关于活性污泥中各种生物内部及之间的相互关系和对水处理效果的影响的论文.
活性污泥中各种生物内部及之间的相互关系和对水处理效果的影响.
活性污泥中的生物群。包括细菌、原生动物、鳃引等环节动物、轮虫类、线形动物和椎实螺属（Lymnaea）软体动物和昆虫〔花虻（Eristalis te－nax）〕。但从活性污泥的机能方面来看，还是以动胶菌属细菌为主体，在有钟虫属（Vorticella）、等枝虫属（Epistilis）等有柄的原生动物存在的污泥，活性更高。
微生物在自然界中的分布
一、土壤中的微生物：
（一）土壤是微生物天然培养基
1、营养：有机质丰富，可提供C、N及矿质元素和水分等。
2、PH值：土壤PH值多在—之间，适合微生物生长。
3、渗透压：土壤渗透压在3—6（大气压）适合微生物生长。
4、空气、水分：土壤空隙中充满着空气和水分，为好氧、厌氧微生物生长提供条件。
5、温度：土壤保温性能好，温度较稳定，变动幅度较空气小。即昼夜、季节温度比空气小得多，不同温度湿度不同。
所以土壤中存在着大量的微生物，是微生物的大本营，“菌种资源库”。
（二）土壤中的微生物分布
1、数量：丰富：几百万—几十亿/g，贫瘠：几百万—几千万/g。
2、种类：细菌最多，放线菌，真菌次之，藻类，原生动物少，病毒。
3、营养类型：多为异养型，少为自养型。
4、数量：①细菌：占土壤中微生物总量的70%—90%，由于数量多，生物量也高。
生物量：单位体积中，活细胞的重量。
多为自养菌，少为异氧菌，多为中温型好气菌，或兼性厌气菌
②放线菌：数量仅次于细菌，孢子：几千万—几亿/g占微生物总数5—30%分布于碱性，有机质丰富的温暖地带。酸性，贫瘠土地中放线菌少。由于放线菌菌体大，有分支，虽数量少，但生物量与细菌相近。
种类：链霉菌，诺卡氏菌，小单胞菌。
③真菌；几万—几十万/g，好气性，分布于土壤表层。
存在：在土壤中的菌丝及孢子状态存在。由于真菌菌丝粗，且长，故生物量不小于细菌，真菌分布于酸性土壤，分解纤维素，果胶质，木质素等。
酵母菌在土壤中较少，几个—几千个/g，果园中可达几十万/g。
④藻类：很普遍，多为单细胞藻类，丝状绿藻和裸藻。
分布：分布于土壤表层，数量少，生物量大。
藻类可进行光合作用，有色素，可为土壤积累有机质/
⑤原生动物：单细胞，能运动。如：纤毛虫，鞭毛虫，变形虫等，多为异养，以有机物为食，或吞噬细菌，单细胞藻类，真菌孢子等。
5 微生物在土壤中分布：
土壤垂直温度的增加，养料，水分，空气相对减少，微生物分布逐渐减少，土表由于阳光照射和水分散失易造成微生物的死亡，在5—20 cm 土壤层中微生物数量最多，植物根系附近微生物数量更多,自20 cm以下，微生物数量随土层深度增加而减少，100cm以下养料，氧气减少，微生物数量开始减少，减少约20倍，至2m深处，因缺乏营养和氧气每克土中仅有几个。土壤中的微生物种类和数量是土壤环境条件的综合反应。不同土壤，不同气候，都影响微生物己系的组成和强度。
二、水体中的微生物
①、来源：来自空气、土壤、动植物排泄物等，工业废水，
生活废水。
②、类群：水中微生物的种类及分布，与水的类型，有机质
含量，微生物拮抗等多种因素有关。
（一）淡水微生物
主要存在于陆地的江河湖海，池塘，水库等。
①地下水、自流水中、泉水中，含菌数少。
②水蒸气中无微生物，但变为雨雪时，因与地面或空气接触，
也含有微生物。
③远离人类生活区的池塘、湖泊、河流等，由于未受污染，
有机质少，微生物也少。
④人口密集区的水（池塘、湖泊、河流、下水道）由于受污
染，有机质多，微生物也多。数量可达几千万—几亿/mol。
⑤种类：土壤中的微生物种类在水中几乎可以找到，主要有：
芽孢杆菌、巨杆菌、阴沟杆菌，受粪便污染后还有大肠杆菌、变形杆菌、粪链球菌、厌氧芽孢杆菌、铁细菌。及致病菌（病
原菌）
⑥分布放线菌：主要依存在水底的泥土中。
真菌：以水生藻状菌为主。
澡类：低等澡类生物生活在天然水中，以硅藻数量最多。
原生动物：在水中也有一些单细胞原生动物，草履虫、变形虫等。
病毒：如：甲肝、乙肝、脊髓灰质炎、柯萨奇病毒等。
（二）海水微生物：海水中盐分为％--4％．盐越高，渗透压越大。
①种类：细菌、真菌、藻类、放线菌、原生动物、病毒。
②作用：a、促进物质循环，提供水产资源。
b、与石油、天然气形成有关。（海中石油、天然气）
③特点：a、嗜盐，嗜冷，1耐高压，高渗透压（4%）（12%）。
b、海洋中细菌多有鞭毛能运动，G+，有色素，发光等。
④分布：港口10万个/ml，近岸：40万/ml，远海洋水：10
—250个/ ml。
（二）水体中的主要病原微生物：
1、来源：来于人动物的粪便。水面受人或动物粪便的污染。
2、种类：伤寒、痢疾杆菌，霍乱弧菌，肝炎病毒，急性肠胃
炎，付伤寒。
3、生存期：霍乱弧菌在水中生存力较强，伤寒、付伤寒次之，
痢疾杆菌最短。生存时间长短与微生物种类、水的性质及温度有关。
（三）水的细菌学检验：
检验水中细菌总数及大肠杆菌群数。
我国规定：细菌总数<100个/ml，大肠杆菌<3个/1000ml。水污染程度用大肠杆菌群数量来断定。
大肠菌群：是指一群好氧或兼性厌氧的无芽孢杆菌，G-能发酵乳糖，并产气产酸的一群细菌。
包括：埃希氏菌属，柠檬酸杆菌，肠杆菌属，克雷伯氏菌属等。
水质达不到标准，需经处理，加入ClO-或Cl2（—）可以杀死病原菌。
三、空气中的微生物：
（一）空气中的微生物及分布
空气缺乏营养物质，和水分，易受紫外线照射，故不适于微生物生长繁殖，但空气中也有相当数量的微生物。空气中微生物的来源：灰尘，水滴，呼吸道排泄物，体表脱落细胞等。
1、特点：①种类，数量不稳定，短暂可变。
②空气中微生物也随空气流动而流动（千里之外，5000米高空）。不同场所，空气中微生物的数量不同。近地面空气中灰尘多，城市，公共场所，人口密度大的地方微生物多。反之则少。
2、存活时间：多数几小时，少数：几周，个别：几个月或更
长。
微生物存活时间取决于空气条件，如：温度，湿度，阳光，微生物种类等。
3、种类：病原微生物在空气中易死亡。
病原微生物：结核杆菌，白喉杆菌，葡萄球菌，链球菌，肺炎双球菌，碳疽杆菌，流感病毒，脊髓灰质炎等，麻疹病毒。还有：微球菌，叠球菌，细菌芽孢，霉菌，放线菌孢子等。
（二）测定空气中微生物的方法：
1、固体法：
①沉降法：将平板置于应测部位，打开皿盖，5分钟—10分钟，然后盖上，在适温下培养24小时，计算群落数。
②冲击法：在一定体积的容器中，插入一定空气，使微生物附着在瓶壁的琼脂上，经适温培养计数，可计算出每立方米空气微生物含量。
2、液体法：将一定体积空气缓慢通入液体中，使微生物均匀
分散到液体中，然后取一定液体进行培养，计数，可算出每立方米微生物的数量。
空气消毒方法：手术室，病房，无菌室，接种箱，仓库等处，（无菌空气等）。紫外线照射，或喷雾的方法。
微生物的生物环境
同一生态环境和中的各种生物之间相互影响。互为环境，相互联系，相互依赖，相互制约，相互影响。
一般表现为：互生、共生、竞争、拮抗、寄生、猎食六种关系。
一、互生关系：
是指二种可以单独生活的生物，当它们共同生活在一起时，相互有利或者一种生物生命活动的结果为另一种生物创造了有利的生活条件。
如：①分解纤维素的细菌和固氮菌之间。
分解纤维素细菌分解纤维素产生有机酸，固氮菌不能利用纤维素，而利用有机酸为硫源，进行固氮，固定的氮被纤维细菌利用。
②土壤表层的好氧微生物和厌氧生物之间。
好氧微生物利用氧气为厌氧微生物创造条件。
③根际微生物与高等植物之间。
根际：跟系周围的土壤里根际中生活的微生物叫根际微生物。根的脱落物及分泌物为根际微生物提供有机质。根际微生物加速有机质愤激外，或固氮为微生物提供无机盐。
①人、恒温动物肠道内微生物提供与人和动物之间
人、动物为微生物提供适宜温度及营养物质。微生物活动。为人、及动物提供了氨基酸、维生素等营养。
②植物体表面也存在着许多正常的微生物区系
如：种子表面草生假单胞菌可以抑制，霉菌（青霉、曲霉）及酵母菌的生长。
二、共生关系：
两种生物共同居住在一起，彼此有利，创造相互有利的营养和生活条件，较单独生活时更有利，更有生命力。如：
①地衣：典型例子。是单细胞澡类或是细菌与真菌的共生体，藻
类或兰细菌从真菌中获得水份、无机盐等养料，真菌从藻类或兰细菌中获得有机养料，二者相互依存，形成特定的共生体。
②根瘤菌与豆科植物：根瘤菌从植物中获得有机物进行固氮，植
物利用根瘤菌固定的氮素进行生长。
③细菌与原生动物：细菌栖息于原生动物细胞内，获得营养及保
护，原生动物利用细菌的合成物质。
④微生物与反刍动物：微生物在反刍动物胃内，获得营养，及温
度等环境条件，动物利用微生物分解纤维素产生的葡萄糖或纤维二糖，或有机酸等。
⑤微生物与昆虫：
A：外共生：微生物生活在动物细胞外面，动物肠道内及生活环境中，如：白蚁与肠道内微生物，白蚁不消化纤维素，靠微生物分解。
Ｂ：内共生：微生物在动物细胞内生活。许多昆虫细胞内含有微生物，对昆虫生活是必要的，它可以合成维生素等。
三、竞争关系：
