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　　含特定污染物的废水：组分明确，如含有毒有害物质、特定污染物—酚、氰（腈）、汞、铬、砷、油等。

　　通常在评价一般废水时，采用一些具体的指标来反映废水中污染物质的含量和废水净化处理的程度和效果，从而确定所选净化工艺和设备的效率。

　　废水中大多数有机污染物在相应的微生物及有氧存在的条件下，氧化分解时都要耗氧，且有机物的含量同耗氧量大小成正比。

　　在20℃条件下，微生物好氧分解水样（废水或受污染的天然水）中有机物所消耗的溶解氧量。

　　微生物5d好氧分解有机物所消耗的氧的数量，包括碳化需氧量（有机碳氧化成CO2）和硝化需氧量（还原态氮氧化成NO3-或NO2-）。以每升水中消耗溶解氧的毫克数来表示－（mg/L）。一般来说，废水中所含基质不同，BOD5差别很大。

　　反映微生物在BOD测定瓶中耗氧的变化规律。BOD曲线个阶段（整个时间经历大约20d）：

　　强氧化剂：如重铬酸钾（K2Cr2O7），所测得的COD表示为CODcr。

　　①BODuCODB：因为作为微生物营养基质的有机物中，约有1/3通过微生物的呼吸（异化）被氧化分解，并转变成能量；2/3的营养基质通过微生物的合成代谢（同化）转为细胞物质，即表现为菌体自身的增长。

　　一般情况下，即使废水中的有机污染物能全部被生物降解，也即假定COD＝CODB，BOD5/COD的最大值也只有0.58。

　　a、b为常数，对同一种废水，存在着一定的a、b值，可通过对该废水COD和BOD的多次平行测试进行推算（P206），根据这个关系式就可从水样的COD值来推算BOD的近似值。

　　指废水有机物彻底燃烧氧化（900℃）的总需氧量。一般可用TOD分析仪测定TOD值，3min即可自动分析出数据。但以TOD值表示的总耗氧量不能反映出生物可降解的那部分有机物数量。只有在统计出特定样品的TOD与BOD值之间的关系式之后，TOD指标在废水生物处理中的应用才可能有价值。

　　在950℃，以铂为催化剂，高温燃烧水样，测定排出气体中的CO2含量，以此确定废水水样中碳元素的重量，并从中扣除碳酸盐等无机碳元素的含量（通过低温150℃燃烧测得），即为总有机碳。目前已有红外线气体含量。因为TOC数据可靠性强，国内外已广泛使用TOC作为废水的有机污染指标。（目前普遍采用TOC测定仪测定）

　　废水经过滤器过滤，可将TS分成两部分：被滤器截留的固体称为悬浮固体SS，通过滤器进入滤液中的固体称为溶解性固体DS。

　　把水样中的固体物，经550℃灼烧1h，固体中的有机物即被气化挥发，此即为挥发性固体VS；残剩的固体为非挥发性固体FS。

　　含氮化合物在废水处理中既是微生物重要的营养物质，又是废水污染和净化程度的重要指标。

　　生产过程中采用碱性染料的染色废水一般pH较高，可达pH9～12。淀粉厂、豆制品厂废水往往酸度较高，pH在4～5左右。而处理后排放水的pH要求在6～9之间。因此在进入生物处理前，对此类过酸或过碱的废水需要将pH调节至生物可以耐受的范围。

　　大肠菌群数：大肠菌群包括大肠埃希氏杆菌、肠杆菌、枸椽酸盐杆菌和克雷伯氏杆菌，是一类菌的总称。

　　巨大的表面积与环境接触，成为巨大的营养物质吸收面、代谢废物排泄面和环境信息接受面，故而使微生物具有惊人的代谢活性。

　　对进入环境的“新”污染物，微生物可通过基因突变，改变原来的代谢类型而适应、降解之。

　　大多数细菌具有降解性质粒（Plasmid）：质粒是菌体内一种环状DNA分子，是染色体以外的遗传物质。降解性质粒编码生物降解过程中的一些关键酶类。质粒能通过基因工程实现不同物种的细胞间转移，获得质粒的细胞同时获得质粒所具有的性状。将各种供体细胞的不同降解性质粒转移到同一个受体细胞中，可构建多质粒菌株，同时处理含多种成分的废水。

