環(huán)境工程微生物學

1、第九章 水污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學原理一 污（廢）水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng)二 活性污泥絲狀膨脹的成因及控制對策三 厭氧環(huán)境中活性污泥和生物膜的微生 物群落第一節(jié) 污（廢）水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng) 城市生活污水和工業(yè)廢水生物處理的方法很多，根據(jù)微生城市生活污水和工業(yè)廢水生物處理的方法很多，根據(jù)微生物與氧的關系分為物與氧的關系分為好氧處理好氧處理和和厭氧處理厭氧處理兩大類。兩大類。 根據(jù)微生物在構筑物中處于懸浮狀態(tài)或固著狀態(tài)，分為根據(jù)微生物在構筑物中處于懸浮狀態(tài)或固著狀態(tài)，分為活活性污泥法性污泥法和和生物膜法生物膜法。一、好氧活性污泥法 普通活性污泥法是依據(jù)水的自凈作用原理發(fā)展而來的 （一）

2、 好氧活性污泥中的微生物群落 1、好氧活性污泥的組成與性質(zhì) 好氧活性污泥是由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物與污（廢）水中有機的和無機固體物混凝交織在一起，形成的絮狀體或稱絨粒（floc） 。（1）組成：細菌、微型動物為主體的各種好氧、兼性厭氧微生物 + 懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)形成的絮狀體。（2）性質(zhì)：含水率99%，密度1.002-1.006，pH6.7，絨粒大小0.02-0.2mm，比表面積20-100cm2/ml。2、好氧活性污泥的存在狀態(tài)：完全混合式：懸浮狀態(tài)，均勻分布推流式：不均勻分布，隨推流方向微生物種類依次增多3、好氧活性污泥中微生物群落 活性污泥的結構和功能的中心是能起絮凝作用的

3、細菌形成的菌膠團，其上生長著各種類型的微生物，形成一個微生物群落。（1）細菌：活性污泥主要成分是細菌，來源于土壤、水、空氣。某些屬出現(xiàn)頻率很高，尤其是動膠菌屬和假單胞菌屬。此外還有一類絲狀細菌存在，如球衣菌屬、發(fā)硫菌、貝氏硫菌屬。它們大多數(shù)是化能異養(yǎng)菌，以有機質(zhì)為主要營養(yǎng)源，好氧或兼性厭氧，以G-占優(yōu)勢。許多菌具有莢膜或微莢膜，部分細菌有纖毛，與絮狀體形成密切相關。動膠菌屬動膠菌屬（2）真菌真菌：主要為：主要為絲狀真菌絲狀真菌，有毛霉、根霉、曲霉、青霉、鐮刀有毛霉、根霉、曲霉、青霉、鐮刀霉、木霉、地霉等。霉菌常出現(xiàn)在霉、木霉、地霉等。霉菌常出現(xiàn)在pH低的廢水中。真菌在活性污低的廢水中。真菌在活

4、性污泥中不占重要地位，其作用估計與絮狀水體形成及膨脹有關。泥中不占重要地位，其作用估計與絮狀水體形成及膨脹有關。（3）微型動物微型動物：原生動物和少數(shù)多細胞動物，原生動物和少數(shù)多細胞動物，原生動物占總數(shù)原生動物占總數(shù)90%。數(shù)量種類與污水的類型不同而不同，生活污水中原生動物。數(shù)量種類與污水的類型不同而不同，生活污水中原生動物量大于工業(yè)廢水。以量大于工業(yè)廢水。以纖毛蟲綱纖毛蟲綱占優(yōu)勢，多細胞動物有輪蟲、顫蚓、占優(yōu)勢，多細胞動物有輪蟲、顫蚓、線蟲等。原生動物在廢水凈化中的作用僅次于細菌。線蟲等。原生動物在廢水凈化中的作用僅次于細菌。 （4）藻類：較少，有綠藻如小球藻屬，藍細菌顫藻屬。）藻類：較少，

