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污水生物膜處理技術與應用 版權信息
- ISBN：9787030725479
- 條形碼：9787030725479 ; 978-7-03-072547-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
污水生物膜處理技術與應用 內容簡介
本書結合國內外相關領域的很好成果以及作者課題組多年來在污水生物膜處理技術的結晶，創新性地提出了很多新觀點和新理論，其內容新穎、信息量大、理論體系和脈絡完整嚴謹。這既是對傳統污水生物膜處理技術的有益補充，又是指導污水生物膜處理可操作性與可控制性提高的有效途徑，可以有效地提升污水生物膜處理的水平與能力。 本書共6章，第1章主要概述了污水生物處理技術，第2章論述了生物膜的結構與功能機制，第3章介紹了厭氧生物膜處理技術，第4章介紹了好氧生物膜處理技術，第5章介紹了生物膜強化脫氮技術，第6章介紹了污水生物膜處理技術工程實例。本書的編寫，力圖做到理論與實踐、基本原理與應用的有機結合，突出污水生物膜處理技術工程的實用性，選取一些成功運行的污水生物膜處理技術的工程實例進行介紹，注重指導工程設計及技術研發。 本書適合從事水污染治理的科研人員和工程技術人員閱讀，也可供高等院校環境工程專業的師生參考。
污水生物膜處理技術與應用 目錄
目錄
前言
1 緒論 1
1.1 污水生物處理技術概述 1
1.1.1 污水好氧生物處理技術原理 1
1.1.2 污水厭氧生物處理技術原理 2
1.2 生物處理法的傳統工藝 5
1.2.1 活性污泥法 5
1.2.2 生物膜法 9
1.2.3 生態處理法 13
1.3 生物膜處理技術概述 17
1.3.1 生物膜反應器基本原理 18
1.3.2 生物膜反應器研究進展 19
1.3.3 生物膜反應器技術特點 21
參考文獻 24
2 生物膜的結構與功能機制 26
2.1 生物膜的結構與功能 26
2.1.1 生物膜的形成過程 26
2.1.2 生物膜的結構 27
2.1.3 生物膜的功能 30
2.1.4 綜合功能 33
2.1.5 生物膜結構發展變化過程 33
2.2 生物膜的定性和定量分析技術 35
2.2.1 生物膜物理化學指標確定 35
2.2.2 生物膜生理生態學研究方法 43
2.2.3 生物膜分子生物學研究方法 45
2.2.4 生物膜活性分析 46
參考文獻 49
3 厭氧生物膜處理技術 52
3.1 概述 52
3.2 厭氧生物膜技術原理 53
3.2.1 微生物固定的一般過程 53
3.2.2 影響微生物固定的重要因素 54
3.2.3 生物膜載體種類與微生物固定技術 55
3.3 厭氧生物膜工藝 56
3.3.1 厭氧生物濾池 56
3.3.2 厭氧流化床 57
3.4 厭氧生物膜數學模型與數值模擬 59
3.4.1 厭氧生物膜法靜態數學模型 59
3.4.2 厭氧消化過程動態數學模型 63
3.4.3 ADM1中的生化過程 67
3.4.4 ADM1的應用 83
3.4.5 ADM1存在的問題 84
3.5 厭氧生物膜微生物學分析 85
3.5.1 生物膜多樣性分析 85
3.5.2 生物膜群落結構分析 89
3.5.3 生物膜附著細胞基因表達 91
參考文獻 93
4 好氧生物膜處理技術 95
4.1 概述 95
4.2 好氧生物膜技術原理 96
4.2.1 微生物固定的一般過程 96
4.2.2 影響微生物固定的重要因素 97
4.2.3 生物膜載體選擇與微生物固定技術 100