　　微生物在利用生长基质A时，同时非生长基质B也伴随着发生氧化或其它反应，这是由于B与A具有类似的化学结构，而微生物降解生长基质A的初始酶E1的专一性不高，在将A降解为C的同时，将B转化为D。

　　微生物的共代谢作用对于难降解污染物的彻底分解起着重要的作用。例如，甲烷氧化菌产生的单加氧酶是一种非特异性酶，可以通过共代谢降解多种污染物，包括对人体健康有严重威胁的三氯乙烯（TCE）和多氯联苯（PCBs）等。

　　与微生物的种类和生长状况密切相关。微生物在生长速度最快的对数期，代谢最旺盛，活性最强。

　　微生物具有较强的适应和被驯化的能力，通过适应过程，为野生微生物难以降解的新合成化合物①能诱导必需的降解酶的合成；或由于微生物的②自发突变而建立新的酶系；或虽不改变基因型，但显著改变其表现型，进行③自我代谢调节，来降解转化污染物。

　　一种定向选育微生物的方法与过程，它通过人工措施使微生物逐步适应某特定条件，最后获得具有较高耐受力和代谢活性的菌株。

　　以目标化合物为唯一的或主要的碳源培养微生物，在逐步提高该化合物浓度的条件下，经多代传种而获得高效降解菌。

　　以不同目标化合物为生长基质的各个菌株，在长期共同培养过程中，遗传信息发生交换，同时发生一个或多个突变事件，从而逐步产生新的代谢活性，最终可获得兼具各原有菌株降解转化能力的新菌株。

　　① 烃类化合物：一般是链烃比环烃易分解，直链烃比支链烃易分解，不饱和烃比饱和烃易分解。支链烷基愈多愈难降解。碳原子上的氢都被烷基或芳基取代时，会形成生物阻抗物质。

　　② C的取代：主要分子链上的C被其它元素取代时，对生物氧化的阻抗就会增强。也就是说，主链上的其它原子常比碳原子的生物利用度低，如O S N。

　　③ C上H的取代：每个C原子上至少保持一个碳氢键的有机化合物，对生物氧化的阻抗较小；而当C原子上的H都被烷基或芳基所取代时，就会形成生物氧化的阻抗物质。

　　④ 官能团的性质及数量：苯环上的氢被羟基或氨基取代，形成苯酚或苯胺时，与原来的苯相比较，将更易被生物降解。相反，卤代作用却使生物降解性降低，卤素取代基愈多，抗性愈强。

　　⑤ 分子量大小：分子量大小对生物降解性的影响很大。高分子化合物，由于微生物及其酶不能扩散到化合物内部，袭击其中最敏感的反应键，因此，其生物可降解性降低。

　　温度是酶反应动力学的重要支配因素，且微生物生长速度以及化合物的溶解度等也受温度直接影响，因而温度对控制污染物的降解转化起着关键作用。例如在温度为30℃时，对苯二甲酸降解速度最快。

　　通常在pH=4～9范围内微生物生长最佳。pH还影响降解转化产物。在pH=4～5时，汞容易发生甲基化作用。

　　微生物生长除C源外，还需要N、P、S、Mg等无机元素。如果环境中这些营养成分中的某一种或几种供应不够，则污染物的降解转化就会受到极大限制。水作为微生物生活所必需的营养成分，也是影响降解转化的重要因素。许多有机氯杀虫剂可在渍水的厌气条件下降解，而在非渍水土壤中长期滞留。

