什么是废水生化处理？
生化处理是利用微生物的生命活动过程，去除废水中的可溶性有机物和一些不溶性有机物，从而达到净化水质的目的。
在自然河流中，有大量以有机物为生的微生物，它们将人们日夜排入河流的有机物（如工业废水、农药、化肥、粪便等有机物）氧化或还原，最终转化为无机物。
废水生化处理就是在人工条件下强化这一过程。人们将无数微生物全部集中在一个池子里，创造一个非常适合微生物繁殖、生长的环境（如温度、酸碱度、氧气、氮、磷等营养物质），使微生物大量繁殖，以提高其分解有机物的速度和效率。然后用泵将废水抽入池中，使废水中的有机物在微生物生命活动过程中被氧化降解，从而使废水得到净化处理。与其他处理方法相比，生化法具有能耗低、无需投药、处理效果好、处理成本低等特点。
微生物如何分解和清除废水中的有机污染物？
废水中含有碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物，这些有机物是微生物的食物，其中一部分被降解合成细胞物质（组合代谢产物），另一部分被降解氧化成水、二氧化碳等（分解代谢产物），废水中的有机污染物在此过程中被微生物降解去除。
如何确保微生物的最大活性？
除营养外，微生物的生存还需要适宜的环境因素，如温度、酸碱度、溶解氧、渗透压等。如果环境条件不正常，就会影响微生物的生命活动，甚至发生变异或死亡。
什么温度范围最适合微生物繁殖？
在废水生物处理中，最适合微生物生长的温度范围一般为 16-30℃，最高温度为 37-43℃。当温度低于 10°C 时，微生物将不再生长。
在适宜的温度范围内，温度每升高 10℃，微生物的代谢率就会相应提高，COD 去除率也会提高约 10%；相反，温度每降低 10℃，COD 去除率就会降低 10%，因此在冬季，COD 的生化去除率会明显低于其他季节。
微生物的最佳 pH 值是多少？
微生物的生命活动、物质代谢与 pH 值密切相关。大多数微生物适应的 pH 值范围为 4.5-9，最适宜的 pH 值范围为 6.5-7.5。当 pH 值低于 6.5 时，真菌开始与细菌竞争，当 pH 值达到 4.5 时，真菌将在生化池中完全占据优势，其结果是严重影响污泥沉淀效果；当 pH 值超过 9 时，微生物的新陈代谢将受到阻碍。
不同的微生物对 pH 值的适应范围要求不同。在好氧生物处理中，pH 值可在 6.5-8.5 之间变化；而在厌氧生物处理中，微生物对 pH 值的要求更为严格，应在 6.7-7.4 之间。
什么是溶解氧？
溶解在水体中的氧气称为溶解氧。水体中的生物和好氧微生物赖以生存的氧气就是溶解氧。不同的微生物对溶解氧有不同的要求。好氧微生物需要供给充足的溶解氧，一般来说，溶解氧应保持在 3mg/L 为宜，最低不应低于 2mg/L；兼性微生物需要的溶解氧范围在 0.2-2.0mg/L 之间；厌氧微生物需要的溶解氧范围在 0.2mg/L 以下。
为什么微生物尤其会受到高浓度含盐废水的影响？
微生物的单位结构是细胞，细胞壁相当于半透膜，在氯离子浓度小于或等于 2000mg/L 时，细胞壁可承受 0.5-1.0 个大气压的渗透压，即使加上细胞壁和细胞质膜具有一定的韧性和弹性，细胞壁所能承受的渗透压也不会大于 5-6 个大气压。但当水溶液中氯离子的浓度在 5000mg/L 以上时，渗透压就会增加到 10-30 个大气压左右，在如此大的渗透压下，微生物的水分子就会大量渗入体外溶液中，导致细胞失水而发生质壁分离，严重时微生物死亡。
