环境污染生物净化方法核心要点总结

一、废水的好氧生物处理

1.活性污泥法

原理：利用悬浮微生物絮体（菌胶团细菌、丝状菌、原生动物）吸附和降解有机物。

（1）净化阶段：

吸附阶段：活性污泥快速吸附污染物。

代谢阶段：微生物分解有机物并增殖。

沉淀阶段：污泥絮凝沉淀，实现泥水分离。

（2）关键参数：

MLSS（混合液悬浮固体）：2-4 g/L。

SVI（污泥容积指数）：50-150（＞200时污泥膨胀）。

DO（溶解氧）：好氧段＞2 mg/L。

（3）工艺流程：

推流式：污染物浓度梯度降解，适用于高负荷废水。

完全混合式：抗冲击负荷强，适用于水质波动大的废水。

SBR法（序批式反应器）：间歇运行，灵活控制脱氮除磷。

2.生物膜法

（1）原理：微生物附着在载体表面形成生物膜，降解污染物。

（2）微生物组成：

细菌（假单胞菌属）、真菌、原生动物（纤毛虫）、后生动物（轮虫）。

（3）特点：

微生物多样性高，脱氮能力强，维护简便。

常见类型：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池。

（4）净化过程：

好氧层：外层微生物分解有机物。

厌氧层：内层微生物处理难降解物质。

二、废水的厌氧生物处理

1.原理与阶段：

水解阶段：复杂有机物分解为小分子（如脂肪酸）。

酸化阶段：产酸菌将小分子转化为乙酸、氢气。

甲烷化阶段：产甲烷菌生成CH?和CO?。

2.关键微生物：

产甲烷菌：严格厌氧，pH 6.7-7.2，最适温度35-38℃（中温）或52-55℃（高温）。

3.工艺类型：

UASB（上流式厌氧污泥床）：污泥浓度高，处理效率＞80%。

厌氧滤池：填料固定微生物，适用于低悬浮物废水。

厌氧流化床：载体流动强化传质，适合高浓度有机废水。

4.优缺点：

优点：能耗低、产沼气、污泥量少。

缺点：启动慢（需2-3个月）、对毒物敏感。

三、微生物脱氮除磷

1.脱氮原理：

硝化作用（好氧）：NH? → NO?? → NO??（需亚硝化菌和硝化菌）。

反硝化作用（缺氧）：NO?? → N?（需碳源，BOD/N ≥ 3:1）。

（1）.典型工艺：

A/O法：厌氧-好氧串联，脱氮率＞70%。

Bardenpho工艺：四段式强化脱氮，效率＞90%。

2.除磷原理：

厌氧放磷：积磷菌分解聚磷，吸收挥发性脂肪酸。

好氧吸磷：积磷菌过量吸磷合成聚磷酸盐。

关键菌属：假单胞菌属、气单胞菌属。

工艺：

A/A/O法：厌氧-缺氧-好氧串联，同步脱氮除磷。

四、固体废弃物的微生物处理

1.堆肥法：

（1）好氧堆肥：

阶段：发热（50℃以下）、高温（50-70℃）、腐熟（降温至常温）。

条件：C/N比25-35、水分50-60%、pH 6-8。

（2）厌氧堆肥：产甲烷阶段为主，适用于高湿垃圾。

2.卫生填埋：

阶段：好氧分解 → 厌氧产酸 → 产甲烷 → 稳定产气。

渗沥水处理：防渗层+生物处理（如活性污泥法）。

厌氧发酵：

应用：厨余垃圾、污泥产沼气（CH?含量＞55%）。

五、大气污染物的微生物处理

1.有机废气处理：

生物过滤法：利用堆肥或土壤中的微生物降解VOCs（如苯、甲苯）。

生物洗涤法：气液接触后微生物降解（适用于水溶性气体）。

2.无机废气处理：

硫化氢：氧化硫杆菌将其转化为硫酸。

氨气：硝化细菌转化为硝酸盐。

3.煤炭脱硫：

微生物浸出法：氧化硫杆菌分解黄铁矿（FeS? → Fe?? + SO???）。

总结

生物净化技术通过模拟自然过程，利用微生物的代谢能力高效处理污染物。从活性污泥到厌氧产沼，从脱氮除磷到废气降解，微生物在环境治理中展现出不可替代的作用。未来，结合基因工程和智能调控技术，生物净化将进一步提升效率和适用性，助力可持续发展。

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