5、有綠藻如小球藻屬，藍細菌顫藻屬。4、好氧活性污泥中微生物濃度和數(shù)量 濃度常用1升活性污泥混合液中恒重的干固體mg數(shù)表示，即MLSS 混合液懸浮固體。一般生活污水 MLSS 2000-3000mg/L工業(yè)廢水 MLSS 3000mg/L高濃度工業(yè)廢水 MLSS 3000-5000mg/L1ml污泥中細菌數(shù)107-108個（二）活性污泥凈化廢水的作用機理凈化作用過程：1、吸附：廢水與活性污泥充分接觸，形成懸濁混合液，污染物被比表面積大的絮凝性微生物吸附。2、胞外分解和吸收：呈膠態(tài)的大分子有機物被吸附后，首先被微生物分泌的胞外水解酶分解為小分子物質(zhì)，這些小分子物質(zhì)與溶解性有機物一起在透膜酶作用下或在

6、濃度梯度推動下選擇性吸收入胞。在細菌內(nèi)氧化分解，中間代謝物被其他細菌吸收無機化為水和二氧化碳。3、其他微生物吸收或吞食未分解的有機物4、凝聚、沉淀：絮狀體的作用進化作用機理 由圖9-1和9-2可知，活性污泥絨粒中微生物之間的關系式食物鏈的關系。好氧活性污泥絨粒吸附和降解有機物的過程像“接力賽”，其過程分為3步：第1步在有氧的條件下，活性污泥絨粒中的絮凝性微生物吸附污（廢）水中的有機物。第2步是活性污泥絨粒中的水解性細菌水解大分子有機物為小分子有機物，同時，微生物合成自身細胞。污（廢）水中的溶解性有機物直接被細菌吸收，在細菌體內(nèi)氧化分解，其中間代謝產(chǎn)物被另一群細菌吸收，進而無機化。第3步是原生動

7、物和微型后生動物吸收或者我吞食未分解徹底的有機物及游離細菌。 （三）好氧活性污泥法的幾種處理工藝流程 （1）推流式曝氣法： 采用長方形曝氣池，處理時廢水與活性污泥從曝氣池一端同時進入，經(jīng)曝氣機的推流作用，原污水與活性污泥向前推進到末端。該法BOD和懸浮物的去除率達90-95%，適用于處理水質(zhì)要求高水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。 缺點： 對水質(zhì)變化的適應能力不強； 所供氧不能充分利用，前端需氧量大后端相反，但空氣是沿池平均分布的； 曝氣池相對龐大，占地多，能耗高。（2）完全混合式曝氣法 原污水、回流污泥進入曝氣池后立即與池內(nèi)原有的混合液充分混合。池內(nèi)水質(zhì)均勻，各部分工作情況基本一樣。 缺點主要是出水水質(zhì)上

8、往往不及推流式。（3）接觸氧化穩(wěn)定法 也稱吸附再生法。曝氣池分為接觸氧化池（吸附池）和穩(wěn)定池（再生池）。廢水先進入接觸氧化池，充分混合后進入沉淀池，回流污泥進入穩(wěn)定池，曝氣但不加廢水，使活性污泥中有機物進一步分解。（4）分段布水推流式曝氣法 也稱多點進水曝氣法。廢水沿池多點進入，使有機物在曝氣池中分布均勻。（5）氧化溝 連續(xù)環(huán)式反應池，因其構筑物呈封閉的溝渠形而得名。平面上多為橢圓或圓形。 具有特殊的水流混合特征，介于推流式和完全混合式之間。適合處理高濃度有機廢水。污泥產(chǎn)量少，能耗低。（四）氧化塘（或氧化溝）的生物群落及其處理污（廢）水機制 氧化塘就是利用天然池塘、河堤、洼地來治理污染。在塘內(nèi)

