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第六章 环境污染的生物净化方法 * 提纲 废水的好氧生物处理法 废水的厌氧生物处理法 特定微生物处理法 废水的微生物脱氮除磷 有机固体废弃物的微生物处理 大气污染物的微生物处理 废水生物处理的原理 活性污泥法的作用机制 吸附作用 分解和氧化作用 具有较长的食物链 具有良好的沉降性能 废水生物处理的类型 按微生物种类分 好氧、厌氧、兼性处理 按微生物存在状态分 悬浮生长系统、固定膜系统、稳定塘系统 按反应器形式分 完全混合式、转盘式、流化床式等 废水的微生物处理类型 1 污水的好氧生物处理法 污水好氧处理时的COD转化 1 污水的好氧生物处理法 污水好氧处理的生化特点 必需消耗氧气——用于有机物的完全氧化、细胞物质的合成和内源性耗氧。 具有较高的污泥产率——当污水中的有机物含量高时，细胞的增殖较快，因此污泥较多；由于污泥富含有机质，所以应在经过适当处理后排放。 1 污水的好氧生物处理法 污水好氧处理的生物类群 存在形式： 微生物积聚成絮状物（活性污泥） 曝气时悬浮，静置时沉淀。 生物类型： 细菌：主要的降解者，包括动胶菌、假单胞菌、杆菌、球菌等； 真菌：和细菌一起，位于食物链的最底层； 原生动物、后生动物：位于食物链上层，捕食游离细菌，造成选择压力，澄清水体。 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——经典工作流程（推流式） 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——工艺要点 培养基（污水的预处理）：注意C、N、P三者的比例关系，可能需要补充营养元素； 溶氧（曝气）：曝气方法有鼓风曝气、机械曝气、自吸式射流曝气、纯氧曝气等，曝气应充分，提高曝气效率的方法包括多点进水、完全混合曝气、递减曝气等； 温度：30-35oC最佳，实际为15-30oC； pH：6.5—8.5，适于细菌生长。 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——其它工作流程 递减曝气法 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——其它工作流程 多点进水法 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——其它工作流程 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——其它工作流程 吸附再生活性污泥法 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——其它工作流程 生物吸附氧化法（AB法） 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——其它工作流程 连续环式反应池（氧化沟法） 1 污水的好氧生物处理法 活性污泥法——其它工作流程 批式活性污泥法 1 污水的好氧生物处理法 生物膜法——原理 1 污水的好氧生物处理法 生物膜法——生物滤池法 1 污水的好氧生物处理法 生物膜法——生物转盘法 1 污水的好氧生物处理法 生物膜法——接触氧化法和流化床法 1 污水的好氧生物处理法 生物膜法的特点（与活性污泥法比较） 微生物多样性高 生物膜各段的微生物类群不同 生物膜中的食物链较长 单位处理能力大 系统稳定、操作维护方便 1 污水的好氧生物处理法 氧化塘法——原理 氧化塘是一种大面积、敞开式的污水处理系统； 氧化塘中主要由细菌对有机物进行降解； 藻类利用细菌的分解产物生长，同时通过光合作用向细菌供氧（空气溶氧是辅助性的）； 1 污水的好氧生物处理法 氧化塘法——原理——氧化塘中的食物链 污水的好氧生物处理法 氧化塘法——串联使用实例 2 废水的厌氧生物处理法 厌氧处理中的COD转化 2 废水的厌氧生物处理法 复杂有机物厌氧降解的过程 水解阶段： 高分子被微生物释放的胞外酶分解为有机小分子，以便它们进入细胞 酸化阶段： 小分子有机物在胞内被产酸菌转化成简单化合物后，被产乙酸菌进一步转化成乙酸 产甲烷阶段：乙酸、二氧化碳、氢气转化为甲烷 2 废水的厌氧生物处理法 厌氧生物处理中的微生物类群 水解、酸化由多种严格厌氧的发酵细菌完成，最重要的是梭状芽孢杆菌、拟杆菌； 产乙酸是由乙酸杆菌、乙酸梭菌等完成的； 产甲烷主要是有甲烷杆菌、甲烷短杆菌、甲烷球菌完成的，这些菌的增殖缓慢，且对pH极端敏感（最适pH为6.5-7.8），是需要重点关注的对象。 2 废水的厌氧生物处理法 影响厌氧处理的因素 温度：20-40oC，比好氧处理稍高； 溶氧：严格厌氧； pH： 6.5-7.8，且要求有较高的缓冲能力； 营养：对N、P的需求比好氧处理低3-5倍。 2 废水的厌氧生物处理法 厌氧处理与好氧处理的比较 优点： 运行成本低（能耗、药品用量少）、 污泥少且可作肥料、甲烷可作燃料； 缺点：出水质量较差，需后处理， 运行时间（启动时间）长，对毒物更敏感 2 废水的厌氧生物处理法 厌氧活性污泥法——厌氧反应器法 2 废水的厌氧生物处理法 厌氧活性污泥法——上流式厌氧污泥床（UASB） 2 废水的厌氧生物处理法 厌氧生物膜法——厌氧滤池法 3 特定微生物处理法——光