4.3 好氧生物膜工藝 102
4.3.1 好氧生物濾池 102
4.3.2 好氧流化床 106
4.3.3 好氧生物轉盤 109
4.3.4 好氧生物接觸氧化 114
4.3.5 曝氣生物濾池 118
4.3.6 好氧移動床生物膜反應器 119
4.4 好氧生物膜數學模型 125
4.4.1 生物膜增長與底物去除動力學 128
4.4.2 微生物能量代謝數學模型 134
4.5 好氧生物膜微生物學分析 140
4.5.1 生物膜多樣性分析 140
4.5.2 生物膜群落結構分析 140
4.5.3 生物膜附著細胞基因表達 146
參考文獻 148
5 生物膜強化脫氮技術 151
5.1 生物脫氮原理與方法 151
5.1.1 傳統生物脫氮理論 151
5.1.2 傳統生物脫氮工藝的應用現狀 152
5.1.3 新型生物脫氮工藝研究進展 156
5.2 節能低耗型生物膜強化脫氮技術 161
5.2.1 生物膜強化的多段或分段進水脫氮技術 161
5.2.2 短程硝化反硝化控制關鍵技術研究 163
5.2.3 短程硝化反硝化菌種篩選富集及強化技術研究 172
5.3 SNAD脫氮技術 179
5.3.1 填料類型與填充率對SNAD系統運行的影響 180
5.3.2 C/N比與溶解氧對SNAD系統啟動過程的影響 185
5.3.3 SNAD工藝形式對系統啟動過程的影響 188
5.3.4 進水負荷對SNAD系統運行效能及微生物特性的影響 194
5.3.5 溶解氧對SNAD系統運行效能及微生物特性的影響 208
5.4 動態膜填料強化生物膜系統脫氮工藝 221
5.4.1 生物填料的參數確定 221
5.4.2 生物脫氮系統中生物填料的脫氮性能及調控參數 222
5.4.3 污泥接種方法對生物膜脫氮系統工藝的影響 232
5.4.4 動態生物膜系統微生物群落結構特征及脫氮機制分析 236
5.5 反硝化厭氧甲烷氧化脫氮工藝 246
5.5.1 DAMO功能微生物富集培養 247
5.5.2 膜曝氣膜生物反應器及啟動運行 249
5.5.3 膜曝氣膜生物反應器脫氮性能及其模型優化 251
5.5.4 膜生物膜反應器脫氮性能及其運行調控策略 264
參考文獻 277
6 污水生物膜處理技術工程實例 279
6.1 市政污水處理工程實例 279
6.1.1 項目概述 279
6.1.2 廢水水量、水質及處理要求 280
6.1.3 處理工藝 280
6.1.4 關鍵控制參數研究 281
6.1.5 工程運行效果 285
6.2 乳品加工廢水處理工程實例 291
6.2.1 項目概述 291
6.2.2 廢水水量、水質及處理要求 292
6.2.3 處理工藝 295
6.2.4 工程設計參數 299
6.2.5 工藝參數優化 303
6.2.6 完達山陽光乳業有限公司污水處理示范工程工藝運行效能 307
6.3 啤酒工業廢水處理工程實例 312
6.3.1 項目概述 313
6.3.2 廢水水量、水質及處理要求 313
6.3.3 實驗用填料特性 313
6.3.4 廢水處理中試方案設計及中試研究 315
6.3.5 麥芽廢水處理系統改造及調試 327
6.3.6 工程效益分析 336
6.4 制藥廢水處理工程實例 338
6.4.1 項目概述 338
6.4.2 廢水水量、水質及處理要求 338
6.4.3 處理工藝 339
6.4.4 中試工藝特點 341
6.4.5 中試運行結果與分析 343
6.5 屠宰廢水處理工程實例 355
6.5.1 項目概述 356
