废水生物处理的作用
废水处理的目的是去除排放后可能危害水环境的污染物。从传统上讲,废水处理的重点在于对消耗接纳水体溶解氧(DO)的污染物的去除,因为水中 DO 浓度的减少会危及水生生物。这些需氧污染物是水体中微生物的食物,在新陈代谢过程中需要利用水中的氧气。并且,与高等水生生物相比,微生物能够在比较低的溶解氧浓度下生存。多数需氧污染物是有机化合物,而氨是一种重要的无机化合物。因此,早期的废水处理系统被设计成为去除有机物质的系统,有时包括将氨态氮氧化为硝态氮。当今建立的许多工艺仍然如此。随着工业化持续发展和人口增长，人们认识到另一个问题,即富营养化问题。富营养化是指水体中植物和藻类过度生长,使湖泊和河口加速老化的现象。这是由于氮和磷等营养物排入水体引起的。因此,工程师们开始注重设计有效的、成本低廉的废水处理系统来去除这类污染物。过去20 年中的许多研究都注重这类处理方法。直到最近,人们才开始重视有毒有机化学物质的排放问题。这些有毒物质中有许多是有机物,去除需氧物质的工艺方法也能够去除有毒有机物。因此,目前许多研究都转向有毒有机物在处理系统中的归宿和对处理系统产生的影响。
多数用来分解或转化溶解性污染物的单元操作都是生物处理单元。这是因为,在反应物浓度非常低时,生物处理比化学和物理单元更加有效。在生物处理中,溶解性污染物或者被转化为无毒形式的物质,如二氧化碳或氮气,或者被转化为容易分离的颗粒状的微生物细胞物质。此外,微生物在生长过程中,能够吸附先前的单元操作中没能去除的不溶性有机物,并通过物理单元分离去除。所以,物理单元操作的出水相对清洁,通常只需很少或者不需任何额外处理就可以排放。用物理单元分离的不溶性物质，一部分被回流到生物处理单元中,另一部分进入后续的处理工艺,做进一步处理。
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