微生物學(xué)原理(培訓(xùn)講義)-4.ppt

有機污染物種類,來源,人工合成 天然成分,分子量,復(fù)雜 簡單,濃度,高濃度 低濃度,形態(tài),固態(tài) 液態(tài) 氣態(tài),降解能力,可生物降解 非生物降解,決定了是否采用微生物處理以及選用哪種微生物處理方法,第四講 廢水微生物處理原理與應(yīng)用,一、好氧處理的基本原理,有機污染物好氧微生物處理的一般途徑,一、好氧處理的基本原理,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,1914年的在英國曼徹斯特,（1）活性污泥的基本特性,組成：,有機和無機的固體,好氧微生物 兼性厭氧微生物 專性厭氧微生物,絮狀體或絨粒,依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（1）活性污泥的基本特性,性質(zhì)：,含水率99% 具沉降性； 具生物活性 絮體大小為0.020.2mm 具一定pH緩沖能力,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（1）活性污泥的基本特性,完合混合式曝氣池：分布均勻 推流式曝氣池：各區(qū)段之間存在種群和數(shù)量差異,微生物分布狀態(tài)：,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（1）活性污泥的基本特性,污泥中微生物的濃度,混合懸浮固體（MLSS）： 1L活性污泥中含干固體的毫克數(shù),混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）： 1L活性污泥中含恒量、干的揮發(fā)性固體的毫克數(shù),一般的城市污水處理：20003000mg/L 工業(yè)廢水處理：3000mg/L左右 高濃度的工業(yè)廢水生物處理：30005000mg/L。,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的運行方式,a.推流式活性污泥法,活性污泥增長速率 有機物的濃度 有機物的降解速率 需氧速率 溶氧濃度,池首到池尾的動態(tài)變化,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的運行方式,a.推流式活性污泥法,優(yōu)點： BOD5去除率可達90% 適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水 對污水處理程度比較靈活,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的運行方式,a.推流式活性污泥法,缺點： 溶解氧的供求矛盾,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的運行方式,b.完全混合活性污泥法,混合液的組成 F/M值 微生物數(shù)量和組成 有機物降解速率 耗氧速率,特點： 反應(yīng)器參數(shù)的均一性,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的運行方式,b.完全混合活性污泥法,主要優(yōu)點： 能夠承受高濃度廢水,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的運行方式,c.氧化溝（循環(huán)曝氣池）,20世紀50年代，荷蘭，巴斯維爾,構(gòu)造： 形式多樣化，運行靈活。 水流混合： 流態(tài)介于完全混合與推流之間,特點：,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥運行的影響因素及其控制,a.溶解氧（OD）,供氧不足 溶解氧濃度過低 微生物代謝受阻 凈化功能下降,易于滋生絲狀菌 產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象,在曝氣池出口處的混合液中的溶解氧保持在2mg/L左右,溶解氧濃度過高 氧的利用效率降低 增加動力費用,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥運行的影響因素及其控制,b.水溫,最適溫度：1530 最低溫度：10,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥運行的影響因素及其控制,c.營養(yǎng)物質(zhì),一是各種營養(yǎng)物質(zhì)比例要適宜。,二是營養(yǎng)物質(zhì)的濃度要適中,有機負荷率（BOD污泥負荷）F/M： 表示曝氣池內(nèi)單位質(zhì)量的活性污泥在單位時間內(nèi)承受的有機基質(zhì)的量。kg/(kgd),二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥運行的影響因素及其控制,d.pH,最適pH介于6.58.5之間,低于4.5：原生動物消失，絲狀菌占優(yōu)勢,高于9.0，微生物的代謝受抑制,二、好氧處理的種類及特征,1、活性污泥法,（4）活性污泥運行常見的微生物學(xué)問題,二沉池中泥水分離,a.不凝聚 b.微小絮體 c.起泡沫 d.絲狀菌污泥膨脹,二、好氧處理的種類及特征,2、生物膜法,依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物（附著生長反應(yīng)器 ）,碎石 卵石 焦炭 塑料材料,二、好氧處理的種類及特征,2、生物膜法,（1）生物膜的基本特性,a.生物組成：微生物種類多，食物鏈長而復(fù)雜（教材P233） 上層生物膜: 生物膜生物(細菌、其它微生物) 生物膜面生物（鞭毛蟲） 下層生物膜：生物膜生物（菌膠團、固著型纖毛蟲） 濾池掃除生物（輪蟲、線蟲等）,二、好氧處理的種類及特征,2、生物膜法,（1）生物膜的基本特性,b.結(jié)構(gòu),液 層：流動水層、附著水層 生物膜：好氧層、厭氧層,二、好氧處理的種類及特征,2、生物膜法,（2）生物膜的基本流程,二、好氧處理的種類及特征,2、生物膜法,（3）生物膜反應(yīng)器運行方式,a.普通生物濾池,優(yōu)點： 處理效果好 出水水質(zhì)穩(wěn)定 運行穩(wěn)定,二、好氧處理的種類及特征,2、生物膜法,（3）生物膜反應(yīng)器運行方式,b.塔式生物濾池,20世紀50年代初,特點： 通風好 污水水流紊動強烈,二、好氧處理的種類及特征,2、生物膜法,（3）生物膜反應(yīng)器運行方式,c.生物轉(zhuǎn)盤,生物轉(zhuǎn)盤,盤片 接觸反應(yīng)槽 轉(zhuǎn)軸 驅(qū)動裝置,二、好氧處理的種類及特征,三、厭氧處理的基本原理,有機物厭氧分解生成甲烷的過程 1)發(fā)酵性細菌 (2)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌 (3)同型產(chǎn)乙酸菌 (4)利用H2和CO2產(chǎn)甲烷菌（30%） (5)分解乙酸的產(chǎn)甲烷菌（70%）,4H2+C02CH42H20 CH3C00HCH4+C02,產(chǎn)甲烷化學(xué)過程,四、厭氧生物處理中的微生物類型,產(chǎn)甲烷菌,非產(chǎn)甲烷菌,發(fā)酵細菌 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌 同型產(chǎn)