等环境条件的变化而改变。 处理生活污水和医院污水的活性污泥中还会有致 病细菌、致病真菌、病毒、立克氏体、枝原体、衣 原体、螺旋体等病原微生物。
细菌名称 动胶菌属（优势菌） 丛毛单胞菌属（优势菌） 产碱杆菌属（较多） 微球菌属（较多） 棒状杆菌属 黄杆菌属（较多） 无色杆菌属 芽孢杆菌属（较多） 假单胞菌属（较多） 亚硝化单菌属
或根据原生动物的个体形态、生长状况的变化预 报出水水质和运行条件正常与否。
（2） 净化作用
腐生性营养的鞭毛虫通过渗透作用吸收污（废）
中的溶解性有机物
动物性营养的原生动物吞食有机颗粒和游离细菌
及其他微小的生物
原生动物和微型后生动物吞食食物是无选择的，
既吞食有机颗粒，也吞食菌胶团，但它们的吞食量 不影响整体的净化效果，而且可以减少出水中细菌 的数量。
中期
成熟期
鞭毛虫、 游泳性纤毛虫、 钟虫等固着型纤毛虫、 变形虫 鞭毛虫 楯纤虫、轮虫
游泳型 纤毛虫
游泳型 纤毛虫
游泳型 纤毛虫
累枝虫
累枝虫
累枝虫
钟虫
钟虫
钟虫
钟虫 分裂中
漫游虫
漫游虫
轮虫
②判断活性污泥和处理水质的好坏
原生动物种类 指示意义
固着型纤毛虫的钩虫属、累枝虫属、 盖纤虫属、聚缩虫属、独缩虫属、 活性污泥正常，出水 木盾纤虫属、吸管虫属、内管虫属、水质好 轮虫 豆形虫属、草履虫属、四膜虫属、 活性污泥结构松散， 屋滴虫属、眼虫属 出水水质差 线虫 缺氧
（3） 促进絮凝和沉淀作用
有些原生动物能分泌一定的粘液物协同和促使细
菌发生絮凝作用，如弯形豆虫、钟虫.
周群英《环境工程微生物学》(第3版)课后习题(第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理)
第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理1．什么叫活性污泥？它有哪些组成和性质？答：（1）定义活性污泥是指由各种微生微、真菌、原生动物、微型后生动物和各种有机无机的固体物质混凝交织在一起的一种绒粒，即生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。
（2）组成微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。
由外到内为水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、甲烷菌、硫酸盐还原菌、厌氧原生动物，其中丝状厌氧菌是厌氧活性污泥的中心骨架，菌胶团是好氧活性污泥的中心骨架。
（3）性质活性污泥颜色各异；含水率高；相对密度与水接近；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、对进水pH的变化有一定的承受能力、比表面积大。
2．好氧活性污泥中有哪些微生物？答：好氧活性污泥（绒粒）的结构和功能的中心是能起絮凝作用的细菌形成的细菌团块，称为菌胶团。
在其上生长着其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物（轮虫及线虫等）。
3．叙述好氧活性污泥净化污（废）水的机理。
答：好氧活性污泥净化污（废）水的机理如下：（1）在氧化的条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附污水中的有机物。
（2）活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时，微生物合成自身细胞。
污水中的溶解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体内氧化分解，其中间代谢产物被另一群细菌吸收，进而无机化。
（3）原生动物和微型后生动物吸收和吞食未分解彻底的有机物及游离细菌。
4．叙述氧化塘和氧化沟处理污（废）水的机制。
答：氧化塘（又称氧化沟）一般用于三级深度处理，用以处理生活污水和富含氮、磷的工业废水。
其处理废水机制如下：（1）细菌利用水中的氧将流入氧化塘的有机污（废）水中有机物氧化分解为H2O、CO2、NH3、PO43-、SO42-、NO3-，并利用自身分解含氮有机物产生的NH3和环境中的营养物合成自身细胞物质。
（2）在光照条件下，藻类利用H2O和CO2进行光合作用合成糖类，再吸收NH3和SO42-合成蛋白质，吸收PO43-合成核酸；并繁殖新藻体。
