第一类:

适用于临时应急，主要方法是投加药物增强污泥沉降性能或是直接杀死丝状菌。投加铁盐、铝盐等混凝剂可以直接提高污泥的压密性，保证沉淀出水，另外，投加一些化学药剂，如氯气加在回流污泥中也可以达到消除污泥膨胀的现象。

第二类：改善生化环境

污水性质的控制

1 检查和调整pH值，当pH值低于5以下时，不仅对污泥膨胀有利，而且对正常的生化反应也有一定的危害，所以当PH值偏低时应及时调整。

2 当污水中营养成分不足或失衡时，应补充投加

3 若污水处理生化系统前已有消化现象的发生，产生的低分子有机酸将有利于丝状菌的生长，可以通过废水在调节池内预曝气来加以改善。

4 保持池内足够的溶解氧对于高负荷的生化系统特别重要，一般至少应控制DO＞2mg/L

5 沉淀池内的污泥应及时排出或回流，防止发生厌氧反应。

7.厌氧生物处理废水的净化反应原理

厌氧生物处理技术是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质。其是一种低成本的废水处理技术。废水厌氧生物处理技术是在严格厌氧的条件下进行的，与好氧生物处理法相比，有经济、节能、高效、剩余污泥量少、对营养物质要求量小、灵活易管理等优点。

在废水的厌氧处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氮。在此过程中，不同微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成复杂的生态系统。

（1）水解阶段

复杂的非溶解性聚合物转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。首先它们被细菌胞外酶分解为小分子，此阶段包含蛋白质。碳水化合物和脂类的水解，而且水解过程较为缓慢，因此是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。

（2）发酵阶段

水解过程产生的小分子化合物在发酵细菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质。在此过程中，有机化合物即是电子受体又是电子供体。溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物。称之为酸化

① 产乙酸阶段

在此阶段，酸化反应的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸及新的细胞物质。

② 产甲烷阶段

在这一过程里，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

厌氧处理废水的主要影响因素包括温度、pH、营养物与微量元素、有毒物质等。

8.固定化颗粒污泥的形成机理

厌氧污泥可以以絮状的聚集体或直径0.5-6mm的球形、椭球型颗粒污泥形态存在。颗粒污泥的形成实际上是微生物自固定化的一种形式。在厌氧反应器内颗粒污泥形成的过程称为污泥颗粒化。此处应与好氧活性污泥区别开。其优点有以下几个方面：

（1）细菌形成颗粒状的聚集体是一个微生态系统，其中不同类型的种群组成了共生或互生体系，有利于形成细菌生长的条件并有利于有机物的降解。

（2）颗粒的形成有利于其中的细菌对营养的吸收

（3）颗粒使发酵菌中间产物的扩散距离大大缩减，这对复杂有机物的降解具有重要意义；（4）在废水性质突然变化时，颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境，使代谢过程继续    进行

厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等构成的自凝聚体，其良好的沉淀性能和产甲烷活性是升流式厌氧污泥床反应器成功的关键。UASB作为一种高效厌氧生物反应器，在世界范围内被大量应用而且运转成功。

9.有机固体废物的微生物处理技术

微生物处理有机固体废物的4种技术主要有：好氧堆肥、沼气发酵、酒精生产、单细胞蛋白生产等。

（1）有机固体废物好氧堆肥

堆肥化是在有控制的条件下，使有机废弃物在微生物作用下，发生降解，并同时使有机物发生生物稳定作用（向稳定的腐殖质方向转化）的过程。堆肥化后的产物称为堆肥。按需氧过程可分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。好氧堆肥是在通风条件下，有游离氧存在时进行的分解发酵过程。好氧堆肥的堆温较高，一般在55℃以上，由于好氧堆肥法具有堆肥周期短、无害化程度高、卫生条件好、易于机械化操作等优点，在有关污泥、城市垃圾、畜禽粪便和农业秸秆等堆肥中被广泛采用。

