环境工程微生物学污水生物处理
环境污水处理中微生物的应用
点对污水中的油脂等有机物进行降解从而实现对污水的处理并且处理过程中无二次污染物产生。
2.2 降解作用微生物在生理代谢的过程中能够将有机物质降解为无机物质，基于微生物的这一作用可以对污水中的有机物质进行降解使其转化成为无机物质从而实现对污水的处理。
同时，微生物降解后的无机物质可以作为资源参与到其它领域中实现物质的循环利用和动态平衡。
需要注意的是，微生物技术的有效应用依赖于细菌和真菌等微生物的有效参与，因此，在实际应用中需要做好对微生物的选择才能确保取得较好的污水处理效果。
2.3 去毒作用污水中通常含有大量的无机磷类似污染物质导致污水具有一定的毒性，随着无机磷类似污染物质的浓度升高污水毒性随之加剧。
无机磷类似污染物质的降解难度比较高，如果处理不达标排入自然水体中会造成水体富营养化对水体生态系统平衡造成破坏。
利用微生物技术处理污水中无机磷类似污染物就是利用微生物的生理代谢作用将污水中的无机磷类似污染物进行吸收和净化从而降低污水的毒性程度。
3 微生物技术应用于污水处理中的具体方式3.1 微生物吸附技术微生物吸附技术是利用微生物自身具有的或者微生物生理代谢产生的具有一定物理化学特性的物质与污水中的某些物质结合形成较为稳定的固态物质，然后利用某种人工技术手段将污水中的固态物质分离出来。
微生物吸附技术是一种较为新颖的微生物污水处理方式，该技术方式具有成本较低的优点，目前在具有一定污染面积的重金属污水处理方面应用比较广泛[3]。
经0 引言社会和经济的发展会产生了大量的废水和污水，例如：居民日常生活中产生的大量生活污水、各种工业和制造业日常生产产生的大量废水、畜禽养殖业产生的大量养殖污水等等，如果这些污水得不到有效处理排入自然水体会造成自然水体富营养化进而导致水体缺氧引起水生动植物死亡最终形成黑臭水体，如果这些废水和污水得不到有效治理必然会给生态环境安全和人民生命健康造成严重危害，也给水环境治理部门造成了巨大压力，因此近年来国家和各级环保部门对污水处理工作高度重视[1]。
周群英《环境工程微生物学》(第3版)课后习题(第十章 污(废)水深度处理和微污染源水预处理中的微生物
第十章污（废）水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理1．污（废）水为什么要脱氮除磷？答：污（废）水需要脱氮除磷的原因如下：（1）在好氧生物处理中，生活污水经生物降解，大部分的可溶性含碳有机物被去除，同时会产生NH3-N、NO3--N和PO43-、SO42-，其中，只有25％的氮和19％左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除，出水中的氮和磷含量仍未达到排放标准。
（2）氮和磷是生物的重要营养源。
但水体中氮磷过多，危害极大。
最大的危害是引起水体富营养化，蓝藻、绿藻等大量繁殖后引起水体缺氧，产生毒素，进而毒死鱼虾等水生生物和危害人体健康，使水源水质恶化。
不但影响人类生活，还严重影响工农业生产。
2．微生物脱氮工艺有哪些？答：微生物脱氮工艺有A/O、A2/O、A2/O2、SBR等工艺。
反硝化有单级反硝化和多级反硝化。
根据不同水质，通常有以下3种组合工艺，即碳氧化、硝化和反硝化三者的不同组合方式。
（1）碳氧化、硝化、反硝化分级（2）碳氧化和硝化结合，反硝化分级（3）碳氧化、硝化、反硝化结合3．叙述污（废）水脱氮原理。
答：污（废）水脱氮原理如下：（1）概述脱氮是先利用好氧段经硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用，将NH3转化为NO2--N和NO3--N。
再利用缺氧段经反硝化细菌将NO2--N（经反亚硝化）和NO3--N （经反硝化）还原为氮气（N2），溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。
（2）具体反应机理①硝化短程硝化：全程硝化（亚硝化＋硝化）：②反硝化反硝化脱氮：厌氧氨氧化脱氮：厌氧氨氧化脱氮：厌氧氨反硫化脱氮：4．参与脱氮的微生物有哪些？它们有什么生理特征？答：参与脱氮的微生物及其生理特征如下：（1）硝化作用段及微生物①好氧氨氧化细菌好氧氨氧化细菌即好氧的亚硝化细菌，以NH3为供氢体，O2作为最终电子受体，产生HNO2。
其中的亚硝化叶菌属在低氧压下能生长，化能无机营养，氧化NH3为HNO2，从中获得能量供合成细胞和固定CO2。
环境工程微生物学
环境工程微生物学环境工程微生物学摘要：环境工程微生物学是微生物学的一个分支学科，它研究微生物在环境工程中的应用和作用。
在环境治理、废水处理、有机废弃物处理、土壤修复、空气污染控制等方面发挥重要作用。
本文将介绍环境工程微生物学的基础知识、微生物对环境的影响、微生物在环境治理中的应用等内容。
关键词：环境工程微生物学、微生物、环境治理、废水处理、有机废弃物处理、土壤修复、空气污染控制第一章环境工程微生物学的基础知识1.1 环境工程微生物学的概念环境工程微生物学是微生物学的一个分支学科，它研究微生物在环境工程中的应用和作用。
