生物膜中的物质迁移：
由于生物膜的吸附作用，在其表面有一层很薄的水层，称之为附着水层。 附着水层内的有机物大多已被氧化，其浓度比滤池进水的有机物浓度低得 多。由于浓度差的作用，有机物会从污水中转移到附着水层中去，进而被 生物膜所吸附。空气中的氧也会进入生物膜。在此条件下，微生物对有机 物进行氧化分解和同化合成，产生的二氧化碳和其它代谢产物一部分溶入 附着水层，一部分到空气中去，污水从而得到净化。
• 细菌
以好氧和兼氧的异养型原核细菌为主。
• 真菌
专性的好氧异养型的多细胞微生物。丝状菌为菌胶团的骨架。
• 原核生物
肉足虫、鞭毛虫、纤毛类是活性污泥中常见的三类原生动物。
钟虫（纤毛）是出水较好的标志。
• 后生动物
轮虫、线虫、寡毛类是活性污泥中常见的后生动物。
轮虫是出水水质好且稳定的标志。
• 活性污泥增长曲线：
定义： 利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法叫做污水生物 处理方法，分好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。
特点：1、用生物方法去除水中有机物最经济； 2、90%废水处理工艺属于生物处理工艺； 3、水中氨氮用生物处理方法去除最有效； 4、绝大多数工业废水也是以生物处理方法为主。
处理对象：1、有机物；2、氮；3、磷。
• 组成：
①具有代谢功能的活性的微生物群体（Ma） ②微生物内源呼吸、自身氧化的残留物（Me） 占75% ～ 85% ③被污泥絮体吸附的难降解的有机物（Mi） ④被污泥絮体吸附的难降解的无机物（Mii） 占15% ～ 25%
• 活性污泥中具有代谢功能的活性微生物群体：细菌、真菌、原生动物、
后生动物。其中，细菌发挥讲解有机物的主要作用。
随着微生物的不断繁殖增长，使生物膜的厚 度不断增加，膜的表面吸取营养和溶解氧比较 容易，微生物生长繁殖迅速，形成了好氧微生 物和兼性微生物组成的好氧层（1～2mm）。 在其内部由于营养料和溶解氧的供应条件差， 微生物生长繁殖受到限制，好氧微生物难以生 活，厌氧微生物恢复了活性，形成了厌氧微生 物和兼性微生物组成的厌氧层。厌氧层只有生 物膜达到一定厚度后才能出现，而且随着生物 膜的增厚和外伸变厚，但是有机物主要是在好 氧层内进行。
F/M值高2.2kgBOD5/（kgVSS·d），有机物丰富，营养物质不是微生物增殖 的控制因素。 物增殖速率与基质浓度无关，呈零级反应，仅由微生物本身特有的最小时 代时间所控制，即只受微生物自身的生理机能的限制。 微生物以最高速率对有机物进行摄取，以最高速率增殖，合成新细胞。 活性污泥的代谢速率极高，需氧量大。 活性污泥具有高的能量水平，微生物的活动能力很强，污泥质地疏松。 不易形成好的絮凝体，沉淀性能不佳。 一般不采用此阶段作为运行工况，个别的，如高负荷活性污泥法。
• 活性污泥增长曲线： • 内源呼吸期
内源呼吸的速率在本期之初首次超过了合成速率，因此从整体上来说，活 性污泥的量在减少，最终所有的活细胞将消亡，而仅残留下内源呼吸的残 留物，而这些物质多是难于降解的细胞壁等。
污泥的无机化程度较高，沉降性能良好，但絮凝性较差。有机物基本消耗 殆尽，处理水质良好。
只有个别活性污泥工艺的工况设置在这一阶段，如延时曝气法。
由于生物膜厚度增大，致使其深层因氧 不足而发生厌氧分解，积蓄了硫化氢、氨 气、有机酸等代谢产物。会减弱生物膜在 惰性载体上的固着力，处于这种状态的生 物膜为老化生物膜，它不仅容易脱落净化 功能也不好。但供氧充足时，可以加快好 氧膜的更新，使生物膜不集中脱落。
活性污泥法的典型工艺
• AO工艺 • AAO工艺 • SBR工艺 • 氧化沟工艺
生物膜法
生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法；
• 实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的膜状生物污泥-----生物膜
生物膜法的基本概念
生物膜法是通过生物膜来处理水的，所以生物膜污水处理的关键就是 生物膜的质量，生物膜的形成及其生长是实现污水有效处理的前提。
生物膜的形成及其净化过程
生物膜的构造
挂膜：污水流经滤料，污水和细菌进 行附着，有机物被分解，形成生物膜 并逐渐成熟。
结构：从外面到里面的顺序为污 水、流动水层、附着水层、 生物膜（分为好氧层和厌氧 层）、滤料。
生物膜的形成
当污水均匀地淋洒在介质表面上，在充分供氧的条件下，介质表面的 微生物吸附污水中的有机物，迅速进行降解有机物，逐渐在介质表面形 成黏液状的生长有极多微生物的膜，即称之为生物膜。
污水生物处理原理及工艺简介
技术研发中心
一、好氧生物处理及工艺简介 1、好氧处理工艺简介 （1）活性污泥法 （2）生物膜法 二、厌氧生物处理及工艺简介 （1）三阶段理论 （2）典型工艺
污水生物处理
原理：废水中的有机物、氮、磷等物质对人类来说是污染物，但对微生物来说 是营养物质，生物处理就是借助于微生物的新陈代谢活动，使有机污染物转化成为 稳定的无害物质，氮、磷得到释放或富集，从而从废水中去除的过程。
• 可生化判断：BOD/COD≤0.3难生化，0.3和0.5可生化，大于0.5易生化。
一、好氧生物处理及工艺简介
• 活性污泥：生物反应池中繁殖的含有各种微生物群体的絮凝体。 • 污泥形态：
（1）外观形态 黄褐色，絮体颗粒（生物絮体）。絮体大小0.02～0.2mm。 （2）特点 曝气池中混合液含水率99.2% ～99.8%。比重1.002 ～1.004，回流污泥和剩 余污泥比重1.004 ～1.006。比表面积2000 ～10000m2/m3污泥。
增殖曲线分为四个时期：停滞期（适应期）、对数增殖期、减数增殖期 （稳定期）、内源呼吸期（衰亡期）
• 活性污泥增长曲线： • 停滞期（适应期）
活性污泥微生物的变化： 数量基本没有变化 菌体体积增大 酶系统相应调节 新的变异等 本质指标基本无变化。实际应用中活性污泥法的启动阶段。
• 活性污泥增长曲线： • 微生对数增殖期
• 活性污泥增长曲线： • 减数增殖期（稳定期）
F/M值下降到一定水平后，有机物的浓度成为微生物增殖的控制因素。 微生物的增殖速率与残存的有机物呈正比，为一级反应。
有机底物的降解速率也开始下降
微生物的增殖速率在逐渐下降，直至最终下降为零，但活性污泥的量仍然 持续增长并最终达到最高。
大多数污水厂曝气池的运行工况控制在该阶段。