A. 污水處理設備常用生物處理工藝有哪些
就目前我國來說,大體上以生物處理為主。生物處理又分兩大類:生物膜法和活性污泥法版。活性污泥法中常權用工藝有:AO工藝、A2O工藝、SBR工藝。生物膜法常見工藝包括:生物濾池(普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池)、生物轉盤、生物接觸氧化沒備和曝氣生物濾池。另外還有一種新型工藝:MBR膜工藝 利用活性污泥法與MBR膜生物反應池相結合的技術。
B. 廢水生物處理方法有哪些
主要藉助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈化。
1.按對氧氣需求情況可分回為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系採用機械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產氧等)為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。
2,。按答微生物的懸浮狀態分為活性污泥法和生物膜法。活性污泥法微生物懸浮在污水中,如氧化溝,a2o,傳統活性污泥法,sbr等等。生物膜法微生物附著在載體上,如生物轉盤法,生物流化床等等。
C. 工業廢水的生物處理方法
廢水生物處理法 biological treatment of wastewater 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。
廢水生物處理技術常採用的方法有厭氧生物處理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
厭氧生物處理法
此法主要用於處理污水中的沉澱污泥,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。 厭氧生物處理過程分為3個階段:第一階段水解酸化,在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸;第二階段產酸,在產酸菌的作用下將第1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;第三階段產甲烷,在甲烷菌的作用下將第2階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳。處理後的污泥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。
活性污泥法
活性污泥法是一種應用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術。它利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。根據曝氣方式的不同。分為普通曝氣法、完 全混合曝氣法、逐步曝氣法、旋流式曝氣法和純氧曝氣法。活性污泥法不僅用於處理生活污水、而且在印染、煉油、石油化工、農葯、造紙和炸葯等許多工業廢水處理中,都取得很好的凈化效果 活性污泥中的微生物以細菌為主,還包括真菌、藻 類、原生動物等。此法最大的弱點是產生大量的剩餘污泥,剩餘污泥已成為令人頭疼的難以解決的疑難問題,研究開發從源頭上不產生或少產生污泥的污水處理技術成為研究的熱點。
生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法。生物膜是微生物高度密集的物質,是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物等組成的生態系統,主要用於去除廢水中呈溶解的和膠體狀有機污染物 根據不同的理裝置,又分為生物濾池法、生物轉盤法、生物接觸氧化池法、流化床生物膜法、懸浮穎粒生物膜法等。它廣泛應用於石油、印染、造紙、農葯、食品等工業廢水的處理。它具有不存在污泥膨脹問題;對廢水水質、水量的變化有較好的適應性;剩餘污泥量少等優點。
氧化塘法
又稱生物塘法或穩定塘法,是利用一些適宜的自然池塘或人工池塘,由於污水在塘內停留的時間較長,通過水中的微生物代謝活動可以將有機物降解,從而使污水得到凈化的一種方法。在氧化塘中,廢水中的有機物主要是通過有機菌藻 共生作用去除的 氧化塘中同時可以進行好氧和厭氧性分解作用和光合作用,3種作用互相影響。氧化塘的效率較低,並需要較大的空間位置,氧化有機物所需的氧氣來源常不足,引起氧化作用不完全,因而常常產生較大的臭味。由於它是一個開放系統,所以它的處理效率受季節溫度波動的影響很大,這種處理系統只能在溫暖的地方使用。
D. 廢水的厭氧生物處理方法有哪些厭氧處理的原理是什麼
厭氧消化具有下列優點:無需攪拌和供氧,動力消耗少;能產生大量含甲烷的沼氣,是很好的能源物質,可用於發電和家庭燃氣;可高濃度進水,保持高污泥濃度,所以其溶劑有機負荷達到國家標准仍需要進一步處理;初次啟動時間長;對溫度要求較高;對毒物影響較敏感;遭破壞後,恢復期較長。污水厭氧生物處理工藝按微生物的凝聚形態可分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法。厭氧活性污泥法包括普通消化池、厭氧接觸消化池、升流式厭氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)、厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)等;厭氧生物膜法包括厭氧生物濾池、厭氧流化床和厭氧生物轉盤。
一般來說,廢水中復雜有機物物料比較多,通過厭氧分解分四個階段加以降解:
(1)水解階段:高分子有機物由於其大分子體積,不能直接通過厭氧菌的細胞壁,需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖,澱粉被分解成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解後的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。答案來自環保通。
(2)酸化階段:上述的小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物並被分配到細胞外,這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸(VFA),同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。
(3)產乙酸階段:在此階段,上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。
(4)產甲烷階段:在這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程最為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。
