微生物與環(huán)境污染控制與治理

1、 一、好氧活性污泥法一、好氧活性污泥法 1、好氧活性污泥中的微生物、好氧活性污泥中的微生物 （1）好氧活性污泥的組成和性質好氧活性污泥的組成和性質 好氧活性污泥好氧活性污泥是由多種多樣的好氧微生是由多種多樣的好氧微生 物和兼性厭氧微生物（兼有少量厭氧微物和兼性厭氧微生物（兼有少量厭氧微 生物）與污（廢）水中的有機和無機固生物）與污（廢）水中的有機和無機固 體物混凝交織在一起所形成的絮狀體。體物混凝交織在一起所形成的絮狀體。 組成：組成： 微生物（好氧、兼性及少量厭微生物（好氧、兼性及少量厭 氧）氧） + + 固體雜質（有機和無機）固體雜質（有機和無機） 性質：絮狀，大小為性質：絮狀，大小為0.

2、020.020.2mm0.2mm，比，比 表面積在表面積在20 20 100cm100cm2 2/ml/ml；含水率在；含水率在99%99%， 比重比重1.002 1.002 1.0061.006，具有沉降性能具有沉降性能； pHpH在在6 6 7 7，弱酸性，弱酸性，具一定的緩沖能具一定的緩沖能 力力；處理生活污水的活性污泥一般為黃；處理生活污水的活性污泥一般為黃 褐色，工業(yè)污水則與水質有關；褐色，工業(yè)污水則與水質有關；具有生具有生 物活性，能吸附氧化有機物。物活性，能吸附氧化有機物。 （2）好氧活性污泥的存在狀態(tài)）好氧活性污泥的存在狀態(tài) 懸浮狀態(tài)懸浮狀態(tài) （3）好氧活性污泥的微生物群落）好

3、氧活性污泥的微生物群落 好氧活性污泥的結構和功能的中心是好氧活性污泥的結構和功能的中心是 菌膠團菌膠團。在其上面生長有。在其上面生長有其他微生物其他微生物， 如如酵母菌、霉菌、放線菌、藻類、原酵母菌、霉菌、放線菌、藻類、原 生動物及微型后生動物生動物及微型后生動物等。等。 活性污泥的活性污泥的主體細菌主體細菌（優(yōu)勢菌）來源于土壤、（優(yōu)勢菌）來源于土壤、 水和空氣。它們多數是革蘭氏陰性菌，如水和空氣。它們多數是革蘭氏陰性菌，如動膠動膠 菌屬菌屬和和叢毛單胞菌屬叢毛單胞菌屬，還有其他的革蘭氏陰性，還有其他的革蘭氏陰性 菌和革蘭氏陽性菌。好氧活性污泥的細菌能迅菌和革蘭氏陽性菌。好氧活性污泥的細菌能迅

4、 速穩(wěn)定廢水中有機污染物，有良好的自我絮凝速穩(wěn)定廢水中有機污染物，有良好的自我絮凝 能力和沉降性能。能力和沉降性能。 構成活性污泥的微生物種群相對穩(wěn)定，但當營構成活性污泥的微生物種群相對穩(wěn)定，但當營 養(yǎng)條件、溫度、供氧、養(yǎng)條件、溫度、供氧、pHpH等環(huán)境條件改變，會等環(huán)境條件改變，會 導致優(yōu)勢種群的改變。導致優(yōu)勢種群的改變。 （4 4）好氧活性污泥中微生物的濃度和數量）好氧活性污泥中微生物的濃度和數量 常用常用MLSSMLSS（混合液懸浮固體）或（混合液懸浮固體）或MLVSSMLVSS（混合液（混合液 揮發(fā)性懸浮固體）來表示活性污泥中微生物的揮發(fā)性懸浮固體）來表示活性污泥中微生物的 濃度，即濃

5、度，即1L1L活性污泥混合液中所含的固體或揮活性污泥混合液中所含的固體或揮 發(fā)性固體物質的量發(fā)性固體物質的量。 一般城市污水處理中，一般城市污水處理中，MLSSMLSS在在2000-3000mg/L2000-3000mg/L， 工業(yè)廢水在工業(yè)廢水在3000 mg/L3000 mg/L左右，高濃度工業(yè)廢水在左右，高濃度工業(yè)廢水在 3000-5000 mg/L3000-5000 mg/L。 1ml1ml好氧活性污泥中的細菌數在好氧活性污泥中的細菌數在10107 7-10-108 8個個。 顯微鏡下的活性污泥顯微鏡下的活性污泥 2、 好氧活性污泥凈化廢水的作用機理好氧活性污泥凈化廢水的作用機理 好氧

6、活性污泥吸附和降解有機物的過程：好氧活性污泥吸附和降解有機物的過程： （1）在有氧的條件下，活性污泥絨粒中的絮凝性）在有氧的條件下，活性污泥絨粒中的絮凝性 微生物吸附廢水中的有機物；微生物吸附廢水中的有機物； （2）活性污泥絨粒中的水解性細菌水解大分子有）活性污泥絨粒中的水解性細菌水解大分子有 機物為小分子有機物，同時微生物合成自身細胞。機物為小分子有機物，同時微生物合成自身細胞。 污（廢）水中的溶解性有機物直接被細菌吸收，污（廢）水中的溶解性有機物直接被細菌吸收， 在細菌體內氧化分解，其中間代謝產物被另一群在細菌體內氧化分解，其中間代謝產物被另一群 細菌吸收，進而無機化。細菌吸收，進而無機化

7、。 （3）原生動物和微型后生動物吸收或吞食未分解）原生動物和微型后生動物吸收或吞食未分解 徹底的有機物和游離細菌。徹底的有機物和游離細菌。 3、好氧活性污泥法的幾種處理工藝流程、好氧活性污泥法的幾種處理工藝流程 4 4、菌膠團的作用、菌膠團的作用 菌膠團：菌膠團：所有具有莢膜或粘液或明膠質的絮凝性細菌互所有具有莢膜或粘液或明膠質的絮凝性細菌互 相絮凝聚集成的細菌團塊。相絮凝聚集成的細菌團塊。 （1 1）具有有機物強烈的生物吸附能力和氧化分解的能力。）具有有機物強烈的生物吸附能力和氧化分解的能力。 （2 2）為原生動物和微型后生動物提供了良好的生存環(huán)境。）為原生動物和微型后生動物提供了良好的生存

8、環(huán)境。 （3 3）為原生動物和微型后生動物提供附著場所。）為原生動物和微型后生動物提供附著場所。 （4 4）具有指示作用：菌膠團的顏色、透明度、數量、顆）具有指示作用：菌膠團的顏色、透明度、數量、顆 粒大小及結構的松緊程度可反映好氧活性污泥的性能。粒大小及結構的松緊程度可反映好氧活性污泥的性能。 5 5、原生動物及微型后生動物的作用、原生動物及微型后生動物的作用 （1 1）指示作用）指示作用 有機廢水凈化過程中微生物的演變：有機廢水凈化過程中微生物的演變： 細菌植物性鞭毛蟲肉足蟲動物性鞭毛蟲 游泳型纖毛蟲、吸管蟲固著型纖毛蟲輪蟲 原生動物及微型后生動物的指示作用原生動物及微型后生動物的指示作用

