微生物處理污水的原理

微生物凈化污水的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是在污水處理裝置這一小型生態(tài)系統內，利用各種生理生化性能的微生物類(lèi)群間的相互配合而進(jìn)行的一種物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。當高BOD₅的污水進(jìn)入污水處理裝置后，其中的自然微生物區系在好氧條件下，根據其中營(yíng)養物質(zhì)或有毒物質(zhì)的情況，在客觀(guān)上造成了一個(gè)選擇性的培養條件，并隨著(zhù)時(shí)間的推移，發(fā)生了微生物區系的有規律的更迭，從而使水中的有機物或毒物不斷被降解、氧化、分解、轉化或吸附沉降，進(jìn)而達到去除污染物和沉降、分層的效果。自然去除廢氣后的低BOD₅清水，可流入河道。經(jīng)好氧性微生物處理后的廢渣——活性污泥或生物膜的殘余物，是比原來(lái)污水的BOD₅更高的有機物，它們可通過(guò)厭氧處理（又稱(chēng)污泥消化或沼氣發(fā)酵）而生產(chǎn)出有用的沼氣和有機肥料。

　　在微生物處理污水過(guò)程中，BOD₅和COD這兩個(gè)名詞是十分常見(jiàn)的，現解釋如下：

　�。�1）BOD₅（biologicaoxygendemand）即“五日生化需氧量”。它是一種表示水中有機物含量的間接指標，一般指在20℃下，1L污水中所含的有機物（主要是有機碳源），在進(jìn)行微生物氧化時(shí)，5日內所消耗的分子氧的毫克數（或ppm數）。BOD₅測定的大體操作是；取一定量被測水樣，用加有磷素營(yíng)養（如NaH₂PO₄或K₂HPO₄等）和經(jīng)氧飽和的稀釋用水，將被測水樣稀釋到一定濃度，然后放在密封瓶?jì)�，�?SPAN lang=EN-US>20℃恒溫箱內培養5天，最后測定水中殘留的溶解氧的量，并計算BOD₅值。在水處理技術(shù)中，污水處理前后水中BOD₅值之差，即可理解為這一處理過(guò)程對有機物處理效率的高低。

　　測定瓶中所發(fā)生的微生物氧化作用過(guò)程，實(shí)際上存在著(zhù)三個(gè)階段：第一階段為異養微生物利用污水中有用的、不難分解的有機物，它們在生長(cháng)過(guò)程中同化了這些有機物質(zhì)，并排出還原性的無(wú)機代謝產(chǎn)物；第二階段為原生動(dòng)物捕食第一階段生長(cháng)繁殖出來(lái)的大量細菌群體；第三階段則主要由自養細菌把氨氧化為硝酸鹽和利用CO₂為碳源的階段。BOD₅的測定，僅反映了上述第一階段中異養微生物區系對有機物的好氧分解狀況。

　　BOD₅的測定，起始于英國（1870年），目的是為了判斷河水污染的程度以保護河流。由于英國的泰晤士河水自源頭至大海流程僅5天左右，且英國夏天河水的平均溫度在20℃左右，故至今全世界還一直以這一條件為依據來(lái)測定BOD₅。

　�。�2）COD（chemicaloxygendemand）使用強氧化劑使1L污水中的有機物質(zhì)迅速進(jìn)行化學(xué)氧化時(shí)所消耗氧的毫克數，稱(chēng)COD或化學(xué)需氧量。實(shí)際上，污水中除有機物外，其中的許多無(wú)機物也能被氧化而產(chǎn)生COD值。COD能在短時(shí)間中測得，有利于指導現場(chǎng)操作。使用的氧化劑一般有KMnO和K₂Cr₂O₇。KMnO₄的氧化力較弱，往往只能使60％左右的污染物氧化，而在污水中含量較高的低級脂肪酸鹽類(lèi)等卻不易被氧化，因此測得的數值常較低。K₂Cr₂O₇的氧化能力極強，氧化率高達80～100％，只有少數直鏈脂肪族有機物、芳香烴和吡啶等環(huán)式化合物才不易被氧化。因此，實(shí)際使用對常采用K₂Cr₂O₇，作氧化劑，并把測得的數值稱(chēng)為COD_cr。同一污水的BOD₅與COD值是不一致的，但一般都呈明顯的比例關(guān)系。

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