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來源：化工幫CIP

污水的成分隨著工業(yè)的發(fā)展越發(fā)復(fù)雜，運用微生物的方法可以處理某些難降解的有機物質(zhì)和有毒物質(zhì)，下面給大家來介紹一下廢水的生物處理方法。

廢水的生物處理方法

有機廢水的生物處理技術(shù)是現(xiàn)代生物工程的一個組成部分。利用微生物新陳代謝的生理功能，氧化分解環(huán)境中的有機物并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機物。

廢水的生物處理技術(shù)就是利用微生物的這一生理功能，并采取一定的人工技術(shù)措施，創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的良好環(huán)境，加速微生物的增殖及其新陳代謝的生理功能，從而使廢水中的有機性污染物得以降解、去除，同時通過生物絮凝去除膠體顆粒的廢水處理技術(shù)。

有機物的生物降解

在自然界中，有機物被分解的方式大體可以分為光分解、化學(xué)分解和生物分解三種類型，其中生物分解在物質(zhì)循環(huán)中起的作用最為重要。

動物、植物及微生物都能分解有機物，而絕大部分有機物都要通過微生物最終轉(zhuǎn)化為無機物，即完全降解。在廢水處理領(lǐng)域所說的生物降解指的就是微生物的降解，微生物通過氧化還原作用、脫羧作用、脫氨作用、水解作用等生物化學(xué)過程把有機物逐步轉(zhuǎn)化為無機物，從而使廢水得到凈化。參與廢水中有機物生物降解的微生物有：

（1）細(xì)菌

細(xì)菌是廢水生物處理中應(yīng)用到的最重要的微生物，是類似植物的單細(xì)胞生物，缺乏葉綠素和明顯的細(xì)胞核，大小只有幾微米，有球菌、桿菌、弧菌和絲狀菌四大類型。

莢膜是細(xì)菌的一種特殊構(gòu)造，是圍繞在細(xì)胞壁外的一層黏液，由多糖物質(zhì)構(gòu)成。當(dāng)莢膜物質(zhì)融合在一起，內(nèi)含多個細(xì)菌時，稱菌膠團(tuán)，一方面防止動物吞食，起保護(hù)作用；另一方面也增強了對不良環(huán)境的抵抗能力。菌膠團(tuán)是活性污泥的重要組成部分，有較強的吸附和氧化有機物的能力，在廢水生物處理中具有重要作用。

一般說來，活性污泥性能的好壞可以根據(jù)所含菌膠團(tuán)的多少、大小及結(jié)構(gòu)的緊密程度來確定。新生菌膠團(tuán)顏色較淺，生命力旺盛，氧化分解有機物的能力較強。老化的菌膠團(tuán)由于吸附了很多雜質(zhì)，顏色變深，生命力較差。一種細(xì)菌在適宜條件下形成一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的菌膠團(tuán)，而遇到不適宜環(huán)境時，菌膠團(tuán)就會發(fā)生松散，甚至呈現(xiàn)單獨細(xì)菌，影響處理效果。因此，為了使廢水處理達(dá)到較好的效果，要求菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密，吸附沉降性能好，這就必須滿足膠團(tuán)菌對營養(yǎng)和環(huán)境條件的要求。

（2）真菌

真菌也是類似植物的低等生物，但其結(jié)構(gòu)比細(xì)菌復(fù)雜，個體比細(xì)菌大，具有明顯的細(xì)胞核，但沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，營寄生或腐生，形態(tài)分為單細(xì)胞和多細(xì)胞兩種。

真菌能夠分解碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)等有機物。廢水生物處理構(gòu)筑物中也會存在真菌，生物膜中的真菌數(shù)量比活性污泥中真菌含量要多，但是數(shù)量都沒有細(xì)菌多，不是廢水處理的主要微生物。但是，某些真菌對某些特點的廢水有特殊的處理能力，因此真菌在廢水處理中也有其特殊的應(yīng)用。

（3）藻類

藻類是一種低等植物，有單細(xì)胞的，也有多細(xì)胞的，主要有藍(lán)藻、綠藻、褐藻、硅藻和金藻等。藻類一般是無機營養(yǎng)的，其細(xì)胞中含有葉綠素及其他輔助色素，能進(jìn)行光合作用。在有光的時候，吸收CO2合成細(xì)胞質(zhì)，同時釋放氧氣；在無光的時候通過呼吸作用獲取能量，同時放出CO2。

