材料的大量生产和环境保护对于水要求的进一步提高， 生物膜法又获得了新的发展。
生物填调节池 好氧或厌氧流化床 5 15-25
好氧
好氧
反应池体积% 8-13
或厌生物塘 或厌氧滤池 3-5 40-60
• 悬挂型填料 • 弹性立体填料 料
网片式立体填
• 软性填料
1、间断换水
混合液在曝气到开始出现活性污泥絮状体后，即停 止曝气，静止沉淀1h～1.5h，排放约占总体积50％～70 ％的上清液，再补充生活污水或粪便水，继续曝气。当 污泥沉降比大于30％时，说明池中混合液污泥浓度已满 足要求。第一次换水后，应每天换水一次，这样重复 7d～10d，便可达到活性污泥成熟。
第九章 微生物在水污染 治理中的作用
第一节 水体的自净作用
一、水体的自净
• 水体自净：污染物排入江河或其它水域后，经过扩散、 稀释、沉淀、氧化、受微生物的作用而分解等，使水 体可基本上或完全恢复到原来的状态，这个过程称为 水体自净。 • 水体的自净能力是有限的，如果排入水体的污染物数 量超过某一界限时，将造成水体的永久性污染，这一 界限称为水体的自净容量或水环境容量。
解氧、各种营养物）的生长；
• D.毒物冲击 • 原因—菌丝体耐受能力强
3.污泥膨胀的预防与控制对策
• 提问：基于上述原理如何预防污泥膨胀？
A.设调节池(及事故池)控制高负荷（BOD、毒物）冲击 • B. 控制溶解氧 • 溶解氧浓度必须控制在3～4mg/L。 • C 调节废水的营养配比
• 尽量逼近BOD5与N和P的比例BOD5：N：P＝100：5：1。
2、氧化分解有机物
微生物 细胞增长
有机质＋ O2 微生物＋氧 CO2、H2O、SO42－、NH3、 PO43－等 ＋能量
随水排出
热能释出
3、其它微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。
三、活性污泥中微生物的指示作用
1、原生动物和微型后生动物的指示作用
在污水处理生态系统中形成了一条特定 的食物链，即细菌→植物性鞭毛虫→肉足虫 →动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫、吸管虫→ 固着型纤毛虫→轮虫。
含水率： 99%以上 固体物质： 1%
图 17-1 活性污泥形状图
2、活性污泥生物相 • 生物相主要有：细菌、原生动物、霉菌、轮虫、线虫 等。 • 细菌以菌胶团形式构成活性污泥的主体、丝状微生物 是活性污泥的骨架。
二、活性污泥法的生物净化机理
1、生物吸附
由于活性污泥表面积很大（2000～10000m2/m3混合 液），具有很强的吸附能力，可以吸附废水中的有机物。 废水与活性污泥接触后，其中有机质可以在约1～ 30min的短时间内被吸附到活性污泥上。还可以吸附某些 金属离子，使之与有机物形成络合物而得以去除。
所处位置 生物组成
功能
以菌胶团为主要 固着型纤毛虫及 组分，辅以浮游 游泳型纤毛虫 球衣菌、藻类等 促进滤池净化速 净化和稳定污、 度，提高滤池整 废水水质 体的处理效率
• 有选择的控制丝状微生物的过渡生长
• B．投加混凝剂FeSO4 和FeCl3 、干污泥或浓缩消化污 泥 • 增加絮体密度、强度，使已膨胀的污泥恢复正常
• C.强化补氮（C:N＝100：20～30）
• D.替换污泥 • 最直接的方法
4.微生物泡沫及其预防与控制对策



气泡附着于大量丝状菌上 （Nocardia spp. and Microthrix
五、活性污泥的培养与驯化
（一）活性污泥的培养
在城市污水或与之类似的工业废水中，由于营养和 菌种都已具备，可调整BOD5至200mg/L～300mg/L后，在 曝气池内连续曝气，一般在15℃～20℃下经一周左右就 会出现活性污泥絮状体。培养过程中，要及时适当地换 水和排放剩余污泥，以补充营养和排出代谢产物。换水 可采取间断换水或连续换水方式。
六、 活性污泥膨胀和控制对策
• 提问：什么是活性污泥膨胀？ • 正常的活性污泥颗粒体积膨胀，继而分裂为沉降性很 差的小颗粒污泥，引起二沉池池面飘泥严重，出水水 质急剧变差的现象。
• 本质—污泥密度变小或黏附能力下降。 • 分非丝状菌污泥膨胀与丝状菌污泥膨胀两类
1. 非丝状污泥膨胀
• ① 曝气力度过大，污泥碎裂膨胀
1、生物相观察 2、SV（污泥沉降比） 是指曝气池混合液在量筒中静置30min，其沉淀污泥 与原混合液的体积比，以％表示，该指标能够相对地反 映污泥浓度和污泥的凝聚、沉降性能，用以控制污泥的 排放量和早期膨胀。最好2h～4h测定一次。
3、MLSS(污泥浓度) 表示活性污泥微生物量的相对指标，其单位用 mg/L 。通常MLSS＝1500 mg/L～2000 mg/L。 4、SVI（污泥指数） 是指曝气池混合液经30min静沉，1g干污泥所占的体积， 单位为mL/g， 城市污水处理活性污泥的SVI值介于50ml/g～150ml/g之 间。 该指标能够更好地评价污泥的凝聚性能和沉降性能，其值过 低，说明泥粒细小、密实，无机成分多；过高又说明污泥沉降 性能不好，将要或已经发生膨胀现象。