9、形成藻類、好氧性細菌和原生動物組成共生系統(tǒng)，使廢水得到凈化。 1、微生物群落 （1）藻類：表層是藻類，如小球藻、柵列藻、衣藻、裸藻、顫藻等。 （2）細菌：存在下層。優(yōu)勢菌群：假單胞菌、黃桿菌、產(chǎn)堿桿菌、芽孢桿菌、光合細菌等，在底部厭氧層有硫酸鹽還原菌、產(chǎn)甲烷菌等。 （3）微型動物：主要是纖毛蟲，一般有鐘蟲、膜袋蟲等種類最高1000個/ml。還有輪蟲、甲殼類、搖蚊幼蟲（底泥中）2、 處理污（廢）水的機理 利用細菌與藻類的互生關系來分解有機污染物的廢水處理系統(tǒng)。 氧化溝（或氧化塘）一般用于三級深度處理，用以處理生活污水和富含氮、磷的工業(yè)廢水。 有機污（廢）水流入氧化溝，其中的細菌吸收水中的溶解氧，

10、將有機物氧化分解為H2O、CO2、NO3-、PO43-、SO42-。細菌利用自身分解含氮有機物產(chǎn)生的NH3和環(huán)境中的營養(yǎng)物合成細胞物質(zhì)。在光照條件下，藻類利用H2O和CO2進行光合作用合成糖類，在吸收NH3和SO42-合成蛋白質(zhì)，吸收PO43-合成核酸；并繁殖新藻體。（五）菌膠團的作用 定義：廣義講，將所有具有莢膜或粘液或明膠質(zhì)的絮凝性細菌互相絮凝聚集成的菌膠團塊都稱為菌膠團。形成菌膠團的主要細菌是動膠菌，有的種胞外有莢膜，在污水中可凝聚成肉眼可見的絮狀物。此外該菌有胞外小纖毛能將絮狀物中的細胞交織在一起，這種交織作用使許多細胞互相粘連形成最初的活性污泥凝聚體。 作用：1、 很強的生物吸附和氧

11、化分解有機物的能力2、 為原生動物提供良好的生存環(huán)境3、 為原生動物、微型動物提供附著場所4、 具有指示作用（六）原生動物及微型后生動物的作用1、指示作用：原因在于原生動物是較高等動物，耐毒力比細菌好，對環(huán)境因素改變比較敏感，環(huán)境條件改變可引起它們種群、數(shù)量及代謝活力的變化；個體大，在低倍鏡下可見便于觀察。 （2）指示污泥性質(zhì)和好壞： 正常污泥：鐘蟲屬、累枝蟲屬、蓋蟲屬等固著性或匍匐性種數(shù) 污泥惡化：絮凝體0.1-0.2mm以下，優(yōu)勢種屬有豆形蟲、草履蟲、眼蟲、波豆蟲屬等快速游泳型種屬。嚴重惡化時微型動物幾乎不出現(xiàn)。 污泥膨脹：攝食絲狀菌的裸口目旋毛科、全毛類原生動物及擬輪毛蟲等。 污泥解體：

12、絮凝體細小，針狀分解。優(yōu)勢種為變形蟲屬、簡便蟲屬等肉足類。（3）指示水質(zhì)變化和運行中出現(xiàn)的問題 形態(tài)變化：環(huán)境條件惡劣時形成孢囊；pH超過正常范圍鐘蟲纖毛停止擺動，蟲體收縮成團 生殖方式：出現(xiàn)有性生殖時往往預示環(huán)境條件變差或種群處于衰老期。 優(yōu)勢種變化： 高負荷，曝氣不足小鞭毛蟲； 水停留時間過短小的游泳型纖毛蟲； 很高負荷及難降解物小裸變形蟲和鞭毛蟲； 溶氧不足阿托氏菌屬、扭頭蟲屬和新態(tài)蟲屬 過分曝氣肉足類及輪蟲類。 （4）指示細菌活力：小口鐘蟲在細菌生長活躍旺盛的對數(shù)期出現(xiàn)，溝鐘蟲需要細菌的代謝副產(chǎn)物，出現(xiàn)在細菌生長的衰老期。2、凈化作用 腐生性營養(yǎng)的某些鞭毛蟲通過滲透作用吸收污水中溶解性