二种微生物生活在一起，为争夺食物、空间等而发生的斗争。（使生长受抑制，适应强的微生物占优势，而排斥另一种微生物。）如：将二种微生物在液体培养中做分别培养和混合培养，然后计数。结果：分别培养二种微生物个体数多，混合培养个体数少，说明二者混合培养为争夺食物空间而发生斗争。
四、拮抗关系：
一种微生物在生命活动中产生某种代谢产物或改变环境条件（温度、ＰＨ）而抑制或杀死一种微生物的现象。
（一）非特异性拮抗：无专一性如：
①酵母菌产生的乙酸（无氧条件下）可以抑制其他微生物。
②乳酸菌、醋酸菌：发酵产生乳酸和醋酸，使ＰＨ下降，而
抑制多种不耐酸的微生物生长。（腌酸菜）
（二）特异性拮抗：有专一性。
微生物生命活动中产生的代谢产物，只对某一种或某一类微生物有杀死或抑制作用。可选择性杀死或抑制其他种微生物生长。
如：微生物代谢产物——抗生素。
①青霉素：可抑制Ｇ＋、部分Ｇ－菌生长。
②制霉素：抑制酵母菌和霉菌生长。
③链霉素等抑制原核微生物生长。
五、寄生关系：
是一种生物生活在另一种生物体的体表或体内，从中摄取营养物质而进行生长，繁殖，并在一定条件下杀死或伤害另一种生物。前者为寄生物，后者为宿主或寄主。
种类：专性寄生物：寄生物对寄主一般有害，寄生物离开寄主不能生活——专性寄生物。
兼性寄生物：寄生物离开寄主可以营腐生活不死亡。如：
①噬菌体与细菌和放线菌。
②真菌和真菌间，细菌和细菌间。
食菌蛭弧菌能寄生在鼠伤害沙氏门菌，大肠杆菌。假单胞菌内。
盘菌菌丝寄生于毛霉菌丝中，木霉寄生于马铃薯丝核菌内。
③微生物与高等植物之间，引起植物传染性病害，导致减产。
植物病毒：３５０种，其次真菌、细菌病害。
④微生物与人体或动物体的寄生关系：主要是人和动物的病
原微生物。有许多细菌、真菌、病毒及病原菌都可寄生在人及动物体内、体表。
六猎食关系：
一种生物捕食另一种生物的现象。原生动物捕食细菌、真菌、藻类等。如：细菌，放线菌，单细胞藻类，真菌孢子是原生动物的食物，为猎食关系。
微生物在自然界物质循环中的作用及污水处理方法
一、微生物在自然界中物质循环中的作用
生产者：绿色植物是自然界中有机质的主要合成者。（光合细菌等）消费者：动物、人是有机物主要消耗者。（腐生细菌类）
分解者：分解动物尸体，植物残体等。
三者共同作用，促进自然界是物质循环。
（一）微生物在碳素循环中的作用（碳素循环）
碳素是生物体的最基本元素。各种有机物都含有碳。
植物只能利用CO2（%），不补充20—30年会被用尽。此外动、植物呼吸，及燃烧也可产生CO2。使大气中的CO2保持动态平衡。
（二）氮素循环（微生物在自然界氮素循环中的作用）
氮素是生物体生长发育的主要营养元素。大气中氮气占78%，120万吨/亩上空，若可直接利用，可用几千万年。
地球上有机氮含量约200—250亿吨。N2和有机氮，植物不能直接利用。植物只能利用简单的含氮化合物。如：NH3，尿素、NH4+、NH3-、NO2-等。植物利用空气中N2，主要通过微生物固氮作用（工厂固氮作用）。
动物排泄物及动物尸体、植物、微生物残体中的有机氮在微生物的作用下分解产生氨，此过程叫氨化作用。
NH3在土壤和水中可被硝化细菌氧化成NO3-+H+。即硝化作用。
NO3-在反硝化细菌作用下可以形成 NH3，即反硝化作用。
NO3-。NH4+、 NH3。可以被植物直接利用。自然界中的N2、有机氮化物、无机氮化物、经固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用及植物、微生物同化作用，不断转化、循环。
（三）硫素循环（微生物在自然界硫循环中的意义）。
硫是生物体的一种必需营养元素。硫循环与氮循环相似。自然界中的硫以三种状态存在。即：单质硫、有机硫化物、无机硫化物。
元素硫不能被植物利用，但硫细菌可氧化硫。
2S + 2H2O + 3O2——2H2SO4
H2SO4 + CaCO3——CaSO4+CO2 + H2O SO42-可被植物利用。
植物吸收SO42-在体内可形成有机硫化物。如：—SH，—S—S—，动物排泄物，动物尸体及植物残渣中的有机硫化物在异养微生物作用下分解，产生H2S（尸体发臭原因），H2S可氧化（硫细菌）成SO42-，SO42-也可被土壤中的反硫化细菌还原生成H2S。——反硫化作用。
二、利用微生物处理污水的一般方法：
水是宝贵的自然资源，人类、动物、植物、工农业生产都离不开水。目前城市用水急增，且污染增多。分水必须经处理，达标准后，才能放入天然水系及重复利用。
水污染原因：主要是工业废水，生活污水。
污水处理方法很多：物理的，化学的，生物的方法，但以生物处理方法效果最佳，经络方便。应用了。1976年美国有22600处理厂。生物法占68%。73年英国5000家处理厂，全部生物法。我国普遍采用生物法处理污水。
微生物在污水处理中的作用：
③将含氮有机物分解成：NH3，HNO3，NHO2，N2等。
④将含硫有机物分解成：CO2、H2S、CH4等气体。
⑤使Hg、As、铅、氰等重金属及毒性物转化形成沉淀，以便除去
或回收。
污水处理的微生物方法分为：需氧处理及厌氧处理方法。
常见的有：活性污泥法、生物膜法、土壤灌溉法、厌氧处理法等。
（一）活性污泥法：（生化曝气法）
利用含义大量需氧微生物的活性污泥，在强力通气的条件下使污水净化的生物学方法。
活性污泥：是由污水中繁殖的大量微生物凝聚而成的绒絮状泥粒。具有很强的吸附和分解有机物的能力。
活性污泥中含有多种细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。原生动物及藻类。净化水质的以好氧微生物为主体。
对于含氰。铅汞等有毒工业废水的处理可加入分界毒物的微生物。活性污泥的结构
活性污泥絮粒的大小、形状、紧密程度、构成絮粒的菌胶团细菌与丝状菌的比例及其生长情况能很好地反映污水处理状况。
活性污泥的污泥絮粒大、边缘清淅、结构紧密,呈封闭状、具有良好的吸附和沉降性能。絮粒以菌胶团细菌为骨架,穿插生长一些丝状菌,但丝状菌数量远少于菌胶团细菌,未见游离细菌、微型动物以固着类纤毛虫为主,如钟虫、盖纤虫、累枝虫等;还可见到木盾纤虫在絮粒上爬动,偶尔还可看到少量的游动纤毛虫等,轮虫生长活跃。这是运行正常的污水处理设施的活性污泥生物相,表明污泥沉降及凝聚性能较好,它在二沉池能很快和彻底地进行泥水分离,处理出水效果好。在形成这种生物相结构时,应加强运行管理,以继续保持这种运行条件。
污泥出现絮体结构松散,絮粒变小,观察到大量的游动型纤毛虫类(豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、波多虫属、滴虫属等)生物、肉足类生物(变形虫属和简便虫属等)急剧增加的生物相,出现这种生物相时,污泥沉降性差,影响泥水分离。产生的原因是由于污泥负荷过低,菌胶团细菌体外的多糖类基质会被细菌作为营养物用于维持生命需要,从而使絮体结构松散,絮粒变小。若同时观察到大量的游离细菌的生物相时,则是由污泥负荷过高引起的,这时污水中的营养物质丰富,促使游离细菌生长很好,絮凝的菌胶团细菌趋于解絮成单个游离菌,以增大同周围环境的比表面,同样使污泥结构松散,絮粒变小。此外,由于污泥絮粒的解絮或变小容易被微型生物吞噬,使得微型生物因食物充足而大量繁殖。对由于污泥
负荷过低,应采取减少污泥回流量、投加营养物质、缩短泥龄等方法提高污泥负荷运行;对由于污泥负荷过高,则应采取减少进水流量,减少排泥等措施降低污泥负荷运行。
活性污泥：由大量各种各样的微生物和一些杂质纤维等互相交织在一起组成的微生物集团。
原理：在有氧条件下，污水中微生物以有机物为营养物质，生长繁殖成活性污泥，使之通过吸附、氧化、分解、沉淀等作用去除水中污染物。
（二）氧化塘法：
氧化塘的作用机理主要是通过各物种间的相互作用形成食物链生态系统，其中不仅有分解者细菌和真菌，生产者藻类和其他水生植物，而且还有消费者如鱼、虾、贝、水鸟等，三者分工协作，对污水中的污染物进行有效的处理和利用。构成氧化塘处理系统的单元主要有兼性塘、好氧塘、厌氧塘和熟化塘4种，各塘都有其各自的功能。厌氧塘主要用于高浓度污水的预处理，一般处于系统前段；兼性塘和好氧塘主要用于低浓度污水的处理或在厌氧塘之后对BOD物质进一步降解；熟化塘用于去除病原体。氧化塘作为一种高效率、低能耗的污水处理技术，在胜利油田桩西采油废水处理中得到了应用
氧化塘是一种大面积敝开式的污水处理塘。几亩——万亩不等，深—5米。
原理：利用菌藻共生系统来分解污染物质。
占地面积大，污水在池内停留时间长，故应用少。
我国武汉鸭儿湖，氧化塘是我国目前最大的氧化塘。处理以有机磷为主的多种农药的废水。
共5个塘：1—4号：总面积2800亩，深3米，停留时间80天，
5号：3200亩。深2米，水质达到或接近地面水标准。
厌氧——兼性厌氧——兼性厌氧——需氧塘
1号 2号 3号 4号
三）厌氧处理方法：（厌气处理法，甲烷发酵法）
是在缺氧条件下，利用微生物分解污水中有机质的方法。
主要是利用甲烷细菌进行厌氧发酵原理。
在缺氧条件下利用厌氧的产甲烷细菌，和非产甲烷细菌，来分解废水中的有机物，分解后的最终产物是：CH4，H2，CO，CO2，H2S，NH3等。
