水环境污染控制与治理.pptx

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自然界水体的生物自净由于受到溶解氧、营养平衡、微生物种属及其它生存条件的限制，净化速度是有限的。提问：如何利用人工手段提高污废水生物处理效率？一是 通过基因工程或人工驯化的手段获得高效工程菌投加到处理系统中；二是 改善微生物生长的环境条件，发挥微生物的最大潜能。目前生物处理主要用于水中有机污染物以及氮磷污染的处理。限制：毒物（pH、盐、酸碱、有机毒物等）浓度不能过高、存在难生物降解物质（多苯环、过长链聚合物等）提问：对于这类废水是否就不能用生物法吗？筛选驯化、重组制造高效降解菌；先进行物理化学前处理降低难降解及有毒物质的浓度，然后可进行生物处理。这样可以最大限度的发挥各种方法的长处，并节约处理时间降低成本。这一章我们主要介绍污废水生物处理的微生物的机理。第一节 污废水生物处理中的生态系统一、 种类（一）根据处理微生物与氧气的关系，分为:好氧处理和厌氧处理通常低浓度（COD＜1500mg/L）的有机污染物废水适合用好氧处理对于高浓度有机污废水（COD≥1500mg/L）用厌氧处理更为适宜。提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证处理质量，而厌氧生物则没有这种限制。（二）活性污泥法和生物膜法这是根据微生物在人工水处理设备中微生物所处状态的不同来进行的划分。原理活性污泥法——模拟水体自净 微生物在设备中呈悬浮状态，与污废水接触使之净化的方法；生 物 膜 法——模拟土壤自净 微生物附着于其他物体表面上成薄膜状，与污废水接触使之净化的方法。 活性污泥既有好氧活性污泥法，也有厌氧活性污泥法，生物膜法既有好氧生物膜法也有厌氧生物膜法。对于污废水的脱氮、脱磷处理必须采用厌氧法与好氧法相结合的方式才能成功实现。 废水的好氧生物处理1 概念： 在有氧的条件下借好氧微生物的作用处理废水。又叫废水生物处理。无机物，随水排出O2废水中有机物有机物充足好氧 微生物微生物增多与废水 分离微生物细胞物质菌体死亡有机物少通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀下2 废水好氧生物处理作用对象●溶解的有机物——直接渗入细胞内被吸收 ●固体的、胶体的有机物——间接吸收 附在菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，渗入细胞。3 废水好氧生物处理的优缺点 ●优点：无臭气、时间短。条件适宜可除去BOD5 80～90％ ●缺点：设备复杂4 废水好氧生物处理的方法 活性污泥法、生物膜法（生物滤池法、生物转盘法） 氧化塘（生物塘）法、污水灌溉。 二、 好氧活性污泥法中的微生物 活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914年创建而来，经过80多年的发展已成为处理有机废水最主要的方法。是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。1. 什么是好氧活性污泥 好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机的和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。活性污泥的形成是一种自然现象。例如，如果向一桶含粪便污水中不断地加入空气，并持续维持水中的溶解氧，那末经过一段时间后，就会产生褐色絮花状的泥粒，在显微镜下会看到，污泥里充满了各种各样的微生物，这就是典型的好氧活性污泥。2 好氧活性污泥的组成和性质（1）．组成 好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。 （2）．好氧活性污泥的性质 颜色以棕褐色为佳 黑色说明厌氧、白色说明无机物过多 含水率在99％左右 密度为1.002~1.006 大小为0.02~0.2mm 比表面积为20~100cm2／mL之间 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。3．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量MLSS (混合液悬浮固体)每L活性污泥混合液（ML）中含有多少毫克恒重的干固体（SS）或MLVSS (恒重的干挥发性悬浮固体)在一般的城市污水处理中，MLSS保持在2000~3000mg／L。工业废水生物处理中，MLSS保持在3000 mg／L左右。高浓度的工业废水生物处理的MLSS保持在3000~5000mg／L。4．好氧活性污泥中的微生物群落提问：好氧活性污泥上的微生物是如何分布的？ 中心是能起絮凝作用的细菌形成菌胶团，在其上生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫等)。A.菌胶团 在微生物学领域里，习惯将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域内，则将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块都称为菌胶团。(1) 菌胶团的功能①生物絮凝②吸