第二章废水好氧生物处理工程第一节生物处理技术概述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。1.好氧生物处理的基本原理在好氧条件下，有机物在好氧微生物的作用下氧化分解，有机物浓度下降，微生物量增加。微生物将有机物摄入体内后，以其作为营养源加以代谢，代谢按两条途径进行：合成代谢和分解代谢图6-1有机物好氧分解图示在有机物的好氧分解过程中，有机物的降解、微生物的增殖及溶解氧的消耗这三个过程是同步进行的，也是控制好氧生物处理成功与否的关键过程。（1）有机物的降解（2）微生物的增殖（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。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■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。■发酵（酸化）阶段溶解性小分子有机物进入发酵菌（酸化菌）细胞内，在胞内酶作用下分解为挥发性脂肪酸（VFA),同时合成细胞物质。■产乙酸阶段发酵酸化阶段的产物丙酸、丁酸、乙醇等，在此阶段经产氢产乙酸菌作用转化为乙酸、氢气和二氧化碳。■产甲烷阶段产甲烷菌通过以下两个途径之一，将乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷。其一是在二氧化碳存在时，利用氢气生成甲烷。其二是利用乙酸生成甲烷。（2）水解处理水解处理是指将厌氧过程控制在水解或酸化阶段，利用兼性的水解产酸菌将复杂有机物转化为简单有机物。能降低污染物的复杂程度，提高后续好氧生物处理的效率。（3）缺氧处理在没有分子氧存在的条件下，一些特殊的微生物类群可以利用含有化合态氧的物质进行代谢活动。二、微生物催化降解的必要条件5.催化起始降解的酶如果是胞内酶，化合物分子则必须进入细胞内部的酶作用位点，或者胞外反应产物进入细胞内部进行进一步降解。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力的微生物增殖。三、影响生物降解的因素第二节废水处理技术概述水质指标是水污染控制工程的基础，其主要作用是：1.生物化学需氧量（BOD）2.化学需氧量（COD）根据BOD/COD的比值可以初步评介废水的可生化性。一般来说：BOD/COD>=0.4可生化性较好，适合于用生化处理方法。BOD/COD=0.3～0.4可生化性一般，可以用生化处理方法。BOD/COD=0.2～0.3可生化性较差，需驯化后用生化处理方法。BOD/COD<0.2可生化性很差，不适合于用生化处理方法。3、悬浮固体（SuspendedSolid,SS）PH；颜色；温度；氨氮；溶解固体；氯化物。有毒物指标：重金属；硫化物；氰化物；其它有机物；三致物质及高稳定有机合成化合物。（细菌总数；大肠菌指数。--微生物指标）二、废水处理的方法1.废水的物理处理法2.废水的化学处理法1）中和处理法酸或碱3.废水生物处理法活性污泥法是当前应用最广泛的一种生物处理技术。生物膜法生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等自然生物处理法稳定塘和土地处理法厌氧生物处理法利用兼性厌氧菌和专门厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术。废水的脱磷除氮第二节活性污泥法二、活性污泥法中的微生物及其变化规律（二）活性污泥的增长曲线（三）吸附基质，代谢，自身繁殖以及消耗水中溶解氧的关系三、活性污泥的性能指标四、影响活性污泥性能的环境因素五、运行中常见的问题（3）污泥的致密和减少有机物减少，曝气时间过长，回流比小而剩余污泥排放量大，污泥上浮而流失等。（4）泡沫问题合成洗涤剂或其他起泡物质。六、活性污泥法的发展第三节生物膜法（一）生物膜法分类生物滤池是生物膜法中最重要的处理设备，根据生物膜与废水的接触方法及介质的种类，分为：1.润壁型生物膜法如生物滤池生物转盘2.浸没型生物膜法接触氧化法3.流动床型生物膜法（二）生物膜的形成及特点在生物膜净化构筑物中，填充着相当多的挂膜介质。当有机废水均匀地淋洒在介质表层上后，便沿介质表面向下渗流。在充分供氧的条件下，接种的或原存在废水中微生物就在介质表面增殖。这些微生物吸附水中的有机物，迅速进行降解有机物的生命活动，逐渐在介质表面形成了粘液状的生长有极多微生物的膜，称为生物膜。生物膜是生物处理的基础，必须保持足够的