13、有機物；動物性營養(yǎng)的原生動物可吞食有機顆粒和游離細菌，利于凈化水質(zhì)。3、絮凝和沉淀作用 原生動物可以分泌一定的粘液協(xié)同和促進細菌發(fā)生絮凝作用。（七）好氧活性污泥的培養(yǎng) 1、間歇式曝氣培養(yǎng)（1）菌種來源：污水處理廠的活性污泥；工廠集水池或沉淀池污泥或污水流經(jīng)的河流淤泥。（2）馴化：（3）培養(yǎng)：改用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法培養(yǎng)，用鏡檢和化學測定分析判斷活性污泥的成熟度，若菌膠團結構緊密，原生動物以鐘蟲等固著型纖毛蟲為主，沉降性能好，說明進入成熟期。 2、連續(xù)曝氣培養(yǎng) 用現(xiàn)成的與本廠相同水質(zhì)處理廠的活性污泥做菌種可直接用連續(xù)曝氣培養(yǎng)。二、好氧生物膜法（一）生物膜中的微生物群落 1、好氧生物膜： 由各種微生物組

14、成的，附著在各種支撐體上的一層粘性固定化薄膜。是生物膜法處理系統(tǒng)的工作主體，厚約2-3mm，一般呈蓬松的絮狀結構，微孔很多，表面積很大，因此有很強的吸附作用，利于微生物進一步對這些吸附的有機物的分解。2、好氧生物膜中的微生物群落及其功能（1）生物膜生物： 細菌：以動膠菌為主，其他的還有好氧的芽孢桿菌屬、不動桿菌屬，專性厭氧的脫硫弧菌屬等。另一主要的細菌是絲狀細菌。在生物膜中絲狀細菌不會引起膨脹，特別是球衣細菌降解有機物能力非常強，在凈化廢水中起重要作用。此外，絲狀菌大量生長，菌絲體交叉粘連形成網(wǎng)狀結構，對水流起到過濾作用。 真菌：種類和數(shù)量都很豐富，約30%是真菌 藻類：在生物濾池上部，藻類的

15、主要作用是向生物膜供氧（2）生物膜面生物 固著型纖毛蟲：鐘蟲、獨縮蟲、累枝蟲屬； 游泳型纖毛蟲：豆形蟲、尖毛蟲等。它們是動物中的主要類群，其優(yōu)勢種隨生物膜營養(yǎng)物質(zhì)和其他環(huán)境條件變化而更替，可作為水處理的指示生物。能促進濾池凈化速度，提高濾池整體的處理效率。（3）濾池掃除生物 體形較大的無脊椎動物如輪蟲、線蟲，環(huán)節(jié)動物門的瓢體蟲、沙蠶，節(jié)肢動物水螨，軟體動物蝸牛等，去除濾池中的污泥，防止污泥積聚和堵塞。3、好氧生物膜的結構 生物濾池中的生物膜分為水層、好氧層、厭氧層 上層：營養(yǎng)濃度高，主要是細菌，少數(shù)鞭毛蟲 中層：廢水中的營養(yǎng)物，微生物代謝產(chǎn)物，種類較多，有菌膠團、浮游球衣菌、鞭毛蟲、變形蟲、腎

16、形蟲等 下層：有機物濃度低，低分子有機物較多。菌膠團、浮游球衣菌、固著型纖毛蟲，少數(shù)游泳型纖毛蟲。4、好氧生物膜的進化作用機理好氧生物膜的培養(yǎng)掛膜1、自然掛膜法 將帶有自然菌種的工業(yè)廢水用泵慢速打入空的生物濾池中，循環(huán)3-7后改為慢速連續(xù)進水。在這過程中，廢水中的自然菌種和空氣微生物附在濾料上，逐漸形成一層粘性的微生物薄膜，當進水流量達到設計值時，濾池由上而下形成正常分層的微生物相就可以進行正式運行。2、活性污泥掛膜法 取處理生活污水或處理工業(yè)廢水的活性污泥做菌種3、優(yōu)勢菌種掛膜法 從自然環(huán)境或廢水處理中篩選分離得到對某種工業(yè)廢水有強降解能力的菌株，還可以是遺傳育種或基因工程菌。第二節(jié) 活性污

