1、环境工程专业英语钟理 翻译第三部分 水及废水处理第十六单元 废水的生物处理法（1）微生物降解和去除工业废水以及城市废水中的不希望存在的成分的应用，并不是一个新的概念。它是一般废水处理活动的常用过程，而且已经使用了许多年。随着我们认识到化学品对于环境的污染，许多关于有毒化学物的生物降解方面的研究便出现了。在这些处理技术之中，生物降解是最有效的。通过废水的生物处理法，跟其他化学和热处理过程联合使用，使得其在管理方面的应用得以提高。 活化的生物过滤池 生物过滤池为第一阶段，随后活性污泥池为第二阶段，之后是沉淀池。污泥会循环到生物膜阶段和活性污泥池。这种方式结合了生物膜和悬浮生长的特性。 活性污泥 活
2、性污泥过程是一种典型的悬浮生长的生物处理系统， 是用于处理有机和工业废水的最广泛的生物处理过程。然而，它只能处理含有小于1%悬浮固体的有机废水流，但不能承受浓缩的有机物的冲击式负荷。因此，加入这个工序的废水流通常是必须经过包含沉淀池(初沉池)和调节池的预处理过程。初沉池用来处理沙砾、油和脂肪以及总固体物，而调节池则对废水流率的变化进行缓冲同时使活性污泥系统的有机负荷更加均匀。 活性污泥过程用来处理城市和工业废水，因为它们是丰富多样的、灵活的，以及通过调整工艺参数来达到一个我们所希望的水质出水。这样来命名这个过程，是因为有氧的稳定化处理的废水中，能产生能大量的起作用的微生物。基础工序有很多的版本
3、，但它们基本上是相同的。 术语“活性污泥”是被应用于工序和在处理单元中生物固体两步的。混合液悬浮固体或活性污泥，包含各种各样异养的微生物，例如细菌、原生动物、真菌和更大的微生物。特殊微生物种的主导优势取决于被处理的废物及操作过程中的方法。活性污泥法是当前最广泛使用的生物处理法。这部分是基于生物质循环这一结果，生物质循环是整个工艺的一部分，它可以使微生物在相对较短的驯化时间内适应废水组分的变化，并能在较大程度上控制驯化菌的数量。 活性污泥系统包括调节池、沉淀池、曝气池，澄清池、和污泥回流过程。污水在调节池均质化，以减少来水的变化，来水的变化也许导致微生物过程的混乱和降低处理的效率。可沉淀的固体在
4、沉淀池中被除去。 接着，污水进入曝气池，使好氧菌维持在悬浮状态，并提供氧气和营养物。水池内的物质被称为混合液。氧气由机械或扩散曝气提供，以增加保持在悬浮状态的微生物数量。混合液从曝气池连续被排入到澄清池，在这里分离被处理的污水中的生物质。生物质的一部分循环到曝气池，以保持曝气池中驯化微生物的最佳浓度。分离剩下的生物质被排放掉，或者说，废弃掉。生物质也许进一步在污泥干燥层脱水，或污泥过滤处置。澄清后的废水被排放掉。 可循环的生物质被称为活性污泥。使用“活性”这个术语，是因为生物质含有活着的驯化微生物，当回流到曝气池的时候，这些微生物以更高的速度代谢转化和吸收有机物。发生的原因是因为来自澄清池的污
5、泥中，食物与微生物的比率较低。 对于工业废水的处理，经常需要补充营养来源，以提供足够的氮和磷。在大多数情况下，氨作为氮源加入，而磷酸作为磷源加入。在曝气池中，必须要保持一个适当的pH范围(6至8)和一个足够的溶解氧浓度(最小值为1至2mg/L)，来维持一个健康的活性系统。 曝气池中水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）是重要的操作参数。HRT被定义为曝气池体积与进水流率的比值，而SRT是系统中总污泥量除以污泥离开系统作为废物排出来的速率。必须提供足够的时间，使得废水中的细菌吸收水中的有机物。对于活化污泥法来说，水力停留时间一般是6-24小时，而污泥停留时间是4-10天。最佳操作温度是在
6、25-32的范围内。 尽管在活性污泥系统中的有机物范围包括病毒到多细胞微生物，占主要地位且活性最高的是异养细菌，而其次是聚集在絮状污泥里和分散在液体中的自养细菌。异养细菌把有机物作为碳源和能源，而自养细菌一般依靠矿物质的氧化来获取能量，利用二氧化碳作为碳源。这些细菌能够进行水解和氧化反应。 复杂的碳氢化合物通过氧合酶氧化至低分子量， 即结合氧进入到长链或环状的碳氢化合物分子。多糖、脂肪和蛋白质，通过水解，从聚合态降解为单体。通过这些反应的最终产品，即醇类和酸，进入微生物体内，并经胞内酶催化氧化被代谢。氧化遵循化学顺序，即醇类氧化为醛类，再氧化成酸类。部分酸氧化成CO2和水，来获得所需的能量，和
7、以利用剩下的酸类来提供细胞生长。 通常，活性污泥法是很容易分解醇、醛、脂肪酸、烷烃、烯烃、环烯烃和芳香烃。其它化合物，如异烷烃和卤代烃，更难被微生物的分解。因此，处理程度和分解速度，取决于活性污泥系统中的驯化的生物质。但是，通常只有稀的废水才能处理，而大部分危险性的有机废水，即便在很低浓度的时候，通常是有毒的或难以适用这一工序的。所以，在危险废水与更容易生物降解的废水混合时，通过这个处理过程的废水处理系统通常十分实用。 溶解的金属离子和细小的金属颗粒通过结合于酶的活性位而对微生物的新陈代谢产生不利的影响，或在活性污泥处理过程中导致酶的构象变化。通常情况下，微生物只能承受少量毫克每升 (mg/L) 或更少的重金属。重金属，通过增加硫酸盐来生成硫化物而不被溶解；而轻的金属阳离子，通过增加生成碳酸盐和重碳酸盐被去除。除了生物降解之外，有机物能通过空气的提取，和/或吸附到污泥中而被去除。