6.5.2 廢水水量、水質及處理要求 357
6.5.3 處理工藝 358
6.5.4 工藝特點 359
6.5.5 改造工程及工藝啟動 362
6.5.6 工程效益分析 366
參考文獻 368
前言
1 緒論 1
1.1 污水生物處理技術概述 1
1.1.1 污水好氧生物處理技術原理 1
1.1.2 污水厭氧生物處理技術原理 2
1.2 生物處理法的傳統工藝 5
1.2.1 活性污泥法 5
1.2.2 生物膜法 9
1.2.3 生態處理法 13
1.3 生物膜處理技術概述 17
1.3.1 生物膜反應器基本原理 18
1.3.2 生物膜反應器研究進展 19
1.3.3 生物膜反應器技術特點 21
參考文獻 24
2 生物膜的結構與功能機制 26
2.1 生物膜的結構與功能 26
2.1.1 生物膜的形成過程 26
2.1.2 生物膜的結構 27
2.1.3 生物膜的功能 30
2.1.4 綜合功能 33
2.1.5 生物膜結構發展變化過程 33
2.2 生物膜的定性和定量分析技術 35
2.2.1 生物膜物理化學指標確定 35
2.2.2 生物膜生理生態學研究方法 43
2.2.3 生物膜分子生物學研究方法 45
2.2.4 生物膜活性分析 46
參考文獻 49
3 厭氧生物膜處理技術 52
3.1 概述 52
3.2 厭氧生物膜技術原理 53
3.2.1 微生物固定的一般過程 53
3.2.2 影響微生物固定的重要因素 54
3.2.3 生物膜載體種類與微生物固定技術 55
3.3 厭氧生物膜工藝 56
3.3.1 厭氧生物濾池 56
3.3.2 厭氧流化床 57
3.4 厭氧生物膜數學模型與數值模擬 59
3.4.1 厭氧生物膜法靜態數學模型 59
3.4.2 厭氧消化過程動態數學模型 63
3.4.3 ADM1中的生化過程 67
3.4.4 ADM1的應用 83
3.4.5 ADM1存在的問題 84
3.5 厭氧生物膜微生物學分析 85
3.5.1 生物膜多樣性分析 85
3.5.2 生物膜群落結構分析 89
3.5.3 生物膜附著細胞基因表達 91
參考文獻 93
4 好氧生物膜處理技術 95
4.1 概述 95
4.2 好氧生物膜技術原理 96
4.2.1 微生物固定的一般過程 96
4.2.2 影響微生物固定的重要因素 97
4.2.3 生物膜載體選擇與微生物固定技術 100
4.3 好氧生物膜工藝 102
4.3.1 好氧生物濾池 102
4.3.2 好氧流化床 106
4.3.3 好氧生物轉盤 109
4.3.4 好氧生物接觸氧化 114
4.3.5 曝氣生物濾池 118
4.3.6 好氧移動床生物膜反應器 119
4.4 好氧生物膜數學模型 125
4.4.1 生物膜增長與底物去除動力學 128
4.4.2 微生物能量代謝數學模型 134
4.5 好氧生物膜微生物學分析 140
4.5.1 生物膜多樣性分析 140
4.5.2 生物膜群落結構分析 140
4.5.3 生物膜附著細胞基因表達 146
參考文獻 148
5 生物膜強化脫氮技術 151
5.1 生物脫氮原理與方法 151
5.1.1 傳統生物脫氮理論 151
5.1.2 傳統生物脫氮工藝的應用現狀 152
5.1.3 新型生物脫氮工藝研究進展 156
5.2 節能低耗型生物膜強化脫氮技術 161
5.2.1 生物膜強化的多段或分段進水脫氮技術 161
5.2.2 短程硝化反硝化控制關鍵技術研究 163
5.2.3 短程硝化反硝化菌種篩選富集及強化技術研究 172
5.3 SNAD脫氮技術 179
5.3.1 填料類型與填充率對SNAD系統運行的影響 180