9、 表現(xiàn)為以下三個方面：表現(xiàn)為以下三個方面： 可根據上述原生動物和微型后生動可根據上述原生動物和微型后生動 物的演替，根據它們的活動規(guī)律判水物的演替，根據它們的活動規(guī)律判水 質和污、廢水處理程度，還可判斷活質和污、廢水處理程度，還可判斷活 性污泥培養(yǎng)成熟程度。性污泥培養(yǎng)成熟程度。 活性污泥培養(yǎng)初期：鞭毛蟲、變形蟲鞭毛蟲、變形蟲 活性污泥培養(yǎng)中期：游泳型纖毛蟲、鞭毛蟲游泳型纖毛蟲、鞭毛蟲 活性污泥培養(yǎng)成熟期：鐘蟲等固著型纖毛蟲、鐘蟲等固著型纖毛蟲、 楯纖蟲、輪蟲楯纖蟲、輪蟲 根據原生動物種類判斷活性污泥和處根據原生動物種類判斷活性污泥和處 理水質的好與壞。理水質的好與壞。 如固著型纖毛蟲中的鐘蟲屬

10、、累枝蟲屬、如固著型纖毛蟲中的鐘蟲屬、累枝蟲屬、 蓋纖蟲屬、聚縮蟲屬、獨縮蟲屬、楯纖蓋纖蟲屬、聚縮蟲屬、獨縮蟲屬、楯纖 蟲屬、吸管蟲屬、漫游蟲屬內管蟲屬及蟲屬、吸管蟲屬、漫游蟲屬內管蟲屬及 輪蟲等出現(xiàn)，說明活性污泥正常，出水輪蟲等出現(xiàn)，說明活性污泥正常，出水 水質好。水質好。 當豆形蟲屬、草履蟲屬、四膜蟲屬、屋當豆形蟲屬、草履蟲屬、四膜蟲屬、屋 滴蟲屬、眼蟲屬等出現(xiàn)，說明活性污泥滴蟲屬、眼蟲屬等出現(xiàn)，說明活性污泥 結構松散，出水水質差。結構松散，出水水質差。 可根據原生動物遇惡劣環(huán)境改變個可根據原生動物遇惡劣環(huán)境改變個 體形態(tài)及其變化過程判斷進水水質變化體形態(tài)及其變化過程判斷進水水質變化 和運

11、行中出現(xiàn)的問題。和運行中出現(xiàn)的問題。 以鐘蟲為例，當溶解氧不足或其他環(huán)以鐘蟲為例，當溶解氧不足或其他環(huán) 境條件惡劣時，則出現(xiàn)由正常蟲體向胞境條件惡劣時，則出現(xiàn)由正常蟲體向胞 囊演變的一系列變態(tài)變化。囊演變的一系列變態(tài)變化。 （2）凈化作用）凈化作用 1ml正常好氧活性污泥的混合液中有正常好氧活性污泥的混合液中有5000- 20000個原生動物，個原生動物，70-80%是纖毛蟲，尤是纖毛蟲，尤 其是小口鐘蟲、溝鐘蟲、有肋楯纖蟲、漫游蟲其是小口鐘蟲、溝鐘蟲、有肋楯纖蟲、漫游蟲 出現(xiàn)頻率高，起重要作用，輪蟲則有出現(xiàn)頻率高，起重要作用，輪蟲則有100-200 個，有旋輪蟲屬、輪蟲屬、椎輪蟲屬等。個，有

12、旋輪蟲屬、輪蟲屬、椎輪蟲屬等。 原生動物營養(yǎng)類型多樣，腐生性營養(yǎng)的鞭毛蟲原生動物營養(yǎng)類型多樣，腐生性營養(yǎng)的鞭毛蟲 通過滲透作用吸收污、廢水中的有機物。動物通過滲透作用吸收污、廢水中的有機物。動物 性營養(yǎng)的原生動物可吞食有機顆粒、游離細菌性營養(yǎng)的原生動物可吞食有機顆粒、游離細菌 和其他微小生物，對凈化水質起積極作用。和其他微小生物，對凈化水質起積極作用。 （3 3）促進絮凝和沉淀作用）促進絮凝和沉淀作用 污、廢水生物處理中主要靠細菌起凈化作用污、廢水生物處理中主要靠細菌起凈化作用 和絮凝作用。然而有的細菌需要一定濃度的和絮凝作用。然而有的細菌需要一定濃度的 原生動物存在，由于原生動物分泌一定的粘

13、原生動物存在，由于原生動物分泌一定的粘 液協(xié)同和促使細菌發(fā)生絮凝作用。液協(xié)同和促使細菌發(fā)生絮凝作用。 如彎豆形蟲量低時，細菌不起絮凝作用，如彎豆形蟲量低時，細菌不起絮凝作用， 4mg/L4mg/L時細菌產生絮凝作用，時細菌產生絮凝作用， 10mg/L10mg/L時形成時形成 很大的細菌絮凝體。很大的細菌絮凝體。 6 6、好氧活性污泥的培養(yǎng)和馴化、好氧活性污泥的培養(yǎng)和馴化 菌種來源：生活污水、糞便污水、污水處理廠的活菌種來源：生活污水、糞便污水、污水處理廠的活 性污泥；本廠集水池或沉淀池的下腳污泥，本廠污性污泥；本廠集水池或沉淀池的下腳污泥，本廠污 水長期流經的河流淤泥經擴大培養(yǎng)后也可備用。水長

14、期流經的河流淤泥經擴大培養(yǎng)后也可備用。 活性污泥的馴化和培養(yǎng)活性污泥的馴化和培養(yǎng)有有間歇式曝氣培養(yǎng)間歇式曝氣培養(yǎng)和和連續(xù)曝連續(xù)曝 氣培養(yǎng)氣培養(yǎng)。一般可先在較低廢水濃度下曝氣，以后逐。一般可先在較低廢水濃度下曝氣，以后逐 漸提高廢水濃度，一直到原廢水濃度。同時應對活漸提高廢水濃度，一直到原廢水濃度。同時應對活 性污泥的生物相進行性污泥的生物相進行鏡檢鏡檢，并進行，并進行化學測定分析，化學測定分析， 以確定活性污泥的成熟程度。以確定活性污泥的成熟程度。 7 7、活性污泥絲狀膨脹及其控制、活性污泥絲狀膨脹及其控制 用活性污泥法處理廢水，曝氣池中的活用活性污泥法處理廢水，曝氣池中的活 性污泥，正常情況

15、下是由許多具有絮凝性污泥，正常情況下是由許多具有絮凝 作用的絮凝細菌作用的絮凝細菌菌膠團細菌占優(yōu)勢，菌膠團細菌占優(yōu)勢， 輔以少量的絲狀細菌，大量鐘蟲類的固輔以少量的絲狀細菌，大量鐘蟲類的固 著型纖毛蟲、旋轉蟲等組成。著型纖毛蟲、旋轉蟲等組成。 某些環(huán)境條件的變化使污泥會發(fā)生膨脹現(xiàn)象某些環(huán)境條件的變化使污泥會發(fā)生膨脹現(xiàn)象 活性污泥的沉降可用污泥體積指數活性污泥的沉降可用污泥體積指數SVI（Sludge Volume Index）表示。）表示。 SVI在在200mL/g以下為正常活性污泥，一般在以下為正常活性污泥，一般在 50-150mL/g，最好在，最好在100mL/g左右左右 當當SVI在在2