17、泥絲狀膨脹和絲狀膨脹控制對策 正常的活性污泥沉降性能很好，但當活性污泥性能發(fā)生變化，比重減輕，SVI值增加時，污泥會因結構松散而造成沉降困難，在二次沉淀池中出現(xiàn)池面飄泥現(xiàn)象，污泥隨出水排出，使出水有機物濃度增高，這一現(xiàn)象稱為污泥膨脹。 污泥膨脹有兩種：絲狀膨脹絲狀細菌引起；菌膠團膨脹非絲狀細菌引起。都可用SVI（Sludge volume index）衡量，當SVI大于200ml/g時表示發(fā)生膨脹，小于200為正常，通常在50-150，最好是100。一、活性污泥絲狀膨脹的成因 （一）致因微生物 最常出現(xiàn)的有10幾種，如諾卡氏菌、微絲菌、浮游球衣菌、發(fā)硫菌等。除了常見的絲狀細菌外，也包括某些放線

18、菌、絲狀真菌以及在一定生活階段或一定條件下，菌體能集合成鏈狀的芽孢桿菌屬、埃希氏菌屬、黃桿菌屬、假單胞菌屬的某些菌株。（二）活性污泥絲狀膨脹的成因 1、溫度： 菌膠團細菌如動膠菌最適生長溫度28-30，浮游球衣菌是25-30，兩者差別不大，但浮游球衣菌是微量好氧能競爭生長。 2、溶解氧 菌膠團細菌是嚴格好氧的，浮游球衣菌是好氧菌但在微氧條件下也能正常生長。貝日阿托氏菌、發(fā)硫菌在0.5mg/L時生長最好。 3、可溶性有機物及其種類 絲狀細菌能吸收可溶性有機物，尤其是低分子的糖類和有機酸，厭氧條件下有機物不徹底分解產(chǎn)生有機酸，使絲狀細菌大量生長。 4、有機物濃度（有機負荷） 浮游球衣菌較能適應貧營

19、養(yǎng)的生長條件，在C、N含量較低的條件下能良好生長。在生活污水和食品類有機廢水中BOD5100-200mg/L，浮游細菌可呈優(yōu)勢生長，數(shù)量超過60%，使污泥發(fā)生膨脹。動膠菌適于營養(yǎng)較豐富的條件，對碳源利用率高，C：N大于10呈絮狀生長，小于10-5則分散生長。 （三）活性污泥絲狀膨脹的機理 表面積/容積比假設：在單位體積中，絲狀細菌的表面積與容積比較菌膠團細菌大，對有限制性的營養(yǎng)和環(huán)境條件的爭奪占優(yōu)勢，大量生長成為優(yōu)勢菌引起活性污泥膨脹，兩者的優(yōu)勢競爭在于以下方面：1、對溶解氧的競爭：氧充分條件下好氧的動膠菌生長良好。如果曝氣池溶解氧長期維持在低水平，利于絲狀細菌的優(yōu)勢生長。 2、可溶性有機物的

20、競爭：低分子糖類和有機酸利于絲狀細菌的生長3、對C、N的競爭 營養(yǎng)物濃度較低時，利于絲狀菌生長而且還可蓄積營養(yǎng)物，更進一步抑制動膠菌的生長。4、有機物沖擊負荷的影響 如果曝氣池中有機物濃度突然增加，供氧量不變，由于好氧生物的呼吸作用迅速消耗溶解氧，利于絲狀細菌的生長。二、控制活性污泥絲狀膨脹的對策根本在于控制引起絲狀細菌過度生長的環(huán)境因子。1、控制溶解氧 保持曝氣池內(nèi)有足夠的溶解氧（2mg/L），可在曝氣池中用強化曝氣、射流曝氣等方法控制高負荷下的污泥膨脹。2、控制有機負荷 有機負荷可用容積負荷表示，即單位反應器容積每日接受的廢水中有機污染物的量。污染負荷在0.2-0.3kg BOD/ kg

