第10章微生物对污染物的分解与转化分解.pptx

第十章微生物对污染物的分解与转化 10.1 微生物对有机物的分解作用 活性污泥的基本概念 组成：主要为微生物 性质：含水率99%、密度1.002～1.006，具生物活性 ①为细胞合成和维持生命活动提供大量能量 ②为细胞合成提供原料 ③作为各种有机底物彻底氧化的共同途径 三羧酸循环的生理意义 一、生物分解的一般特点与分类 （一）有机物生物分解的一般特点 三大有机物有氧呼吸代谢途径示意图 污水中有机物生物分解的过程 有机物的生物分解：通过一系列的生化反应，最终将有机物分解成小分子有机物或简单无机物的过程。 （二）生物分解的分类 1、根据分解程度与最终产物分类 （1）生物去除(表观生物分解) （2）初级分解 （3）环境可接收的分解 （4）完全分解 2、根据氧的需求分类： （1）好氧分解 （2）厌氧分解 厌氧处理与好氧处理的比较 好氧法处理有机物所需的时间一般比用厌氧法处理短，基本上没有臭气，但需要有氧的供应和比较复杂的供氧设备，运行费用高，且当废水中有机物浓度太高时，一般不可能供应好氧分解所需要的充足的氧。 处理普通废水一般都用好氧法 处理污泥则用厌氧法。 若处理高浓度有机废水，则往往先采用厌氧生物处理，将有机污染降至一定浓度后，再采用好氧法处理至达到排放标准。厌氧处理还有可能使难以好氧生物降解的有机物转化为较易好氧降解的物质。 用厌氧法处理废水，所产生的甲烷气体可以利用；但由于有硫化氢等气体产生，所以臭气大；同时，由于存在硫化铁等黑色物质，使处理后的废水颜色深，并且所含有机物也较多，如果要使有机物完全稳定，需时甚长，当废水量大时，所需设备的容量也将很大。但厌氧法适合处理高浓度有机废水。 二、污水中有机物的好氧分解 剩余污泥 增加的细胞物质的量 ＝ 新合成细胞物质量 － 内源呼吸耗去的量 新合成细胞物质量与食料量(BOD去除量)成正相关 内源呼吸耗去的量与现有生物量成正相关 ΔX＝ a·ΔS － b·X 微生物的增殖与剩余污泥量的计算 ΔX：新生长的细胞物质（kg/d） a：合成系数（Kg MLVSS/Kg BOD5）,生活污水一般为0.5～0.7 ΔS：所利用的食料（基质），即去除的BOD量（kg/d） X：构筑物内原有的细胞物质（kg） b：细胞自身氧化率或衰减系数（1/d）,生活污水一般为0.05~0.1 ΔX＝ a·Sr·Q － b·Xv·V ΔX：新生长的细胞物质（kg/d） a：合成系数（Kg MLVSS/Kg BOD5）, 生活污水一般为0.5～0.7 Sr：去除的BOD5浓度(kg/m3)，S0 – Se Q：进水流量(m3/h) b: 细胞自身氧化率或衰减系数（1/d）, 生活污水一般为0.05~0.1 Xv：池内 MLVSS 浓度(kg/m3) （ Xv ＝ f · MLSS） V：池容积(m3) ΔX＝ a·ΔS － b·X 计算例题 某城市混合废水用活性污泥法处理，其曝气池的有效容积为340m3，进水流量为150m3/h，进水BOD5为200mg/L，出水BOD5为20mg/L，曝气池内污泥浓度为4g/L（其中挥发份占75%），①计算剩余污泥量；②若剩余污泥含水率为99.2%，剩余污泥体积是多少？（取a=0.6 b=0.075） 解： 有机物氧化需氧量 ＝ 去除BOD需氧量 + 自身氧化需氧量 第一项与去除的BOD量成正相关 第二项与现有的生物量成正相关 O2 ＝ a’ · ΔS + b’ ·X (Kg O2 / d) 有机物氧化的需氧量计算 ΔS ：去除的BOD量， Kg BOD5 /d X ：生物量，Kg MLVSS a’ ：BOD氧化需氧率，Kg O2 /Kg BOD5 b’ ：自身氧化需氧率， Kg O2 / (Kg MLVSS · d) O2 = 0.001aQ(So - Se) - c △Xv + b [0.001Q(Nk - Nke) - 0.12△Xv] - 0.62b [0.001Q(Nt – Nke - Noe) - 0.12 △Xv] 关于需氧量的计算(简介) 若处理系统仅为去除碳源污染物则b为零，只计第一项和第二项。 O2 = 去除含碳污染物的需氧量 - 剩余污泥排出节省下的氧当量 + 去除的凯氏氮硝化所需氧量 - 去除的总氮反硝化时所回收的氧量 三、有机物的厌氧生物分解 主要用于高浓度的有机废水与剩余污泥的处理 厌氧消化三阶段、四阶段过程 有机物的厌氧分解过程早期认为分为两个阶段：酸性发酵