16、00mL/g以上時說明出現(xiàn)了污泥的膨脹。以上時說明出現(xiàn)了污泥的膨脹。 可分為由可分為由絲狀細菌絲狀細菌引起的絲狀膨脹污泥和由非絲引起的絲狀膨脹污泥和由非絲 狀細菌引起的菌膠團膨脹污泥，而又以絲狀膨脹狀細菌引起的菌膠團膨脹污泥，而又以絲狀膨脹 污泥較為普遍。污泥較為普遍。 （1）活性污泥絲狀膨脹的原因）活性污泥絲狀膨脹的原因 由于絲狀細菌極度生長引起的活性污泥膨脹由于絲狀細菌極度生長引起的活性污泥膨脹 稱稱活性污泥絲狀膨脹?；钚晕勰嘟z狀膨脹。 致因微生物：經常出現(xiàn)的有諾卡氏菌屬、致因微生物：經常出現(xiàn)的有諾卡氏菌屬、 浮游球衣菌、微絲菌屬、發(fā)硫菌屬、貝日浮游球衣菌、微絲菌屬、發(fā)硫菌屬、貝日 阿托氏

17、菌屬、亮發(fā)菌屬、纖發(fā)菌屬等。阿托氏菌屬、亮發(fā)菌屬、纖發(fā)菌屬等。 絲狀菌生長占優(yōu)勢的活性污泥 活性污泥絲狀膨脹的成因有環(huán)境因素和微活性污泥絲狀膨脹的成因有環(huán)境因素和微 生物因素。主導因素是生物因素。主導因素是絲狀微生物絲狀微生物過度生過度生 長，長，環(huán)境因素環(huán)境因素促進絲狀微生物過度生長。促進絲狀微生物過度生長。 溫度溫度 構成活性污泥的各種細菌最適生長溫度在構成活性污泥的各種細菌最適生長溫度在 3030左右。左右。菌膠團細菌菌膠團細菌如動膠菌屬的最適生如動膠菌屬的最適生 長溫度在長溫度在28283030。浮游球衣菌浮游球衣菌最適溫度在最適溫度在 25 25 3030。兩者最適溫度盡管差別不大，

18、。兩者最適溫度盡管差別不大， 但浮游球衣菌是但浮游球衣菌是好氧和微好氧菌好氧和微好氧菌，由于溫度，由于溫度 影響氧的溶解度，因此，在低溶解氧的條件影響氧的溶解度，因此，在低溶解氧的條件 下，浮游球衣菌競爭氧的能力遠強于菌膠團下，浮游球衣菌競爭氧的能力遠強于菌膠團 細菌而優(yōu)勢生長。細菌而優(yōu)勢生長。 溶解氧溶解氧 菌膠團細菌和浮游球衣菌等絲狀菌對溶解菌膠團細菌和浮游球衣菌等絲狀菌對溶解 氧的需要量差別很大。氧的需要量差別很大。菌膠團細菌菌膠團細菌是嚴是嚴 格的格的好氧菌好氧菌，浮游球衣菌浮游球衣菌是好氧菌，但是好氧菌，但 在在微好氧微好氧條件下仍能正常生長。貝日阿條件下仍能正常生長。貝日阿 托氏菌

19、、發(fā)硫菌是微好氧菌。溫度適宜托氏菌、發(fā)硫菌是微好氧菌。溫度適宜 而有機廢水中溶解氧匱乏時，絲狀細菌而有機廢水中溶解氧匱乏時，絲狀細菌 優(yōu)勢生長，易引起活性污泥絲狀膨脹。優(yōu)勢生長，易引起活性污泥絲狀膨脹。 可溶性有機物及其種類可溶性有機物及其種類 當廢水中可溶性有機物，尤其是低分子當廢水中可溶性有機物，尤其是低分子 的糖類和有機酸較多時，絲狀細菌呈優(yōu)的糖類和有機酸較多時，絲狀細菌呈優(yōu) 勢生長。勢生長。 有機物濃度有機物濃度 浮游球衣菌在低濃度培養(yǎng)基中呈絲狀生長。浮游球衣菌在低濃度培養(yǎng)基中呈絲狀生長。 在生活污水和食品類等有機廢水中，在生活污水和食品類等有機廢水中， BOD5在在100-200mg

20、/L，浮游球衣菌數，浮游球衣菌數 量超過菌膠團細菌時，可導致活性污泥絲量超過菌膠團細菌時，可導致活性污泥絲 狀膨脹。水中狀膨脹。水中C/N和和C/P失調時也可出現(xiàn)失調時也可出現(xiàn) 污泥膨脹。污泥膨脹。 pH pH 曝氣池的曝氣池的pHpH保持在保持在6.56.58.08.0范圍內，活范圍內，活 性污泥正常發(fā)育。性污泥正常發(fā)育。 如如pHpH低于低于6.06.0，有利于絲狀細菌生長，菌，有利于絲狀細菌生長，菌 膠團細菌生長受到抑制；如膠團細菌生長受到抑制；如pHpH低于低于4.04.0， 真菌占優(yōu)勢，原生動物大部分消失；若真菌占優(yōu)勢，原生動物大部分消失；若 pHpH超過超過1111，活性污泥被破壞

21、。，活性污泥被破壞。 （2 2）控制活性污泥絲狀膨脹的對策）控制活性污泥絲狀膨脹的對策 控制溶解氧控制溶解氧 在在2mg/L2mg/L以上以上 控制有機負荷控制有機負荷 BODBOD污泥負荷在污泥負荷在0.20.20.3kg/kg MLSS0.3kg/kg MLSSd d為宜。為宜。 改革工藝改革工藝 將活性污泥改為生物膜法，如在曝氣池中加填料改將活性污泥改為生物膜法，如在曝氣池中加填料改 為生物接觸氧化法。為生物接觸氧化法。 工藝：工藝：A-BA-B法（吸附法（吸附- -生物降解工藝）、生物降解工藝）、A/OA/O系統(tǒng)、系統(tǒng)、 A A2 2/O/O系統(tǒng)、系統(tǒng)、A A2 2/O/O2 2系統(tǒng)、

22、及系統(tǒng)、及SBRSBR（序批式間歇曝氣反（序批式間歇曝氣反 應器）法等。應器）法等。 二、好氧生物膜法二、好氧生物膜法 好氧生物膜法構筑物有普通生物濾池、高負好氧生物膜法構筑物有普通生物濾池、高負 荷生物濾池、塔式生物濾池，還有生物轉盤、荷生物濾池、塔式生物濾池，還有生物轉盤、 接觸氧化法等。接觸氧化法等。 1 1、好氧生物膜中的微生物、好氧生物膜中的微生物 好氧生物膜好氧生物膜是由多種多樣的好氧微生物和兼是由多種多樣的好氧微生物和兼 性厭氧微生物粘附在生物濾池濾料上或粘附性厭氧微生物粘附在生物濾池濾料上或粘附 在生物轉盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的在生物轉盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的 微生

