第四章生物处理.ppt

第四章污水的生物处理biological sewage treatment 第一节概述 一、污水生物处理的概念 1.生物降解作用 2.生物化学法的定义 废水的生物处理方法是利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物质进行转化和稳定、使之无害化的处理方法。 简单讲就是利用微生物来氧化分解废水中的有毒有害物质的方法。 对污染物进行转化和稳定的主体是微生物。由于微生物具有来源广、易培养、繁殖快、对环境适应性强、易变异等特性，因此在使用上能较容易地采集菌种进行培养增殖，并在特定条件下进行驯化使之适应有毒工业废水的水质条件。 微生物的生存条件温和，新陈代谢过程中不需高温高压，它是不需投加催化剂的催化反应，用生化法促使污染物的转化过程与一般化学法相比优越得多。 处理废水的费用低廉，运行管理较方便，所以生化处理是废水处理系统中最重要的过程之一，目前，这种方法已广泛用作生活污水及工业有机废水的二级处理。 3.生物法的优点： 基建投资省，处理费用低 去除效果好 不产生二次污染，不加药剂 过程稳定，简单 二、污水生物处理的对象 呈溶解状态和胶体状态的有机物 并附带除去大部分的悬浮物 N、P营养元素 少量无机物 三、污水生物处理的类型 对溶解氧的需求不同： 好氧生物处理 缺氧生物处理 厌氧生物处理 微生物的生长方式不同： 悬浮生长型－活性污泥法 附着生长型－生物膜法 自然、人工 四、微生物基本知识 1.微生物的定义 2.微生物的分类 非细胞结构生物—病毒界 细胞结构生物： 原核细胞生物：细菌、放线菌、蓝绿细菌、克立次氏体、粘细菌、螺旋体、枝原体及衣原体等 真核细胞生物：酵母菌、霉菌、除蓝藻以外的藻类、原生动物、高低等动物和植物等 3.微生物的特点： 体积小，面积大 生长旺，繁殖快 分布广，种类多 吸收多，转化快 适应强，易变异 4.微生物的代谢作用 分解代谢 合成代谢 5.微生物的营养及培养基 水 碳源和能源 氮源 无机盐：磷、硫、镁、铁、钙、钾、微量元素 生长因素 五、生物处理的原理 （一）微生物的分解代谢过程 污水生物处理就是利用微生物的代谢功能，代谢由分解代谢（异化）和合成代谢（同化）两个过程组成，是物质在微生物细胞内发生的各种化学反应的总称，这些反应都是在酶的催化作用下进行，被酶催化的物质称为底物，不同微生物底物不同，异氧微生物利用有机物，自养微生物利用无机物。 生物体在生命活动中所需要的能量是通过代谢物在体内的氧化而获得的，称为生物氧化。 1.发酵 条件：厌氧 C6H12O6→2CH3CH2OH+2CO2+92.0kJ 2.呼吸作用 生物体在生命活动中所需要的能量是通过代谢物在体内的氧化而获得的，称为生物氧化，因为这一过程通常消耗氧，生成二氧化碳和水，又称为呼吸作用。 （1）有氧呼吸 自养微生物: C6H12O6+6O2→6CO2＋6H2O+2817.3 kJ 异氧微生物: NH4++2O2 → NO3-+2H++H2O+能量 （2）无氧呼吸 以含氧化合物代替分子氧。 C6H12O6＋4 NO3- → 6CO2＋6H2O＋2N2↑+1755.6 kJ （二）污水的好氧生物处理（aerobic biological treatment） 1.原理 是污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物（主要是好氧细菌和兼性细菌）降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法 2.特点： 反应速度较快 处理效果好，能达到排放标准。 不足：能耗高 适用：中低浓度的有机废水 应用：活性污泥法 、生物膜法 （三）污水的厌氧生物处理（anaerobic biological treatment） 1.原理 是在没有游离氧的条件下。兼性细菌与厌氧细菌降解有机物的处理方法 2.特点 运行费用低 回收能量 不足：反应速度慢 难达标排放 （四）好氧生物处理与厌氧生物处理的区别 （1）起作用的微生物群种不同? （2）产物不同? （3）反应速度不同? 好氧分解——提供O2作H的受体，有机物转化速度快，用较小设备处理较多的水。厌氧分解——不需供O2 ，无O2作H的受体，转化速度慢，效率低，时间长，副产物多。 （4）对环境条件要求不同 好氧生物处理要求充足供氧，对其它环境条件要求不太严格；厌氧生物处理要求绝对厌氧环境，对其它环境条件（如pH值，温度等）要求甚严，一般要求有机物浓度1000mg/l。 六、工业废水的可生化性的评价: 可生化的、难生化的、不可生化无毒、不可生化有毒 1.测定不同有机物浓度下微生