多糖污水廢水

Ⅰ 怎樣利用微生物處理廢水

廢水生物處理法

隨著工業的發展，污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質，需要運用微生物的方法進行處理，污水具備微生物生長和繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動，對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用，從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。

定義

利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法，亦稱廢水生物化學處理法，簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點，經過多年的探索和研究，生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展，採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭，根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。

特點

1、用生物方法去除有機物最經濟；

2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝；

3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效；

4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主

分類

生物化學法

生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液，當pH為4.0時，去除率達99.12%。[2]

生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易於實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]

生物吸附法

生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。[2]

需氧生物處理法

利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。

生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為：氧化還原酶：在細胞內催化有機物的氧化還原反應，促進電子轉移，使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧，作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶，可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化，受氫體還原。水解酶：對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應，能將復雜的高分子有機物分解為小分子，使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸，將脂肪分解為脂肪酸和甘油，將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。

許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應，鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。

在需氧生物處理過程中，污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三個階段：第一階段，大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中，第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種：二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又稱草醯乙酸）。第三階段（即三羧酸循環，是有機物氧化的最終階段）是乙醯基輔酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段，都釋放出一定的能量。

在有機物降解的同時，還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪，再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。

厭氧生物處理法

主要用於處理污水中的沉澱污泥，因而又稱污泥消化，也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最後產生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水，所含致病菌大大減少，臭味顯著減弱，肥分變成速效的，體積縮小，易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段（見圖）。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解，並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下，將復雜的多糖類水解為單糖類，將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸，並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸，以及醇類、醛類等；同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。

反應原理

第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳，因此又稱為氣化過程，其反應可用下式表示：

一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下：

乙酸：

CH3COOH─→CO2+CH4

丙酸：

4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4

甲醇：

4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O

乙醇：

2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4

為了使厭氧消化過程正常進行，必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內，以維持甲烷菌的正常活動，保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。

生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類：中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17～43℃，最佳溫度為32～35℃；後者則在50～55℃具有最佳反應速度。

近年來，厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水，如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等，比採用需氧生物處理法節省費用。

利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等

Ⅱ 關於電鍍含鎳廢水處理

電鍍廢水的處理與回用對節約水資源以及保護環境起著至關重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術的優缺點，以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應用。
01 化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入葯劑，使溶解態的重金屬轉化成不溶於水的化合物沉澱，再將其從水中分離出來，從而達到去除重金屬的目的。
化學沉澱法因為操作簡單，技術成熟，成本低，可以同時去除廢水中的多種重金屬等優點，在電鍍廢水處理中得到廣泛應用。
1.鹼性沉澱法
鹼性沉澱法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等鹼性物質，使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而被去除。該法具有成本低、操作簡單等優點，目前被廣泛使用。
但是鹼性沉澱法的污泥產量大，會產生二次污染，而且出水pH偏高，需要回調pH。NaOH由於產生污泥量相對較少且易回收利用，在工程上得到廣泛應用。
2.硫化物沉澱法
硫化物沉澱法是通過投加硫化物(如Na2S、NariS等)使廢水中的重金屬形成溶度積比氫氧化物更小的沉澱，出水pH在7～9，無需回調pH即可排放。
但是硫化物沉澱顆粒細小，需要添加絮凝劑輔助沉澱，使處理費用增大。硫化物在酸性溶液中還會產生有毒的HS氣體，實際操作起來存在局限性。
3.鐵氧體法
鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的，令廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體一起沉澱析出，從而凈化廢水。該法主要是通過向廢水中投加硫酸亞鐵，經過還原、沉澱絮凝，最終生成鐵氧體，因其設備簡單、成本低、沉降快、處理效果好等特點而被廣泛應用。
pH和硫酸亞鐵投加量對鐵氧體法去除重金屬離子的影響，確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別為8.00～9.80、8.00～10.50和10.00，投加的亞鐵離子與它們摩爾比均為2～8，而六價鉻的最佳還原pH為4.00～5.50，最佳絮凝pH則為8.00～10.50，最佳投料比為20。出水的鎳含量小於0.5mg/L，總鉻含量小於1.0mg/L，鋅含量小於1.0mg/L，銅含量小於0.5mg/L，達到《電鍍污染物排放標准》(GB21900—2008)中「表2」的要求。
化學沉澱法的局限性
隨著污水排放標準的提高，傳統單一的化學沉澱法很難經濟有效地處理電鍍廢水，常常與其他工藝組合使用。
採用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理吸附與離子交換功能的材料)聯合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含鎳電鍍廢水：先以鐵氧體法控制pH為11.0，在Fe/Fe。摩爾比O.55，FeSO4·7H2O/Ni質量比21，反應溫度35℃的條件下攪拌反應15min，出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L，去除率達99.84%;然後採用CARBONITE處理，在CARBONITE投加量1.5g/L，pH=6.5，溫度35℃的條件下反應6h，Ni去除率可達96.48%，出水Ni濃度為0.24mg/L，達到GB21900-2008中的「表2」標准。
採用高級Fenton一化學沉澱法處理含螯合重金屬的廢水，使用零價鐵和過氧化氫降解螯合物，然後加鹼沉澱重金屬離子，不僅可以去除鎳離子(去除率最高達98.4%)，而且可以降低COD化學需氧量。
02 氧化還原法
1.化學氧化法
化學氧化法在處理含氰電鍍廢水上的效果尤為明顯。該方法把廢水中的氰根離子(CN一)氧化成氰酸鹽(CNO-)，再將氰酸鹽(CNO-)氧化成二氧化碳和氮氣，可以徹底解決氰化物污染問題。
常用的氧化劑包括氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等，其中鹼性氯化法應用最廣。採用Fenton法處理初始總氰濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水，在反應初始pH為3.5，H202/FeSO4摩爾比為3.5：1，H202投加量5.0g/L，反應時間60min的最佳條件下，氰化物的去除率可達93%，總氰濃度可降至0_3mg/L。
2.化學還原法
化學還原法在電鍍廢水處理中主要針對含六價鉻廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、鐵粉等)把六價鉻還原為三價鉻，再加入石灰或氫氧化鈉進行沉澱分離。上述鐵氧體法也可歸為化學還原法。
該方法的主要優點是技術成熟，操作簡單，處理量大，投資少，在工程應用中有良好的效果，但是污泥量大，會產生二次污染。採用硫酸亞鐵作為還原劑，處理80t/d的含總鉻7O～80mg/L的電鍍廢水，出水總鉻小於1.5mg/L，處理費用為3.1元/t，具有很高的經濟效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含80mg/L六價鉻、pH為6～7的電鍍廢水，出水六價鉻濃度小於0.2mg/L。
03 電化學法
電化學法是指在電流的作用下，廢水中的重金屬離子和有機污染物經過氧化還原、分解、沉澱、氣浮等一系列反應而得到去除。
該方法的主要優點是去除速率快，可以完全打斷配合態金屬鏈接，易於回收利用重金屬，佔地面積小，污泥量少，但是其極板消耗快，耗電量大，對低濃度電鍍廢水的去除效果不佳，只適合中小規模的電鍍廢水處理。
電化學法主要有電凝聚法、磁電解法、內電解法等。
電凝聚法是通過鐵板或者鋁板作為陽極，電解時產生Fe2+、Fe或Al，隨著電解的進行，溶液鹼性增大，形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3，通過絮凝沉澱去除污染物。
由於傳統的電凝聚法經過長時間的操作，會使電極板發生鈍化，近年來高壓脈沖電凝聚法逐漸替代傳統的電混凝法，它不僅克服了極板鈍化的問題，而且電流效率提高20%～30%，電解時間縮短30%～40%，節省電能30%～40%，污泥產生量少，對重金屬的去除率可達96%～99%。
採用高壓脈沖電絮凝技術處理某電鍍廠的電鍍廢水，Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分別達到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝法通常也與其他方法結合使用，利用電凝聚法和臭氧氧化法聯合處理電鍍廢水，以鐵和鋁做極板，出水六價鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機碳)、COD的去除率分別為99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年來內電解法受到廣泛關注。內電解法利用了原電池原理，一般向廢水中投加鐵粉和炭粒，以廢水作為電解質媒介，通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉澱等多種反應的綜合作用，可以一次性去除多種重金屬離子。
該方法不需要電能，處理成本低，污泥量少。通過靜態試驗研究了鐵碳微電解法對模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果，去除率分別達到了59.01%和95.49%。然而，採用微電解反應柱研究連續流的運行結果顯示，14d後微電解出水的COD去除率僅為10%～15%，銅的去除率降低至45%～50%之間，可見需要定期更換填料或對填料進行再生。
04 膜分離技術
膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等，利用膜的選擇透過性來對污染物進行分離去除。
該方法去除效果好，可實現重金屬回收利用和出水回用，佔地面積小，無二次污染，是一種很有發展前景的技術，但是膜的造價高，易受污染。
對膜技術在電鍍廢水處理中的應用和效果進行了分析，結果表明：結合常規廢水處理工藝與膜生物反應器(MBR)組合工藝，電鍍廢水被處理後的水質達到排放標准;電鍍綜合廢水經UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理後，水質達到回用水標准，RO和NF產水的電導率分別低於100gS/cm和1000gS/cm，COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過RO膜後，鎳的濃縮高達25倍以上，實現了鎳的回收，RO產水水質達到回用標准。
投資與運行費用分析表明：工程運行1年多即可收回RO濃縮鎳的設備費用。
液膜法並不是採用傳統的固相膜，而是懸浮於液體中很薄的一層乳液顆粒，是一種類似溶劑萃取的新型分離技術，包括制膜、分離、凈化及破乳過程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發明了乳狀液膜分離技術，該技術同時具有萃取和滲透的優點，把萃取和反萃取兩個步驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節約能源和基建投資少的特點，對電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。
05 離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質進行交換分離，常用的離子交換劑有腐殖酸物質、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。
此方法具有操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點，但離子交換劑成本高，再生劑耗量大。
研究強酸性離子交換樹脂對含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結果表明：pH為6～7有利於強酸性陽離子交換樹脂對鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃，適宜流速為15BV/h(即每小時l5倍樹脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸，脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用於配製電鍍槽液，平均鎳離子質量濃度達18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹脂對cr(VI)的吸附能力，發現Cr(VI)在低濃度時，樹脂的交換吸附率是由液膜擴散和化學反應控制的。CHS一1樹脂對Cr(VI)的最佳吸附pH為2～3，在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來洗脫，再生後吸附能力沒有明顯的下降。
使用鈦酸酯偶聯劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚，在鹼性條件下進行水解，制備出磁性弱酸陽離子交換樹脂NDMC一1。
通過對重金屬Cu的吸附研究發現，NDMC—l樹脂粒徑較小、外表面積大，因而具有較快的動力學性能。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
06 蒸發濃縮法
蒸發濃縮法是通過加熱對電鍍廢水進行蒸發，使液體濃縮達到回用的效果。一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水，用其處理濃度低的重金屬廢水時耗能大，不經濟。
在處理電鍍廢水中，蒸發濃縮法常常與其他方法一起使用，可實現閉路循環，效果不錯，比如常壓蒸發器與逆流漂洗系統聯合使用。蒸發濃縮法操作簡單，技術成熟，可實現循環利用，但是濃縮後的干固體處置費用大，制約了它的應用，目前一般只作為輔助處理手段。
07 生物處理技術
生物處理法是利用微生物或者植物對污染物進行凈化，該方法運行成本低，污泥量少，無二次污染，對於水量大的低濃度電鍍廢水來說是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法和植物修復法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱來凈化水質的方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外、具有絮凝活性的代謝物，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉澱。
生物絮凝劑與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比，具有處理廢水安全無毒、絮凝效果好、不產生二次污染等優點，但其存在活體生物絮凝劑不易保存，生產成本高等問題，限制了它的實際應用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。
生物絮凝劑可以分為以下三類：
(1) 直接利用微生物細胞作為絮凝劑，如一些細菌、放線菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物細胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產生的絮凝物質為糖蛋白、黏多糖、蛋白質等高分子物質，如酵母細胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙醯葡萄糖胺、絲狀真菌細胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。
(3) 利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑。代謝產物主要有多糖、蛋白質、脂類及其復合物等。
近年來報道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質類，前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等，後者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物製得的絮凝劑對cr(Ⅳ)進行了絮凝吸附研究。
其研究結果表明，在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對電鍍廢水的處理效果，實驗證明，T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學結構或成分特性來吸附水中的重金屬，然後通過固液分離，從水中分離出重金屬。
可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質、細菌、酵母、黴菌、藻類等。該方法成本低，吸附和解析速率快，易於回收重金屬，具有選擇性，前景廣闊。
研究各種因素對枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響，結果表明：pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉數為800r/min、吸附時間為10min的條件下，廢水中鎘的去除率達93%以上。
吸附鎘後的枯草芽胞桿菌細胞膨大，色澤變亮，細胞之間相互粘連。Cd2+與細胞表面的鈉進行了離子交換吸附。
殼聚糖是一種鹼性天然高分子多糖，由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經過脫乙醯基處理而得到，可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。
通過乳化交聯法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球，然後用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應的季銨基團改性，所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應。
用它來去除酸性廢水中的cr(VI)，在pH為2.5、溫度為25℃的條件下，最大吸附能力為233.1mg/g，平衡時間為40～120min[取決於初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進行吸附劑再生，解吸率達到95.6%，因此該生物吸附劑具有很高的重復使用性。
3.生物化學法
生物化學法是指微生物直接與廢水中的重金屬進行化學反應，使重金屬離子轉化為不溶性的物質而被去除。
從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種，在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發現，有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物，如無色桿菌、土壤細菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等，其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI)，其餘大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。
R.S.Laxman等發現灰色鏈黴菌能在24～48h內把cr(VI)還原成cr(III)，並能夠將cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內分離篩選出35株菌種，並獲得了SR系列復合功能菌，該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效，並在此基礎上進行了工程應用，取得較好的效果。
4.植物修復法
植物修復法是利用植物的吸收、沉澱、富集等作用來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物，達到治理污水、修復生態的目的。
該方法對環境的擾動較少，有利於環境的改善，而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用，是一種發展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的水生植物，在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾，用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水，使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當水力負荷小於0.3m/(m2·d1時，出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標準的要求;當進水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時，仍能達標排放。
可見用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質量平衡表明，鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統的沉積物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物，從而達到污水處理的效果。
活性炭是使用最早、最廣的吸附劑，可以吸附多種重金屬，吸附容量大，但是活性炭價格昂貴，使用壽命短，需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料，如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等，也具有較好的吸附能力，但由於各種原因，幾乎沒有得到工程應用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水，發現在靜態條件下，沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI)，
然後通過外部磁場分離，使得cr(VI)的去除率達到97.11%。而在10rain的磁選後，濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程後，磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研製開發了一些新型吸附材料，如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納米技術是指在1～100nm尺度上研究和應用原子、分子現象，由此發展起來的多學科交叉、基礎研究與應用緊密聯系的科學技術。納米顆粒由於具有常規顆粒所不具備的納米效應，因而具有更高的催化活性。
納米材料的表面效應使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積，所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現出巨大的潛力。雷立等l採用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs)，並應用於對水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
結果表明：pH=5時，初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L，吸附性能優於傳統吸附材料。納米技術作為一種高效、節能環保的新型處理技術，得到人們的廣泛認同，具有很大的發展潛力。
09 光催化技術
光催化處理技術具有選擇性小、處理效率高、降解產物徹底、無二次污染等特點。
光催化的核心是光催化劑，常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學穩定性好、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點。TiO：在受到一定能量的光照時會發生電子躍遷，產生電子一空穴對。
光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子，而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基，從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H：0等無機物，被認為是最有前途、最有效的水處理方法之一。
以懸浮態的TiO2為催化劑，在紫外光的作用下對絡合銅廢水進行光催化反應。結果表明：當TiO2投加量為2g/L，廢水pH=4時，在300W高壓汞燈照射下，載入60mL/min的空氣反應40rain，對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%。實施了「物化一光催化一膜」處理電鍍廢水的工程實例，出水COD去除率達到70%以上，同時TiO2光催化劑可重復使用。
膜法的引入可大大提高水質，使處理後水質達到中水回用標准，提高了電鍍廢水的資源化利用率，回用率達到85%以上，大大節約了成本。然而光催化技術在實際應用中受到了很多的限制，如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低，催化劑的載體不成熟，遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降，等等。不過光催化技術作為高效、節能、清潔的處理技術，將會有很大的應用前景。
10 重金屬捕集劑
重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑，它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產生強烈的螯合作用，生成的高分子螯合鹽不溶於水，通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理後的重金屬廢水中剩餘的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標准。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果，對Cu去除率在99%以上，出水Cu濃度小於0.05mg/L，出水遠低於GB21900-2008的「表3」標准。
選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步深度處理，發現三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果最為顯著，投加量少且效果穩定，但對Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強，對3種重金屬離子均具有良好的去除效果，可達到GB21900-2008中的「表3」排放標准，且在DH=9.70時處理效果最佳。至於乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC)，對Ni的去除效果不佳。
重金屬捕集劑因高效、低能、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。
結語
電鍍廢水成分復雜，應盡量分工段處理。在選擇處理方法時，應充分考慮各種方法的優缺點，加強各種水處理技術的綜合應用，形成組合工藝，揚長避短。
重金屬具有很大的回收價值且毒性大，在電鍍廢水處理過程中應多使用重金屬回收利用的工藝，盡可能地減少排放。
基於化學沉澱法污泥產量大，電化學法能耗高，膜分離技術的膜組件造價高且易受污染等諸多問題，就現有電鍍廢水處理技術而言，應向著節能、高效、無二次污染的方向改進。
同時可與計算機技術相結合，實現智能化控制。還可結合材料學、生物學等學科，開發出更適合處理電鍍廢水的新型材料。

