污水处理微生物之应用.doc

污水处理微生物之应用 一、废水生物处理程序 初级处理　　→二级处理　　→三级处理 （物理处理） （生物处理） （生物、理化处理） 烂污栅 曝气池 　去氮、磷 初沈池 终沈池 →污泥消化处理 二、生物处理依需氧情况区分两大类： （一）好氧处理： 悬浮性－活性污泥法（ＡＳＰ），氧化塘、氧化渠、延长曝气法。 固定性－滴滤法、旋转生物盘法(RBC)。 （二）厌氧处理： 污泥生物处理 好氧消化（aerobic digestion）。 厌氧消化（anaerobic digestion）。 （三）污泥生物处理 好氧消化（aerobic digestion）。 厌氧消化（anaerobic digestion）。 （四）生物三级处理 微生物脱氮 微生物除磷 微生物吸附重金属 ９－２　悬浮性生物处理（活性污泥法） 一、活性污泥之生物相 活性污泥法为细菌类、真菌类、原生动物及后生动物等数种微生物群聚构成之异营性细菌及自由状异营性真菌，此等为最低营养阶层，而后被异营性原生动物所捕食，再则又被轮虫或圆虫类等后生动物二次捕，食达到废水净化目的。 （一）细菌（bacteria） １．分解有机物 常见几种有机物分解细菌有：Pseudomonas 、Flavobacterium、AlcaligenesI及Bacillus菌属 主要分解碳水合物－Pseudononas菌属 主要分解蛋白质－Alcaligenes、Flavobacterium、Bacillus菌属 ２．胶羽形成 活性污泥之胶羽成主要是藉胶形成菌(Zooglea)之作用，再配合其他微生物作用。 （１）胶羽形成菌(Zooglea ramigera) 杆状、G(-)、具荚膜，无孢子形成，以胞外聚合体及细胞间质促使细菌凝聚。 （２）适量丝状菌（包括细菌与真菌） 可提供菌丝做为羽中心，使胶羽形成菌附着生长，丝状菌 (filamentous bacteria): Nitrifying bacteria硝化菌 Sphaerotilus铁细菌之一 Beggiatoa硫氧化菌之一 Thiothrix还原菌之一 （３）纤毛虫亦会分泌黏液蛋白及多醣聚合体产生桥作用。 （二）真菌(fungi) １．对生物难分解性之顽抗有机物具分解能力，但分解速率较慢。 ２．适量存在其菌丝体可供作为胶羽中心，有助凝结沈降，但大量繁殖会造成污泥膨化，沈降不良。异常大量繁之原因可能有： （１）温度降低 （２）pH值太低 （３）废水C/N值太高 （４）有机负荷过高 （５）硫化物存在 （三）藻类(algae) 当有机物浓度降低（分解成CO2）且含充足氮、磷成份时，藻类会在终沈池出现，增加水中溶氧。 （四）原生动物(Protozoa) 常见动物种类有： 变形虫(Amoeboid) 鞭毛虫－Phyto0flagellate与Zoo0flagellate 织毛虫－自由游动织毛虫(free swimming Ciliate)与有柄状织毛虫(stalked Ciliate) 捕食过量之细菌，使放流水清澈，同时可作为废水处理之处理之处理指标，例如判断生物处理之好，通常以织毛虫(Ciliate)之出现作为指标。而鞭毛虫(flagellate)因食物竞争能力弱，所以只能生存于较高浓度之废水中。 （五）后生动物(Metazoa) 以细菌及小型原生动物为食物，行二次捕食，使食物链增长，污泥量大为减少，例如轮虫(Rotifer)、圆虫、线虫等。 二、污泥形成之三步骤 亦为去除有机物之两步骤 （一）传输－吸附作用（物理原理）及吸收作用 回流污泥先间瞬间将胶体物质及不溶解性BOD自水中吸附，然后逐渐吸收溶解状有机物进入微生物细胞内进行代谢分解。 （二）代谢转换－生物分解 有机物经由水解、醣解（醣类）、脱羧、脱胺（蛋白质）、β氧化（脂质）等代谢转换，再进入TCA循环及电子传递链产生能量，并排出CO2及H2O最终产物。 （三）胶凝 有机物浓度降低，微生物行衰减增殖期或内呼吸期，在细胞外围产生多醣类聚化合物，而使凝聚力增加，形成沈降性良好之胶羽于况淀池中固液分离。 三、分解有机物之环境条件 影响活性污泥处理功能之环境因子有： １．温度：２０～３０℃，对微生物酵素活性有影响。 ２．营养源：BOD：N：P=100：５：１，再加微量含素K、Ca、Fe、Mg。 ３．溶氧：进流处0.5~1mg/1，出口处２～３mg/1，若＜0.5mg/1，则代谢速率大为降低。 ４．PH值6.5~7.5，稍微偏碱性(7.2~7.4)对微生物之生长佳。 PH＜４或＞１０，则无法生存。 ５．毒性物质：重金属之毒性大小为AgHgSnCuCdCr，与生物分解活性有关。 四、活性污泥生物处理控制参数 （一）微生物(active biomass)之生长期。 一般之设计原则采衰减增殖期或内