环境工程微生物学主要包括微生物的分类、数量、分布及其对环境的影响、微生物在环境治理中的应用等内容。
1.2 微生物的分类微生物是一类很小的生物体，包括细菌、真菌、蓝藻等。
按照形态特征和营养方式可将微生物分为原核生物和真核生物两大类。
原核生物可以进一步分为细菌，古细菌和蓝藻等。
1.3 微生物的数量和分布微生物是地球上最多的生物群体之一，它们广泛分布于大气、海洋、土壤、水体等各种环境中。
微生物数量的大小受多种因素影响，例如环境温度、湿度、pH值、营养物质的供应等。
第二章微生物对环境的影响2.1 微生物的生态作用微生物在生态系统中扮演着重要的角色。
微生物可以降解有机物，释放出二氧化碳，水和能量，它们也可以合成和分解无机物，参与氮、硫、碳循环等生态过程。
2.2 微生物与环境的关系微生物与环境之间的关系非常密切。
它们之间的相互作用影响着环境的质量和稳定性。
环境中的温度、湿度、pH值以及营养物质的供应等，都会影响微生物的生长和代谢，进而影响环境质量。
2.3 微生物在环境污染中的作用微生物可以在环境污染控制和治理中发挥重要作用。
它们可以利用废物和有害物质作为其生长代谢的基础，进行生化转化和分解，从而清除污染物。
第三章微生物在环境治理中的应用3.1 废水处理中的微生物微生物在废水处理中发挥着重要的作用。
微生物学在环境工程中的应用与发展
微生物学在环境工程中的应用与发展随着生态环境污染加剧，环境工程得到了越来越广泛的应用。
其中，微生物学在环境工程中的应用日渐重要，成为一个新的研究方向。
微生物学在环境工程中的应用与发展，涉及到微生物在环境修复、环境监测、水处理、土壤处理等方面的作用与方法。
一、微生物在环保的修复中的应用微生物是地球上最简单、最小的生命体，但其生命活动的作用却是巨大而重要的。
在环境修复过程中，微生物起到了至关重要的作用。
微生物的修复原理是利用其代谢活性酶及生命活动，将有害或有毒的有机物或无机物转化为无害或难以生物降解的物质。
例如，利用微生物将有机废水中的污染物逐步降解为CO2和水，应用微生物将重金属污染土壤中的填埋垃圾进行复合处理等等。
二、微生物在环保的监测中的应用微生物可以在自然界中表现出丰富的生命力，它们能够反映环境系统的健康状况。
因此，微生物在环保监测中使用越来越广泛，具体包括水、土壤、大气等不同环境中的微生物群落分析。
微生物的生存受环境因素的影响，微生物群落分析能够找到污染源、评价污染程度，确定各种污染因素对环境系统的影响，为环境保护提供依据。
三、微生物在水处理中的应用与发展水是人类赖以生存的重要资源，由于过度开采和劣质排放，已经造成很多水资源的短缺和水污染以及环境问题。
微生物在水处理中发挥出重要的作用，水中细菌、霉菌、藻类等微生物组成了水生态系统。
人们可以利用这些微生物的去除能力，针对不同类型的水污染利用不同的微生物去除措施，如生物吸附，微生物滤床等。
四、微生物在土壤修复中的应用与发展土壤污染对农业生产和人类健康的威胁越来越大，而微生物在土壤修复上的应用已被证明是一种高效、经济、可行、环保且具有良好前景的技术。
利用微生物降解土壤中的污染物质，是一种可持续发展的绿色环保方案。
比如，通过利用微生物降解和修复有机废弃物等，可以大大减少土地污染，减少土地的破坏，还原失去的生态环境。
总之，微生物学在环境工程领域中是必不可少的技术，随着越来越多的科学家将其研究学习，未来其应用将有着广泛的发展前景。
环境工程微生物学教案
环境工程微生物学教案教案名称：环境工程微生物学教学目标：1.理解微生物在环境工程中的重要作用；2.了解环境工程中微生物的种类和功能；3.掌握微生物在废水处理、固体废物处理和土壤修复中的应用方法和技术。
教学内容：一、微生物在环境工程中的重要作用1.微生物的定义和分类2.环境工程中的微生物种类与功能3.微生物与环境污染的关系二、废水处理中的微生物应用1.微生物在废水处理中的作用原理2.厌氧、好氧和微生物共存处理工艺3.常用的微生物处理方法：活性污泥法、固定化微生物技术等三、固体废物处理中的微生物应用1.微生物在固体废物降解中的作用原理2.厌氧发酵和好氧堆肥处理工艺3.微生物堆肥工艺的优势和应用案例四、土壤修复中的微生物应用1.微生物在土壤修复中的作用原理2.微生物提供的生物阻隔修复方法3.微生物介导的生物降解修复方法教学方法：1.理论授课：通过讲授微生物的定义和分类，以及微生物在环境工程中的重要作用，培养学生对微生物在环境工程中的认识和理解。
2.案例分析：通过选取废水处理、固体废物处理和土壤修复方面的实际案例，让学生了解不同环境工程领域中微生物的应用方法和效果。
3.实验操作：组织学生进行微生物处理废水、堆肥和土壤修复的实验操作，让学生实际体验和掌握微生物技术。
4.讨论互动：组织学生进行小组讨论和互动，让学生就微生物在环境工程中的应用进行思考和交流，培养学生的创新思维和问题解决能力。
评价方法：1.知识考核：通过闭卷考试检测学生对微生物在环境工程中的认识和了解程度。
2.实验操作评价：评估学生在实验操作中的操作技能和实验分析能力。
3.讨论参与度评价：结合小组讨论和互动情况，评价学生在思考和交流方面的表现。