23、物混合群體。微生物混合群體。 它是生物膜凈化污（廢）水工作的主體。成它是生物膜凈化污（廢）水工作的主體。成 熟的生物膜厚度可達熟的生物膜厚度可達2 23mm3mm。 微生物量通常以每微生物量通常以每m m2 2濾料上干燥生物膜的重濾料上干燥生物膜的重 量表示，或以每量表示，或以每m m3 3濾料上的生物膜重量表示。濾料上的生物膜重量表示。 生物濾池內生物膜的微生物群落及其功能：生物濾池內生物膜的微生物群落及其功能： 生物膜生物是以菌膠團為主要組分，輔以浮游球生物膜生物是以菌膠團為主要組分，輔以浮游球 衣菌、藻類等，它們起凈化和穩(wěn)定污、廢水水質衣菌、藻類等，它們起凈化和穩(wěn)定污、廢水水質 的功能。

24、的功能。 生物膜面生物是固著型纖毛蟲及游泳型纖毛蟲，生物膜面生物是固著型纖毛蟲及游泳型纖毛蟲， 它們起促進濾池凈化速度，提高濾池整體處理效它們起促進濾池凈化速度，提高濾池整體處理效 率的功能。率的功能。 濾池掃除生物有輪蟲、線蟲、寡毛類的沙蠶等，濾池掃除生物有輪蟲、線蟲、寡毛類的沙蠶等， 它們起去除濾池內的污泥、防止污泥積聚和堵塞它們起去除濾池內的污泥、防止污泥積聚和堵塞 的功能。的功能。 3.好氧生物膜的結構好氧生物膜的結構 生物濾池不同層次的生物膜所得到的營養(yǎng)不同，致生物濾池不同層次的生物膜所得到的營養(yǎng)不同，致 使微生物的種群和數量不同。使微生物的種群和數量不同。 生物濾池分上、中、下三層

25、，上層營養(yǎng)物濃度高，生物濾池分上、中、下三層，上層營養(yǎng)物濃度高， 生長的多為細菌及少量鞭毛蟲。中層營養(yǎng)物質減少，生長的多為細菌及少量鞭毛蟲。中層營養(yǎng)物質減少， 微生物種類增加，有菌膠團、浮游球衣菌、鞭毛蟲、微生物種類增加，有菌膠團、浮游球衣菌、鞭毛蟲、 變形蟲、豆形蟲、腎形蟲等。下層有機物濃度低，變形蟲、豆形蟲、腎形蟲等。下層有機物濃度低， 低分子有機物較多，微生物種類更多，除有菌膠團、低分子有機物較多，微生物種類更多，除有菌膠團、 浮游球衣菌外，有以鐘蟲為主的固著型纖毛蟲和少浮游球衣菌外，有以鐘蟲為主的固著型纖毛蟲和少 數游泳型纖毛蟲，還有輪蟲等。數游泳型纖毛蟲，還有輪蟲等。 2、好氧生物膜

26、凈化廢水的作用機理、好氧生物膜凈化廢水的作用機理 生物膜在濾池中是分層的，上層生物膜中的生物膜生生物膜在濾池中是分層的，上層生物膜中的生物膜生 物（絮凝性細菌及其他微生物）和生物膜面生物（固物（絮凝性細菌及其他微生物）和生物膜面生物（固 著型纖毛蟲、游動性纖毛蟲）及微型后生動物著型纖毛蟲、游動性纖毛蟲）及微型后生動物吸附吸附廢廢 水中的大分子有機物，將其水解為小分子有機物。同水中的大分子有機物，將其水解為小分子有機物。同 時生物膜生物時生物膜生物吸收吸收溶解性有機物和經水解的小分子有溶解性有機物和經水解的小分子有 機物進入體內，并進行氧化分解，微生物利用吸收的機物進入體內，并進行氧化分解，微生

27、物利用吸收的 營養(yǎng)構建自身細胞。上一層生物膜的代謝產物流向下營養(yǎng)構建自身細胞。上一層生物膜的代謝產物流向下 層，被下一層生物膜生物吸收，進一步被氧化分解為層，被下一層生物膜生物吸收，進一步被氧化分解為 COCO2 2和和H H2 2O O。老化的生物膜和游離細菌被濾池掃除生物。老化的生物膜和游離細菌被濾池掃除生物 （輪蟲、線蟲等）吞食，通過以上微生物化學和吞食（輪蟲、線蟲等）吞食，通過以上微生物化學和吞食 作用，廢水得到凈化。作用，廢水得到凈化。 3、好氧生物膜的培養(yǎng)、好氧生物膜的培養(yǎng) 好氧生物膜的培養(yǎng)好氧生物膜的培養(yǎng)有有自然掛膜法自然掛膜法、活性污泥掛膜法活性污泥掛膜法和和 優(yōu)勢菌種掛膜法。

28、優(yōu)勢菌種掛膜法。 自然掛膜法用的是帶有自然菌種的廢水；自然掛膜法用的是帶有自然菌種的廢水； 活性污泥掛膜法用的是活性污泥，與本廠廢水混合后活性污泥掛膜法用的是活性污泥，與本廠廢水混合后 進入生物濾池；進入生物濾池； 優(yōu)勢菌種掛膜法的優(yōu)勢菌種為從自然環(huán)境或廢水處理優(yōu)勢菌種掛膜法的優(yōu)勢菌種為從自然環(huán)境或廢水處理 中篩選獲得的菌株，或通過遺傳育種獲得的優(yōu)良菌種，中篩選獲得的菌株，或通過遺傳育種獲得的優(yōu)良菌種， 甚至是通過基因工程構建的超級菌，它們對某種廢水甚至是通過基因工程構建的超級菌，它們對某種廢水 有強降解能力。有強降解能力。 在掛膜過程中，用泵慢速將污水或混合在掛膜過程中，用泵慢速將污水或混合

29、 液通入濾池內，循環(huán)運行液通入濾池內，循環(huán)運行3-7d，濾料上，濾料上 會逐漸形成一層生物膜。當進水流量達會逐漸形成一層生物膜。當進水流量達 到設計值時，濾池自上而下形成正常的到設計值時，濾池自上而下形成正常的 分層微生物相，濾池出水的生化指標接分層微生物相，濾池出水的生化指標接 近排放標準，即完成生物膜的培養(yǎng)工作，近排放標準，即完成生物膜的培養(yǎng)工作， 進入正式運行。進入正式運行。 三、氧化塘三、氧化塘 氧化塘氧化塘是一種利用天然或人工修整的池塘處理是一種利用天然或人工修整的池塘處理 廢水的構筑物。廢水的構筑物。 1 1、氧化塘的微生物群落、氧化塘的微生物群落 藻類、細菌藻類、細菌共存于氧化塘

