1、污水處理微生物之應(yīng)用一、廢水生物處理程序初級(jí)處理二級(jí)處理三級(jí)處理（物理處理）（生物處理）（生物、理化處理）爛污柵曝氣池去氮、磷初沈池終沈池污泥消化處理二、生物處理依需氧情況區(qū)分兩大類：（一）好氧處理：懸浮性活性污泥法（），氧化塘、氧化渠、延長曝氣法。固定性滴濾法、旋轉(zhuǎn)生物盤法(RBC)。（二）厭氧處理：污泥生物處理好氧消化（aerobic digestion）。厭氧消化（anaerobic digestion）。（三）污泥生物處理好氧消化（aerobic digestion）。厭氧消化（anaerobic digestion）。（四）生物三級(jí)處理微生物脫氮微生物除磷微生物吸附重金屬懸浮性生物處

2、理（活性污泥法）一、活性污泥之生物相活性污泥法為細(xì)菌類、真菌類、原生動(dòng)物及后生動(dòng)物等數(shù)種微生物群聚構(gòu)成之異營性細(xì)菌及自由狀異營性真菌，此等為最低營養(yǎng)階層，而后被異營性原生動(dòng)物所捕食，再則又被輪蟲或圓蟲類等后生動(dòng)物二次捕，食達(dá)到廢水凈化目的。（一）細(xì)菌（bacteria）分解有機(jī)物常見幾種有機(jī)物分解細(xì)菌有：Pseudomonas 、Flavobacterium、AlcaligenesI及Bacillus菌屬主要分解碳水合物Pseudononas菌屬主要分解蛋白質(zhì)Alcaligenes、Flavobacterium、Bacillus菌屬膠羽形成活性污泥之膠羽成主要是藉膠形成菌(Zooglea)之作

3、用，再配合其他微生物作用。（）膠羽形成菌(Zooglea ramigera)桿狀、G(-)、具莢膜，無孢子形成，以胞外聚合體及細(xì)胞間質(zhì)促使細(xì)菌凝聚。（）適量絲狀菌（包括細(xì)菌與真菌）可提供菌絲做為羽中心，使膠羽形成菌附著生長，絲狀菌(filamentous bacteria):Nitrifying bacteria硝化菌Sphaerotilus鐵細(xì)菌之一Beggiatoa硫氧化菌之一Thiothrix還原菌之一（）纖毛蟲亦會(huì)分泌黏液蛋白及多醣聚合體產(chǎn)生橋作用。（二）真菌(fungi)對(duì)生物難分解性之頑抗有機(jī)物具分解能力，但分解速率較慢。適量存在其菌絲體可供作為膠羽中心，有助凝結(jié)沈降，但大量繁殖會(huì)

4、造成污泥膨化，沈降不良。異常大量繁之原因可能有：（）溫度降低（）pH值太低（）廢水C/N值太高（）有機(jī)負(fù)荷過高（）硫化物存在（三）藻類(algae)當(dāng)有機(jī)物濃度降低（分解成CO2）且含充足氮、磷成份時(shí)，藻類會(huì)在終沈池出現(xiàn)，增加水中溶氧。（四）原生動(dòng)物(Protozoa)常見動(dòng)物種類有：變形蟲(Amoeboid)鞭毛蟲Phyto0flagellate與Zoo0flagellate織毛蟲自由游動(dòng)織毛蟲(free swimming Ciliate)與有柄狀織毛蟲(stalked Ciliate)捕食過量之細(xì)菌，使放流水清澈，同時(shí)可作為廢水處理之處理之處理指標(biāo)，例如判斷生物處理之好，通常以織毛蟲(Ci

5、liate)之出現(xiàn)作為指標(biāo)。而鞭毛蟲(flagellate)因食物競爭能力弱，所以只能生存于較高濃度之廢水中。（五）后生動(dòng)物(Metazoa)以細(xì)菌及小型原生動(dòng)物為食物，行二次捕食，使食物鏈增長，污泥量大為減少，例如輪蟲(Rotifer)、圓蟲、線蟲等。二、污泥形成之三步驟亦為去除有機(jī)物之兩步驟（一）傳輸吸附作用（物理原理）及吸收作用回流污泥先間瞬間將膠體物質(zhì)及不溶解性BOD自水中吸附，然后逐漸吸收溶解狀有機(jī)物進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行代謝分解。（二）代謝轉(zhuǎn)換生物分解有機(jī)物經(jīng)由水解、醣解（醣類）、脫羧、脫胺（蛋白質(zhì)）、氧化（脂質(zhì)）等代謝轉(zhuǎn)換，再進(jìn)入TCA循環(huán)及電子傳遞鏈產(chǎn)生能量，并排出CO2及H2O

