人們從自然界的水體自凈過(guò)程中受到啟發(fā)，認(rèn)識(shí)到經(jīng)過(guò)微生物、特別是細(xì)菌的作用，使水體中的污染物得到降解，然后通過(guò)水生生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈，有時(shí)細(xì)菌受到限制，進(jìn)而使水達(dá)到凈化。所以，廢水中的生物處理實(shí)際上是水體的生物自凈原理在水污染治理中的應(yīng)用，也可以說(shuō)是模擬天然水體自凈作用的一種生物工程。

利用這一原理來(lái)凈化污水，所要投加的人力、物力比其他方法要少得多。

與天然水體自凈過(guò)程類似，在廢水生物處理系統(tǒng)中，同樣主要是通過(guò)微生物代謝產(chǎn)生的酶，來(lái)降解、轉(zhuǎn)化有機(jī)物，將有機(jī)物最終轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳和水，從而使廢水得到凈化。目前常用的生物處理方法是活性污泥法和生物膜法。

2.1.活性污泥的定義和特性

2.1.1.活性污泥的定義

生物處理中的活性污泥，就是由細(xì)菌、原生動(dòng)物、等微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的具有吸附分解有機(jī)物能力的絮狀體。也可以說(shuō)，活性污泥就是具有很強(qiáng)的吸附分解有機(jī)物能力的、充滿微生物的污泥。生物膜則是附著在填料上呈薄膜狀的活性污泥。

2.1.2.活性污泥的定義

活性污泥的絮體顆粒大小約為0.02~0.2mm，表面積為20~100cm2/ml，密度約為1.002~1.006。活性污泥與生物膜之所以能在凈化污水中起重要作用，是因?yàn)樗麄兙哂幸韵绿匦裕?/span>

1） 具有很強(qiáng)的吸附能力

當(dāng)廢水與活性污泥一接觸，首先發(fā)生的就是活性污泥對(duì)廢水中污染物質(zhì)的吸附作用。據(jù)研究，生活鉛、鎳、鋅等金屬離子，大約30%～90%能被活性污泥通過(guò)吸附去除。

2） 具有很強(qiáng)的分解、氧化有機(jī)物的能力

被活性污泥吸附的大分子有機(jī)物質(zhì)，在微生物細(xì)胞分泌的胞外酶作用下，變成小分子有機(jī)物，然后透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入微生物細(xì)胞，這些被吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，再由胞內(nèi)酶的作用，經(jīng)過(guò)一系列生化途徑而氧化為無(wú)機(jī)物并放出能量，這就是微生物的異化作用；與此同時(shí)，微生物又利用呼吸作用釋放的能量，把氧化過(guò)程的一些中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞物質(zhì)，這就是微生物的同化作用。在此過(guò)程中，微生物不斷繁殖，有機(jī)物不斷地被氧化分解。

當(dāng)活性污泥對(duì)有機(jī)物的吸附達(dá)到飽和后，通過(guò)微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解，除去了活性污泥所吸附和吸收的大量有機(jī)物，是污泥又重新呈現(xiàn)活性，恢復(fù)了它的吸附能力。