30、中，保持互生關系。共存于氧化塘中，保持互生關系。 還有還有霉菌、放線菌、原生動物、輪蟲、線蟲、霉菌、放線菌、原生動物、輪蟲、線蟲、 浮游甲殼動物、寡毛類、軟體動物、水生植物浮游甲殼動物、寡毛類、軟體動物、水生植物。 2、氧化塘處理廢水的機理、氧化塘處理廢水的機理 有機廢水流入氧化塘，其中的細菌吸收水中溶解氧，有機廢水流入氧化塘，其中的細菌吸收水中溶解氧， 將有機物氧化分解為將有機物氧化分解為H2O、CO2、NH3等無機物。細等無機物。細 菌利用自身分解含氮有機物產生的菌利用自身分解含氮有機物產生的NH3和環(huán)境中的營和環(huán)境中的營 養(yǎng)物質合成細胞物質。在光照條件下，藻類利用養(yǎng)物質合成細胞物質。在光

31、照條件下，藻類利用H2O 和和CO2進行光合作用合成糖類和產生氧氣，再吸收進行光合作用合成糖類和產生氧氣，再吸收 NH3和和SO42-合成蛋白質、吸收合成蛋白質、吸收PO43-合成核酸，并繁合成核酸，并繁 殖新藻體。廢水中的可沉固體和塘中生物的尸體沉積殖新藻體。廢水中的可沉固體和塘中生物的尸體沉積 于塘底，構成污泥，它們在產酸細菌作用下分解成低于塘底，構成污泥，它們在產酸細菌作用下分解成低 分子有機酸和醇等，其中一部分進入好氧層被氧化分分子有機酸和醇等，其中一部分進入好氧層被氧化分 解，另一部分則被污泥中的產甲烷細菌分解成甲烷。解，另一部分則被污泥中的產甲烷細菌分解成甲烷。 第二節(jié)第二節(jié) 厭氧

32、生物處理中的微生物厭氧生物處理中的微生物 高濃度有機廢水或剩余活性污泥多用高濃度有機廢水或剩余活性污泥多用厭氧厭氧 消化法消化法處理。高濃度有機廢水還可用有機處理。高濃度有機廢水還可用有機 光合細菌處理。光合細菌處理。 一、厭氧消化甲烷發(fā)酵一、厭氧消化甲烷發(fā)酵 沼氣發(fā)酵，已有多年的研究歷史，常用沼氣發(fā)酵，已有多年的研究歷史，常用 于將城市的垃圾、糞便、污水、工業(yè)廢水于將城市的垃圾、糞便、污水、工業(yè)廢水 及生物處理的剩余污泥等的處理，并從中及生物處理的剩余污泥等的處理，并從中 獲得可燃性氣體獲得可燃性氣體沼氣（甲烷，沼氣（甲烷，CHCH4 4）。）。 常用的構筑物為常用的構筑物為發(fā)酵罐發(fā)酵罐或或

33、消化池消化池。 1 1、甲烷發(fā)酵的基本原理、甲烷發(fā)酵的基本原理 甲烷發(fā)酵甲烷發(fā)酵也有活性污泥法和生物膜法。但也有活性污泥法和生物膜法。但 微生物群落與有氧環(huán)境不同，它們是由分解微生物群落與有氧環(huán)境不同，它們是由分解 蛋白質、脂肪、淀粉、纖維素的專性厭氧菌蛋白質、脂肪、淀粉、纖維素的專性厭氧菌 和兼性厭氧菌及專性厭氧的產甲烷菌等組成，和兼性厭氧菌及專性厭氧的產甲烷菌等組成， 在出水處附近，有少數厭氧或兼性厭氧的游在出水處附近，有少數厭氧或兼性厭氧的游 泳型纖毛蟲。泳型纖毛蟲。 甲烷發(fā)酵理論與機制：甲烷發(fā)酵理論與機制： （1 1）水解階段）水解階段 在水解或發(fā)酵性細菌作用下，有機物（糖在水解或發(fā)酵

34、性細菌作用下，有機物（糖 類、蛋白質、脂質）被解聚，轉化成脂肪酸、類、蛋白質、脂質）被解聚，轉化成脂肪酸、 乙醇、乙醇、COCO2 2、H H2 2和和NHNH3 3等。等。 參與本階段的細菌有參與本階段的細菌有專性厭氧菌如梭菌屬、專性厭氧菌如梭菌屬、 擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、真桿菌屬和雙歧桿擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、真桿菌屬和雙歧桿 菌屬和兼性厭氧菌如鏈球菌屬和一些腸道菌。菌屬和兼性厭氧菌如鏈球菌屬和一些腸道菌。 （2 2）產氫產乙酸階段）產氫產乙酸階段 由厭氧的產氫產乙酸細菌把乙醇和脂肪酸由厭氧的產氫產乙酸細菌把乙醇和脂肪酸 轉化成乙酸轉化成乙酸H H2 2和和COCO2 2 。 1967196

35、7年年BryantBryant從從奧氏甲烷桿菌奧氏甲烷桿菌分離出分離出S S菌株和布菌株和布 氏甲烷桿菌。氏甲烷桿菌。 S S菌株是厭氧的革蘭氏陰性桿菌，菌株是厭氧的革蘭氏陰性桿菌， 它發(fā)酵乙醇產生乙酸和氫。布氏甲烷桿菌將乙它發(fā)酵乙醇產生乙酸和氫。布氏甲烷桿菌將乙 酸裂解為甲烷和二氧化碳，將氫和二氧化碳合酸裂解為甲烷和二氧化碳，將氫和二氧化碳合 成甲烷?？梢?，奧氏甲烷桿菌實際上是成甲烷?？梢?，奧氏甲烷桿菌實際上是S S菌株和菌株和 布氏甲烷桿菌的共生體。布氏甲烷桿菌的共生體。 （3 3）產甲烷階段）產甲烷階段 參與這一階段的微生物是兩組生理不同的專參與這一階段的微生物是兩組生理不同的專 性厭氧

36、的性厭氧的產甲烷菌群產甲烷菌群。一組是將氫氣和二氧一組是將氫氣和二氧 化碳合成甲烷或一氧化碳合成甲烷；另一組化碳合成甲烷或一氧化碳合成甲烷；另一組 是將乙酸脫羧生成甲烷和二氧化碳，或利用是將乙酸脫羧生成甲烷和二氧化碳，或利用 甲酸、甲醇及甲基胺裂解為甲烷。甲酸、甲醇及甲基胺裂解為甲烷。 2 2、厭氧活性污泥的培養(yǎng)、厭氧活性污泥的培養(yǎng) 厭氧活性污泥厭氧活性污泥：由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與 廢水中的有機雜質交織在一起形成的顆粒污泥廢水中的有機雜質交織在一起形成的顆粒污泥。 厭氧活性污泥的微生物種類、組成、結構及污厭氧活性污泥的微生物種類、組成、結構及污 泥顆粒等性質，與厭

37、氧消化處理的效果好壞有泥顆粒等性質，與厭氧消化處理的效果好壞有 很大關系。很大關系。 厭氧活性污泥的菌種來源有同類水質處理廠的厭氧活性污泥的菌種來源有同類水質處理廠的 厭氧活性污泥、污水處理廠的濃縮污泥及禽畜厭氧活性污泥、污水處理廠的濃縮污泥及禽畜 糞便等。菌種先經馴化后培養(yǎng)，進水量逐漸增糞便等。菌種先經馴化后培養(yǎng)，進水量逐漸增 加，直至形成顆?；某墒靺捬跣晕勰唷＜?，直至形成顆粒化的成熟厭氧性污泥。 3 3、厭氧生物處理工藝、厭氧生物處理工藝 高濃度有機廢水厭氧甲烷發(fā)酵的消化池：高濃度有機廢水厭氧甲烷發(fā)酵的消化池： 單級低效消化池，單級高效消化池，兩單級低效消化池，單級高效消化池，兩 級消化