5.3.2 C/N比與溶解氧對SNAD系統啟動過程的影響 185
5.3.3 SNAD工藝形式對系統啟動過程的影響 188
5.3.4 進水負荷對SNAD系統運行效能及微生物特性的影響 194
5.3.5 溶解氧對SNAD系統運行效能及微生物特性的影響 208
5.4 動態膜填料強化生物膜系統脫氮工藝 221
5.4.1 生物填料的參數確定 221
5.4.2 生物脫氮系統中生物填料的脫氮性能及調控參數 222
5.4.3 污泥接種方法對生物膜脫氮系統工藝的影響 232
5.4.4 動態生物膜系統微生物群落結構特征及脫氮機制分析 236
5.5 反硝化厭氧甲烷氧化脫氮工藝 246
5.5.1 DAMO功能微生物富集培養 247
5.5.2 膜曝氣膜生物反應器及啟動運行 249
5.5.3 膜曝氣膜生物反應器脫氮性能及其模型優化 251
5.5.4 膜生物膜反應器脫氮性能及其運行調控策略 264
參考文獻 277
6 污水生物膜處理技術工程實例 279
6.1 市政污水處理工程實例 279
6.1.1 項目概述 279
6.1.2 廢水水量、水質及處理要求 280
6.1.3 處理工藝 280
6.1.4 關鍵控制參數研究 281
6.1.5 工程運行效果 285
6.2 乳品加工廢水處理工程實例 291
6.2.1 項目概述 291
6.2.2 廢水水量、水質及處理要求 292
6.2.3 處理工藝 295
6.2.4 工程設計參數 299
6.2.5 工藝參數優化 303
6.2.6 完達山陽光乳業有限公司污水處理示范工程工藝運行效能 307
6.3 啤酒工業廢水處理工程實例 312
6.3.1 項目概述 313
6.3.2 廢水水量、水質及處理要求 313
6.3.3 實驗用填料特性 313
6.3.4 廢水處理中試方案設計及中試研究 315
6.3.5 麥芽廢水處理系統改造及調試 327
6.3.6 工程效益分析 336
6.4 制藥廢水處理工程實例 338
6.4.1 項目概述 338
6.4.2 廢水水量、水質及處理要求 338
6.4.3 處理工藝 339
6.4.4 中試工藝特點 341
6.4.5 中試運行結果與分析 343
6.5 屠宰廢水處理工程實例 355
6.5.1 項目概述 356
6.5.2 廢水水量、水質及處理要求 357
6.5.3 處理工藝 358
6.5.4 工藝特點 359
6.5.5 改造工程及工藝啟動 362
6.5.6 工程效益分析 366
參考文獻 368
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污水生物膜處理技術與應用 節選
1緒論 1.1污水生物處理技術概述 自然界中廣泛分布著微生物，它們雖然個體微小，但在生態系統中卻起到了至關重要的作用，它們代謝能力和適應性都極強，可以氧化分解有機物并將其轉化為無機物。污水生物處理的原理是微生物在酶的催化作用下，通過自身的新陳代謝活動，將污水中的污染物分解轉化為自身所需的細胞質和簡單小分子，達到凈化水質的效果。在污水處理廠中，生物處理技術主要去除污水中溶解態的有機物，同時降低水中的氮磷含量。污水經生物處理后，在重力沉降或外力作用下進行泥水分離，從而凈化污水。根據微生物對溶解氧的需求不同，污水生物處理技術分為好氧生物處理、缺氧生物處理和厭氧生物處理技術。在好氧條件下污水中的有機物*終形成二氧化碳和水等小分子無機物，在厭氧條件下分解為甲烷、二氧化碳、硫化氫、氮氣、氫氣和水以及小分子有機酸和醇等，在缺氧條件下將污水中的亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮通過反硝化作用生成氮氣并釋放。