4.课程报告：要求学生撰写关于微生物在环境工程中应用的课程报告，从而加深对课程内容的理解和掌握。
教学资源：1.微生物学教科书和参考书籍；2.多媒体教学设备和软件；3.实验室和实验设备；4.微生物在环境工程中的案例和实际应用资料。
周群英《环境工程微生物学》（第3版）章节题库（第十章污（废）水深度处理和微污染源水预处理中的微生物
周群英《环境⼯程微⽣物学》（第3版）章节题库（第⼗章污（废）⽔深度处理和微污染源⽔预处理中的微⽣物第⼗章污（废）⽔深度处理和微污染源⽔预处理中的微⽣物学原理⼀、选择题1．废⽔中的C：N⼤于286时反硝化正常，低于这个⽐值反硝化出现（）不⾜。
A．碳源B．氮源C．⽆机盐D．⽣长因⼦【答案】A【解析】污（废）⽔中的BOD5:TN（即C：N）⼤于286时反硝化正常。
低于此⽐值时，反硝化出现碳源不⾜，要投加外碳源。
有的⼯程投加甲醇补⾜碳源，这不仅增加开⽀，甲醇对⼈还不安全，可改⽤⼄醇作碳源。
2．（多选）下列对亚硝化细菌和硝化细菌描述正确的有（）。
A．都是⾰兰阳性菌B．都是⾰兰阴性菌C．都是厌氧菌D．都是好氧菌【答案】BD【解析】AB两项，亚硝化细菌和硝化细菌是⾰兰⽒阴性菌。
其⽣长速率均受基质浓度（NH3和HNO2）、温度、pH、氧浓度控制。
CD两项，亚硝化细菌和硝化细菌都是好氧菌，绝⼤多数营⽆机化能营养。
⼆、填空题1．亚硝化细菌和硝化细菌都是⾰兰______性菌，且全部是______氧菌。
【答案】阴；好【解析】亚硝化细菌和硝化细菌是⾰兰⽒阴性菌。
其⽣长速率均受基质浓度（NH3和HNO2）、温度、pH、氧浓度控制。
其全部是好氧菌，绝⼤多数营⽆机化能营养。
2．煮沸法是最原始的对⽔的消毒⽅法，煮沸可以直接破坏病源菌的______。
【答案】蛋⽩质【解析】⽔的消毒⽅法有煮沸法、加氯消毒、臭氧消毒、过氧化氢消毒、紫外辐射消毒、微电解消毒等。
其中煮沸法是最原始的⽅法，也是最简便有效的⽅法之⼀。
煮沸直接快速破坏病原菌的蛋⽩质，使其凝固发⽣不可逆变性。
3．紫外线辐射杀菌的机制有：______、______。
【答案】破坏蛋⽩质结构⽽变性；破坏核酸分⼦的结构【解析】紫外线辐射是⼀种物理⽅法，经过消毒的⽔化学性质不变，不会产⽣臭味和有害健康的产物。
紫外线辐射杀菌的机制为：①破坏蛋⽩质结构⽽变性；②破坏核酸分⼦的结构，如引起胸腺嘧啶形成胸腺嘧啶⼆聚体和DNA发⽣⽔合反应导致细菌死亡。
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。
环境工程微生物学污水生物处理
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2、引起污泥膨胀的原因和条件
（1）污泥膨胀类型 • 有丝状菌性膨胀和非丝状菌性膨胀两种
① 非丝状菌膨胀 – 因高黏性物质大量积累而引起的膨胀。 – 低温季节容易产生，出现这种污泥膨胀
思考：冬天如何提高污水处理处理效果 ？
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③ 营养盐浓度和平衡
• 活性污泥的生物合成，取决于能源物质 的性质、浓度、氮和磷等的平衡，及少 量无机盐。
• 适宜 BOD:N:P比例=100:5:1
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④ 食料微生物比（污泥负荷）
• F/M比 • F/M比既影响微生物的生长和代谢活动，
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3、指示生物
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（六）活性污泥法的影响因素
1. 水中溶解氧(DO) • 溶解氧过低，活性污泥微生物正常代谢受影响，
净化功能下降，易于出现丝状菌性污泥膨胀。 • 溶解氧越高越好么？
• 浪费动力 • 引起絮凝体分散。
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• DO保持在2.0~4.0 mg/L • 供氧方式：
为0.3~2.5d。
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6. 有毒物质
• 无机物和有机物两类 – 无机物有重金属、硫化氢、卤族元素及 其化合物，有机物有酚、醇、醛等。 – 重金属及其盐类是蛋白质沉淀剂，其离 子易与细胞蛋白质结合，使之变性。
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（七）活性污泥的膨胀及其控制
1、活性污泥的膨胀
• 正常的活性污泥：具有絮凝作用的菌胶 团细菌占优势，同时有少量丝状细菌穿 插其中，上面附有钟虫、楯纤虫和轮虫 一类低等动物。
环境工程微生物——污泥的微生物处理
污泥的定义与产生 污泥的厌氧消化 污泥的好氧消化 污泥的堆肥化
什么是污泥？
污泥是指用物理法、化学法、物理化学法和生物法等处理废水时产生的沉 淀物、颗粒物和漂浮物。
