奉賢廢水一體化處理設備污水處理中的微生物種類很多，主要是真菌，藻類和動物。

1.細菌

細菌具有較強的適應性和快速的生長速度。根據養分的不同需求，細菌可分為自養細菌和異養細菌。自養細菌利用各種無機物質（CO2，HCO3-，NO3-，PO3-4等）作為營養物質，將其轉化為另一種無機物質，釋放能量，合成細胞物質，其碳源，氮源和磷。全是無機的。異養細菌使用有機碳作為碳源，使用有機或無機氮作為氮源，然后將其轉化為無機物質，例如CO2，H2O，NO3-，CH4，NH3等，以釋放能量并合成細胞材料。污水處理設施中的微生物主要是異養細菌。

2.真菌

真菌包括霉菌和酵母。真菌是需氧細菌，以有機物為碳源，生長pH為2?9，pH為5.6。真菌對氧氣的需求較少，只有細菌的一半。真菌通常出現在低pH值和低分子氧的環境中。

真菌絲在活性污泥的聚集中起骨架作用，但是過多的絲狀細菌的存在會影響污泥的沉降性能并引起污泥膨脹。真菌在污水處理中的作用不容忽視。

3.藻類

藻類是單細胞和多細胞植物微生物。它含有葉綠素，通過光合作用吸收二氧化碳和水以釋放氧氣，吸收水中的氮，磷和其他營養素以合成其自身的細胞。

4.原生動物

原生動物是能分裂和繁殖的的單細胞動物。污水中的原生動物既是凈水器又是水質指標。大多數原生動物是有氧異養的。在污水處理中，原生動物的作用不如細菌重要，但由于大多數原生動物可吞咽固體有機物和游離細菌，因此具有凈化水質的作用。原生動物對環境變化更敏感。不同的原生動物出現在不同的水質環境中，因此它們是水質的指標。例如，有許多時鐘蠕蟲具有足夠的溶解氧。當溶解氧低于1 / L時，它們出現的頻率降低并且不活躍。

5.后生動物

后生動物是多細胞動物。污水處理設施和穩定池塘中常見的后生動物包括輪蟲，線蟲和甲殼類動物。

后生動物都是有氧微生物，生活在水質較好的環境中。后生動物以細菌，原生動物，藻類和有機固體為食。它們的存在表明處理效果更好，并且是污水處理的指標。

二，微生物的新陳代謝

微生物的生命過程是營養物質不斷利用，細胞物質不斷合成和消耗的過程。在此過程中，伴隨著新生命的誕生，舊生命的死亡和營養物質（基質）的轉化。污水的生物處理是通過微生物對污染物（營養物）的代謝轉化來實現的。

1.微生物的營養關系

細菌，真菌，藻類，原生動物和后生動物共存于水中。細菌和真菌利用水中的有機物，氮和磷等營養物質通過有氧和無氧呼吸來合成自己的細胞。藻類利用水中的二氧化碳，氮和磷來合成自己的細胞，并向水中提供氧氣。藻類細胞死亡后成為真菌繁殖的營養物質。原生動物在水中吞咽固體有機物，真菌和藻類。后生動物捕食水中的固體有機物，真菌，藻類和原生動物。

2.微生物的代謝

微生物從污水中吸收養分，合成自己的細胞，并通過復雜的生化反應排放廢物。這種維持生命活動和生長繁殖的生化反應過程稱為新陳代謝，簡稱為新陳代謝。根據能量轉移和生化反應的類型，新陳代謝可分為分解代謝和合成代謝。微生物將營養分解成簡單的化合物并釋放能量。這個過程稱為分解代謝或能量代謝。微生物將營養物質轉化為細胞物質并吸收分解代謝釋放的能量。這個過程稱為合成代謝。營養不足時，微生物會氧化并分解其自身的細胞物質以獲得能量。此過程稱為內源性代謝，也稱為內源性呼吸。當營養充足時，內源性呼吸就不明顯，但是當營養不足時，內源性呼吸是主要的能量來源。

沒有新陳代謝就沒有生命。微生物繼續繁殖并通過新陳代謝死亡。微生物分解代謝為合成代謝提供能量和物質，而合成代謝為分解代謝提供催化劑和反應器。這兩種新陳代謝是相互依存，相互促進和不可分割的。

微生物代謝消耗的一部分營養物質分解為簡單物質，然后排放到環境中，另一部分則合成為細胞物質。不同的微生物具有不同的代謝率，用于分解和合成的營養物比例也不同。厭氧微生物不能*分解營養，釋放較少的能量，并且代謝速度較慢。用于分解的營養物比例大，而用于合成的比例小。好氧微生物會*分解營養物質，終產品（CO2，H2O，NO3-，PO43-等）穩定且能量少。因此，需氧微生物釋放的能量大，代謝速度快。該比例小，用于合成的比例大，并且細胞迅速增殖。

