大自然中很多微生物具有分解与转化有机物污染物的能力。生产实践表明,利用微生物氧化分解污水中的有机物是十分有效的。这种利用微生物处理污水的方法叫做生物处理法。目前生物处理法制成的水处理设备,主要用来除去污水中溶解的和胶体的有机污染物质以及氮、磷等营养物质,亦可用于某重金属离子和无机盐离子的处理。
由于微生物生活时有的需要氧气,有的不需要氧气,所以根据在处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,污水的生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两类。根据微生物的利用形态,生物处理单元基本上可分为附着生长型和悬浮生长型两类。在好氧处理中附着型所用反应器可以生物滤池为代表,而悬浮型则可以活性污泥法中的曝气池为代表。
各类处理系统中的微生物皆为混合培养微生物系统。从生态学的角度看,生物处理构筑物中包含一个完整的生态系统。各类生物构成一个食物网。可以画成一个食物金字塔。在这种食物网金字塔中具有不同层次的营养水平。由于反应器的特性不同,悬浮生长反应器系统中的营养水平比附着生长反应器系统少。1985年Wheatley提出的生物滤池和活性污泥法的食物金字塔的对比。这类人工生态系统完全受运行方式的控制,并受食物(有机负荷)和供氧的限制。
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