6、最終產(chǎn)物。（三）膠凝有機(jī)物濃度降低，微生物行衰減增殖期或內(nèi)呼吸期，在細(xì)胞外圍產(chǎn)生多醣類聚化合物，而使凝聚力增加，形成沈降性良好之膠羽于況淀池中固液分離。三、分解有機(jī)物之環(huán)境條件影響活性污泥處理功能之環(huán)境因子有：溫度：，對(duì)微生物酵素活性有影響。營養(yǎng)源：BOD：N：P=100：，再加微量含素K、Ca、Fe、Mg。溶氧：進(jìn)流處0.51mg/1，出口處mg/1，若0.5mg/1，則代謝速率大為降低。PH值6.57.5，稍微偏堿性(7.27.4)對(duì)微生物之生長佳。PH或，則無法生存。毒性物質(zhì)：重金屬之毒性大小為Ag>Hg>Sn>Cu>Cd>Cr，與生物分解活性有關(guān)。四、活性

7、污泥生物處理控制參數(shù)（一）微生物(active biomass)之生長期。一般之設(shè)計(jì)原則采衰減增殖期或內(nèi)呼吸期操作。（二）揮發(fā)性懸浮固體物濃度MLVSSMLVSS6590%之MLSS，通常MLSS控制在15003000mg/1，通常以回流污泥控制。（三）食微比(F/M)以一定之微生物量處理廢水，一般BOD負(fù)荷為0.050.6kgBOD/kgMLSS，只允許在限度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則會(huì)產(chǎn)生厭氧。故0.5kg-BOD5/kg-MLVSS-day。（四）污泥齡c(Sludge age)污泥平均停留時(shí)間(BSRT)包含曝氣池與沈淀池回流管中之總停留時(shí)間，但c只考慮曝氣池中之污泥停留時(shí)間，通常天。c 不足，

8、微生物無法達(dá)消化階段，污泥廢棄量較多，而且微生物未能產(chǎn)生蛋白鞘膜(protein sheath)，無法有效地凝聚沈降。c太長，污泥會(huì)因老化而破散，使放流水中死亡菌體過多，而增加SS。冬天c需較夏天長，因微生物分解率減慢。（五）溶氧(D.O)曝氣池DO維持在23mg/1，若溶氣下降，則代謝活性隨之降低，且可能引起絲狀菌。（六）SVI(Sludge Volume Index)SVI是指克污泥所占有之容積(ml)，表示曝氣池中懸浮固體之沈降性。經(jīng)分鐘沈降后之污泥體積(ml/l)×103SVI=活性污泥濃度(mg/l) SVI MLSS SVI= 污泥沈降佳濃密污泥(dense sludge

9、) 膨化污泥(bulking)五、活性污泥生物量試驗(yàn)方法總固體量(TS)現(xiàn)場(chǎng)取樣以離心法分鐘即可求出出固體物濃度，但僅能粗略表示活性污泥之生物量。懸浮固體濃度(MLSS)以0.44um之濾紙過濾后，以105烘干，測(cè)污泥凈干重，表示其生物量，但此凈干重仍包含部分無機(jī)物。揮發(fā)性戀浮固體濃度(MLVSS)以濾紙過濾后，先經(jīng)105烘干稱重，再經(jīng)將有機(jī)質(zhì)揮發(fā)燃燒后稱重，計(jì)算兩次重量差，可測(cè)佑有機(jī)質(zhì)用表示活性污泥之生物量，但尚無法精確表示微生物有機(jī)體。脫氧核醣核甘酸(DNA)經(jīng)萃取等前處理后，藉精密儀器分析樣本中之DNA含量，可準(zhǔn)確顥示活性污泥之微生物量，但無法區(qū)分活細(xì)胞或死細(xì)胞。腺膘呤核甘三磷酸鹽(AT

