好氧生物处理是利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。

基本定义

虽然今天的主要内容是好氧生物处理，但是这里就我们常说的好氧微生物、厌氧微生物和兼氧微生物好氧微生物这三者都做一下介绍：

好氧微生物：指的是必须有分子态氧气存在的条件下，才能进行正常的生理生化反应的微生物，绝大多数的微生物和细菌都属于好氧微生物；

厌氧微生物：指的是在无分子态氧存在的条件下，才能进行正常生理生化反应的微生物，主要有产氢产乙酸菌、产甲烷菌以及硫酸盐还原菌等；

兼氧微生物：在有氧或无氧的环境中均能生长的微生物，一般以有氧生长为主。有氧条件下通过好氧呼吸来获得能量，无氧条件下通过发酵或无氧呼吸来获得能量，所以也被称为兼性厌氧菌或兼性好氧菌，主要有大肠杆菌、产气肠杆菌、地衣芽孢杆菌等。

基本生物过程

废水中可生物降解的有机物，在好氧微生物的作用下，在氧气的参与下，其中一部分被直接氧化分解，获得能量；另一部分则会被合成新的细胞物质；一部分新合成的细胞物质，又会在氧气的作用下，通过微生物的内源呼吸而被分解，最后留下一些细胞残留物。

整个过程分为三个方面，分别是分解反应、合成反应和内源反应：

分解反应：是通过好氧微生物在氧气的作用下，将有机物氧化为二氧化碳、水和氨氮等的过程，同时伴有大量的能量产生。

合成反应：指的是微生物利用分解反应所产生的能量，将一些反应中产物合成自身的细胞物质，所以也称为合成代谢或同化作用。

内源反应

内源反应：指的是好氧生物将合成的新的细胞物质通过内源呼吸作用，氧化分解为二氧化碳、水和氨氮等。

分解与合成的关系

我们都知道，分解与合成是相互依赖，不可分割的：

分解过程会为合成作用提供能量和前体物质，而合成作用则可以为分解过程提供物质基础，例如催化反应过程中所需要的酶等。

分解过程会产生能量，而合成过程则会消耗能量：

分解将一部分有机物完全氧化为无机终产物，而合成则将另一部分有机物转化合成为新的细胞物质。因此两者对于废水中有机物的去除，都有重要的贡献。

其中合成量的大小，对于后续污泥的处理也有直接影响，毕竟污泥处理费用在污水厂的运行费用中也占很大的一部分。

有机物生物降解的过程

不同形式的有机物，生物对其进行降解的历程也是不同的：

结构简单、分子量小、可溶性好的物质，可以直接进入细胞壁；而结构复杂、分子量较大的胶体状或颗粒状物质，则需要先被微生物吸附，然后在胞外酶的作用下被水解、液化，最后才能进入细胞内部。

主要影响因素

影响好氧生物处理过程的因素主要有溶解氧、水温、营养物质、pH、有毒或抑制性物质等。

溶解氧

既然是好氧生物处理，氧气的重要性就不言而喻了，生物反应区内一般需要将溶解氧控制在1~2mg/L。

水温

随着温度在一定范围内的升高，生化反应和微生物的增殖速率就会加快，一般来说，温度每升高10℃，反应速率就会增加1倍。

微生物细胞内的一些物质，如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或突降超过一定限度，会对其产生不可逆的损伤，毕竟微生物冻死了或者熟了也就不用反应了。

好氧生物最适宜的温度基本在15~30℃之间，超过40℃或者低于10℃都会对其产生不利的影响。

营养物质

由细菌的实验分子式可知，细菌的细胞组成中，C、H、O、N四种元素约占自身的90~97%，其余的3~10%则是一些无机营养元素，如磷、硫以及一些金属元素等。

因此在废水处理的过程中，就需要有针对性的补充一些营养元素。生活污水对于微生物而言，营养是比较均衡的，基本不需要添加了，但是某些特殊的工业废水，会缺失部分营养元素，就需要对营养物质进行投加，一般来说，氮和磷的投加比例如下：

除此之外，有时还需要适当补充其它无机营养元素（如钾、镁、钙、硫、钠等），以及一些微量金属元素（如铁、钴、镍、钼等）。

pH值

一般来说，好氧生物处理的pH值要求在6.5~8.5之间。如果pH＜4.5，可能使活性污泥中真菌占优势，导致污泥膨胀。

当然了，微生物的活动有时也会影响混合液的pH值，例如氨氮的硝化过程就会导致pH下降，厌氧中的产甲烷过程会导致pH上升等，这些后面会慢慢介绍的。

有毒或抑制性物质

这里的有毒物质主要有重金属、氰化物、硫化氢或硫化物、卤族元素及其化合物、有毒有害的大分子有机物（酚、醇、醛）等。

有机负荷率

单位质量的微生物在单位时间内所承担的有机物的量就称为有机负荷率，单位一般为kgBOD5/(kgVSS·d)或kgCODCr/(kgVSS·d)。简单来讲就是微生物的饭量，当有机物负荷率超过微生物所能承受的范围时，就会影响其生长和活性，也就不利于有机污染物的降解。

结 语

以上就是关于好氧生物处理基本原理的相关内容了，文字性的东西较多，了解一下就可以了。

来源：百家号 文：小白科普水处理