在日常生活中，人们用食盐（氯化钠）腌制蔬菜和鱼类，对食品进行杀菌和保鲜，就是利用了这个道理。工程经验数据表明：当废水中氯离子浓度大于 2000mg/L 时，微生物的活性会受到抑制，COD 去除率会明显降低；当废水中氯离子浓度大于 8000mg/L 时，会导致污泥体积膨胀，水面泛起大量气泡，微生物会相继被杀死。
但经过长期驯化，微生物会逐渐适应在高浓度盐水中生长繁殖。目前，已经有人驯化出能适应 10000mg/L 以上氯离子或硫酸盐浓度的微生物。但是，渗透压原理告诉我们，已经适应在高浓度盐水中生长繁殖的微生物，其细胞膜的盐浓度很高，一旦当废水中的盐浓度很低或很低时，废水中的水分子就会大量渗入微生物体内，使微生物细胞肿胀，严重时破裂死亡。因此，经过长期驯化并能逐渐适应在高浓度盐水中生长繁殖的微生物，要求生化给水的盐浓度始终保持在相当高的水平，不能忽高忽低，否则微生物就会大量死亡。
什么是好氧生化处理和部分好氧生化处理？ 两者之间有什么区别？
生化处理根据微生物生长对氧环境要求的不同，可分为好氧生化处理和缺氧生化处理两大类，缺氧生化处理又可分为兼性生化处理和厌氧生化处理。
在好氧生化处理工艺中，好氧微生物必须在大量氧气的存在下才能生长繁殖，并还原废水中的有机物；而兼性生化处理工艺中，兼性微生物只需要少量的氧气就能生长繁殖并降解废水中的有机物，如果水中氧气过多，兼性微生物反而生长不良，从而影响有机物的处理效率。
孤雌生殖微生物可适应 COD 浓度较高的废水，进水 COD 浓度可提高到 2000mg/L 以上，COD 去除率一般在 50-80% 之间；而好氧微生物只能适应低 COD 浓度的废水，进水 COD 浓度一般控制在 1000-1500mg/L 以下，COD 去除率一般在 50-80% 之间，而且孤雌生殖和好氧生物处理所需的时间都很短。好氧生化处理的时间也不会太长，一般在 12-24 小时。
人们利用好氧生化处理与好氧生化处理长短相同的区别，将好氧生化处理与好氧生化处理相结合，让COD浓度较高的废水先进行好氧生化处理，再让处理后的好氧池出水作为好氧池的进水，这样的组合处理方式可以减少生化池的体积，既节省了环保投资又降低了日常运行费用。
厌氧生化处理与好氧生化处理的原理和作用相同。厌氧生化处理与兼性生化处理的区别在于厌氧微生物在繁殖生长和降解有机物的过程中不需要任何氧气，厌氧微生物可以适应COD浓度较高的废水（4000-10000mg/L）。厌氧生化处理的缺点是生化处理时间很长，废水在厌氧生化池中的停留时间一般需要 40 小时以上。
生物处理在污水处理工程中有哪些应用？
生物处理是污水处理工程中应用最广泛、最实用的技术，主要有两大类：一类称为活性污泥法，另一类称为生物膜法。
活性污泥是一种以悬浮生物群落的生化代谢为基础的好氧废水处理方式。微生物在生长繁殖过程中可以形成比表面积很大的菌胶体，它可以大量絮凝和吸附废水中悬浮的胶体或溶解的污染物，并将这些物质吸附到细胞体内，在氧气的参与下，这些物质被完全氧化放出能量、CO2 和 H2O。活性污泥法的污泥浓度一般在 4g/L 左右。在生物膜法中，微生物可以形成表面积很大的菌胶体并吸附到细胞中。