作为污水处理过程中的必然产物，污泥的成分十分复杂，是由许多微生物形 成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，除含有大量的水分 （ 95%～99%） 外，还含有难降解的有机物、挥发性物质、重金属和盐类，以及病 原体和寄生虫卵等，必须及时处理与处置，才能保证污水处理厂的正常运行和 处理效果，避免造成二次污染。
营养与 C/N
pH
其它：搅拌与混合、氮的守恒与转化、有毒物质等都对其有影响。
污泥的厌氧消化
应用现状：
污泥通过厌氧消化使其中的有机物得到降解、稳定，同时又回收利用了 沼气。由于污泥的消化处理是在厌氧条件下进行，故运行中的动力消耗特别 低，而且沼气可回收利用，更节约了运行费用。现在，城市污水处理厂中大 多采用厌氧消化法对污泥进行无害化处理。 一般，生污泥约含65%的有机物和 35%的无机物。通过厌氧消化处理后， 污泥中的有机物约有1/2～2/3被分解，消化污泥的体积得到减少（约60～ 70%），所含有机物约50%，无机物约50%。其次，污泥通过厌氧消化后，消化 污泥中所含的肥分亦更易被植物所吸收。
污泥的好氧消化
3.自热高温好氧消化
污泥自热高温好氧消化是利用有机物好氧氧化所释放的代谢热，达到并 维持高温，而不需要外加热源。
该法与普通好氧消化相比反应速度快、停留时间短、基建费用低、改善污泥 沉淀脱水性能等优点，而且可全部杀灭病原体，不需进一步消毒处理。
污泥的好氧消化
污泥高温好氧消化过程微生物作用:
厌氧消化池的结构
污泥的厌氧消化
环境工程微生物学实验教学新探——污水生物处理过程中微生物的简单分析
引言
环境 工 程微 生 物 学 作 为一 门边 缘学 科 ， 它要 求
这不 仅优 化实 验教 学 内容 ， 能够 让 学 生 在 有 限 实验 教学 学时 内掌 握 几 种 关 键 的微 生 物 学 基 础 操 作 技 术 ， 且使 他们 对 环境 工 程 领 域 所 涉 及 的微 生物 学 而
的锻 炼 ， 学生 掌握 ４种 以上 实验项 目的实验 技 能 。 让
综 合性 实 验 “ 水 生 物 处 理 过 程 中 微 生 物 的 污
简 单分 析 ” 在 综 合 实 验 准 备 环 节 、 菌 计 数 、 是 细 划 线 分纯 、 态 观 察 等 操 作 的基 础 之 上 ， 成 对 污 水 形 完 中微 生 物 的 划 线 分 纯 培 养 、 面 接 种 、 落 计 数 斜 菌
西南科技大学《 高教研 究》
２１ ０ 第３期 （ 第 １０期 ） １年 总 ０
环 境 工 程 微 生 物 学 实验 教 学 新探
— —
污水 生物处 理过程 中微生物 的简单分析
代群 威
（ ．西南科技 大学环境与资源 学院 １
杨 丽 君
李琼 芳
四川绵 阳 ６ １ １ ） ２０ ０
特点 ， 我们 提 出 了 “ 水 生 物 处 理 过 程 中微 生 物 的 污
简单分 析 ” 的综 合性 实验 。
一
、
综 合 实 验 教 学 方 案 设 计
污 水生 物处 理主 要是 指利 用微 生物 的新 陈代 谢 作用 ， 解转 化污 水 中的 污染物 ， 到净化 水 质 的 目 分 达 的 。生物 处理 是 目前 污 水 处 理 最 有效 、 经 济 的方 最 法 之一 。污水 处理பைடு நூலகம்过 程 中微 生 物种 类 繁 多 ， 用 传 采 统技 术 方法 和镜 检来 分纯 、 数 、 计 观察其 中的优势 菌 株 ， 比其与 进水 和 出水 中主要 菌株 的差 异 ， 对 有助 于 了解 污水 生物 处理 过 程 中微 生 物 的 生 长情 况 ， 固 巩 基 本操 作技 术 。长 期 对 不 同阶 段 、 境 下 污水 处 理 环 中优势 菌株 观 察 ， 以有 助 于 正 确 判 断 污水 处 理 运 可 行 情况 。
污水处理中的微生物处理过程
污水处理中的微生物处理过程污水处理是指将废水中的各种污染物去除或转化为无害物质的过程。
其中微生物处理是一种常用的方法，通过微生物的活动来分解、降解有机物和转化无机物，以达到净化水质的目的。
本文将详细介绍污水处理中的微生物处理过程。
第一部分：污水处理基础污水处理是为了净化废水，保护水资源，维护环境的一项重要工作。
污水处理工艺一般包括物理处理、化学处理和生物处理三个阶段。
而微生物处理就是生物处理的一部分，通过微生物的代谢活动将有机物降解为无机物。
污水处理中常用的微生物有好氧微生物和厌氧微生物。
第二部分：好氧微生物处理过程好氧微生物处理过程是指在富氧条件下进行的微生物处理。
在好氧环境中，细菌通过氧化代谢来分解有机物，同时消耗溶解氧。
典型的好氧微生物处理工艺有活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法是利用活性污泥中的好氧微生物将污水中的有机物降解为无机物。
具体过程包括接触氧化、吸附沉降、均质搅拌、好氧氧化和沉淀等步骤。
好氧微生物在吸附污染物的同时进行氧化降解，最终形成沉淀物和清水。
生物膜法是将有机物处理和微生物附着在支撑体上相结合的一种处理方式。
