发酵工程简介资料讲解.ppt

（1）、活性污泥增长曲线 活性污泥微生物生长规律用增殖曲线表示（底物一次投加，间歇培养）。 适应期； 对数增长期； 减速增长期； 内源呼吸期； 取决于营养物与微生物比值。 (2)活性污泥的净化过程 分为吸附阶段和代谢阶段 吸附阶段：污水和污泥在刚开始接触5-10分钟内出现了高的BOD去除率。 代谢阶段：包括合成代谢和分解代谢。 1 、传统法（普通）：推流式，有机物浓度和需氧量沿池长降低，供氧量沿池长均匀分布。 工艺特征： 微生物的生长速率沿池长减少，微生物生长处在前池的对数增长，经减速增长到池末的内源呼吸期的完全生长周期。 有机物在曝气池内降解经历第一阶段的吸附与第二阶段的代谢。 优点：处理效果好，BOD去除率90%以上。 缺点：抗冲击性差，池容大、基建费用高，供氧和需氧矛盾。 （3）、活性污泥法运行方式 2、阶段曝气活性污泥法（分段进水、分步曝气）通过改善进水方法，解决供氧与需氧矛盾。 工艺特征：污水沿池长分散进入曝气池。 优点：有机底物沿池均匀分布，负荷均衡。解决了供氧与需氧矛盾，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力。 3、吸附再生法（接触稳定法、生物吸附法） 工艺特征：将活性污泥降解有机污染物的两个过程---吸附与代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。 吸附池：（30-60分钟），污水与活性很强的污泥接触，吸附去除水中有机物，进二沉池进行泥水分离。 再生池：污泥回流至再生池进行分解合成代谢，使污泥活性得以恢复。 优点：池容小，基建费用低，抗冲击性强，吸附池的污泥遭到破坏，可由再生池污泥予以补充。 缺点：处理效果低于传统法，不宜处理以溶解非有机物为主的污水物质。 Aerobic sewage treatment processes: trickling filter 滴流过滤器 Aeration tank of an activated sludge installation in a metropolitan sewage treatment plant 城市 Inner workings of an activated sludge installation A small-scale activated sludge operation used to process dairy waste 牛奶场 城市污水处理的典型流程 水质污染的衡量指标 ①化学需氧量（COD） 定义：指用强氧化剂氧化水中的污染物时，所消耗的氧量，其单位是mg/L. 常用的氧化剂：高锰酸钾（锰法）和重铬酸钾（铬法） 锰法氧化能力差，现已不常用。铬法：污水稀释+浓硫酸+过量重铬酸钾，用硫酸银作催化剂，加热回流2小时，冷却加0.1~0.15ml邻菲绕啉指示剂，用硫酸亚铁滴定过量的重铬酸钾至终点。 ②生物需氧量（BOD） 定义：在一定温度下、一定时间内微生物利用有机物进行生物氧化所消耗的氧量（mg/L）。一般指200C培养5天的BOD为指标，用BOD5表示。 常用仪器：气压式和库仑计BOD测试装置。 生化指标 BOD/COD0.3，表明此污水不可用生物法处理； BOD/COD0.5，表明此污水可用生物法处理； BOD/COD0.7，表明此污水用生物法处理非常容易。 ③总需氧量（TOD） 有机物主要是由碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）等元素所组成。当有机物完全被氧化时，C、H、N、S分别被氧化为CO2、H2O、NO和SO2，此时的需氧量称为总需氧量（TOD）。 ④总有机碳（TOC）：是污水中有机污染物的总含碳量。其测定结果以C含量表示，单位为mg／L。 ⑤悬浮物：固体污染物在水中可溶解、悬浮、胶体、沉淀等形式存在。除溶解外，影响水体透光度，进而影响水生植物的生长，或堵塞土壤的空隙，形成河底淤泥，在污水处理中，必须将其除去。 是通过过滤法测定的，滤后滤膜或滤纸上截留下来的物质即为悬浮固体，它包括部分的胶体物质，单位为mg／L。 ⑥有毒物质：是指其达到一定浓度后，对人体健康、水生生物的生长造成危害的物质。非重金属的氰化物和砷化物及重金属中的汞、镉、铬、铅等，是国际上公认的六大毒物（砷有时与重金放在一起进行研究）。 ⑦pH值：对水体生物生长有较大影响，也直接影响水处理工艺及装置的选用。 ⑧大肠菌群数：是指单位体积水中所含的大肠菌群的数目，单位为个／L，它是常用的细菌学指标。 Idealized biorefinery concept 美国橡树岭国家实验室 Oak Ridge National Laboratory, 温度对产气率的影响 沼气发酵最适宜酸碱度(pH)为 6.8～7.4，pH值在6.4以下、7.6以上对发酵都要产生抑制作用。 （5）适宜的酸碱度 农村沼气池