Ⅲ 工業廢水中金屬離子的去除方法

1化學沉澱
化學沉澱法是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉澱法等。
中和沉澱法
在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應，使重金屬生成不溶於水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單，是常用的處理廢水方法。實踐證明在操作中需要注意以下幾點：
（1）中和沉澱後，廢水中若pH值高，需要中和處理後才可排放；
（2）廢水中常常有多種重金屬共存，當廢水中含有Zn、Pb、Sn、Al等兩性金屬時，pH值偏高，可能有再溶解傾向，因此要嚴格控制pH值，實行分段沉澱；
（3）廢水中有些陰離子如：鹵素、氰根、腐植質等有可能與重金屬形成絡合物，因此要在中和之前需經過預處理；
（4）有些顆粒小，不易沉澱，則需加入絮凝劑輔助沉澱生成。
硫化物沉澱法
加入硫化物沉澱劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱後從廢水中去除的方法。
與中和沉澱法相比，硫化物沉澱法的優點是：重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低，反應時最佳pH值在7—9之間，處理後的廢水不用中和。硫化物沉澱法的缺點是：硫化物沉澱物顆粒小，易形成膠體；硫化物沉澱劑本身在水中殘留，遇酸生成硫化氫氣體，產生二次污染。為了防止二次污染問題，英國學者研究出了改進的硫化物沉澱法，即在需處理的廢水中有選擇性的加入硫化物離子和另一重金屬離子（該重金屬的硫化物離子平衡濃度比需要除去的重金屬污染物質的硫化物的平衡濃度高）。由於加進去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解，這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進去的重金屬離子先分離出來，同時能夠有效地避免硫化氫的生成和硫化物離子殘留的問題。
2氧化還原處理
化學還原法
電鍍廢水中的Cr主要以Cr6＋離子形態存在，因此向廢水中投加還原劑將Cr6＋還原成微毒的Cr3＋後，投加石灰或NaOH產生Cr（OH）3沉澱分離去除。化學還原法治理電鍍廢水是最早應用的治理技術之一，在我國有著廣泛的應用，其治理原理簡單、操作易於掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據投加還原劑的不同，可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。
應用化學還原法處理含Cr廢水，鹼化時一般用石灰，但廢渣多；用NaOH或Na2CO3，則污泥少，但葯劑費用高，處理成本大，這是化學還原法的缺點。
鐵氧體法
鐵氧體技術是根據生產鐵氧體的原理發展起來的。在含Cr廢水中加入過量的FeSO4，使Cr6＋還原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，調節pH值至8左右，使Fe離子和Cr離子產生氫氧化物沉澱。通入空氣攪拌並加入氫氧化物不斷反應，形成鉻鐵氧體。其典型工藝有間歇式和連續式。鐵氧體法形成的污泥化學穩定性高，易於固液分離和脫水。鐵氧體法除能處理含Cr廢水外，特別適用於含重金屬離子種類較多的電鍍混合廢水。我國應用鐵氧體法已經有幾十年歷史，處理後的廢水能達到排放標准，在國內電鍍工業中應用較多。
鐵氧體法具有設備簡單、投資少、操作簡便、不產生二次污染等優點。但在形成鐵氧體過程中需要加熱（約70oC），能耗較高，處理後鹽度高，而且有不能處理含Hg和絡合物廢水的缺點。
電解法
電解法處理含Cr廢水在我國已經有二十多年的歷史，具有去除率高、無二次污染、所沉澱的重金屬可回收利用等優點。大約有30多種廢水溶液中的金屬離子可進行電沉積。電解法是一種比較成熟的處理技術，能減少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金屬，已應用於廢水的治理。不過電解法成本比較高，一般經濃縮後再電解經濟效益較好。
近年來，電解法迅速發展，並對鐵屑內電解進行了深入研究，利用鐵屑內電解原理研製的動態廢水處理裝置對重金屬離子有很好的去除效果。
另外，高壓脈沖電凝系統（）為當今世界新一代電化學水處理設備，對表面處理、塗裝廢水以及電鍍混合廢水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN－等污染物有顯著的治理效果。高壓脈沖電凝法比傳統電解法電流效率提高20%—30%；電解時間縮短30%—40%；節省電能達到30%—40%；污泥產生量少；對重金屬去除率可達96%一99%。
3溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由於液一液接觸，可連續操作，分離效果較好。使用這種方法時，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在，例如在酸性條件下，與萃取劑發生絡合反應，從水相被萃取到有機相，然後在鹼性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應用受到很大的限制。
4吸附法
吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。活性炭裝備簡單，在廢水治理中應用廣泛，但活性炭再生效率低，處理水質很難達到回用要求，一般用於電鍍廢水的預處理。腐植酸類物質是比較廉價的吸附劑，把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含Cr、含Ni廢水已有成功經驗。有相關研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，殼聚糖樹脂交聯後，可重復使用10次，吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2＋、Hg2＋、Cd2＋有很好的吸附能力，處理後廢水中重金屬含量顯著低於污水綜合排放標准。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑，鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr6＋的去除率達到99%，出水中Cr6＋含量低於國家排放標准，具有實際應用前暑。
5膜分離法
膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來進行物質分離的技術，包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。用電滲析法處理電鍍工業廢水，處理後廢水組成不變，有利於回槽使用。含Cu2＋、Ni2＋、Zn2＋、Cr6＋等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理，已有成套設備。反滲透法已大規模用於鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。採用反滲透法處理電鍍廢水，已處理水可以回用，實現閉路循環。液膜法治理電鍍廢水的研究報道很多，有些領域液膜法已由基礎理論研究進入到初步工業應用階段，如我國和奧地利均用乳狀液膜技術處理含Zn廢水，此外也應用於鍍Au廢液處理中。膜萃取技術是一種高效、無二次污染的分離技術，該項技術在金屬萃取方面有很大進展。
6離子交換法
離子交換處理法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法，應用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等等，離子交換樹脂有凝膠型和大孔型。前者有選擇性，後者製造復雜、成本高、再生劑耗量大，因而在應用上受到很大限制。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，多數情況下離子是先被吸附，再被交換，離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應用越來越多，如膨潤土，它是以蒙脫石為主要成分的粘土，具有吸水膨脹性好、比表面積大、較強的吸附能力和離子交換能力，若經改良後其吸附及離子交換的能力更強。但是卻較難再生，天然沸石在對重金屬廢水的處理方面比膨潤土具有更大的優點：沸石是含網架結構的鋁硅酸鹽礦物，其內部多孔，比表面積大，具有獨特的吸附和離子交換能力。研究表明，沸石從廢水中去除重金屬離子的機理，多數情況下是吸附和離子交換雙重作用，隨流速增加，離子交換將取代吸附作用佔主要地位。若用NaCl對天然沸石進行預處理可提高吸附和離子交換能力。通過吸附和離子交換再生過程，廢水中重金屬離子濃度可濃縮提高30倍。沸石去除銅，在NaCl再生過程中，去除率達97%以上，可多次吸附交換，再生循環，而且對銅的去除率並不降低。
三、生物處理技術
由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點，經過多年的探索和研究，生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展，採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭，根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
1生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2＋、Hg2＋、Ag＋、Au2＋等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易於實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
2生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。
3生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42－轉化為S2－而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6＋濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99．67%—99．97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌（SRV）去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246．8mg/L的溶液，當pH為4．0時，去除率達99．12%。
4植物修復法
植物修復法是指利用高等植物通過吸收、沉澱、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量，以達到治理污染、修復環境的目的。植物修復法是利用生態工程治理環境的一種有效方法，它是生物技術處理企業廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬，主要有三部分組成：
（1）利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉澱或富集有毒金屬；
（2）利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性，從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴散：
（3）利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來，富集並輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條，降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復技術中能利用的植物有藻類、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力，主要表現在對重金屬具有很強的吸附力，利用藻類去除重金屬離子的研究已有大量報道。褐藻對Au的吸收量達400mg/g，在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達80%—90%，馬尾藻、鼠尾藻對重金屬的吸附雖然不及綠海藻，但仍具有較好的去除能力。
草本植物凈化重金屬廢水的應用已有很多報道。鳳眼蓮是國際上公認和常用的一種治理污染的水生漂浮植物，它具有生長迅速，既能耐低溫、又能耐高溫的特點，能迅速、大量地富集廢水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多種重金屬。有關研究發現鳳眼蓮對鈷和鋅的吸收率分別高達97%和80%。此外，還有很多草本植物具有凈化作用，如喜蓮子草、水龍、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
木本植物具有處理量大、凈化效果好、受氣候影響小、不易造成二次污染等等優點，受到人們廣泛關注。同時對土壤中Cd、Hg等有較強的吸附積累作用，由胡煥斌等試驗結果表明：蘆葦和池杉對重金屬Pb和Cd都有較強富集能力。

