【正文】 污泥法處理廢水，除應(yīng)保證活性污泥對(duì)有機(jī)物的吸附、氧化和同化能順利地進(jìn)行外，為了得到澄清的出水，還需要活性污泥具有良好的混凝和沉淀性能。 如果廢水中的有機(jī)物很少，活性污泥中的微生物就會(huì)氧化體內(nèi)積蓄的有機(jī)物和自身細(xì)胞物質(zhì)來獲得維持生命活動(dòng)所需的能量。 所謂 氧化 是指微生物為了獲得合成細(xì)胞和維持其生命活動(dòng)等所需能量，將吸附的有機(jī)物進(jìn)行分解的過程。 被吸附去除的有機(jī)物經(jīng)水解后，被微生物攝入體內(nèi)， 接著被氧化和同化 。 活性污泥對(duì)有機(jī)物的吸附就是有機(jī)物在活性污泥表面的濃縮現(xiàn)象。 （ 2）好氧活性污泥的凈化機(jī)理 活性污泥法的凈化機(jī)理有活性污泥對(duì)有機(jī)物的吸附 、 被吸附有機(jī)物的氧化和同化 、 活性污泥絮體的沉淀和分離 、硝化 、 脫氮和除磷 。 它們的數(shù)量相比較細(xì)菌而言要少得多 ，通常包括少量的球衣菌 、 諾卡氏菌 、 發(fā)硫菌 、 頭孢霉 、 地霉菌 、 酵母菌等 ， 以及原生動(dòng)物中的鐘蟲 、蓋纖蟲 、 等枝蟲 、 草履蟲和原生動(dòng)物中的輪蟲 。 菌膠團(tuán)中的細(xì)菌 ? 菌膠團(tuán)中的細(xì)菌來源于土壤、水和空氣。當(dāng)環(huán)境中的營養(yǎng)物匱乏時(shí) ， 這些多糖被細(xì)菌作為碳源使用 ， 雖然此時(shí)菌膠團(tuán)逐漸瓦解 ， 但一定程度上延緩了細(xì)菌的衰亡 。 菌膠團(tuán)的生物意義 ? ① 形成了一個(gè)穩(wěn)定的細(xì)菌共生體性； ? 菌膠團(tuán)吸附的大分子有機(jī)物被表層的細(xì)菌首先水解吸收 ， 代謝后的產(chǎn)物降解不完全 ， 又作為了下面細(xì)菌的食物 ? 另一方面隨著顆?；杀砑袄?， 局部的氧濃度逐漸減少 ， 對(duì)氧濃度有不同要求的細(xì)菌則可以各自找到最適宜的位置 ? ② 增強(qiáng)細(xì)菌抵抗環(huán)境變化及微型動(dòng)物捕食的能力 ? 在層層細(xì)菌的屏蔽作用下，菌膠團(tuán)中的微環(huán)境要比溶液中穩(wěn)定的多 ? 菌膠團(tuán)的顆粒較大，原生動(dòng)物只能蠶食很少的一部分表層的細(xì)菌，從而提高了大多數(shù)細(xì)菌抵抗微型動(dòng)物的捕食能力。 ? 中心是能起絮凝作用的細(xì)菌形成菌膠團(tuán) ，在其上生長著其他微生物 。 ? 例如 ， 如果向一桶含糞便污水中不斷地加入空氣 ， 并持續(xù)維持水中的溶解氧 ， 那么經(jīng)過一段時(shí)間后 ， 就會(huì)產(chǎn)生褐色絮花狀的泥粒 ， 在顯微鏡下會(huì)看到 ， 污泥里充滿了各種各樣的微生物 ， 這就是典型的好氧活性污泥 。 什么是好氧活性污泥 ? 好氧活性污泥是由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物 (兼有少量的厭氧微生物 )與污 (廢 )水中有機(jī)的和無機(jī)固體物混凝交織在一起，形成的絮狀體或稱絨粒。 ? 原理： ? 活性污泥法 —— 模擬水體自凈 ? 微生物在設(shè)備中呈懸浮狀態(tài) ， 與污廢水接觸使之凈化的方法； ? 生 物 膜 法 —— 模擬土壤自凈 ? 微生物附著于其他物體表面上成薄膜狀 ， 與污廢水接觸使之凈化的方法 。好氧處理中 附著生長型 以生物膜法為代表。 ① 廢水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)透過細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而為細(xì)菌所吸收； ② 固體的和膠體的有機(jī)物先附著在細(xì)菌體外，由細(xì)菌所分泌的胞外酶分解為溶解性物質(zhì)，再進(jìn)入細(xì)胞； ③ 細(xì)菌通過自身的生命活動(dòng) —— 氧化、還原、合成等過程。 廢水好氧生物處理中的微生物 學(xué)原理 好氧處理和厭氧處理 ? 