第九章水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學原理

1、第九章 水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學原理 9-1 9-1 污、廢水生物污、廢水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng)處理中的生態(tài)系統(tǒng) 生物處理法生物處理法天然生物處理天然生物處理人工生物處理人工生物處理生物穩(wěn)定塘生物穩(wěn)定塘土地處理系統(tǒng)土地處理系統(tǒng)好氧生物處理好氧生物處理厭氧生物處理厭氧生物處理活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法傳統(tǒng)厭氧消化傳統(tǒng)厭氧消化現代高速厭氧反應器現代高速厭氧反應器生物處理法的分類生物處理法的分類一、好氧活性污泥法一、好氧活性污泥法 ( (一一) ) 好氧活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥中的微生物群落 1 1、好氧活性污泥的組成和性質、好氧活性污泥的組成和性質 2 2、存在狀

2、態(tài)、存在狀態(tài) 3 3、微生物群落、微生物群落 4 4、中微生物的濃度和數量、中微生物的濃度和數量 ( (二二) ) 凈化廢水的作用機理凈化廢水的作用機理 ( (三三) ) 幾種處理工藝流程幾種處理工藝流程 ( (四四) ) 氧化塘中的微生物群落及其處理廢水機制氧化塘中的微生物群落及其處理廢水機制 ( (五五) ) 菌膠團菌膠團( (zoogloeazoogloea) )的作用的作用 ( (六六) ) 原生動物及微型后生動物的作用原生動物及微型后生動物的作用 ( (七七) ) 好氧活性污泥的培養(yǎng)：間歇式曝氣培養(yǎng)和連續(xù)曝氣培養(yǎng)好氧活性污泥的培養(yǎng)：間歇式曝氣培養(yǎng)和連續(xù)曝氣培養(yǎng) ( (一一) ) 好氧

3、活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥中的微生物群落 1 1、好氧活性污泥的組成和性質、好氧活性污泥的組成和性質 (1) (1) 好氧活性污泥的概念好氧活性污泥的概念(2) (2) 好氧活性污泥的組成好氧活性污泥的組成 是微生物群體及它們所吸附的有機物質和無機物質形是微生物群體及它們所吸附的有機物質和無機物質形成的絮狀體成的絮狀體 或稱絨?；蚍Q絨粒( (flocfloc)的總稱。的總稱。具有活性的微生物具有活性的微生物( (好氧微生物和兼性厭氧微生物好氧微生物和兼性厭氧微生物( (兼有少量兼有少量的厭氧微生物的厭氧微生物) ););微生物自身氧化的殘留物微生物自身氧化的殘留物; ;吸附在活性污泥上

4、不能降解的有機物和無機固體物吸附在活性污泥上不能降解的有機物和無機固體物。 ( (一一) ) 好氧活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥中的微生物群落 (2)(2)好氧活性污泥的性質好氧活性污泥的性質v 顏色顏色：褐色、（土）黃色、鐵紅色；：褐色、（土）黃色、鐵紅色；v 氣味氣味：泥土味（城市污水）；：泥土味（城市污水）；v 比重比重：略大于：略大于1 1，(1.002(1.002 1.006)1.006)，混合液污泥，混合液污泥1.0021.002 1.0031.003，回流污泥，回流污泥1.0041.004 1.0061.006；v 顆粒直徑顆粒直徑：0.020.02 0.2 0.2 mmmm

5、；v 比表面積比表面積：2020 100100cmcm2 2/mL/mL。v 活性污泥的活性污泥的含水率含水率：99.299.2 99.8%99.8%； v 弱酸性弱酸性； ( (一一) ) 好氧活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥中的微生物群落 2 2、好氧活性污泥的存在狀態(tài)：、好氧活性污泥的存在狀態(tài)： 懸浮狀態(tài)懸浮狀態(tài) ( (一一) ) 好氧活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥中的微生物群落 3 3、好氧活性污泥的微生物群落、好氧活性污泥的微生物群落 細菌：是活性污泥凈化功能最活躍的成分，主體細菌多數是細菌：是活性污泥凈化功能最活躍的成分，主體細菌多數是G G菌。菌。主要菌種主要菌種: : 其

6、它微生物：原生動物、后生動物其它微生物：原生動物、后生動物-在活性污泥中大約為在活性污泥中大約為10103 3個個/ /mLmL。動膠菌屬動膠菌屬( (ZoogloeaZoogloea) )和和叢毛單胞菌叢毛單胞菌( (ComamonasComamonas) )占占7070左右，還左右，還有其它的有其它的G G和和G G+ +菌，見菌，見P224P224表表2.3-12.3-1。1) 1) 絕大多數都是好氧或兼性化能異養(yǎng)型原核細菌；絕大多數都是好氧或兼性化能異養(yǎng)型原核細菌；2) 2) 在好氧條件下，具有很強的分解有機物的功能；在好氧條件下，具有很強的分解有機物的功能；3) 3) 具有較高的增殖

7、速率，世代時間僅為具有較高的增殖速率，世代時間僅為2020 3030分鐘；分鐘；4) 4) 其中的動膠桿菌具有將大量細菌結合成為其中的動膠桿菌具有將大量細菌結合成為“菌膠團菌膠團”的功能。的功能?；咎卣骰咎卣? (一一) ) 好氧活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥中的微生物群落 4 4、好氧活性污泥中微生物的濃度和數量、好氧活性污泥中微生物的濃度和數量 (1) (1)混合液懸浮固體濃度混合液懸浮固體濃度（Mixed Liquor Mixed Liquor Suspended Solids, MLSSSuspended Solids, MLSS）：）： 一般城市污水處理中，一般城市污水處理中