38、池。級消化池。 按反應器工藝厭氧生物處理可分為：厭按反應器工藝厭氧生物處理可分為：厭 氧接觸消化池，厭氧生物濾池，上流式氧接觸消化池，厭氧生物濾池，上流式 厭氧污泥床（厭氧污泥床（UASBUASB），厭氧流化床，厭），厭氧流化床，厭 氧膨脹床等。氧膨脹床等。 二、光合細菌處理高濃度有機廢水二、光合細菌處理高濃度有機廢水 BOD5在在10000mg/L以上的高濃度有機廢水（濃以上的高濃度有機廢水（濃 糞便水、豆制品廢水、食品加工廢水、屠宰廢水糞便水、豆制品廢水、食品加工廢水、屠宰廢水 等）可用有機光合細菌（等）可用有機光合細菌（PSB）處理。因有機光）處理。因有機光 合細菌只能利用脂肪酸等低分子

39、化合物，所以，合細菌只能利用脂肪酸等低分子化合物，所以， 先要用水解性細菌將糖類、蛋白質和脂肪水解為先要用水解性細菌將糖類、蛋白質和脂肪水解為 脂肪酸、氨基酸、氨等物質。利用光合細菌處理脂肪酸、氨基酸、氨等物質。利用光合細菌處理 的的BOD5 去除效果可達去除效果可達95%，甚至達，甚至達98%。 常用的常用的有機光合細菌有機光合細菌有：有：紅螺菌屬、紅假單胞菌紅螺菌屬、紅假單胞菌 屬和紅微菌屬。屬和紅微菌屬。 三、含硫酸鹽廢水的厭氧生物處理三、含硫酸鹽廢水的厭氧生物處理 在發(fā)酵工業(yè)的廢水，如味精（即谷氨酸）廢水和在發(fā)酵工業(yè)的廢水，如味精（即谷氨酸）廢水和 賴氨酸廢水中含的硫酸根（賴氨酸廢水中

40、含的硫酸根（SOSO 4 4 2 -2 - ）有）有200-200- 30000mg/L30000mg/L。低濃度的。低濃度的SOSO4 42- 2-可作為好氧微生物的無 可作為好氧微生物的無 機營養(yǎng)，但高濃度的機營養(yǎng)，但高濃度的SOSO4 42- 2-對微生物有毒害作用。 對微生物有毒害作用。 在甲烷發(fā)酵中，當有在甲烷發(fā)酵中，當有SOSO4 42- 2-存在時，硫酸鹽還原菌 存在時，硫酸鹽還原菌 會與產甲烷菌爭奪氫，使產甲烷菌得不到會與產甲烷菌爭奪氫，使產甲烷菌得不到H H2 2，無法，無法 還原還原COCO2 2為為CHCH4 4。因此，在甲烷發(fā)酵之前，需要將。因此，在甲烷發(fā)酵之前，需要將

41、 SOSO4 42- 2-的濃度降低。 的濃度降低。 微生物對含硫酸鹽廢水的厭氧處理過程稱為微生物對含硫酸鹽廢水的厭氧處理過程稱為 SRBSRB法法，利用在厭氧條件下，利用在厭氧條件下，硫酸鹽還原菌硫酸鹽還原菌發(fā)發(fā) 生反硫化作用，以生反硫化作用，以SOSO4 42- 2-為最終電子受體，利 為最終電子受體，利 用有機物為供氫體，將用有機物為供氫體，將SOSO4 42- 2-還原成 還原成H H2 2S S從水中從水中 溢出。溢出。 硫酸鹽還原菌：硫酸鹽還原菌：脫硫腸狀菌屬、脫硫葉菌屬脫硫腸狀菌屬、脫硫葉菌屬 等等1515屬。嚴格厭氧菌。棲息在厭氧的淡水和屬。嚴格厭氧菌。棲息在厭氧的淡水和 海洋

42、底部沉積物和水中。海洋底部沉積物和水中。 第三節(jié)第三節(jié) 廢水的生物脫氮和除磷廢水的生物脫氮和除磷 一、廢水脫氮除磷的目的意義一、廢水脫氮除磷的目的意義 污、廢水二級處理產生污、廢水二級處理產生NHNH3 3-N-N、NONO3 3-N-N、POPO4 43- 3-、 、 SOSO4 42- 2- ，部分用于合成微生物細胞，通過排泥 ，部分用于合成微生物細胞，通過排泥 得到去除，但出水中的氮和磷仍未達到排放得到去除，但出水中的氮和磷仍未達到排放 標準。水體中氮、磷含量過多會引起水體富標準。水體中氮、磷含量過多會引起水體富 營養(yǎng)化。因此，廢水的除磷脫氮十分重要營養(yǎng)化。因此，廢水的除磷脫氮十分重要，

43、 尤其是當廢水處理后被排入一些湖泊、海灣尤其是當廢水處理后被排入一些湖泊、海灣 等敏感水體時。等敏感水體時。 二、二、廢水生物脫氮原理及工藝廢水生物脫氮原理及工藝 1 1、生物脫氮原理、生物脫氮原理 生物脫氮首先是利用好氧過程，由亞硝化細菌生物脫氮首先是利用好氧過程，由亞硝化細菌 和硝化細菌將廢水中的和硝化細菌將廢水中的NHNH3 3轉化成轉化成NONO3 3- - - N - N，再，再 利用缺氧段經反硝化作用，將利用缺氧段經反硝化作用，將NONO3 3- - - N - N還原成還原成 氮氣（氮氣（N N2 2），溢出水面釋放到大氣中，參與自），溢出水面釋放到大氣中，參與自 然界氮的循環(huán)。

44、然界氮的循環(huán)。 2 2、參與生物脫氮的微生物、參與生物脫氮的微生物 (1) (1) 硝化作用段微生物硝化作用段微生物 亞硝化細菌和硝化細菌是革蘭氏陰性菌，亞硝化細菌和硝化細菌是革蘭氏陰性菌， 其生長速率受基質濃度（其生長速率受基質濃度（NHNH3 3和和HNOHNO2 2）、溫）、溫 度、度、pHpH、氧濃度控制，全部是好氧菌，絕、氧濃度控制，全部是好氧菌，絕 大多數營化能無機營養(yǎng)，個別的可營化能大多數營化能無機營養(yǎng)，個別的可營化能 有機營養(yǎng)。有機營養(yǎng)。 氧化氨的細菌氧化氨的細菌 A A、好氧氨氧化細菌、好氧氨氧化細菌 即即亞硝化細菌亞硝化細菌 以以NHNH3 3作為供氫體，作為供氫體，O O

