第9章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理.ppt

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 第一节　污、废水生物处理中的生态系统 污、废水生物处理方法 　　　　　　　　　　好氧处理 据微生物与O2的关系 　　　　　　　　　　　厌氧处理 　　　　　　　　　悬浮状态－活性污泥法 据微生物所处状态 　　　　　　　　　固着状态－生物膜法 生物处理对水质的要求： BOD5与CODcr的关系： CODcrBOD5 CODcr－BOD5≈难生物降解有机物量 可生化性指标－BOD5与CODcr之比：BOD5/CODcr 以此作为判断该污水是否适于生物处理的标准。 BOD5/CODcr0.45 可生化性好 0.3 可生化处理 0.25 可生化性差 城市污水BOD5/CODcr=0.58 很宜生物处理 2. 好氧活性污泥法 2.1 定义： 好氧活性污泥－由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物与污（废）水中有机的和无机的固体物混凝交织在一起，形成的黄褐色的絮状体或称绒粒。 好氧活性污泥法－在人工充氧条件下，利用人工培养的微生物群体（活性污泥），降解污水中溶解状和胶体状的有机物，成不含能量的CO2和H2O及无机盐等，是生物化学反应。 2.2 好氧活性污泥法的基本流程 2.3 好氧活性污泥的特征 性质：含水率99%、 　　　密度1.002~1.006 绒粒直径0.02~0.2mm 比表面积20~100cm2/ml pH约为6.7 存在状态：悬浮状态，与污水完全混合 2.4 好氧活性污泥中的微生物群落 　 在污水净化过程中，各种微生物出现的先后顺序是： 　　　细菌→植物性鞭毛虫→肉足虫（变形虫） →动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫、吸管虫→固着型纤毛虫（钟虫） →轮虫 2.5 好氧活性污泥中的微生物浓度 表示方法：好氧活性污泥中的微生物浓度常用1L活性污泥混合液中含有多少毫克恒重的干固体即MLSS（混合液悬浮固体）表示，或用1L活性污泥混合液中含有多少mg恒重、干的挥发性固体即MVLSS（混合液挥发性悬浮固体）表示。 城市污水：MLSS=2000~3000mg/l 工业废水生物处理：MLSS：3000mg/l左右 高浓度工业废水生物处理： 　　　MLSS：3000~5000mg/l 2.6 好氧活性污泥净化废水的作用机理 三个阶段： （１）初期吸附去除 　　　活性污泥有着很大的表面积（介于2000~10000m2/m3混合液），在表面上富集着大量的微生物，在其外部覆盖着多糖类的粘质层。当其与污水接触时，污水中呈悬浮和胶体状态的有机污染物即被活性污泥所凝聚和吸附而得到去除，这一现象就是“初期吸附去除”作用。  　　被吸附在微生物细胞壁表面的小分子有机物能够直接透过细胞壁进入微生物体内，而如淀粉、蛋白质等大分子有机物，则必须在细胞外酶－水解酶的作用下，被水解为小分子后再为微生物摄入细胞体内。 （２）微生物的代谢 被摄入细胞体内的有机污染物，在各种胞内酶，如脱氢酶、氧化酶等的催化作用下，微生物对其进行代谢反应。进行氧化分解，进而无机化。 （３）活性污泥凝聚、沉淀过程 凝聚：当有机营养降低到某种程度，微生物处于内源呼吸期或减衰增殖期后段，即处于“老龄”阶段，运动性能微弱，动能很低，不能与范德华引力抗衡。并且在布朗运动作用下，菌体互相碰撞，互相结合，使活性污泥絮凝体形成，初步形成的絮凝体又与其他的细菌相结合，絮凝体之间也相互粘接，凝聚速度加快，最终能够形成颗粒较大的活性污泥絮凝体。 沉淀：由于活性污泥絮凝体颗粒重量加大，下沉、沉淀，泥水分离。 2.7 好氧活性污泥法的几种处理工艺流程 龙岩污水处理厂 2.8 菌胶团的作用 （１）有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力。 （２）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。 （３）为原生动物、微型后生动物提供附着场所。 （４）具有指示作用。 2.9 好氧活性污泥的培养 方法：间歇式培养、连续曝气培养 适用对象：新建污水处理厂或处理特种废水。 2.9.1 间歇式曝气培养 2.9.1.1 菌种来源 　a. 取自相同水质废水处理厂的活性污泥 　b. 取自本厂集水池或沉淀池下脚污泥或本厂污水长期流经的河流淤泥。 　c. 取自不同水质废水处理厂的活性污泥 2.9.1.2 驯化 　低浓度待处理污水　　　　　同浓度新鲜废水　　　逐级提高废水浓度　　原废水浓度 菌种　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　驯化