8、，MLSSMLSS保持在保持在200020003000mg/L3000mg/L；工；工業(yè)廢水生物處理為業(yè)廢水生物處理為3000 mg/L3000 mg/L；高濃度工業(yè)廢水生物處理保；高濃度工業(yè)廢水生物處理保持在持在3000300050005000mg/Lmg/L。 指指1L1L活性污泥混合液中含有多少活性污泥混合液中含有多少mgmg恒重的干固體。恒重的干固體。 1mL 1mL好氧活性污泥中的細菌有好氧活性污泥中的細菌有10107 710108 8個。個。( (一一) ) 好氧活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥中的微生物群落 (2)(2)混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（Mixe

9、d Volatile Mixed Volatile Liquor Suspended SolidsLiquor Suspended Solids，MLVSSMLVSS）：）： 一般情況下，一般情況下，MLVSS/MLSSMLVSS/MLSS較穩(wěn)定，對城市污水，較穩(wěn)定，對城市污水，一般是一般是0.750.750.850.85。 1L 1L活性污泥混合液中含有多少活性污泥混合液中含有多少mgmg恒重、干的揮恒重、干的揮發(fā)性固體。發(fā)性固體。( (二二) ) 好氧活性污泥凈化廢水的作用機理好氧活性污泥凈化廢水的作用機理 在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機污染物從廢水在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機污染物從廢水中被去

10、除的中被去除的實質實質就是：有機底物作為營養(yǎng)物質被就是：有機底物作為營養(yǎng)物質被活性污泥微生物攝取、代謝與利用的過程，這一活性污泥微生物攝取、代謝與利用的過程，這一過程的結果是污水得到了凈化，微生物獲得了能過程的結果是污水得到了凈化，微生物獲得了能量而合成新的細胞，活性污泥得到了增長。量而合成新的細胞，活性污泥得到了增長。 一般將這整個凈化反應過程分為三個階段：一般將這整個凈化反應過程分為三個階段： 初期吸附；初期吸附； 微生物代謝；微生物代謝； 活性污泥活性污泥的凝聚、沉淀與濃縮。的凝聚、沉淀與濃縮。 BOD吸附 降解曝氣過程表面積因而具有很強的表面積因而具有很強的吸附吸附能力，因此在這很短的

11、時間內，能力，因此在這很短的時間內，就能夠就能夠去除廢水中大量去除廢水中大量的呈懸浮和膠體狀態(tài)的的呈懸浮和膠體狀態(tài)的有機污染物有機污染物，使廢水的使廢水的BODBOD5 5值值( (或或CODCOD值值) )大幅度下降。但這并不是真正的大幅度下降。但這并不是真正的降解，隨著時間的推移，混合液的降解，隨著時間的推移，混合液的BODBOD5 5值會值會回升回升( (這是由于這是由于固體有機物被吸附并經微生物酶作用后，變成可溶性物質固體有機物被吸附并經微生物酶作用后，變成可溶性物質而擴散到液體中去的緣故；對于溶解性的有機物則沒有擴而擴散到液體中去的緣故；對于溶解性的有機物則沒有擴散現象散現象) )，

12、再之后，再之后，BODBOD5 5值才會值才會逐漸下降逐漸下降。 所謂所謂“初期吸附初期吸附”是指：是指：在活性污泥系統(tǒng)內，在污在活性污泥系統(tǒng)內，在污水開始與活性污泥接觸后水開始與活性污泥接觸后的的較短時間較短時間(10(10 30min)30min)內內，由于活性污泥具有很大的由于活性污泥具有很大的( (三三) ) 好氧活性污泥法的幾種處理工藝流程好氧活性污泥法的幾種處理工藝流程 階段曝氣階段曝氣( (分段進分段進水或多點進水水或多點進水) )；傳統(tǒng)推流式傳統(tǒng)推流式完全混合式完全混合式吸附吸附-再生再生( (生物吸附法或接生物吸附法或接觸穩(wěn)定法觸穩(wěn)定法) )； 延時曝氣（完全氧化）；延時曝氣

13、（完全氧化）； 高負荷高負荷 （短時曝氣法或不完全曝氣）；（短時曝氣法或不完全曝氣）； 純氧曝氣純氧曝氣 ； 淺層低壓曝氣活性污泥法；淺層低壓曝氣活性污泥法； 深水曝氣活性污泥法；深水曝氣活性污泥法；(11)(11)氧化溝式活性污泥法。氧化溝式活性污泥法。 深井曝氣活性污泥法深井曝氣活性污泥法( (超深水曝氣法超深水曝氣法) )；( (四四) ) 氧化塘中的微生物群落及其處理廢水機制氧化塘中的微生物群落及其處理廢水機制 1 1、氧化塘的微生物群落、氧化塘的微生物群落 氧化塘工藝是特殊的活性污泥法，是人工的、氧化塘工藝是特殊的活性污泥法，是人工的、接近于自然生態(tài)系統(tǒng)。接近于自然生態(tài)系統(tǒng)。 在氧化