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理
1ml好氧活性污泥中的细菌数在107-108个。
显微镜下的活性污泥
第一节 污〔废〕水生物处理中的微生物生态系统 〔续〕
〔二〕 好氧活性污泥净化废水的作用机理 主要有两方面的作用：吸附有机物
• 甲烷发酵的微生物群落与有氧环境中的不同，它 们是由分解蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素等的专 性厌氧菌和兼性厌氧菌及专性厌氧的产甲烷菌等 组成。
第三节 厌氧生物处理中的微生物群落 〔续〕
甲烷发酵理论与机制〔四阶段理论〕：
第一阶段：水解和发酵性细菌群
将复杂有机物如纤维素、淀粉等水解为单糖后，再酵解为 丙酮酸；将蛋白质水解为氨基酸，脱氨基成有机酸和氨； 将脂类水解为各种低级脂肪酸和醇，如乙酸、丙酸、丁 酸、长链脂肪酸、乙醇、二氧化碳、氢、氨和硫化氢等。
厌氧活性污泥：由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机 杂质交织在一起形成的颗粒污泥。
厌氧活性污泥的微生物种类、组成、构造及污泥颗粒等性 质，与厌氧消化处理的效果好坏有很大关系。
二、光合细菌处理高浓度有机废水
BOD5在10000mg/L以上的高浓度有机废水〔浓粪便水、 豆制品废水、食品加工废水、屠宰废水等〕可用有机光合 细菌〔PSB〕处理。因有机光合细菌只能利用脂肪酸等低 分子化合物，所以，先要用水解性细菌将碳水化合物、蛋 白质和脂肪水解为脂肪酸、氨基酸、氨等物质。利用光合 细菌处理的BOD5 去除效果可达95%，甚至达98%。
第二节 活性污泥丝状膨胀及其控制对策 〔续〕
一 活性污泥丝状膨胀的成因 〔一〕活性污泥丝状膨胀的致因微生物
由于丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨 胀称为活性污泥丝状膨胀。活性污泥丝状 膨胀的致因微生物种类很多，常见的有： 诺卡氏菌属、浮游球衣菌、微丝菌属、发 硫菌属、贝日阿托氏菌属等。
- 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)。
好。他们把它称为活性污泥，随后，他们在每天结束试验前，把 曝气后的污水静止沉淀，只倒去上层净化清水，留下瓶底的污泥， 供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。1914年Ardern 和Lockett在英国的化学工程学会上发表了试验成果，活性污泥法 就这样诞生了。于是，1916年在英国的曼彻斯特市建造了第一个 处理能力946m3/d的活性污泥污水处理厂；1917年美国休斯顿建 造了一个处理能力37800m3/d的活性污泥污水处理厂。
.
污泥菌胶团图片
菌胶团：
是由细菌分泌的多 糖类物质将细菌等 包覆成的黏性团块， 使细菌具有抵御外 界不利因素的性能
游离状态的细菌：不易沉淀，原生动物可以捕食这些游离 细菌，保证沉淀池的出水更澄清，有利于提高出水水质
.
10.1.1 好氧活性污泥法
细菌:活性污泥中起主导作用，降解有机污染物的主力军。 动胶菌属、丛毛单胞菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等，主
传递氧气 搅拌作用---使混合液呈悬浮状态,
性
有机物，氧气和微生物能充分进行
污
传质和反应
泥
法
.
典
型
活
性
污
回流污泥目的：
泥
使曝气池内保持一定的悬浮固
法
体浓度，也就是保持一定的微
生物浓度
.
典
型
活
性
污
泥
剩余污泥： 曝气池中的生化反应导致微生物的
法
增殖，增殖的微生物从沉淀池底泥
中排除，以维持活性污泥系统的稳
合 液 挥 发 性 悬 浮 固 体 ， mixed liquor
volatile suspended solids）来表示。
一般城市污水处理中 ，MLSS在2000-
3000mg/L，工业废水在3000 mg/L左
右 ， 高 浓 度 工 业 废 水 在 3000-5000
mg/L。
1ml好氧活性污泥中的细菌数在107-108
根据微生物与氧的关系 好氧处理（Aerobic Treatment） 厌氧处理（Anaerobic Treatment ）
.