由于生物處理法具有高效、經濟的優點，因此生活污水和工業廢水普遍都采用生物處理工藝進行處理。 1.1.1 污水好氧生物處理技術原理 好氧型微生物可以在有溶解氧時分解去除有機物，在增加生物量的同時去除水中的污染物。污水中的污染物與活性污泥或生物膜表面接觸后，被吸附到微生物細胞表面，通過透膜酶，微生物直接攝入小分子有機物；淀粉、蛋白質等大分子有機物則無法直接透過細胞壁，需要在水解酶的催化作用下，水解為小分子后再進入微生物體內。微生物可以把攝入的物質作為營養源進行合成代謝，合成細胞物質；還可以發生分解代謝，有機物被分解為二氧化碳（CO2）和水（H2O）等代謝產物，并產生能量，繼續參與合成代謝。同時，微生物發生內源呼吸（內源代謝），細胞質被氧化分解。污水處理過程中微生物降解有機物的過程如圖1-1所示。當有機物濃度較高時，發揮主要功能的是微生物的合成代謝，而發生內源呼吸的概率較小。當有機底物不足時，微生物主要發生內源呼吸代謝，維持自身生命活動。 實現好氧生物高效處理污水中污染物的關鍵在于同步控制掌握有機物的分解速率、微生物的增殖規律和溶解氧的供應與消耗。而根據所選的生物處理工藝的不同，這三個關鍵點都有一定的差異。 圖1-1 微生物降解污水中有機物過程的代謝示意圖 1.1.2 污水厭氧生物處理技術原理 污水厭氧生物處理工藝是指在無氧環境中，不同種類的厭氧微生物通過代謝過程分解有機物為無機物和少量細胞物質的過程。這些無機物主要是大量生物氣即甲烷（CH4）、二氧化碳和水。其中產生的氣體主要成分比例是2/3的CH4和1/3的CO2。 隨著水環境污染問題的加劇和科技的推動，在20世紀六七十年代，研究學者和工程師對厭氧微生物及其代謝活動的研究取得了豐厚的成果，并推動了污水厭氧生物處理技術。 1. 厭氧生物分解有機物的過程 如圖1-2所示，厭氧微生物處理結構復雜的有機物的過程一般劃分為4個過程。 1）水解階段 首先是水解階段，發酵細菌產生的胞外酶具有水解作用，可以將結構復雜的有機物水解為結構簡單的溶解性有機物。如纖維素酶可以將纖維素分解為纖維二糖與葡萄糖，蛋白酶水解蛋白質為短肽與氨基酸。水解階段進程比較慢，是厭氧生物去除復雜有機物的限速步驟。 圖1-2 有機物厭氧分解過程 2）發酵（酸化）階段 經過水解階段后，產生的結構簡單的溶解性有機物進入發酵菌（酸化菌）胞內，胞內酶能夠將其催化分解為揮發性脂肪酸（volatile fatty acid，VFA）和醇類，如丙酸、丁酸及乳酸，還產生CO2、氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）等無機物氣體，同時合成自身所需的細胞質。發酵階段中簡單有機物同時充當電子供、受體，被生物利用。發酵階段中大多溶解性有機物被分解為VFA產物，因此這一過程也被稱為酸化階段。發酵（酸化）過程中發揮作用的是不同種屬的發酵細菌。其中擬桿菌（Bacteriodes）和梭狀芽孢桿菌（Clostridium）發揮著重要作用，這些優勢微生物絕大多數是嚴格厭氧的。在厭氧環境中生存著大約1%的兼性厭氧微生物，它們能夠保護嚴格厭氧菌（如產甲烷菌）免受氧的影響。 3）產乙酸階段 發酵（酸化）階段的末端產物，如VFA和乙醇，在產氫產乙酸階段經產氫產乙酸菌作用分解為氫氣、二氧化碳和乙酸。 4）產甲烷階段 在產甲烷階段，產甲烷菌利用氫氣、二氧化碳和乙酸生成甲烷。主要途徑有兩條：一是利用氫氣作為電子供體，將二氧化碳還原為甲烷；二是利用乙酸生成甲烷。