Ⅳ 微生物在污水處理中的應用論文我郵箱是[email protected]謝謝

微生物在污水處理中的應用
摘要：本文主要闡述了各種微生物在不同種類污水中的應用，以及它們不同的應用機理。
關鍵詞：微生物 生活污水 工業污水 農業污水 重金屬 農葯
1.世界水資源現狀
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。
全球水資源狀況迅速惡化，「水危機」日趨嚴重。據水文地理學家的估算，地球上的水資源總量約為13．8億立方公里，其中97．5％是海水（13．45億立方公里）。淡水只佔2．5％，其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水，適宜人類享用的僅為0．01％．
20世紀50年代以後，全球人口急劇增長，工業發展迅速。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。本屆世界水論壇提供的聯合國水資源世界評估報告顯示，全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經亞洲城市的河流均被污染；美國40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。
20世紀，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛生設施，每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年，水危機將蔓延到48個國家，35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞，也將嚴重威脅人類生存。
水資源危機既阻礙世界可持續發展，也威脅著世界和平。過去50年中，由水引發的沖突共507起，其中37起有暴力性質，21起演變為軍事沖突。專家警告說，隨著水資源日益緊缺，水的爭奪戰將愈演愈烈。
2.污水處理方法分類
2.1物理法
利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質。主要有沉澱法，過濾法，離心分離法，吸附法等。
2.2化學法
利用化學反應原理及方法來分離，回收廢水中的污染物，或改變污染物的性質，使它從有害變為無害的處理法。主要有化學凝聚法，中和法，氧化還原法，離子交換法。
2.3生物法
主要利用微生物的生命活動過程，對廢水中的污染物質進行轉移和轉化的作用，從而是污水得到凈化的方法。
2.4.微生物簡介
微生物是肉眼看不見或看不清的生物的總稱。包括原核生物（細菌，放線菌和藍細菌），真核生物（真菌和微型藻類），非細胞生物（病毒類）。微生物具有體積小、表面積大、繁殖力驚人等特點，能不斷與周圍環境快速進行物質交換。污水具備微生物生長繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化。因此微生物可在污水凈化和治理中得到廣泛應用，造福人類。
微生物能降解和轉化污染物主要是因為微生物具有以下幾個特點：個體微小，比表面積大，代謝速率快；種類繁多，分布廣泛，代謝類型多樣；具有多種降解酶；繁殖快，易變異，適應性強；共代謝作用等。
3.原理
利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的.微生物能從污水中攝取糖，蛋白質，脂肪，澱粉及其它低分子化合物。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化.
3.1.好氧凈化
氧存在條件下，許多好氧微生物通過分解代謝、合成代謝和物質礦物化，在把有機物氧化分解成CO2和H2O等過程中，獲尋C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧凈化就是模擬上述原理，把微生物置於一定的構築物內通氣培養，高效率凈化污水的方法。
3.2厭氧凈化
微生物在嚴格厭氧條件下，有機物發酵或消化過程中，大部分有機物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等氣體。污水的生物厭氧凈化就是根據污水經厭氧發酵後既到凈化，又獲得了生物能源CH4的原理。微物細胞能量轉移的電子受體，由好氧條件下分子氧改變為厭氧條件下的有機物。在厭氧件下，不溶於水而難分解的大分子有機污物，被微生物的胞外酶降解為可溶性物質，再由產甲烷厭氧細菌和產氫細菌降解成低分子有酸類和醇類、並放出H2和CO2；有機酸類和類經產甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌還可利用H2還原CO2，形成CH4。
微生物凈化過程：
Ⅰ.有機污染物的濃度由高變低
Ⅱ.異養細菌迅速氧化分解有機污染物而大量繁殖，然後是以細菌為食料的原生動物出現數量高峰，再後是由於有機物礦化，利於藻類的生長，而出現藻類的生長高峰。
Ⅲ.溶解氧濃度隨著有機物被微生物氧化分解而大量消耗，很快降到最低點，隨後，由於有機物的無機化和藻類的光合作用及其他好氧微生物數量的下降，溶解氧又恢復到原來水平。
這樣，在離開污染源相當的距離之後，水中的微生物數量，有機物，無機物的含量，也都下降到最低點。於是，水體恢復到原來的狀態。
微生物處理優點：微生物具有來源廣，易培養，繁殖快，對環境適應性強，易變異的特徵在生產上較容易的採集菌種進行培養繁殖，並在特定條件下進行馴化，使之適應不同的水質條件，從而通過微生物的新陳代謝使有機物無機化。加之微生物的生存條件溫和，新陳代謝時不需要高溫高壓，它是不需要投加催化劑的.生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低,所要投入的人力，物力比其他方法要少的多。在污水生物處理的人工生態系統中，物質的遷移轉化效率之高是任何天然的或農業生態系統所不能比擬的。
4.污水處理中重要的微生物種群
4．1 絲狀細菌
絲狀細菌(Filamentous bacteria)能顯著影響絮狀活性污泥的沉降性(污泥膨脹)或引起生物量變化和泡沫形成(污泥發泡)，從而嚴重影響活性污泥的處理效率．傳統上，絲狀細菌是通過光學顯微鏡學進行分析鑒定的，如革蘭氏和Neisser染色反應、典型的形態學特徵等．但應用full—cycle rRNA技術發現，傳統形態學鑒定方法不能發現污水廠活性污泥中的許多絲狀細菌 。
系統發生樹部分提供了絲狀菌的系統發生親緣關系，但有些絲狀類型如Eikelboom 1863或Nostocoidalimicola等則是放置在完全無關的類群中．現在利用rRNA目標寡聚核苷酸探針能迅速地鑒定大多數絲狀菌，證明在活性污泥中有些絲狀菌呈現多態性現象．Kanagawa等(2000)從活性污泥中分離出15種絲狀菌，根據形態被分類為Eikelboom 21 N，利用16S rDNA序列分析表明都同變形桿菌亞綱的Thiothrix絲狀菌形成單系群(monophyletic group).Thiothrix絲狀菌在污水中通常表現出生理多能性，在異養、兼性營養和化能自養情況下，它們都能同標記的乙酸鹽或碳酸氫鹽結合。在厭氧狀況下(無論有無硝酸鹽)，Thiothrix絲狀菌都很活躍，它通過吸收硫代硫酸鹽和乙酸鹽來形成胞內硫粒。
利用絲狀菌的FISH探針，Mircothrix parvicella被發現有特殊的脂消費，在厭氧情況下專門吸收長鏈脂肪酸(而不是短鏈脂肪酸和葡萄糖)，隨後當硝酸鹽或氧可用作電子受體時它們則使用貯存完成生長．不過，在厭氧情況下，M.parvicella不能吸收磷，不適合那些有除磷要求的生物反應器．利用FISH技術對絲狀菌進行系統分類發現，大多數未描述的絲狀菌屬於綠色非硫細菌(Chloroflexi)，也可能是污水生物處理系統中豐度最高的絲狀菌。Liao等(2004)發展一種定量FISH，對實驗室和污水廠反應器中的絲狀菌進行了研究，以增加Sphaerotilus natans的方式來刺激污泥膨脹，結果發現是Eikelboom 1851菌叢(而不是試驗的S．natans菌)同活性污泥容積指數(volume index)極度相關，其可延伸的菌絲長度約為6×10。la,m／mL。
4．2 生物除磷的重要細菌
生物除磷可以在EBPR的微生物途徑中由完成，該過程通過循環活性污泥進行交替的厭氧、需氧為特徵。基於微生物的純培養技術，變形桿菌綱г亞綱的不動桿菌屬(Acinetobacter)長期被認為是唯一的PAO(Polyphosphate—accumulating organism)．但實際上，雖然不動桿菌能積累多聚磷酸鹽，卻沒有PAO的典型代謝方式．Wanger等(1994)用rRNA目的探針測試後認為，主要的PAO應該為口亞綱中的Rhoclocyclus群，其次為 亞綱中的Planctomycete群及屈撓桿菌屬(Flexibacter)、CFB群(Cytophaga—Flavobacterium—Bacteroides)等．利用螢光抗體染色、呼吸醌檢測和屬特異探針的FISH等非培養方法，證明在EBPR系統中，由於培養偏差顯然高估了不動桿菌的相對豐度，表明其對EBPR系統實際上不是最重要的，而另外一些分離出的細菌才是PAO的候選者。不過，有7個Acinembacter新種從活性污泥中分離到，可望進一步闡釋該屬在脫磷中扮演的角色和意義。
積磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是一個高G+C含量的革蘭氏陽性菌，被認為是專性好氧菌，可以通過EMP途徑發酵葡萄糖為乙酸，而不能夠在厭氧情況下生長．有明顯吸收葡萄糖、分泌乙酸的轉化，導致胞內乙酸積累；產生的乙酸在隨後的好氧階段消耗掉．phosphovorus表現出卓越的吸收和釋放磷的能力，磷釋放率和吸收率可分別高達3．34 mmol g／cell•h和1．56 mmol g／cell•h，比Lampropedia spp．和Acinetobacterspp．要高1個數量級，特異探針證明其在EB—PR工廠里可占總細菌的2．7％。
俊片菌屬(Lampropedia)也擁有聚磷菌的基本代謝特徵，但比EBPR模型預言的吸收乙酸鹽釋放磷酸鹽的比率要低很多．那些被建議名為「Candidatus Ac—cumulibacter phosphates」已被證實顯著存在於EBPR系統中．Saunders等(2003) 在對6個運行污水廠進行了檢測後認為，很可能「無關緊要」的「CandidatusAccumulibacter phosphates」正是重要的PAO．另外還有顯微鏡原位觀察顯示，酵母菌很可能涉及在生物除磷中，許多「聚磷菌」很可能是酵母菌的孢子，但其作用機理顯然還需要進一步探討．
4．3 硝化細菌
氮循環是高度依賴微生物活性和轉化的一個過程．這類微生物在污水處理、農業等領域具有極其重要的作用，因此成為近年來世界研究的熱點，變形桿菌的β亞綱幾乎已經成為微生物生態學的模式系統 ．Kindaichi等(2004)對自養硝化生物膜進行了FISH分析表明，膜上有50％屬於硝化細菌，其餘50％為異養細菌，分布為變形桿菌α亞綱23％ ，г亞綱13％ ，綠色非硫細菌9％ ，CFB群2％，未定類群3％．該結果表明，硝化細菌通過可溶性產物的產生支持了異養菌，異養菌也從代謝多樣性等方面確保了生物膜的生態穩定性 ．從培養角度來說，硝化細菌生長極慢；由於硝化細菌的分布同pH、溫度等敏感，所以污水廠的硝化作用常有崩潰的情況發生．
