【环境生物学课件】第六章 环境污染物的生物净化方法
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环境污染的生物净化共43页
环境污染的生物净化
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 Nhomakorabea头。 ——左
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 Nhomakorabea头。 ——左
环境污染物的生物处理植物部分ppt课件
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
水生植物在水污染控制中的应用
3、工业废水处理
雨久花适用于淀粉废水的治理
凤眼莲可加速工业废水中有机 磷的降解. .
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
水生植物在水污染控制中的g 应用
1、人工湿地
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
水生植物在水污染控制中的应用
课题组设计的人工湿地
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
水生植物在水污染控制中的应用
睡莲
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水生植物在水污染控制中的应用
萍蓬草
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
水生植物在水污染控制中的应用
一、水生植物净化污水的主要特点
水生植物净化污水具有投资小、维护和运行成本低，污水处理 效果好，可改善和恢复生态环境、回收资源等优点.特别适合 中、小城市的污水处理和湖泊富营养化的治理
2024版环境生物学课件孔繁翔高等教育出版社
03
生物对环境的适应与进化
生物的适应性
形态适应
生物通过改变身体形态和结构来适应环境，如动物的体型、骨骼和 肌肉结构，植物的叶片形态和根系结构等。
行为适应
生物通过改变行为方式来适应环境，如动物的迁徙、觅食和繁殖行 为，植物的向光性、向地性和向水性等。
生理适应
生物通过改变生理机能来适应环境，如动物的体温调节、代谢速率 和呼吸方式，植物的光合作用、水分吸收和养分转运等。
相互作用关系及其对环境的影响。
03
与生物学的关系
环境生物学是生物学的重要分支之一，它运用生物学的基本原理和方法
来研究生物与环境之间的相互作用关系，同时也促进了生物学的发展。
02
环境因子与生物的关系
光照因子对生物的影响
光照强度
光照强度直接影响植物的光合作 用，进而影响其生长和发育。同 时，光照强度也影响动物的视觉 和行为。
环境生物学与其他学科的关系
01
与生态学的关系
环境生物学与生态学密切相关，生态学是研究生物与环境之间相互作用
关系的科学，而环境生物学则更侧重于从分子、细胞到个体、种群和群
落等不同层次上研究生物对环境的适应和响应。
02
与环境科学的关系
环境科学是研究人类活动对环境的影响以及环境保护和治理的科学，而
环境生物学则是环境科学的重要分支之一，主要研究生物与环境之间的
包括生物种类、污染物性质、环境条件 等。不同生物对污染物的净化能力不同， 污染物的性质如可溶性、挥发性、稳定 性等也会影响生物净化的效果。环境条 件如温度、湿度、pH值等也会影响生 物净化的进行。
生物净化技术在环境治理中的应用
大气污染治理
水体污染治理
土壤污染治理
第六章废气生物处理ppt课件
霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿 度是饱和的。雾霾天气是一种 大气污染状态，雾霾是对大气 中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5。
雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、 垃圾焚烧，甚至火山喷发等等，雾霾天气通常是多种污染源 混合作用形成的。但各地区 的雾霾天气中，不同污染源的作 用程度各有差异。
与废水生物处理过程的最大区别在于：
废气中的有机物质首先要经历由气相转移到 液相（或固体表面液膜）中的传质过程，然 后在液相（或固体表面生物层）被微生物吸 附降解。
微生物净化有机废气模式图
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
二氧化碳的微生物固定
固定二氧化碳的生物主要是植物和微 生物。 固定二氧化碳的微生物一般有两类 光能自养微生物：藻类和光合细菌 化能自养型微生物：
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
雾、霭、霾
PM2.5指空气中当量直径小于或等于2.5μm 的细颗粒物，也称可入肺颗粒物。雾霾的 “元凶”
PM10则是指空气中当量直径小于或等于 10μm的颗粒物，也称可吸入颗粒物，其中 包含着PM2.5。雾霭的主要污染物。