　　微生物降解转化污染物的过程可能是好氧的，也可能是厌氧的。好氧过程需要游离氧。对于环境中污染物的降解转化，尤其要关心的是以结合氧为电子受体的厌氧呼吸，例如由NO3-生成NO2-，由SO42-生成H2S。在氧浓度低的自然环境中，如湖泊淤泥、沼泽、水淹的土壤中，厌氧过程总是占优势。

　　生物化学的反应速度与底物浓度密切相关。某些化合物在高浓度时，由于微生物量迅速增加而快速降解。另一方面，某些化合物在低浓度时易被生物降解的，高浓度时却会抑制微生物的活性。

　　底物初始浓度在一定范围内，随着浓度增大，反应速度加快，浓度很大时，反应速度与底物初始浓度无关。

　　包括蛋白质、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，这类物质的降解主要是消耗水体中大量的溶解氧，给环境带来危害。

　　由10个以上单糖残基，以配糖体方式连接起来的高分子缩聚物，包括纤维素、淀粉、原果胶、半纤维素等。首先都由相应的细胞外酶系统把它们水解成单体，然后由细胞内酶再进一步降解。

　　纤维素：纤维素是由300～2500个葡萄糖分子组成的高分子缩聚物，它们以β－l，4－糖苷键结成长链，性状稳定，它的生物降解必须在产纤维素酶的微生物作用下，才被分解成二糖或单糖。

　　厌氧菌如奥氏梭菌，高温溶纤维素梭菌，真菌中的木霉、曲霉、青霉、葡萄状穗霉、好热霉等。

　　可分为直链淀粉和支链淀粉。淀粉是许多异养微生物的重要碳源和能源，它们产生淀粉酶（包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、异淀粉酶和葡萄糖淀粉酶），使淀粉水解成麦芽糖和葡萄糖，再进入细胞内被微生物分解、利用。

　　如芽胞杆菌属、假单胞菌属、节杆菌属、无色杆菌属和农田杆菌属中的一些种，还有溶淀粉梭菌和淀粉梭菌。

　　原果胶：是天然的水不溶性果胶质，它是高等植物细胞间质的主要成分。原果胶主要由D-半乳糖醛酸通过α-1, 4-糖苷键连接而成，分子中的羧基大都形成了甲基酯。

　　半纤维素：在植物组织中含量很高，仅次于纤维素。半纤维素是由多种戊糖或己糖组成的大分子缩聚物。与纤维素相比，半纤维素比较容易被微生物降解。

　　※ 分解半纤维素的微生物：芽孢杆菌属、无色杆菌属、假单胞菌属、链霉属、交链孢霉属、镰刀霉属、根霉属、曲霉属、木霉属、青霉属等的一些种类。

　　是一种高分子的芳香族聚合物。木质素的结构十分复杂，它是由以苯环为核心，带有丙烷支链组成的一种或多种芳香族化合物缩合而成，并常与多糖类结合在一起。其分解速度极其缓慢，主要由真菌中的担子菌类进行分解。通常，木质素被降解成芳香族化合物之后，再由细菌、放线菌、真菌等继续进行分解。

　　※ 分解脂类的微生物：主要是好氧性种类。如假单胞菌、分支杆菌、无色杆菌、芽胞杆菌等。

　　烃类包括一大批由分子量16（甲烷）到高达1000左右的碳氢化合物。它们分别属于烷烃类、烯烃类、炔烃类、芳烃类、脂环烃类。

　　※ 分解甲烷的微生物：能氧化甲烷的微生物大多是专一的甲基营养型细菌，主要有：甲烷氧化弯曲菌、甲基孢囊菌、甲基杆菌、甲基单胞菌、甲基球菌等。

　　乙烷、丙烷和丁烷：可通过某些靠甲烷生长的细菌进行共氧化，即利用甲烷作为碳源和能源，同时把乙烷、丙烷、丁烷转变成相应的酸类或酮类，它们可进一步被多种微生物降解。

　　烯烃类被微生物降解时，起始氧化途径有多种可能。若双键在中间部位，可能按烷烃类方式代谢；若双键在1, 2碳位时，则有3种可能:

