活性污泥絮体的主要形成菌
生枝动胶菌属是活性污泥中的优势菌属，是活性污泥絮凝体 的主要凝聚因素 诺卡式菌、芽孢杆菌、产碱杆菌属、假单孢菌属也可形成絮体
活性污泥膨胀的原因
活性污泥膨胀现象 主要为丝状菌大量繁殖导致，但也存在非丝状菌膨胀 污水中含有大量碳水化合物，碳氮比或碳磷比较高 溶解氧不足 污泥负荷 pH值与温度
微生物的呼吸类型

在无氧呼吸过程中，供氢体和受氢体之间也需要细胞 色素等中间电子传递体，并伴随有磷酸化作用，底物可被 彻底氧化，能量得以分级释放，故无氧呼吸也产生较多的
能量用于生命活动。但由于有些能量随着电子转移至最终
受氢体中，故释放的能量不如好氧呼吸的多。
微生物的呼吸类型
好氧呼吸、无氧呼吸、发酵三种呼吸方式，获得的 能量水平不同， 如下表所示。
微生物的呼吸类型
例如，葡萄糖的发酵过程：
C6H12O6 2CH3COCOOH 4[H] 2CH3COCOOH 2CO2 2CH3CHO 4[H] 2CH3CHO 2CH3CH 2OH
总反应式：C6H12O6 2CH3CH2OH 2CO2 92.0kJ
微生物的呼吸类型
废水生物处理技术简介
废水生化处理的概念 废水生化处理作用的主体— 微生物 生物处理：利用微生物分解氧化有机物这一功能，并采 取一定的人工措施，创造有利于微生物的生长、繁殖的环境， 使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有机物效率的一种废
水处理的方法。
微生物对污染物降解的巨大潜力
个体微小、比表面积大、代谢速率快 较大的酵母菌，一般为椭圆形，宽1-5um,长530um。
微生物对污染物降解的巨大潜力
比表面积大：大肠杆菌与人相比，其比表面积
约为人的30万倍，为营养物的吸收与代谢产物
的排泄奠定了基础； 代谢速度快：发酵乳糖的细菌在1hr内可分解 其自重的1000~10 000倍；假丝酵母 （Candida utilis）合成蛋白质的能力比大豆
强100倍，比食用公牛强10万倍。
好氧生物处理法两种主要形式：活性污泥法和生物膜法 活性污泥法（水体自净人工化），又称悬浮生长法，是使微 生物群体在反应器（曝气池）内呈悬浮状，并与废水接触而 使之净化的方法。 生物膜法则利用附着在载体上的生物膜对污水进行净化（土 壤自净人工化）
活性污泥池
生物转盘
生物滤池
活性污泥法
污水处理厂的生物处理的原理 活性污泥法
活性污泥法的组成
曝气池和二沉池是活性污泥法的主要组成部分
曝气池有推流式和完全混合式两种类型
活性污泥工艺的机理
活性污泥絮体是主要净化者，
菌胶团是活性污泥絮体的主要组成，是大部分细菌存在方式 污水中污染物有三种存在形式：溶解态、胶态、悬浮态
活性污泥池
活性污泥絮体的主要构成
正常的活性污泥絮体呈棕色、无臭，内部为厌氧状态的
废水处理的微生物包括：真细菌、古细菌、真菌、放线菌、 藻类、原生动物及后生动物 生化处理技术广泛应用于城市生活污水处理及工业废水的 二级处理中 根据反应器中氧含量，可分为好氧生化处理、兼氧生化处 理及厌氧消化处理
微生物呼吸类型
微生物的呼吸类型
微生物的呼吸指微生物获取能量的生理功能
根据受氢体的不同分为 好氧呼吸 厌氧呼吸
呼吸方式 好氧呼吸 能量利用率42％ 无氧呼吸 发酵 能量利用率26％ 受氢体 分子氧 化学反应式 C6H12O6+6O2→ 6CO2+6H2O+2817.3kJ
无机物
C6H12C6+4NO3 - → 6CO2+6H2O+2N2↑+1755.6kJ C6H12C6 →2CO2+2CH3CH2OH+92.0kJ
微生物对污染物降解的巨大潜力 繁殖快、易变异、适应性强
大肠杆菌在条件适宜时17min就分裂一次；有一种假单 胞细菌在不到10min就分裂一次； 低温、高温、高压、酸、碱、盐、辐射等条件下可以快 速适应； 对于进入环境中的“陌生”污染物，微生物可通过突变 而改变原来的代谢类型而降解之
废水生物处理技术简介
活性污泥中的真菌和藻类
活性污泥中的藻类的种类和数量很少
二沉池和表面曝气池的澄清区内，
由于有良好的透光条件 此有藻类生长
活性污泥中的微型动物
活性污泥中微型动物的种群构成 优势种属为纤毛类原生动物 出现率最高的种属有变形虫属、表壳虫属、滴虫属、楯纤虫 属、漫游虫属、斜管虫属、游仆虫属、钟虫属、累枝虫属、 独缩虫属、盖虫属、锤吸管虫属
微生物的呼吸类型
厌氧呼吸
厌氧呼吸是在无分子氧（O2）的情况下进行的生物氧化。
厌氧微生物只有脱氢酶系统，没有氧化酶系统。在呼吸过程 中，底物中的氢被脱氢酶活化，从底物中脱下来的氢经辅酶 传递给除氧以外的有机物或无机物，使其还原。
厌氧呼吸的受氢体不是分子氧。在厌氧呼吸过程中，底物氧 化不彻底，最终产物不是二氧化碳和水，而是一些较原来底 物简单的化合物。这种化合物还含有相当的能量，故释放能 量较少。 厌氧呼吸按反应过程中的最终受氢体的不同，可分为发酵和 无氧呼吸。
