水處理生物技術(shù)復(fù)習(xí)題與解析水處理生物技術(shù)以微生物代謝為核心，通過調(diào)控生物群落與環(huán)境條件實(shí)現(xiàn)污染物降解，是水污染控制的關(guān)鍵技術(shù)。本文圍繞核心知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題，結(jié)合理論原理與工程實(shí)踐解析，助力讀者構(gòu)建系統(tǒng)知識(shí)體系。一、微生物學(xué)基礎(chǔ)與水處理菌群功能復(fù)習(xí)題1：水處理工藝中常見微生物類群的生態(tài)角色是什么？解析：水處理系統(tǒng)中微生物依功能分工協(xié)作：細(xì)菌：核心降解者。異養(yǎng)菌（如假單胞菌）分解有機(jī)物產(chǎn)能量；自養(yǎng)菌（如硝化菌）氧化氨氮/硫化物，推動(dòng)元素循環(huán)。真菌：擅長(zhǎng)分解難降解物（如木質(zhì)素、芳香烴），在高有機(jī)物、低氧環(huán)境（如厭氧濾池）中優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)。藻類：光合產(chǎn)氧（如氧化塘中綠藻），同時(shí)吸收氮磷，輔助營(yíng)養(yǎng)鹽去除。原生動(dòng)物：以細(xì)菌為食（如鐘蟲捕食游離菌），調(diào)控菌群密度；其種類與活性可指示工藝狀態(tài)（如鐘蟲活躍代表系統(tǒng)穩(wěn)定）。后生動(dòng)物：如輪蟲、線蟲，捕食原生動(dòng)物或污泥碎片，進(jìn)一步凈化水質(zhì)，其出現(xiàn)標(biāo)志系統(tǒng)處理效果優(yōu)良。復(fù)習(xí)題2：微生物代謝類型如何影響水處理工藝設(shè)計(jì)？結(jié)合實(shí)例說明。解析：微生物代謝類型（好氧/厭氧/兼性）決定工藝的環(huán)境控制與構(gòu)型：好氧代謝：如活性污泥法中異養(yǎng)菌，需充足溶解氧（DO≥2mg/L）分解有機(jī)物，因此工藝需曝氣系統(tǒng)（如鼓風(fēng)曝氣）。厭氧代謝：產(chǎn)甲烷菌在無氧環(huán)境下分解有機(jī)物產(chǎn)甲烷，工藝需嚴(yán)格厭氧環(huán)境（如UASB的三相分離器隔絕空氣），且反應(yīng)速率慢，需長(zhǎng)停留時(shí)間。兼性代謝：反硝化菌在缺氧（無DO但有NO??）下還原硝酸鹽，因此脫氮工藝需設(shè)置缺氧段（如A/O工藝的前置反硝化區(qū)）。實(shí)例：A2/O工藝（厭氧-缺氧-好氧）利用聚磷菌（厭氧釋磷、好氧吸磷）、反硝化菌（缺氧脫氮）、好氧菌（好氧除碳）的代謝特性，通過分段控制環(huán)境，同步實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。二、生物處理工藝原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)題3：污泥膨脹的誘因及控制措施有哪些？解析：污泥膨脹指污泥沉降性能惡化（SVI＞150），誘因分兩類：絲狀菌膨脹：絲狀菌（如球衣菌）在低DO、低食微比（F/M）、高硫化物環(huán)境中過度繁殖，導(dǎo)致污泥絮體松散。非絲狀菌膨脹：菌膠團(tuán)細(xì)菌代謝異常（如胞外聚合物過量分泌）或環(huán)境突變（如pH驟變、毒物沖擊）引發(fā)，污泥黏性增加?？刂拼胧航z狀菌膨脹：提高DO（＞2mg/L）、優(yōu)化F/M（縮短泥齡、增大進(jìn)水量）、投加絮凝劑（如PAC）。非絲狀菌膨脹：穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)（調(diào)節(jié)pH、去除毒物）、投加殺菌劑（如次氯酸鈉）抑制異常菌群。復(fù)習(xí)題4：生物膜法與活性污泥法的工藝特點(diǎn)及適用場(chǎng)景有何不同？解析：兩者核心差異源于微生物生長(zhǎng)環(huán)境（附著vs懸浮）：活性污泥法：微生物懸浮于混合液，傳質(zhì)效率高、處理負(fù)荷大，但污泥易流失（需二沉池），適用于城市污水等大水量、水質(zhì)穩(wěn)定的場(chǎng)景。