14、塘內，藻類和細菌共存于同一環(huán)境中，在氧化塘內，藻類和細菌共存于同一環(huán)境中，還有霉菌、放線菌、原生動物、輪蟲、線蟲、浮還有霉菌、放線菌、原生動物、輪蟲、線蟲、浮游甲殼動物、寡毛類、軟體動物及水生植物等。游甲殼動物、寡毛類、軟體動物及水生植物等。 2 2、氧化塘處理廢水機理、氧化塘處理廢水機理 一般用于三級深度處理，也有用于廢水處理的。其機理為：一般用于三級深度處理，也有用于廢水處理的。其機理為： 有機廢水流入氧化塘，其中的細菌吸收水中有機廢水流入氧化塘，其中的細菌吸收水中DODO，將有機物，將有機物氧化分解為氧化分解為H H2 2O O、COCO2 2、NHNH3 3、NONO3 3、POPO4

15、 43 3、SOSO4 42 2。細菌利用自。細菌利用自身分解含氮有機物產生的身分解含氮有機物產生的NHNH3 3和環(huán)境中的營養(yǎng)物合成細胞物質。和環(huán)境中的營養(yǎng)物合成細胞物質。藻類利用藻類利用H H2 2O O和和COCO2 2進行光合作用合成碳水化合物，再吸收進行光合作用合成碳水化合物，再吸收NHNH3 3和和SOSO4 42 2合成蛋白質、吸收合成蛋白質、吸收POPO4 43 3合成核酸。并繁殖新藻體。合成核酸。并繁殖新藻體。 ( (五五) ) 菌膠團菌膠團( (zoogloeazoogloea) )的作用的作用 (1)(1)菌膠團：菌膠團： 微生物學領域里，習慣上將動膠菌屬形成微生物學領域

16、里，習慣上將動膠菌屬形成的細菌團塊稱為；的細菌團塊稱為； 在水處理工程領域，則將所有具有莢膜或在水處理工程領域，則將所有具有莢膜或粘液或明膠質的絮凝性細菌互相絮凝聚集成的粘液或明膠質的絮凝性細菌互相絮凝聚集成的菌膠團塊也稱為，這是廣義的。菌膠團塊也稱為，這是廣義的。 (2)(2)作用作用 是活性污泥的主體，有很強的生物吸附能力和氧化分解是活性污泥的主體，有很強的生物吸附能力和氧化分解有機物的能力；有機物的能力； 為原生動物和微型后生動物提供了良好的生存環(huán)境為原生動物和微型后生動物提供了良好的生存環(huán)境( (包包括提供食料、棲息場所括提供食料、棲息場所) )； 具有指示作用：通過菌膠團的顏色、透明

17、度、數量、具有指示作用：通過菌膠團的顏色、透明度、數量、顆粒大小及結構松緊程度可衡量好氧活性污泥的性能。顆粒大小及結構松緊程度可衡量好氧活性污泥的性能。 如：新生菌膠團顏色淺、無色透明、結構緊密，說明如：新生菌膠團顏色淺、無色透明、結構緊密，說明其生命力旺盛，吸附和氧化能力強，即再生能力強。老其生命力旺盛，吸附和氧化能力強，即再生能力強。老化的菌膠團顏色深，結構松散，活性不強，吸附和氧化化的菌膠團顏色深，結構松散，活性不強，吸附和氧化能力差。能力差。 ( (六六) ) 原生動物及微型后生動物的作用原生動物及微型后生動物的作用 1 1、指示作用、指示作用(1)(1)根據原生動物和微型后生動物的演

18、替，根據它們的活動根據原生動物和微型后生動物的演替，根據它們的活動規(guī)律規(guī)律a.a.判斷判斷水質水質和污和污( (廢廢) )水處理程度水處理程度；b.b.判斷判斷活性污泥培養(yǎng)活性污泥培養(yǎng)成熟程度成熟程度。原理：原理：a.a.隨著污隨著污( (廢廢) )水凈化和水體自凈程度增高，相應出現許水凈化和水體自凈程度增高，相應出現許多較高級的微生物：細菌多較高級的微生物：細菌植物性鞭毛蟲植物性鞭毛蟲肉足類肉足類( (變形變形蟲蟲) ) 動物性鞭毛蟲動物性鞭毛蟲游泳型纖毛蟲、吸管蟲游泳型纖毛蟲、吸管蟲固著型固著型纖毛蟲纖毛蟲輪蟲。輪蟲。b.b.原生動物、微型后生動物與活性污泥培養(yǎng)成熟程度的原生動物、微型后生

19、動物與活性污泥培養(yǎng)成熟程度的關系：關系：P228(2)(2)根據原生動物種類判斷根據原生動物種類判斷活性污泥和處理水質的好與壞活性污泥和處理水質的好與壞。 固著型纖毛蟲的鐘蟲屬、累枝蟲屬、蓋纖蟲屬、聚縮蟲固著型纖毛蟲的鐘蟲屬、累枝蟲屬、蓋纖蟲屬、聚縮蟲屬、獨縮蟲屬、屬、獨縮蟲屬、楯楯纖蟲屬、吸管蟲屬、漫游蟲屬、內管蟲纖蟲屬、吸管蟲屬、漫游蟲屬、內管蟲屬、輪蟲等出現，說明屬、輪蟲等出現，說明活性污泥正常，出水水質好活性污泥正常，出水水質好； 豆形蟲屬、草履蟲屬、四膜蟲屬、屋滴蟲屬、眼蟲屬等豆形蟲屬、草履蟲屬、四膜蟲屬、屋滴蟲屬、眼蟲屬等出現，說明活性污泥結構松散，出現，說明活性污泥結構松散，出水