（2）沼气发酵

利用农牧渔业及其产品加工业产生的废物及生活垃圾、粪便、有机废物污泥都可作为早期发酵的原料。沼气发酵是由多种微生物在没有氧气存在的条件下，通过分解有机物来实现的。不同发酵条件和原料下，沼气微生物的种类会有所不同，从而决定了沼气发酵微生物的分类。比如产甲烷菌和不产甲烷菌。主要应用于发电、利用沼气代替石油、保鲜柑橘。孵鸡等。

（3）酒精生产

酒精发酵过程中，主要参与作用的微生物—酵母，只能将糖转化为酒精，不能直接利用淀粉和纤维素原料转化为酒精。因此，首先必须把不能被酵母直接利用的淀粉和纤维素原料通过酸法或酶法水解转化为糖，再由酵母菌发酵成酒精。

（4）单细胞蛋白生产

单细胞蛋白一般是指酵母、非病毒性细菌、微型菌、真菌等单细胞生物体内所含蛋白质，在当今世界蛋白质资源严重不足的情况下，利用有机固体废物生产单细胞蛋白不仅能够变废为宝使资源得以充分利用，同时还起着净化环境，降低废物BOD值的作用。农林牧产品加工工业的固体废料，食品工业的粉渣、城市有机垃圾和农村农产废物等都可作为生产单细胞的原料，生产单细胞的微生物种类有酵母菌、细菌、霉菌等。单细胞蛋白质的生产实质就是以工业方式培养微生物，单细胞蛋白菌的筛选可以参照工业微生物筛选原则进行。

10.有机废气生物处理原理及处理方法

有机废气的生物处理是利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或其他养分，经代谢降解，转化为简单的无机物，与废水生物处理过程的最大区别在于，废气中的有机物首先要经历由气相转移到液相中的传质过程，然后在液相被微生物吸附降解。生物化学法处理有机废气一般要经历以下步骤:

（1）废气中的有机污染物首先同水接通并溶解于水

（2）溶解于液膜中的有机污染物成分在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收。

（3）微生物对有机物进行氧化分解的同化合成，产生的代谢物一部分溶入液相，一部分作为细胞物质或细胞代谢能源，还有一部分（如CO2）则析出到空气中

（4）废气中的有机物通过上述过程不断减少，得到净化。

根据微生物在有机废气处理过程中的存在形式，可以将其处理方法分为生物洗涤法和生物过滤法两类。生物洗涤法适用于处理净化器量小、浓度大、易溶且生物代谢速率较低的废气；对于气量大、浓度低的废气可采用生物滤池处理系统；对于负荷较高且污染物降解后会生成酸性物质的废气应采用生物滴滤池系统。

（1）生物洗涤法

利用由微生物、营养物和水组成的微生物吸收液处理废气，适合于吸收可溶性气态物。吸收了废弃的微生物混合液再进行好氧处理，去除液体中吸收的污染物，经处理后的吸收液再重复使用。

（2）生物过滤法

其基本原理是，过滤器中的多孔填料表面覆盖有生物膜，废气流经填料床时，通过扩散过程，把污染成分传递到生物膜，并与膜内的微生物相接触而发生生物化学反应，从而使废气中的污染物得到降解。典型的有生物滤池和生物滴滤池两种形式。

11.无机废气的生物处理原理及方法

微生物对一些无机废气的修复主要利用一些自养微生物，如硝化细菌、硫化细菌、氢细菌、光合细菌等。适合于微生物修复的无机废气污染组分主要有二氧化碳、硫化氢、氮氧化物等。

（1）二氧化碳的微生物固定

固定二氧化碳的微生物一般有两类：光能自养型微生物和化能异养型微生物。前者主要包括藻类和光合细菌，它们都含有叶绿素，以光为能源，二氧化碳为碳源合成菌体物质或代谢产物；后者以二氧化碳为碳源，能源主要有H2，H2S，S2O32-等。二氧化碳的固定途径主要有卡尔文循环，还原三羧酸循环，甘氨酸途径。生物固定的CO2可用于单细胞蛋白、乙酸、多糖等。

