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第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
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演讲人姓名
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第一节污废水生物处理中的生态系统
一、种类
（一）根据处理微生物与氧气的关系，分为:
好氧处理和厌氧处理
通常低浓度（COD＜1500mg/L）的有机污染物废水适合用好氧处理
对于高浓度有机污废水（COD≥1500mg/L）用厌氧处理更为适宜。
提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？
有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证处理质量，而厌氧生物则没有这种限制。
（二）活性污泥法和生物膜法
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这是根据微生物在人工水处理设备中微生物所处状态的不同来进行的划分。
原理
活性污泥法——模拟水体自净
微生物在设备中呈悬浮状态，与污废水接触使之净化的方法；
生物膜法——模拟土壤自净
微生物附着于其他物体表面上成薄膜状，与污废水接触使之净化的方法。
活性污泥既有好氧活性污泥法，也有厌氧活性污泥法，生物膜法既有好氧生物膜法也有厌氧生物膜法。对于污废水的脱氮、脱磷处理必须采用厌氧法与好氧法相结合的方式才能成功实现。
废水的好氧生物处理
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1 概念：在有氧的条件下借好氧微生物的作用处理废水。又叫废水生物处理。
废水中有机物
好氧
微生物
无机物，随水排出
微生物细胞物质
有机物充足
微生物增多
有机物少
菌体死亡
与废水
分离
O2
通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀下
2 废水好氧生物处理作用对象
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活性污泥法、生物膜法（生物滤池法、生物转盘法）
氧化塘（生物塘）法、污水灌溉。
4 废水好氧生物处理的方法
优点：无臭气、时间短。条件适宜可除去BOD5 80～90％
缺点：设备复杂
溶解的有机物——直接渗入细胞内被吸收
固体的、胶体的有机物——间接吸收
附在菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，渗入细胞。
3 废水好氧生物处理的优缺点

二、好氧活性污泥法中的微生物
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活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914年创建而来，经过80多年的发展已成为处理有机废水最主要的方法。是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。（格栅、沉砂、）
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例如，如果向一桶含粪便污水中不断地加入空气，并持续维持水中的溶解氧，那末经过一段时间后，就会产生褐色絮花状的泥粒，在显微镜下会看到，污泥里充满了各种各样的微生物，这就是典型的好氧活性污泥。
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好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机的和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。活性污泥的形成是一种自然现象。
4．好氧活性污泥中的微生物群落
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中心是能起絮凝作用的细菌形成菌胶团，在其上生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫等)。
提问：好氧活性污泥上的微生物是如何分布的？
在微生物学领域里，习惯将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域内，则将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块都称为菌胶团。

(1) 菌胶团的功能
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吸附和氧化分解有机物；
菌胶团是细菌的存在形式，细菌占到活性污泥中微生物总量的99%, 有107~108个/ml ，他们是生物处理的主力军，一旦菌胶团受到各种因素的影响和破坏，则活性污泥法对有机物去除率明显下降，甚至无去除能力。
菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境；
例如菌胶团本身为原生动物、微型后生动物提供附着场所；菌胶团中的细菌可以去除毒物、自身作为动物食料。
具有指示作用；
通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。
例如新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密，则说明菌胶团生命力旺盛，吸附和氧化能力强，再生能力强。老化的菌胶团，颜色深，结构松散，活性不强，吸附和氧化能力差。