在支撑体表面形成一层生物膜，通过生物膜上的微生物降解有机物，同时减少污水中的悬浮物。
生物膜法具有较高的处理效率和稳定性，广泛应用于工业废水处理和城市污水处理。
第三部分：厌氧微生物处理过程厌氧微生物处理过程是在缺氧或无氧条件下进行的微生物处理。
相比好氧微生物，厌氧微生物在无氧环境下进行代谢活动，通过还原代谢将污水中的有机物转化为可供能源利用的产物。
典型的厌氧微生物处理工艺有厌氧污泥法和厌氧消化。
厌氧污泥法是通过厌氧微生物降解有机污染物，产生甲烷等可燃气体。
厌氧微生物在无氧条件下通过酸化和产甲烷菌的协同作用，将废水中的有机物转化为甲烷气体。
该方法广泛应用于有机废水处理和甲烷发酵。
厌氧消化是将污泥在无氧条件下进行降解，并产生甲烷气体。
厌氧消化主要适用于污泥处理过程，通过厌氧微生物的活动，将污泥中有机物转化为甲烷和二氧化碳等产物。
环境工程微生物学第四版
环境工程微生物学第四版环境工程微生物学是研究微生物在环境修复、废水处理、土壤修复、废弃物管理和环境污染控制等环境工程领域中的应用和作用的学科。
近年来，随着环境问题的日益严重，环境工程微生物学在环境保护和修复中发挥了越来越重要的作用。
环境工程微生物学的研究内容涉及微生物在环境中的分布、生态学、多样性、代谢和分子生物学等方面，其研究结果已广泛应用于环境工程领域，为环境污染治理提供了新的思路和方法。
一、环境工程微生物学的研究内容1.微生物在环境中的分布与生态学微生物在自然环境中分布广泛，可以存在于土壤、水体、大气等各种环境中，并且可以适应不同的环境条件。
环境工程微生物学研究微生物在不同环境中的分布规律和生态学特征，揭示微生物在环境中的作用和功能，为利用微生物修复和改善环境提供了理论基础。
2.微生物的多样性和系统发育微生物在环境中的多样性是环境工程微生物学研究的另一个重要内容。
通过对微生物的多样性进行研究，可以了解微生物在不同环境中的分布和变化规律，为环境修复和生物资源利用提供了丰富的微生物资源。
此外，微生物的系统发育研究也有助于了解微生物的遗传关系和种属划分，对环境中微生物的功能和应用具有指导意义。
3.微生物代谢和功能微生物在环境中的代谢活动对物质转化和环境修复具有重要作用。
环境工程微生物学研究微生物的代谢途径、代谢产物和功能基因，揭示微生物在环境中的代谢特点和作用机制，为利用微生物降解有机污染物、转化重金属和治理污水等提供了理论基础。
4.微生物分子生物学微生物分子生物学是环境工程微生物学的重要组成部分。
通过分子生物学技术，可以对微生物的种群结构、代谢途径和功能基因进行研究，为深入了解微生物在环境中的作用和功能提供了有效手段。
此外，分子生物学技术也为环境中微生物的监测和识别提供了便利和高效的方法。
二、环境工程微生物学在环境工程领域的应用1.废水处理微生物在废水处理中发挥了重要作用，包括生物脱氮、生物脱磷、生物降解有机物等。
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。
微生物污水处理
微生物污水处理引言概述：污水处理是保护环境和人类健康的重要措施之一。
微生物污水处理是一种使用微生物来分解和去除污水中有机物和有害物质的方法。
本文将介绍微生物污水处理的原理、应用、优势、挑战和未来发展方向。
一、微生物污水处理原理1.1 厌氧消化过程：厌氧消化是微生物污水处理的第一步，通过厌氧菌将有机物质转化为沼气和有机肥料。
1.2 好氧生物降解过程：好氧生物降解是微生物污水处理的第二步，通过好氧菌将有机物质氧化为二氧化碳和水。
1.3 混合生物降解过程：混合生物降解是微生物污水处理的第三步，通过好氧和厌氧菌的共同作用，进一步分解有机物质。
二、微生物污水处理应用2.1 城市污水处理厂：微生物污水处理在城市污水处理厂中得到广泛应用，能够高效去除污水中的有机物和有害物质，提供清洁的水源。
2.2 工业废水处理：微生物污水处理也适合于工业废水处理，能够去除工业废水中的有机物、重金属和有害化学物质，减少对环境的污染。
2.3 农村污水处理：微生物污水处理可以用于农村地区的污水处理，将污水转化为有机肥料，提供农田灌溉用水，促进农业可持续发展。
三、微生物污水处理优势3.1 高效去除有机物：微生物污水处理能够高效去除污水中的有机物，降低水体中有机物浓度，减少对水生生物的危害。
3.2 能源回收：微生物污水处理过程中产生的沼气可以作为能源利用，减少对传统能源的依赖。
3.3 环境友好：微生物污水处理过程中无需使用化学药剂，减少对环境的污染，符合可持续发展的要求。
四、微生物污水处理挑战4.1 技术难题：微生物污水处理技术需要不断改进和创新，提高处理效率和稳定性，降低成本。
4.2 污水水质波动：污水水质的波动对微生物污水处理效果有一定影响，需要采取措施来应对水质变化。
4.3 污泥处理问题：微生物污水处理过程中产生的污泥需要进行处理和处置，需要解决污泥处理问题。
五、微生物污水处理未来发展方向5.1 新型微生物：研发新型微生物，提高微生物污水处理的效率和稳定性。
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.