20、水質差出水水質差。 線蟲出現說明線蟲出現說明缺氧缺氧。(3)(3)根據原生動物個體形態(tài)的改變及其變化過程判斷根據原生動物個體形態(tài)的改變及其變化過程判斷進水水進水水質變化質變化和和運行中出現的問題運行中出現的問題。如：當如：當DODO不足或其它環(huán)境條件惡劣時，鐘蟲會出現由正常不足或其它環(huán)境條件惡劣時，鐘蟲會出現由正常蟲體向胞囊演變的一系列變態(tài)。蟲體向胞囊演變的一系列變態(tài)。2 2、凈化作用、凈化作用 腐生性營養(yǎng)的鞭毛蟲通過滲透作用吸收污水中溶解性腐生性營養(yǎng)的鞭毛蟲通過滲透作用吸收污水中溶解性有機物，動物性營養(yǎng)的原生動物則吞食有機顆粒、游離細有機物，動物性營養(yǎng)的原生動物則吞食有機顆粒、游離細菌及其它

21、微小的生物。菌及其它微小的生物。3 3、促進絮凝和沉淀作用、促進絮凝和沉淀作用 有些細菌需要一定濃度的原生動物的存在，由有些細菌需要一定濃度的原生動物的存在，由原生動原生動物分泌一定的粘液物分泌一定的粘液協(xié)同和促使細菌發(fā)生絮凝作用。協(xié)同和促使細菌發(fā)生絮凝作用。 固著型纖毛蟲本身有沉降性能，加上和細菌形成絮體，固著型纖毛蟲本身有沉降性能，加上和細菌形成絮體，更完善了二沉池的泥水分離作用。更完善了二沉池的泥水分離作用。 ( (七七) ) 好氧活性污泥的培養(yǎng)好氧活性污泥的培養(yǎng)間歇式曝氣培養(yǎng)和連續(xù)曝氣培養(yǎng)間歇式曝氣培養(yǎng)和連續(xù)曝氣培養(yǎng) (1)(1)菌種來源：菌種來源： (2)(2)馴化：如采用與本廠不同

22、水質污水處理廠的活性污泥作菌馴化：如采用與本廠不同水質污水處理廠的活性污泥作菌種的都要先經馴化才能使用。種的都要先經馴化才能使用。活性污泥培養(yǎng)好時，上清活性污泥培養(yǎng)好時，上清液與沉降污泥可看出界限，且較清。液與沉降污泥可看出界限，且較清。(3)(3)培養(yǎng)：將馴化好的活性污泥改用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)：將馴化好的活性污泥改用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法繼續(xù)培養(yǎng)。成熟期的活性污泥成熟期的活性污泥SVSV3030應達應達5050以上，以上，SVISVI在在100100mLmL/g/g左右，左右，鐘蟲等固著型纖毛蟲大量出現，相繼出現鐘蟲等固著型纖毛蟲大量出現，相繼出現楯楯(dn)(dn)纖蟲、漫纖蟲、漫游蟲、

23、輪蟲。游蟲、輪蟲。 1 1、間歇式曝氣培養(yǎng)、間歇式曝氣培養(yǎng) 污泥沉降比污泥沉降比（SV，Sludge Volume, Settling velocity）：是指將曝氣池中的混合液在量筒中靜置）：是指將曝氣池中的混合液在量筒中靜置30分鐘分鐘，其沉淀污泥與原混合液的體積比，一般以，其沉淀污泥與原混合液的體積比，一般以%表示；正常數值為表示；正常數值為20 30%。 能能相對地反映相對地反映污泥數量以及污泥的凝聚、沉降污泥數量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及時發(fā)現早期的污泥性能，可用以控制排泥量和及時發(fā)現早期的污泥膨脹。膨脹。 兩個參數：兩個參數： 污泥體積指數污泥體積指數（SVI，

24、Sludge Volume Index）：）：曝氣池出口處混合液經曝氣池出口處混合液經30分鐘靜沉后，分鐘靜沉后，1g干污泥干污泥所形成的污泥體積，單位是所形成的污泥體積，單位是mL/g；城市污水的；城市污水的SVI一般為一般為50 150 mL/g。 )/()/(10(%)/()/(LgMLSSLmLSVLgMLSSLmLSVSVI 能能更準確地評價更準確地評價污泥的凝聚性能和沉降性能：污泥的凝聚性能和沉降性能：其值其值過低過低，說明泥粒小，密實，無機成分多；，說明泥粒小，密實，無機成分多； 其值其值過高過高，說明其沉降性能不好，將要或已經，說明其沉降性能不好，將要或已經發(fā)生膨脹現象。發(fā)生膨

