好氧處理是指在微生物的參與下，在適宜碳氮比、含水率和氧氣等條件下，將有機物降解、轉化成腐殖質樣物質的生化過程。好氧處理技術因可實現固體廢棄物的減量化、無害化和資源化的處理目標，被認為是有機固體廢棄物處理的有效方法。
基本介紹
- 中文名：好氧處理
- 外文名：aerobic treatment
- 作用機理：以好氧微生物為主，使有機物降解
- 特點：反應速度較快，所需反應時間較短
- 處理工藝：活性污泥法和生物膜法
- 作用：有機固體廢棄物處理的有效方法
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簡介
好氧處理主要依賴好氧菌和兼性厭氧菌的生化作用來完成處理工藝的過程。其作用機理是在提供游離氧的前提下，以好氧微生物為主，使有機物降解的方法。
特點
反應速度較快，所需反應時間較短，且在反應過程中，基本上沒有什麼臭氣，較衛生，對BOD5濃度在600mg/L以下的廢水較為適用。
好氧生化處理包括活性污泥法和生物膜法。
對水質要求
1、溶解氧：廢水中的溶解氧應在0.3～2mg/L之間，此時好氧菌和兼性菌都能進行好氧呼吸
2、pH值：對好氧的處理，pH值應在6～9之間
3、溫度：水溫在20℃～40℃之間最為合適
微生物生長必須的營養：微生物生長所需的六大營養元素：碳、氮、能源、生長因子(維生素)、無機鹽(鉀、鈣、鎂、鐵等)、水
4、毒性物質：多數重金屬，如鋅、銅、鉛、鉻等均含毒性，不利於微生物的成活。但如逐步提高有毒物質的濃度，則有可能在一定程度上，使其適應新環境，而提高處理效率
5、進水有機物的濃度：進水BOD5濃度一般在100～600mg/L
6、廢水的可生化性：廢水的可生化性一般用BOD5/COD值表示。當BOD5/COD>0.5，採用生物處理效果明顯；BOD5/COD<0.3，則不宜採用生物法處理。
處理方法
活性污泥法
1、活性污泥的生物指標
（1）過度曝氣時，易造成污泥老化，污泥呈灰白色；這時變形蟲、輪蟲大量出現
（2）溶解氧不足時，耐低氧生物繁殖，細菌中主要有白色貝氏硫細菌、原生動物中有扭頭蟲屬等
（3）污水有機物濃度極低時，輪蟲等後生動物占據優勢
（4）衝擊負荷或毒物流人時，遁約蟲急劇減少
和細菌相比，原生動物個體較大，藉助顯微鏡觀察，短時間內可以做出評價，具有快速簡便的優點，當生物向不利的方向變化時，則可以及時採取措施，防止系統進一步惡化。
2、活性污泥的淨化反應過程
以含於廢水中的有機污染物為培養基，在有溶解氧的條件下，連續地培養活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用淨化廢水中的有機污染物。包括三個階段：
（1）吸附階段：污水中的污染物在與活性污泥微生物接觸過程中，被由微生物形成的絮凝體吸附及粘連
（2）氧化階段：在有氧條件下，微生物利用部分被吸附攝入體內的有機物為營養，合成細胞物質，另一部分有機物被分解代謝，並釋放能量
（3）絮凝體的形成與凝聚沉澱階段：氧化階段合成的菌體絮凝形成絮凝體，通過重力沉澱從水中分離出來，使水得到淨化
3、活性污泥的增殖規律
活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝氣池內發生反應、有機物被降解的必然結果，而微生物增殖的結果則是活性污泥的增殖
4、活性污泥性能及數量的評價指標
發育良好的活性污泥在外觀上呈黃褐色的絮絨顆粒狀，也稱生物絮凝體。活性污泥的固體物質含量僅占1%以下。固體物質由幾部分組成。即：
（1）活細胞(Ma)；
（2）微生物內源代謝的殘留物(Me)；
（3）原廢水夾入．難於生物降解的有機物(Mi)；4、由原廢水夾入．附著在活性污泥上的無機物質(Mii)。
5、影響因素
（1）原水水質：有機物質易降解，廢水處理效果好；易降解的有機碳高與pH值低，易發生污泥膨脹；有毒有害物質影響處理效果；工業廢水缺氮、磷也影響微生物的生長繁殖。
（2）工藝參數：選擇適當的有機負荷和活性污泥濃度；回流污泥中加氯能有效抑制絲狀菌引起的膨脹。
（3）環境條件：溫度，包括氣溫水溫，影響微生物的代謝。
6、活性污泥系統的主要組成：
（1）曝氣池：反應的主體，有機物被降解，微生物得以增殖
（2）二次沉澱池：泥水分離，保證出水水質；濃縮污泥，保證污泥回流，維持曝氣池內的污泥濃度。
（3）回流系統：維持曝氣池內的污泥濃度；回流比的改變，可調整曝氣池的運行工況
（4）剩餘污泥： 去除有機物的途徑之一；維持系統的穩定運行
（5）供氧系統：為微生物提供溶解氧
7、主要運行方式
其中活性污泥法包括：推流式活性污泥法、完全混合活性污泥法、分段曝氣活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延時曝氣活性污泥法、深井曝氣活性污泥法、純氧曝氣活性污泥法、氧化溝工藝活性污泥法、序批式活性污泥法。
生物膜法
1、生物膜法的原理
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氧層的好氧菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜衝掉以生長新的生物膜，如此往復以達到淨化污水的目的。
2、主要特徵
（1）微生物種類多樣化：（沒有強烈攪拌，泥齡長）
自養菌、異樣菌；增殖快、增殖慢；藻類、原生動物、後生動物；類型廣泛、種屬繁多、食物鏈長
（2）生物的食物鏈長：細菌--藻類--原生動物--後生動物，長食物鏈使得生物膜法污泥產量低於活性污泥法1/4；
（3）能夠存在世代時間長的微生物：硝化菌、反硝化菌，生物膜法具有反硝化脫氮的功能
（4）工藝設計上分成多段（級），形成不同的微生物優勢種屬分布，生物膜法有利於微生物代謝功能的充分發揮。
3、優缺點
優點：
（1）生物膜抗水質變化衝擊能力較強
（2）生物相多樣化，各種微生物的聯合作用有利於大分子和難降解物質的降解
（3）生物膜法比活性污泥法的剩餘污泥量要少
（4）可以承受較高的有機負荷
（5）具有無污泥膨脹現象，運行管理方便，動力消耗少等
缺點：填料及其支撐結構的一次性投資較大，填料容易堵塞等。
4、基本流程
（1）廢水經初次沉澱池後進入生物膜反應器
（2）在生物膜反應器中經生物氧化去除有機物後，再通過二次沉澱池出水
（3）初次沉澱池的作用是預先去除廢水中的懸浮物，防止生物膜反應器受大塊物質的堵塞
（4）二次沉澱池的作用是去除從填料上脫落入廢水的生物膜
（5）生物膜的含水率比活性污泥小，污泥沉澱速度較大，二次沉澱池容積較小
（6）由於生物固著生長，不需要回流接種，一般生物過濾中無二次沉澱池污泥回流。但是，為了稀釋原廢水和保證對濾料層的沖刷，高負荷濾池及塔式生物濾池常採用出水回流
5、生物膜法包括：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法、生物流化床法。