4．3．1 氨氧化茵
基於16S rDNA序列分析，已經分離和描述過的氨氧化細菌都分屬於變形桿菌綱的2個單系群中．Ni-trosococcusoceanus和N．halophilus屬於Proteobacteria的β亞綱，包括亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌屬(Nitrosospira)、亞硝化弧菌屬(Nitrosovibrio)和亞硝化葉菌屬(Nitrosolobus)，後3個屬關系密切；而Nitrosococcus mobilis(實際是Nitrosomonas的一個成員)則在β亞綱組成緊密相關的集合．
4．3．2 亞硝酸氧化茵
基於超微特性，已培養出的亞硝酸氧化菌(Nitrite．oxidizing bacteria，NOB)被分為4個已知屬，硝化桿菌屬(Nitrobacter)，硝化刺菌屬(Nitrospina)，硝化球菌屬(Nitrococcus)和硝化螺菌屬(Nhrospira)．16S rDNA序列比較分析表明，硝化桿菌屬及其3個種都屬於變形桿菌的α一亞綱；Nitrospina和Nitrococcus各有一個種，分屬於變形桿菌的δ和г一亞綱；Nitrospira屬包含有moscoviensis和Ⅳ．rrtarin．在傳統上，Nitrobacter一直被認為是最重要的亞硝酸鹽氧化菌．然而，在硝化污水廠內用目的探針的FISH法和定量斑點雜交(Quantitative dot blot)等發現，檢測不到Nitrobacter或者數目很低，因此凸現了非Nitrobacter的NOB在硝化過程中的重要性．Egli等(2003)用不同污泥接種反應器，利用定量FISH和RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法對穩定的硝化作用反應器進行檢測，發現有活性的都屬於Nitrospira屬 J．以Nitrospira序列發展的特定16S rRNA探針，對活性污泥進行FISH查後表明，未培養的類硝化螺菌(Nitrospira—like)以顯著性數目(總菌數的9％)存在，其對亞硝酸鹽氧化的重要性已由反應器富集研究所證實．Nhrospira能固定CO：，也能利用丙酮酸混合營養生長，而不利用乙酸鹽、丁酸鹽和丙酸鹽。
4．4 反硝化細菌
反硝化細菌(Denitrifying bacteria)的大多數鑒定和計數都是依賴培養法．很多屬的成員，如產鹼桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、甲基桿菌屬(Methylobacteriurn)，副球菌屬(Paracoccus)和生絲微菌屬(Hyphornicrobiurrt)等，都從污水廠中作為脫氮微生物群分離出來過，但這些細菌屬在污水廠中是否具有原位脫氮的活性卻很少被知道．在一個補充以甲醇作為還原碳化物的脫氮沙濾中，使用特異FISH探針監測到有大量數目的P．spp和H．spp；而在沒有附加甲醇的非脫氮沙濾中，兩屬存在的數目都低於總細胞0．1％ ，這間接證明了在脫氮過程中有兩屬的活性參與。
5．水污染物的類型及處理
5.1生活污水
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物，有機物。無機物如氯化物，硫酸鹽，磷酸鹽和鈉，鉀，鈣，鐵等碳酸鹽，有機物有纖維素，澱粉，脂肪，蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖，形成赤潮和水華。
生活污水的處理主要是其中有機物的分解，其主要方法有活性污泥法、生物膜法、AB法。
5.1.1活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
5.1.2生物膜法
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點：（1）對水量、水質、水溫變動適應性強；（2）處理效果好並具良好硝化功能；（3）污泥量小（約為活性污泥法的3／4）且易於固液分離；（4）動力費用省。
5.1.3AB法
AB法工藝由德國B0HUKE教授首先開發。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段，各有獨立的沉澱和污泥迴流系統。高負荷段A段停留時間約20－40分鍾，以生物絮凝吸附作用為主，同時發生不完會氧化反應，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50％以上。B段與常規活性污泥相似，負荷較低，泥齡較長。
5.2工業廢水
工業廢水是水體污染的主要污染源。包括鋼鐵工業廢水，食品工業廢水，印刷廢水，化工廢水等。隨著工業化的發展，含有重金屬離子的廢水產生量越來越多。重金屬離子已成為最重要、最常見的污染物之一。由於重金屬在生物體內的富集、吸收與轉化，從而通過食物鏈危害人體健康。如致癌、致畸等，故而處理重金屬污染刻不容緩。
微生物處理技術在生活污水處理中的應用已經非常成熟並且全面普及，但是在工業污水的處理中還存在著一定的技術問題。相對於生活污水來說，工業污水的成份要復雜的多，大多數工業污水的COD值都相當高，可生化性差，這就給微生物處理帶來了相當大的難度，有些工業污水甚至還有很高的氨氮指標，增加了微生物處理的難度。但是微生物技術的許多優勢註定了它將是工業污水治理的一個方面，而且目前已經有很多行業的工業污水開始採用微生物處理技術並且得到了穩定的運行數據。
這里主要講述關於污水中重金屬的處理。目前可用的微生物法有生物吸附法、硫酸鹽還原菌凈化法和利用微生物的轉化作用去除重金屬。
5.2.1生物吸附法
生物吸附是利用生物量（如發酵工業的剩餘菌體）通過物理化學機制，將金屬吸附或通過細胞吸收並濃縮環境中的重金屬離子，由於重金屬具有毒性，如果濃度太高，活的微生物細胞就會被殺死。所以，必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子，研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸。在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在，而在衰亡期，小球藻富集的鉻以無機鉻存在。
利用工業發酵後剩餘的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬，具體做法是首先用鹼處理菌體，以便增加其吸附重金屬的能力。然後通過化學交聯法固定這些細胞，固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性（微生物在結合無機污染物上表現出選擇性，多於大多數合成的化學吸附劑，微生物對金屬的吸附和累積主要取決於不同配位體結合部位對對金屬的選擇性）。可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫，然後用化學方法回收重金屬，經過鹼處理後的固定化細胞還可以重新用於吸附重金屬。
5.2.2硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌，它最大的特徵就是在無自由氧的條件下，在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫，從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛，海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖，其生長溫度為25~35攝氏度，PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫，使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉澱，從而使廢水中的重金屬離子得以去除。
5.2.3利用微生物的轉化作用去除重金屬
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。
細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體，胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。
真菌的細胞壁內含幾丁質，這和N----乙醯葡糖胺多聚體是一種有效的金屬於放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙醯殼多糖和其他金屬結合的配位體，形成菌絲層，可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價鉻具有強烈的毒性，其毒性是三價鉻的100倍，而且能在人體內沉澱。由於六價鉻很容易通過胞膜進入細胞，然後在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻，三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質並且和核酸相作用，而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的，細菌利用細胞中的NADH作為還原劑，在厭氧或好氧的狀態下，將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000µmol/l鉻酸鹽，在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻，三價鉻可以通過沉澱反應與水分離而被去除。
5.3農業廢水
它面廣而量大且分散。農田使用農葯，化學農葯主要是人工合成的生物外源性物質，很多農葯本身對人類及其他生物是有毒的，而且很多類型是不易生物降解的頑固性化合物。農葯殘留很難降解，人們在使用農葯防止病蟲草害的同時，也使糧食、蔬菜、瓜果等農葯殘留超標，污染嚴重，同時給非靶生物帶來傷害，每年造成的農葯中毒事件及職業性中毒病例不斷增加。同時，農葯廠排出的污水和施入農田的農葯等也對環境造成嚴重的污染，破壞了生態平衡，影響了農業的可持續發展，威脅著人類的身心健康。農葯不合理的大量使用給人類及生態環境造成了越來越嚴重的不良後果，農葯的污染問題已成為全球關注的熱點。因此，加強農葯的生物降解研究、解決農葯對環境及食物的污染問題，是人類當前迫切需要解決的課題之一。
5.3.1 農業生產上主要使用的農葯類型
當前農業上使用的主要有機化合物農葯如表1所示。其中，有些已經禁止使用，如六六六、滴滴涕等有機氯農葯，還有一些正在逐步停止使用，如有機磷類中的甲胺磷等。
表1 農業生產中常用農葯種類簡表

