污水生物处理的基本原理

一、污水生物处理的基本原理

水体自净(self-purification)是指天然水体受到一定量(不超过其自净容量)的污染后，在没有人为干预的条件下，借助水体自身的物理、化学和生物降解作用，自动清除污染物，使本身得以净化，水质回复污染前的水平和状态的自然现象。水体的自净容量是指该水体能自我净化的污染物的最大数量。水体自净过程主要包括稀释、沉降、扩散等物理作用，絮凝、氧化、还原、分解等化学作用和生物降解(或称生物净化)作用。其中，以微生物为工作主体的生物降解作用是水体自净的根本动力。微生物在生命活动过程中将污染物作为营养摄取，通过代谢活动将其分解为简单有机物和无机物以获取生命活动所需的能量和合成细胞成分所需的物质，微生物得以生长繁殖，同时有机污染物被分解转化为相对稳定的小分子无机物质。有机污染物生物降解的终产物为CO₂、H₂O、PO₄^3－、NO₃^－、SO₄^2－等。

污水生物处理是在人工强化条件下，天然水体生物自净原理的具体应用，是利用微生物的新陈代谢活动使废水得以净化的过程，通过人为创造适宜微生物生命活动的各种条件，使微生物高浓度密集生长在特定的构筑物(即污水生物处理装置)中，充分利用微生物的作用，高效率地分解、转化污水中的污染物。在污水生物处理装置中微生物具有很强的吸附和氧化分解有机物的能力，又具有良好的沉降性能，污水经处理后在其后的沉淀过程中进行泥水分离，微生物沉入污泥，上清液则为澄清水作为出水排走，从而使污水得到净化。

各种生物处理构筑物中的微生物均为混合群体，基本上包括了微生物的所有类群。细菌和其他微生物因营养联系构成以碎屑食物链为主的复杂的食物网，起氧化有机物作用的主要是细菌，但废水的降解是所有微生物共同作用的结果，微生物群落与理化环境构成一完整的生态系统，其间各类微生物相互作用从而实现对废水的净化。