在产物中：CH4：60—70% CO2：30—35%
关键是：密封，厌氧。发酵后即可除去有机质又可产沼气（CH4）。
下图为早期厌氧处理方法处理装置：
厌氧生化法的优点：
（1）应用范围广
因供氧限制，好氧法一般适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法适用于中、高浓度有机废水。
有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的，但对厌氧生物处理是可降解的，如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮染料等。
厌氧生物处理法缺点:
（1）厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长；
（2）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理；
（3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。
（4）厌氧过程会产生气味对空气有污染。
传统的厌氧消化理论为两阶段理论
第一阶段：酸化阶段，最显着的特征是液态污泥的pH值迅速下降。污泥中的固态有机物或污水中的大分子化合物，如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等，在无氧环境中降解时，转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和CO2、H2、NH3、H2S等气体分子，气体大多溶解在泥液中。转化产物中有机酸是主体。低pH值有抑制细菌生长的作用，NH3的溶解产物NH4OH有中和作用。
第二阶段：气化阶段，由低分子的有机酸经微生物作用转化为气体，气体类似沼泽散发的气体，可称沼气，主体是CH4，CO2也相当多，还有微量H2、H2S等，因此气化阶段常称甲烷化阶段。
与好氧过程的根本区别在于不以分子态氧作为受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氮等作为受氢体。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌(fermentative bacteria)、产氢产乙酸细菌(acetogenic bacteria)和产甲烷细菌(methanogenic bacteria)的联合作用完成。参与消化的细菌，酸化阶段
的统称产酸或酸化细菌，几乎包括所有的兼性细菌；甲烷化阶段的统称甲烷细菌。
厌氧法的工艺和设备
按微生物生长状态分为厌氧活性污泥法(anaerobic activated sludge)和厌氧生物膜法(anaerobic slime)；
按投料、出料及运行方式分为分批式(batch)、连续式(continuous)和半连续式(semi-continuous)；
根据厌氧消化中物质转化反应的总过程是否在同一反应器中并在同一工艺条件下完成，又可分为一步厌氧消化(one stage digestion)与两步厌氧消化(two stage digestion)等
厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床反应器等。
普通厌氧消化池
普通消化池又称传统或常规消化池(conventional digester) 消化池常用密闭的圆柱形池，废水定期或连续进入池中，经消化的污泥和废水分别由消化池底和上部排出，所产沼气从顶部排出。
池径从几米至三、四十米，柱体部分的高度约为直径的1/2，池底呈圆锥形，以利排泥。为使进水与微生物尽快接触，需要一定的搅拌。常用搅拌方式有三种：(a)池内机械搅拌；(b)沼气搅拌；(c)循环消化液搅拌。
螺旋桨(机械)搅拌的消化池
普通消化池的特点是:
可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液。
厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构较简单。
缺乏持留或补充厌氧活性污泥的特殊装置，消化器中难以保持大量的微生物细胞。
对无搅拌的消化器，还存在料液的分层现象严重，微生物不能与料液均匀接触的问题。
温度不均匀，消化效率低。
厌氧滤池（anaerobic filter又称厌氧固定膜反应器，是60年代末开发的新型高效厌氧处理装置。滤池呈圆柱形，池内装放填料，池底和池顶密封。
厌氧微生物附着于填料的表面生长，当废水通过填料层时，在填料表面的厌氧生物膜作用下，废水中的有机物被降解，并产生沼气，沼气从池顶部排出。
用生物法处理废水对水质的要求
污水处理系统不管采用何种处理构筑物的形式及何种工艺流程,都是通过处理的活性污泥中微生物的代谢活动,将污水中的有机物质氧化为无机物质,从而使污水得以净化。从目前运行的污水处理厂的生物相实际观察和大量的文献介绍,污水处理系统处理效果都与污水处理系统中组成活性污泥的微生物种类、数量及代谢活力有关,可见污水处理系统的生物相对污水处理具有很好的指示作用。污水处理系统的运行管理主要是为污泥中的微生物提供一个较好的的生存环境条件,以发挥活性污泥中的微生物最大的代谢活力,达到良好的污水处理效果。因此,在运行管
理实践中可通过对污泥的生物相观察来指导污水处理系统的运行管理,使处理系统实现稳定、高效的处理效果。
在污水处理系统的运行管理工作过程中,由于外部因素(如温度、酸碱度、营养物质、毒物浓度和溶解氧等)的变化,会使处理系统出现异常的问题(如二沉池飘泥、污泥膨胀、曝气池有臭味等),导致处理效果下降,严重时会使污水处理系统运行失败。因此,通过对污泥生物相的观察,判断污泥中微生物的种类、数量及活性的变化趋势,分析产生的原因,及时采取处理措施,预防污水处理系统的异常情况发生。
由于每个污水处理厂的进水质、处理工艺有差异,特别是工业污水,因其生产工艺、产品种类的原因,导致污水的种类繁多,成分各异,使得各处理系统的活性污泥生物相有很大差异。因此,在运行管理实践中,应通过长期的观察,找出本处理系统污水水质变化与生物相变化之间的关系,确定能判断污水处理系统的环境条件和处理水质好坏的指示性生物,可以通过对生物相的观察判断处理系统运行状态,从而用来指导运行管理。
活性污泥中主要微生物类群的特征及作用 活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质,在废水生物处理中,不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程,都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用,使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物的活力,在有氧的条件下,将废水中的有机物氧化分解为无机物,从而达到废水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。 活性污泥是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的茶褐色的絮凝体。其中的微生物主要由细菌组成,细菌主要有菌胶团细菌和丝状菌,数量可占污泥中微生物总量的90 %～95 %左右,细菌在有机废水的处理中起着最重要的作用,如在A - B 活性污泥法中,A 段在很高的负荷下运行,停留时间、污泥龄期都相对较短,在这种情况下,较高级的真核微生物无法生存,只有某些短世代的原核细菌才能适应、生存并得以生长繁殖。此外,活性污泥中还有原生动物和后生动物等微型动物< 1 > 。 在处理生活污水的活性污泥中存在大量的原生动物和部分微型后生动物,通过辨别认定其种属,据此可以判别处理水质的优劣,因此将微型动物称为活性污泥系统中的指示生物< 2 > 。 1 微生物类群的分类 1. 1 肉足虫 其细胞质可伸缩变动而形成伪足,作为运动和摄食的胞器,常见的有变形虫和表壳虫。 1. 2 鞭毛虫 具有一根或一根以上的鞭毛,鞭毛是其运动器官,常见的有滴虫、聚屋滴虫、眼虫、豆形虫和粗袋鞭虫等。 1. 3 纤毛虫 动物周身表面或部分表面具有纤毛,作为运动或摄食的工具,具有胞口、口围等吞噬和消化的器官,分固着型和游泳型两种,常见的游泳型有漫游虫、草履虫、管叶虫、斜管虫等;常见的固着型有钟虫、盖虫、独缩虫、聚缩虫、吸管虫、累枝虫等。 1. 4 后生动物 在活性污泥系统中是不经常出现的,在出水水质较好或较稳定时出现,常见的有轮虫、红斑票贝体虫等。根据污水厂两年的镜检记录,红斑票贝体虫平时几乎不见,多在8 ,9 月份出现,这时水温较高,一般为22 ℃左右。 2 代谢捕食方式 1) 通过体表吸收溶解性的有机物,吞噬废水中细小的有机物颗粒,经过新陈代谢作用,然后使之氧化分解为稳定的无机物。 2) 捕食细菌或游离细菌,维持活性污泥系统中生态平衡及改善出水水质。通过捕食细菌,能促进细菌的生长,使细菌的生长能维持在对数生长期,防止种群的衰老,提高细菌的活力;由于游