生物膜法：微生物附著于載體（如填料），污泥齡長(zhǎng)（可截留硝化菌）、抗沖擊能力強(qiáng)，無需二沉池（或負(fù)荷低），但易堵塞（需反沖洗）。生物膜法適用場(chǎng)景：低濃度污水（如微污染水源水），利用生物膜對(duì)低底物的吸附降解能力；高氨氮廢水（如垃圾滲濾液），長(zhǎng)泥齡保障硝化菌生長(zhǎng)；分散式污水處理（如農(nóng)村污水），工藝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。三、生物脫氮除磷原理與調(diào)控復(fù)習(xí)題5：硝化-反硝化脫氮的反應(yīng)歷程及關(guān)鍵影響因素是什么？解析：脫氮分兩步反應(yīng)：硝化反應(yīng)：氨氧化菌（AOB）將NH??氧化為NO??，亞硝酸鹽氧化菌（NOB）將NO??氧化為NO??，均為好氧自養(yǎng)反應(yīng)，需DO≥2mg/L、pH7.5~8.5、溫度25~35℃、低有機(jī)物（避免異養(yǎng)菌競(jìng)爭(zhēng)）。反硝化反應(yīng)：異養(yǎng)菌在缺氧（DO＜0.5mg/L）下，以有機(jī)物為碳源，將NO??/NO??還原為N?，需充足碳源（BOD?/TN≥4~5）、pH7~8、溫度20~40℃。調(diào)控要點(diǎn)：碳源不足時(shí)投加甲醇/乙酸鈉；硝化效果差時(shí)檢查DO、溫度、污泥齡（SRT≥10d）。復(fù)習(xí)題6：聚磷菌如何通過“厭氧釋磷-好氧吸磷”實(shí)現(xiàn)磷的過量攝?。拷馕觯壕哿拙ㄈ绮粍?dòng)桿菌）的代謝特性是除磷核心：厭氧釋磷：厭氧環(huán)境下，聚磷菌分解體內(nèi)聚磷（Poly-P）產(chǎn)ATP，吸收污水中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）合成聚羥基脂肪酸酯（PHA）儲(chǔ)存，同時(shí)釋放無機(jī)磷（PO?3?）。好氧吸磷：好氧環(huán)境下，聚磷菌分解PHA產(chǎn)能，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)運(yùn)輸吸收液相中過量的PO?3?，轉(zhuǎn)化為Poly-P儲(chǔ)存（吸磷量遠(yuǎn)大于釋磷量，實(shí)現(xiàn)磷凈去除）。調(diào)控要點(diǎn)：厭氧段保障VFA供給（前置發(fā)酵池水解有機(jī)物）、好氧段DO≥2mg/L、污泥齡5~10d（避免聚磷菌被硝化菌取代）。四、微生物監(jiān)測(cè)與工藝診斷復(fù)習(xí)題7：為何選擇大腸菌群作為水微生物安全性指示菌？列舉2種檢測(cè)方法。解析：大腸菌群作為指示菌的原因：與致病菌（如沙門氏菌）同屬腸道菌群，來源一致，檢出概率與致病菌正相關(guān)；生存能力略強(qiáng)于致病菌，若大腸菌群未超標(biāo)，致病菌存在概率極低；檢測(cè)方法成熟、易操作。檢測(cè)方法：多管發(fā)酵法：通過乳糖發(fā)酵試驗(yàn)（產(chǎn)酸產(chǎn)氣）初篩，再經(jīng)平板分離、復(fù)發(fā)酵確認(rèn)，結(jié)果以“最可能數(shù)（MPN）”表示。濾膜法：水樣經(jīng)濾膜截留細(xì)菌，置于選擇性培養(yǎng)基（如品紅亞硫酸鈉培養(yǎng)基）培養(yǎng)，計(jì)數(shù)典型菌落（紅色、金屬光澤）。復(fù)習(xí)題8：如何通過微生物鏡檢判斷活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)？解析：鏡檢觀察微生物的種類、數(shù)量、活性，反映系統(tǒng)負(fù)荷、DO、毒性等：優(yōu)勢(shì)菌與活性：鐘蟲、累枝蟲等固著型纖毛蟲大量出現(xiàn)且活躍，說明系統(tǒng)負(fù)荷適中、DO充足；若游泳型纖毛蟲（如草履蟲）占優(yōu)，可能負(fù)荷過高。污泥沉降性：菌膠團(tuán)緊密、無絲狀菌過度延伸，污泥絮體大且沉降快；若絲狀菌伸出絮體，提示污泥膨脹風(fēng)險(xiǎn)。異常信號(hào)：微生物解體、鐘蟲“頭冠脫落”，多因毒物沖擊、pH驟變，需緊急排查進(jìn)