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废水生物处理和生化反应;生物处理目标:;;第4页/共85页;;好氧生物处理
;悬浮生长工艺
;一、发酵与呼吸
发酵 (供氢体和受氢体都是有机物)
呼吸
;生物氧化反应;1. 发酵(fermentation);2. 呼吸;根据于与氧的关系可以将微生物的呼吸类型划分为好氧呼吸和缺氧呼吸
1)好氧呼吸
特点:有分子氧存在,反应的最终电子受体是氧。
异养微生物(二氧化碳、水、氨)
自养微生物(无机物)
2)缺氧呼吸
特点:没有氧存在的生化反应
缺氧呼吸(最终电子受体是无机物含氧化合物);二、废水生物处理及其分类;有机污的氧化分解方程;;有机物的厌氧分解图示;1、 生物脱氮
;1、 氨的氧化 ;微生物处理分类;;3.3 微生物的生长规律和生长环境;生物个体物质有规律地、不可逆增加,导致个体
体积扩大的生物学过程。;一个微生物细胞;研究微生物生长的方法;将微生物置于一定容积的培养基中,经过培养生长,最后一次收获。;生长曲线 (Growth Curve):;;一条典型的生长曲线至少可以分为
迟缓期,对数期,稳定期和衰亡期等四个生长时期;1.迟缓期 (Lag phase):;迟滞期的特点:;第31页/共85页;2.对数生长期 (Log phase):;特点:
生长速率常数最大,繁殖数 死亡数。以最大的速率生长和分裂,细菌数量呈对数增加,
细胞每分裂一次所需的增代时间(generation time)或原生质增加一倍所需的倍增时间(doubling time)最短.
成分均匀。细菌内各成分按比例有规律地增加,表现为平衡生长。
酶活力高,酶系活跃,代谢旺盛。
;3.稳定生长期(Stationary phase):;特点:
细胞数目不增加,即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等,或正生长与负生长相等的动态平衡之中。
菌体产量达到了最高点,而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出一定的比例关系
细胞长、大
代谢旺盛
对不良条件敏感,抵抗力降低
稳定期到来的原因主要是:
营养物尤其是生长限制因子的耗尽;
营养物的比例失调,如 C/N比值不合适;
酸、醇、毒素或 H20等有害代谢产物的累积;
pH、氧化还原势等物化条件越来越不适宜。;4.衰亡期 (Decline或Death phase):;特点:
个体死亡的速度超过新生的速度(繁殖数死亡数),整个群体就呈现出负生长。
细胞形态多样,例如会产生很多膨大、不规则的退化形态;
有的微生物因蛋白水解酶活力的增强就发生自溶(autolysis);
有的微生物在这时产生或释放对人类有用的抗生素等次生代谢产物;
影响因素
环境不利,
分解代谢速度合成速度
; ;;;;丝状菌;草履虫;;葡萄球菌;鞭毛;轮虫;二、 微生物的生长环境;2、温度(temperature);3、 pH值;4、溶解氧(dissolved oxygen, DO) ;5、有毒物质(toxic materials);3.4 反应速度和反应级数;二、反应级数;第55页/共85页;第56页/共85页;第57页/共85页;3.5 微生物生长动力学;第59页/共85页;半速度常数确定图示;二、底物利用速率;三、微生物增长与有机底物降解;第63页/共85页;第64页/共85页;活性污泥增长速度与BOD利用速度之间的关系;工程中的实际应用;;;第69页/共85页;;3.4 米-门方程式;米-门公式:;第73页/共85页;3.5 Monod方程;式中:?-污泥的比增长速度,即单位质量的污泥在单位时间内的增长速度,d-1;
?m-活性污泥的最大比增长速度,d-1;
?S-曝气池中的BOD浓度,mg/L;
Ks-半速度常数,mg/L,即污泥增长速度达到最大速度一半时的BOD浓度;半速度常数确定图示;底物的比降解速度;3.6 废水生物处理工程的基本数学模型;活性污泥增长速度与BOD利用速度之间的关系;工程中的实际应用;;水体污染(有毒化学物危害);水体污染(有毒化学物危害);第84页/共85页;第85页/共85页;感谢观看!
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