霾的危害
灰霾天气不仅影响空气的能见度，使人们看不到蓝天，心情变 得压抑，还会对人的身体健康产生危害。灰霾中的细小颗粒会 直接进入并黏附在人体上、下呼吸道和肺叶中，继而沉积于上、 下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长此以往将 可能诱发肺癌。此外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、 病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使 空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。由于太阳中的 紫外线是人体合成维生素D的唯一途径，紫外线辐射的减弱直 接导致小儿佝偻病高发。
雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、 垃圾焚烧，甚至火山喷发等等，雾霾天气通常是多种污染源 混合作用形成的。但各地区 的雾霾天气中，不同污染源的作 用程度各有差异。
与废水生物处理过程的最大区别在于：
废气中的有机物质首先要经历由气相转移到 液相（或固体表面液膜）中的传质过程，然 后在液相（或固体表面生物层）被微生物吸 附降解。
微生物净化有机废气模式图
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
二氧化碳的微生物固定
固定二氧化碳的生物主要是植物和微 生物。 固定二氧化碳的微生物一般有两类 光能自养微生物：藻类和光合细菌 化能自养型微生物：
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
雾、霭、霾
PM2.5指空气中当量直径小于或等于2.5μm 的细颗粒物，也称可入肺颗粒物。雾霾的 “元凶”
PM10则是指空气中当量直径小于或等于 10μm的颗粒物，也称可吸入颗粒物，其中 包含着PM2.5。雾霭的主要污染物。
霾的危害
灰霾天气不仅影响空气的能见度，使人们看不到蓝天，心情变 得压抑，还会对人的身体健康产生危害。灰霾中的细小颗粒会 直接进入并黏附在人体上、下呼吸道和肺叶中，继而沉积于上、 下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长此以往将 可能诱发肺癌。此外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、 病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使 空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。由于太阳中的 紫外线是人体合成维生素D的唯一途径，紫外线辐射的减弱直 接导致小儿佝偻病高发。
第六章污染治理生物技术ppt课件
2.厌氧生物处理的基本原理
厌氧生物处理是在无氧条件下，利用多 种厌氧微生物的代谢活动，将有机物转化为 无机物和少量细胞物质的过程。
（1）厌氧生物分解有机物的过程
图6-4 有机物厌氧分解过程
■ 水解阶段
复杂有机物首先在发酵性细菌产生的胞外 酶的作用下分解为溶解性的小分子有机物。 该过程通常比较缓慢，是复杂有机物厌氧降 解的限速阶段。
（1）有机物的降解
图6-2 有机物好氧生物降解的一般途径
（2）微生物的增殖
图6-3 静态培养微生物生长曲线
（3）溶解氧的提供 溶解氧是影响好氧生物处理过程的重要因
素。
充足的溶解氧供应有利于好氧生物降解过 程的顺利进行。
溶解氧的需求量与微生物的代谢过程密切 相关。
在不同的好氧生物处理过程和工艺中，溶 解氧的提供方式也不同。
6. 由于能作用于多种合成化合物的细菌或 真菌种群或生物量起始浓度较低，环境条 件必须适合具有活性潜物活性 2.目标化合物特征 3.环境因素 （1）营养 （2）温度 （3）pH （4）氧
第二节 固体废弃物生物处理 及处置技术
一、概述
1. 概念 固体废弃物是指在社会生产、流通、消费 等一系列过程中产生的一般不再具有进一 步使用价值而被丢弃的以固态和泥状存在 的物质。
第一节 生物处理技术概述
一、生物处理的基本原理
生物处理的主体是微生物。 有机物的转化广义上可以定义为两种：
矿化和共代谢
矿化是将有机物完全无机化的过程， 是与微生物生长包括分解代谢与合成代谢 过程相关的过程。
共代谢通常是由非专一性酶促反应完 成的，不导致细胞质量或能量的增加,使有 机物得到修饰和转化，但不能使其分子完 全分解。
图6-6 固体废弃物中聚合物的代谢
6环境污染的生物净化方法
20
正在曝气的污水
21
出水堰（中间曝气池）
22
活性污泥法——工艺要点
1.培养基（污水的预处理）：注意C、N、P 三者的比例关系，可能需要补充营养元素； 注：补充N、P时不能浓度过高，否则会引 起水体富营养化。 好氧：C:N:P=100:5:1 厌氧：C:N:P=400~500:5:1
23