环境工程微生物学-污水生物处理(NXPowerLite)
本课程将介绍微生物的基本特性、微生物在污水处 理中的作用机制以及各种污水生物处理技术。
课程目标
01 掌握微生物的基本特性、生长规律及其在污水处 理中的作用。
02 了解各种污水生物处理技术的原理、工艺流程及 其应用范围。
03 掌握生物处理工艺的设计、运行和管理的基本知 识，培养解决实际问题的能力。
04
nxpowerlite的应用
nxpowerlite的特点与优势
高效率
nxpowerlite技术能够高效地去除污水 中的有机物、氮、磷等污染物，提高污
水处理的效率。
环保友好
nxpowerlite技术不会产生二次污染， 对环境友好，符合可持续发展的要求。
低成本
nxpowerlite技术采用自然界的微生 物作为处理主体，不需要添加化学药 剂，降低了处理成本。
02
微生物学基础
微生物种类与特性
细菌
常见的细菌有球菌、杆菌和螺 旋菌等，它们在污水处理中起 着重要作用。
藻类
藻类是光合作用的微生物，它 们能够吸收和转化营养物质， 对水体净化具有积极作用。
霉菌
霉菌是丝状真菌的统称，它们 在分解有机物方面具有较强能 力。
原生动物和微型动物
原生动物和微型动物是水体中的消 费者，它们能够捕食细菌和其他微 生物，对维持水生态平衡具有重要 作用。
污水生物处理的基本原理
微生物降解
污水生物处理主要依靠微生物的降解作用，将有机污染物 转化为无害的物质。
01
生物膜反应器
在生物膜反应器中，微生物附着在填料 表面形成生物膜，污水通过与生物膜接 触，有机物被微生物降解。
02
03
活性污泥法
活性污泥法是通过培养和驯化活性污 泥，利用其中的好氧微生物降解有机 物的方法。
环境工程微生物学_第三版(周群英_王士芬_著)课件(绪论)25页PPT文档
细菌域 Domain bacteria
古（生）菌 域 Domain archaea
真核生物域 Domain eukary ota
紫色细菌 叶绿体 蓝细菌 黄杆菌 产液菌属
线粒体
甲烷球菌属
甲烷杆菌属
真菌
植物
革兰氏阳性细菌
甲烷八叠球菌属
极端嗜盐菌
无硫绿细菌
热球菌属
伪变形虫
栖热胞菌属
4、食品、药物、工程学
二、微生物的分类和命名
“微生物”不是分类学上的概念。
（一）微生物的分类
分类单元：界、门、纲、目、科、属、种 关于：域（p6、p30）
生物五界分类系统
魏泰克的五界分类系统
原核生物界、原生生物界、真菌界、动物 界和植物界。
王大耜的六界分类系统 病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真 菌界、பைடு நூலகம்物界和植物界。
一、微生物学的发展沿革（补充） （一）微生物学的奠基
微生物学是在19世纪末期，在法国学者巴斯德和 德国学者科赫等人工作的基础上建立起来的。
巴斯德（1822—1895）
证明酒、醋的酿造过程：微生物引起的发酵。 酒变酸是有害微生物作用； 提出了巴斯德消毒法
证实了传染病是由病原微生物引起的 否定自生说。
例如 B. Subtilis AS 1.398和B. Subtilis BF 7.658是枯草 杆菌的两个菌株，前者可生产蛋白酶，后者可生产 α-淀粉酶。
出现在分类学文献中的学名，往往还加上首次定名 人（外加括号）、现名定名人和现名定名年份，但 在一般使用时，这几个部分总是省略的。
Bacillus subtilis （Ehrenberg）Cohn 1872
环境污水处理中微生物技术的实施探析
环境污水处理中微生物技术的实施探析摘要：经济和社会增长迅速引发了环境污染问题。
考虑到我国的水资源短缺和时空不平等分配，人类活动和环境水污染之间的冲突尤其突出。
面对严重的废物处理问题，采用先进的处理技术、有效的水控制、水保护和人类社会与水环境的良好关系。
关键词：环境污水处理；微生物技术；实施探析导言：经济社会的快速发展使人们的收入显著增加，生活质量不断提高，但也造成了严重的水污染，如工业生产中产生大量废水，居民生活中排放大量污水。
如果这些污水在没有安全、高效和适当处理的情况下直接排放，将不可避免地对自然环境造成严重污染。
水环境管理迫在眉睫。
如今，政府高度重视环境保护，实施绿色发展战略，并积极寻求各种方法来有效处理环境废水。
在这种背景下，微生物技术因其能够依靠自身的代谢机制处理污染物而不产生二次污染而受到关注。
因此，本文将重点讨论和分析微生物技术在环境污水处理中的应用。
1 微生物的特征这些细菌的特点主要是小尺寸、适应能力、种类和生长速度，可以广泛应用于环境废物处理。
一个很小。
由于在有限的空间条件下，微小的微生物的大小使它们能够形成大量的生物。
其次，他适应得很好。
微生物迅速变异，能够适应极端的生长环境、更强的耐力、更广泛的利用和灵活的废水处理。
第三是因为它有多样性。
不同种类的微生物，不同的代谢模式，因此，与水污染物相匹配的微生物可以作为能量生长和繁殖。
第四，快速增长。
微生物只有很短的时间繁殖和表面积，可以有效地从废水中清除污染物。
2微生物处理机制微生物处理技术利用微生物本身的代谢能力和吸收能力，分解、改变、吸收和从环境废水中的有机成分中清除，达到污水处理的目的。
2.1代谢效果微生物的生命活动需要必要的营养。
废物中的有机物质可以作为微生物繁殖的能量来源，通过微生物自身的代谢来清除污染物。
例如，像餐馆这样的工业废料含有脂肪，可以通过细菌和细菌的代谢过程来消耗，从而避免继发性污染。
2.2降级微生物可以通过降解将有机物转化为无机化合物。
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解决办法
(2) 分析污泥膨胀原因，改变运行条件 废水中含硫化物较高引起硫发菌繁衍造成的，预曝气氧化除去硫化物，降低了硫发菌的含量，可消
除膨胀； 提高溶氧浓度，溶氧>21以上； 降低污泥负荷，控制负荷为0.2~0.3／( d)。
解决办法
(3)投加絮凝剂 在原因不明的情况下，投入絮凝剂可起到明显的效果。 如投加铁盐(三氯化铁5~50) 铝盐(按矾土计10~100 ) 高分子絮凝剂
生物膜生物：起净化和稳定污、废水水质的功能。菌胶团为主要组分，辅以浮游球衣菌、 藻类等。
生物膜面生物：促进滤池净化速度，提高滤池整体的处理效率的功能。固着型纤
毛虫(例如钟虫、累（等)枝虫、独缩虫等)及游泳型纤毛虫(例如楯纤虫、斜管虫、
a
() () .
