4、生物處理法

生物處理法是利用自然環(huán)境中微生物的生物化學(xué)作用， 氧化分解溶解于污 水中或肢體狀態(tài)的有機(jī)污染物和某些無機(jī)毒物（如氟化物、硫化物）， 并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物， 從而使廢水得以凈化的方法。此法具有投資少、效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)， 在城市廢水和工業(yè)廢水的處理中得到廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)代生物處理法根據(jù)微生物在生化反應(yīng)中是否需要氧氣， 分為好氧生物處 理和厭氧生物處理兩類。

（1）好氧生物處理法

在有氧的條件下， 依賴好氧菌和兼氧菌的生化作用完成廢水處理的工藝稱為好氧生物處理法。該法需要有氧的供應(yīng)。根據(jù)好氧微生物在處理系統(tǒng)中所呈現(xiàn)的狀態(tài)， 可分為活性污泥法和生物膜法。

A、活性污泥法是目前使用廣泛的一種生物處理法。該方法是向曝氣池中富含有機(jī)污染物并有細(xì)菌的廢水中不斷地通人空氣（曝氣）， 在一定的時間后就會出現(xiàn)懸浮態(tài)絮狀的泥粒， 這實(shí)際上是由好氧菌（及兼性好氧菌）所吸附的有機(jī)物和好氧菌代謝活動的產(chǎn)物所組成的聚集體， 具有很強(qiáng)的分解有機(jī)物的能力，稱之為 “活性污泥”。

從曝氣池流出的污水和活性污泥混合液經(jīng)沉淀池沉淀分離后， 澄清的水被排放， 污泥作為種泥回流到曝氣池， 繼續(xù)運(yùn)作。這種以活性污泥為主體的生物處理法稱為 活性污泥法” 。廢水在曝氣池中停留4～6h，可除去廢水中的有機(jī)物約90%。活性污泥法有多種池型及運(yùn)行方式，通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。

B、生物膜法是使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料（碎石、煤渣或塑料填料），微生物在填料上大量繁殖，形成污泥狀的膠膜稱為生物膜， 利用生物膜處理污水的方法，稱為生物膜法。生物膜主要由大量的菌膠團(tuán)、真菌、藻類和原生動物組成。

生物膜上的微生物起到和活性污泥同樣的凈化作用， 吸附并降解水中的有機(jī)污 染物， 從填料上脫落的衰老的生物膜隨處理后的污水流入沉淀池， 經(jīng)過沉淀池沉淀分離后， 使污水得以凈化。常用的生物膜法有生物濾池、生物接觸氧化池、生物轉(zhuǎn)盤等。

（2）厭氧生物處理法

在無氧的條件下， 利用厭氧微生物的作用分解、污水中的有機(jī)物， 使污水凈化的方法稱為厭氧生物處理法。近年來， 世界性的能源緊張， 使污水處理向節(jié)能和實(shí)現(xiàn)能源化的方向發(fā)展， 從而促進(jìn)了厭氧微生物處理方法的發(fā)展。

一大批新型厭氧生物反應(yīng)器相繼出現(xiàn)， 包括厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧硫化床等。它們的共同特點(diǎn)是反應(yīng)器中生物團(tuán)體濃度很高，市泥齡很長，因此處理能力大大提高，從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、生成的污泥穩(wěn)定而易處理、 對高濃度有機(jī)廢水處理效率高等優(yōu)點(diǎn)得到充分體現(xiàn)。厭氧生物處理法經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)成為污水處理的主要方法之一。

5、除磷、脫氮

（1）除磷：城市廢水中磷的主要來源是糞便、洗滌劑和某些工業(yè)廢水，以正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式溶解于水中。常用的除磷方法有化學(xué)法和生物法。

A、化學(xué)法除磷：利用磷酸鹽與鐵鹽、石灰、鋁鹽等反應(yīng)生成磷酸鐵、磷酸鈣、磷酸鋁等沉淀，將磷從廢水中排除。化學(xué)法的特點(diǎn)是磷的去除效率較高，處理結(jié)果穩(wěn)定， 污泥在處理和處置過程中不會重新釋放磷造成二次污染，但污泥的產(chǎn)量比較大。

B、生物法除磷：生物法除磷是利用微生物在好氧條件下， 對廢水中溶解性 磷酸鹽的過量吸收，沉淀分離而除磷。整個處理過程分為厭氧放磷和好氧吸磷 兩個階段。

含有過量磷的廢水和含磷活性污泥進(jìn)人厭氧狀態(tài)后，活性污泥中的聚磷商在厭氧狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚的聚磷分解為無機(jī)磷釋放回廢水中。這就是“厭氧放磷”。

聚磷菌在分解聚磷時產(chǎn)生的能量除一部分供自己生存外，其余供聚磷菌吸收廢水中的有機(jī)物，并在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化成乙酸背，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為PHB （聚自-短基丁酸）儲存于體內(nèi)。

進(jìn)入好氧狀態(tài)后， 聚磷菌將儲存于體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解， 并釋放出大 量能量，一部分供自己增殖，另一部分供其吸收廢水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內(nèi)。這就是“好氧吸磷”。在此階段，活性污泥不斷增殖。除了一部分含磷活性活泥回流到厭氧池外，其余的作為剩余污泥排出系統(tǒng)，達(dá)到除磷的目的。

（2）脫氮

生活廢水中各種形式的氮占的比例比較恒定：有機(jī)氮 50%~60%，氨氮40%～ 50%，亞硝酸鹽與硝酸鹽中的氮占 0～ 5%。它們均來源于人們食物中的蛋白質(zhì)。脫氮的方法有化學(xué)法和生物法兩大類。

A、化學(xué)法脫氮：包括氨吸收法和加氯法。

a、氨吸收法：先把廢水的pH值調(diào)整到10以上，然后在解吸塔內(nèi)解吸氨

b、加氯法：在含氨氮的廢水中加氯。通過適當(dāng)控制加氯量， 可以完全除去水中的氨氮。為了減少氯的投加量， 此法常與生物硝化聯(lián)用， 先硝化再除去微量的殘余氨氮。

B、生物法脫氮：生物脫氮是在微生物作用下，將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^程，其中包括硝化和反硝化兩個反應(yīng)過程。

硝化反應(yīng)是在好氧條件下，廢水中的氨態(tài)氮被硝化細(xì)菌 （亞硝酸菌和硝酸菌）轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。反硝化反應(yīng)是在無氧條件下， 反硝化菌將硝酸鹽氮（N03-）和亞硝酸鹽氮（NH2-）還原為氮?dú)狻Ｒ虼苏麄€脫氮過程需經(jīng)歷好氧和缺氧兩個階段。