2.溶氧（曝气）：曝气方法有鼓风曝气、机 械曝气、自吸式射流曝气、纯氧曝气等，曝 气应充分，提高曝气效率的方法包括多点进 水、完全混合曝气、递减曝气等； 注：曝气占成本的比重大 3.温度：30-35ºC最佳，实际为15-30ºC； 4.pH：6.5—8.5，适于细菌生长。
进水
进水期
反应期
沉降期
出水 排水期
闲置期
32
(7)深水曝气活性污泥法
主要特点：曝气池深，提高了混合液的 饱和溶解氧浓度，加快了氧传入混合液 的速度，有利于有机污染物的降解与去 除。该法的曝气池向纵向深度发展，占 地面积小，节约动力消耗，剩余污泥少， 且由于利用水压所形成的强供氧能力， 可进行高负荷运行。 类型:（1）深水中层曝气法 （2）深井曝气法
污水 A段曝气池 段曝气池 A段 段 沉淀池 B段曝气池 段曝气池 B段 清水 段 沉淀池 剩余污泥 回流污泥 剩余污泥
29
回流污泥
AB——Adsorption-Biodegradation 特征： （1）未设初沉池，由吸附池和中间沉淀 池组成的A段为一级处理系统。 （2）B段由曝气池和二次沉淀池组成 （3）A、B两段各自拥有独立的污泥回 ，有利于功能稳定。
50
生物膜法——原理
运动水层 附着水层 好氧生物膜层 厌氧生物膜层 滤材层
51
1 污水的好氧生物处理法
第六章环境污染物的生物净化方法
在有氧条件下，有机污染物作为好氧 微生物的营养基质而被氧化分解，使 污染物的浓度下降。由于有机污染物 结构和性质的不同，在处理系统中， 好氧微生物的优势种群组成和数量也 相应地发生变化。
大連大學環境教研室楊玉鎖
The use of microorganisms in the disposal of sewage was developed around 1910-1914 in Manchester and a number of continental European cities. In early days, sewage was buried as run into rivers and waterways. In the nineteenth century the population of most cities expanded greatly due to industrialization,so that the volume of sewage produced was too much for this type of disposal and rivers and canals became very polluted.
大連大學環境教研室楊玉鎖
In the UK rivers such as the Thames became anerobic and devoid of aquatic life, producing unpleasant smells, and they were largely responsible for the spread of diseases such as tyhoid and cholera. Sewage pollution was so acute in London that it was the practice for those who could afford it to move to the country in the summer.
大連大學環境教研室楊玉鎖
The use of microorganisms in the disposal of sewage was developed around 1910-1914 in Manchester and a number of continental European cities. In early days, sewage was buried as run into rivers and waterways. In the nineteenth century the population of most cities expanded greatly due to industrialization,so that the volume of sewage produced was too much for this type of disposal and rivers and canals became very polluted.
大連大學環境教研室楊玉鎖
In the UK rivers such as the Thames became anerobic and devoid of aquatic life, producing unpleasant smells, and they were largely responsible for the spread of diseases such as tyhoid and cholera. Sewage pollution was so acute in London that it was the practice for those who could afford it to move to the country in the summer.