類 型 農 葯 品 種

有機磷：敵百蟲、甲胺磷、敵敵畏、乙醯甲胺磷、對硫磷、雙硫磷、樂果等

殺蟲劑 有機氮：西維因、速滅威、巴沙、殺蟲脒等
有機氯：六六六、滴滴涕、毒殺芬等

殺蟎劑 蟎凈、殺蟎特、三氯殺蟎碸、蟎卵酯、氯殺、敵蟎丹等

除草劑 2，4－D、敵稗、滅草靈、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等

殺菌劑 甲基硫化砷、福美雙、滅菌丹、敵克松、克瘟散、稻瘟凈、多菌靈、葉枯凈等
生長調節劑 矮壯素、健壯素、增產靈、赤黴素、縮節胺等
人們發現，在自然生態系統中存在著大量的、代謝類型各異的、具有很強適應能力的和能利用各種人工合成有機農葯為碳源、氮源和能源生長的微生物，它們可以通過各種謝途徑把有機農葯完全礦化或降解成無毒的其他成分，為人類去除農葯污染和凈化生態環境提供必要的條件。
5.3.2 降解農葯的微生物類群
土壤中的微生物，包括細菌、真菌、放線菌和藻類等，它們中有一些具有農葯降解功能的種類。細菌由於其生化上的多種適應能力和容易誘發突變菌株，從而在農葯降解中佔有主要地位。一在土壤、污水及高溫堆肥體系中，對農葯分解起主要作用的是細菌類，這與農葯類型、微生物降解農葯的能力和環境條件等有關，如在高溫堆肥體系當中，由於高溫階段體系內部溫度較高（大於50 ℃），存活的主要是耐高溫細菌，而此階段也是農葯降解最快的時期。通過微生物的作用，把環境中的有機污染物轉化為CO2和H2O等無毒無害或毒性較小的其他物質。通過許多科研工作者的努力，已經分離得到了大量的可降解農葯的微生物（見表2）。不同的微生物類群降解農葯的機理、途徑和過程可能不同，下面簡要介紹一下農葯的微生物降解機理。
5.3.3 微生物降解農葯的機理
目前，對於微生物降解農葯的研究主要集中於細菌上，因此對於細菌代謝農葯的機理研究得比較清楚。
表2 常見農葯的降解微生物
農 葯 降 解 微 生 物
甲胺磷 芽孢桿菌、麴黴、青黴、假單胞桿菌、瓶型酵母
阿特拉津（AT） 煙麴黴、焦麴黴、葡枝根霉、串珠鐮刀菌、粉紅色鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、斜卧鐮刀菌、微紫青黴、皺褶青黴、平滑青黴、白腐真菌、菌根真菌、假單胞菌、紅球菌、諾卡氏菌
幼脲3號 真菌
敵殺死 產鹼桿菌
2，4－D 假單胞菌、無色桿菌、節桿菌、棒狀桿菌、黃桿菌、生孢食纖維菌屬、鏈黴菌屬、麴黴菌、諾卡氏菌、
DDT 無色桿菌、氣桿菌、芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、假單胞菌、變形桿菌、鏈球菌、無色桿菌、黃單胞菌、歐文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤桿菌、產氣氣桿菌、鐮孢黴菌、諾卡氏菌、綠色木霉等
丙體六六六 白腐真菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、大腸桿菌、生孢梭菌等
對硫磷 大腸桿菌、芽孢桿菌
七 氯 芽孢桿菌、鐮孢黴菌、小單孢菌、諾卡氏菌、麴黴菌、根黴菌、鏈球菌
敵百蟲 麴黴菌、鐮孢黴菌
敵敵畏 假單胞菌
狄氏劑 芽孢桿菌、假單胞菌
艾氏劑 鐮孢黴菌、青黴菌
樂 果 假單胞菌
2,4,5-T 無色桿菌、枝動桿菌
細菌降解農葯的本質是酶促反應，即化合物通過一定的方式進入細菌體內，然後在各種酶的作用下，經過一系列的生理生化反應，最終將農葯完全降解或分解成分子量較小的無毒或毒性較小的化合物的過程。如莠去津作為假單胞菌ADP菌株的唯一碳源，有3種酶參與了降解莠去津的前幾步反應。第一種酶是A tzA，催化莠去津水解脫氯的反應，得到無毒的羥基莠去津，此酶是莠去津生物降解的關鍵酶；第二種酶是A tzB，催化羥基莠去津脫氯氨基反應，產生N－異丙基氰尿醯胺；第三種酶是A tzC，催化N－異丙基氰尿醯胺生成氰尿酸和異丙胺。最終莠去津被降解為CO2和NH3。微生物所產生的酶系，有的是組成酶系，如門多薩假單胞菌DR－8對甲單脒農葯的降解代謝，產生的酶主要分布於細胞壁和細胞膜組分；有的是誘導酶系，如王永傑等得到的有機磷農葯廣譜活性降解菌所產生的降解酶等。由於降解酶往往比產生該類酶的微生物菌體更能忍受異常環境條件，酶的降解效率遠高於微生物本身，特別是對低濃度的農葯，人們想利用降解酶作為凈化農葯污染的有效手段。但是，降解酶在土壤中容易受非生物變性、土壤吸附等作用而失活，難以長時間保持降解活性，而且酶在土壤中的移動性差，這都限制了降解酶在實際中的應用。現在許多試驗已經證明，編碼合成這些酶系的基因多數在質粒上，如2，4－D的生物降解，即由質粒攜帶的基因所控制。通過質粒上的基因與染色體上的基因的共同作用，在微生物體內把農葯降解。因此，利用分子生物學技術，可以人工構建「工程菌」來更好地實現人類利用微生物降解農葯的願望。

Ⅳ 我要檢測污水中的單糖和多糖，請問這有什麼意義主要是油田除油之後的污水。

既然是油田除油之後，肯定是考察除油效果，當含糖量高時，說明部分油被降解，石油菌很可能存在與污水中

Ⅵ 污水處理中，BOD和多糖，在長時間缺氧的情況下會發生什麼變化

缺氧部分BOD被消耗，多糖也一樣的，但是長時間是什麼意思?後面沒有好氧么？缺氧是反硝化，NO3-N變成N2釋放，可沒有多少去除COD的能力。

Ⅶ 污水處理在什麼情況下會發生污泥解體有什麼指示菌種嗎

廢水生物處理是利用有關微生物的代謝過程，是對廢水中有機物進行降解或轉化的過程。微生物在降解有機物的同時其本身也得到了增殖。污泥膨脹有兩種類型，一是由於活性污泥中大量絲狀菌的繁殖而引起的污泥絲狀菌膨脹，二是由於菌膠團細菌體內大量累積高粘性物質（如葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和脫氧核糖等形成的多類糖）而引起的非絲狀菌性膨脹。

污泥絲狀菌膨脹可根據絲狀微生物對環境條件和基質種類要求的不同而劃分為五類類型：

（1）低基質濃度型；

（2）低溶解氧濃度型；

（3）營養缺乏型；

（4）高硫化物型；

（5）pH不平衡型。

在實際運行中，一般以污泥絲狀菌膨脹為主，佔90%以上。發生污泥膨脹時，主要有以下特徵：

（1）二沉池中污泥的SVI值大於200ml/g；

（2）迴流污泥濃度下降；

（3）二沉池中污泥層增高。

污泥膨脹相關理論：

（1）A/V假說：當混合液中基質收到限制或控制時，由於比表面積大的絲狀菌獲取基質的能力要強於菌膠團，因而菌膠團受到抑制，絲狀菌大量繁殖；

（2）動力選擇性理論：以微生物生長動力學為基礎，根據不同種類微生物具有不同的最大比生長速率和飽和常數，分析絲狀菌與菌膠團的競爭情況；

（3）飢餓假說：將活性污泥中微生物分為三類，第一類是菌膠團細菌，第二類是具有高基質親和力但生長緩慢的耐飢餓絲狀菌，第三類是對溶解氧有高親和力、對飢餓高度敏感的快速生長絲狀菌；

（4）存儲選擇理論：在底物風度的狀態下，非絲狀菌具有貯存底物的能力，而被貯存物質在底物匱乏時能夠被代謝產生能量或合成蛋白質。但是一些絲狀菌也具有底物貯存能力，底物貯存能力不能完全用來解釋污泥膨脹機理；

（5）氮氧化氮假說：CASEY提出低負荷生物脫氮除磷工藝的污泥膨脹假說，如果缺氧區的反硝化不充分，導致好氧區存在亞硝酸氮，那中間產物NO、N2O就會抑制菌膠團的好氧細胞色素，進而抑制其好氧情況下的基質利用，相反一些絲狀菌只能將硝酸氮還原為亞硝酸氮，因此不會在反硝化條件下胞內積累NO和N2O，絲狀菌就不會在好氧段被抑制，因而更具競爭優勢。亞硝酸與SVI有一定的正相關性。沉澱性能良好的污泥粒徑分布較廣，且以球菌為主，膨脹污泥的粒徑大都在10μm以內，污泥較為細碎。