城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政 策（试行） ( 建城[2009]23号 2009-02-18实施) 2009-02-18 1．总则 1．1 为提高城镇污水处理厂污泥处理处置水平，保护和改善生态环境，促进经济社会和环境可持续发展，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国城乡规划法》等相关法律法规，制定本技术政策。 1．2 本技术政策所称城镇污水处理厂污泥（以下简称“污泥”），是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂。 1．3 本技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择，指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。 1．4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则，加强对有毒有害物质的源头控制，根据污泥最终安全处置要求和污泥特性，选择适宜的污水和污泥处理工艺，实施污泥处理处置全过程管理。 1．5污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化；鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现
污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。 1．6 地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体；污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。 1．7 国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术；鼓励充分利用社会资源处理处置污泥；鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步；鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。 2．污泥处理处置规划和建设 2．1 污泥处理处置规划应纳入国家和地方城镇污水处理设施建设规划。污泥处理处置规划应符合城乡规划，并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。 2．2 污泥处理处置应统一规划，合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置，鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。 2．3应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量，合理确定污泥处理处置设施的规模；近期建设规模，应根据近期污水量和进水水质确定，充分发挥设施的投资和运行效益。 2．4 城镇污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求，达不到规定要求的项目不能通过验收；目前污泥处理设施尚未满足处置要求的，应加快整改、建设，确保污泥安全处置。 2．5 城镇污水处理厂建设应统筹兼顾污泥处理处置，减少污泥产生量，节约污泥处理处置费用。对于污泥未妥善处理处置的，可按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。
城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南 （试 行） 中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国国家发展和改革委员会 二〇一一年三月
前 言 近年来，在国家节能减排和积极的财政政策作用下，城镇污水处理得到迅速发展，城镇水环境治理取得显著成效。但是必须看到，城镇污水处理过程产生的大量污泥还未普遍得到有效处理处置。这些污泥非常容易对地下水、土壤等造成二次污染，成为环境安全和公众健康的威胁，影响国家节能减排战略实施的积极效果。因此，污泥处理处置作为我国城镇减排的重要内容，必须采取有效措施，切实推进技术和工程措施的落实，满足我国节能减排战略实施的总体要求。 为指导各地城镇污水处理厂污泥处理处置设施的建设，按照无害化、资源化与低碳节能相结合的原则，因地制宜地科学选择技术路线和建设方案，住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会共同组织编制了《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》。 本指南编制依据国家和行业相关法律法规、标准规范，总结了近年来我国城镇污水处理厂污泥处理处置的实践经验和研究成果，借鉴了国外的先进经验，同时在编制过程中广泛地征求了有关方面的意见，对主要问题开展了专题论证，对具体内容进行了反复讨论和修改。 本指南的主要内容包括：总则、污泥的来源与性质、污泥处理处置的技术路线与方案选择、污泥处理的单元技术、污泥处置方式及相关技术、应急处置与风险管理。 本指南由住房和城乡建设部科技发展促进中心负责技术解释。请各单位在使用过程中，总结实践经验，提出意见和建议。
目 录 第一章 总则 (1) 第二章 污泥的来源与性质 (2) 第三章 污泥处理处置的技术路线与方案选择 (4) 第一节 国内外污泥处理处置的现状及发展趋势 (4) 第二节 污泥处理处置的原则与基本要求 (5) 第三节 污泥处理处置方案选择与评价 (7) 第四章 污泥处理的单元技术 (13) 第一节 浓缩脱水技术 (13) 第二节 厌氧消化技术 (15) 第三节 好氧发酵技术 (23) 第四节 污泥热干化技术 (30) 第五节 石灰稳定技术 (35) 第六节 其他技术 (37) 第五章 污泥处置方式及相关技术 (39) 第一节 污泥土地利用 (39) 第二节 污泥焚烧与协同处置技术 (44) 第三节 建材利用技术 (58) 第四节 污泥的填埋 (60) 第六章 应急处置与风险管理 (63) 第一节 污泥的应急处置 (63) 第二节 污泥处理处置的风险分析与管理 (65) 附录 (68)
第一作者:施 红,女,1981年生,硕士研究生,主要从事生物载体在水处理中的应用研究。 湖滨控制系统包括河口湖滨湿地的生态修复、河口水生系统修复等。 5 结语 研究区未经处理的生活污水,直接或间接地排入地表水体,已经成为引起当地水环境恶化的重要因素之一。除此之外,自然村庄周围的露天粪缸、垃圾堆、分布于房前屋后以及河流旁边分散养殖产生的畜禽粪便等污染源,在暴雨期转化为非点源,以暴雨径流的形式排向河网,冲刷至下游直至太湖,所有这些村落污染已成为非点源污染的重要组成部分。 随着农村人们生活水平的逐步提高,水冲厕所推广使用比例的增高,生活污水的排放量会逐年增加,由于当地环境基础设施建设严重滞后,农村生活引起的非点源污染问题会日益突出,水网区农村生活引起的非点源污染控制问题需要逐步得到加强。参考文献 1 付永锋.非点源污染的研究进展与前景展望.山西水利科技, 2003,(3):32～35 2 曹丽萍.非点源污染控制管理政策及其研究进展.地理与地理信息科学,2004,20(1):90～94 3 郭红岩.太湖一级保护区非点源磷污染的定量化研究.应用生态学报,2004,15(1):136～140 责任编辑:闵 怀 (修改稿收到日期:2005205208) 生物活性炭在生活污水处理中的基础研究 施 红1 吴云海1 努尔丁巴依2 杜 冰1 (1.河海大学环境科学与工程实验中心,江苏 南京210098; 2.新疆伊犁师范学院生物化学与环境科学系,新疆 伊犁835000) 摘要 探讨利用粒状生物活性炭(G BAC)和固定粉状生物活性炭(IPBAC)对人工废水COD Mn处理的效果。结果表明,G BAC 和IPBAC中微生物的生长(UV254)与运行周期密切相关。G BAC和IPBAC运行初期内,炭表面的生物膜逐步形成,微生物不稳定,从而导致UV254值波动较大。随着运行周期的延长,生物膜生长逐步趋于稳定。随着炭层高度的增长,生物活性炭对COD Mn的去除率也越大。G BAC与IPBAC对COD Mn都有很高的去除率,但G BAC对COD Mn的去除率高于IPBAC。 