好氧生物處理是利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進(jìn)行生物代謝以降解有機物，使其穩定、無(wú)害化的處理方法。

基本定義

雖然今天的主要內容是好氧生物處理，但是這里就我們常說(shuō)的好氧微生物、厭氧微生物和兼氧微生物好氧微生物這三者都做一下介紹：

好氧微生物：指的是必須有分子態(tài)氧氣存在的條件下，才能進(jìn)行正常的生理生化反應的微生物，絕大多數的微生物和細菌都屬于好氧微生物；

厭氧微生物：指的是在無(wú)分子態(tài)氧存在的條件下，才能進(jìn)行正常生理生化反應的微生物，主要有產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌以及硫酸鹽還原菌等；

兼氧微生物：在有氧或無(wú)氧的環(huán)境中均能生長(cháng)的微生物，一般以有氧生長(cháng)為主。有氧條件下通過(guò)好氧呼吸來(lái)獲得能量，無(wú)氧條件下通過(guò)發(fā)酵或無(wú)氧呼吸來(lái)獲得能量，所以也被稱(chēng)為兼性厭氧菌或兼性好氧菌，主要有大腸桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、地衣芽孢桿菌等。

基本生物過(guò)程

廢水中可生物降解的有機物，在好氧微生物的作用下，在氧氣的參與下，其中一部分被直接氧化分解，獲得能量；另一部分則會(huì )被合成新的細胞物質(zhì)；一部分新合成的細胞物質(zhì)，又會(huì )在氧氣的作用下，通過(guò)微生物的內源呼吸而被分解，最后留下一些細胞殘留物。

整個(gè)過(guò)程分為三個(gè)方面，分別是分解反應、合成反應和內源反應：

分解反應：是通過(guò)好氧微生物在氧氣的作用下，將有機物氧化為二氧化碳、水和氨氮等的過(guò)程，同時(shí)伴有大量的能量產(chǎn)生。

合成反應：指的是微生物利用分解反應所產(chǎn)生的能量，將一些反應中產(chǎn)物合成自身的細胞物質(zhì)，所以也稱(chēng)為合成代謝或同化作用。

內源反應

內源反應：指的是好氧生物將合成的新的細胞物質(zhì)通過(guò)內源呼吸作用，氧化分解為二氧化碳、水和氨氮等。

分解與合成的關(guān)系

我們都知道，分解與合成是相互依賴(lài)，不可分割的：

分解過(guò)程會(huì )為合成作用提供能量和前體物質(zhì)，而合成作用則可以為分解過(guò)程提供物質(zhì)基礎，例如催化反應過(guò)程中所需要的酶等。

分解過(guò)程會(huì )產(chǎn)生能量，而合成過(guò)程則會(huì )消耗能量：

分解將一部分有機物完全氧化為無(wú)機終產(chǎn)物，而合成則將另一部分有機物轉化合成為新的細胞物質(zhì)。因此兩者對于廢水中有機物的去除，都有重要的貢獻。

其中合成量的大小，對于后續污泥的處理也有直接影響，畢竟污泥處理費用在污水廠(chǎng)的運行費用中也占很大的一部分。

有機物生物降解的過(guò)程

不同形式的有機物，生物對其進(jìn)行降解的歷程也是不同的：

結構簡(jiǎn)單、分子量小、可溶性好的物質(zhì)，可以直接進(jìn)入細胞壁；而結構復雜、分子量較大的膠體狀或顆粒狀物質(zhì)，則需要先被微生物吸附，然后在胞外酶的作用下被水解、液化，最后才能進(jìn)入細胞內部。

主要影響因素

影響好氧生物處理過(guò)程的因素主要有溶解氧、水溫、營(yíng)養物質(zhì)、pH、有毒或抑制性物質(zhì)等。

溶解氧

既然是好氧生物處理，氧氣的重要性就不言而喻了，生物反應區內一般需要將溶解氧控制在1~2mg/L。

水溫

隨著(zhù)溫度在一定范圍內的升高，生化反應和微生物的增殖速率就會(huì )加快，一般來(lái)說(shuō)，溫度每升高10℃，反應速率就會(huì )增加1倍。

微生物細胞內的一些物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、核酸等對溫度很敏感，溫度突升或突降超過(guò)一定限度，會(huì )對其產(chǎn)生不可逆的損傷，畢竟微生物凍死了或者熟了也就不用反應了。

好氧生物最適宜的溫度基本在15~30℃之間，超過(guò)40℃或者低于10℃都會(huì )對其產(chǎn)生不利的影響。

營(yíng)養物質(zhì)

由細菌的實(shí)驗分子式可知，細菌的細胞組成中，C、H、O、N四種元素約占自身的90~97%，其余的3~10%則是一些無(wú)機營(yíng)養元素，如磷、硫以及一些金屬元素等。

因此在廢水處理的過(guò)程中，就需要有針對性的補充一些營(yíng)養元素。生活污水對于微生物而言，營(yíng)養是比較均衡的，基本不需要添加了，但是某些特殊的工業(yè)廢水，會(huì )缺失部分營(yíng)養元素，就需要對營(yíng)養物質(zhì)進(jìn)行投加，一般來(lái)說(shuō)，氮和磷的投加比例如下：

除此之外，有時(shí)還需要適當補充其它無(wú)機營(yíng)養元素（如鉀、鎂、鈣、硫、鈉等），以及一些微量金屬元素（如鐵、鈷、鎳、鉬等）。

pH值

一般來(lái)說(shuō)，好氧生物處理的pH值要求在6.5~8.5之間。如果pH＜4.5，可能使活性污泥中真菌占優(yōu)勢，導致污泥膨脹。

當然了，微生物的活動(dòng)有時(shí)也會(huì )影響混合液的pH值，例如氨氮的硝化過(guò)程就會(huì )導致pH下降，厭氧中的產(chǎn)甲烷過(guò)程會(huì )導致pH上升等，這些后面會(huì )慢慢介紹的。

有毒或抑制性物質(zhì)

這里的有毒物質(zhì)主要有重金屬、氰化物、硫化氫或硫化物、鹵族元素及其化合物、有毒有害的大分子有機物（酚、醇、醛）等。

有機負荷率

單位質(zhì)量的微生物在單位時(shí)間內所承擔的有機物的量就稱(chēng)為有機負荷率，單位一般為kgBOD5/(kgVSS·d)或kgCODCr/(kgVSS·d)。簡(jiǎn)單來(lái)講就是微生物的飯量，當有機物負荷率超過(guò)微生物所能承受的范圍時(shí)，就會(huì )影響其生長(cháng)和活性，也就不利于有機污染物的降解。

結 語(yǔ)

以上就是關(guān)于好氧生物處理基本原理的相關(guān)內容了，文字性的東西較多，了解一下就可以了。

來(lái)源：百家號 文：小白科普水處理