3.微生物的生長環境

廢水生物處理的主體是微生物，只有創造良好的環境條件，使微生物繁殖，才能獲得滿意的處理效果。影響微生物生長的條件主要是營養，溫度，pH，溶解氧和有毒物質。

1.營養

營養是微生物生長的物質基礎，生命活動所需的能量和物質來自營養。微生物細胞的組成（H2O和無機物質除外）可以用化學式C5H7O2N或C60H87O23N12P表示。不同微生物細胞的組成并不相同，對碳氮比的要求也不*相同。有氧微生物需要BOD5：N：P = 100：5：1 [或COD：N：P =（200?300）：5：1]的碳氮磷比。厭氧微生物需要BOD5：N：P = 100：6：1的碳，氮和磷比率。其中，N由NH3-N計算，P由PO43-P計算。微生物種類很多，C，N和P的化學形式也不同。例如，異養細菌需要有機物作為碳源，而自養細菌則使用CO2和HCO3-作為碳源。

幾乎所有有機物都是微生物的營養來源。為了獲得所需的純化效果，控制適當的C：N：P比例非常重要。除C，H，O，N，P之外，微生物還需要S，Mg，Fe，Ca，K等元素以及痕量的Mn，Zn，Co，Ni，Cu，Mo，V，I，Br ，B等元素。

2.溫度

不同的微生物具有不同的生長溫度，并且各種微生物的總溫度范圍為0?80℃。根據適應的溫度范圍，微生物可分為三類：低溫（良好的寒冷），中等溫度和高溫（良好的熱量）。低溫微生物的生長溫度為20℃以下，中溫微生物的生長溫度為20?45℃，高溫微生物的生長溫度為45℃以上。有氧生物處理以培養基溫度為主導，微生物的生長溫度為20-37。在厭氧生物處理過程中，中溫微生物的生長溫度為25-40°C，高溫微生物的生長溫度為50-60°C。因此，厭氧微生物處理通常使用兩個溫度范圍，即33 ?38℃和52?57℃，分別稱為中溫消化（發酵）和高溫消化（發酵）。隨著科學技術的發展，厭氧反應已能夠在20?25℃的室溫下進行，大大降低了運行成本。

在適當的溫度范圍內，每升高10℃，生化反應速率就會增加1-2倍。因此，在溫度較高的條件下，生物處理效果較好。人為改變污水溫度會增加處理成本，因此有氧生物處理通常在自然溫度（即室溫）下進行。有氧生物處理的效果受氣候影響較小。厭氧生物處理受溫度影響很大，需要保持高溫，但考慮到運行成本，應盡可能在常溫（20?25℃）下運行。如果原污水溫度較高，則應使用中溫發酵（33?38℃）或高溫發酵（52?57℃）。如果在發酵過程中產生足夠的廢熱或產生足夠的沼氣（高濃度有機污水和污泥消化），則可以利用廢熱或沼氣中的熱量來實現中高溫發酵。通常情況下，一天之內的溫度波動不應超過℃。因此，在生物處理過程中應控制適當的水溫并保持穩定。

3. pH值

酶是兩性電解質。 pH值的變化會影響酶的電離形式，進而影響酶的催化性能，因此pH值是影響酶活性的重要因素之一。不同的微生物具有不同的酶系統，并且它們具有不同的pH適應范圍。細菌，放線菌，藻類和原生動物的pH范圍是4?10。酵母和霉菌的pH值是3.0?6.0。大多數細菌適合pH = 6.5?8.5的中性和堿性環境。好氧生物處理的適宜pH為6.5?8.5，厭氧生物處理的適宜pH為6.7?7.4（pH為6.7?7.2）。在生物處理過程中保持pH范圍非常重要。否則，微生物酶的活性降低或喪失，微生物生長緩慢甚至死亡，導致治療失敗。

進水pH值的突然變化將對生物處理產生很大影響，這種作用是不可逆的。因此，保持pH值穩定非常重要。

4.溶解氧

有氧微生物的代謝過程以分子氧為受體，參與某些物質的合成。沒有分子氧，好氧微生物就無法生長和繁殖。因此，在進行有氧生物處理時，必須保持一定濃度的溶解氧（DO）。供氧不足，適用于低溶解氧生長的微生物（微量的需氧性產硫細菌）和兼性微生物。它們不能*分解有機物，降低了處理效果，絲狀細菌主要在低溶解氧的狀態下生長，導致污泥膨脹。如果溶解氧的濃度太高，不僅浪費能量，而且由于營養物質的相對缺乏而導致細胞氧化和死亡。為了獲得良好的處理效果，在好氧生物處理過程中，溶解氧應控制在2?3mg / L（二級沉淀池為0.5?1mg / L）。

厭氧微生物在有氧條件下會產生H2O2，但它們會被H2O2殺死，而沒有分解H2O2的酶。因此，厭氧生物處理反應器中必須沒有分子氧。其他氧化態物質，例如SO42-，NO3-，PO43-和Fe3 +也將對厭氧生物處理產生不利影響，還應控制其濃度。