通常低濃度 （ COD＜ 1500mg/L） 的有機(jī)污染物廢水適合用好氧處理 ? 對(duì)于高濃度有機(jī)污廢水 （ COD≥1500mg/L） 用厭氧處理更為適宜 。第 12章 微生物在水污染 控制中的應(yīng)用 概述 利用微生物氧化分解廢水中的有機(jī)物的方法叫 生物處理法 。 廢水的生物處理可分為 好氧生物處理和 厭氧生物處理 兩大類。 ? 提問：為什么過高 COD的廢水不宜用好氧法 ？ ? 有機(jī)物濃度過高 ， 好氧生物代謝迅速 ， 水中溶解氧難以即時(shí)供應(yīng) ， 好氧生物生長受限 ， 很難保證處理質(zhì)量 ，而厭氧生物則沒有這種限制 。把吸收的部分有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，并獲得能量； ④ 而把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化成微生物體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，合成新的細(xì)胞物質(zhì)，生長繁殖 好氧生物處理原理 生物處理工藝根據(jù)微生物的生長狀態(tài)的不同可分為附著生長型和懸浮生長型兩類。 懸浮生長型 以活性污泥法為代表 。 好氧活性污泥法 好氧活性污泥法又叫 曝氣法 ， 最早由英國人于1914年創(chuàng)建而來的處理廢水方法 ?；钚晕勰嗟男纬墒且环N自然現(xiàn)象 。 （ 1）好氧活性污泥中的微生物 ? 活性污泥的微生物主要有細(xì)菌 ， 另外還有酵母的 、 霉菌 、 放線菌 、 藻類 、 原生動(dòng)物和某些微型后生動(dòng)物等 。 如酵母菌 、 霉菌 、放線菌 、 藻類 、 原生動(dòng)物和某些微型后生動(dòng)物 (輪蟲及線蟲等 )。 ? ③ 菌膠團(tuán)還為細(xì)菌儲(chǔ)備了碳源 ? 菌膠團(tuán)中的結(jié)構(gòu)多糖 ， 不僅是其骨架 ， 還是細(xì)菌們的儲(chǔ)備碳源 。 ? 因此菌膠團(tuán)的形成是細(xì)菌們?yōu)榫S護(hù)共同利益的共生產(chǎn)物 ， 對(duì)于細(xì)菌的生存有著重要的生物意義 。它們多數(shù)是革蘭氏陰性菌，如動(dòng)膠菌屬和叢毛單胞菌屬，它們可占 70％， 生活污水好氧處理時(shí)菌膠團(tuán)中的主要細(xì)菌見下表 細(xì)菌名稱 細(xì)菌名稱 細(xì)菌名稱動(dòng)膠團(tuán)屬 ( 優(yōu)勢菌 ) 短桿菌屬 微球菌屬叢毛單胞菌屬 ( 優(yōu)勢菌 ) 固氮菌屬 黃桿菌屬產(chǎn)堿桿菌屬 ( 較多 ) 亞硝化單胞菌屬 無色桿菌屬棒狀桿菌屬 ( 較多 ) 假單胞菌屬 節(jié)桿菌屬芽孢桿菌屬 病原細(xì)菌 （偶爾） 大腸埃希氏菌產(chǎn)氣桿菌屬工業(yè)廢水處理中的菌膠團(tuán)細(xì)菌組成與之類似，但 優(yōu)勢菌主要是對(duì)特定工業(yè)廢物起主要降解作用的細(xì)菌 活性污泥中的其它微生物 ? 在菌膠團(tuán)上層居住的是放線菌 、 真菌及原生動(dòng)物 、后生動(dòng)物 。 這些微生物與菌膠團(tuán)細(xì)菌構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)體系 ， 它們之間存在著復(fù)雜的相互關(guān)系 ， 它們的種類 、 數(shù)量隨營養(yǎng)條件 (廢水種類 、 化學(xué)組成 、 濃度 )、 溫度 、 供氧 、 pH等環(huán)境條件改變也在不停的發(fā)生著變化 。 ① 活性污泥對(duì)有機(jī)物的吸附 在氣液、固液等相界面上，物質(zhì)因物理及化學(xué)作用而被濃縮，這個(gè)現(xiàn)象稱為吸附。 在廢水與活性污泥開始接觸短時(shí)間內(nèi)，有機(jī)物被大量去除、這種現(xiàn)象稱為初期吸附 。 ② 被吸附有機(jī)物的氧化和同化 被活性污泥吸附的有機(jī)物作為微生物的營養(yǎng)源，經(jīng)氧化和同化作用，被微生物所利用。 所謂 同化 是指微生物利用氧化所獲得的能量，將有機(jī)物合成新的細(xì)胞物質(zhì)的過程。這稱為內(nèi)源呼吸過程 。