　　如有侧链，则一般先从侧链开始分解，然后发生芳香环的氧化：引入羟基、环开裂，随后的氧化过程便与脂肪族化合物的降解类似，最后分解为CO2和H2O。各种芳烃类化合物分解的最初步骤可能各不相同，但它们往往有共同的中间产物—双酚类化合物（即儿茶酚或邻苯二酚）。

　　在烃类中，脂环烃类最难为生物所降解。已知有两种假单胞菌能通过共代谢作用降解环己烷。也即它们并不能利用环己烷作为生长的碳源和能源，而是以庚烷作为碳源与能源，把环己烷共氧化为环己醇。环己醇又能被另一种微生物—球形诺卡氏菌以及许多其他微生物所降解。

　　农药的种类主要有有机氯（如DDT、毒杀酚）、有机磷（如乐果）、有机氮（如杀虫脒）、有机硫农药（如敌克松）。其中以有机氯农药问题最大，最具危险AG九游会官网性。

　　有机氯农药：多为疏水性，高脂溶性，结构稳定，不易为生物体内的酶系所降解。在土壤中降解一半所需的时间甚至达几年、几十年。

　　有机磷和有机氮农药：一般都是水溶性，因此在环境中容易受到生物和非生物的降解，在土壤中残留时间只有几天或几周。但已发现有些有机氮、有机磷农药分解的中间产物，在环境中不易降解，残留时间长。

　　降解特性：能在环境中较快地被转化、去除。从土壤、污水和生物污泥中分离到能以表面活性剂为唯一碳源和能源的微生物，主要是假单胞菌、邻单胞菌、黄单胞菌、产碱杆菌、微球菌等。

　　合成洗涤剂的种类：合成洗涤剂的基本成分是表面活性剂。根据它在水中的电离性状可分为阴离子型、阳离子型、非离子型与电解质型四类。我国现在主要的产品是阴离子型的烷基苯磺酸钠型洗涤剂。

　　早期应用的表面活性剂多为支链型，即硬型烷基苯磺酸纳，简称ABS，有许多支链，它不易为微生物降解。

　　目前应用的是软型烷基苯磺酸盐（LAS），不带支链或仅带一个支链。降解速度大大提高，在条件适宜的情况下，一周内可降解90%以上。

　　主要种类：主要品种是邻苯二甲酸酯类（使制品具有良好的柔软性），难降解，常见的包括：

　　多氯联苯的主要用途包括变压器和电容器的介点液体、水力流体、热传导介质、增塑剂、润滑剂、耐火材料和一些试剂的稀释剂。此外，一些显微镜的浸油池也用纯多氯联苯。一些常见产品，如刹车油和无碳复写纸的应用，造成了多氯联苯的广泛散布。但多氯联苯对环境污染，主要是由电器设备造成的。较古老的变压器是当前向环境中不断释放多氯联苯的主要污染源。PCBs是一类持久性有机污染物（POPs），极其稳定，高脂溶性，很难降解，多氯联苯是联合国环境署致力于消除的12种高毒性化学品之一。

　　降解：已经找到可以降解PCBs的产碱杆菌和不动杆菌；已经有人对野生型菌株进行诱变处理，获得了能把PCBs矿化为水和二氧化碳的突变菌株，并从降解PCBs菌株细胞中分离得到编码降解酶的质粒。但PCBs的生物降解还有待进一步研究。