21、MLSS.d為宜。 3、改革工藝 （1）投加某種物質(zhì)來增加污泥的比重或殺滅絲狀菌 投加鐵鹽、鋁鹽等混凝劑，可以通過其凝聚作用增加活性污泥的比重。 絲狀菌的比表面積大，遇到有害化學藥劑時，遭受破壞的主要是絲狀菌，常用的化學藥劑是氯氣，投加臭氧、過氧化氫也能起作用。 （2）采用新工藝：將活性污泥法改用生物膜法。A-B（吸附生物降解法，adsorption biodegradtion）、A/O（anoxic-oxic）法、A2/O、A2/O2、SBR法等。第三節(jié) 厭氧環(huán)境中活性污泥和生物膜的微生物群落 當廢水有機物濃度較高時（一般BOD5大于1500mg/L），一般的活性污泥和生物膜法都難以處理只有

22、采用厭氧消化法解決。優(yōu)點：1、 處理1kg COD可產(chǎn)生0.35m3甲烷沼氣2、 處理設備負荷高，占地少3、 對營養(yǎng)物的需求量少： COD：N：P=350-500：5：1,相比而言對N、P的需求要小的多，因此厭氧處理時可以不添加或少添加營養(yǎng)鹽4、 運行經(jīng)費經(jīng)濟，污泥量少。 不足：1、處理時間長；2、出水的有機物濃度高于好氧處理；3、處理過程中產(chǎn)生臭氣和有色物質(zhì)4、對溫度變化和有毒物質(zhì)較為敏感 一、厭氧消化甲烷發(fā)酵工藝： 消化池：單級低效、單級高效、兩級（相）消化 兩級(平流沉淀+厭氧污泥消化) 反應器：基于微生物固定化原理設計，污泥濃度高，反應快速。如厭氧濾器， 上流式厭氧污泥反應器（UASB

23、）。 微生物群落：分解蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、纖維素的專性或兼性厭氧菌；專性厭氧的產(chǎn)甲烷菌（一）甲烷發(fā)酵理論與機制1、水解階段：高分子有機物被細菌胞外酶分解為小分子，其水解產(chǎn)物能溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。微生物群落主要是水解、發(fā)酵性細菌。2、產(chǎn)乙酸階段：前一階段產(chǎn)物被產(chǎn)乙酸細菌轉化為乙酸、H2、CO2。微生物群落為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌，碳酸鹽還原菌。3、產(chǎn)甲烷階段：兩種途徑。一是氫的氧化和二氧化碳還原成甲烷，占28%，二是乙酸鹽裂解，剩下的甲基還原為甲烷，占72%。4、同型產(chǎn)乙酸階段：由同型產(chǎn)乙酸細菌將H2、CO2轉化為乙酸。產(chǎn)甲烷機制：1、酸和醇的甲基形成甲烷： CH3COOH CH4 + C

24、O2 4CH3OH 3CH4 + CO2 + 2H2O2、由醇的氧化使CO2還原成CH4、有機酸2CH3CH2OH + 14CO2 14CH4 + 2CH3COOH2C3H7CH2OH + 14CO2 14CH4 + 2C3H7COOH3、水還原脂肪酸產(chǎn)生CH42C3H7COOH + CO2 + 2H2O CH4 + 4CH3COOH4、H2還原CO2為CH4 4H2 + CO2 CH4 + 2H2O5、H2或H2O將CO還原為CH4.3H2 + CO CH4 + H2O 2H2O + 4CO CH4 + 3CO2復雜有機物復雜有機物1 1水解水解 發(fā)酵發(fā)酵2 2產(chǎn)乙酸產(chǎn)乙酸（二）厭氧活性污泥