关键词 粒状生物活性炭 固定粉状生物活性炭 UV254 COD Mn 生活污水 Sew age treatment using biological activated carbon S hi Hong1,W u Yunhai1,N uerdingbay i2,D u B ing1.(1.Ex2 peri ment Center of Envi ronmental Science and Engineering,Hehai Universit y,N anj ing J iangsu210098;2.De2 partment of B ry and Envi ronmental Science,X inj iang Yili N ormal College,Yili X inj iang835000) Abstract: Granular biological activated carbon(G BAC)and immobilized powder biological activated carbon(IP2 BAC)were used to remove COD Mn f rom an artificial wastewater.The experimental results show that the growth of the microorganisms in the G BAC and IPBAC(UV254)has close relationship s with G BAC and IPBAC operational cy2 cle.The new biomembrane of G BAC and IPBAC carbon surface takes shapes gradually.In initial stage,the microor2 ganisms were unstable,and caused UV254value to fluctuate with time.With the extension of operational cycle,the bi2 omembrane grew and became stabile.With the height of carbon layer increased,the COD Mn removal also increased, with G BAC was more effectively than IPBAC. K eyw ords: Granular biological activated carbon(G BAC) Immobilized powder biological activated carbon(IP2 BAC) UV254 COD Mn Sewage 近年来,随着城市化进程不断加快,大量未经处理或处理未达标的城市污水直接排放到江河湖泊,导致水环境污染加剧。据统计,我国目前城市生活污水排放量以年均5%的速度递增,并在1999年首次超过工业污水排放量,已成为江河湖泊水体的主要污染源。因此,治理生活废水已成为刻不容缓的课题。 活性炭作为一种优良的吸附剂,因其独特的孔隙结构和表面活性官能团及稳定的化学性能,耐强酸及强碱,能经受水浸、高温、高压等优点受到人们的青睐,在水处理方面发挥着日益重要的作用[1]。但是,活性炭存在着吸附易饱和、再生成本高等问题。于是,人们将微生物降解污染物的作用与活性炭的吸收作用结合来处理废水,即生物活性炭法。它包括生物降解与活性炭吸附两个过程,既延长了活性炭的吸附 ? 7 7 5 ?施 红等 生物活性炭在生活污水处理中的基础研究
活性污泥中的微生物，主要有细菌、原生动物和藻类三种，此外还有真菌、病菌等。微生物中细菌是分解有机物的主角，其次原生动物也有一定的作用。活性污泥中主要以菌胶团和丝状菌存在，游离的细菌较少。活性污泥中原生动物较多，经常出现的原生动物主要有钟虫类、盾纤虫、漫游虫、吸管虫、变形虫等。此外还有一些后生动物，如轮虫和线虫。可以所，活性污泥是一个广阔的微生物世界。对工艺管理者来说，应会识别微生物，并了解它对污水处理过程的指示作用。 下面是几钟生物相对活性污泥的指示情况： 1、活性污泥良好时出现的微生物主要有：钟虫类、盾纤虫、盖纤虫、累枝虫、聚缩虫、内管虫、独缩虫等吸附性原生动物。如果此类微生物占总数的80%以上，个体在1000个/mL以上的话，应该判断为具有高净化效率的活性污泥。 2、活性污泥处于恶劣状况时出现的微生物主要：波豆虫、豆型虫、草履虫、弹跳虫、屋滴虫（大多数为游泳型），可以判断为絮凝体细碎。严重恶化时原生动物和后生动物消失。 3、在活性污泥分散解体时出现微生物：辐射变形虫、多核变形虫、扇形变形虫等肉足类。可判断为絮体变小出水混浊，SS升高，而这类微生物急增时必须调整工艺状态，减少回流污泥量和通气量，则可以印制污泥解体。 4、在活性污泥出现恢复时出现的微生物主要有：漫游虫、徐叶虫、徐管虫、尖毛等（全毛类） 5、在活性污泥膨胀时出现的微生物主要有：浮游球衣藻和霉菌。丝壮菌是造成污泥膨胀的诱导生物，丝壮菌大量增殖是，则吸附型的原生动物急剧减少，污泥性能恶化，形成所谓的漂泥现象。一旦出现丝壮菌增殖的趋势，4-7天后SVI急剧上升甚至会超过200。 6、进水负荷低时出现的微生物主要有：游仆虫、狭甲虫等生物。判断为有机物较少，应增大曝气量。溶解氧不足时出现的微生物主要有；扭头虫、丝壮菌等，此时污泥发黑并放出腐臭味，应增大曝气量。曝气过量时出现的微生物主要有：肉足类及轮虫类，包括阿米巴虫，高负荷和毒物流入时出现的微生物主要有；盾纤虫和钟虫的锐减是负荷过高和毒物流入的征兆，大多数微生物灭绝时活性污泥已被破坏，必须进行恢复。 7、钟虫不活跃或呆滞，往往是曝气池供气不足。当发现没有钟虫，却有大量的游动纤毛虫如个种数量较多的草履、漫游虫、豆型虫、波豆虫等，而细菌则以游离细菌为主，此时表明水中的有机物还很多，处理效果很差。如果原水水质良好，突然出现固定纤毛虫减少，游泳纤毛虫增加的现象，预示水质要变差，逐渐出现游动纤毛虫，水质将向好的方向发展，直致变为固定纤毛虫为主，则水质变得良好。 8、镜检中发现积硫较多的丝硫细菌，游动细菌时，往往是曝气时间不足，空气量不够，流量过大，或水温较低，处理效果较差。 9、在大量钟虫存在的情况下盾纤虫数量多而且越来越活跃，这读曝气池工作不利。要注意，可能悟泥会变得松散，如果钟虫量递减，盾纤虫量递增，则替伏着污泥膨胀的可能。当发现等枝虫成堆出现，并不活跃，肉眼能见污泥中有小白点，同时发现贝氏硫菌和丝硫菌积硫点十分明显，则表明曝气池溶
城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策
城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策 （试行） ( 建城[2009]23号2009-02-18实施) 1．总则 1．1 为提高城镇污水处理厂污泥处理处置水平，保护和改善生态环境，促进经济社会和环境可持续发展，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国城乡规划法》等相关法律法规，制定本技术政策。 1．2 本技术政策所称城镇污水处理厂污泥（以下简称“污泥”），是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂。 1．3 本技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择，指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。 1．4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则，加强对有毒有害物质的源头控制，根据污泥最终安全处置要求和污泥特性，选择适宜的污水和污泥处理工艺，实施污泥处理处置全过程管理。 1．5污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化；鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。 1．6 地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体；污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。 1．7 国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术；鼓励充分利用社会资源处理处置污泥；鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步；鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。
