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活性污泥中微生物群體包括：細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物，主要是細(xì)菌。

活性污泥中的原生動(dòng)物

純菌種的間歇增殖規(guī)律已經(jīng)學(xué)過——《水微生物學(xué)基礎(chǔ)》，細(xì)胞增長過程中存在“對數(shù)增長期、減速增長期、內(nèi)源呼吸期”。

同樣，在多種菌種共存的條件下，活性污泥的增長的過程，存在適應(yīng)期、對數(shù)增長期、減速增長期、內(nèi)源呼吸期。

下面從有機(jī)物量F、微生物量M、耗氧速率（有機(jī)物降解速率）、污泥活性四個(gè)方面分析各個(gè)階段特征。

1) 適應(yīng)期

也稱調(diào)整期、吸附期，底物投入后，微生物在新環(huán)境下與底物接觸，先吸附但不分解，適應(yīng)環(huán)境，酶系統(tǒng)發(fā)生變化，不分裂，但個(gè)體增大。時(shí)間較短5-15min。書上提到后期會(huì)發(fā)生增值，因量太少，一般不考慮。

2) 對數(shù)增長期

吸附后，F(xiàn)/M高＞2.2，在O2充足的條件下，降解速度很快、生物增長也很快，耗氧量最大，污泥活性很強(qiáng)但松散、凝聚沉降性較差。

3) 減速增長期

隨著F↓、M↑、使得F/M↓，底物的量限制著微生物增長速度，增長速度越來越緩慢，部分微生物不得不分解體內(nèi)營養(yǎng)及不易降解的有機(jī)物，逐漸活性變差、沉降絮凝性提高，某點(diǎn)處微生物數(shù)量達(dá)到最高、總降解速度最快，維持一定時(shí)間后，環(huán)境中已很少有營養(yǎng)可被攝取，進(jìn)入內(nèi)源呼吸期。

4) 內(nèi)源呼吸期

F/M很小，充分曝氣，混合液中營養(yǎng)耗盡，幾乎全部微生物只能分解體內(nèi)營養(yǎng)以維持生命，活性變差、凝聚沉降性好，出現(xiàn)原生動(dòng)物、污泥量減少、水變清。

由以上分析看，要利用活性污泥凈化污水，必須發(fā)揮其吸附性、降解性、凝聚沉降性，但對數(shù)增長期凝聚沉降性差、內(nèi)源呼吸期降解太慢，只有減速增長期的末端同時(shí)具備較好的降解性、沉降性、供氧條件也容易滿足。因此傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)（普通曝氣池）將反應(yīng)條件控制在減速增長起末端。

生物處理的實(shí)質(zhì)是污染物（營養(yǎng)物）被轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和細(xì)胞質(zhì)，活性污泥法即是如此。其凈化反應(yīng)過程復(fù)雜，包括物理、化學(xué)、物化、生化等。

污水處理廠活性污泥生化池

1) 初期吸附

發(fā)生在5-10min內(nèi)，吸附率達(dá)到70%，但是并未降解，只是轉(zhuǎn)移。原因是存在物理吸附、生物吸附。怎樣才能實(shí)現(xiàn)較好的吸附，與微生物活性、內(nèi)部基質(zhì)“饑餓”程度、外部基質(zhì)濃度梯度、水力學(xué)條件有關(guān)。

2) 微生物代謝

大分子+胞外酶→小分子→進(jìn)入細(xì)胞壁→完成新陳代謝。

3) 沉降分離

在基質(zhì)及能量不足的情況下，活性污泥自身凝聚、沉降分離。營養(yǎng)物應(yīng)有一定的比例，一般認(rèn)為BOD5∶N∶P=100∶5∶1。BOD∶N∶無機(jī)鹽=100∶5∶2。

1) 營養(yǎng)物質(zhì)平衡

營養(yǎng)物包括：碳、氮、磷、無機(jī)鹽類、生長素等。

碳源（COD、BOD）需求最多。

氮源（N2、NH3、NO3-、蛋白質(zhì)、胨、氨基酸）組成微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸。

磷源是合成核蛋白、卵磷脂及其他磷化合物的重要元素，代謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)移、能量轉(zhuǎn)移必不可少。需要的是無機(jī)磷

無機(jī)鹽需求少，但不可缺，主要的無機(jī)鹽包括P、K、Mg、Ca、Fe、S，他們參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成、能量的轉(zhuǎn)移、控制原生質(zhì)的膠態(tài)等；微量的包括Cu、Zn、Co、Mn、Mu，它們是酶輔基的組成部分、是酶的活化劑。

營養(yǎng)物應(yīng)有一定的比例，一般認(rèn)為BOD5∶N∶P=100∶5∶1。

BOD∶N∶無機(jī)鹽=100∶5∶2。

污水處理過程中，如果營養(yǎng)比例不合適，需要人工投加相應(yīng)的物質(zhì)，特別是在系統(tǒng)啟動(dòng)階段更為重要。

2) 溶解氧條件

好氧環(huán)境要求溶解氧濃度DO≥2mg/L，缺氧環(huán)境DO=0.5-1.0mg/L，厭氧環(huán)境DO=0。

污水處理廠在線儀表

3) pH值

4) 水溫

5) 有毒物質(zhì)

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