主要组成细菌的特性
多为化能异养菌，以有机物为营养源 多为严格好氧或兼行厌氧 细胞分裂后排列方式差别较大 以革兰氏阴性为主 气杆菌属、短杆菌属、埃希氏菌属、 假单孢菌属、动胶菌属、芽孢杆菌属的 一些种或变种均有荚膜或发育不好的类 似结构（微荚膜），这些构造与活性污 泥絮凝体形成有密切关系
活性污泥颗粒细菌组成
化能自养微生物：化能自养微生物不具备色素，不能进行光 合作用，合成有机物所需的能量来自氧化NH3、H2S等无机物。 大型合流污水沟道和污水沟 H2S 2O2 H2SO 4 能量 道存在该式所示的生化反应
NH 4 2O2 NO3 2H H2O 能量
生物脱氮工艺中的生物 硝化过程
2.无氧呼吸 是指以无机氧化物，如NO3-，NO2-，SO42-，S2O32-，CO2等代 替分子氧，作为最终受氢体的生物氧化作用。
在反硝化作用中，受氢体为NO3-，可用下式所示：
C6H12O6 6H2O 6CO2 24[H]
24[H] 4NO3 2N2 12H2O
总反应式： C6 H12O6 4NO3 6CO2 6H2O 2N2 1755.6kJ
有机废水的好氧生物处理，如活性污泥法、生物膜法、 污泥的好氧消化等属于这种类型的呼吸。
微生物的呼吸类型
2.自养型微生物 自养型微生物以无机物为底物（电子供体），其终点产物也 是无机物，同时放出能量。 光能自养微生物：需要阳光或灯光作能源，依靠体内的光合 作用色素合成有机物。
光
CO2+H2O
叶绿素
[CH2O]＋O2
有机物
废水的好氧生物处理的特点及应用
废水的好氧生物处理的特点及应用
好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短， 故处理构筑物容积较小。 处理过程中散发的臭气较少。 所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小 于500mg/L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。
废水的好氧生化处理
矿物核，外围由好氧活性较强的细菌组成 菌胶团主要由能够产生荚膜及胞外聚合物的细菌组成 微生物相的主要构成为细菌、放线菌、藻类、原生动物、后生动物
活性污泥的主要组成细菌
活性污泥的主要组成细菌
无色杆菌属 气杆菌属 产碱杆菌属 芽孢杆菌属 短杆菌属 棒状杆菌属 黄杆菌属 微杆菌属 诺卡式菌属 假单孢菌属 螺菌属 动胶菌属 埃希氏菌属 微球菌属
微生物对污染物降解的巨大潜力
种类繁多、分布广泛、代谢类型多样 W. B. Whitman (U. Of Georgia)细菌普查，地 球上存在51030个细菌, 非常活跃的群体在海、 陆、空等一般环境和极端环境中的极端环境微 生物； Pseudomonas cepacia：能降解90种以上有机 物，甲基汞、有毒氰、酚类化合物等都能被微 生物作为营养物质分解利用。
微生物的呼吸类型
1.发酵
指供氢体和受氢体都参与有机化合物的生物氧化作用，最终 受氢体无需外加，就是供氢体的分解产物（有机物）。 这种生物氧化作用不彻底，最终形成的还原性产物，是比 原来底物简单的有机物，在反应过程中，释放的自由能较少， 故厌氧微生物在进行生命活动过程中，为了满足能量的需要， 消耗的底物要比好氧微生物的多。
氧化沟活性污泥膨胀时浮在表面的污泥
活性污泥膨胀时絮体中向外伸出的丝状菌
活性污泥中的真菌和藻类
活性污泥中的真菌：以酵母菌和霉菌为主 酵母菌有：粘红酵母、胶红酵母、热带假丝酵母、近平滑假丝酵母等 霉菌有：毛霉菌、根霉菌、曲霉菌、青霉菌、镰刀霉菌、漆斑霉菌、胶 霉菌、瓶霉菌、芽枝霉菌、珠霉菌、地霉菌、水霉菌等丝状真菌
回收利用或将其转化为无害物质，使水得到净化。
按原理可分为 物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态污染物质的方
法。主要方法有：格栅截留法、沉淀法、气浮法和过滤法等。
化学处理法是利用化学反应的作用分离回收污水中各种污染物质(包 括悬浮物、胶体和溶解物等)的方法，主要用于处理工业废水。主要方 法有：中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附和离子交换等。 生物处理法是利用微生物的代谢作用使污水中呈溶解、胶体状态的有 机污染物转化为稳定的无害物质的方法。主要方法有好氧法和厌氧法两 大类。
空气 出水 进水 曝 气池 二来自沉 池污泥 回 流 剩 余 污泥
活性污泥的形态与组成
形态：略带土壤气味，颜色根据水质不同而不同，多为黄色或褐色。
含水率高，一般在99%以上，具较大的比表面积。 组成：1、具有代谢功能活性的微生物（细菌、菌胶团、原生动物、
后生动物等微生物群体)
2、微生物自身氧化的残留物 3、污水带入的被微生物吸附的(难降解的)有机物质 4、由污水携入的无机物质