影響污泥膨脹的因子：

1、溫度

低溫有利於絲狀菌生長，Daigger等人發現10℃容易導致絲狀菌性污泥膨脹，而污水溫度提高到22℃則不容易產生污泥膨脹現象；

2、pH 值

活性污泥微生物適宜pH范圍為6.5~8.5，pH小於6時，菌膠團活性減弱，生長受到抑制，但絲狀菌能大量繁殖，取代菌膠團成為優勢種群，污泥的沉降性能明顯變差並發生污泥膨脹。pH值低於4.5時，真菌完全占優勢。

3、DO

低DO是引起絲狀菌污泥膨脹的主要原因之一，若DO成為限制因子，菌膠團生長受抑制，而絲狀菌因具有巨大的比表面積，更易獲得溶解氧進行生長繁殖，在競爭中處於優勢地位。具有低Ks的絲狀菌在低基質濃度下，具有比菌膠團高的比生長速率，這可以解釋基質限制、溶解氧限制和營養物質限制引起的污泥膨脹現象。只要溶解氧成為限制，任何負荷下都會發生污泥膨脹。污水處理中DO控制在2左右，太高太低都容易引起污泥膨脹。

4、F/M

低負荷情況下，由於絲狀菌具有巨大的比表面積，低Ks，其對碳源有較強的親和力，優先利用碳源，造成競爭優勢。低F/M經常出現在完全混合式曝氣池、大迴流比的氧化溝（如卡魯薩爾氧化溝）、沿程分散進水曝氣池中；低負荷容易引發絲狀菌污泥膨脹，高負荷容易引發污泥粘性膨脹。負荷分布不均，好氧區一直處於低負荷運行狀態易造成絲狀菌大量增殖。

Li等人對膜生物反應器內污泥負荷參數的影響研究表明，當F/M<0.2kg/kg.d時，容易引發污泥膨脹；Pan和Su等人將污水通過好氧選擇器進入膜生物反應器，將F/M調整到0.4kg/kgd，有效的控制了污泥膨脹；而Laitinen和Luonis等人則是利用缺氧選擇器，加強反硝化除磷作用，有效解決了污泥膨脹。

高有機負荷下，反應器內底物充裕，在這種情況中菌膠團比絲狀菌具有更強的吸附與存貯營養物質的能力，能夠充分利用高濃度的底物迅速增殖，具有較高的比生長速率，抑制了絲狀菌的生長，但是如果DO濃度不夠，在0.5mg/L以下，菌膠團在低溶氧的條件下增殖受到抑制，而絲狀菌由於其具有更大的比表面積，即使在低溶氧的條件下也能獲得氧，其增殖速率明顯高於菌膠團，發生高負荷低DO下的污泥膨脹；低負荷下由於長時間缺少足夠的營養物質，菌膠團生長受到抑制，而絲狀菌具有較大的比表面積，其菌絲會從菌膠團中伸展出來以增加其攝取營養的表面積。

由於研究者的研究背景和研究條件不盡相同，研究結果也很不一致尤其是關於有機負荷與污泥膨脹關系的說法也比較混亂。高低有機負荷都可能引起污泥膨脹，Ford和Eckenfeilder等人發現高低負荷下都可能發生污泥膨脹，Palm等人認為根據負荷不同，在任何DO濃度條件下都可能發生膨脹，Chudoba等人認為即使對於推流式曝氣池，雖然沿吃長方向存在著高的濃度梯度，但在高負荷下也會發生污泥膨脹。

5、N、P營養物質

通常認為污水中BOD5：N:P=100:5:1為微生物的適宜比例。N、P含量不均衡的廢水，會引發絲狀菌與非絲狀菌膨脹，絲狀菌膨脹：有研究發現在缺N的情況下，由於絲狀菌具有巨大的比表面積，低Ks，其對N、P等營養物質有較強的親和力，優先利用營養物質，造成競爭優勢；非絲狀菌污泥膨脹：BOD5/N為100:3時，菌膠團未能有充分的N完成代謝，於是把有機物以高親水性的多糖胞外聚合物（EPS）的形式貯存在胞外。因此要降低進水C/N比。

6、微量元素

完全混合活性污泥法會助長絲狀菌的過量生長，這可用痕量金屬缺乏症理論分析。由於絲狀菌具有比菌膠團更大的比表面積，其在痕量金屬含量不足時比後者具有更大的對痕量金屬的吸附能力，從而抑制了菌膠團的生長。

7、有毒物質

當有毒工業廢水進入污水廠時，活性污泥中的微生物要出現中毒現象，Novak在對非絲狀菌膨脹的研究中發現，菌膠團吸收污水中的有毒物質後，粘性物質分泌減少，生理活動出現異常，可能引起污泥膨脹。

污泥膨脹解決辦法：

1、應急措施：

（1）增加絮凝劑，如投加硅藻土、粘土、厭氧污泥、金屬鹽類、混凝劑，如投加鐵鹽（氯化亞鐵5~50mg/L）、鋁鹽（礬土10~100mg/L）。

（2）採用消毒氧化劑，如採用迴流污泥加氯措施，投加量一般為2~10kgCl2/1000kg干污泥，既可控制曝氣池污泥膨脹也可對二級處理出水消毒，同時使控制污泥膨脹所需要的加氯量最少。銅離子濃度在0.75mg/L時或食鹽濃度為4g/L時對抑制絲狀菌污泥膨脹效果良好。但是此法治標不治本。

2、改變工藝

（1）設置選擇器，選擇器是曝氣池之前或前段設定的高有機負荷區（接觸區），為菌膠團細菌提供高濃度的可吸收的溶解底物，以提高其攝取和貯存能力，使其在與絲狀菌的競爭中處於優勢。

（2）此外改變反應器形式，如將完全混合曝氣池改為推流式曝氣池，連續進水改為間歇進水。絲狀菌幾乎都不能在完全無分子氧的環境中吸收底物，這使得通過脫氮和除磷過程而利用底物的功能菌迅速增殖，所以A/O和A/A/O系統能有效控制絲狀菌污泥膨脹。在A2/O工藝中，厭氧、缺氧區不利於絲狀菌增殖，如果在好氧段能旁流一部分進水提供碳源，則絲狀菌在整個系統中都處於不利狀況。

（3）工藝運行調控：由於污水腐化產生的膨脹，可以對消化污水預曝氣，沉澱池中污泥應及時刮除；N、P缺乏的污水，可及時投加尿素、銨鹽、化肥或與生活污水混合，使BOD5:N:P=100:5:1左右；缺氮時可從污泥消化池往曝氣池投加高含氮污泥上清液；低溶解氧可以增加供氧，採用表面轉刷曝氣的氧化溝，欲提高DO，可通過提高出水堰的高度，以提高轉刷的吃水深度的方法，強化轉刷的曝氣能力；低負荷導致的污泥膨脹，可以適當提高F/M；高負荷污泥膨脹，可射流曝氣剪切絲狀菌，射流高的傳質效率提供充足的溶解氧。增加水力剪切力：通過曝氣時產生的強水力剪切作用使蓬鬆污泥自聚、密實，同時使絮團表面不穩定的絲狀菌脫落。

（4）在完全混合曝氣池中負荷0.1~0.5kgBOD5/(kgMLSSd)都發生膨脹，而推流式中污泥負荷大於0.5kgBOD5/(kgMLSSd)才發生膨脹，而間歇式反應器內沒有發現膨脹現象；變化的水力負荷造成SVI上升，具體分析為高負荷、低溶解氧刺激了絲狀菌的生長，且絲狀菌生長的不可逆性，造成污泥膨脹，特別是當有機物濃度劇增時極易引起污泥膨脹；污泥有機負荷為0.5kg/kgd，並且DO在2mg/L時，可以有效的控制絲狀菌的生長。

（5）低負荷引起污泥膨脹的恢復：加大污泥負荷，利用在高底物濃度的環境條件下，菌膠團的貯存能力與最大比生長速率均比絲狀菌的高這一特點，在反應器中創造出有利於菌膠團生長繁殖的生態環境，使其取代絲狀菌逐漸成為污泥中的優勢菌種，從而使發生膨脹的污泥逐漸恢復正常。

（6）增大污泥迴流量有利於提高菌膠團細菌攝取有機物的能力並且增大與絲狀菌的競爭力度，抑制絲狀菌的膨脹。絲狀菌的生長速率小於非絲狀菌，長SRT有利於絲狀菌的生長，因而增加排泥量，可以有效排除池內過多絲狀菌。並且長泥齡情況下，發生污泥老化，老化的污泥活性不夠，競爭不過絲狀菌，會使絲狀菌在競爭中處於優勢地位。

3、污泥膨脹自然消除的原因：污泥膨脹導致污泥的大量流失，使MLSS濃度降低，其結果是在其它條件不變時，有機負荷提高，DO上升，OUR減小，這都有利於抑制絲狀菌的增殖。

其他污泥膨脹原因：

1、一般認為懸浮固體少而溶解性和易降解的有機物較多，特別是含低分子量的烴類、糖類和有機酸等容易發生絲狀菌膨脹，例如啤酒、食品、乳品、造紙廢水；絲狀菌對高分子物質的水解能力弱，較難吸收不溶性物質，對低分子有機物可直接作為能源加以利用，最有代表性的絲狀菌是球衣菌屬，它能將葡萄糖、蔗糖、乳糖等糖類物質直接利用，當廢水中含有可溶性有機物多時，易誘發絲狀菌膨脹，而不溶性有機物作為去除對象的廢水則不易產生污泥膨脹。Van等發現葡萄糖、乙酸鹽這些低分子可溶性有機物容易引起污泥膨脹，而大分子澱粉不易引起污泥膨脹；

2、腐化的污水，還有大量硫化氫的污水，污水在下水管和初沉池等貯存設施中，停留時間過長，發生早起消化，使pH下降，產生利於絲狀菌攝取的低分子溶解性有機物和硫化氫，引起硫代謝絲狀菌。但是硫化氫大部分是厭氧發酵中的副產物，而厭氧發酵會產生大量小分子有機酸，這些是污泥膨脹的主要原因；

3、一些厭氧裝置雖然出水含有大量硫化氫，但是揮發性有機酸濃度很低時也不會發生污泥膨脹，當揮發性有機酸達到一定濃度時，其中主要的低分子有機酸（乙酸、丙酸）易於降解，因此造成耗氧速率的增加，引起DO限制膨脹。

詳情請參考：《污泥膨脹原因和解決辦法》

http://tyh.1.blog.163.com/blog/static/7414591020145173347324/

Ⅷ 工業污水中的有機物怎麼除

主要靠微生來物分解進行源處理.
污水中的有機物可以通過厭氧生物處理+好氧生物處理很好的去除.
厭氧生物處理就是在厭氧條件下微生物降解廢水中的有機物;
好氧生物處理就是在有氧條件下微生物降解廢水中的有機物.
厭氧生物處理處理大分子量的有機物.
主要是將大分子量的有機物分
解成較小分子量的有機物並將其中一部分的有機物轉化成甲烷等可利用的能源.
好氧生物處理處理經厭氧生物處理後的廢水中分子量較小的有機物並將其分解成無機物,
分解的無機物在二沉池加入一定量的混凝劑和/或絮凝劑將其沉降與水分離從而達到廢水凈化的目的