25、脹現象。 2 2、連續(xù)曝氣培養(yǎng)、連續(xù)曝氣培養(yǎng) 凡取現成的與本廠相同污水處理廠的活性污凡取現成的與本廠相同污水處理廠的活性污泥作菌種時，可直接用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法培養(yǎng)活性泥作菌種時，可直接用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法培養(yǎng)活性污泥。污泥。 二、好氧生物膜法二、好氧生物膜法 生物膜法又稱固定膜法，是與活性污泥法并列的一類生物膜法又稱固定膜法，是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術；是土壤自凈過程的人工化和強廢水好氧生物處理技術；是土壤自凈過程的人工化和強化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解化；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物，同時對廢水中的氨氮還具性的和膠體狀的

26、有機污染物，同時對廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力；有一定的硝化能力； 主要的生物膜法有：主要的生物膜法有： 生物濾池：其中又可分為普通生物濾池、高負荷生物生物濾池：其中又可分為普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池等；濾池、塔式生物濾池等； 生物轉盤；生物轉盤； 生物接觸氧化法；生物接觸氧化法； 好氧生物流化床等。好氧生物流化床等。 普通生物濾池普通生物濾池 在流化床體外設置充氧設備在流化床體外設置充氧設備與脫膜裝置，以為微生物充氧與脫膜裝置，以為微生物充氧并脫除載體表面的生物膜。并脫除載體表面的生物膜。 氣、液、固三相直接在流化床體氣、液、固三相直接在流化床體內進行生化反應，不另設充氧

27、設備和內進行生化反應，不另設充氧設備和脫膜設備，載體表面的生物膜依靠氣脫膜設備，載體表面的生物膜依靠氣體的攪動作用，使顆粒之間激烈摩擦體的攪動作用，使顆粒之間激烈摩擦而脫落。而脫落。（兩相兩相）( (一一) )好氧生物膜中的微生物群落好氧生物膜中的微生物群落 1 1、好氧生物膜、好氧生物膜 是由微生物群體粘附在生物濾池濾料或是由微生物群體粘附在生物濾池濾料或生物轉盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的微生物轉盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的微生物混合群體。是生物膜法凈化污水的工作生物混合群體。是生物膜法凈化污水的工作主體。主體。 微生物量通常以每微生物量通常以每m m2 2濾料上干燥生物膜重濾料上干燥生

28、物膜重量表示，或每量表示，或每m m3 3濾料上生物膜污泥重量表示。濾料上生物膜污泥重量表示。2 2、好氧生物膜中的微生物群落及其功能、好氧生物膜中的微生物群落及其功能 普通濾池內生物膜的微生物群落有：普通濾池內生物膜的微生物群落有：(1)(1)生物膜生物生物膜生物：是以菌膠團為主要組分，輔以浮游球衣菌、：是以菌膠團為主要組分，輔以浮游球衣菌、藻類等；起藻類等；起凈化和穩(wěn)定污、廢水水質凈化和穩(wěn)定污、廢水水質的功能。的功能。 (2)(2)生物膜面生物生物膜面生物：是：是固著型纖毛蟲固著型纖毛蟲( (鐘蟲、累枝蟲、獨縮蟲鐘蟲、累枝蟲、獨縮蟲等等) )及及游泳型纖毛蟲游泳型纖毛蟲( (斜管蟲、尖毛蟲

29、、豆形蟲等斜管蟲、尖毛蟲、豆形蟲等) ) ；它們起；它們起促進濾池凈化速度促進濾池凈化速度，提高濾池整體處理效率的功能提高濾池整體處理效率的功能。 (3)(3)濾池掃除生物濾池掃除生物：輪蟲、線蟲、寡毛類的沙蠶、剽體蟲等，：輪蟲、線蟲、寡毛類的沙蠶、剽體蟲等，它們起它們起去除濾池內的污泥去除濾池內的污泥、防止污泥積聚和堵塞防止污泥積聚和堵塞的功能。的功能。 3 3、好氧生物膜的結構、好氧生物膜的結構 上上層層 中中層層 下下層層 營營養(yǎng)養(yǎng)物物 濃濃度度高高 上上層層微微生生物物的的代代謝謝產產物物及及較較低低的的有有機機物物濃濃度度 有有 機機 物物 濃濃 度度 很很低低，低低分分子子上上層層

30、微微 生生 物物 的的 代代 謝謝產產物物較較多多 微微生生物物種種類類 細細菌菌及及少少數數鞭鞭毛毛蟲蟲 菌菌膠膠團團、浮浮游游球球衣衣菌菌、鞭鞭毛毛蟲蟲、變變形形蟲蟲、豆豆形形蟲蟲、腎腎形形蟲蟲等等 菌菌膠膠團團、浮浮游游球球衣衣菌菌、鐘鐘蟲蟲為為主主的的 固固 著著 型型 纖纖 毛毛蟲蟲 和和 少少 數數 游游 泳泳型型纖纖毛毛蟲蟲 相當于多污帶相當于中污帶相當于寡污帶4 4、好氧生物膜的凈化作用機理、好氧生物膜的凈化作用機理 v生物濾池中：生物濾池中：(1)(1)上層生物膜中的生物膜生物和生物膜上層生物膜中的生物膜生物和生物膜面面生物吸附生物吸附廢水中的大分子有機物，將其廢水中的大分子

