污水生物处理系统中的主要微生物核心要点

污水生物处理系统中的主要微生物核心要点

1. 污水生物处理的基本分类

好氧生物处理：需氧气，通过微生物氧化分解有机物为CO?和H?O，效率高但能耗大。

主要工艺：活性污泥法、生物膜法。

厌氧生物处理：无氧条件下，将有机物转化为甲烷和CO?，适用于高浓度废水，可产能。

主要工艺：UASB、厌氧滤池、消化池。

2. 好氧生物处理中的核心微生物

2.1 活性污泥法

微生物组成：

细菌（主导）：假单胞菌、无色杆菌、硝化细菌、球衣菌等，形成菌胶团吸附分解有机物。

原生动物：钟虫、盖纤虫、草履虫，捕食游离细菌，提升水质透明度。

后生动物：轮虫、线虫，指示污泥健康状况（过量繁殖可能反映污泥老化）。

运行问题及对策：

 

2.2 生物膜法

微生物分层结构：

外层（好氧层）：假单胞菌、硝化菌分解有机物。

内层（厌氧层）：产甲烷菌处理难降解物质。

典型工艺：

生物滤池：细菌（G?菌为主）、真菌（镰刀菌、青霉）、藻类（小球藻）、原生动物（钟虫）。

生物转盘：微生物随盘片交替接触污水和空气，高效传质。

生物膜特点：多孔结构，通过脱落与再生实现持续净化。

3. 厌氧生物处理中的核心微生物

四阶段分解过程：

水解：大分子→小分子（如葡萄糖）。

酸化：产酸菌→脂肪酸、H?、CO?。

产乙酸：产氢产乙酸菌→乙酸。

产甲烷：甲烷菌→CH?和CO?。

关键微生物：

产甲烷菌：严格厌氧（如甲烷八叠球菌），对pH敏感（6.5-7.5）。

发酵细菌：分解复杂有机物为小分子酸。

工艺特点：污泥产量低，可回收甲烷，但需后续处理去除残余有机物。

4. 无机污染物处理的微生物机理

生物脱氮：

硝化作用：氨氧化菌（亚硝化单胞菌）将NH?→NO??。

反硝化作用：反硝化菌（假单胞菌）在缺氧条件下将NO??→N?。

生物除磷：聚磷菌在厌氧-好氧交替环境中超量吸磷，通过排泥去除。

5. 生物处理对污水水质的要求

pH范围：好氧（6-9），厌氧（6.5-7.5）。

温度：20-40℃最佳，低温需延长停留时间。

营养平衡：碳氮磷比（COD:N:P）建议100:5:1。

毒性物质：重金属、酚类需低于抑制阈值。

6. 微生物在工艺运行中的关键作用

活性污泥：菌胶团形成絮体，吸附污染物并沉降。

生物膜：通过分层代谢实现高效降解，抗冲击负荷能力强。

厌氧颗粒污泥：UASB中微生物自凝聚成颗粒，提升传质效率。

7. 总结

污水生物处理系统的核心是微生物的协同代谢，不同工艺通过调控微生物群落实现污染物高效去除。理解微生物种类、功能及运行条件，是优化污水处理效能的关键。

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