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　　第2章 污水生物處理工程基礎

　　大綱要求本章所應掌握的內(nèi)容是：

　　1、污水生物處理

　　⑴掌握活性污泥法的機理、有機物生物降解的影響因素及工藝;

　　⑵掌握生物膜法的機理、影響因素及工藝;

　　⑶掌握生物脫氮、除磷的機理、影響因素及典型工藝;

　　⑷掌握厭氧生物處理的機理、影響因素及典型工藝。

　　2、污泥處理、處置

　　⑴熟悉污泥的特性;

　　⑵掌握污泥處理技術和方法;

　　⑶了解污泥的最終處置方法。

　　3、流域水污染防治

　　⑴熟悉水體污染物的主要來源、特性及其危害;

　　⑵了解流域水污染防治的基本原則和方法;

　　⑶了解污染水體的凈化和生態(tài)修復的基本方法。

　　污水的生物處理技術是現(xiàn)代生物工程的一個組成部分。

　　在自然界存在著大量的以有機物為營養(yǎng)物質(zhì)的微生物，它們能通過自身新陳代謝的生理功能，氧化分解一般的有機物并將其轉化為穩(wěn)定的無機物，而且還能轉化某些有毒的有機物及無機物。

　　污水生物處理分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。生物處理主要去除水中溶解狀態(tài)和膠體狀態(tài)的有機物。好氧生物處理的進行需要有氧的供應，而厭氧生物處理則需保證無氧的環(huán)境。常用的人工好氧生物處理法有活性污泥法和生物膜法兩種。

　　2.1活性污泥法

　　2.1.1活性污泥法的基本工藝流程

　　1.活性污泥法的基本概念

　　向生活污水中注入空氣并進行曝氣，每天保留沉淀物，更換新鮮污水，如此操作并持續(xù)一段時間后，污水中生成一種黃褐色的絮凝體，即活性污泥。以活性污泥為主體的污水生物處理工藝稱為活性污泥法。

　　在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥。在活性污泥上棲息著具有強大生命力和降解水中有機物能力的微生物群體。

　　2、活性污泥法的基本工藝流程

　　活性污泥法的基本工藝流程由曝氣池、二沉池、曝氣系統(tǒng)、污泥回流及剩余污泥排放五部分組成。

　　廢水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器，通過曝氣設備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝狀態(tài)。隨后曝氣池內(nèi)的泥水混合液流入二沉池，進行泥水分離，活性污泥絮體沉入池底，泥水分離后的水作為處理水排出二沉池。二沉池沉降下來的污泥大部分作為回流污泥返回曝氣池，稱為回流污泥，其余的則從沉淀池中排除，這部分污泥稱為剩余污泥。

　　從上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一個實用的處理方法，污泥除了要具有氧化和分解有機物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水。

　　2.1.2活性污泥的形態(tài)及組成

　　1、活性污泥的形態(tài)

　　活性污泥的絮體形態(tài)與微生物組成、數(shù)量、污水中污染物的特性及外部條件絮體大小一般介于0.02~0.2mm，呈不定形狀，微具土壤味。活性污泥具有較大的比表面積，可達2000~10000m2/m3。

　　2、活性污泥的組成

　　活性污泥主要由四部分組成：具有代謝功能的活性微生物群體;微生物內(nèi)源呼吸和自身氧化的殘留物;被污泥絮體吸附的難降解有機物;被污泥絮體吸附的無機物。

　　活性污泥的凈化功能主要取決于棲息在活性污泥上的微生物。活性污泥微生物以好氧細菌為主，也存活著真菌、原生動物和后生動物等。這些微生物群體組成了一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系。活性污泥中的細菌以異養(yǎng)型的原核細菌為主，對正常成熟的活性污泥，每毫升活性污泥中的細菌數(shù)大致在107~109個。細菌雖是微生物主要的組成部分，但是活性污泥中哪些種屬的細菌占優(yōu)勢，要看污水中所含有機物的成分以及活性污泥法運行操作條件等因素

　　真菌構造較為復雜而且種類繁多，是多細胞的異養(yǎng)型微生物。與活性污泥法處理有關的真菌主要是霉菌。霉菌是微小的腐生或寄生的絲狀真菌，它能夠分解碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其它含氮化合物。但是，真菌的大量的增殖會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，嚴重影響活性污泥系統(tǒng)的正常工作。真菌在活性污泥法中的出現(xiàn)往往與水質(zhì)有關。

　　原生動物的主要攝食對象是細菌。活性污泥中的原生動物主要有肉足蟲、鞭毛蟲和纖毛蟲三類。原生動物為單細胞生物，大多為好氧化能異養(yǎng)型菌。在活性污泥法的應用中，常通過觀察原生動物的種類和數(shù)量，間接地判斷污水處理的效果，所以原生動物又稱為活性污泥系統(tǒng)的指示性動物。

　　以細菌、原生動物以及活性污泥碎片為食的后生動物(如輪蟲、線蟲等)在活性污泥中不經(jīng)常出現(xiàn)，特別是輪蟲僅在有機物含量低且水質(zhì)好的系統(tǒng)(即完全氧化型的活性污泥系統(tǒng))中才較多出現(xiàn)，因此輪蟲又稱為活性污泥系統(tǒng)的指示性動物，是出水水質(zhì)好的標志。