废水生物处理的可能性（一文读懂废水的生物处理法）

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污水的成分随着工业的发展越发复杂，运用微生物的方法可以处理某些难降解的有机物质和有毒物质，下面给大家来介绍一下废水的生物处理方法。

废水的生物处理方法

有机废水的生物处理技术是现代生物工程的一个组成部分。利用微生物新陈代谢的生理功能，氧化分解环境中的有机物并将其转化为稳定的无机物。

废水的生物处理技术就是利用微生物的这一生理功能，并采取一定的人工技术措施，创造有利于微生物生长、繁殖的良好环境，加速微生物的增殖及其新陈代谢的生理功能，从而使废水中的有机性污染物得以降解、去除，同时通过生物絮凝去除胶体颗粒的废水处理技术。

有机物的生物降解

在自然界中，有机物被分解的方式大体可以分为光分解、化学分解和生物分解三种类型，其中生物分解在物质循环中起的作用最为重要。

动物、植物及微生物都能分解有机物，而绝大部分有机物都要通过微生物最终转化为无机物，即完全降解。在废水处理领域所说的生物降解指的就是微生物的降解，微生物通过氧化还原作用、脱羧作用、脱氨作用、水解作用等生物化学过程把有机物逐步转化为无机物，从而使废水得到净化。参与废水中有机物生物降解的微生物有：

（1）细菌

细菌是废水生物处理中应用到的最重要的微生物，是类似植物的单细胞生物，缺乏叶绿素和明显的细胞核，大小只有几微米，有球菌、杆菌、弧菌和丝状菌四大类型。

荚膜是细菌的一种特殊构造，是围绕在细胞壁外的一层黏液，由多糖物质构成。当荚膜物质融合在一起，内含多个细菌时，称菌胶团，一方面防止动物吞食，起保护作用；另一方面也增强了对不良环境的抵抗能力。菌胶团是活性污泥的重要组成部分，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在废水生物处理中具有重要作用。

一般说来，活性污泥性能的好坏可以根据所含菌胶团的多少、大小及结构的紧密程度来确定。新生菌胶团颜色较浅，生命力旺盛，氧化分解有机物的能力较强。老化的菌胶团由于吸附了很多杂质，颜色变深，生命力较差。一种细菌在适宜条件下形成一定形态结构的菌胶团，而遇到不适宜环境时，菌胶团就会发生松散，甚至呈现单独细菌，影响处理效果。因此，为了使废水处理达到较好的效果，要求菌胶团结构紧密，吸附沉降性能好，这就必须满足胶团菌对营养和环境条件的要求。

（2）真菌

真菌也是类似植物的低等生物，但其结构比细菌复杂，个体比细菌大，具有明显的细胞核，但没有叶绿素，不能进行光合作用，营寄生或腐生，形态分为单细胞和多细胞两种。

真菌能够分解碳水化合物、脂肪和蛋白质等有机物。废水生物处理构筑物中也会存在真菌，生物膜中的真菌数量比活性污泥中真菌含量要多，但是数量都没有细菌多，不是废水处理的主要微生物。但是，某些真菌对某些特点的废水有特殊的处理能力，因此真菌在废水处理中也有其特殊的应用。

（3）藻类

藻类是一种低等植物，有单细胞的，也有多细胞的，主要有蓝藻、绿藻、褐藻、硅藻和金藻等。藻类一般是无机营养的，其细胞中含有叶绿素及其他辅助色素，能进行光合作用。在有光的时候，吸收CO2合成细胞质，同时释放氧气；在无光的时候通过呼吸作用获取能量，同时放出CO2。

藻类在废水处理中主要应用在氧化塘工艺中，其作用是供应氧气，但是藻类对废水处理有很多不利影响，二沉池中往往容易滋生藻类，使出水变浑浊。另外，如果水体中氮、磷的含量较高，藻类大量繁殖，容易产生富营养化污染，造成多种危害。

（4）原生动物

原生动物是最低等的单细胞动物，它们的个体都很小，长度一般在100~300μm。原生动物虽然只有一个细胞，但在生理上却是一个完整的有机体，能和多细胞动物一样行使营养、呼吸、排泄、生殖等机能。水处理中常见的原生动物主要有肉足类、鞭毛类和纤毛类，它们以吞食细菌、真菌、藻类和有机颗粒为主，少数原生动物能进行光合作用。

在废水处理中原生动物的作用表现在两方面：一方面，原生动物吞食游离细菌和有机颗粒，对水质净化起到积极的作用；另一方面，原生动物可以作为评价活性污泥性能好坏的指标生物，通过观察不同原生动物种群的生长情况可以判断污水处理设施的运转情况和水质净化效果。因此，原生动物在废水处理中的作用仅次于细菌。

（5）后生动物

后生动物由多个细胞组成，形体较大，在废水处理中常见的后生动物主要有轮虫、甲壳类动物和昆虫及其幼虫。后生动物以细菌、小的原生动物和有机颗粒为食，有一定的水质净化作用。后生动物也可作为指标微生物。

生物降解的环境条件

微生物除了对营养物质和氧有要求外，还要求适宜的环境条件，如温度、酸碱度等。

1.温度：大多数微生物的适宜生长温度为20~40℃

好氧生物处理应用到的微生物，适宜温度大都在这个范围之内，但也有喜欢高温的微生物，适宜的繁殖温度是50~60℃，此类微生物一般为厌氧菌。高于适宜温度，微生物的生命活动将受到影响甚至导致死亡，温度越高，死得越快；低温会降低微生物的代谢活力，但不一定导致微生物死亡。

2.酸碱度：大多数微生物繁殖的pH 值在6~9。

好氧处理中，废水的pH 值在6.5~8.5为宜。各种微生物都有适宜的酸碱度，在酸性太强或碱性太强的环境中，它们都不能存活。

3.有毒物质：其浓度在一定条件下不能超过一定范围。

微生物的生命活动会受到某些物质的干扰、抑制或破坏，导致代谢受阻甚至死亡，微生物生存环境中这些物质的浓度在一定条件下不能超过一定范围，但如果缓慢提高有毒物质的浓度，使微生物逐渐适应，那么它们可以承受比一般浓度高的浓度。对水处理微生物有毒的物质主要有杀菌剂（如氯气、漂白粉、抗生素等）、重金属（如铅、铜、铬等）、有毒有机物（如苯、有机磷、酚、甲醛等）以及氰化物、氨、硫化氢等。

生物处理技术的分类

按微生物对氧的需求，生物处理法可分为好氧处理、缺氧处理和厌氧处理3类；按微生物的生长方式分悬浮生长、固着生长、混合生长3类。

此外，还可以按操作条件（负荷、温度、连续性等）和用途分类。选用生物处理方法前必须判断废水的可生化降解性（在微生物作用下，某种物质改变原来的结构和性质的难易程度），鉴定和评价方法如表1所列。

▼表1 鉴定和评价有机污染物可生化降解性的方法

影响有机物生化降解的因素主要有：

① 有机物种类（化学组成、理化性质、浓度、共存基质等）。

② 微生物种类与活性（微生物的来源、数量、种属间的关系、龄期等）。

③ 系统环境（pH 值、DO、温度、营养物等）。各类有机物的可降解性见表2。

▼表2 各类有机物的可降解性及特例

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