31、有機物，將其水解水解為小分子有機物。為小分子有機物。同時同時吸收吸收溶解性有機物和經水解的大分子有機物溶解性有機物和經水解的大分子有機物合成合成自身機自身機體物質。體物質。(2)(2)上一層生物膜的代謝產物流向下層，被下一層上一層生物膜的代謝產物流向下層，被下一層的生物膜生物吸收，的生物膜生物吸收，進一步被氧化分解進一步被氧化分解為為COCO2 2和和H H2 2O O。(3)(3)老老化的生物膜和游離細菌被化的生物膜和游離細菌被濾池掃除生物吞食濾池掃除生物吞食，通過以上微生，通過以上微生物化學和吞食作用，廢水得到凈化。物化學和吞食作用，廢水得到凈化。 v生物轉盤中：生物轉盤的生物膜與生物濾池

32、的基本相同，生物轉盤中：生物轉盤的生物膜與生物濾池的基本相同，但生物轉盤是推流式的，微生物的分布從始端向末端依次分但生物轉盤是推流式的，微生物的分布從始端向末端依次分級，微生物種類隨廢水流向逐級增多。級，微生物種類隨廢水流向逐級增多。 同一類型廢水同一類型廢水好氧活性污泥法好氧活性污泥法與與生物濾池法生物濾池法處理效果對比處理效果對比項項目目BODCODSS(懸懸浮浮物物)細細菌菌病病毒毒活性污泥法95%69.2%95%98%98%去 除率生物濾池95%69.2%95%95%50%優(yōu)缺點對比優(yōu)缺點對比生生物物量量耐耐沖沖擊擊負負荷荷污污泥泥產產生生量量污污泥泥膨膨脹脹動動力力消消耗耗管管路路堵

33、堵塞塞活性污泥法較較小小較較差差多多發(fā)發(fā)生生較較合合理理否否生物濾池較較大大較較強強少少不不發(fā)發(fā)生生較較大大是是( (二二) )好氧生物膜的培養(yǎng)好氧生物膜的培養(yǎng) 好氧生物膜的培養(yǎng)方法好氧生物膜的培養(yǎng)方法: :自然掛膜法自然掛膜法活性污泥掛膜法活性污泥掛膜法優(yōu)勢菌掛膜法優(yōu)勢菌掛膜法 用泵將帶有自然菌種的工業(yè)廢水用泵將帶有自然菌種的工業(yè)廢水慢速通入空慢速通入空的生物濾池的生物濾池內，這過程中廢水和空氣中的微生物內，這過程中廢水和空氣中的微生物附著在濾料上，以廢水中的有機物為營養(yǎng)生長繁附著在濾料上，以廢水中的有機物為營養(yǎng)生長繁殖。濾料上微生物量由少變多，逐漸形成一層正殖。濾料上微生物量由少變多，逐漸

34、形成一層正常的分層微生物薄膜，即生物膜。常的分層微生物薄膜，即生物膜。1 1、自然掛膜法、自然掛膜法2 2、活性污泥掛膜法、活性污泥掛膜法 取處理生活污水或工業(yè)廢水的活性污泥作菌種，取處理生活污水或工業(yè)廢水的活性污泥作菌種，與本廠的污水混合后與本廠的污水混合后，用泵，用泵慢速慢速打入濾池打入濾池內，不斷循內，不斷循環(huán)環(huán)3 37 7天，之后改為慢速連續(xù)進水。這過程中，活性天，之后改為慢速連續(xù)進水。這過程中，活性污泥微生物附著在濾料上，以廢水中的有機物為營養(yǎng)污泥微生物附著在濾料上，以廢水中的有機物為營養(yǎng)生長繁殖。濾料上微生物量由少變多，逐漸形成一層生長繁殖。濾料上微生物量由少變多，逐漸形成一層帶粘

35、性的生物膜。帶粘性的生物膜。3 3、優(yōu)勢菌掛膜法、優(yōu)勢菌掛膜法 優(yōu)勢菌是從自然環(huán)境或廢水處理中篩選、分離優(yōu)勢菌是從自然環(huán)境或廢水處理中篩選、分離獲得對某種工業(yè)廢水有較強降解能力的菌株；也獲得對某種工業(yè)廢水有較強降解能力的菌株；也可通過遺傳育種獲得優(yōu)良菌種，或通過基因工程可通過遺傳育種獲得優(yōu)良菌種，或通過基因工程構建超級菌作菌種。培養(yǎng)方法同上。構建超級菌作菌種。培養(yǎng)方法同上。9-2 9-2 活性污泥絲狀膨脹活性污泥絲狀膨脹及其控制對策及其控制對策 活性污泥質量變輕、膨大，沉降性能惡化，活性污泥質量變輕、膨大，沉降性能惡化，在二沉池中不能正常沉淀下來（這時在二沉池中不能正常沉淀下來（這時SVISV

36、I異常增異常增高，可達高，可達400400mL/g以上）。以上）。 SVI一般在50150mL/g，最好在100mL/g左右。在200mL/g 以下為正?；钚晕勰?，在200mL/g以上標志著活性污泥發(fā)生絲狀膨脹。提問：提問：什么是活性污泥膨脹？什么是活性污泥膨脹？絲狀細菌引起的絲狀膨脹污泥絲狀細菌引起的絲狀膨脹污泥 膨脹的活性污泥有兩種:非絲狀細菌引起的菌膠團膨脹污泥非絲狀細菌引起的菌膠團膨脹污泥其中其中活性污泥活性污泥絲狀膨脹絲狀膨脹是較普遍的現象是較普遍的現象。 非絲狀菌性膨脹主要發(fā)生在污水水溫較非絲狀菌性膨脹主要發(fā)生在污水水溫較低，而污泥負荷太高時。微生物負荷高，細低，而污泥負荷太高時。

