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。
《环境工程微生物学》课程笔记
《环境工程微生物学》课程笔记第一章绪论1.1 我们与微生物微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、病毒、原生动物等，它们在地球上的存在时间远早于人类。
微生物与人类生活密切相关，它们在人类的健康、食品、医药、环保等方面都扮演着重要的角色。
1.2 微生物的特点微生物具有以下特点：（1）体积小、表面积大：微生物的体积很小，但表面积却很大，这使得它们能够更有效地与外界环境进行物质和信息交换。
（2）繁殖速度快：微生物的繁殖速度非常快，一些细菌在适宜的条件下，每20-30分钟就能繁殖一次。
（3）适应能力强：微生物具有很强的适应能力，可以在各种极端环境中生存，如高温、高压、酸碱度等。
（4）遗传变异：微生物的遗传物质相对简单，容易发生变异，这使得它们能够不断适应环境变化。
1.3 微生物与环境污染治理微生物在环境污染治理中具有重要作用。
例如，在污水处理过程中，微生物可以分解水中的有机污染物，将有害物质转化为无害物质。
此外，微生物还可以用于土壤修复、废气处理等方面，帮助减轻环境污染。
第二章微生物的形态结构、生理生化特征以及与环境的关系2.1 如何观测微生物由于微生物个体微小，一般显微镜无法观察到，因此需要借助电子显微镜等高倍显微镜进行观察。
电子显微镜可以提供高分辨率的图像，使研究者能够清晰地观察到微生物的形态和结构。
2.2 细菌的结构和性质细菌是微生物中最为常见的一类。
细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、质粒、核糖体和细胞质等。
细菌具有原核生物的特点，没有真核细胞的细胞核和细胞器。
细菌可以通过二分裂进行繁殖，具有较强的适应能力。
2.3 放线菌、古菌及蓝细菌放线菌是一类具有分枝菌丝体的微生物，广泛分布于土壤和水体中。
古菌是一类生活在极端环境中的微生物，具有原核生物的特点。
蓝细菌又称蓝藻，是一类能进行光合作用的微生物，广泛分布于水体和土壤中。
2.4 原生动物及其指示作用原生动物是一类单细胞的真核微生物，生活在水域或湿润环境中。
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。
《环境工程微生物学》
《环境工程微生物学》【最新版】目录1.环境工程微生物学的概念与意义2.环境工程微生物学的研究领域3.环境工程微生物学的应用案例4.我国环境工程微生物学的发展现状与前景正文【环境工程微生物学的概念与意义】环境工程微生物学是一门研究微生物在环境工程中应用的学科，它主要研究微生物在环境监测、污染治理和资源再生等方面的应用。
环境工程微生物学在环境保护和可持续发展中发挥着重要作用，通过利用微生物的生物降解、吸附和转化等功能，可以有效地解决环境污染问题，提高环境的自净能力。
【环境工程微生物学的研究领域】环境工程微生物学主要包括以下几个研究领域：1.微生物在环境监测中的应用：利用微生物的生物传感器、生物标志物等特性，对环境污染物进行快速、灵敏、在线监测。
2.微生物在废水处理中的应用：利用微生物的生物降解作用，对废水中的有机污染物进行降解，实现废水的净化和资源化。
3.微生物在废气处理中的应用：通过微生物的氧化还原作用、吸附作用等，对废气中的有害物质进行去除，以减少大气污染。
4.微生物在固体废物处理中的应用：利用微生物的分解作用，对固体废物进行降解和转化，以减少废物的体积和毒性。
5.微生物在土壤修复中的应用：通过微生物的降解、转化等作用，对土壤中的污染物进行去除，以提高土壤的质量和肥力。
【环境工程微生物学的应用案例】环境工程微生物学在实际应用中取得了很多成功案例，例如：1.利用微生物降解技术处理工业废水，实现了废水的达标排放和资源化利用。
2.采用微生物吸附剂去除大气中的有害物质，降低了大气污染的程度。
3.通过微生物发酵技术，将厨余垃圾转化为有机肥料，实现了废物的资源化利用。
4.利用微生物修复技术，对污染土壤进行治理，提高了土壤的质量和肥力。
【我国环境工程微生物学的发展现状与前景】我国环境工程微生物学在近年来取得了显著的发展，不仅在理论研究上取得了很多重要成果，而且在实际应用中也取得了显著的效果。