10、P)測(cè)定活性污泥中之ATP含量，可精準(zhǔn)表達(dá)其活性細(xì)胞微生物含量，但分析程續(xù)繁瑣且耗時(shí)?？傆袡C(jī)碳(TOC)測(cè)定進(jìn)流水及回流污泥之TOC，計(jì)算兩者比值可作為曝氣池食微比(F/M)之快速估計(jì)。六、活性污泥活性估計(jì)腺膘呤核甘三磷酸鹽(ATP)或ATP/VSS比值以微生物所產(chǎn)生之高能產(chǎn)物ATP含量，表示活性污泥之活性，但ATP之分析誤差較大，藥品昂貴，不易保存，故較不適現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。攝氧率OUR（Oxygen Uptake Rage）測(cè)量單位微生物量對(duì)氧之消耗率可反應(yīng)處理系統(tǒng)之穩(wěn)定性，并表示污泥中微生物之生長狀態(tài)，當(dāng)攝氧率上升時(shí)，即振示進(jìn)流有機(jī)負(fù)荷突增。比攝氧率SOUR（Specific oxygen up

11、take rate）比攝氧率為單位微生物之?dāng)z氧率，此指標(biāo)適合表示活性污泥在中度負(fù)荷荷操作下之污泥處理系統(tǒng)效率活性效率，亦可反應(yīng)系統(tǒng)中基質(zhì)利用情形。雙醋酸熒光酵素（FDA）FDA可反應(yīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理能力大小及處理效率。生物相污泥中可發(fā)現(xiàn)有柄狀纖毛蟲及輪蟲時(shí)，表示活性污泥處理系統(tǒng)處理效率高，放流水質(zhì)佳。七、活性污泥之馴化（一）污泥之馴養(yǎng)原則活性污泥之形成，與化學(xué)反應(yīng)不同，在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)條件改變立即發(fā)生不同的反應(yīng)，但活性污泥之環(huán)境條件改變，微生物須先適應(yīng)新條件，而后微生物種類及數(shù)量除除發(fā)生變化，漸次形成新條件之安定污泥，惟其所需時(shí)間甚長?；钚晕勰嗟鸟Z養(yǎng)有下列三原則：先在BOD負(fù)荷0.2kg

12、/m3以下進(jìn)行，俟MLSS達(dá)到5001,000mg/l再依設(shè)計(jì)值漸次提高?；钚晕勰嘈纬汕?，污泥回流量應(yīng)大于設(shè)計(jì)量，俟污泥形成后再以設(shè)計(jì)量操作。測(cè)定SV及MLSS，依污泥沈降狀態(tài)，設(shè)定適當(dāng)負(fù)荷量及操作方法，且維持DO在mg/l以上。（二）污泥馴養(yǎng)方法廢水直接馴養(yǎng)每日分批引入定量的廢水，連續(xù)流入曝氣池充分曝氣，并全開終沉池之回流泥污泥泵，使曝氣槽與終沈池的液體循環(huán)，使污泥自形成。前天引入水量為設(shè)計(jì)水量的次天引入水量為設(shè)計(jì)水量的后天則引入設(shè)計(jì)量操作至SV為始為正常。植種污泥馴養(yǎng)小規(guī)模之廢污水處理廠可采性質(zhì)相同之廢水處理廠污泥進(jìn)行植種。特殊工業(yè)廢水馴養(yǎng)時(shí)，植種污泥不易獲取，則可自污水處理廠取少量污泥，

13、再添加少量堆肥或土壤浸出液（土壤溶于水靜置后之上澄液）作為植種污泥。于活性污泥形成達(dá)適當(dāng)量后，依設(shè)計(jì)條件之范圍，調(diào)整混合攪拌適度、空氣量、負(fù)荷量，尋求最徑濟(jì)和最適當(dāng)之操作條件。八、活性污泥膨化現(xiàn)象絲狀微生物過度生長，造成活性污泥膨化的因素可能如下：高濃度溶解有機(jī)化合物，促使厭氧狀況，產(chǎn)生對(duì)膠羽形成菌有毒的硫化物。進(jìn)流水有機(jī)負(fù)荷驟變突高或突低導(dǎo)致不平衡溫度暖和的水溫有利于土壤絲菌屬和分枝絲菌屬之繁殖，前者為泡沬層中的支狀有機(jī)體。PH值低pH值會(huì)殺死膠羽形成菌，有利于能適應(yīng)低pH環(huán)境之絲狀真菌繁殖。工業(yè)廢水可能含有具毒性之物質(zhì)，若濃度超過正常時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生問題。九、活性污泥處理數(shù)學(xué)模式（一）污泥齡c