以乙酸為底物的優勢產甲烷菌主要包括兩種增殖速率不同的細菌，即巴氏甲烷八疊球菌（Methanosarcina barkeri）和索氏甲烷絲菌（Methanothrix soehngenii）。厭氧生物處理階段中約70%的甲烷產量來源于乙酸分解［見式（1-1）］，30%的甲烷產生來自于CO2還原［見式（1-2）］。 （1-1） （1-2） 作為一種嚴格厭氧菌，產甲烷菌所處的生活環境的氧化還原電位需要在150～400 mV范圍，溶解氧和氧化劑都會對產甲烷菌產生毒害作用。 盡管厭氧生物分解有機物是分階段的反應，但在厭氧反應器中，這些處理過程是同時發生的。此外，有些文獻合并了厭氧生物處理階段的水解、酸化和產乙酸階段，合稱為酸性發酵階段，將剩下的產甲烷階段稱為甲烷發酵階段。 2. 水解處理 水解處理是指將厭氧生物處理過程控制在水解或酸化階段，兼性的水解產酸菌可以將復雜有機物分解為簡單的有機物。這不僅能降低污染物的復雜性，還可以提高污水的可生化性，增強下一階段好氧生物處理的效率。 3. 缺氧處理 當環境中缺乏分子氧時，一些脫硫、脫氮的微生物可以利用化合態氧，如硫酸鹽、亞硫酸鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽等無機鹽作為電子受體，維持代謝過程。 1）硫酸鹽還原 在厭氧處理含硫酸鹽或亞硫酸鹽的有機污染物廢水時，硫酸鹽還原菌（sulfate reduction bacteria，SRB）會利用硫酸鹽或亞硫酸鹽作為電子受體，得到還原產物，即硫化氫。SRB會與產酸菌和產甲烷菌競爭底物，硫酸鹽還原反應會降低甲烷產量。 依據厭氧環境中微生物利用的基質，一般將SRB分為三類，即氧化乙酸的硫酸鹽還原菌（acetic acid utilized-SRB，ASRB）、氧化氫的硫酸鹽還原菌（hydrogen utilized-SRB，HSRB）和氧化較高級脂肪酸的硫酸鹽還原菌（fatty acid utilized-SRB，FASRB）。一部分FASRB能夠將高級脂肪酸完全分解為CO2、H2O和H2S；另一些細菌主導不完全氧化反應，主要產生的物質為乙酸。 2）反硝化反應 微生物通過發生反硝化反應進行生物脫氮。脫氮微生物更傾向于利用氧氣作為電子受體。當水中的溶解氧被消耗完時，脫氮微生物開始利用硝酸鹽作為電子受體，即在缺氧條件下發生脫氮作用。 在污水處理廠的生物處理工藝中，好氧微生物、兼性微生物和厭氧微生物各司其職。污水處理構筑物具有良好的工藝和方法，可以選擇不同種類的微生物并控制相應的代謝過程。但在天然或半天然處理設施中，無法人為控制各分解過程發生的順序。因而實際處理過程中發生的生物降解過程往往是十分復雜的，原理遠不似理想狀態下那么簡單。 1.2 生物處理法的傳統工藝 1.2.1 活性污泥法 1.2.1.1 基本概念及特點 近些年來，隨著國家經濟的發展、生活水平的提高，市政、工業的污水產生量也在迅猛地增長，同時污水中的各組分也變得越來越復雜，這對污水處理工藝提出了新的挑戰。目前常用的污水處理技術是活性污泥法，這種方法被廣泛應用于工業污水和市政污水的處理中。相關數據表明，95%以上的城市污水處理采用活性污泥法，活性污泥法在減少水體污染和加強水體保護等方面起著重要的作用。 活性污泥法是指以細菌、原生動物、有機顆粒和一些無機物等絮凝成的活性污泥為主體的一種廢水生物處理技術。這種技術是將活性污泥和廢水充分混合進行連續培養，并適當曝氣，利用廢水中存在的有機污染物為基質，在一定的溶解氧條件下，依靠活性污泥中的微生物的吸附、代謝作用來去除水體中的有機污染物，并進行泥水分離，沉淀處理后的廢水排除，沉淀后的污泥大部分回流，剩余的污泥排除系統。 