　　为定量了解有机污染物的生物可降解性，可采用适当的方法，预先测定微生物在某种有机物被降解过程中的代谢强度，以确定所必须采取的处理方法和有关运行参数。

　　用活性污泥作为测定用微生物，单一的被测有机物作为底物，在瓦（勃）氏呼吸仪上检测其耗氧量，与该底物完全氧化的理论需氧量相比，即可求得被测化合物的生物氧化率（%）。

　　如果测定条件完全相同，仅底物不同，则测得的生物氧化率的大小，在一定程度上可反映这些化合物的生物降解性的差异。

　　即测定底物的耗氧曲线，并把活性污泥微生物对底物的生化呼吸线与其内源呼吸线相比较，作为底物可生物降解性的评价。

　　生化呼吸线：当供给活性污泥微生物外源底物时，耗氧量随时间的变化是一条特征曲线。

　　内呼吸线：当活性污泥微生物处于内源呼吸时，利用的底物是微生物自身的细胞物质，呼吸速度是恒定的，耗氧量与时间的变化呈直线 生物对污染的净化原理

　　★ 可降解——生化呼吸线位于内呼吸线之上，说明有机物或废水可被微生物氧化分解。两线之间的距离越大，该有机物或废水的生物降解性越好。

　　★ 不可降解——生化呼吸线与内呼吸线基本重合，表明该有机物不能被活性污泥微生物氧化分解，但对微生物的生命活动无抑制作用。

　　★ 不可降解，且具有抑制作用——生化呼吸线位于内呼吸线下，说明有机物对微生物产生抑制作用，生化呼吸线越接近横坐标，抑制作用越大。

　　※ 耗氧速度——单位生物量在单位时间内的耗氧量。生物量可用活性污泥的重量、浓度或含氮量来表示。如果测定时生物量不变，改变底物浓度，便可测得某种有机物在不同浓度下的耗氧速度，把它们与内呼吸耗氧速度进行比较，就可得出相应浓度下的相对耗氧速度。

　　根据BOD5/CODCr比值的大小，可推测废水的可生物降解性，习惯上称为废水的可生化性。以下判断只适于低浓度有机废水，不适于高浓度有机废水。

　　通常采用生物处理的小模型，接种适量的活性污泥，对待测废水进行批式处理试验。测定进水、出水的CODCr，BOD5等水质指标，观测活性污泥的增长，镜检活性污泥生物相。根据测试结果可作出废水可生化性的判断。

　　取一定量的待测废水，接种少量活性污泥，连续曝气，测起始CODCr，和第30d的CODCr（即COD30）。据此可推测废水的可生化性，并可预测用生化法处理可能得到的最高CODCr去除率。

　　生物相：首先，异养细菌迅速氧化分解有机污染物而大量增殖，出现数量高峰；然后是以细菌为食料的原生动物出现数量高峰；再后是由于有机物矿化，利于藻类的生长，而出现藻类的生长高峰。

　　溶解氧：其浓度随着有机物被微生物氧化分解而大量消耗，很快降到最低点；随后，由于有机污染物的无机化和藻类的光合作用及其它好氧微生物数量的下降，溶解氧又渐渐恢复到原来的水平。

　　※ 在自净过程中有物理作用（如河流自身的稀释作用和有机颗粒的下沉等），也有化学作用（如氧化还原反应、酸碱中和等等），但更重要的是生物作用，即生物有机体对无机物和有机化合物的同化和异化作用。其中，最主要、最活跃的生物是细菌，捕食细菌的原生动物及其它微型动物也起很大作用。废水中的生物处理实际上是水体的生物自净原理在水污染治理中的应用。

　　在废水生物处理系统中，通过微生物代谢中产生的酶，来降解、转化有机物，将有机物最终转化为无害的二氧化碳和水，从而使废水得到净化。目前最常用的生物处理方法是活性污泥法和生物膜法。

　　※ 利用悬浮生长的微生物絮体（悬浮生物）处理有机废水的一类好氧生物处理方法。

　　由好气性微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢物质与所吸附的悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有吸附分解有机物能力的絮状体（Floc）。

　　① 强吸附能力：生活污水在10-30min内，85%-90%的BOD可由活性污泥的吸附作用而去除。

　　③ 具有较长的食物链：从有机物→细菌→原生动物→微型后生动物，食物链越长，作为能量消耗的比例就越大。