生物活性炭技术在水处理中的研究与应用进展 发表时间：2019-08-05T09:09:14.000Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：申秋华1 马振超2 [导读] 摘要：介绍了生物活性炭技术的原理、生物再生机理以及形成方法、间歇期保存方法和微生物泄漏控制措施。 1.海军勤务学院海防工程系天津市 300450； 2.中海油能源发展股份有限公司天津市 300450 摘要：介绍了生物活性炭技术的原理、生物再生机理以及形成方法、间歇期保存方法和微生物泄漏控制措施。认为今后的主要研究内容包括活性炭的生物再生机理，建立污染物去除的吸附、解吸、生物降解、传质等过程的数学模型，活性炭自身的材质、孔径分布、表面性状以及吸附能力对生物膜的形成、有机物去除效果的影响，以及生物膜厚度的控制措施等。 关键词：生物活性炭；水处理；微污染水源水；工业废水；生活污水引言：生物活性炭（BAC）这一概念于1978年由美国学者MILLER和瑞士学者RICE提出。但早在20世纪60年代，欧洲的一些国家就开始利用此技术进行废水的深度处理，我国对BAC技术的研究与应用也有30余年，技术已相对成熟，被广泛运用于微污染原水、工业废水和生活污水的处理过程中，取得了令人满意的处理效果。本文介绍BAC技术的主要应用领域，详细叙述了BAC法在饮用水，生活污水和工业废水等废水处理中的研究与应用进展，并指出该技术存在问题以及未来的研究方向，以期为BAC技术的研究与应用提供一定的参考价值。 1.BAC技术的主要应用领域 1.1用于饮用水处理 饮用水在进入城市污水管网之前一般需要进行消毒处理,而消毒后的副产物(DBPs)、三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)等对人体有较强的毒害作用,采取有效工艺降低饮用水中DBPs浓度成为目前研究的热点之一。T.Ramn等运用基于紫外-过氧化氢的预氧化法(AOP),结合生物活性炭技术处理饮用水中的DBPs、TOC和UV254,与未经处理的原水相比,这3种污染物质的浓度分别减少了43%、52%和59%,去除效果明显。刘军等实验证明,臭氧-活性炭工艺是去除饮用水中微量邻苯二甲酸酯的有效方法。2002年10月上海杨树浦水厂和南市水厂,采用BAC技术处理原水,各项出水指标均达到了国际先进水平。 1.2用于生活污水处理 H.Fr.Schroder采用O3-BAC法处理城市生活污水,实验结果表明:该技术对烷基苯化合物及其降解产物等极性化合物的去除效率更好。施红等探讨了粒状生物活性炭(GBAC)和固定粉状生物活性炭(IPBAC)对生活废水中CODMn的处理效果。结果表明,GBAC和IPBAC中微生物的生长(UV254)与运行周期密切相关。GBAC和IPBAC运行初期,炭表面的生物膜逐步形成,微生物不稳定,从而导致UV值波动较大。随着运行周期的延长,生物膜生长逐步趋于稳定。随着炭层高度的增长,生物活性炭对COD的去除率也提高。GBAC与IPBAC对CODMn都有很高的去除率,但GBAC对CODMn的去除率高于IPBAC。陆德滨用生物活性炭方法处理洗浴污水,出水的pH、SS、COD、BOD5、合成洗涤剂等各项指标均能达到排放标准。 1.3用于工业废水处理 1.3.1印染废水 印染废水水量大、有机污染物含量高、色度深、水质变化大,是难处理的工业废水之一。G.M.Walker等研究了生物活性炭搅拌池反应器对印染废水的处理效果,并对生物砂床+单纯活性炭、BAC、生物砂床、单纯活性炭吸附及单纯生物降解等工艺进行了平行对比实验。试验结果见表1。结果表明,5种处理方法均能起到脱色作用,但是过了初始阶段,生物活性炭对染料的去除率明显高于其他方法。田晴等采用上流式曝气生物活性炭法处理印染废水二级生物处理出水,利用TTC-脱氢酶活性(DHA)法监测了生物活性炭反应器内的活性分布,同时利用该法证明了活性炭的吸附功能对附着生物膜活性的影响,以及反应器反冲洗对生物膜活性的影响,为生物活性炭法有效地去除印染废水中难降解的有机物提供了理论依据。 表1 不同工艺对染料废水中染料的去除速率mg/h 注:V o为染料去除速率;TB4R为酸性蓝,TB2R为酸性红,TO3G为酸性橘黄。 1.3.2含油废水 李伟光等采用人工固定生物活性炭处理含油废水,油去除效率达80%～95%,COD平均去除率达53%,出水油质量浓度小于5mg/L,试验结果表明,该工艺对污染物的去除效果明显高于颗粒活性炭和传统的二级气浮工艺。李安捷等用果壳颗粒活性炭为载体的内循环流化床反应器工艺,在好氧条件下净化采油废水。结果表明,果壳粒状活性炭投加质量分数为15%时处理效果较好,最优化水力停留时间为5h。借助有机物的表征参数COD、UV254、UV410、有机酸以及GC/MS分析方法对该工艺净化采油废水中的有机物能力进行了研究。结果表明,其对COD的去除率为25%~45%,UV254、UV410和有机酸的平均去除率分别为85.9%、73.6%和51.5%,油去除率达100%,但很难去除长链烷烃。研究还发现,由于采油废水中含有某些高浓度的无机离子,如Ca2+、Cl-,占据了活性炭吸附活性中心,从而对活性炭吸附和降解有机物的性能产生不利影响,采油废水温度较高也是影响生物活性炭处理效果的一个因素。 1.3.3制药废水 制药废水一直是废水处理中的难题,其含有机物种类多、浓度高、色度深、固体悬浮物质浓度高、组分复杂,且含有许多难降解物质和抑制细菌生长的抗生素。比利时Gent大学研究的生物活性炭过滤器系统(BACOF)在处理制药废水上取得了良好的效果,制药厂废水经生化处理后,若再经BACOF工艺处理,则出水对鱼类无毒害作用。P.A.CBonné等采用活性炭生物膜(BACF)法与反渗透法组合处理含杀虫剂的污染水,对杀虫剂的去除效率高达99.5%,且O3-BACF的作用明显减轻了反渗透膜的污染问题,处理效果优良且稳定。R.Vahala等研究了臭氧-双级活性炭法,结果表明其对废水中可同化有机碳(AOC)的处理效果更好(出水AOC<10μg/L)。胡妙生采用厌氧生物活性炭流化床处理制药厂生产氯苯胍和络硝咪唑两个车间的排放液。试验结果表明,相对于其他厌氧工艺,该工艺停留时间短,耐冲击负荷大,在高进水负荷下出水稳定,COD去除率达80%以上。某制药厂废水经BACOF处理后的效果见表2。
活性污泥微生物镜检解析（附图）一、微生物镜检概述 在活性污泥中占大多数的细菌在进行显微镜观察时有诸多不便，而其中的原后生动物多以单体存在，且以游离细菌作为捕食对象，在活性污泥控制参数及环境变化时，其种类、数量、丰度等变化可用以指示活性污泥性状。 1、镜检注意事项 1）取样 于曝气池末端采样。因为在活性污泥中原后生动物种群在曝气池首端常见的为非活性污泥类原生动物占优势，中段是中间性活性污泥原生动物占优势，而末端的最终原生动物以何种类占优势决定了活性污泥生物相所处功能性状。 2）采样样品应为泥水充分混合液；生物相观察用样品不可与其他样品混合。 3）取样器要洗涤干净；样品绝不可放入冷藏、冷冻箱内，需进行保存，应该常温下操作并尽早观察。 2、原后生动物分类 1）原生动物 通常为单细胞，没有细胞壁，但有分化的细胞器。通常于水体中常见的有鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲（原吸管纲并入）三大类。 鞭毛纲：具有一根或多根鞭毛，一般统称为鞭毛虫。包括滴虫、侧跳虫、波豆虫、眼虫、内管虫等。
肉足纲：其机体仅有细胞质形成的一层薄膜，体型较小，大多无固定形态。包括变形虫、太阳虫等。 纤毛纲：身体表面具有纤毛，并以纤毛作为运动和摄食的细胞器。分为游泳型和固着型。包括喇叭虫、斜管虫、豆形虫、肾形虫、草履虫、漫游虫、楯纤虫、裂口虫、扭头虫；钟虫、独缩虫、聚缩虫、累枝虫、盖纤虫等。 2）后生动物 原生动物以外的多细胞动物，其中微型后生动物需要借助显微镜予以观察。这类包括轮虫、线虫、寡毛类动物、浮游甲壳动物。
3、生物相变迁 活性污泥形成过程中生物相变化情况 二、常见原后生动物一览 在活性污泥系统中，根据对活性污泥是否有利将原生动物分为非活性污泥类原生动物、中间性活性污泥类原生动物和活性污泥类。
广东省城镇污水处理厂污泥处理处置技术现状城市污水厂污泥(以下简称污泥)由于含有各种病原体、重金属等有毒有害物质，必须要进行处理处置。同时, 随着我国城市污水处理率的不断增加，污泥的产量呈急剧上升趋势, 污泥的处理处置已成为制约许多城市发展的主要因素。 1.城镇污水处理厂污泥处理概念及原则 1.1 概念 城镇污水处理厂污泥处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化和无害化处理的过程。处置是指对处理后污泥进行消纳的过程。在污泥处置过程中，污泥将最终得以稳定。 1.2原则 （1）安全环保，确定污泥处理处置技术路线需首要考虑的约束条件； （2）因地制宜，确定污泥处理处置技术路线应始终坚持的重要前提； （3）循环利用，确定污泥处理处置技术路线时需考虑的重要方向； （4）节能降耗，确定污泥处理处置技术路线和技术方案的重要因素； （5）稳妥可靠，确定污泥处理处置方案的基本要求。 2.污泥的特点及理化性质 2.1城市污泥泥质特点 （1）含水率较高，有机质比例偏低，并呈季节性变化。 （2）寄生虫卵、病原微生物等致病物质超标较普遍。 （3）部分污水厂污泥存在铜、锌、铬等重金属超标现象。 （4）含有多氯联苯等难降解有机物。 因此，需要对污泥进行妥善处理处置，避免造成二次污染，达到污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化的要求。 2.2 城市污泥基本理化性质 城市污泥按处理方法可分为初沉污泥、剩余污泥、消化污泥，其基本理化性质如下表所示[1]： 表1 城市污水处理厂污泥的基本理化性质