14、(Sludge age)(X)T定義c(X./t)T(X)T：處理系統(tǒng)中之總活性生物量(X./t)T：系統(tǒng)中每天所排放之活性生物量（包括故意排放之排泥量及隨放流水流失之污泥量）依定義，在完全混合且回流污泥功能之活性污泥處理系統(tǒng)中X Va定義c.(1)QWX+(Q-Qw)Xe在穩(wěn)定狀況下(Steady state)，因?yàn)閡=(dX/dt)g/X，恰為c之倒數(shù)，所以1c，因此操作上控制c，就能控制u u在活性污泥處理系統(tǒng)中，欲使微生物保持在內(nèi)呼吸期(即)的生理狀況來處理廢水，在實(shí)際操作上乃以c為控制參數(shù)，故欲使u，也就是c需長時(shí)間，處埋效果較佳。（二）活性污泥處理之動(dòng)力模式(kinetic Mod

15、el)動(dòng)力模式建立在穩(wěn)定狀況(steady state)的假設(shè)基礎(chǔ)上，故其運(yùn)用需注意其假設(shè)及應(yīng)用范圍?；钚晕勰嗵幚碣|(zhì)量平衡(mass balance)方程式之假設(shè)如下：曝氣槽為完全混合型式。進(jìn)流基質(zhì)濃度(So)為常數(shù)。進(jìn)流微生物濃度（Xo）為。終沈池有合理之固液分進(jìn)效果且無污泥積蓄。終沈池有合理之固液分離效果且無污泥積蓄。所有生物可分解之基質(zhì)為溶解型態(tài)。系統(tǒng)呈穩(wěn)定狀況。（三）質(zhì)量平衡整個(gè)系統(tǒng)之微生物質(zhì)量平衡曝氣池基質(zhì)之質(zhì)量平衡曝氣池微生物之質(zhì)量平衡整個(gè)系統(tǒng)之微生物質(zhì)量平衡系統(tǒng)中生物量系統(tǒng)中生物量系統(tǒng)中生物量之凈變化率之產(chǎn)生率之消失率即dxdx()Va=()gVa-QwX+(Q-Qw)Xedtd

16、t由式（）且因?yàn)閐xdx()gY（）u-KdX.(2) dtdt dtdsXVa得（）Va=Y( )u-KdX- dtdt c經(jīng)整理XdS =Y()u-KdX.(3)cdt 即=YU-Kd.(4) cdSKXSe以（）u 代入上式(3)dtKs + Se可得Ks(1+Kd×c)Se=完全理論值c（YK-Kd）-1若在低基質(zhì)濃渡下，SKs則ds()u= x×Se(5)代入上式（）dt可得1+Kd×cSe=.(6)條件理論值Yx×c曝氣池基質(zhì)之質(zhì)量平衡曝氣池中基量曝氣池中基量曝氣池中基量之凈變化率之進(jìn)入率之消失率即dS dS （）Va=(Q Se +RQ S

17、e)()uVa-(1+R)Q Sedt dt dSQ(So-Se)經(jīng)整理得()u=dt Va同除以X（ds/dt）uQ(Se-Se)則U(7) XVaX由式（）及（），消去UcYQ(Se-Se)可得X=完全理論值Va(1+Kdc)若在低基質(zhì)濃度下，S<<Ks則dS()u=x ×Se(5)代入上式(7) X整理得Se1So 1+x ×(Va/Q)可求得去除率E%SeE%=1 - So曝氣池微生物之質(zhì)量平衡曝氣池微生物曝氣池微生物曝氣池微生物之凈變化率之產(chǎn)生率之消失率即dX dX（）Va=RQXr + ()gVa=(1+R)QXdt dt以（）式代入上式得RQXr+