在生物膜法中，微生物附着在填料表面，形成胶状连接的生物膜。生物膜一般为蓬松的絮状结构，具有较多的微孔和较大的表面积，具有较强的吸附作用，有利于微生物进一步分解和利用这些被吸附的有机物。在处理过程中，水流和空气的搅动使生物膜表面与水接触，废水中的有机污染物和溶解氧为生物膜所吸附，生物膜中的微生物不断分解这些有机物，在氧化分解有机物的同时，生物膜本身也在不断进行新陈代谢，衰老脱落的生物膜经处理后的出水从生物处理设施中流出，并在沉淀池中与水分离。生物膜法的污泥浓度一般为 6-8g/L。为了提高污泥浓度，必须提高生物膜法的污泥浓度。
为了提高污泥浓度，从而提高处理效率，可以将活性污泥法与生物膜法相结合，即在活性污泥池中加入填料，这种既有附膜微生物又有悬浮微生物的生物反应器称为复合生物反应器，其污泥浓度高，约为14g/L。生物膜法和活性污泥法可以用来提高活性污泥池和生物膜法的污泥浓度。
生物膜与活性污泥之间有何异同？
生物膜法和活性污泥法是生化处理的不同反应器形式，从外观上看主要区别在于前者的微生物不需要填料载体，生物污泥是悬浮的，而后者的微生物是固定在填料上的，但它们处理废水、净化水质的机理是相同的。另外，两者的生物污泥都是好氧活性污泥，污泥的成分有一定的相似性。另外，生物膜法中的微生物由于固定在填料上，可以形成比较稳定的生态系统，其生活能和消耗能都没有活性污泥法大，所以生物膜法的剩余污泥比活性污泥法少。
什么是活性污泥？
从微生物的角度来看，生化池中的污泥是由多种具有生物活性的微生物组成的生物群体。如果将污泥颗粒放在显微镜下观察，就会发现其中有多种微生物--细菌、霉菌、原生动物和后生动物（如轮虫、昆虫幼虫和蠕虫等），它们形成了一条食物链。细菌和霉菌可以分解复杂的有机化合物，获得自身活动所需的能量，并进行自我构建。原生动物以细菌和霉菌为食，而细菌和霉菌又被后来的动物所食用，后者也可以直接以细菌为食。这种充满微生物、具有降解有机物能力的絮状泥粒被称为活性污泥。
活性污泥由微生物组成，还含有一些无机物和吸附在活性污泥上不能再生物降解的有机物（即微生物代谢残留物）。活性污泥的含水率一般为 98-99%。活性污泥与氧化铝一样，具有较大的比表面积，因此对有机物有较强的吸附和氧化分解作用。
如何评估活性污泥和生物膜工艺中的活性污泥？
活性污泥法和生物膜法中活性污泥的生长并不相同。
在生物膜法中，通过使用显微镜直接观察生物相来评价活性污泥的生长情况。在活性污泥法中，活性污泥生长评价除了用显微镜直接观察生物相外，常用的评价指标有：混合液悬浮固体（MLSS）、混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）、污泥沉降比（SV）、污泥沉降指数（SVI）等。
用显微镜观察生物阶段时，哪类微生物直接表明生化处理效果良好？
微型动物（如轮虫、线虫等）的出现表明微生物群落生长良好，活性污泥生态系统稳定，这是生化处理的最佳时机。
什么是混合液体悬浮固体（MLSS）？
混合液体悬浮固体（MLSS）又称污泥浓度，指单位体积生化池混合物中所含干污泥的重量，单位为毫克/升，用于表征活性污泥的浓度。它包括有机成分和无机成分。一般来说，SBR 生化池中的 MLSS 值宜控制在 2000-4000 毫克/升左右。
混合液体挥发性悬浮固体 (MLVSS) 是什么意思？
混合液挥发性悬浮物（MLVSS）是指单位体积生化池混合液中所含干污泥中挥发性物质的重量，单位也是毫克/升，它不包括活性污泥中的无机物，因此可以更准确地表示活性污泥中微生物的数量。
污泥沉降比 (SV) ?
