第九章_污水生物处理中的生态系统试卷.ppt

大纲要求 第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理（4 学时） 知识点：污、废水生物处理中的人工生态系统中活性污泥、生物膜、氧化 塘、沼气发酵过程中微生物生态及主要菌群的处理作用原理。 重 点：水污染控制与治理中微生物生态问题，活性污泥丝状膨胀产生的 原因和控制方法，沼气发酵理论。 难 点：好氧、厌氧生物处理工程净化废水的作用机理。 第一节 污`废水生物处理中 的生态系统 一、好氧活性污泥法 （一）好氧活性污泥中的微生物群落 1 好氧活性污泥的组成和性质 好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物 与污（废）水中的有机和无机固体物混凝交织在一起，形成 的絮状体或称绒粒。 （1）好氧活性污泥的组成：由多种多样的好氧微生物和 兼性厌氧微生物与其上吸附的有机和无机固体杂质组成。 （2）好氧活性污泥的性质：具有沉降性能；有生物活 性；有吸附、氧化有机物的能力；它的胞外酶在水溶液中， 将废水中的大分子物质水解为小分子，进而吸收到体内而被 氧化分解；有自我繁殖能力。 2 好氧活性污泥的存在状态 在完全混合式的曝气池内，总以悬浮状态存在，均匀分布 在曝气池内并处于激烈运动之中从曝气池的任何一点取出的 活性污泥，其微生物群落基本相同。 3 好氧活性污泥中的微生物群落 好氧活性污泥的结构和功能的中心是能起絮凝作用的细 菌形成的细菌团块，称菌胶团。在其上生长着其他微生物，如 酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物。在曝气池内不同的营养、供 氧、温度及PH等条件下，形成由最适宜增殖的絮凝细菌为中 心，与多种多样的其他微生物集居所组成的一个生态系统。 活性污泥的主体细菌 它们多数是革兰氏阴性菌，如动胶菌属和从毛单胞菌属，还有其他的革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌。好氧活性污泥的细菌能迅速稳定污水中的有机污染物，有良好的自我凝聚力和沉降性能。 活性污泥的微生物种群相对稳定，但当营养条件如污水种类、化学组成、浓度、温度、供氧、PH等环境条件改变，会导致主要细菌种群改变。 4 好氧活性污泥中微生物的浓度和数量 常用1L活性污泥混合液中含有多少毫克恒重 的干固体即MLSS表示。 在一般的城市污水处 理中，MLSS保持在2000～3000mg/L。工业废 水生物处理中，MLSS保持在3000mg/L左右。 （二）好氧活性污泥净化废水的作用机理 好氧活性污泥绒粒吸附和生物降解有机物的过程分 三步： 1 在有氧条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生 物吸附废水中的有机物； 2 活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时，微生物合成自身细胞； 3 其他的微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。 （三）好氧活性污泥的几种处理工艺流程 常见的有推流式活性污泥法、完全混合式活性污泥法、接触氧化稳定法、分段布水推流式活性污泥法、氧化沟式活性污泥法。 工艺流程见下图： 好氧活性污泥法的几种工艺流程 （四）氧化塘的微生物群落及其处理废水机制 1 氧化塘的微生物群落 氧化塘是人工的、接近自然生态系统，在氧化塘（或氧化 沟）内，藻类和细菌共存于同一环境中，保持互生关系。其中 还有霉菌、放线菌、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、寡毛 类、软体动物、及水生植物等组成的一个生态系。 2 氧化塘处理废水的机理 氧化塘一般用于三级深度处理用以处理生活污水和富含氮、 磷的工业废水。处理机理如下： 有机废水流入氧化塘，其中的细菌吸收水中溶解氧，将有机 物氧化分解为水、二氧化碳、氨气、硝酸根、磷酸根、硫酸 根。细菌利用自身分解含氮有机物产生的氨气和环境中的营养 物合成细胞物质。藻类利用水和二氧化碳进行光合作用合成碳 水化合物，在吸收氨气和硫酸根合成蛋白质，吸收磷酸根合成 核酸，并繁殖新的藻体。 （五）菌胶团的作用 有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力。 菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境。 为原生动物、微后生动物提供附着场所。 具有指示作用：通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。 （六）原生动物及微型后生动物的作用 1 指示作用 原生动物及微型后生动物出现的先后次序是：细菌—植物性 鞭毛虫—肉足类—动物性鞭毛虫—游泳型纤毛虫、吸管虫—固 着型纤毛虫—轮虫。 原生动物及微型后生动物的指示作用表现为以下三方面： 可根据上述原生动物和微型后生动物的演替，根据它们的 活动规律判断水质和污水处理程度。还可判断活性污泥培