《第二章废水好氧处理》.ppt

第二章废水的好氧生物处理工程 活性污泥法(原理和流程) 生物膜法 废水的生物处理 概念：通过微生物的新陈代谢作用，将废水中的有机物的一部分转化为微生物的细胞物质，另一部分转化为比较稳定的化学物质（无机物或简单有机物）的方法 好氧生物处理法 主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理工艺的过程 作用机理：在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解的方法 特点：反应速度较快，所需反应时间较短，且在反应过程中，基本上没有什么臭气，较卫生，对BOD5浓度在600mg/L以下的废水较为适用 有机物的好氧处理 相关指标的定义 BOD5：五日生物耗氧量Biology Oxygen Demmand，指的是水中的微生物可以降解的有机物被降解后消耗的氧的量，但是生物完全降解有机物所需时间较长，为了规范和提高检测效率，国家规定以5日生物需氧量为说明水质的标准，也就是说用生物降解水中有机物5天所消耗的氧的总量 COD：Chemical Oxygen Demand，化学耗氧量，亦称“化学需氧量”，简称“耗氧量”，用化学氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾)氧化水中需氧污染物质时所消耗的氧气量，常以符号COD表示，计量单位为mg／L，是评定水质污染程度的重要综合指标之一。 COD的数值越大，则水体污染越严重。一般洁净饮用水的COD值为几至十几mg／L BOD5/COD指标是5日生化耗氧量与化学耗氧量的比值，是污水可生化降解性的指标，可反映污水可生化降解性的功能。通常以BOD5/COD=0.3为污水可生化降解的下限 好氧分解对废水水质的要求 溶解氧：废水中的溶解氧应在0.3～2mg/L之间，此时好氧菌和兼性菌都能进行好氧呼吸 pH值：对好氧的处理，pH值应在6～9之间 温度：水温在20℃～40℃之间最为合适 微生物生长必须的营养：微生物生长所需的六大营养元素：碳、氮、能源、生长因子(维生素)、无机盐(钾、钙、镁、铁等)、水 好氧分解对废水水质的要求 毒性物质：多数重金属，如锌、铜、铅、铬等均含毒性，不利于微生物的成活。但如逐步提高有毒物质的浓度，则有可能在一定程度上，使其适应新环境，而提高处理效率 进水有机物的浓度：进水BOD5浓度一般在100～600mg/L 废水的可生化性：废水的可生化性一般用BOD5/COD值表示。当BOD5/COD＞0.5，采用生物处理效果明显；BOD5/COD＜0.3，则不宜采用生物法处理 好氧处理的种类及特征—活性污泥法 1913年在英国曼彻斯特建成第一座活性污泥试验工厂 依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物 活性污泥的性质 颜色以褐色为佳，黑色说明厌氧、白色说明无机物过多 含水率99% 具沉降性，比重略大于1(1.002?1.006) 絮体大小为0.02—0.2mm 弱酸性(pH约为6.7) 当进水改变时，对进水pH的变化有一定的承受能力 固体物质的组成： 微生物(好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的专性厌氧微生物)) 微生物内源代谢的残留物 吸附的原废水中难于生物降解的固体有机物 无机物质 是活性污泥净化功能最活跃的成分 主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等 特征： 绝大多数是好氧和兼性化能异养型的原核细菌 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能 具有很高的增殖速率，其世代时间仅为20?30分钟 动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”的功能 原生动物 在活性污泥中大约为103个/ml 以纤毛虫占多数 纤毛虫以纤毛作为运动细胞器，纤毛在虫体表面有节律地顺序摆动，形成波状运动 活性污泥中主要的原生动物种类 后生动物 原(后)生动物作为“指示性生物” 活性污泥的生物指标 过度曝气时，易造成污泥老化，污泥呈灰白色；这时变形虫、轮虫大量出现 溶解氧不足时，耐低氧生物繁殖，细菌中主要有白色贝氏硫细菌、原生动物中有扭头虫属等 污水有机物浓度极低时，轮虫等后生动物占据优势 冲击负荷或毒物流人时，遁约虫急剧减少 活性污泥的净化反应过程 以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的条件下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物 包括三个阶段 吸附阶段 氧化阶段 絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段 活性污泥的净化反应过程 吸附阶段：污水中的污染物在与活性污泥微生物接触过程中，被由微生物形成的絮凝体吸附及粘连 氧化阶段：在有氧条件下，微生物利用部分被吸附摄入体内的有机物为营养，合成细胞物质，另一部分有机物被分解代谢，并释放能量 絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段：氧化阶段合成的菌体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化 活性污泥的增殖规律 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果，而微