18、Y()u-KdXVa-(1+R)QX=0若在低基質(zhì)濃渡下，Ks，以式（）及（）代入上式，可得QXr（R-R）cVaX由此式可知 Xrcf(，R) Xc為污泥回流率R及終沈池效率(Xr/X)之函數(shù)，在操作上即可以污泥回流率來控制污泥齡，進(jìn)而調(diào)整比生長率u，維持在衰減增殖期或內(nèi)呼吸期處理廢水；而(Xr/X)為終沈池沈淀效率之函數(shù)，當(dāng)終沈池適當(dāng)操作，固液分離效果良好時(shí)，終沈池最大污泥濃可以SVI概估。(Xr)max=SVI固定性生物處理一、生物膜處理（一）生物膜(biofilm)之特性生物膜屬于一種具黏性之膠質(zhì)膜(gelatious film)，包括活體及非活體。生物膜細(xì)胞萊膜(capsule)中主

19、要成份為聚合物(polymer)。生物膜主要成份為碳水化合物及少量氮。多醣類(polysacchide)會(huì)鏈接成直線狀或分支狀。H2O約占。（二）生物膜之生長周期（生物膜之培養(yǎng)）基質(zhì)吸附水中基質(zhì)吸附于支撐面板。微生物傳送微生物由水體中傳送接近支撐面板。微生物之接觸微生物接觸附著支撐面板，此步驟為培養(yǎng)之關(guān)鏈，通常采低基質(zhì)濃度，使微生物表面多醣類聚合物增加，提高吸附性，必要時(shí)可添加聚合物(polymer)。生物膜之生長支撐面板上之微生物攝取基質(zhì)生長，生物膜逐漸增厚。生物膜之脫落隨生物膜厚度增加至某一程度時(shí)，致使基質(zhì)尚未完全貫穿生物膜前即被利用完畢，因而內(nèi)層微生物形成饑餓層(Starvation z

20、one)，微生物逐自體分解，終至失去附著能力而脫落。（三）生物膜處理之優(yōu)點(diǎn)微生物量多，生物相豐富，相當(dāng)于懸浮微生物MLVSS 2000050000mg/l。對(duì)低基質(zhì)濃度或生物分解性低之基質(zhì)處理效果較佳。食物鏈較長，末段?？砂l(fā)現(xiàn)輪蟲及圓蟲等后生動(dòng)物，故污泥排放量相對(duì)減少。較能承受基質(zhì)負(fù)荷變化。具好氧、兼性、厭氧分解，可進(jìn)行硝化及脫硝除氮。對(duì)水溫變化影響較小。操作管理容易。（四）滴濾池處理有機(jī)物之機(jī)制不是過濾而是擴(kuò)散與生物轉(zhuǎn)化。生物膜附著在濾料表層，主要為兼性生微生物Pseudomonas菌屬、Bacillus菌屬。生物相隨著滴濾池濾層由上而下深度變化。生物膜內(nèi)層厭氧層中之有機(jī)酸尚未形成CH4前，

21、便已氧化為CO2釋放出來。一般滴濾池為了維持廢水流量穩(wěn)定，降低進(jìn)流水濃度，減少臭氣，保持足夠之水力負(fù)荷，控制污水蠅及供給基質(zhì)于進(jìn)流水中，須設(shè)計(jì)處理水之循環(huán)。（五）生物旋轉(zhuǎn)盤RBCRBC 特性：（）生物圓盤由高密度的塑料材料制成圓形薄板，直徑通常約3.6m，轉(zhuǎn)軸長度約7.5m。（）表面積約有40%浸于廢水中。（）轉(zhuǎn)速愈快、生物膜厚度愈厚。圓板面積負(fù)荷高，則膜厚而隨段次漸薄。（）不需回流污泥，動(dòng)力費(fèi)較少。（）附著生物50150g/m2，即相當(dāng)MLVSS20,000500,000mg/l，為低F/M。微生物膜包括好氧菌C5H7O2N及厭氧菌C5HgO3N。（）微生物食物鏈較長，污泥產(chǎn)生量少(約活性污