第6章 环境污染物的生物净化方法
氧曝气条件下对各种微生物群体进行混合连续培养而成的。活 性污泥具有凝聚、吸附、氧化以及分解污水中有机物的性能， 因而可使污水得到净化。
有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力； 菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良 好的生存环境； 为原生动物、微型后生动物提供附着场所 ④具有指示作用。
第六章 环境污染物的生物净化方法
主要内容：介绍环境污染物（污水、大气污染和固废）的微生物处
理方法及其工艺流程
第一节 废水的好氧生物处理
第二节 废水的厌氧生物处理
第三节 特定微生物处理及组合工艺 第四节 废水的微生物脱氮除磷
第四节 固体废弃物的微生物处理
第五节 大气污染物的微生物处理
废水处理基本方法
2 活性污泥中丝状细菌与污泥膨胀
3 活性污泥中的真菌:由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合物，
脂肪、蛋白质的功能，但丝状菌大量增殖会引发污泥膨胀。
4 活性污泥中的原生动物: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。
生物特性 具有一定的沉降性能 和生物活性。
活性污泥的特征与微生物 组成
细菌：以异养型原核生物(细 菌)为主，数量107～108个/ml， 自养菌数量略低。其优势菌种： 产碱杆菌属等，它是降解污染 物质的主体，具有分解有机物 的能力。
•真菌：由细小的腐生或寄生菌组成， 具分解碳水化合物，脂肪、蛋白质的 功能，但丝状菌大量增殖会引发污泥 膨胀。
生物膜的培育
6--环境生物学第六章环境污染物的生物净化方法
一、厌氧生
物处理的原 理与过程
什么是厌氧生物处理？
（Anaerobic Process）
• 在厌氧条件下，利用厌氧微 生物分解废水中的有机物并 产生甲烷、二氧化碳的过程， 又称厌氧发酵。
• 与好氧生物处理的区别：不 以分子氧为受氢体（最终电 子受体），以无机物、化合 态盐、碳、硫、氮为受氢体， 如CO、CO2、SO4 2－、NO3－ 等。
• 化粪池和双层沉淀池至今在排水工程中仍占有重要地位。
中期--被好氧工艺取代,在污泥处理方面有应用,污泥的厌氧消化;
普通消化池是这时期的主要反应器。
70年代后--重新发展, 环境问题和能源危机, 开发了新的厌氧生物处理 反应器. 以UASB, 厌氧接触工艺为代表的多种工艺，均实现高的污泥浓度高 的负荷，得到广泛应用。 应用现状: (A).废水处理,高浓度和高温度废水; (B). 污泥处理和城市垃 圾处理; (C).生物质的资源化和能源化应用.
• 酸化阶段 ：简单有机物（可溶态） 产氢、产乙酸细菌
• 甲烷化阶段： 简单有机酸类、醇类产 甲烷菌 CH4、CO2
(A) 水解
在细胞外酶作用下,将大分子有机物水解为小分 子溶解性有机物, 如多糖-单糖，脂肪-脂肪酸甘 油,蛋白质-氨基酸, 小分子进入细胞内.
难降解或高分子的有机物水解过程较慢, 或可能 成为速率限制步骤, 颗粒有机物的大小, 温度, pH, 有机物组成成分, 氨浓度,水力停留时间等影 响水解速率.
厌氧生物处理的原理和过程示意:
（二）厌氧
反应器内的 微生物
不产甲烷菌
• 细菌（以厌氧菌、兼性菌为 主）、真菌、原生动物，参与 产甲烷阶段以前所有分解有机 物过程，并产生小分子有机酸
甲烷菌
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影响微生物脱氮的因素
pH值
硝化反应要耗碱，如果污水中没有足够的碱度，随着硝化的进 行，pH值会急剧下降，而硝化细菌对pH十分敏感，硝化细菌 和亚硝化细菌分别在7.0～7.8和7.7～8.1时活性最强，在这个 范围以外，其活性就急剧下降。 两类硝化细菌的最适温度在30℃左右。
温度
溶解氧
硝化过程的DO一般应维持在1.0～2.0 mg/L。 DO对反硝化脱氮有抑制作用，但氧的存在对能进行反硝化作 用的反硝化菌是有利的，因为这类菌为兼性厌氧菌。故工艺上 最好使其交替处于好氧、缺氧的环境下，所以脱氮反应并不要 求DO保持在零的状态。如在悬浮污泥系统中，缺氧段DO应控 制在0.5 mg/L以下，在膜法系统中，可控制在1.0～2 .0 mg/L。