25、的培養(yǎng) 成熟的厭氧活性污泥呈顆粒狀，也稱顆粒污泥。由于產(chǎn)甲烷菌生長速度慢，所以顆粒污泥馴化、培養(yǎng)時間較長。 1、菌種來源：牲畜糞便；生活污水處理廠的濃縮污泥；同類水質(zhì)處理廠的厭氧污泥。 2、馴化與培養(yǎng)：馴化過程與活性污泥法類似。培養(yǎng)進水量由小到大，逐步提高濃度。3、顆粒污泥的組成與性質(zhì) 微生物組成：水解菌、發(fā)酵菌、產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌（氫營養(yǎng)型、乙酸營養(yǎng)型）、厭氧原生動物，這些微生物在顆粒污泥內(nèi)生長、繁殖，相互提供營養(yǎng)，菌絲交錯相互接合形成復雜的菌群結構。 物理性質(zhì)： 形狀：相對規(guī)則的球形或橢圓形，邊緣清晰，直徑0.14-5mm，最大7mm 顏色：黑色或灰色 密度：1.030-1.080之間 表

26、面特征：有許多孔隙和空洞 沉降性能：不良18-20m/h；良好18-50m/h（典型值）；很好50-100m/h?；瘜W性質(zhì)：一般含碳40.5%，氫7%，N-10%（1） 無機灰分 含量因生長基質(zhì)的不同差異較大，8-66%?；曳值脑黾訉⑻岣哳w粒污泥密度，過高導致孔隙率降低，主要元素有Fe、Ca、Si、P、S，Ca可促進顆粒化形成。（2）胞外多聚物 在一些細菌表面常有一層薄薄的粘液層，即胞外多聚物，主要是胞外聚多糖和蛋白質(zhì)，與好氧污泥分泌物不同（碳水化合物），但好氧產(chǎn)量高4-7倍。ECP與顆粒污泥的形成有密切關系，可以改變細菌的表面電荷和能量引起細菌的凝聚。4、顆粒污泥的形成機制 顆粒的形成過程由

27、多個階段組成：細菌與基體（細菌、有機無機材料）的吸引粘連過程；微生物聚集體的形成；成熟污泥的形成。 細菌與基體的吸引粘連過程是顆粒污泥的形成開始階段，也是決定污泥結構的重要階段。Ca2+、Mg2+的電荷中和作用以及ECP可以降低排斥位能，促進細菌向基體接近，然后通過細菌的附屬物如菌絲或ECP將細菌粘接到基體上，隨著粘接到基體上的細菌數(shù)目的增加形成各種微生物的聚集體。 微生物聚集體的形成 相互聚集在一起形成具有框架結構的內(nèi)核，從而使產(chǎn)乙酸菌及氫營養(yǎng)菌附著其上，最后是發(fā)酵性細菌（產(chǎn)酸菌及其他氫營養(yǎng)菌）在外圍生長，形成顆粒污泥。二、光合細菌處理高濃度有機廢水 BOD510，000mg/L高濃度有機廢

28、水可用有機光合細菌（高濃度有機廢水可用有機光合細菌（Photosynthic Bacteria，PSB）處理。）處理。PSB法的工藝流程：法的工藝流程：1、可溶化處理、可溶化處理：PSB只能利用低分子化合物，因此要先用水解性細菌將大分子只能利用低分子化合物，因此要先用水解性細菌將大分子化合物水解成小分子化合物。化合物水解成小分子化合物。2、由光合細菌將小分子化合物進一步降解，大幅度降低有機物濃度、由光合細菌將小分子化合物進一步降解，大幅度降低有機物濃度3、用藻類或好氧處理法使廢水達到排放標準。、用藻類或好氧處理法使廢水達到排放標準。 PSB法的關鍵在于法的關鍵在于可溶化處理和保持系統(tǒng)中可溶化處理和保持系統(tǒng)中PSB為優(yōu)勢菌群。為