污水種類繁多，包括工業污水、生活污水、畜禽水產養殖污水等等，成分及其復雜。通常工業污水含有大量的化學物質，比如金屬、酚類、芳香烴類、強酸強堿、甲醛等物質；生活污水主要是一些餐廚污水、洗滌肥水、代謝廢物等；畜禽及水產養殖污水主要含有一些含氮有機物、無機物等廢水。

除了這些化學污染物之外，污水中還哈有大量的病原微生物及非病原微生物。所謂污水的生物處理，就是以污水中包含的各種化學物質及微生物作為處理主體，通過創造條件培育一定功能的微生物對污水中的各種污染物質進行吸收、轉化，同時配合擴散、吸附、沉淀、絮凝等作用，對污染物進行去除。所以從本質上講，污水的生物處理是水體自凈能力的強化，不同的是這種強化需要創造條件，配套相應工藝得以實現，并且在去除了污水中的污染物后，必須將微生物從出水中分離出來，這種分離主要是通過微生物本身的絮凝和原生動物、輪蟲等的吞食作用完成。

污水處理中的微生物種類很多，主要有菌類，藻類以及動物類。

01細菌

細菌的適應性強，增長速度快。根據對營養物需求的不同，可將細菌分為自養菌和異養菌兩大類。

自養菌利用各種無機物（CO2、HCO3-、NO3-、PO43-等）為營養將其轉化為另一種無機物，釋放出能量，合成細胞物質，其碳源、氮源和磷源皆為無機物。

異養菌以有機碳作碳源，有機或無機氮為氮源，將其轉化為CO2、H2O、NO3-、CH4、NH3等無機物，釋放出能量，合成細胞物質。污水處理設施中的微生物主要是異養菌。

02真菌

真菌包括霉菌和酵母菌。真菌是好氧菌，以有機物為碳源，生長pH為2-9，****pH為5.6。真菌需氧量少，只有細菌的一半。真菌常出現于低pH值、分子氧較少的環境中。

真菌絲體對活性污泥的凝聚起到骨架作用，但過多絲狀菌的出現會影響污泥的沉淀性能，而引起污泥膨脹。真菌在污水處理的作用是不可忽視的。

03藻類

藻類是單細胞和多細胞的植物性微生物。它含有葉綠素，利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧氣，吸收水中的氮、磷等營養元素合成自身細胞。

04原生動物

原生動物是最低等的能進行分裂增殖的單細胞動物。污水中的原生動物既是水質凈化者又是水質指示物。絕大多數原生動物屬于好氧異養型。在污水處理中，原生動物的作用沒有細菌重要，但由于大多數原生動物能吞食固態有機物和游離細菌，所以有凈化水質的作用。原生動物對環境的變化比較敏感，在不同的水質環境中出現不同的原生動物，所以是水質指示物。例如，溶解氧充足時鐘蟲大量出現，溶解氧低于1㎎/L時出現較少，也不活躍。

05后生動物

后生動物是多細胞動物。在污水處理設施和穩定塘中常見的后生動物有輪蟲、線蟲和甲殼類的動物。

后生動物皆為好氧微生物，生活在較好的水質環境中。后生動物以細菌、原生動物、藻類和有機固體為食，它們的出現表明處理效果較好，是污水處理的指示性生物。

微生物的生命過程是營養不斷被利用，細胞物質不斷合成又不斷消耗的過程。在這一過程中伴隨著新生命的誕生，舊生命的死亡和營養物（基質）的轉化。污水的生物處理就是利用微生物對污染物（營養物）的代謝轉化作用實現的。

01微生物的營養關系

細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物共生于水體中。細菌和真菌以水中的有機物、氮和磷等為營養進行有氧和無氧呼吸合成自身細胞。藻類是利用二氧化碳和水中的氮、磷進行光合作用合成自身細胞并向水體提供氧氣。藻類的細胞死亡后成為菌類繁殖的營養。原生動物吞食水中固態有機物、菌類和藻類。后生動物捕食水中固體有機物、菌類、藻類和原生動物。

02微生物的代謝

微生物從污水中攝取營養物質，通過復雜的生物化學反應合成自身細胞和排出廢物。

這種為維持生命活動和生長繁殖而進行的生化反應過程叫新陳代謝，簡稱代謝。根據能量的轉移和生化反應的類型可將代謝分為分解代謝和合成代謝。

微生物將營養物分解轉化為簡單的化合物并釋放出能量，這一過程叫做分解代謝或產能代謝；微生物將營養物轉化為細胞物質并吸收分解代謝釋放的能量，這一過程叫做合成代謝。

當營養缺乏時，微生物對自身細胞物質進行氧化分解，以獲得能量，這一過程叫做內源代謝，也叫內源呼吸。當營養物充足的時，內源呼吸并不明顯，但營養物缺乏時，內源呼吸是能量的主要來源。

沒有新陳代謝就沒有生命。微生物通過新陳代謝不斷地增殖和死亡。微生物的分解代謝為合成代謝提供能量和物質，合成代謝為分解代謝提供催化劑和反應器。兩種代謝相互依賴、相互促進、不可分割。

微生物代謝消耗的營養物一部分分解成簡單的物質排入環境，另一部分合成為細胞物質。不同的微生物代謝速度不同，營養物用于分解和合成的比例也不相同。

厭氧微生物分解營養物不徹底，釋放的能量少，代謝速度慢，將營養物用于分解的比例大，用于合成的比例小，細胞增殖慢。

好氧微生物分解營養物徹底，最終產物（CO2、H2O、NO3-、PO43-等）穩定，含有的能量最少，所以好氧微生物代謝中釋放的能量多，代謝速度快，將營養物用于分解的比例小，用于合成的比例大，細胞增殖快。

水友們也都知道，不同地區在采用活性污泥法開展污水處理時，受到進水水質不同以及處理工藝差異等因素的影響和制約，活性污泥的微生物往往存在一定差異，但是，在實踐中不斷積累經驗，掌握好微生物的種類及組成，判斷活性污泥的狀態等等這些底層知識是不變的。

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