22、泥法之)。（）處理水BOD30mg/l時(shí)，可達(dá)硝化脫氮除磷（三級(jí)處理）效果。生物相生物膜內(nèi)微生物種類廣泛，食物鏈較長。優(yōu)勢(shì)：細(xì)菌(Zooglea,Beggiatoa,Sphaerotilus,Epistylis)，多存在前段。處理機(jī)制與反應(yīng)旋轉(zhuǎn)生物接觸法之好氧性微生物膜去除有機(jī)物乃利用空氣及水中之氧以分解廢水中之碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等，成為CO2及H2O，其反應(yīng)式如下：（）有機(jī)物之氧化 y zCxHyOz（有機(jī)物）+(x+)O24      2 y xCO2+H2O-（反應(yīng)熱） 2（）細(xì)胞之合成 yznCxHyOz+n(x+-5)O2 4

23、2 n(C4H7O2N)n(細(xì)胞質(zhì))n(x-5)CO2+（y-4）H2O-H 2（）細(xì)胞之氧化（自體分解）（CHON）n+5nO25nCO2+2nH2O+nNH3-H指標(biāo)生物群RBC之水質(zhì)指標(biāo)除纖毛蟲外，尚有輪蟲、線蟲及貧毛類，但分貧毛類之水蚯蚓、線蚯蚓異常增加時(shí)，生物膜呈現(xiàn)紅色并變薄。以輪蟲類及線蟲類等后生動(dòng)物為指標(biāo)，各種操作狀況如下：（）適當(dāng)負(fù)荷原生動(dòng)物、輪蟲、線蟲且存在細(xì)菌(Zooglea & Sphaerotilus)。（）負(fù)荷過高細(xì)菌(Beggiatoa、Zooglea)優(yōu)勢(shì)，草履蟲、波豆蟲等出現(xiàn)，色澤黑色或灰黑色。（）負(fù)荷過低Euglypha、色澤褐色。三級(jí)處理上之應(yīng)用RB

24、C之圓盤體段數(shù)多時(shí)，中段以后BOD逐漸降低，若至后段降至30mg/l，尤其20mg/l以下，則將急速硝化。經(jīng)硝化后之處理水，可引入?yún)捬跣D(zhuǎn)接觸糟中，添加甲醇，在緩慢低速旋轉(zhuǎn)下，氮?dú)庾悦摰獔A盤槽中散出。但若添加之甲醇量過多則成BOD而碳源，將脫氮圓盤體置于最前端，而以后段好氧硝化處理水加以循環(huán)，且后段設(shè)置輔勵(lì)性脫氮圓盤配置。二、生物擔(dān)體(Immobilization)（一）原理藉由擔(dān)體材質(zhì)與多價(jià)離子之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而將菌體包覆其中，予以固定成顆粒狀。（二）擔(dān)體材質(zhì)Alginate(褐藻膠)由海藻所萃取出之天然高分子聚合物，其成分主要為醣類，故使用后之擔(dān)體可以厭氧消化處理或制成肥料、飼料。Aga

25、roseK-Carrageenan所制成之擔(dān)體易溶解Polyvinyl alcohol（聚乙烯醇）所制成之擔(dān)體易溶解，需添加磷酸強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。Polyacryamide（聚乙二醇）（三）培養(yǎng)制造步驟懸浮培養(yǎng)先液態(tài)培養(yǎng)大量菌體，經(jīng)離心收集菌體，濃度約個(gè)ml。固定化視不同性質(zhì)之擔(dān)體材質(zhì)，加入不同之固定液，或固定方法。（）Alginate將濃縮菌體加入擔(dān)體溶液中，攪拌均勻后，以定量滴管加入CaCl2，即形成球狀顆粒生物擔(dān)體。亦可同時(shí)加入活性碳共固定(Coimmobilized)。（）Agarose配制Agarose溶液，滅菌后以55水浴，倒入菌體攪拌均勻，待冷卻后即凝固成固體，再切割成小塊狀，約0.5&

26、#215;0.5×0.3cm。（）K-Carrageena固定液采KCl，以滴管滴入形成球狀顆粒。（）Polyacryamide（PVC）固定液采硼酸，以滴管滴入形成球狀顆粒。（四）處理應(yīng)用異營菌擔(dān)體Pseudomonas testosteroni分解有機(jī)碳。硝化菌擔(dān)體Nitrifying bacteria除氮、磷。真菌擔(dān)體Phanerochaete chrysosporium分解去除多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔?PAHs)藍(lán)綠藻擔(dān)體Anabaena分解去除氨氮。甲烷菌擔(dān)體利用甲烷菌擔(dān)體進(jìn)行厭氧分解。（五）優(yōu)缺點(diǎn)菌體可藉擔(dān)體之保護(hù)而避免有毒物質(zhì)之傷害，故可利用于環(huán)境中含毒性污染物之去除，例如