然而，与国际先进水平相比，我国环境工程微生物学在技术研发、产业化应用等方面还存在一定差距。
微生物处理技术在环境工程中的应用研究
微生物处理技术在环境工程中的应用研究1. 引言1.1 微生物处理技术在环境工程中的应用研究微生物处理技术是利用微生物的新陈代谢特性进行环境污染治理和资源利用的技术，通过微生物对废水、废气、废固等环境污染物的降解分解，从而实现环境的净化和资源的回收利用。
与传统的化学处理技术相比，微生物处理技术具有处理效率高、消耗能源少、对环境友好等优点，因此在环境工程中得到了广泛的应用。
本文将从微生物处理技术的概述入手，分析微生物处理技术在水污染治理、土壤修复、空气污染控制以及固体废物处理等方面的应用研究，并展望微生物处理技术在环境工程中的应用前景，探讨微生物处理技术在环境保护中的重要性。
通过深入研究微生物处理技术的应用，为环境保护和可持续发展提供技术支持和科学依据。
2. 正文2.1 微生物处理技术概述微生物处理技术是一种利用微生物来降解、转化、去除或吸收环境中的污染物的技术。
它是一种环保的技术手段，具有高效、经济、环保等优点，被广泛应用于环境工程领域。
微生物处理技术的基本原理是利用微生物的代谢能力和生长繁殖特性来对环境中的有机物、无机物进行处理。
微生物能够在特定的环境条件下将污染物转化成无害或低毒的物质，从而达到净化环境的目的。
在环境工程中，微生物处理技术被广泛应用于水污染治理、土壤修复、空气污染控制和固体废物处理等方面。
通过调控微生物的种类和数量，可以有效降解有机物、去除重金属、净化空气和处理固体废物，从而改善环境质量。
微生物处理技术在环境工程中具有重要的应用价值和意义。
随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的提高，相信微生物处理技术将会得到更广泛的应用和推广，为保护地球生态环境发挥更大的作用。
2.2 微生物处理技术在水污染治理中的应用研究水污染是全球环境问题中的重要一环，对人类和生态系统都带来了严重影响。
微生物处理技术在水污染治理中的应用研究日益受到重视，其具有环保、高效、经济等优势，为解决水污染问题提供了新的思路和方法。
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》课件
实验室技术与操作
常用实验室技术
微生物分离与培养、鉴定与检测、微生物生态学 研究等。
实验室操作注意事项
如何确保实验室安全，正确处理试剂、垃圾等， 避免污染和误操作。
课程总结
知识掌握
掌握微生物基本概念和环境 工程中的微生物学应用。
实验操作
掌握常用实验室技术和操作 注意事项。
应用案例
了解环境工程中微生物应用 的具体案例，深度理解其应 用价值。
环境工程微生物学
探索微生物的神奇世界，发现它们在环境工程中扮演的重要角色。
课程介绍
1 课程目标
介绍微生物学基础知识，深入探讨其在环境工程中的应用
2 课程内容
• 微生物的基本概念 • 环境工程中的微生物学应用 • 案例研究 • 实验室技术与操作
微生物的基本概念
微生物的定义
微生物领域的重要性
微生物是无法看到的微小生物，包括细菌、真菌、 病毒等。
土壤修复中的微生物应用
4
解和还原等，净化空气质量。
利用微生物降解土壤中的废水处理案例
使用微生物技术处理印染废水，减少了COD和氨氮的排放，同时提高了水质。
废气处理案例
利用微生物处理化工尾气，成功降解了有机物污染物，减少了沉积物产生。
土壤修复案例
在重金属污染地区进行微生物修复，成功修复并保护了当地生态环境。
微生物在土壤形成、营养循环、能源转换和生物 多样性保护方面具有重要作用。
环境工程中的微生物学应用
1
应用领域的概述
微生物在环境工程中的应用领域包括
废水处理中的微生物应用
2
废水处理、废气处理和土壤修复等。
利用微生物净化废水，将有机物转化
为无害的物质。
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
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。
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.