(2)稳定化：通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避 免产生二次污染； (3)无害化：达到污泥的无害化与卫生化，如去除重金属或灭菌等； (4)资源化：在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼 气等。 4.污泥处理处置技术研究现状[2] 发达国家早在20世纪六七十年代就开始对污泥处理处置技术进行研究。美国农业部门在19 世纪70年代就对污泥农用堆肥工艺展开研究，并发展了Beltsville Aerated Pile 法用于污泥堆肥。这种方法既可以处理生污泥，也可以处理消化后的污泥，得到的产品无臭、灭菌、便于保存和运输并可以应用于农业生产。德国在19世纪80年代致力于污泥焚烧体系的开发和完善，并为该系统配备了能量的回收利用设备。据统计，德国固体废弃物焚烧而回收利用的能量可为全国30%的人口服务。 随着污水处理技术的更新和发展，污泥处理处置技术也在不断地改进。经过近30年的发展，一些发达国家陆续提出了污泥处理处置新方法。西班牙科学家提出利用微波能量来水解消化污泥，取得了很好的效果。美国和智利的科学家提出使用火山爆发
生物活性炭技术在水处理中的运用分析 摘要：面对日益紧缺的水资源和水资源的严童浪费，我国加大了水资源的投资力度。尤其是在水处理方面的投资力度较大。是由于我国是人口大国又是水资源贫乏的国家，必须加大水处理的力度，才能确保国民生产生活用水的需求。所以，文章开头对生物活性碳技术在水处理中的运用进行了概述，然后对生物活性炭技术的吸附和降解作用进行了分析，再对生物活性炭技术在水处理中的运用进行了分析，最后对生物活性炭技术在水处理中的发展趋势进行了展望。 关键词：生物活性炭技术；水处理；运用；分析 前言：生物活性炭技术具有很强的净水能力，被广泛的应用在各行各业的水处理工程之中。笔者结合具体实际，谈谈生物活性炭技术在水处理中的运用。 1 概述水处理中的生物活性炭技术 水处理是基于节约水资源的目的。为人民的生产生活用水需要提供使利而开展的水资源净化处理工作，具体来说，就是借助物理和化学技术，去除人们生产生活需要用水中的有害物质的工程。为达到某种特殊用水的需要，通过沉降、过滤、混凝、絮凝、缓蚀、阻垢等方式进行水质调理。而水处理中的生物活性炭技术，主要是把粒状活性炭作为载体，采取富集、人工的方式工固定化微生物，继而在活性炭的表而出现生物膜，借助活性炭吸附和生物膜降解的职能出群水中的有害物质，与此同时，生物膜还会由于被活性炭的吸附和生物降解作用下的有害物质还能实现生物活性炭的再生，进而延长活妞炭的使用周期，提高水处理效率。 2 生物活性炭技术特有的优势 2.1活性炭吸附作用 活性炭吸附作用基于活性炭的固休表面的孔洞较多的特点，吸附并去除水体中的有害杂质，达到净化水质的目的。通常情况下，活性炭的吸附作用有效范围在有机物分子量五一百到一千的范围之内。活性炭孔径分布、有机物极性、分子大小是影响活性炭的吸附作用大小的三个因素，大小统一的有机物溶解度、亲水性与活性炭对其的吸附性成反比。 2.2生物降解作用 生物降解作用是基于微生物群体具有的新陈代谢特点，微生物氧化分解有害物质的过程中国得到营养与能力，与此同时，水中的有害物质的化学结构随之改变，在改良有害物质的物理和化学性能的同时去除有害杂质，并实现活性炭的再生。 2.3生物活性炭技术特有的优势
活性污泥法微生物镜检 化验——活性污泥法微生物镜检 标签：镜检图片钟虫轮虫 钟虫属原生动物：钟虫经常出现于活性污泥和生物膜中，钟虫大多数以细菌和有机颗粒为食。可作废水处理效果较好的指示生物之一。 轮虫是一种比较简单的后生动物：轮虫有腺体可分泌粘液，雌雄异体，雄心个体比雌性个体小得多。多数轮虫以细菌、霉菌、藻类、原生动物和有机颗粒为食。轮虫也是废水的生物处理过程中处理效果好的指示生物之一，当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果良好，但如数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥上浮. 线虫属后生动物的线型动物门：线虫有三种营养类型：1、腐食型，以动植物的残体及细菌为食;2、植食型，以绿藻和蓝藻为食;3、肉食形，以轮虫和其他线虫为食。线虫雌雄异体，生殖为卵生。线虫有好氧和厌氧的，兼性厌氧者在缺氧时大量繁殖。线虫是污水净化程度较差的指示生物之一。 活性污泥的指示生物： 活性污泥中的微生物，主要有细菌、原生动物和藻类三种，此外还有真菌、病菌等。微生物中细菌是分解有机物的主角，其次原生动物也有一定的作用。活性污泥中主要以菌胶团和丝状菌存在，游离的细菌较少。活性污泥中原生动物较多，经常出现的原生动物主要有钟虫类、盾纤虫、漫游虫、吸管虫、变形虫等。此外还有一些后生动物，如轮虫和线虫。可以所，活性污泥是一个广阔的微生物世界。对工艺管理者来说，应会识别微生物，并了解它对污水处理过程的指示作用。 下面是几钟生物相对活性污泥的指示情况： 1、活性污泥良好时出现的微生物主要有：钟虫类、盾纤虫、盖纤虫、累枝虫、聚缩虫、内管虫、独缩虫等吸附性原生动物。如果此类微生物占总数的80%以上，个体在1000个/mL以上的话，应该判断为具有高净化效率的活性污泥。
活性污泥微生物学 卓祥和编写 二〇〇八年九月
活性污泥微生物学 工业废水或城市污水排入水体后，使水体受到有机污染。有机污染是当前水体污染的普遍倾向，因此有机污染的治理是保护水资源的重要措施。如果被有机污染的水体是河流，在流径一段距离后，水中有机物在微生物的作用下，逐渐被氧化、分解，最后恢复到原来的清洁程度，这一过程称为水体的自挣。微生物在氧化、分解有机物的过程中，不断消耗河流中的溶解氧，而溶解氧则可在流动的河流表面从大气中得到补充。我国古代，就有“流水不腐，户枢不蠹”的谚语。这种利用溶解氧氧化、分解有机物的微生物称作好氧微生物。 排入水体的污水，一部分以悬浮状态的有机物沉淀至水底，无法不断获得溶解氧。此时，另一种称为厌氧微生物发生作用。厌氧微生物是自养性的，以发酵方式分解有机物和合成微生物机体。厌氧分解能产生有机酸、醇、硫化氢、二氧化碳、沼气和热能。所以受有机污染的水体常发生底泥冒气泡现象。民间的沼气池和堆肥是厌氧微生物作用的例子。 我国现行国家标准规定，污水处理工程中，水中溶解氧≥2mg/L为好氧区（Oxic Zone），主要功能是降解有机物和进行硝化反应（又称碳化和硝化）；0.2～0.5mg/L为缺氧区（Anoxic Zone），在兼氧微生物作用下能起到脱氮的反硝化反应；＜0.2mg/L的称为厌氧区（Anaerobic Zone），微生物能吸附有机物并释放磷，以便在好氧区吸收磷从剩余污泥排出而起到除磷功能。水中溶解氧在0.5～2mg/L属于有氧区范围，有相应的微生物菌种存在，起到相应的有机物氧化、氨氮硝化和硝酸盐反硝化的作用。 利用好氧微生物、兼氧微生物和厌氧微生物清除水中有机物的技术，被称作生物处理技术。 污水生物处理技术，按处理设施的载体不同，分为生物膜法和活性污泥法两种。如以填料和膜片作为载体的各种生物滤池和生物转盘等处理设备属于生物膜法；以水为载体的各类曝气池、氧化沟等属于活性污泥法。也有两者结合，在水中设置填料载体的接触氧化法等。 活性污泥法以好氧微生物处理为主。在活性污泥法生物处理设施中需不断充入空气，即曝气。从而加速微生物分解污水中有机物的速度，随之有大量絮状的泥粒产生，这就是活性污泥。它是由大量的细菌、原生动物等微生物，以及一些无机物所组成。活性污泥按照污水水质的不同而有不同的颜色，一般为黄褐色。 为了提高污水生物处理的效果，我们必须对构成活性污泥的主要生物类群、