2、连续换水
当池容积大采用间断换水有困难时，可改用连续 换水。即当池中出现活性污泥絮状体后，可连续地向 池内投加生活污水，并连续地出水和回流，其投加量 可控制在池内每天换水一次的程度，回流量可采用进 水量的50%，污泥经两周左右即可培养成熟。
（二）活性污泥的驯化
如果工业废水的性质与生活污水相差很大时，用生 活污水培养的活性污泥须用工业废水进行驯化。驯化的 方法是混合液中逐渐增加工业废水的比例，直到达到满 负荷。 为了缩短培养和驯化时间，可将两个阶段合并起来 进行。就是在培养过程中，不断地加入少量的工业废 水，使微生物在培养过程中逐渐适应新的环境。
• 提问：原因——？
• 气泡夹带,密度降低；气泡机械破碎；细菌处于对数期 多糖分泌减少 • ②缺氧、厌氧膨胀漂泥 • 提问：原因——？ • 二沉池底部淤泥厌氧产气（反硝化N2、CH4) • ③进水水质有过量的表面活性物质和油脂类化合物； • 提问：原因——？
• 油及泡沫降低污泥密度
• ④生物中毒（pH波动大、补碱过量、温度过高、CODcr 浓度骤然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有机酚、
• 补N——尿素或含氮量高的污泥消化池上清液 • 补P——磷酸钠
• D. 改革工艺 • 将活性污泥法改为生物膜法 • 在曝气池中加填料改为生物接触氧化法
• 提问：发生后如何处理？ • A ． 投 加 次 氯 酸 钠 （ 10 ~ 2 0 mg/l 内 ） 、 H2O2 （100~200mg/l内）
生物填料上的生物膜
一、好氧生物膜中的微生物群落
• 根据位置与功能不同——生物膜生物、生物膜面生物 及滤池扫除生物。 普通滤池内生物膜的微生物群落表
2~3mm 0.3mm好氧区
膜 生 物
膜 面 生 物
生物膜生物 膜内
滤 扫 生 物
生物膜面生物 膜表面
横向纵向各不 相同
滤池扫除生物 膜外层 轮虫、线虫、寡 毛类的沙蚕、颗 体虫 去除滤池内的污 泥、防止污泥积 聚和堵塞
三、污、废水生物处理方法分类
区别 有机物降解 好氧生物处理法 彻底 厌氧生物处理法 不彻底
耗时
臭气 曝气设备 动力消耗 处理有机物浓度
短
无 需要、较复杂 大 不能过高
长
臭气大且出水颜色深 不需要 小且产能 很高
构筑物容积
处理对象 达标排放 常见类型
很大
城市污水或其它低浓度有机废水 一般可以 活性污泥法、生物膜法
2. 丝状污泥膨胀（95％污泥膨胀）
• 原因 ——丝状细菌（球衣菌、硫细菌）或真菌优势过 度生长 • 丝状菌优势生长条件：
• A. 曝气池DO长期维持在较低（＜0.1~0.2mg/l）
• B. 水温过高（＞25℃）、pH过低（＜6.5） • C. 硫化物过高 • 硫细菌（丝状菌一种）以硫化氢为食
• C.营养失衡 • 废水C/N比高，N少；无机金属离子较少 中争夺营养物质的能力强，更适合于贫瘠环境（包括溶 • 原因——菌丝体储备营养物稀少、表面积大，在稀溶液
（1）根据生物演替判断活性污泥的成熟程度 a、活性污泥培养初期以鞭毛虫、变形虫为优势种； b、活性污泥培养中期以游泳型纤毛虫、鞭毛虫为优 势种； c、活性污泥培养成熟期以钟虫等固着型 纤毛虫、楯纤虫、轮虫为优势种。
（2）根据生物种类判断活性污泥和处理水质的效果 a、出现大量固着型的纤毛虫和楯纤虫、轮虫时，说 明活性污泥状况良好，废水中溶解氧适当，出水 水质好； b、当游泳型纤毛虫和鞭毛虫、根足虫等出现，说明 活性污泥结构松散，出水水质差，运转不正 常，必须采取调节措施； c、当出现线虫则说明缺氧。
（3）根据生物形态和数量的变化判断处理条件
在生物处理过程中，运行条件的突然变化（如进水水 量、有机物浓度、溶解氧、温度、pH值、有毒物质等）， 会影响处理效果。通过镜检中原生动物形态和数量的变化 情况，了解进水水质及运行条件正常与否，进而采取相应 的措施。 如当溶解氧不足或其他环境条件恶化时，钟虫会变得 不活跃或数量减少、或虫体变态尾柄脱落，产生次生纤毛 环呈游泳生活；继而虫体变成胞囊或虫体变长直至死亡。 如废水水质改善，环境条件恢复正常，虫体可恢复原状及 活力。
细菌（个/mL）
指示生物
100万以上
以厌氧细菌、 兼性细菌为 主，还有变形 虫、水蚯蚓。 无鱼类、显花 植物
10万以上
细菌、蓝藻、 绿藻、裸藻、 游泳型纤毛 虫、轮虫、水 蚯蚓
10万以下
硅藻、绿藻、 鼓藻、固着型 纤毛虫，出现 水生植物、轮 虫、水蚤、昆 虫
100以下
金鱼藻、硅 藻、黄藻、钟 虫、旋轮虫、 浮游甲壳动 物、水生植 物、鱼
• 例题1： 取曝气池当中的活性污泥混和液1L ，将其沉淀30min后， 活性污泥沉降体积为300ml,去除上清液，进行离心，取 出干燥，称其重量为2g,计算SV,SVI,MLSS值。