細菌可以是需氧的，厭氧的或兼性的。有氧細菌需要氧氣來維持生命，而厭氧菌可以在沒有氧氣的情況下維持生命。兼性細菌具有在有氧或無氧條件下生存的能力。在典型的污水處理廠中，添加氧氣可改善需氧細菌的功能，并幫助它們保持優于厭氧菌的優勢。仔細考慮了攪拌，沉降，pH和其他可控因素，并將其用作最大程度地減少廢水中細菌對有機物的還原潛力的手段。

單細胞生物生長，當它們達到一定大小時，分裂成兩個。假設食物供應充足，它們便會像原始細胞一樣生長并再次分裂。每次細胞分裂時，大約每20到30分鐘，就會出現一個新的世代。這被稱為指數或對數生長期。以指數增長速度，在最短的時間內產生了最大數量的細胞。在自然界和實驗室中，不能無限地維持這種生長，僅僅是因為無法維持最佳的生長環境。增長量是兩個變量的函數：-環境和食物。實際產生的模式稱為細菌生長率曲線。最初的脫水產品（干燥的產品）必須先重新水合并在線性增長階段適應環境，然后才能達到指數速率。

微生物及其酶系統負責有機物降解過程中產生的許多不同化學反應。隨著細菌的代謝，生長和分裂，它們會產生酶。這些酶是高分子量蛋白質。重要的是要認識到細菌菌落實際上是產生酶的工廠的事實。由細菌產生的酶將適合于酶在其中起作用的底物，因此，只要您具有正確的細菌，您就可以自動生產正確的酶以生物還原任何廢物 。酶不繁殖，而細菌則繁殖。

生化反應中的酶充當有機催化劑。這些酶實際上成為了作用的一部分，但是在引起作用后，會從作用中分裂出來，并且本身沒有變化。生化反應完成并形成產物后，酶被釋放以催化另一反應。可以通過增加底物的數量或溫度達到一定程度來提高反應速率，但除此之外，由于酶的濃度限制了反應速率，因此反應速率停止了提高。

所有處理設備的設計均應利用細菌活動引起的有機物分解。您可以將其等同于降低成本，增加容量并提高廢水質量；即使厭氧菌也沒有這種氣味，而厭氧菌通常會在厭氧菌占主導地位并在其分解過程中產生硫化氫氣體和類似的副產物。

那么，細菌在污水處理中到底有哪些作用呢？小編帶大家來了解一下！

1、“饑餓”細菌讓廢水處理實現自給自足

比利時根特大學的生物化學家和微生物學家組成的一個團隊正在與華盛頓水務公司合作進行的試點項目將能夠助推這種能源提取。

浴室和廚房產生的污水其實是一種潛在的能源，因為它含有各種懸浮在廢水中的有機物質。如果我們想要真正實現污水處理自給自足，就必須找到一種有效的方式來分離有機物質和廢水，這樣既可以實現廢水回收，又可以將有機物質用于生成生物能源。

現今，大多數污水處理廠的基本原則是圍繞優化微生物，如細菌、真菌和原生動物，對廢水中的有機污染物進行處理。當微生物吃掉有機物質時，它們會形成顆粒，聚集在一起并沉降在罐底部，使相對透明的液體從中分離出來，并實現進一步純化。

這通常叫做“接觸穩定化”，其利用兩個曝氣池以確保在將微生物引入下一批需要處理的污水之前保持其活性。

該團隊發現可以通過讓細菌“饑餓”來提高“接觸穩定化”過程中的產量。“在一種 ‘禁食方案’中，我們定期讓細菌處于饑餓狀態，”Nico Boon教授解釋道，“然后，讓廢水短暫地與饑餓的細菌接觸，這些細菌就會快速吞噬有機物質，且沒有經過消化。這使我們能夠將未消化的物質用于生產能源和高質量的產品。 然后我們繼續餓著其余的細菌，等著他們再次凈化新產生的污水。”

這種新方法可以從污水中回收超過55％的有機物，這對當前20％至30％的水平來說是一個重大的改進。根據該團隊的計算，這個數量應該可以提供足夠的能量來處理污水，而不需要額外電源。

2、紫色細菌或成環保小能手：分解污水造可再生清潔能源

西班牙的一個研究團隊通過可吸收光的紫色細菌實現了從污水到生物燃料的轉化。這是首次在生物電化學系統中使用紫色細菌，并通過外加的電流，可以從有機廢水中回收碳源，且產生氫氣用于發電。

該研究發表在了《能源研究前沿》（Frontiers of Energy Research）雜志上，講述了將城市污水和工業廢水轉化為清潔的可再生氫氣并用于發電的方法。這樣做還能同時減少污水處理廠的碳排放量，可謂一舉多得。

一般認為細菌能以甲烷、釀造殘渣甚至抗生素等作為碳源，因而人類可以借助它們來生產能源、燃料和化工產品。為了檢驗這一點，文章作者丹尼爾·普約爾和他在馬德里胡安卡洛斯大學的同事用紫色光合細菌進行研究。紫色光合細菌能像植物一樣利用碳源，吸收光能轉化為化學能，即進行光合作用。但與植物不同的是，這些細菌吸收紅外光。

這些細菌通過多種代謝反應來產生不同的化合物。代謝終產物的類型取決于它們獲得的紅外光的強度、環境溫度以及營養物的濃度。

此外，細菌處在富含有機物的廢水中時，會產生氫氣。研究人員通過試驗不同種類和濃度的碳源和氮源，在降低CO2排放量的同時最大限度地增加了產氫量[2]；并且通過給有機廢物添加外部電流，使氫氣產生量增加，同時在這種生物電化學系統中，紫色光合細菌的單細胞蛋白產量也沒有受到影響。

3、通過細菌可以除去污水臭味？

已經運行十多年的雅山污水處理廠由于設備老化、達不到污水排放標準等諸多原因，于2013年8月啟動了擴建工作。目前，該處理廠的擴建工程已經基本完成，待氣溫回暖進行調試后，計劃于5月投入試運行。

記者了解到，在處理過程中，采用新工藝，通過一種細菌吸收污水中的“營養物質”，除去臭味，讓污染排放達標，達到對雅山樹木進行澆灌標準。

計劃于5月投入試運行的雅山污水處理廠采用的一種名為“多段多級AO池”的新工藝，處理過程需要細菌來幫忙，經過約15個小時，污水就可以達標排放。這是2月24日新疆晨報記者從雅山污水處理廠了解到的。

據介紹，多段多級AO工藝是將污水依次注進入生物反應池內的厭氧區和好氧區，通過訓養細菌來處理污水中氨氮、COD等污染物含量。通過各段反應池進行處理之后，再對處理過的污水分別進行沉積、殺菌，就可以使污水達到達標排放且無異味。

“簡單來說，不同區域內會產生不同種類的細菌群。適宜的環境會加速它們的大量繁殖，而這些細菌為了填飽肚子就需要吸收水中的‘營養物質’，當然，這些物質正是我們希望去除掉的氨氮等污染物。”雅山污水廠相關負責人介紹說。

據悉，現在雅山污水處理廠共有4組AO池，每組AO池都是由4個A池厭氧池和O池好氧池交替組合而成的。也就是說，每一趟污水處理，都要反復4次經過生物反應池來降低污水中排放量有限定的物質。

該負責人表示，大家也不用擔心這些水中有大量細菌，因為處理之后，我們會將水注入初沉池、二沉池和砂濾池進行沉淀，去掉水中的活性污泥、漂浮物等，最后經過殺菌處理，便可得到我們需要的終水。整個污水處理過程大概15個小時。