Ⅸ 製糖廢水處理的特點是什麼

廢水中一般含有有機物和糖分，COD、BOD很高，廢水色度深、含氮、磷、鉀等元素較高. 廢水量為每生產1噸糖產生廢水0.2-21m3（每噸甜菜排廢水約2.5 m3）。

Ⅹ 新能源汽車污水處理方法是怎樣的

表調磷化廢液通過廢水管排入磷化廢液池而後由泵限量提升進入磷化廢水調節池，與磷化廢水管排入的磷化廢水進行混合，混合後由泵提升進入PH調節反應槽，首先向PH調節反應槽內投加Ca（OH）2，調節廢水pH

10.5～11左右，廢水中磷酸鹽生成羥基磷灰石沉澱。隨著pH的增高，羥基磷灰石的溶解度急劇下降，從而去除廢水中的磷。在鹼性條件下，磷化、鈍化廢水中的重金屬離子形成溶解度較小的金屬氫氧化物沉澱，從而將重金屬離子去除。再依次向反應裝置中加入一定量的助凝劑PAM，攪拌反應，固體微粒間的相互引力增大，足以克服相互間的斥力，使分散的微粒迅速聚集，形成絮凝體後流入斜板沉降槽。依靠重力進行固液分離，污泥下沉由泵排入磷化污泥濃縮槽進行待後續污泥處理。

定期排放的電泳廢液、脫脂廢液，噴漆廢水各自通過排水管進入綜合廢液池，由泵限流提升進入綜合廢水池，與電泳、脫脂、噴漆廢水稀水進行充分混合，由泵提升至PH調節反應槽。向其中投加鹼，再加入絮凝劑PAC和助凝劑PAM，進行絮凝、助凝反應。反應後廢水自流進入斜管沉降槽和全自動氣浮裝置，經過氣浮裝置處理後的出水進入均和池進一步處理。

生活污水自流進入調節池，與磷化預處理後廢水、綜合預處理後廢水進行混合調節。混合調節後的廢水由泵提升進入水解酸化池。在水解酸化池中，發酵細菌將廢水中復雜有機物（包括多糖、脂肪、蛋白質等）水解為有機酸、醇類。在酸化階段產氫、產乙酸細菌將發酵產物有機酸和醇類代謝為乙酸和氫，使大分子物質降解為小分子物質，使難生化的固體物降解為易生化的可溶性物質，提高了廢水的可生化性。經水解酸化處理的廢水進入生物接觸氧化池，向廢水中輸送空氣進行曝氣。水中碳水化合物為好氧微生物提供了豐富的營養，加快了好氧微生物的新陳代謝，在其作用下水中有機物得以有效降解。生物接觸氧化池排出的混合液在沉澱池中進行沉澱，沉澱池的出水達標排放。

磷化廢水中因含有重金屬離子。處理產生的污泥必須進行單獨處理，單獨按危廢處置。

02

系統設備功能描述

磷化廢水PH調節、混凝反應槽

磷化廢水調整
PH、混凝反應採用一體式反應槽，分為三格，配置三台攪拌機，槽體底部設置排空閥。主體材料採用 Q235-A，厚度不得小於
6mm，槽體內外表面均需做防腐處理，槽體內部塗覆玻璃鋼防腐，外表面做除銹處理後塗覆防銹底漆和面漆，面漆顏色由甲方決定，乙方施工。外部用槽鋼加強結構。槽體表面應均勻光滑，沒有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，不得漏焊。槽壁、槽底的鋼板拼接均採用對接焊縫，焊縫之間沒有十字交叉現象，且不與肋條、加強肋重合。槽體頂部配置
NaOH 溶液、石灰水 、PAC 溶液、PAM 溶液加葯系統的管路介面，第一格調節 PH，控制鹼的加入，PH 控制范圍：10-11。

功能與原理：

化合物在水中的溶解能力可用溶解度表示，一個化合物在它的飽和溶液中的濃度叫飽和濃度習慣上稱作溶解度。例如硫化鋅的飽和濃度是3.47×10-12mol/L，它的溶解度也就是3.47×10-12mol/L。如果化合物在溶液中濃度超過飽和濃度，該化學物就會從溶液中析出，稱此過程為沉澱過程。在化學中把在100g水中最大溶解量在1g以上的，列為「可溶」物質；在0.1g以下的列為「難溶」物質，介於兩者之間的，列為「微溶」物質。

使用氫氧化物沉澱法，能有效去除P、Zn、Ni、Pb，使預處理後廢水中的P、Zn、Ni、Pb均較可靠地達到排放標准所要求的排放濃度。

許多金屬的氫氧化物是難溶於水的，銅、鎘、鉻、鉛等重金屬氫氧化物的溶度積一般都很小，因此可採用氫氧化物沉澱法，去除廢水中的重金屬離子。常用沉澱劑有石灰、碳酸鈉、苛性鈉等。由於此法採用的沉澱劑來源甚廣，價格較低，因而在生產實踐中應用廣泛。

金屬離子與OH-離子能否生成難溶的氫氧化物沉澱，取決於溶液中金屬離子濃度和OH-離子濃度。據金屬氫氧化物的M(OH)N的沉澱一溶解平衡以及水的離子積Kw=[H+][OH-]，可計算使氫氧物沉澱的pH值：

註：①如表中未指出其他溫度，均為25℃。

②表中數據摘自丘星初編《化學分析手冊》，化學工業出版社，1960年。

化學沉澱法按照使用沉澱劑的不同可分為氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法、碳酸鹽沉澱法和鐵氧體沉澱法等。

磷化廢水斜板沉降槽

沉澱槽為矩形立式箱體，主體材料採用 Q235-A，厚度不得小於
6mm，槽體內外表面均做防腐處理，槽體內部塗覆玻璃鋼防腐，外表面做除銹處理後塗覆防銹底漆和面漆，面漆顏色由甲方決定，乙方施工。外部用槽鋼加強結構。槽體內部安裝填料。

槽體表面應均勻光滑，沒有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，不得漏焊。槽壁、槽底的鋼板拼接均採用對接焊縫，焊縫之間沒有十字交叉現象，且不與肋條、加強肋重合。槽體內部填料採用斜管組裝，採用聚丙烯或者玻璃鋼材質。

槽體下方設置 V 型污泥集中槽，便於沉澱污泥的收集，

綜合廢水PH調節混凝反應槽

綜合廢水調整 PH、混凝反應採用一體式反應槽，分為三格，配置三台攪拌機，槽體底 部設置排空閥。主體材料採用 Q235-A，厚度不得小於
6mm，槽體內外表面均需做防腐處理，槽體內部塗覆玻璃鋼防腐，外表面做除銹處理後塗覆防銹底漆和面漆，面漆顏色由甲方決定，乙方施工。外部用槽鋼加強結構。槽體表面應均勻光滑，沒有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，不得漏
焊。槽壁、槽底的鋼板拼接均採用對接焊縫，焊縫之間沒有十字交叉現象，且不與肋條、加強肋重合。槽體頂部配置 NaOH 溶液、石灰水 、PAC
溶液、PAM 溶液加葯系統的管路介面，第一格調節 PH，控制鹼的加入， PH控制范圍：10-11。

綜合廢水斜板沉降槽

淀槽為矩形立式箱體，主體材料採用
Q235-A。得小於6mm，槽體內外表面均做防腐處理，槽體內部塗覆玻璃鋼防腐，外表面做除銹處理後塗覆防銹底漆和面漆，面漆顏色由甲方決定，乙方施工。外部用槽鋼加強結構。內部安裝填料。槽體表面應均勻光滑，沒有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，不得漏焊。槽壁、槽底的鋼板拼接均採用對接焊縫，焊縫之間沒有十字交叉現象，且不與肋條、加強肋重合。槽體內部填料採用斜管組裝，採用聚丙烯或者玻璃鋼材質。槽體下方設置
V 型污泥集中槽，便於沉澱污泥的收集。

全自動氣浮裝置

氣浮反應槽為矩形立式箱體，共分為三格，混凝反應區兩格，排水區一格，排水口在排水區下方，與氣浮裝置溶氣釋放區相連。槽體主體材料採用
Q235-A，不得小於
6mm，槽體內外表面均做防腐處理，槽體內部塗覆玻璃鋼防腐，外表面做除銹處理後塗覆防銹底漆和面漆，面漆顏色由甲方決定，乙方施工。外部用槽鋼加強結構。槽體底部設置排空閥。混凝反應區配置兩台機械攪拌機，一格一台，攪拌葉片和攪拌桿均為不銹鋼材質。混凝反應區每格槽體頂部分別配置

PAC溶液、PAM溶液加葯系統的管路介面。槽體表面應均勻光滑，沒有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，不得漏焊。槽壁、槽底的鋼板拼接均採用對接焊縫，焊縫之間沒有十字交叉現象，且不與肋條、加
強肋重合。

綜合污水全自動氣浮裝置由氣浮槽體、釋放器、高效溶氣系統、氣液分離罐
、刮渣機、管路、閥門、壓力表、流量計等組成。
氣浮槽分溶氣釋放區（接觸區）、氣浮分離區，分離區設排渣口和管道、出水口、供溶氣設備的污水迴流口，主體材料採用
Q235-A，不得小於6mm，槽體內外表面均做防腐處理，槽體內部塗覆玻璃鋼防腐，外表面做除銹處理後塗覆防銹底漆和面漆，面漆顏色由甲方決定，乙方施工。外部用槽鋼加強結構。槽體底部設置
V 型污泥集中槽，便於收集部分沉渣。槽體表面應均勻光滑，沒有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，不得漏
焊。槽壁、槽底的鋼板拼接均採用對接焊縫，焊縫之間沒有十字交叉現象，且不與肋條、加強肋重合。設備焊接完成後應進行盛水試驗及煤油滲透試驗。

污泥濃縮槽

污泥濃縮採用間歇豎流式重力濃縮池，主要設備有槽體、攪拌機、上層清液出水堰、管道、閥門、液位計等。

濃縮槽體採用 Q235-A 材質，不得小於 6mm，內表面塗覆玻璃鋼防腐，外表面做除銹處 理後塗覆防銹底漆加面漆，面漆顏色由甲方決定，乙方施工。外部用槽鋼加強結構。

槽體採用上部圓柱體結構加下部錐體結構，污泥室的截錐體斜壁與水平面所形成的角度，應不小於
55°，進泥管設在槽體中心處，由中心進泥，排泥口設在下錐體最底部區域。上層清液經由管道迴流至均和池。
槽內配置攪拌機，防止攪動下層沉降污泥。攪拌機葉片和攪拌桿均為不銹鋼材質。

