廢水的生化處理是通過微生物的新陳代謝作用來處理廢水中的污染物質(zhì)，一般可以分為兩大類，即好氧處理和厭氧處理。好氧處理是在曝氣的作用下利用好氧微生物的新陳代謝活動(dòng)去除廢水中的污染物，常見的好氧處理工藝有活性污泥法，CASS,CAST,SBR,MBR,接觸氧化，氧化溝等法；厭氧處理是在隔絕氧氣的情況下利用厭氧微生物的新陳代謝作用去除廢水中的污染物，常見的厭氧工藝有水解酸化，UASB,ABF,IC等。

一、廢水生物處理的目的和重要性

1、廢水生物處理的目的

廢水生物處理的主要目的有以下3點(diǎn)：①絮凝和去除廢水中不可自然沉淀的膠體狀固體物；②穩(wěn)定和去除廢水中的有機(jī)物；③去除營養(yǎng)元素氮和磷。

2、廢水生物處理的重要性

①城市污水中約有60%以上的有機(jī)物只有用生物法去除才最經(jīng)濟(jì)；

②廢水中氮的去除一般來說只有依靠生物法；

③目前世界上已建成的城市污水處理廠有90%以上是生物處理法；

④大多數(shù)工業(yè)廢水處理廠也是以生物法為主體的。

二、微生物在廢水生物處理中的作用

微生物在廢水生物處理中主要有三個(gè)作用：

①去除溶解性有機(jī)物（以COD或BOD5表示）（將其轉(zhuǎn)化成CO2和H2O），去除其它溶解性無機(jī)營養(yǎng)元素如N（最終轉(zhuǎn)化為N2氣）、P（轉(zhuǎn)化為富含磷的剩余污泥從水中分離出來）等；

②絮凝沉淀和降解膠體狀固體物（某些難降解顆粒或膠體狀有機(jī)物，可以通過微生物產(chǎn)生的胞外多聚物等具有絮凝效果的物質(zhì)發(fā)生沉淀，與剩余污泥一同被排出系統(tǒng)；或通過吸附較長期地滯留在系統(tǒng)內(nèi)而被緩慢降解）；

③穩(wěn)定有機(jī)物（某些有毒有害難降解有機(jī)物可以被微生物初步分解或部分降解，而減輕毒性作用或得到部分穩(wěn)定，或最終被完全轉(zhuǎn)化為無機(jī)物而得到穩(wěn)定）。

三、微生物代謝過程簡(jiǎn)介

1、廢水生物處理過程中微生物代謝過程示意圖

2、微生物代謝的基本要素

①能源：化學(xué)能，或光能——化能營養(yǎng)型、光能營養(yǎng)型；

②碳源：有機(jī)碳，或無機(jī)碳——異養(yǎng)型、自養(yǎng)型；

③無機(jī)營養(yǎng)元素——又分為宏量元素，如：N、P、S、K、Ca、Mg等，在處理工業(yè)廢水時(shí)，N、P元素與所需要去除的有機(jī)污染物之間的營養(yǎng)平衡問題有時(shí)會(huì)很關(guān)鍵，必要

什么叫作廢水的生化處理？

污水生化處理是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)凈化的方法。可分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法，前者主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、污水灌溉等。

污水生化處理屬于二級(jí)處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，污水生化處理工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等多種處理方法。

日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥)；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。

常用的污水生化處理有以下兩種工藝：

（1）污水厭氧生物處理法

污水厭氧生物處理法又稱“厭氧消化”，是利用厭氧微生物以降解污水中的有機(jī)污染物，使污水凈化的方法。其機(jī)理是在厭氧細(xì)菌的作用下將污泥中的有機(jī)物分解，最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等氣體。

完全厭氧消化過程可分三個(gè)階段：①污泥中的固態(tài)有機(jī)化合物借助于從厭氧菌分泌出的細(xì)胞外水解酶得到溶解，并通過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞，在水解酶的催化下，將多糖、蛋白質(zhì)、脂肪分別水解為單糖、氨基酸、脂肪酸等；②在產(chǎn)酸菌的作用下，將第一階段的產(chǎn)物進(jìn)一步降解為較簡(jiǎn)單的揮發(fā)性有機(jī)酸，如乙酸、丙酸、丁酸等；③在甲烷菌的作用下，將第二階段產(chǎn)生的揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳。影響因素有溫度、pH值、養(yǎng)料、有機(jī)毒物、厭氧環(huán)境等。厭氧生物處理的優(yōu)點(diǎn)：處理過程消耗的能量少，有機(jī)物的去除率高，沉淀的污泥少且易脫水，可殺死病原菌，不需投加氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。但是，厭氧菌繁殖較慢，對(duì)毒物敏感，對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格，最終產(chǎn)物尚需需氧生物處理。近年來，常應(yīng)用于高濃度有機(jī)污水生化處理。

（2）污水需氧生物處理法

污水需氧生物處理法是利用需氧微生物（主要是需氧細(xì)菌）分解污水中的有機(jī)污染物，使污水無害化的污水生化處理方法。其機(jī)理是，當(dāng)污水同微生物接觸后，水中的可溶性有機(jī)物透過細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而被吸收進(jìn)入菌體內(nèi)；膠體和懸浮性有機(jī)物則被吸附在菌體表面，由細(xì)菌的外酶分解為溶解性的物質(zhì)后，也進(jìn)入菌體內(nèi)。這些有機(jī)物在菌體內(nèi)通過分解代謝過程被氧化降解，產(chǎn)生的能量供細(xì)菌生命活動(dòng)的需要；一部分氧化中間產(chǎn)物通過合成代謝成為新的細(xì)胞物質(zhì)，使細(xì)菌得以生長繁殖。處理的最終產(chǎn)物是二氧化碳、水、氨、硫酸鹽和磷酸鹽等穩(wěn)定的無機(jī)物。處理時(shí)，要供給微生物以充足的氧和各種必要的營養(yǎng)源如碳、氮、磷以及鉀、鎂、鈣、硫、鈉等元素；同時(shí)應(yīng)控制微生物的生存條件，如pH宜為6.5～9，水溫宜為10～35℃等。主要方法有活性污染法、生物膜法、氧化塘法等。