沉池能否有效泥水分离密切相关；
为原生动物、微型后生动物提供了良好的生存环境、附着场
所。
丝状细菌
它的作用有两方面：
一方面：是活性污泥的重要组分，交叉穿织与菌胶
团内，或附着生长于絮状体表面，具有强氧化分解 有机物能力，起到一定的净化作用。
另一方面：当丝状菌的数量超过菌胶团细菌时，可
使絮状体沉降性能下降，严重时可引发污泥膨胀 （bulking）现象。
曝气池混合液静置30分钟后，沉降的污泥体积与污泥干重之比。 它反映了活性污泥的凝聚性和沉降性，一般控制在50－150之间， 若大于200，则表明发生了污泥膨胀。
污泥负荷（Ls）
单位时间内，单位重量的活性污泥能处理的有机物的数量，用kg （BOD）/kg(MLSS)•d表示。又称有机负荷率，F/M值。
碳源
废水中所含的有机碳源：当废水中所含碳（BOD5）与
总氮的比值大于3：1时，无需外加碳源，即可达到脱 氮目的。 外加碳源：当废水中所含碳（BOD5）与总氮的比值小 于3：1时，需外加碳源，多采用甲醇。 内碳源：
内碳源指活性污泥微生物死亡、自溶后释放出来的有机碳，也 称二次性基质。 利用内碳源，要求反应器的泥龄长、污泥负荷低，使微生物处 于生长曲线稳定期的后部或衰亡期，反硝化速度极低，为前两 种方法的十分之一左右。 利用内碳源，可使在废水碳氮比较低使不必外加碳源也可达到 脱氮目的，并且污泥产率低可减少污泥处理的费用。
混合菌种来源：城市污水处理厂消化池污泥、初沉池
污泥、人畜粪便、有机肥料等。
甲烷含量达55％以上作为厌氧污泥培养成熟的指标，
此时方可引入废水。
厌氧处理运行过程的安全
高浓度有机废水厌氧处理与好氧处理的经济分析
厌氧处理相对好氧处理可节省投资、占地面积，能提
供干净的沼气能源，具有较高的经济效益，但出水还 需经过好氧法的补充处理方能排放。
生物膜中的食物链较长
具有较高的脱氮能力
单位处理能力大
系统维护方便 操作运行方便
固定床生物处理的主要类型
普通生物滤池 塔式生物滤池 生物转盘滤池 生物接触氧化滤池
图6－10 普通生物滤池
图6－9 生物转盘
流化床生物处理技术
什么是流化床生物处理技术？
使废水通过运动态并附着生长有生物膜的颗粒床，废
可使活性污泥保持良好的净化功能。
水温
活性污泥微生物的最适温度范围：15～30℃。
营养物质
微生物对氮和磷的需要量可按BOD：N：P＝100：5：
1来考虑。
pH
活性污泥微生物的最适pH范围：6.5～8.5。
有毒和有抑制物质
如重金属、氰化物、硫化氢、酚、醇、醛、染料等
有机负荷率（BOD污泥负荷）
什么是厌氧生物处理（Anaerobic Process）？
在厌氧条件下，利用厌氧微生物分解废水中的有机物
并产生甲烷、二氧化碳的过程，又称厌氧发酵。 与好氧生物处理的区别：不以分子氧为受氢体（最终 电子受体），以无机物、化合态盐、碳、硫、氮为受 氢体，如CO、CO2、SO4 2－、NO3－等。
微生物脱氮——反硝化作用段
反硝化作用是指兼性厌氧的硝酸盐还原菌将硝酸盐还 原为N2的过程。 反应：H NO3 →H NO2 → N2O → N2 微生物：假单胞菌属的微生物在厌氧条件下利用NO3 － 氧化有机质，获得能量，碳源来自有机物，最终电 子受体为NO3－、 NO2－，要求中性、弱碱性环境， 最适温度10 ℃ ～35 ℃，pH值范围7.0～8.0，在一个 有极低的DO、有NO3－ 和有机物存在的环境，pH值 和温度合适就会产生反硝化。 运行操作关键：碳源、 NO3－ 、NO2－ 、pH值、 DO 等
活性污泥中的微生物
原生动物及微型后生动物
净化作用：腐生性营养的原生动物可吸收溶解
性有机物，动物性营养的原生动物可吞食有机
颗粒、游离细菌及其它微小生物
促进絮凝和沉淀作用 指示作用：可作为处理系统运转管理的指标
真菌
图6－1 各种形态的细菌
活性污泥净化反应的影响因素
溶解氧（DO）
曝气池出口处的混合液的DO浓度保持在2mg/L左右，
活性污泥法的基本工艺流程
进水 出水
初沉池
曝气池
二沉池
污泥
回流污泥
剩余污泥
图6－2 活性污泥法的基本流程