排泥管道採用碳鋼管，泵體採用氣動隔膜泵，將濃縮槽內污泥提升至污泥壓濾機。槽體頂部配置石灰水加葯系統的管道介面。

水解酸化池

水解酸化池池體採用半地上鋼砼結構，表面做防腐、防滲處理。池體底部配置新型脈沖布水器，大阻力配水混合攪拌，代替潛水攪拌機，無機械設備故障，性能優越。入水口和出水口均設置在牆體上部區域。

水解—好氧生化處理是處理有機污水的新技術，並已有十多年較為成熟的工程實踐經驗。本文從水解機理，水解工藝的特點，水解工藝的設計要點，水解工藝性能指標，以及水解工藝適用范圍內容，對水解工藝作一簡介。

（A）水解機理

從化學角度來說，水解反應是一種常見的普遍存在的化學反應過程，可以說，絕大多數化合物，在一定條件下，與水接觸後，都會發生反應。我們討論水解反應，就是討論化合物與水的反應，也就是討論化合物分子中電子分布及其電荷與水發生的反應。絕大多數有機化合物的反應是共價鍵的形成和斷裂過程。水解反應可致共價鍵發生變化和斷裂，即使化合物在分子結構，形態上發生變化。研究水解反應，就是研究化合物的水解經路、反應產物，以及影響水解程度和速率的諸因素。

污水處理工藝中的生物化學（生化）處理法，是處理有機污水的主要方法。水解工藝是其中的一種新開發出來的工藝過程。因此，我們這里所說的水解工藝，是有別於化學反應的生物化學反應。

化學水解的速率，在很大程度上受化合物自身的分子結構、水的PH值（即酸、鹼度）和溫度影響。在這里，酸和鹼是化學反應的催化劑。而生物化學領域中的水解，則是依靠生物酶起催化作用、加速水解反應。酶的催化反應效率要比相應無酶反應高106—1013倍，這是生物酶的特殊作用。

概括說，我們這里討論的指復雜的有機物分子，在水解酶參與下加以水分子分解為簡單化合物的反應。反應是在缺氧條件下進行的。

1）水解工藝與厭氧工藝的區別

要區別水解工藝與厭氧工藝的概念，必須先了解厭氧工藝的反應經路。

通常，我們把厭氧反應分為四個階段：第一階段水解；第二階段酸化；第三階段酸性衰退；第四階段甲烷化。

在水解階段，固體物質溶解為溶解性物質，大分子物質降解為小分子物質，難生物降解物質轉化為易生物降解物質。在酸化階段，有機物降解為各種有機酸。水解和產酸進行得較快，難以把它們分開。起作用的主要微生物是水解菌和產酸菌。

我們所說的水解工藝，就是利用厭氧工藝的前兩段，即把反應控制在第二階段，不進入第三階段。為區別厭氧工藝，定名為水解（Hydrolization）工藝。水解反應器中實際上完成水解和酸化兩個過程。但為了簡化稱呼，簡稱為「水解」。

水解工藝系統中的微生物主要是兼性微生物，它們在自然界中的數量較多，繁殖速度較快。而厭氧工藝系統中的產甲烷菌則是嚴格的專性厭氧菌，它們對於環境的變化，如PH值、鹼度、重金屬離子、洗滌劑、氨、硫化物和溫度等的變化，比水解菌和產酸菌要敏感得多，並且生長緩慢（世代期長）。

最重要的是水解工藝和厭氧工藝中的兩類不同菌種的生態條件差異很大。水解工藝是在缺氧條件下反應，而厭氧工藝則是在厭氧條件下反應。這里說的「缺氧」（anoxic）有別於「厭氧」，所謂厭氧（annaerobic）作用是指絕對的無氧（溶解氧DO＝0），而缺氧（anoxic）作用是指無氧或微氧（DO＜0.3-0.5mg/l)
。

正因為水解工藝是在缺氧條件下完成，因而在工程實施中，可將工藝後續好氧工藝串連組合在一個反應器中完成，實現水解－好氧工藝。為區別厭氧－好氧工藝，把水解（H）－好氧（O）工藝，暫定名為H／O法。

2）常見主要有機污染物的水解反應經路

（1）糖類（碳水化合物）物質的水解。糖類物質由碳、氫、氧三種元素構成，是多羥醛或羥酮及其縮合物的某些衍生物的總稱。可分為單糖、低聚糖和多糖。

單糖是不能水解的，是最簡單的碳水化合物，如葡萄糖、果糖。

低聚糖中，由兩個分子單糖結合而成的稱二糖，三個分子單糖結合的稱三糖。庶糖、麥芽糖和乳糖屬二糖；棉子糖屬三糖。低聚糖通過水解，生成單糖。

多糖是由多個單糖或其衍生物所組成的碳水化合物。澱粉、纖維素、瓊膠、果膠等屬多糖物質。多糖通過水解，生成原來的單糖，或其衍生物。

在有機污水中，一般以水解形式存在的物質為較多，例如澱粉。水解澱粉的酶，大致可分為四類，即a一澱粉酶，b一澱粉酶，澱粉1－6糊精酶和葡萄糖澱粉酶。澱粉在上述水解酶作用下的水解經路為：

澱粉 → 糊精 → 麥芽糖 → 葡萄糖

當多糖類物質水解成葡萄糖後不能再水解了。如果反應條件仍處於缺氧條件，則葡萄糖會通過糖的酵解過程分解成2個丙酮酸（即1×C6→2C3）。至此，多糖類的水解（酸化）過程全部完成。進一步的徹底降解，只能在有氧條件下才能完成即在有氧條件下丙酸酮進入三羧酸循環，達到完全的氧化：

2CH3COCOOH ＋ 4H＋6O2 → 6CO2 + 6H2O。

（2）蛋白質的水解。蛋白質是由多種氨基酸分子組成的復雜有機物。它由C、H、O、N等主要元素組成，有的還含有Fe、I、P、S等元素。蛋白質與糖類、脂肪類物質分子的主要不同點在於它的組分含有N素。在蛋白質中，氮的含量平均約為16％。

蛋白質不能直接被微生物利用，在進入細胞組織之前，需經蛋白質水解酶的作用，使其水解成氨基酸。其水解經路為：蛋白質 →多肽 →二肽 → 氨基酸。至此。蛋白質的水解過程完成。實際上蛋白質水解到二肽階段就可作為底物，被微生物細胞所利用。

（3）脂肪（類脂肪）物質的水解。脂肪是不含氮的有機化合物，由C、H、O等元素組成。

脂肪的降解也是首先在細胞外，通過脂肪水解酶發生水解，生成甘油和相應的脂肪酸。甘油的進一步降解類似於糖解過程的一部分，轉化為丙酮酸。至此，水解反應完成。水解產物脂肪酸丙酮酸的進一步降解，則需在有氧下進入三羧酸循環，達到完全的氧化。

（4）芳香族化合物的水解。盡管苯環的化學結構相當穩定，但大部分苯環物質可在微生物的作用下被降解。

水解酸化池採用活性污泥法，在水解酸化池中，發酵細菌將廢水中復雜有機物（包括多糖、脂肪、蛋白質等）水解為有機酸、醇類。在酸化階段產氫、產乙酸細菌將發酵產物有機酸和醇類代謝為乙酸和氫，使大分子物質降解為小分子物質，使難生化的固體物降解為易生化的可溶性物質，提高了廢水的可生化性。經水解酸化池處理後的廢水進入生物接觸氧化池，向廢水中輸送空氣進行曝氣，曝氣裝置採用D=215的膜片式微孔曝氣器。水中碳水化合物為好氧微生物提供了豐富的營養，加快了好氧微生物的新陳代謝，在其作用下水中有機物得以有效降解。生物接觸氧化池的出水進入沉澱池進行沉澱，污泥排至污泥池。

生物接觸氧化池

生物接觸氧化池整個處理系統由生物接觸氧化池體、生化填料、曝氣裝置、管道、閥門等組成。
生物接觸氧化池採用半地上鋼砼結構，表面做防腐、防滲處理。池體底部設置排泥閥和排空閥。接觸氧化法池的長寬比取 2:1～1:1，有效水深取
3m～6m，超高不小於 0.5m。接觸氧化池由下至上布置曝氣區、填料層、穩水層和超高。其中，曝氣區高採用 1.0m～1.5m，填料層高取
2.0m，穩水層高取 0.4m～0.5m。 接觸氧化池進水應防止短流，進水端設導流槽，其寬度不小於 0.8m。導流槽與接觸氧化池
之間用導流牆分隔。導流牆下緣至填料底面的距離為 0.3m～0.5m，至池底的距離不小於0.4m。

生化填料採用彈性填料，採用片狀填料。懸掛式填料的組裝需兩端固定，採用橫拉梅花式和直拉均勻式，設置兩層懸掛支架，將填料兩端固定在支架 上，底層支架高於曝氣頭 200mm 以上，固定支架採用角鋼、槽鋼及綳緊繩等材料。

曝氣裝置採用鼓風式 EPDM 微孔曝氣器，鼓風機採用羅茨鼓風機。鼓風機配置兩台，一 用一備。

曝氣管路系統採用主管和支管相結合結構，池底主管宜採用環形、一字型、十字型、王字型等，支管採用一點、兩點或多點進氣入主管。一字型、十字型、王字型等主管埠作封閉處理。水平誤差每根不大於±2mm，全池不大於±3mm。

曝氣管路系統主管和支管選用 UPVC 材質。

物接觸氧化法是以附著在載體（俗稱填料）上的生物膜為主，凈化有機廢水的一種高效水處理工藝。目前已廣泛地應用於紡織印染、毛紡針織、啤酒食品、石油化工化肥廢水、醫葯及生活污水等處理，並獲得了明顯地環境效益、社會效益和經濟效益。近年來，隨著給水需量地增加，加上河水、湖泊水等地表水不同程度地受到大面積有機污染，採用接觸氧化法進行供水微污染預處理亦取得了顯著效果。凡有機污染的廢水、污水，幾乎均可採用接觸氧化法工藝進行處理。多年來，該工藝因具有高效節能、佔地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等獨特優點而被設計部門廣泛採用，深受用戶的歡迎和青睞。

生物膜載體填料是接觸氧化法工藝的核心部分，它直接影響著處理效果、充氧性能、基建投資、運行周期和費用。本公司生產推出的立體彈性填料是我公司經各種條件的大量試驗和長時間生產性運行結果表明為理想的載體填料。由於該填料獨特的結構形式和優良的材質工藝選擇，使其具有使用壽命長、充電性能好、耗電小、啟動掛膜快、脫膜更新容易、耐高負荷沖擊，處理效果顯著、運行管理簡便、不堵塞、不結團和價格低廉等優點。該填料在不同的工藝水質條件應用時，可調節絲條粗細密度及不同的組裝形式，完全適用各種廢水的厭氧、兼氧、好氧等處理工藝。該填料屬國內外首創，其結構、性能具有國際先進水平。