E. 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
F. 使用生物技術方法的廢水處理
生物強化技術的主要特點 生物強化技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統的活性污泥法相比,生物強化技術更體現出易於操作、針對性強等優點,這種廢水處理技術主要研究並投放特殊菌種進入污水,通過其新陳代謝,將分解並吸收廢水中的一些物質,凈化污水,具有明顯的低成本、高效率等特點,所以在近期成為廢水處理領域的重要研究方向。 首先來看其技術原理。所謂生物強化技術,就是以生物制住生物,以菌制菌,向自然菌群中投入特殊的微生物以增強生物力量,並對污水等特定環境或特殊污染物加以反應。按投入菌種與底質之間的不同作用,可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。 其中,直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關鍵技術的實施,獲得一批以污水為主要能源的微生物,然後復制投入一定數量,對目標物質進行降解,達到去除污染的目標,這種技術方法使用的菌株大多通過質粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對廢水中的一些有害物質,在一定條件下降解,改變其化學結構,從而降低物質的有害性,主要包括菌株通過新陳代謝將二級基質共同氧化、不同微生物之間的協同作用、休眠細胞對污染物降解等三種類型。這三種類型所採取的原理有所不同,例如不同微生物協同,是因為有些污染物的降解必須以兩種甚至多種微生物共同作用才能完成,通過幾種微生物的交替作用,微生物製造氧化物,然後氧化物再被另一種微生物降解,多次作用後徹底消除污染物。再如休眠細胞降解,由於處於休眠狀態的微生物在含有不同有機物的污水中會產生不同的酶,在一定條件下可以相互作用,降解廢水中的不同有機物。 其次來看其應用。生物強化技術作用用於焦化廢水、印染廢水和制葯廢水等幾個領域。焦化廢水因成分復雜,無機物和有機物的種類多,被列為難以降解工業廢水,一般通過投放高效菌種,以固定化、高效降解微生物法等強化技術來進行處理。而印染廢水中的有機物含量非常大,以前採用生物膜法來處理,無法有效去除其中的有機物,通過應用高效脫氧色菌和pva降解菌,加快生物膜的形成速度,穩定性好,效率高。對於制葯廢水,近年通常以混合菌種加以處理,並得到廣泛推廣。因為混合菌比單一菌種具備更強的降解能力,降解速度和降解效率明顯提升,並且在穩定性和抑制其他雜菌生長等方面有大幅改善,這些特性單靠單一菌種根本無法完成。 總的說來,由於成本低廉、操作簡單、效率較高,生物技術在污水處理領域不斷得到推廣,並取得顯著效果。隨著對生物膜法和生物強化等生物技術的深入研究,發展出越來越多污水處理技術,成本降低和效益提升日漸突出,我們只有不斷吸收國際上先進的生物技術信息,勇於創新,敢於實踐,才能逐漸提高國內污水處理的系統性水平
G. 在工業廢水處理工程中,什麼是生化處理
生化處理:
生化處理全稱生物化學處理,是利用生物化學原理降解有機物的處理方式,廣泛應用於處理污水、有機垃圾等。包括好氧處理、厭氧處理。
生化處理通常包括兩個重要元素:
在水中大量曝氣供氧,以支持微生物的存活。
利用微生物分解污水中的有機物,從而凈化污水。
生化處理技術說明:
高效曝氣池
採用高效表面曝氣機,使整個反應區內污水與活性菌膠團充分混合,起到充分攪拌作用;同時在表面形成浪花,與空氣充分接觸充氧。這樣在高速的混合狀態下,廢水中的有機物被菌膠團吸附水解,而後被微生物分解成二氧化碳和水及其他小分子物質。
菌膠團——活性污泥的結構和功能的中心
菌膠團有很強的吸附能力和分解有機物的能力,它對有機物的吸附和分解為原生動物和微型後生動物提供了良好的生存環境。其生化特性表現為:以細菌和真菌為主,兼有原生動物和後生動物;前者是降解有機物的主體,後者是活性污泥中食物鏈的重要組成,對改善出水質量有著重要作用,同時是系統運行狀態的生物指示劑。
菌種
提高生化裝置效率的關鍵是菌種。因此培育適應能力強、降解有機物速度快、易培養和馴化的高活性專性菌是本工藝的核心技術。該技術耗費了研發人員巨大的精力。
(1)特殊的誘變選育
這是培育菌種的第一步,也是至關重要的一步。我們從運行二十多年的裝置(廢水成份:硝基苯、苯胺、氨基酚、硝基氯苯、硝基酚鈉等)中取得初始菌種,採用現代生物技術,歷經5年時間,通過無數次誘變處理、選育、馴化,選育出了一組專性菌株----假單胞菌FD126。
FD126是通過誘變產生的新種,在原處理裝置中根本找不到這種假單胞菌;由於菌種誘變率較低,一般在10-6—10-8,誘變因子的選擇、誘變劑的配合等諸多因素造成突變新種的偶然產生。在Stamer書中對種類的描述中不能找到該種的具體分類。
(2)明顯的去除效果
硝基酚類、硝基苯、苯胺類等都是難生物降解的有機氮化合物,進水中該類有機氮化合物濃度通常要求在5-10 mg/L以下,採用假單胞菌FD126處理含苯系列衍生物廢水,其進水濃度可大幅度提高到500-800mg/L;通過廢水處理試驗,單一採用硝基苯、苯胺及其衍生物作假單胞菌FD126的碳源和氮源,充分接觸18 - 24小時,試驗結果是廢水中這些有機物幾乎被完全轉化為CO2、H2O和細胞物質,去除率達99.9% ,出水完全達到GB8978-1996一級排放標准。
H. 污水處理中生物法有哪幾種
1. 活性污泥法
是當前應用最為廣泛的一種生物處理技術。活性污泥是一種回由無數細菌答和其他微生物組成的絮凝體,其表面有一多糖類粘質層。活性污泥法就是利用這種活性污泥的吸附、氧化作用,去除廢水澡的有機污染物。
2.生物膜法
污水連續流經固體填料(碎石、塑料填料等),在填料上就會生成污泥狀的生物膜,生物膜中繁殖著大量的微生物,起到與活性污泥同樣的凈化污水的作用。
3.自然生物處理法
利用在自然條件下生長、繁殖的微生物(不加以人工強化或略加強化)處理廢水的技術。其主要特徵是工藝簡單,建設與運行費用都較低,但受自然條件的制約。主要的處理技術是穩定塘和土地處理法。
4. 氧生物處理法
厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術。有機污泥、某些高濃度有機污染物理的工業廢水,如屠宰場、酒精廠廢水等適宜於用厭氧生物處理法處理。用於厭氧處理的構築物最普通的是消化池,最近一、二十年來這個領域有很大發展,開創了一系列新型、高效的厭氧處理構築物,如厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧轉盤、擋板式厭氧反應器以及復合厭氧反應器等。
I. 廢水生物處理方法有哪些
主要藉助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈化.