37、微生物負荷高，細菌吸取了大量的營養(yǎng)物，但由于溫度低，代菌吸取了大量的營養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積貯起大量高粘性的多糖類謝速度較慢，就積貯起大量高粘性的多糖類物質。這些多糖類物質的積貯，使活性污泥物質。這些多糖類物質的積貯，使活性污泥的表明附著水大大增加，使污泥的的表明附著水大大增加，使污泥的SVISVI值很值很高，形成膨脹污泥。高，形成膨脹污泥。 曝氣力度過大，污泥碎裂膨脹曝氣力度過大，污泥碎裂膨脹提問：原因提問：原因？氣泡夾帶氣泡夾帶,密度降低；氣泡機械破碎；密度降低；氣泡機械破碎；細菌處于對數期細菌處于對數期多糖分泌減少多糖分泌減少缺氧、缺氧、厭氧膨脹漂泥厭氧膨脹漂泥提問：原因

38、提問：原因？二沉池底部淤泥厭氧產氣（反硝化二沉池底部淤泥厭氧產氣（反硝化N2、CH4)進水水質有過量的表面活性物質和油脂類化合物；進水水質有過量的表面活性物質和油脂類化合物；提問：原因提問：原因？油及泡沫降低污泥密度油及泡沫降低污泥密度生物中毒生物中毒（pHpH波動大、補堿過量、溫度過高、波動大、補堿過量、溫度過高、CODcrCODcr濃度驟然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某濃度驟然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有機酚、硫化物、重金屬及鹵化物過高等）些有機酚、硫化物、重金屬及鹵化物過高等）污泥膨脹污泥膨脹原因原因？細菌細菌休克死亡、粘液分泌減少休克死亡、粘液分泌減少新污泥膨脹現象新污泥膨脹

39、現象未馴化污泥對新類型廢水不適應，未馴化污泥對新類型廢水不適應，不沉降或沉降不沉降或沉降極慢，極慢，長時間曝氣馴化后恢復正常；長時間曝氣馴化后恢復正常；提問：原因提問：原因？類似中毒類似中毒 BOD/N過高過高n假菌絲或后生動物鉆噬污泥膨脹假菌絲或后生動物鉆噬污泥膨脹n大腸埃希氏菌及芽孢桿菌形成暫時性大腸埃希氏菌及芽孢桿菌形成暫時性假絲狀假絲狀生長或后生動物鉆噬而形成的膨脹污泥。生長或后生動物鉆噬而形成的膨脹污泥。（很（很少見）少見）原因原因高含水率菌膠團占優(yōu)勢高含水率菌膠團占優(yōu)勢二、活性污泥絲狀膨脹二、活性污泥絲狀膨脹(二二) 活性污泥絲狀膨脹的成因活性污泥絲狀膨脹的成因 (一一) 活性污泥

40、絲狀膨脹的致因微生物活性污泥絲狀膨脹的致因微生物 (三三) 活性污泥絲狀膨脹的機理活性污泥絲狀膨脹的機理 大量絲狀菌相互纏繞交錯，夾帶大量絲狀菌相互纏繞交錯，夾帶劣勢的菌膠團等懸浮物，形成結構劣勢的菌膠團等懸浮物，形成結構松散的絮體。這種絮體的比表面積松散的絮體。這種絮體的比表面積大，含水率高，密度小，懸浮于水大，含水率高，密度小，懸浮于水中不易沉淀，導致污泥膨脹。中不易沉淀，導致污泥膨脹。(一一) 活性污泥絲狀膨脹的致因微生物活性污泥絲狀膨脹的致因微生物 主要有：諾卡氏菌屬、浮游球衣菌、微絲菌諾卡氏菌屬、浮游球衣菌、微絲菌屬、發(fā)硫菌屬、貝日阿托氏菌屬、纖發(fā)菌屬、屬、發(fā)硫菌屬、貝日阿托氏菌屬、

41、纖發(fā)菌屬、亮發(fā)菌屬等。亮發(fā)菌屬等。 (二二) 活性污泥絲狀膨脹的成因活性污泥絲狀膨脹的成因 活性污泥絲狀膨脹的成因有活性污泥絲狀膨脹的成因有環(huán)境因素環(huán)境因素和和微生物因素微生物因素。 主導因素是絲狀細菌過度生長，而環(huán)主導因素是絲狀細菌過度生長，而環(huán)境因素促進絲狀細菌的生長。境因素促進絲狀細菌的生長。 1 1、溫度、溫度 菌膠團細菌的最適生長溫度在菌膠團細菌的最適生長溫度在28283030左右。浮游球衣菌最適溫度在左右。浮游球衣菌最適溫度在25253030，生長溫度在生長溫度在15153737。 若水溫為若水溫為25252828，易造成浮游球衣，易造成浮游球衣菌優(yōu)勢生長。水溫低于菌優(yōu)勢生長。水溫