5.有毒物質

抑制微生物并使其中毒的化學物質稱為有毒物質。它可以破壞細胞結構，使酶變性并失去其活性。例如，重金屬可與酶的-SH基團結合，或與蛋白質結合以使其變性或沉淀。低濃度的有毒物質對微生物無害，超過一定值會發生中毒。某些有毒物質在低濃度時會成為微生物營養。有毒物質的毒性受pH，溫度和其他有毒物質的存在等因素的影響。在不同條件下，毒性差異很大。不同的微生物對相同的有毒物質具有不同的耐受性。具體情況應根據實驗確定。

在廢水的生物處理中，應嚴格控制有毒物質的濃度，但是對于有毒物質濃度的允許范圍沒有統一的標準。

奉賢廢水一體化處理設備卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝

傳統的卡魯塞爾氧化溝工藝

卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發研制的。它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝系統正在運行，實踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優點。Carrousel氧化溝使用立式表曝機，曝氣機安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區和上游的缺氧區，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，設計有效水深4.0－4.5米，溝中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可達95%－99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%，如投加鐵鹽，除磷效率可達95%。

影響微生物活性的因素

在污水生化處理過程中，影響微生物活性的因素可分為基質類和環境 類兩大類。

基質類影響：

包括營養物質，如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外，還包括一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。

環境類影響：

溫度

溫度對微生物的影響是很廣泛的，盡管在高溫環境(50℃～70℃)和低溫環境(-5～0℃)中也活躍著某些類的細菌，但污水處理中絕大部分微生物適宜生長的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內，微生物的生理活動旺盛，其活性隨溫度的增高而增強，處理效果也越好。超出此范圍，微生物的活性變差，生物反應過程就會受影響。一般的，控制反應進程的高和低限值分別為35℃和10℃。

DE型、T型氧化溝脫氮工藝

DE型氧化溝為雙溝系統，T型氧化溝為三溝系統，其運行方式比較相似，都是通過配水井對水流流向的切換，堰門的起閉以及曝氣轉刷的調速，在溝中創造交替的硝化，反硝化條件，以達到脫氮的目的。其不同之處在于DE型氧化溝系統是二沉池與氧化溝分建，有獨立的污泥回流系統；而T型氧化溝的兩側溝輪流作為沉淀池。

污水處理工藝分三級：

一級處理：通過機械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。

二級處理：生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。

三級處理：污水的深度處理，它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。

可能根據處理的目標和水質的不同，有的污水處理過程并不是包含上述所有過程。

一級處理(機械處理)

機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在于通過物理法實現固液分離，將污染物從污水中分離，這是普遍采用的污水處理方式。

PI（Phase Isolation）型氧化溝，即交替式和半交替式氧化溝，是七十年代在丹麥發展起來的，其中包括DE型、T型和VR型氧化溝，隨著各國對污水處理廠出水氮，磷含量要求越來越嚴，因而開發出現了功能加強的PI型氧化溝，主要由Kruger公司與Demmark技術學院合作開發的，稱為Bio-Denitro和Bio-Denipho工藝，這兩種工藝都是根據A/O和A2/O生物脫氮除磷原理，創造缺氧/好氧，厭氧/缺氧/好氧的工藝環境，達到生物脫氮除磷的目的。

二級處理(生化處理)

污水生化處理屬于二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的，其工藝構成多種多樣，可分成生物膜 法和活性污泥法(AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法)穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。

目前大多數城市污水處理 廠都采用活性污泥法，小城市一般采用的是CRI法(人工快滲系統)，另外在工業廢水方面還有一些其它的方法。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中經沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。

VR型氧化溝脫氮工藝

VR氧化溝溝型宛如通常的環形跑道，中央有一小島的直壁結構，氧化溝分為兩個容積相當的部分，其水平形式如反向的英文字母C，污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進行連續和恒水位運行。

PI型氧化溝同時脫氮除磷工藝

交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為了達到除磷效果，通常在氧化溝前設置相應的厭氧區或構筑物或改變其運行方式。據國內外實際運行經驗顯示，這種同時脫氮除磷工藝只要運行時控制的好，可以取得很好的脫氮除磷效果。

溶解氧

對好氧生物反應來說，保持混合液中一定濃度的溶解氧至關重要。當環境中的溶解氧高于0.3mg/l時，兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸;當溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零時，兼性菌則轉入厭氧呼吸，絕大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長良好，在系統中占據優勢后常導致污泥膨脹。一般的，曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜，過高則增加能耗，經濟上不合算。

在所有影響因素中，基質類因素和pH值決定于進水水質，對這些因素的控制，主要靠日常的監測和有關條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言，這些因素大都不會構成太大的影響，各參數基本能維持在適當范圍內。溫度的變化與氣候有關，對于萬噸級的城市污水處理廠，特別是采用活性污泥工藝時，對溫度的控制難以實施，在經濟上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通過設計參數的適當選取來滿足不同溫度變化的處理要求，以達到處理目標。

三級處理(深度處理)

三級處理是對水的深度處理，是繼二級處理以后的廢水處理過程，是污水高處理措施。現在的我國的污水處理廠投入實際應用的并不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理，用活性炭 吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然后將處理水送入中水道，作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火 等水源。

由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中，包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩余活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。由于這些污泥含有大量的有機物和病原體，而且極易發臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放，污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。