.
➢导致产生丝状菌性膨胀的微生物
• 球衣菌() • 贝日阿托氏菌() • 硫发菌() • 诺卡氏菌() • 芽孢杆菌()
• 假单胞菌() • 黄杆菌() • 地霉() • 木霉() • 丝状的酵母
污水处理厂常见的污泥膨胀
(1)缺氮和缺磷的废水：如造纸废水、含酚废水和印染废水，污泥膨胀比较严重。 (2)温度过高：夏秋季膨胀现象频繁。有时低水温也会有问题。
② 氧化分解有机物能力强 ③ 活性污泥是多种微生物和有机物颗粒的聚集体，分解、 氧化有机物的能力 ④ 缓冲性强 ⑤ 活性污泥中有机物含量高，表面基团多，有很强的缓冲性能。
④
沉降性能好
⑤ 在污水处理过程中，活性污泥能将一些金属离子吸附，胶体电荷被破坏，凝集成 团，在重力作用下快速沉淀。
（四）活性污泥法处理的类型
•异养细菌和原生动物两次盛衰： •异养细菌大量繁殖，接着原生动物大量繁殖，由于细菌数量下降原生动物衰落，异养菌再 次大量繁殖，又造成次生原生动物成为优势群，最后原生动物死亡。
2、活性污泥系统中原生动物的演替
植鞭毛虫 → 肉足虫 → 动鞭毛虫 → 小型游泳型纤毛虫 → 大型游泳型纤毛虫 → 固着型 纤毛虫 → 匍匐型纤毛虫 → 轮虫。
• 二级处理( ) 又称生物处理( ) • 主要利用构筑物内或特定外境中的微生物去除水中溶解的或胶体状态的有机物; • 去除80％~95％的5，使城市污水5下降到30以下。
• 三级处理( ) 又称高级处理( ) • 通过活性炭吸附、臭氧消毒和生物脱除等物理、化学和生物学方法去除氮磷营养盐、
难降解物质、病原体等污染物。
（七）活性污泥的膨胀及其控制
1、活性污泥的膨胀
• 正常的活性污泥：具有絮凝作用的菌胶团细菌占优势，同时有少量丝状细菌穿插其中， 上面附有钟虫、楯纤虫和轮虫一类低等动物。
• 当活性污泥性质发生变化时，不易沉降，絮凝物随水漂流，致使出水增高。这一现象称 为污泥膨胀( )，
2、引起污泥膨胀的原因和条件
贝日阿托氏菌属
2、真菌类
• 青霉属() • 头孢霉属 () • 枝孢属() • 镰孢霉() • 地霉属() • 假丝酵母屑() • 红酵母属()
3、原生动物
① 纤毛虫类 ：游泳型和固着型 ② 鞭毛虫类 ③ 肉足虫类
原生动物
4、后生动物
• 轮虫类() • 线虫类()
线虫
（五）活性污泥微生物演替和指示生物 1、异养细菌和原生动物的演替
城市和土地紧缺地区使用
2.
生物膜法类型
① 生物滤池
② 生物滤池分普通生物滤池( )和高负荷生物滤池( )。
③ 长方形或圆形池子(钢筋混凝土或砖石结构)，池内装有滤料(石子、炉渣或塑料滤 料等)，滤料层上有布水装置，下有排水系统。
② 塔式生物滤池( ) ③ 塔高7~24m，采用塑料滤料(聚氯乙烯和聚丙烯)，内部通风良好，水流紊动剧烈，
环境工程微生物学污水生物处理
1
第一节 概 述
一、污水处理过程的五个阶段： 预处理( ) 一级处理( ) 二级处理( ) 三级处理( ) 污泥处理( )
• 预处理( ) • 去除粗砂粒、大的固体物、漂浮物和油污。
• 一级处理( )又称沉淀处理() • 悬浮固体以污泥的形式去除; • 去除70％~80％的悬浮固体、25％~40％的5， • 减轻后续处理的负荷、提高处理效果。
物质。
2．生物氧化和细胞合成作用 微生物酶的作用完成生物氧化和细胞合成作用
十O2
C5H7O2N
(有机物)
(新细胞)
C5H7O2N 十5 O2 → 52十3十2H2O十 能量
(细胞)
(维持能)
第二节 活性污泥法
一、活性污泥法的特点 （一）活性污泥概念
以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的肉 眼可见的絮状颗粒。
(3)污泥负荷过低或高： 污泥负荷超过0.35( d)就会膨胀。 (4)废水中悬浮物低，低分子糖类多； (5)有毒金属、硫化物等毒物流入。
解决办法
(1) 改进污水处理工艺 推流式一般不容易发生膨胀， 完全混合法易发生膨胀，采用间歇式进水可抑制膨胀发生。 活性污泥饥饿可抑制丝状菌的增长：菌胶团形成菌贮存能力高，丝状菌贮存能力低。
• 生物膜具有强烈的吸附、吸收、分解作用，微生物合成新细胞，膜不断加厚。 • 生物膜达到一定厚度时，生物膜内层形成厌氧层，厌氧层逐渐扩大增厚，随后造成生物
膜整块脱落。 • 滤料表面又生成新的生物膜，如此循环往复不断更新。
生物膜 的净化 原理