活性污泥法的主要运行方式（1）
按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式活性 污泥法主要有两大运行方式：推流式和完全混合式。 推流式 推流式活性污泥曝气池有若干个狭长的流槽，废水从一端 进入，另一端流出。随水流的过程，底物降解，微生物增 长；从池首端到尾端，混合液内影响活性污泥净化功能的 各种因素，如F/M值、微生物的组成和数量、基质的组成 和数量等都在连续地变化，有机物降解速率、耗氧速率也 连续变化。 特点：在曝气池的任何断面上都存在有机基质的浓度梯度， 因此存在基质降解动力，BOD降解菌为优势菌，可避免发 生污泥膨胀现象、运行可采用多种方式，能够增加净化功 能如脱氮、除磷等。
活性污泥的工作参数
混合液悬浮固体（MLSS）
1L曝气池混合液中所含悬浮固体的重量，单位g/L。
1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体的重量，单位g/L。 一定量的混合液静置30分钟后，沉降的污泥体积与原混合液体积 之比，以百分数来表示。
混合液挥发性悬浮固体（MLVSS） 污泥沉降比（SV） 污泥容积系数（SVI）
理的技术方法。
生物膜法的特征
通过废水与生物膜的相对运动，使废水与生物膜接触，
进行固液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生
物氧化和降解，使废水得到净化，同时，生物膜内微
生物不断得以生长和繁殖。
生物膜中的微生物组成
细菌和真菌
在生物膜的好气层专性好气的芽孢杆菌占优势；
在厌气层可见到反硫化弧菌属 数量最多的是兼性菌，如假单胞菌属等
图6－3 推流式曝气池
活性污泥法的主要运行方式（2）
完全混合式
废水进入曝气池后在搅拌下立即与池内活性污泥混合
液混合，从而使进水得到良好的稀释，污泥与废水得 到充分混合，可以最大限度地承受废水水质变化的冲 击。
特点：能够承受高浓度废水，对冲击负荷有一定的适
应能力；需氧全池要求相同，能够节省动力；可使曝
硝化作用是指NH3被氧化成NO2－，再被氧化成NO3－ 的过程。 反应： NH3→ NO2－ → NO3－ 微生物：亚硝化细菌和硝化细菌，两者为化能自养菌， 专性好氧，要求中性、弱碱性环境，以CO2为唯一碳 源，最适温度25 ℃ ～30 ℃，pH值范围7.5～8.0。 运行操作关键：
（1）泥龄θSRT（悬浮固体停留时间）较长 （2）要供给足够的DO； （3）要控制适度的曝气时间（HRT ？？？） （4）控制pH值在7.5～8.0
6.4 废水的微生物脱氮除磷 6.4.1 微生物脱氮
微生物脱氮基本原理
生物脱氮主要通过硝化作用和反硝化作用来完成。 首先利用好氧段，由亚硝化细菌、硝化细菌的硝化作用， 将NH3 转化为NO3－－N，再利用缺氧段，由反硝化细菌将 NO3－－N反硝化还原为N2，溢出水面释放到大气。
微生物脱氮——硝化作用段
活性污泥中的微生物
形成活性污泥絮状体的细菌——菌胶团细菌
菌胶团：狭义指动胶菌属（Zoogloea）形成的细菌团
块，广义指所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝性细
菌互相絮凝聚集形成的菌胶团块。
菌胶团细菌是活性污泥的主体，它的作用：
具有很强的吸附、氧化分解有机物的能力。菌胶团的形成可
使细菌避免被微型动物所吞噬，并且与污泥的沉降性能和二
水中的基质在床内同均匀分散的生物膜相接触而获得 降解去除，故在流化床中既有生物膜，又有活性污泥。
根据反应器中的微生物的营养形式，可分为好氧流化 床和厌氧流化床 好氧生物流化床 流化床中生物膜中的指示生物
滤膜生物
中间滤膜生物 非滤膜生物
滤膜清扫生物
6.2 废水的厌氧生物处理 6.2.1 厌氧生物处理的原理与过程
进水
接触池(吸附阶段)
二沉池
出水
稳定池（氧化分解）
回流污泥
剩余污泥
图6－4 生物吸附法的工艺流程
SBR法的五个运行阶段
I 进水阶段
II 反应阶段
III 沉淀阶段
IV 排水阶段
V 待机阶段
图6－5 SBR法的五个运行阶段示意图
图6－6 氧化沟
6.1.2 生物膜法
什么是生物膜法？