污水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理.ppt

根的位置 叶的位置 沉水植物 浮叶植物 漂浮植物 挺水植物 水底土里 水底土里 水底土里 水中沒有固定根 浮在水面 浮在水面 挺出水面 沉於水中 挺水植物 筊白 香蒲，又名水蜡烛 人工湿地有哪几个组成？各有什么功能 人工湿地污水处理系统主要由植物、微生物、基质、水体及动物组成； 基质： 为微生物生长提供稳定的附着基质； 为湿地植物提供载体、扎根的温床和营养物质； 对污染物具有吸附和过滤作用； 湿地水生植物 ①回收利用污水中可利用态的营养物质, 吸附、富集重金属和一些有毒有害物质; ②为根区好氧微生物输送氧气; ③增强和维持介质的水力传输。 人工湿地根际和根面微生物： 通过微生物代谢活动降解污染物，为植物提供养分。 人工湿地各组成的功能 人工湿地中的优势菌种有假单胞杆菌属Pseudomonas、产碱杆菌属Alcaligens 和黄杆菌属Flavobacterium ，均为生长快速的微生物，其体内含有降解质粒，是分解有机物的主体微生物种群。此外，对于有些难降解的有机物和有毒物须运用微生物诱导变异特性，培育驯化适宜吸收和消化这些物质的优势种，进行降解。 同时，研究发现湿地中的微生物数目和种类与污水净化效果也有一定的关系。其数量越多则去除率越高。 人工湿地各组成的功能 动物 动物是作为人工湿地生态系统中必不可少的一部分, 其在食物链与营养级的生态平衡中起到重要作用, 进而对人工湿地污水处理系统的稳定性作出了重要贡献。目前, 关于人工湿地中动物参与污染物净化方面的研究甚少, 有研究提到了蚯蚓(Drilonema) 能起到清洁垃圾的作用, 从而减少了排泥次数。蚯蚓和沙蚕(Nereisdiversicolor) 对重金属有富集作用, 可以推测这些动物对污水中的重金属去除也能起一些作用。 人工湿地各组成的功能 悬浮物去除 污水中的悬浮物含有大量的污染物质，例如有机物、氮磷、重金属和病原菌等，因此去除悬浮物可以提高污水的去除率。 悬浮物主要通过过滤、沉淀、湿地介质表面的吸附及微生物生长等作用从水中去除。湿地对悬浮物的去除非常有效，悬浮固体出水值一般低于10mg/L。为防止在进水口附近发生堵塞，进水前必须设置预处理以降低总固体浓度，一般设置沉淀池即可。 有机物的去除 污水中的有机物包括包括颗粒性有机物和溶解性有机物。前者通过沉淀和过滤可迅速去除，而后者则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程被分解而去除。微生物降解有机物又分为好氧降解和厌氧降解。 好氧降解主要由好氧异氧菌控制： CH2O+O2=CO2+H2O 厌氧降解由兼性厌氧菌和专性厌氧菌控制，该过程分两步进行。第一步主要产物为脂肪酸，如乙酸、乳酸、乙醇、CO2和H2。 氮、磷的去除 人工湿地处理系统对氮的去除作用包括基质的吸附、过滤、沉淀、挥发、植物的吸收和微生物硝化、反硝化作用。 人工湿地系统中对P的去除主要通过下面三个方面：微生物正常的同化或植物的吸收作用；聚磷菌的过量摄P作用；基质的物理化合作用。 其中最主要的是基质对P的吸附作用及其纳P容量，其吸附作用与基质中Fe ，Al 和Ca等金属离子有关，而植物吸收对P的去除效率影响不大。 重金属去除 人工湿地对重金属也有很强的去除能力。金属离子去除机理主要有：植物的吸收和富集作用、土壤胶体颗粒的吸附、悬浮颗粒的过滤和沉淀，人工湿地对污水中重金属去除是通过植物、微生物、土壤基质等组成成分共同起作用的。 人工湿地技术的优缺点 优点 投资费用低，建设、运行成本低；处理过程能耗低；污水处理效果稳定可靠；污水处理系统的组合具有多样性和针对性等优点；良好的景观效应；可持续的经济效益；运行管理简单。 缺点 受气候条件限制较大；设计，运行参数不精确；占地面积相对较大；容易产生淤积、饱和现象；对恶劣气候条件抵御能力弱；净化能力受作物生长成熟程度的影响大；此外，可能需要控制蚊蝇孳生。 深圳白泥坑人工湿地处理系统 “七五”开始，已建成一些示范工程，并于1990年7月在深圳建起我国第一个人工湿地污水处理工程――白泥坑人工湿地处理系统。 白泥坑人工湿地污水处理系统位于深圳市宝安县白泥坑村南500m处。水系沿山角流向海湾属海洋性气候。占地面积189亩，日处理量3100m3/d废水。其处理流程见图1： 人工湿地生态系统处理污水的效果 深圳人工湿地系统与其它污水处理厂的经济比较： 人工湿地生态系统处理污水的效果 第四节 饮用水的消毒及其微生物学效应 水体能够携带病原微生物并通过多种途径进入人体，包括直接饮用、接触和吸入。饮用水不洁所造成的传染病在发展中国家十分普遍。接触污染水体会引起皮肤、眼镜疾病；吸入带有病原微生物的水珠会导致呼吸道传染疾病；直接饮用不洁净的水将会导致消化道的疾病。水传播的病原微生物及其引起的传染病如下表：