三、生物膜中的微生物 普通滤池内生物膜的微生物群落有：
生
③适用范围广（微生物多样性特点决定）
物
处
④成本低、运行费用少；
理
的
⑤可处理的水量大，方法成熟
优
点
生物处理是废水二级处理的首选方法
2、生物处理的基本类型 生物处理的方法很多 •微生物与氧的关系
•微生物在构筑物中的状态
好氧处理 厌氧处理
生物膜法 活性污泥法
三、生物处理的作用机理
1、吸附作用() 微生物生态系统中可能起着主要作用。 微生物吸附去除废水中的一些不可降解的污染物，如合成有机物、金属盐类以及一些放射性
解决办法
(4)投加氧化剂 丝状细菌膨胀加氯气或加过氧化氢 有效氯浓度为10~20 (>20 污泥解絮)；过氧化氢浓度为100~200 。 球衣菌对氧化剂较敏感，而菌胶团形成菌不敏感。浓度不能过高，避免污泥解絮。
第三节 好氧生物膜法
• 利用固着在惰性材料表面的膜状生物群落处理污水的方法称为生物膜法( )，是一种重 要的生物处理方法。
•
微生物的代谢活动，包括分解、合成、氧化、还原、转移和异构等各种酶促反应，
分解和转化污泥所吸附的有机物，同时合成新的微生物细胞。
② 活性污泥具有良好的沉降性能，使处理水与污泥分开，达到净化的目的。
初级曝气池
（三）活性污泥的特征
① 吸附能力强 ② 活性污泥的比表面积小、菌胶团表面有丰富的粘液物质。 ③ 研究表明，10~30内，活性污泥可去除生活污水中的8590%。
• 亦称固着膜法( )，主要结构是生物滤池 ( ) • 英国称为溶滤池( )，美国称为滴滤池( )。
生物滤池
生物滤池
一、基本特点和类型
1. 生物滤池的优缺点： 2. 优点：耗能少、维持费用低、运转管理方便，抗毒物冲击能力强，污泥量少。 3. 缺点：规模较小，占地多 4. 如果建立生物滤池污水处理厂的处理能力超过5万人污水的规模，占地太多，不适于
⑧ 为8~40，有机负荷16 /(m3 d)。停留时间15~45，和氮去除率＞90％。
生 物 流 化 床
.( )
二、生物膜的净化原理
• 污水从上部均匀喷洒到生物滤池表面， • 薄膜状吸附于滤料周围形成附着水( )，沿薄膜流过滤料即流动水( )。 • 滤料表面微生物迅速繁殖，形成一层充满微生物的生物膜。 • 革兰氏阴性菌 丝状细菌，并有糖萼的形成，有助于生物膜微生物黏结在滤料表面。
机物，又称淹没式生物滤池，是介于活性污泥法和生物滤池法之间的处理工艺。 ⑥ 停留时间为0.515h，负荷1~6 /(m3 d)，去除效率80％~90％(5)。
⑥ 生物流化床( ) ⑦ 以砂、焦炭或活性炭等细小惰性材料作为生物膜载体，废水(先经充氧或床内充氧)自
下向上流过滤床使载体层呈流动状态，加大了生物膜表面积与废水和氧的接触，提高 了处理效率 。
以及球衣菌属等。
富养罗尔斯通氏菌
动胶菌属
球衣菌属
• 活性污泥中，细菌大多数以菌胶团的形式存在，呈游离状态的较少； • 生枝动胶菌是最早发现的菌胶团形成菌; • 埃希氏菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属的一些菌株均可以产生菌胶团。
• 在活性污泥中的一些丝状细菌，如球衣菌属、贝日阿托氏菌属和硫发菌属等，附着在菌 胶团上或与之交织在一起，成为活性污泥的骨架。
1）推流式曝气处理：废水与活性污泥同时进 2）完全混合曝气：回流污泥直接进入曝气池 3）接触氧化稳定法。 4）分段布水推流式活性污泥法。 5）氧化沟式活性污泥法。
入长方形曝气池
污水处理厂分布图
（五）活性污泥中的生物组分
1、细 菌 起主导作用，活性污泥中有多种细菌； 主要的优势种有：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、假单胞菌属和动胶菌属
（1）污泥膨胀类型 有丝状菌性膨胀和非丝状菌性膨胀两种 非丝状菌膨胀 因高黏性物质大量积累而引起的膨胀。 低温季节容易产生，出现这种污泥膨胀时，废水净化效果良好，上清液清澈，但污泥难于沉淀。
②
丝状菌性膨胀
– 丝状菌性膨胀是由于丝状菌异常增长而引起的； – 活性污泥呈棉絮状，沉降性能变差。通常所说的膨胀是指丝状菌性膨胀( )。
5 指曝气池中微生物细胞的停留时间。有回流的活性污泥法，污泥龄就是曝气池全池污泥平均 更新一次所需要时间(以天计)。
• 普通活性污泥法—般 c 为5~15d，延时限气法 c为20~30d，高负荷活性污泥法 c为 0.3~2.5d。