微生物处理技术在环境工程中的应用研究
微生物处理技术在环境工程中的应用研究微生物处理技术是一种利用生物体内的微生物代谢作用来去除或减少废水、废气等污染物的技术。
它具有成本低、效果好、不会产生二次污染等优点，深受环保界的推崇。
随着环保意识的不断提高，微生物处理技术在环境工程中的应用也得到了广泛研究。
首先，微生物处理技术在废水处理中的应用已经非常成熟。
传统的废水处理方法主要包括物理处理和化学处理两种，但这些方法存在着固体物的难以处理、能源消耗大等问题。
而微生物处理技术可以有效地解决这些问题，其原理就是利用微生物来降解有机废弃物和其他污染物质，将其转化为无害的物质，从而达到清洁和净化水质的目的。
微生物处理技术的主要优点包括：可将大部分有机物降解成H2O和CO2；处理速度快，废水处理周期短；设备小巧、维护方便；能耗低，成本较低等。
因此，微生物处理技术已经成为目前废水处理方法的重要技术之一。
其次，微生物处理技术在废气处理中的应用也在不断发展中。
废气主要指工业生产中的废气、汽车尾气、生物气体等。
而这些废气中含有大量的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、苯系物等。
微生物处理技术通过由微生物菌群进行代谢反应，将废气中的污染物质以一定的方式进行降解，从而解决废气处理的问题。
因此，在出现环境问题时，微生物处理技术可以成为一个重要的解决途径。
再次，微生物处理技术在土壤修复中的应用也被广泛研究。
现代工业或农业活动中，铅、汞、铬等重金属，以及农药、化肥等有机化学物质等，对土壤的治理造成了极大的难度。
微生物处理技术对土壤污染修复领域有重要意义。
微生物本身就存在于土壤环境之中，通过运用相应的微生物技术，可以快速地将污染物进行分解，从而恢复土壤质量并降低污染程度。
同时，微生物处理技术可以减少使用化学药剂，避免二次污染和环境风险，更加人文和环保。
综上所述，微生物处理技术在环境工程领域中的应用研究正在不断深入。
微生物是自然界中最广泛的生物，通过研究微生物的代谢及调控，开发出更加先进的微生物处理技术，将有力地推动环保事业的发展。
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
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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 动胶菌属以及球衣菌属等。
体，分解、 氧化有机物的能力 ③ pH缓冲性强 • 活性污泥中有机物含量高，表面基团多，有
很强的pH缓冲性能。
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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。
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（四）活性污泥法处理的类型
1）推流式曝气处理：废水与活性污泥同时进 入长方形曝气池
理 每天可转换1~2kg干有机物，100倍于森林。
的 ②效果好
优 点
•
BOD去除率90%~95%，COD去除率 60%~70%。
含酚废水：
萃取法：残留量100mg/L
生物法：残留量≤1mg/L
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生 物 ③适用范围广（微生物多样性特点决定）
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
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2、生物处理的基本类型
生物处理的方法很多 好氧处理
•微生物与氧的关系 厌氧处理
生物膜法 •微生物在构筑物中的状态
活性污泥法
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三、生物处理的作用机理
1、吸附作用(absorption) ➢ 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
第9章 污水生物处理
❖我国的水资源形势： 城市和农业缺水十分严重; 全国80％水域，45％地下水，90％以 上的城市水域受到不同程度的污染。
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第一节 概 述
一、污水处理过程的五个阶段：
➢ 预处理(preliminary treatment) ➢ 一级处理(primary treatment) ➢ 二级处理(secondary treatment) ➢ 三级处理(tertiary ) ➢ 污泥处理(sludge treatment)
的污染物，如合成有机物、金属盐类以 及一些放射性物质。
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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
CHON十O2 (有机物)
C5H7O2N (新细胞)
C5H7O2N 十5 O2 → 5CO2十NH3十2H2O十 能量
(细胞)
(维持能)
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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。
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颗粒大小约0.05~0.5mm，表面积为 20~100 cm2/mL，比重约1.002~1.006， 静置时能立即凝聚成较大绒粒而沉降。
絮状体一般呈黄褐色，也有呈深灰、灰 褐，灰白等色，与水质不同有关。
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初级曝气池
SECONDARY CLARIFIER
（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。 研究表明，10~30min内，活性污泥可 去除生活污水中BOD的85%~90%。
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② 氧化分解有机物能力强 • 活性污泥是多种微生物和有机物颗粒的聚集
在菌胶团上或与之交织在一起，成为活性 污泥的骨架。
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贝日阿托氏菌属
2、真菌类
• 青霉属(Penicillium) • 头孢霉属 (Cephalosporium) • 枝孢属(Cladosporium) • 镰孢霉(Fusarium) • 地霉属(Geotrichum) • 假丝酵母屑(Candida) • 红酵母属(Rhodotorula)
➢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。
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• 污泥处理(sludge treatment) ➢将处理过程中产生的污泥经
过脱水、稳定和处置。
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二、生物处理的优点和基本类型
生 1、生物处理的优点
物 ①效率高
处 • 普通活性污泥水处理厂， 每立方米曝气池
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• 二级处理(secondary treatment) 又称生 物处理(biological treatment)
➢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BOD5，使城市污水 BOD5下降到30mg/L以下。
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• 三级处理(tertiary ) 又称高级处理 (advanced treatment)
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• 预处理(preliminary treatment) • 去除粗砂粒、大的固体物、漂
浮物和油污。
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• 一级处理(primary treatment)又称沉淀 处理(sedimentation)
➢悬浮固体以污泥的形式去除;
➢去除70％~80％的悬浮固体、25％~40％ 的BOD5，
➢减轻后续处理的负荷、提高处理效果。
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富养罗尔斯通氏菌
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动胶h菌属
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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。
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• 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
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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
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原生动物
4、后生动物
• 轮虫类(rotifers) • 线虫类(nematodes)
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
•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Байду номын сангаас成次生原生动物 成为优势群，最后原生动物死亡。
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（二）活性污泥法作用特点
① 通过以活性污泥或生物膜形式存在的 微生物旺盛的代谢活动，氧化分解有 机污染物，使污水净化。
• 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。
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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。