活性污泥中常见微生物 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活 性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1)着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BoD和浊度低。(如5小口钟 虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随之而翻动，其中还夹杂一 些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成 熟的活性污泥。 (2)小口钟虫在生活污水和丄业废水处理很好时往往就是优势菌 种。 (3)如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛LJ很少时，表明净化作 用较差。 (4)大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水 浊度上升。 (5)如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡 毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6)根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7)如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、 解絮的征兆。 (8)而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9)在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10)过量的轮虫岀现，则是污泥要膨胀的预兆。
(11)另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大 小用数量来判断处理效果。 如何根据活性污泥中的微生物来判断污泥的状况？（I）活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、累枝虫、楣纤 虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐 型生物，当这些生物的个数达到IOOO个∕mL以上，占整个生物个体数80%以上时，可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。 （2）活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴 虫、豆形虫等快速游泳的生物。这时絮体很碎约IooUm大小。严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。极端恶化时原生动物和后生动物都不 出现。 （3）活性污泥山恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、 斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。（4）活性污泥分散解体时出现的生物为姑輸简变虫、辐射变形虫等 肉足类。这些生物出现数万个以上时絮体变小，使处理水浑浊。当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量，能在某种程度上抑制这种现象。 （3）活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等，这些丝 状微生物引起污泥膨胀，当SVl在200以上时，这些丝状微生物呈丝屑状。膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。（6）溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黃细菌等。这些微生物适 于溶解氧浓度低时生存。这些微生物出现是，活性污泥呈黑色、腐败 发臭。 （7）曝气过量时出现的微生物，若过曝气时间持续很长时，各种变
. 活性污泥微生物学 卓祥和编写
二〇〇八年九月
活性污泥微生物学 工业废水或城市污水排入水体后，使水体受到有机污染。有机污染是当前水体污染的普遍倾向，因此有机污染的治理是保护水资源的重要措施。如果被有机污染的水体是河流，在流径一段距离后，水中有机物在微生物的作用下，逐渐被氧化、分解，最后恢复到原来的清洁程度，这一过程称为水体的自挣。微生物在氧化、分解有机物的过程中，不断消耗河流中的溶解氧，而溶解氧则可在流动的河流表面从大气中得到补充。我国古代，就有“流水不腐，户枢不蠹”的谚语。这种利用溶解氧氧化、分解有机物的微生物称作好氧微生物。 排入水体的污水，一部分以悬浮状态的有机物沉淀至水底，无法不断获得溶解氧。此时，另一种称为厌氧微生物发生作用。厌氧微生物是自养性的，以发酵方式分解有机物和合成微生物机体。厌氧分解能产生有机酸、醇、硫化氢、二氧化碳、沼气和热能。所以受有机污染的水体常发生底泥冒气泡现象。民间的沼气池和堆肥是厌氧微生物作用的例子。 我国现行国家标准规定，污水处理工程中，水中溶解氧≥2mg/L为好氧区（Oxic Zone），主要功能是降解有机物和进行硝化反应（又称碳化和硝化）；0.2～0.5mg/L为缺氧区（Anoxic Zone），在兼氧微生物作用下能起到脱氮的反硝化反应；＜0.2mg/L的称为厌氧区（Anaerobic Zone），微生物能吸附有机物并释放磷，以便在好氧区吸收磷从剩余污泥排出而起到除磷功能。水中溶解氧在0.5～2mg/L属于有氧区范围，有相应的微生物菌种存在，起到相应的有机物氧化、氨氮硝化和硝酸盐反硝化的作用。 利用好氧微生物、兼氧微生物和厌氧微生物清除水中有机物的技术，被称作生物处理技术。 污水生物处理技术，按处理设施的载体不同，分为生物膜法和活性污泥法两种。如以填料和膜片作为载体的各种生物滤池和生物转盘等处理设备属于生物膜法；以水为载体的各类曝气池、氧化沟等属于活性污泥法。也有两者结合，在水中设置填料载体的接触氧化法等。 活性污泥法以好氧微生物处理为主。在活性污泥法生物处理设施中需不断充入空气，即曝气。从而加速微生物分解污水中有机物的速度，随之有大量絮状的泥粒产生，这就是活性污泥。它是由大量的细菌、原生动物等微生物，以及一些无机物所组成。活性污泥按照污水水质的不同而有不同的颜色，一般为黄褐色。
活性炭吸附剂在水处理中的应用综述 颜伦广 华南师范大学化学与环境学院 摘要：本文简单介绍了活性炭的特性及其在水处理中的应用，并介绍活性炭吸附及组合工艺在国内外水处理中的应用和发展，指出了它的许多优点。近年来，活性炭吸附与其它水处理技术的组合工艺得到较大的发展，该组合工艺比单纯活性炭吸附具有更大的优势，其发展前景十分广阔。 关键词：活性炭吸附水处理 1.前言 由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中溶解的有机物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物，如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果，因此活性炭吸附技术在水处理中已得到广泛应用，目前，世界上已有成百座使用颗粒活性炭的水厂在运行。近年来，我国越来越重视对活性炭的研究和应用，同济大学、哈尔滨建筑大学都做了较为深入的研究，已取得实用性成果。（1） 2.活性炭的特性（2） 活性炭是一种多孔性含炭物质，具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质，能够将许多化学物质吸附在其表面上。活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除污水中的有机物合某些无机物。 2.1一般性质 活性炭外观为暗黑色，具有良好吸附性能，化学性质稳定，可耐强酸及强碱，能经受水浸、高温，密度比水小，是多孔的疏水性吸附剂。 2.2作用机理 活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成了空隙，形成许多不同形状、不同大小的细孔。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%～80%（4）。这些孔隙形状多样，孔径分布范围很广，细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500～1700平方米/克。这就是为什么活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。 总之，在吸附过程中，真正决定吸附能力的是微孔结构。全部比表面几乎都是微孔构成的。粗孔和过渡孔分别起着粗、细吸附通道作用，它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。此外，活性炭吸附性质还受活性炭表面化学性质影响。 3.活性炭的应用 活性炭吸附工艺是目前去除水中有机物的首选工艺。由于原料来源丰富，表面积大，对色、嗅、味及其他有机物有良好的去除率。活性炭在水处理过程中的应用日益广泛。其中粉末活性炭，对除去水中藻细胞分泌物产生的低分子量DOC尤为有效，并能有效地去除水中的微囊藻毒素，在经典的慢砂滤池后加上