1.按對版氧氣需求情況可分為厭權氧生物處理和好氧生物處理兩大類.厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等.好氧生物處理系採用機械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產氧等)為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能.
2,.按微生物的懸浮狀態分為活性污泥法和生物膜法.活性污泥法微生物懸浮在污水中,如氧化溝,a2o,傳統活性污泥法,sbr等等.生物膜法微生物附著在載體上,如生物轉盤法,生物流化床等等.
J. 微生物處理污水的方法
微生物在有氧條件下,吸附環境中的有機物,並將其氧化分解成無機物,使污水得到凈化,同時合成細胞物質。微生物在污水凈化過程,以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
(1)活性污泥法
又稱曝氣法,是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。此法是現今處理有機廢水的最主要的方法。
所謂活性污泥是指由菌膠團形成菌、原生動物、有機和無機膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過程中,它具有很強的吸附、氧化分解有機物或毒物的能力。在靜止狀態時,又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細菌,占微生物總數的90%~95%。,並多以菌膠團的形式存在,具有很強的去除有機物的能力,原生動物起間接凈化作用。
活性污泥法根據曝氣方式不同,分多種方法,目前最常用的是完全混合曝氣法。污水進入曝氣池後,活性污泥中的細菌等微生物大量繁殖,形成菌膠團絮狀體,構成活性污泥骨架,原生動物附著其上,絲狀細菌和真菌交織在一起,形成一個個顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內不斷充氣、攪拌,形成泥水混合液,當廢水與活性污泥接觸時,污水中的有機物在很短時間內被吸附到活性污泥上,可溶性物質直接進入細胞內。大分子有機物通過細胞產生的胞外酶將其降解成為小分子物質後再滲入細胞內。進入細胞內的營養物質在細胞內酶的作用下,經一系列生化反應,使有機物轉化為C02、H2O等簡單無機物,同時產生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產生的中間產物合成細胞物質,使菌體大量繁殖。微生物不斷進行生物氧化,污水中有機物不斷減少,使污水得到凈化。當營養缺乏時,微生物氧化細胞內貯藏物質,並產生能量,這種現象叫自身氧化或內源呼吸。
曝氣池中混合物以低BOD值流入沉澱池。活性污泥通過靜止、凝集、沉澱和分離,上清液是處理好的水,排放到系統外。沉澱的活性污泥一部分迴流曝氣池與未處理的廢水混合,重復上述過程,迴流污泥可增加曝氣池內微生物含量,加速生化反應過程。剩餘污泥排放出去或進行其他處理後繼續應用。
(2)生物膜法
該法是以生物膜為凈化主體的生物處理法。生物膜是附著在載體表面,以菌膠團為主體所形成的粘膜狀物。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同,其微生物的組成也類似。凈化污水的主要原理是附著在載體表面的生物膜對污水中有機物的吸附與氧化分解作用。生物膜法根據介質與水接觸方式不同,有生物轉盤法、塔式生物濾池法等。
2.厭氧處理系統
在缺氧條件下,利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機污染物的方法,又稱厭氧消化或厭氧發酵法。因為發酵產物產生甲烷,又稱甲烷發酵。此法既能消除環境污染,又能開發生物能源,所以倍受人們重視。污水厭氧發酵是一個極為復雜的生態系統,它涉及多種交替作用的菌群,各要求不同的基質和條件,形成復雜的生態體系。甲烷發酵包括3個階段:液化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。
此法主要用於處理農業和生活廢棄物或污水廠的剩餘污泥,也可用於處理麵粉廠、食品廠、造紙廠、製革廠、酒精廠、糖廠、油脂廠、農葯廠或石油化工等工廠廢水。