污泥沉降比（SV）是指在 100 毫升量筒中静止沉降 30 分钟后，曝气池中沉降污泥与混合物的体积比（%），因此有时也用 SV30 表示。一般来说，生化池中的 SV 在 20-40% 之间。污泥沉降比的测定比较简单，它是评价活性污泥的重要指标之一，常用来控制剩余污泥的排放和及时反省污泥膨胀等异常现象。显然，SV 也与污泥浓度有关。
污泥指数（SVI）
污泥指数（SVI）全称污泥体积指数，1 克干污泥在湿润状态下所占体积的毫升数，计算公式如下所示：
SVI = SV*10/MLSS
SVI 消除了污泥浓度因素的影响，一般认为更能反映活性污泥的内聚力和沉积作用：
当 60＜SVI＜100 时，污泥沉降性能良好。
当 100 <SVI <200 时，污泥沉降性能一般
当 200＜SVI＜300 时，污泥有膨胀的趋势。
当 SVI＞300 时，污泥已经膨胀。
溶解氧 (DO) 是什么意思？
溶解氧 (DO) 表示溶解在水中的氧气量，单位为毫克/升。不同的生化处理方法对水中的溶氧量有不同的影响。不同的生化处理方法对溶解氧的要求不同，在兼性生化工艺中，水中的溶解氧一般在 0.2-2.0 mg/L 之间，而在 SBR 好氧生化工艺中，水中的溶解氧一般在 2.0-8.0 mg/L 之间。
因此，部分充氧池运行时曝气量要小，曝气时间要短；而在 SBR 好氧池运行时，曝气量要大得多，曝气时间要长得多，而且要采用接触氧化法，溶解氧控制在 2.0-4.0mg/L 之间。
哪些因素与废水中的溶解氧含量有关？
水中溶解氧的浓度可用亨利定律表示：达到溶解平衡时：C=KH*P [其中，C 是溶解平衡时氧在水中的溶解度；P 是气相中氧的分压；KH 是亨利系数，与温度有关]：C 是溶解平衡时氧气在水中的溶解度；P 是气相中氧气的分压；KH 是亨利系数，与温度有关]。
加大曝气力度可使溶氧量接近平衡，同时活性污泥也会消耗水中的氧气。因此，废水中的实际溶氧量与水温、有效水深（影响压力）、曝气、污泥浓度、盐度等因素有关。
微生物在生化过程中所需的氧气由谁提供？
根粉丝
为什么在生化过程中需要经常补充废水中的营养物质？
生化工艺去除污染物的方法主要是利用微生物的代谢过程，而微生物的细胞合成等生命过程，需要足够数量和种类的营养物质（包括微量元素）。对于化工废水，由于生产的产品单一，所以废水中的水质成分组成单一，缺乏微生物所必需的营养物质，因此为了满足微生物新陈代谢的需要，必须在废水中加入营养物质。这就好比人们在吃大米、面粉的同时，还要摄入足量的维生素。
废水中微生物所需的各种营养物质之间的比例是多少？
有氧生物化学：C:N:P=100:5:1（重量比）。碳（C）、氮（N）和磷（P）]。
为什么会产生剩余污泥？
在生化处理过程中，活性污泥中的微生物不断消耗废水中的有机物。在消耗掉的有机物中，一部分被氧化，为微生物的生命活动提供能量，另一部分被微生物利用，合成新的细胞质，使微生物得以繁殖和增殖。在微生物进行新陈代谢的过程中，一些老的微生物会死亡，因此会产生剩余污泥。
如何估算剩余污泥量？
在微生物新陈代谢过程中，微生物会利用部分有机物（BOD）来合成新的细胞质，以取代死亡的微生物。因此，产生的剩余污泥量与分解的 BOD 量之间存在相关性。在工程设计中，一般认为每处理 1 公斤 BOD5，就会产生 0.6-0.8 公斤剩余污泥（100%），即 3-4 公斤含水量为 80% 的干污泥。
| 膦酸盐抗垢剂、缓蚀剂和螯合剂 | |
| 氨基三亚甲基膦酸 (ATMP) | 化学文摘社编号：6419-19-8 |
| 1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸 (HEDP) | 化学文摘社编号：2809-21-4 |
| 乙烯二胺四（亚甲基膦酸） EDTMPA（固体） | 化学文摘社编号 1429-50-1 |
| 二乙三胺五（亚甲基膦酸）（DTPMPA） | 化学文摘社编号 15827-60-8 |
| 2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸 (PBTC) | 化学文摘社编号：37971-36-1 |
| 2-羟基磷酰基乙酸（HPAA） | 化学文摘社编号：23783-26-8 |
| 六亚甲基二胺四（亚甲基膦酸） HMDTMPA | 化学文摘社编号：23605-74-5 |
| 聚氨基聚醚亚甲基膦酸（PAPEMP） | |
| 双(六亚甲基三胺五(亚甲基膦酸)) BHMTPMP | 化学文摘社编号 34690-00-1 |