45、2 2作為最終電子受體，作為最終電子受體， 產生產生HNOHNO2 2 。生長溫度范圍。生長溫度范圍2 23030，最適為，最適為 25 25 3030。pHpH范圍范圍5.8 5.8 8.58.5，最適，最適 7.5 7.5 8.08.0。含有黃至淡紅的細胞色素。含有黃至淡紅的細胞色素。 B B、厭氧氨氧化細菌、厭氧氨氧化細菌 厭氧氨氧化細菌為厭厭氧氨氧化細菌為厭 氧的、以氧的、以NHNH3 3為供氫體，以為供氫體，以NONO2 2- -或或NONO3 3- -為最終為最終 電子受體的一類氧化電子受體的一類氧化NHNH3 3為為N N2 2的細菌。的細菌。 C C、厭氧氨反硫化細菌、厭氧氨反

46、硫化細菌 厭氧氨反硫化細菌厭氧氨反硫化細菌 是以是以NHNH3 3為供氫體，以為供氫體，以SOSO4 42- 2-為最終電子受體 為最終電子受體 的一類將的一類將NHNH3 3氧化為氧化為N N2 2的細菌。的細菌。 氧化亞硝酸細菌氧化亞硝酸細菌 即即硝化細菌，大多數氧化亞硝酸細菌在硝化細菌，大多數氧化亞硝酸細菌在pH pH 7.57.58.08.0，溫度，溫度25 25 3030，亞硝酸濃度為，亞硝酸濃度為 2 2 30mmol/L30mmol/L時化能無機營養(yǎng)生長最好。硝時化能無機營養(yǎng)生長最好。硝 化桿菌屬既進行化能無機營養(yǎng)又可進行化能化桿菌屬既進行化能無機營養(yǎng)又可進行化能 有機營養(yǎng)，以酵

47、母膏和蛋白胨為氮源，以丙有機營養(yǎng)，以酵母膏和蛋白胨為氮源，以丙 酮酸或乙酸為碳源。酮酸或乙酸為碳源。 n硝化桿菌屬細胞內貯存物：羧酶體、肝 糖、PHB、多聚磷酸鹽，含淡黃至淡紅的 細胞色素的菌株。其他硝化細菌也有類 似的貯存物。250 硝化階段的運行操作硝化階段的運行操作 運行過程中需要運行過程中需要掌握好幾個關鍵：掌握好幾個關鍵： A、泥齡、泥齡 （懸浮固體停留時間（懸浮固體停留時間SRT，用，用 表表 示示）是重要的控制指標，可通過排泥控制）是重要的控制指標，可通過排泥控制 泥齡，一般控制在泥齡，一般控制在5d以上，泥齡要大于硝以上，泥齡要大于硝 化細菌的比生長速率。否則泥齡過短，硝化細菌

48、的比生長速率。否則泥齡過短，硝 化細菌會流失，硝化速率低?；毦鷷魇?，硝化速率低。 B、要供給足夠的氧、要供給足夠的氧 處理生活污水時，溶處理生活污水時，溶 解氧一般控制在解氧一般控制在1.22.0mg/L為宜。工為宜。工 業(yè)廢水依據其有機物濃度和業(yè)廢水依據其有機物濃度和NH4+含量的高含量的高 低，適當提高溶解氧。低，適當提高溶解氧。 C、控制適度的曝氣時間、控制適度的曝氣時間 普通的活性污泥普通的活性污泥 法的曝氣時間為法的曝氣時間為46h甚至甚至8h （SBR法）。法）。 D、維持適宜的堿度、維持適宜的堿度 在硝化過程中，消耗了在硝化過程中，消耗了 堿性物質堿性物質NH4+ ，生成，生

49、成HNO3 ，水中，水中pH下下 降成酸性，對硝化細菌生長不利?？赏都咏党伤嵝?，對硝化細菌生長不利?？赏都?NaHCO3維持堿度。維持堿度。 E、溫度、溫度 雖然大多數硝化細菌的最適生長溫雖然大多數硝化細菌的最適生長溫 度為度為2530，實際上它們的生長溫度范，實際上它們的生長溫度范 圍是較廣的，為圍是較廣的，為-560 。 (2) (2)反硝化作用段微生物反硝化作用段微生物 反硝化細菌反硝化細菌 是所有能以是所有能以NO3-為最終為最終 電子受體，利用低分子有機物作供氫體，電子受體，利用低分子有機物作供氫體， 將將NO3-還原為還原為N2的細菌總稱。的細菌總稱。 反硝化階段運行操作反硝化階段

50、運行操作 關鍵指標：碳源、關鍵指標：碳源、pH、最終電子受體、最終電子受體NO3- 和和NO2-、溫度和溶解氧等。、溫度和溶解氧等。 葡萄糖、乳酸、丙酮酸、甲醇等可作為反硝葡萄糖、乳酸、丙酮酸、甲醇等可作為反硝 化細菌的供氫體和碳源?；毦墓潴w和碳源。H2S和和H2也可作反也可作反 硝化細菌的供氫體，則其碳源是硝化細菌的供氫體，則其碳源是CO2。能源。能源 從氧化有機物獲得。最終電子受體是從氧化有機物獲得。最終電子受體是NO3- 和和NO2-等。最適等。最適pH為為78。在海洋和淡水。在海洋和淡水 中溶解氧在中溶解氧在0.2mg/L以下有利于反硝化。以下有利于反硝化。 3、生物脫氮的工藝、

51、生物脫氮的工藝 A/OA/O、A A2 2/O/O、A A2 2O O2 2及及SBRSBR等均能取得較好等均能取得較好 的脫氮效果。經過厭氧的脫氮效果。經過厭氧- -好氧或缺氧好氧或缺氧- -好好 氧的合理組合，既能除去氧的合理組合，既能除去CODCOD和和BODBOD，又，又 能進行脫氮，還能除磷。能進行脫氮，還能除磷。 圖圖10-13 10-13 三種基本脫氮組合工藝三種基本脫氮組合工藝 圖圖10-14 A10-14 A、B B兩種排列的兩種排列的A/OA/O系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)示意圖 N-N-硝化，硝化，DN-DN-反硝化，反硝化，S-S-沉淀池沉淀池 圖圖10-15 SBR脫氮系統(tǒng)及脫氮系

52、統(tǒng)及A、B兩種空間時段分配兩種空間時段分配 處理含處理含NH3-N廢水時，除了掌握好運行操作的幾個關廢水時，除了掌握好運行操作的幾個關 鍵指標外，硝化和反硝化的合理組合方式和順序對提鍵指標外，硝化和反硝化的合理組合方式和順序對提 高高NH3-N的去除率也有很大關系。的去除率也有很大關系。 主要依據主要依據CODCr負荷和負荷和NH3-N負荷高低選擇工藝。負荷高低選擇工藝。 廢水中的廢水中的BOD5：TN即即C：N大于大于2.86時反硝化正常。時反硝化正常。 采用采用捷徑反硝化捷徑反硝化，即通過限制充氧量即通過限制充氧量 （0.51.0mg/L)和縮短曝氣時間等條件，抑制硝和縮短曝氣時間等條件，

