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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，對污水中的污染物質進行分解和轉化。
發(fā)酵：微生物將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未*氧化某種中間產物，同時釋放能量并產生不同的代謝產物。
呼吸：微生物在降解底物的過程中，將釋放的電子交給輔酶Ⅱ、FAD或FMN等電子載體再經電子傳遞系統(tǒng)傳給外源電子受體，從而生成水或其他還原型產物并釋放能量的過程。
1、好氧呼吸：
有機物終被分解為CO2，氨和水等無機物，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）降解有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。主要有活性污泥法和生物膜法兩種。通過代謝活動約有1/3被分解、穩(wěn)定，并提供生理所需能量，2/3被轉化合成新的細胞物質即污水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分，通常稱為剩余活性污泥或生物膜，又稱為生物污泥。優(yōu)點：反應速率較快，所需反應時間較短，處理構筑物容積較小且處理過程中散發(fā)的臭氣較少。
厭氧生物處理：在沒有分子氧和化合態(tài)氧的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩(wěn)定有機物的生物處理方法。有機物轉化分為三個部分：1、甲烷，2、二氧化碳、水、氨、硫化氫等無機物，3、合成新的細胞質。厭氧段污泥增長率較少。優(yōu)點：運行費用低，剩余污泥量少，可回收能量（甲烷）。缺點：反應速率較慢，時間長，處理構筑物容積大。有機污泥和高濃度有機廢水（一般BOD5大于2000mg/l）均可采用厭氧生物處理法。

運用活性污泥法的污水處理工程，在其調試及運行過程常常會形成大量的泡沫，而當出現(xiàn)泡沫的時候，通常都伴隨著水質急劇惡化，處理效果變差。這時候就需要消除泡沫，恢復正常處理。 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啟動泡沫。 活性污泥工藝運行啟動初期，由于污水中含有一些表面活性物質，易引起表面泡沫。但隨著活性污泥的成熟，這些表面活性物質經生物降解，泡沫現(xiàn)象會逐漸消失。
②反硝化泡沫。 如果污水廠進行硝化反應，則在沉淀池或曝氣不足的地方會發(fā)生反硝化作用，產生氮等氣泡而帶動部分污泥上浮，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，與氣泡、絮體顆粒混合而成的泡沫具有穩(wěn)定、持續(xù)、較難控制的特點。

生物泡沫對污水廠的運行是非常不利的： 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； 造成出水有機物濃度和懸浮固體升高；產生惡臭或不良有害氣體； 降低機械曝氣方式的氧轉移效率； 可能造成后期污泥消化時產生大量表面泡沫。
生物泡沫的控制方法：
①噴灑水。 這是一種常用的物理方法。通過噴灑水流或水珠以打碎浮在水面的氣泡， 來減少泡沫。打散的污泥顆粒部分重新恢復沉降性能，但絲狀細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。 可以采用具有強氧化性的殺菌劑，如氯、臭氧和過氧化物等。還有利用聚乙二醇、硅酮生產的市售藥劑，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，卻不能消除泡沫的形成。而廣泛應用的殺菌劑普遍存在負作用，因為過量或投加位置不當，會大量降低反應池中絮成菌的數(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間，以抑制有較長生長期的放線菌的生長。有實踐證明，當污泥停留時間在5～6 d時，能有效控制Nocardia菌屬的生長，以避免由其產生的泡沫問題。但降低污泥齡也有許多不適用的方面：當需要硝化時，則污泥停留時間在寒冷季節(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
經過上述工藝比較，本污水主要工藝過程設計如下：匯集后的生活污水經過一道格柵，去除水中較大的懸浮物、漂浮物和帶狀物，自流進入調節(jié)池，設置調節(jié)池的目的是調節(jié)污水的水量和水質，為防止懸浮物在調節(jié)池內沉淀，在調節(jié)池底布有穿孔曝氣管，采用間隙曝氣。調節(jié)池出水由提升泵進入*生化池（缺氧池）和O級生化池（好氧池）進行生化處理。本工程污水中有機成份較高，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物含量是經濟的。由于污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現(xiàn)出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，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級池兩部分。

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