| 羟乙基氨基二亚甲基膦酸 (HEMPA) | 化学文摘社编号：5995-42-6 |
| 膦酸盐 | |
| 氨基三亚甲基膦酸四钠盐 (ATMP-Na4) | 化学文摘社编号：20592-85-2 |
| 氨基三亚甲基膦酸五钠盐 (ATMP-Na5) | 化学文摘社编号：2235-43-0 |
| 1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸单钠盐 (HEDP-Na) | 化学文摘社编号：29329-71-3 |
| (HEDP-Na2) | 化学文摘社编号：7414-83-7 |
| 1-Hydroxy Ethylidene-1,1-Diphosphonic Acid 四钠盐 (HEDP-Na4) | 化学文摘社编号：3794-83-0 |
| 1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸钾盐 (HEDP-K2) | 化学文摘社编号 21089-06-5 |
| 乙烯二胺四（亚甲基膦酸）五钠盐 (EDTMP-Na5) | 化学文摘社编号：7651-99-2 |
| 二乙三胺五（亚甲基膦酸）七钠盐 (DTPMP-Na7) | 化学文摘社编号：68155-78-2 |
| 二乙三胺五（亚甲基膦酸）钠盐 (DTPMP-Na2) | 化学文摘社编号 22042-96-2 |
| 2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸钠盐 (PBTC-Na4) | 化学文摘社编号：40372-66-5 |
| 六亚甲基二胺四（亚甲基膦酸）钾盐 HMDTMPA-K6 | 化学文摘社编号：53473-28-2 |
| 部分中和的双六亚甲基三胺五亚甲基膦酸钠盐 BHMTPH-PN(Na2) | 化学文摘社编号：35657-77-3 |
| 聚羧基祛垢剂和分散剂 | |
| 聚丙烯酸 (PAA) 50% 63% | 化学文摘社编号 9003-01-4 |
| 聚丙烯酸钠盐 (PAAS) 45% 90% | 化学文摘社编号 9003-04-7 |
| 水解聚马来酸酐 (HPMA) | 化学文摘社编号：26099-09-2 |
| 马来酸与丙烯酸的共聚物（MA/AA） | 化学文摘社编号：26677-99-6 |
| 丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸共聚物（AA/AMPS） | 化学文摘社编号 40623-75-4 |
| TH-164 磷羧酸（PCA） | 化学文摘社编号：71050-62-9 |
| 可生物降解的阻垢剂和分散剂 | |
| 聚环氧丁二酸钠（PESA） | 化学文摘社编号：51274-37-4 |
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| 聚天门冬氨酸钠盐 (PASP) | 化学文摘社编号：181828-06-8 |
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| 苯扎氯铵（十二烷基二甲基苯扎氯铵） | 化学文摘社编号：8001-54-5、 |
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| 异噻唑啉酮 | 化学文摘社编号：26172-55-4、 |
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| 甲苯三唑（TTA） | 化学文摘社编号：29385-43-1 |
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| 1,2,3-苯并三唑 (BTA) | 化学文摘社编号：95-14-7 |
| 2-巯基苯并噻唑钠盐（MBT-Na） | 化学文摘社编号 2492-26-4 |
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| 氧气清除器 | |
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| 二乙基己基磺基琥珀酸钠 | 化学文摘社编号：1639-66-3 |
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| TH-GC 绿色螯合剂（谷氨酸，N,N-二乙酸，四钠盐） | 化学文摘社编号 51981-21-6 |