10.1 污水生物处理中的生态系统
根据微生物在构筑物中的状态 活性污泥法（Activated Sludge） 生物膜法（Biomembrane ）。
.
• 生物处理方法归纳：
.
10.1.1 好氧活性污泥法
六、原生动物与微型后生动物的作用
1、指示作用
原生动物：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3类、捕食游离细菌。 其出现的顺序反映了处理水质的好坏（这里的好坏是指有机物的 去除），最初是肉足虫，继之鞭毛虫和游泳型纤毛虫；当处理水 质良好时出现固着型纤毛虫，如钟虫、等枝虫、独缩虫、聚缩虫、 盖纤虫等。
多糖类基质会被细菌作为营养物用于维持生命需要，从 而使絮体结构松散，絮粒变小。 应采取减少污泥回流量、投加营养物质、缩短泥龄等方 法提高污泥负荷运行
.
生物相与活性污泥形状
若同时观察到大量的游离细菌的生物相时，则是由污 泥负荷过高引起的
污水中的营养物质丰富，促使游离细菌生长很好，絮凝
的菌胶团细菌趋于解絮成单个游离菌，以增大同周围环 境的表面，同样使污泥结构松散，絮粒变小
.
完全混合式活性污泥法
混合液在曝气池内充分混合循环流动，进行吸附和氧化分解。
特点： 1. 耐冲击负荷性强，可 处理浓度较高的废水， 进水 只要适当延长曝气时间 即可。适于处理工业废 水。 2. 可把曝气池的工况控 制在最佳的位置上。
.
完全混合 式曝气池
出水 沉淀池
回流污泥
剩余污泥
完全混合式活性污泥法
通过对活性污泥的生物相观察来了解污泥中的微生 物生长、繁殖和代谢活动以及它们之间的演替情况， 可直接
反映污水处理设施的运行状况及处理的效果
.
生物相与活性污泥形状
1. 活性污泥的污泥絮粒大、边缘清淅、结构紧密,呈封闭 状、具有良好的吸附和沉降性能
2. 还可见到楯纤虫等在絮粒上爬动，偶尔还可看到少量的 游动纤毛虫等，轮虫生长活跃。
后生动物(主要指轮虫），捕食菌胶团和原生动物，是水质 稳定的标志。因而利用镜检生物相评价活性污泥质量与污水处理 的质量。
.
原（后）生动物作为“指示性生物”
量数
.
10.1.1 好氧活性污泥法
六、原生动物与微型后生动物的作用
2、净化作用
原生动物营养类型多样，腐生性营养的鞭毛虫通过渗透作 用吸收溶解性有机物，动物性营养吞食有机颗粒和游离细菌及 其它微小生物。
.
一组活性污泥图片（生物相）
利用光学显微镜或电子显微 镜，观察细菌、真菌、原生 动物及后生动物等微生物的 种类、数量、优势度及其代 谢活动等状况，在一定程度 上可以反映整个系统的运行 状况。
.
生物相与活性污泥形状
污泥中的微生物和它所处的处理系统环境条件是相 适应的，在处理系统的环境条件发生变化时，微生 物的种类和数量及其活性也会产生相应的变化
此外，由于污泥絮粒的解絮或变小容易被微型生物吞噬， 使得微型生物因食物充足而大量繁殖。
污泥负荷过高，则应采取减少进水流量，减少排泥等措 施降低污泥负荷运行
.
10.1.1 好氧活性污泥法
4．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量
用 MLSS （ 混 合 液 悬 浮 固 体 ， mixed
liquor suspended solids ）或MLVSS（混
第十章 水环境污染控制与污染治理的生态工
程及微生物学原理
水污染控制是环境污 染治理的重要内容
.
城市污水处理根据处理对象与深度的不同： 一级处理：物理方法去除污水中粗大固体物及悬浮物。 二级处理：主要去除水中有机物，常称生化处理。 三级处理：亦称深度处理。
.
.
10.1 污水生物处理中的生态系统
有机物充分氧化分解，恢复污泥活性后，再引入接触氧化池
（吸附池）。
.
