第九章 微生物的生态 第四节 微生物与环境保护.ppt

微生物学 浙江工业大学生物技术系 裘娟萍 钟卫鸿 邱乐泉 汪琨 第四节 微生物与环境保护 物理法：过滤法、沉淀法 化学法：漂白粉、氯气 生物法：微生物处理 污水处理方法 污水处理的工艺 一级处理：也称预处理，主要是通过过滤、沉淀去除污水中的粘土、淤泥、碎屑等固形物。 二级处理：也称生物处理，主要是利用微生物分解污水中的有机化合物。 污水中大量的有机物 无机物 微生物分解作用 水体 水体富营养化 排放 微生物的大量繁殖 水体发生二次污染 特别是藻类和致病菌的繁殖 三级处理：把二级处理后水体中的无机P、无机N等无机化合物去除。 三级处理常用的方法 ① 用沉淀法除P ② 中性条件下加温除去NH3 ③ 利用反硝化细菌的反硝化作用除去N ④ 繁殖藻类去除N、P ⑤ 养浮萍，水草等也可去除N、P 3. BOD、COD BOD、COD是污水处理中常用的几个名词，是水体受有机物污染程度的间接指标。 （1）BOD（biological oxygen demand） 即“生化需氧量”或“生化耗氧量”，又称生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指在1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数（单位是mg/L）。 BOD的测定条件一般规定在20℃下5昼夜，常用BOD5（5日生化需氧量）符号表示。 （2）COD（chemical oxygen demand） 即化学需氧量，是表示水中有机物含量的一个简便的间接指标。一般指在1L污水中所含的有机物再用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数（单位是mg/L）。 常用的氧化剂：KMnO4和K2Cr2O7 K2Cr2O7的氧化能力极强，氧化率高达80～100％，测得的数值称为CODcr 。 （3）TOD （total oxygen demand） 总需氧量，指污水中能被氧化的物质（主要是有机物）在高温下燃烧变成稳定氧化物时所需的氧量。 TOD 是评价某水质的综合指标之一。 （4）DO （dissolved oxygen） 即溶解氧量，指溶于水体中的分子态氧，是评价水质优劣的重要指标。 DO值大小是水体能否进行自净作用的关键。 天然水的DO值一般为5～10mg/L，我国规定地面水质的合格标准为DO＞4mg/L。 （5）SS （suspend solid） 即悬浮物含量，指污水中不溶性固态物质的含量。 （6）TOC （total organic carbon） 即总有机碳含量，指水体内所含有机物中的全部有机碳的量。 4. 污水生物处理类型 需氧处理 厌氧处理 （1）需氧处理法 也称好氧处理法，在有空气存在下充分供氧，维持适当的温度和营养，使需氧微生物大量繁殖，利用微生物的生命活动，把污水中的有机物最后分解为CO2、H2O、NO3-、SO42-等无机物，使污水净化。 氧化塘法 活性污泥法 生物膜法 需氧处理法 ① 氧化塘法 氧化塘法的基本原理是利用藻菌共生、互生作用来分解污水中的有机物，使水净化。 特点是构筑物简单，能耗低，管理方便。 ② 活性污泥法（activated sludge） 也称曝气法，是好氧处理中最重要的方法。所谓活性污泥，是指一种由活细菌、原生动物和其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物或毒物的能力。 活性污泥对生活污水的BOD5去除率可达95％左右！ 活性污泥肉眼看是絮状泥粒，颗粒大小一般为0.02～0.2mm，在显微镜下观察其成分有细菌、酵母、霉菌、藻类、原生动物、菌相十分复杂。 活性污泥中的细菌大多数以菌胶团的形式存在，只有少数是游离的。 菌胶团：荚膜互相连在一起，内含几个菌体，称为～。 活性污泥法处理的基本工艺流程： 经过一级处理后的污水 曝气池 沉淀池 上清液 剩余污泥 回流 出水 排出 推流式曝气法 完全混合曝气法 活性污泥法根据废水在系统中流动状况分为 ③ 生物膜法 这是一种适合土地面积紧张的大城市内利用生物膜处理污水的方法。 生物膜（biofilm）是指生长在潮湿、通气的固体表面上的一层有多种活微生物构成的粘滑、暗色菌膜，能氧化、分解污水中的有机物或某些有毒物质。 生物膜的净化原理： 生物膜法是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成的生物膜来处理废水的一种方法。生物膜一般呈蓬松的絮状结构，微孔较多，表面积很大，因此具有很强的吸附作用，有利于微生物进一步对这些被吸附的有机物的分解。 微生物氧化有机质所需O2由空气→污水→附着水→生物膜 新膜形成 微生物的不断生长繁殖 生物膜薄的且需氧 生物膜厚度增加且厌氧 生物膜老化