27、氯酚類。菌體不易流失。處理微生物濃度高，可提升處理能力。 生物三級(jí)處理一、生物脫氮（一）脫氮原理好氧硝化 NH4+ +3/2 O2 NO2- + 2H+ +H2ONitrobacterNO2- + 1/2O2 NO3-此階段屬好氧分解，以CO2為碳源，氧化克NH4-N成NO3-N需消耗4.57gO2及7.17g 堿度。厭氧脫硝脫硝菌NO3- +還原態(tài)碳源N2(g) +氧化態(tài)碳源此階段屬兼性異營或厭氧分解，以NO3-為最終電子接受者。二、生物除磷利用磷積蓄菌(Acinetbacter)，在厭氧條件下釋磷及好氧條件下蓄磷的特性，去除水中之磷酸鹽，再以排泥方式將水體中之磷移出該系

28、統(tǒng)。（一）厭氧處理因在好氧條件下磷細(xì)菌磷之?dāng)z取量與胞內(nèi)聚磷酸鹽之含量成反比，故先進(jìn)行厭氧處理將胞內(nèi)之磷酸鹽釋放出來，以利后續(xù)好氧處理時(shí)有較有之處理能力。（二）好氧處理以主動(dòng)運(yùn)輸方式，消耗ATP，將胞外有機(jī)物（短鏈脂肪酸、醋酸鹽、乳酸鹽等（攝入胞內(nèi)分解，而以PHB（poly-B-hydroxbutyrate）型式貯存。在分解有機(jī)物之同時(shí)，攝取水中之磷酸鹽，其攝取量與胞內(nèi)聚磷酸鹽之含量成反比。經(jīng)攝取大量磷酸之磷細(xì)胞藉排泥方式將磷自水體中移除，但系統(tǒng)排泥會(huì)將硝化菌一并排出，而影響硝化效率，故脫氮與除磷相互牽制。重金屬生物吸附一、微生物對(duì)重金屬耐受性(Tolerance )之機(jī)制防止毒性金屬進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)

29、（表面鍵結(jié)吸附）利用酵素作用使進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)之重金屬失去毒性（胞內(nèi)吸收）將重金屬局限隔離在細(xì)胞內(nèi)某處（胞內(nèi)吸收）二、生物吸附方式（一）代謝無關(guān)型以表面吸附方式，利用細(xì)胞表面之多醣類(polysacchide)、幾丁質(zhì)(chitn)黏膜、藻膠(algin)或細(xì)胞壁上之官能基，可吸附不同之重金屬。此吸附方式亦可發(fā)生于死細(xì)胞。（二）代謝相關(guān)型當(dāng)細(xì)菌棫真菌受到低濃度之Cd、Hg、Pb等重金屬刺激時(shí)，胞內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)，稱為Metalothionein，此蛋白質(zhì)含高量之Cysteine胺基酸，可促進(jìn)微生物對(duì)以后所接觸之重金屬產(chǎn)生耐受性，亦即重金屬可與Mdelanin（一種誘發(fā)性物質(zhì)）或Metalothio

30、nein中之Cysteine結(jié)構(gòu)中之-SH基團(tuán)結(jié)合，并傳送入細(xì)胞與還原酵素作用，使之還原去毒，因此降低重金屬對(duì)細(xì)胞之毒性。此方式只發(fā)生于活體細(xì)胞中。三、生物吸附之微生物藻類Ni、Cd細(xì)菌Hg、Ni、Cd、Cu、U、Pb etc. 例：Pseudomonas cepacia(Cd)/aeruginosa(Hg)真菌Zn、Hg、Cu、Cd、Ni、Ag etc. 例：Fusarium. Trichoderma 真菌細(xì)胞壁具不同配位基，例羧基、胺基、有機(jī)含磷化合物等不同官能基，對(duì)各種金屬離子之親和力亦不同。污泥厭氧消化處理厭氧消化兩大階段：（一）酸生成階段（酸性發(fā)酵）反應(yīng)速率快，產(chǎn)生有機(jī)酸使pH值下降。（二）甲烷生成階段（堿性發(fā)酵）