53、抑制硝 化細菌生長，促使亞硝化細菌生長，迅速將氨氧化為化細菌生長，促使亞硝化細菌生長，迅速將氨氧化為 HNO2后，隨即利用有機物將后，隨即利用有機物將HNO2還原為還原為N2的過程。的過程。 捷徑反硝化不僅可縮短曝氣時間，減少能耗，還節(jié)省捷徑反硝化不僅可縮短曝氣時間，減少能耗，還節(jié)省 碳源。碳源。 三、廢水生物除磷原理及工藝三、廢水生物除磷原理及工藝 1、生物除磷原理生物除磷原理 某些微生物在好氧時能大量吸收磷酸鹽合成自身某些微生物在好氧時能大量吸收磷酸鹽合成自身 核酸和核酸和ATPATP，并且能逆濃度過量吸磷合成貯能的，并且能逆濃度過量吸磷合成貯能的 多磷酸鹽顆粒（異染粒）在體內，供其內源呼

54、吸多磷酸鹽顆粒（異染粒）在體內，供其內源呼吸 用。這些細菌稱為用。這些細菌稱為聚磷菌聚磷菌。 在厭氧條件下，聚磷菌在分解體內的聚合磷酸鹽的同在厭氧條件下，聚磷菌在分解體內的聚合磷酸鹽的同 時產生時產生ATPATP，并利用，并利用ATPATP將廢水中的脂肪酸等有機物將廢水中的脂肪酸等有機物 攝入細胞，以攝入細胞，以PHBPHB（聚（聚羥基丁酸）及糖原等有機顆羥基丁酸）及糖原等有機顆 粒的形式貯存于細胞內，同時將分解聚磷酸鹽所產粒的形式貯存于細胞內，同時將分解聚磷酸鹽所產 生的磷酸排出細胞。然后轉入好氧環(huán)境，聚磷菌又生的磷酸排出細胞。然后轉入好氧環(huán)境，聚磷菌又 能利用聚能利用聚羥基丁酸鹽所釋放的能

55、量來攝取廢水中羥基丁酸鹽所釋放的能量來攝取廢水中 的磷，并合成聚磷酸鹽貯存在細胞內。一般來說，的磷，并合成聚磷酸鹽貯存在細胞內。一般來說， 微生物在增殖過程中，好氧攝取的磷比在厭氧條件微生物在增殖過程中，好氧攝取的磷比在厭氧條件 下所釋放的磷多。下所釋放的磷多。 因此，如果能創(chuàng)造厭氧、缺氧和因此，如果能創(chuàng)造厭氧、缺氧和 好氧條件的交替，讓聚磷菌首先在厭氧條件下釋放好氧條件的交替，讓聚磷菌首先在厭氧條件下釋放 磷，然后在好氧條件下充分過量地吸磷，然后通過磷，然后在好氧條件下充分過量地吸磷，然后通過 排泥，就可以達到從廢水中去除磷物質的目的。排泥，就可以達到從廢水中去除磷物質的目的。 2 2、參與

56、生物除磷的微生物、參與生物除磷的微生物 具有聚磷能力的微生物目前所知絕大多數是細具有聚磷能力的微生物目前所知絕大多數是細 菌。聚磷的活性污泥是由許多好氧異菌。聚磷的活性污泥是由許多好氧異養(yǎng)養(yǎng)菌、厭菌、厭 氧異氧異養(yǎng)養(yǎng)菌和兼性厭氧菌組成。菌和兼性厭氧菌組成。 從種類上來看，聚磷能力強、數量占優(yōu)勢的有從種類上來看，聚磷能力強、數量占優(yōu)勢的有 不動桿菌屬、假單胞菌屬、氣單胞菌屬和黃桿不動桿菌屬、假單胞菌屬、氣單胞菌屬和黃桿 菌屬等菌屬等6060多種。亞硝化桿菌屬、亞硝化球菌屬、多種。亞硝化桿菌屬、亞硝化球菌屬、 亞硝化葉菌屬和硝化桿菌屬、硝化球菌屬等也亞硝化葉菌屬和硝化桿菌屬、硝化球菌屬等也 具有聚

57、磷能力。具有聚磷能力。 3 3、生物除磷的工藝、生物除磷的工藝 常見的生物除磷工藝有：常見的生物除磷工藝有：BardenphoBardenpho生物除磷工生物除磷工 藝、藝、PhoredoxPhoredox工藝、工藝、A/OA/O及及A A2 2/O/O、UCTUCT工藝、工藝、VIPVIP 工藝、旁流除磷的工藝、旁流除磷的PhostripPhostrip工藝、工藝、SBRSBR等（圖等（圖10-10- 1616圖圖10-2010-20）。）。 各種工藝各有優(yōu)缺點，它們的工作主體硝化細菌各種工藝各有優(yōu)缺點，它們的工作主體硝化細菌 和除磷細菌的生理稍有不同，兩者在對碳源的要和除磷細菌的生理稍有不

58、同，兩者在對碳源的要 求上存在競爭。因此，可根據水質選用合適的工求上存在競爭。因此，可根據水質選用合適的工 藝，即使是同一個工藝，其排列組合和運行條件藝，即使是同一個工藝，其排列組合和運行條件 也要隨著實際條件而進行調整。也要隨著實際條件而進行調整。 圖圖10-16 A/O10-16 A/O工藝流程示意圖（除磷）工藝流程示意圖（除磷） 圖圖10-17 A10-17 A2 2/O/O工藝流程示意圖工藝流程示意圖 第五節(jié)有機固體廢物處理中的微生物第五節(jié)有機固體廢物處理中的微生物 目前目前有機固體廢物（有機固體廢物（垃圾）處理的方法垃圾）處理的方法 主要有：主要有：堆肥法、填埋法堆肥法、填埋法和和焚

59、燒法焚燒法。其。其 中堆肥法和填埋法為生物處理方法，用中堆肥法和填埋法為生物處理方法，用 以處理可生物降解的有機固體廢棄物。以處理可生物降解的有機固體廢棄物。 一、一、 堆肥法堆肥法 1、堆肥法、堆肥化和堆肥的概念、堆肥法、堆肥化和堆肥的概念 堆肥化堆肥化使依靠自然界廣泛分布的細菌、放線使依靠自然界廣泛分布的細菌、放線 菌和真菌等微生物，有控制地促進可生物降菌和真菌等微生物，有控制地促進可生物降 解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質轉化的過程。解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質轉化的過程。 堆肥堆肥是堆肥化的產品。是堆肥化的產品。 堆肥法堆肥法就是利用堆肥化過程來處理城市的生就是利用堆肥化過程來處理城市的生 活垃圾

60、及其他有機固體廢棄物的方法?；罾捌渌袡C固體廢棄物的方法。 2 2、好氧堆肥、好氧堆肥 （1 1）好氧堆肥的微生物過程）好氧堆肥的微生物過程 有機固體廢棄物的主要成分是纖維素、半纖維有機固體廢棄物的主要成分是纖維素、半纖維 素、素、 糖類、脂肪和蛋白質等。好氧堆肥在通氣糖類、脂肪和蛋白質等。好氧堆肥在通氣 條件下，利用好氧微生物分解大分子有機固體條件下，利用好氧微生物分解大分子有機固體 廢棄物為小分子有機物，部分有機物被礦化成廢棄物為小分子有機物，部分有機物被礦化成 無機物，并放出大量的熱能，使溫度升高，可無機物，并放出大量的熱能，使溫度升高，可 達達50506565，甚至，甚至80 80