活性污泥法*早是由英國的兩位科學家Edward Ardern和William T. Lockett在1913年提出，隨后在歐美各國得到了廣泛發展。而我國的活性污泥法的發展相對較慢，一直到1970年代才開始建設污水處理廠，1990年代污水處理行業才得到發展，活性污泥法才在我國得到廣泛應用。而在當今年代，相關的科研工作者在活性污泥法相關理論的基礎上探索出更多種多樣的處理技術，使得污水處理工藝得到蓬勃發展。 活性污泥法可以有效降解廢水中有機物和懸浮固體，同時還能脫氮除磷等，是一種應用非常廣泛的技術；钚晕勰喾ㄖ恍枰恋沓睾突亓飨到y，設計簡便、成本較低，另外它不僅可以高效去除水體中的有機物，還可以實現脫氮除磷。但是它也有能耗高、副產物多、培養條件復雜、抗沖擊能力差等缺點，如需要消耗大量電能，不僅會大幅增加運營成本，同時也會產生大量的碳排放，處理污水時也會產生大量的污泥，且這些污泥由于可能含有重金屬等物質，不容易被簡單處理。此外，在使用活性污泥法時需要保證適當的pH、溫度、溶解氧等條件，不然會出現污泥上浮、膨脹等問題。 1.2.1.2 活性污泥法基本流程 活性污泥法處理裝置主要是由四個構件組成的，包括曝氣池、沉淀池、污泥回流、污泥排除。其中曝氣池是反應主體，活性污泥去除污染物主要在這個單元中進行；沉淀池主要進行泥水分離，將處理后的廢水排出，同時將污泥部分進行處置；污泥回流主要是將部分污泥回流，以保證一定量的污泥濃度；污泥排除主要是將產生的多余污泥排出活性污泥系統，并進行進一步的處置。 活性污泥法處理過程主要分為生物吸附、生物穩定和絮凝沉降三個過程。生物吸附是指絮狀的活性污泥吸附水體中有機污染物的過程，大分子的有機物被吸附后在生物酶的作用下變成小分子物質。生物穩定是指生成的小分子物質在細胞內氧化分解，*終實現對廢水中的有機污染物的去除。絮凝沉降是指菌體分泌胞外聚合物形成菌膠團，然后絮狀污泥裹挾著污染物絮凝沉降的過程。 具體的處理流程是：首先將廢水排入曝氣池中，并使活性污泥和廢水充分混合后進行連續培養，成為懸浮混合液。在這個過程中需要一定的曝氣量，空氣壓縮機將空氣輸送到池底，并通過空氣擴散裝置將氣體均勻地分布到廢水中，從而保證懸浮混合液包含一定量的溶解氧。污水經活性污泥處理后，進入沉淀池中，污泥等固體物質與污水分離，處理后的污水排出污水處理廠，剩余的污泥大部分回流到曝氣池當中，以保證充足的污泥濃度。此外，剩余的污泥還需要進行進一步的處置后排出，以保證活性污泥系統的穩定性。 在活性污泥法的應用中需要控制各條件參數，例如pH、溫度、溶解氧、營養物質、有毒物質、污泥負荷、污泥回流比、污泥齡等條件。如果控制條件不滿足就會導致活性污泥沉降性能變差，進而導致污泥上浮、污泥膨脹、出現泡沫等問題。 1.2.1.3 活性污泥法中微生物群落 活性污泥中生長著菌膠團細菌、絲狀菌、真菌、微型動物（原生動物和后生動物）以及藻類等。其中絲狀菌構成了活性污泥的骨架，對活性污泥絮體的形成起到了重要作用；真菌可以分解污水中的碳水化合物、脂肪、蛋白質等含氮化合物，活性污泥中常見的真菌包括毛霉、青霉、曲霉、鐮刀霉、木霉、芽枝霉和狀孢霉等，其出現也與水質狀況有關；活性污泥中的微型動物具有促進菌膠團形成、吞噬游離細菌和微小顆粒、分解代謝廢水中的有機物以及作為指示生物的作用。研究表明，纖毛蟲在水處理過程中能起到比細菌更大的絮凝作用，可促進菌膠團形成，且
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