（2）硫化氢的生物处理

除用脱氮杆菌和派硫杆菌等细菌直接氧化H2S为硫外，主要利用氧化亚铁硫细菌的间接氧化作用，用生物法处理含H2S废气主要在生物膜过滤器中进行。

（3）净化NOx的生物处理方法主要分为反硝化菌去除、真菌去除和微藻去除。处理装置分为两类：固定式反应器和悬浮式反应器。

12.对生物修复技术的认识（重点）

生物修复是指利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使环境污染能够部分或完全恢复到原来状态的过程。生物修复技术大致可以分为原位生物修复、异位生物修复和联合生物修复。原位生物修复是指在基本不破坏土壤和地下水自然环境的条件下，对受污染的环境不作搬运或输送，而在原产直接进行生物修复，如空气注射法、生物冲淋法、土地耕作法、可渗透反应强法等。异位生物修复是指移动污染物到邻近地点或反应器内进行。联合生物修复是指将不同的修复方法进行组合，如曝气井和抽提井组合工艺、化学微生物反应墙原位联合修复工艺等。本章重点讨论地下水、土壤以及海洋等污染场地的原位生物修复。

（1）污染地下水的原位生物修复

在地下水的自然修复过程中，为了分析生物反应的趋势，可以检测DO、Eh、pH值、温度、碱度、硫化物、Fe3+以及污染物浓度等参数，这些对评价自然生物修复进程是十分重要的。如果诸如DO、NO3-、SO42-等浓度低于背景浓度，或者其还原后的产物例如NO2-和硫化物等的浓度高于背景浓度，甚至一些生物代谢产物如Fe3+和CH4的浓度升高，就可以确定自然生物降解过程的存在。根据数据勾画出相应的变化曲线就可以清晰地确定生物修复的进程。强化自然生物修复技术的主要内容是将电子受体、微生物营养有效地输送至受污染的目标区域。强化人工修复的方法主要包括投菌法和生物反应墙法以及化学-微生物反应墙原位联合修复技术。

（2）污染土壤的生物修复

土壤生物修复技术就是利用生物技术和方法来治理土壤污染物使其恢复其正常功能的途径。广义的土壤生物修复是指利用土壤中的各种生物，包括植物、土壤动物和微生物，吸收、降解和转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将其有毒有害的污染物转化为无害的物质。包括植物、动物、微生物修复三种类型。狭义的土壤生物修复，就是利用微生物的作用将土壤中有害的有机污染物矿化成CO2和H2O的过程。生物修复技术应用于污染土壤的治理，必须通过各种有关的工艺才能实现。生物修复的主要工艺可分为三大类：原位处理、非原位处理和生物反应器。

① 原位生物修复工艺

该工艺是污染土壤不经搅动，挖出和运输直接向污染部位提供氧气、营养物或接种，以达到降解污染物目的的生物修复工艺。一般利用土著微生物处理，有时也加入经驯化和培养的微生物以加速处理。

② 非原位生物修复工艺

该工艺是将受污染的土壤、沉积物移离原地，在异地用生物的、工程的手段进行处理，使污染物降解，受污染的土壤恢复到原有的功能。主要的工艺类型包括土地耕作、堆肥修复和挖掘堆置处理。

③ 生物反应器修复工艺

将受污染的土壤挖掘起来，和水混合后，在接种了微生物的生物反用装置内进行处理，其工艺类似污水的生物处理方法，处理后的土壤与水分离后，脱水处理再运回原地。处理的出水视水质情况，直接排放或送入污水处理厂继续处理。反应器分为两种类型：生物反应器和土壤泥浆反应器。

（3）污染河流和湖泊的生物修复

污染河流有以下三种修复方式：

① 自然净化修复