藻類在廢水處理中主要應(yīng)用在氧化塘工藝中，其作用是供應(yīng)氧氣，但是藻類對廢水處理有很多不利影響，二沉池中往往容易滋生藻類，使出水變渾濁。另外，如果水體中氮、磷的含量較高，藻類大量繁殖，容易產(chǎn)生富營養(yǎng)化污染，造成多種危害。

（4）原生動物

原生動物是最低等的單細(xì)胞動物，它們的個體都很小，長度一般在100~300μm。原生動物雖然只有一個細(xì)胞，但在生理上卻是一個完整的有機體，能和多細(xì)胞動物一樣行使?fàn)I養(yǎng)、呼吸、排泄、生殖等機能。水處理中常見的原生動物主要有肉足類、鞭毛類和纖毛類，它們以吞食細(xì)菌、真菌、藻類和有機顆粒為主，少數(shù)原生動物能進(jìn)行光合作用。

在廢水處理中原生動物的作用表現(xiàn)在兩方面：一方面，原生動物吞食游離細(xì)菌和有機顆粒，對水質(zhì)凈化起到積極的作用；另一方面，原生動物可以作為評價活性污泥性能好壞的指標(biāo)生物，通過觀察不同原生動物種群的生長情況可以判斷污水處理設(shè)施的運轉(zhuǎn)情況和水質(zhì)凈化效果。因此，原生動物在廢水處理中的作用僅次于細(xì)菌。

（5）后生動物

后生動物由多個細(xì)胞組成，形體較大，在廢水處理中常見的后生動物主要有輪蟲、甲殼類動物和昆蟲及其幼蟲。后生動物以細(xì)菌、小的原生動物和有機顆粒為食，有一定的水質(zhì)凈化作用。后生動物也可作為指標(biāo)微生物。

生物降解的環(huán)境條件

微生物除了對營養(yǎng)物質(zhì)和氧有要求外，還要求適宜的環(huán)境條件，如溫度、酸堿度等。

1.溫度：大多數(shù)微生物的適宜生長溫度為20~40℃

好氧生物處理應(yīng)用到的微生物，適宜溫度大都在這個范圍之內(nèi)，但也有喜歡高溫的微生物，適宜的繁殖溫度是50~60℃，此類微生物一般為厭氧菌。高于適宜溫度，微生物的生命活動將受到影響甚至導(dǎo)致死亡，溫度越高，死得越快；低溫會降低微生物的代謝活力，但不一定導(dǎo)致微生物死亡。

2.酸堿度：大多數(shù)微生物繁殖的pH 值在6~9。

好氧處理中，廢水的pH 值在6.5~8.5為宜。各種微生物都有適宜的酸堿度，在酸性太強或堿性太強的環(huán)境中，它們都不能存活。

3.有毒物質(zhì)：其濃度在一定條件下不能超過一定范圍。

微生物的生命活動會受到某些物質(zhì)的干擾、抑制或破壞，導(dǎo)致代謝受阻甚至死亡，微生物生存環(huán)境中這些物質(zhì)的濃度在一定條件下不能超過一定范圍，但如果緩慢提高有毒物質(zhì)的濃度，使微生物逐漸適應(yīng)，那么它們可以承受比一般濃度高的濃度。對水處理微生物有毒的物質(zhì)主要有殺菌劑（如氯氣、漂白粉、抗生素等）、重金屬（如鉛、銅、鉻等）、有毒有機物（如苯、有機磷、酚、甲醛等）以及氰化物、氨、硫化氫等。

生物處理技術(shù)的分類

按微生物對氧的需求，生物處理法可分為好氧處理、缺氧處理和厭氧處理3類；按微生物的生長方式分懸浮生長、固著生長、混合生長3類。

此外，還可以按操作條件（負(fù)荷、溫度、連續(xù)性等）和用途分類。選用生物處理方法前必須判斷廢水的可生化降解性（在微生物作用下，某種物質(zhì)改變原來的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的難易程度），鑒定和評價方法如表1所列。

▼表1 鑒定和評價有機污染物可生化降解性的方法

影響有機物生化降解的因素主要有：

① 有機物種類（化學(xué)組成、理化性質(zhì)、濃度、共存基質(zhì)等）。

② 微生物種類與活性（微生物的來源、數(shù)量、種屬間的關(guān)系、齡期等）。

③ 系統(tǒng)環(huán)境（pH 值、DO、溫度、營養(yǎng)物等）。各類有機物的可降解性見表2。

▼表2 各類有機物的可降解性及特例

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