氧化沟式活性污泥法
混合液在沟内不断循环流动，废水在氧化沟内停留时间一般很 长（15～40h）。
通过生物学和化学分析，活性污泥由 ① 活性微生物，25%~50% ② 吸附在活性污泥上的惰性的不可降解的有机物 ③ 虽可降解但尚未降解的有机物 ④ 微生物内源呼吸残余物，0~17% ⑤ 惰性无机物，20%~30%
.
10.1.1 好氧活性污泥法 1、好氧活性污泥的组成和性质
颜色：生活污水一般为黄褐色，工业污水则与水质有关； 气味：无臭味，有土腥味； pH在6-7，弱酸性，具一定的缓冲能力； 絮状，大小为0.02-0.2mm，比表面积在20-100cm2/ml； 含水率在99%，比重1.002-1.006； 具有沉降性能； 生物活性； 自我繁殖。
.
10.1.1 好氧活性污泥法 2．好氧活性污泥的存在状态
完全混合式曝气池 以悬浮状态存在，均匀分布
推流式曝气池 随推流方向而有变化
.
10.1.1 好氧活性污泥法
3、好氧活性污泥中的微生物群落
菌胶团：好氧活性污泥的结构和功能的中
心，起絮凝作用的细菌形成的细菌团块， 其上生长着其他微生物，组成一个生态系。
.
推流式活性污泥法
• 优点：出水水质好（85～90％），剩余污泥量较少。
• 缺点：
① 耐冲击负荷差： 根据推流原理，进水与回流污泥混合形成混合液，从池子起 端流向末端。如果进水水质发生变化，对活性污泥影响较 大。如果流入的废水含有有害物损害了回流污泥，引起的 问题就更大。
② 供氧与需氧间存在不可克服的矛盾 沿曝气池池长需氧速度变化很大，但是沿曝气池池长的供氧 速度是基本相同的——供需矛盾：前端供氧不足而后端供 氧过剩。如果想要在曝气池前端维持足够的溶解氧，则后 端的氧量会太大，氧的利用率低，增加了处理费用。
定运行—排除的污泥称为剩余污泥
.
.
曝气池
推流式活性污泥法
随着曝气池混合液中有机 进水 物沿池长的不断被氧化及 微生物细胞的不断合成， 水中有机物的浓度越来越 低，到了池子末端和出水 中，微生物的生长已进入 内源呼吸阶段。
曝气池
出水 沉淀池
回流污泥
剩余污泥
推流式活性污泥法
它们的活动能力减弱，容易在沉淀池中沉淀。其中的有机物 几乎全被“吃掉”，微生物细胞内所储存的物质也变得空乏， 这种处于饥饿状态的活性污泥已经充分恢复了活性，回流到 曝气池后，具有良好的吸附和氧化有机物的能力。
.
什么是活性污泥？ 活性污泥的混合液静置沉淀后会分离出起主要净化作 用的活性污泥--------褐色絮状污泥
.
10.1.1 好氧活性污泥法
一、好氧活性污泥中的微生物 1.好氧活性污泥的组成和性质
絮状体： 微生物（好氧、兼性厌氧） 有机和无机固体物
.
10.1.1 好氧活性污泥法
1.好氧活性污泥的组成和性质
个。
.
10.1.1 好氧活性污泥法
二、好氧活性污泥净化废水的作用机理
.
10.1.1 好氧活性污泥法
二、好氧活性污泥净化废水的作用机理
吸附阶段
物理吸附、生物吸附
降解阶段
水解大分子有机物，在渗透膜 的作用下，进入细胞体内，并在 酶的作用下要么被无机化，要么 被同化成细胞本身。
原生动物和微型后生
接触氧化稳定法 又称吸附再生活性污泥法或生物吸附法
进水
此法主要适用于处理含 悬浮物和胶体物较多的 废水。
接触氧化池
出水 沉Байду номын сангаас池
稳定池
回流污泥 剩余污泥
接触氧化稳定法
在接触氧化池（吸附池）内，活性污泥和废水充分接触，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，
从沉淀池排出的回流污泥先在稳定池内进行再生，使吸附的