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原理：微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陳代謝功能，對(duì)污水中的污染物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。
發(fā)酵：微生物將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未*氧化某種中間產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量并產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物。
呼吸：微生物在降解底物的過(guò)程中，將釋放的電子交給輔酶Ⅱ、FAD或FMN等電子載體再經(jīng)電子傳遞系統(tǒng)傳給外源電子受體，從而生成水或其他還原型產(chǎn)物并釋放能量的過(guò)程。
1、好氧呼吸：
有機(jī)物終被分解為CO2，氨和水等無(wú)機(jī)物，并釋放出能量。

2、缺氧呼吸。
好氧生物處理：污水中有分子氧存在的情況下，利用好氧微生物（包括兼性微生物、主要是好氧微生物）降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法。主要有活性污泥法和生物膜法兩種。通過(guò)代謝活動(dòng)約有1/3被分解、穩(wěn)定，并提供生理所需能量，2/3被轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì)即污水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長(zhǎng)部分，通常稱為剩余活性污泥或生物膜，又稱為生物污泥。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速率較快，所需反應(yīng)時(shí)間較短，處理構(gòu)筑物容積較小且處理過(guò)程中散發(fā)的臭氣較少。
厭氧生物處理：在沒(méi)有分子氧和化合態(tài)氧的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。有機(jī)物轉(zhuǎn)化分為三個(gè)部分：1、甲烷，2、二氧化碳、水、氨、硫化氫等無(wú)機(jī)物，3、合成新的細(xì)胞質(zhì)。厭氧段污泥增長(zhǎng)率較少。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用低，剩余污泥量少，可回收能量（甲烷）。缺點(diǎn)：反應(yīng)速率較慢，時(shí)間長(zhǎng)，處理構(gòu)筑物容積大。有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5大于2000mg/l）均可采用厭氧生物處理法。

運(yùn)用活性污泥法的污水處理工程，在其調(diào)試及運(yùn)行過(guò)程常常會(huì)形成大量的泡沫，而當(dāng)出現(xiàn)泡沫的時(shí)候，通常都伴隨著水質(zhì)急劇惡化，處理效果變差。這時(shí)候就需要消除泡沫，恢復(fù)正常處理。 下面將就活性污泥法泡沫的形成和消除作一介紹。泡沫一般分為三種形式：
①啟動(dòng)泡沫。 活性污泥工藝運(yùn)行啟動(dòng)初期，由于污水中含有一些表面活性物質(zhì)，易引起表面泡沫。但隨著活性污泥的成熟，這些表面活性物質(zhì)經(jīng)生物降解，泡沫現(xiàn)象會(huì)逐漸消失。
②反硝化泡沫。 如果污水廠進(jìn)行硝化反應(yīng)，則在沉淀池或曝氣不足的地方會(huì)發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮等氣泡而帶動(dòng)部分污泥上浮，出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象。
③生物泡沫。 由于絲狀微生物的異常生長(zhǎng)，與氣泡、絮體顆?；旌隙傻呐菽哂蟹€(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點(diǎn)。

生物泡沫對(duì)污水廠的運(yùn)行是非常不利的： 在曝氣池或二沉池中出現(xiàn)大量絲狀微生物，水面上漂浮、積聚大量泡沫； 造成出水有機(jī)物濃度和懸浮固體升高；產(chǎn)生惡臭或不良有害氣體； 降低機(jī)械曝氣方式的氧轉(zhuǎn)移效率； 可能造成后期污泥消化時(shí)產(chǎn)生大量表面泡沫。
生物泡沫的控制方法：
①噴灑水。 這是一種常用的物理方法。通過(guò)噴灑水流或水珠以打碎浮在水面的氣泡， 來(lái)減少泡沫。打散的污泥顆粒部分重新恢復(fù)沉降性能，但絲狀細(xì)菌仍然存在于混合液中，所以，不能根本消除泡沫現(xiàn)象。
②投加消泡劑。 可以采用具有強(qiáng)氧化性的殺菌劑，如氯、臭氧和過(guò)氧化物等。還有利用聚乙二醇、硅酮生產(chǎn)的市售藥劑，以及氯化鐵和銅材酸洗液的混合藥劑等。藥劑的作用僅僅能降低泡沫的增長(zhǎng)，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應(yīng)用的殺菌劑普遍存在負(fù)作用，因?yàn)檫^(guò)量或投加位置不當(dāng)，會(huì)大量降低反應(yīng)池中絮成菌的數(shù)量及生物總量。
③降低污泥齡。 一般采用降低曝氣池中污泥的停留時(shí)間，以抑制有較長(zhǎng)生長(zhǎng)期的放線菌的生長(zhǎng)。有實(shí)踐證明，當(dāng)污泥停留時(shí)間在5～6 d時(shí)，能有效控制Nocardia菌屬的生長(zhǎng)，以避免由其產(chǎn)生的泡沫問(wèn)題。但降低污泥齡也有許多不適用的方面：當(dāng)需要硝化時(shí)，則污泥停留時(shí)間在寒冷季節(jié)至少需要6 d，這與采用此法矛盾；另外，Microthrix parvicella和一些絲狀菌卻不受污泥齡變化的影響。

污水處理工藝流程
經(jīng)過(guò)上述工藝比較，本污水主要工藝過(guò)程設(shè)計(jì)如下：匯集后的生活污水經(jīng)過(guò)一道格柵，去除水中較大的懸浮物、漂浮物和帶狀物，自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的是調(diào)節(jié)污水的水量和水質(zhì)，為防止懸浮物在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀，在調(diào)節(jié)池底布有穿孔曝氣管，采用間隙曝氣。調(diào)節(jié)池出水由提升泵進(jìn)入*生化池（缺氧池）和O級(jí)生化池（好氧池）進(jìn)行生化處理。本工程污水中有機(jī)成份較高，BOD5/CODcr=0.5，可生化性很好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機(jī)物含量是經(jīng)濟(jì)的。由于污水中氨氮及有機(jī)物含量較高，特別是有機(jī)氮，在生物降解有機(jī)物時(shí)，有機(jī)氮會(huì)以氨氮形式表現(xiàn)出來(lái)，氨氮也是一個(gè)重要的污染控制指標(biāo)，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為*池和O級(jí)池兩部分。

在*池內(nèi)，由于污水中有機(jī)物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時(shí)微生物為兼性微生物，它們將污水中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時(shí)利用有機(jī)碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉(zhuǎn)化為N2，而且還利用部分有機(jī)碳源和氨氮合成新的細(xì)胞物質(zhì)。所以*池不僅具有一定的有機(jī)物去除功能，減輕后續(xù)O級(jí)生化池的有機(jī)負(fù)荷，以利于硝化作用進(jìn)行，而且依靠污水中的高濃度有機(jī)物，完成反硝化作用，終消除氮的富營(yíng)養(yǎng)化污染。