微生物与污水处理——2

   
5、好氧微生物处理 
   好氧微生物在有氧条件下，由细胞产生的胞外酶将污水中的大分子有机物分解为小分子有机物，如多糖类转化为单糖类，脂肪分解为甘油和脂肪酸等。这些小分子有机物有的被微生物细胞吸收，合成为细胞结构的一部分；有的继续分解，最终分解为CO2和水，或硝酸盐、硫酸盐等简单无机物。这样，污水中的有机污染物被去除，污水得到净化。 
    好氧微生物处理污水的方法主要有活性污泥法和生物膜法两大类 。 
（1）活性污泥法 
    活性污泥法是水体自净的人工化，它是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团来大量絮凝和吸附污水中的有机物，并在氧的作用下，将这些物质同化为菌体的成分，或将其分解为CO2、水等物质，从而达到降低污水中有机污染物的目的。这种具有活性的微生物菌胶团或絮状的微生物群体称为活性污泥。利用活性污泥处理污水的方法称为活性污泥法。 
①活性污泥中的微生物活性污泥中的微生物由细菌、真菌、病毒和原生动物等组成。细菌是活性污泥中的最重要的成员，占活性污泥中微生物总数的90%以上。在活性污泥中，细菌主要以菌胶团形式生存，菌胶团中的微生物之间相互作用，相互影响，组成复杂的微生态系统。其中的微生物种类与数量随污水种类的不同而发生变化。细菌的形态多种多样，有球菌、杆菌、螺旋菌和丝状细菌。通常丝状细菌组成菌胶团骨架，其他细菌靠糖被附着在丝状菌上。在活性污泥中的优势细菌有动胶菌属、假单胞杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、蛭弧菌属、产碱杆菌属、诺卡氏菌属、亚硝化单胞菌属和硝化杆菌属等。 
    真菌在膨胀的活性污泥中较为常见，主要代表有地霉属、青霉属、曲霉属、木霉属和头孢霉属等。 
    原生动物在活性污泥中的数量也较大，主要种类为纤毛类、鞭毛类，如钟虫属、变形虫属和草履虫属等。 
    病毒在活性污泥中的数量也较大，它在控制细菌的数量中发挥较重要的作用。 
②活性污泥法的工艺流程  
  废水先通过初级沉淀池，预先将一些悬浮固体物去除掉，然后进入有曝气装置的容器，活性污泥就在这种装置中降解废水中的有机物，并产生新的污泥。当有机物降到一定程度时，混合液一齐流入二次沉淀池，进行固液分离，上清液排放，沉淀下来的污泥一部分回流到曝气池中，一部分作为剩余污泥而排放。 
（1）生物膜法 
    生物膜法是模拟自然界中土壤自净的一种污水处理法，它是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成的生物膜来处理污水的一种方法。因此，生物膜法又称为固定膜法。生物膜一般呈蓬松的絮状结构，微孔较多，表面积很大，有很强的吸附作用。废水中的有机物流入时，被膜上的微生物吸附，进行生物降解，从而使废水得到净化。生物膜随着微生物群体的生长增加而逐渐增厚，到一定程度时，它会由于受到水力的冲刷而不断剥落，同时又会不断地形成新的生物膜，而达到动态平衡。 
    成熟的生物膜一般分为3层，从水体到载体表面依次为外表层、中间层和 内层。外表层为好氧层，中间层为微好氧层，而内层为兼性厌氧或厌氧层。由于自然选择的结果，不同的层面生长着不同类型的微生物。在外表层生长的微生物一般为好氧微生物，兼性厌氧和厌氧微生物一般生活在缺氧的内层。 
    和活性污泥相比，生物膜中微生物的种类和数量更丰富，通常包括细菌、病毒、真菌和原生动物等。细菌以化能异养型为主，包括好氧细菌、厌氧和兼性厌氧细菌。较为常见的细菌种类有：动胶菌属、芽孢杆菌属、脱硫弧菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、黄杆菌属和球衣菌属等。真菌在pH偏低的污水中容易生长，主要种类有青霉属、曲霉属、毛霉属等。原生动物主要有纤毛虫，如钟虫等。 
    生物膜的功能是分解水中的有机污染物，达到净化污水的目的。能分解糖被的好氧微生物首先在新的载体表面附着，并生长繁殖。然后丝状细菌也附着生长。这时原生动物也开始出现。随着细菌生物量的不断增加，生物膜逐渐增厚，水体中的溶解氧不能扩散到生物膜的内层，这时兼性厌氧和厌氧微生物在内层开始生长繁殖，分解水体扩散进来的有机物和好氧微生物的代谢产物。逐渐增厚的生物膜，随着糖被中多糖类物质的被分解和水力搅拌的作用，会产生脱落。在脱落的地方，又有新的生物膜形成。如此循环，不断进行有机污染物的分解，使污水得到净化。

 

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