42、低于1515，一般不易發(fā)，一般不易發(fā)生污泥膨脹。生污泥膨脹。2 2、溶解氧、溶解氧 菌膠團細菌是嚴格好氧菌，只有在較高的菌膠團細菌是嚴格好氧菌，只有在較高的DODO濃度下濃度下(2mg/L(2mg/L以上以上) )才能正常生長。才能正常生長。 浮游球衣菌浮游球衣菌是好氧菌，在微量好氧條件下仍正常生是好氧菌，在微量好氧條件下仍正常生長。貝日阿托氏菌屬、發(fā)硫菌微量好氧，長。貝日阿托氏菌屬、發(fā)硫菌微量好氧，DODO為為0.5mg/L0.5mg/L時生長最好。時生長最好。( (所以，由于有機廢水所以，由于有機廢水DODO匱乏，絲狀細菌匱乏，絲狀細菌優(yōu)勢生長，易引起絲狀膨脹。優(yōu)勢生長，易引起絲狀膨脹。)

43、 ) 亮發(fā)菌在亮發(fā)菌在DODO濃度高時能優(yōu)勢生長。濃度高時能優(yōu)勢生長。所以，所以，一般一般DODO濃度應控制在濃度應控制在2 23 3mg/Lmg/L。3 3、可溶性有機物及其種類、可溶性有機物及其種類 有機物因缺氧不能降解徹底，積累大量有機物因缺氧不能降解徹底，積累大量有機酸，為絲狀細菌生長創(chuàng)造營養(yǎng)條件有機酸，為絲狀細菌生長創(chuàng)造營養(yǎng)條件。 廢水中廢水中硫化物濃度高硫化物濃度高易發(fā)生由易發(fā)生由硫細菌硫細菌引引起的膨脹。起的膨脹。4 4、有機物濃度、有機物濃度( (或有機負荷或有機負荷) ) 有機負荷低，營養(yǎng)物缺乏，絲狀菌在營養(yǎng)有機負荷低，營養(yǎng)物缺乏，絲狀菌在營養(yǎng)競爭中優(yōu)勢生長，導致污泥膨脹。競

44、爭中優(yōu)勢生長，導致污泥膨脹。 有機負荷很高時，有機負荷很高時，DODO濃度迅速降低，絲狀濃度迅速降低，絲狀菌優(yōu)勢生長，引起絲狀膨脹。菌優(yōu)勢生長，引起絲狀膨脹。5 5、N N、P P 正常情況下，營養(yǎng)比應為正常情況下，營養(yǎng)比應為BODBOD5 5NPNP1005110051。若。若N N、P P太少，則利于絲狀細菌生長。太少，則利于絲狀細菌生長。6 6、pHpHpHpH低時容易引起膨脹。低時容易引起膨脹。 (三三) 活性污泥絲狀膨脹的機理活性污泥絲狀膨脹的機理 活性污泥絲狀膨脹的機理用活性污泥絲狀膨脹的機理用表面積與容積比表面積與容積比假說解釋能被較多人接受。即：假說解釋能被較多人接受。即： 絲

45、狀菌的比表面積比絮凝性菌膠團細菌大得絲狀菌的比表面積比絮凝性菌膠團細菌大得多，對于有限制性的營養(yǎng)多，對于有限制性的營養(yǎng)(BOD(BOD、DODO、N N、P P等等) )和和環(huán)境條件的爭奪占優(yōu)勢，而大量繁殖引起污泥絲環(huán)境條件的爭奪占優(yōu)勢，而大量繁殖引起污泥絲狀膨脹。狀膨脹。二、控制活性污泥絲狀膨脹的對策二、控制活性污泥絲狀膨脹的對策 1 1、臨時控制措施：、臨時控制措施：a. a. 污泥助沉法：污泥助沉法： 改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝劑，如硫酸鋁改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝劑，如硫酸鋁等；等； 改善、提高活性污泥的沉降性、密實性，投加粘土、消改善、提高活性污泥的沉降性、密實性

46、，投加粘土、消石灰等；石灰等； b. b. 滅菌法：滅菌法： 殺滅絲狀菌，如投加氯、臭氧、過氧化氫等藥劑；殺滅絲狀菌，如投加氯、臭氧、過氧化氫等藥劑； 投加硫酸銅，可控制由球衣菌引起的膨脹。投加硫酸銅，可控制由球衣菌引起的膨脹。2 2、工藝運行調節(jié)措施：、工藝運行調節(jié)措施：a.a.加強曝氣：加強曝氣：加強曝氣，提高混合液的加強曝氣，提高混合液的DODO值；值；使污泥常處于好氧狀態(tài)，防止污泥腐化，使污泥常處于好氧狀態(tài)，防止污泥腐化，加強預曝氣或再生性曝氣；加強預曝氣或再生性曝氣；悶曝悶曝( (只曝氣，不進水也不出水只曝氣，不進水也不出水) ) b. b. 調節(jié)運行條件：調節(jié)運行條件： 調整進水調

47、整進水pHpH值：調整到值：調整到8.5。因為。因為pH6pH6時，刺激霉時，刺激霉菌和其它真菌生長，抑制通常細菌的生長。菌和其它真菌生長，抑制通常細菌的生長。 調整混合液中的營養(yǎng)物質調整混合液中的營養(yǎng)物質(C(C、N N、P P比比) )； 如有可能，可考慮調節(jié)水溫如有可能，可考慮調節(jié)水溫絲狀菌膨脹多發(fā)生在絲狀菌膨脹多發(fā)生在2020以上；水溫低于以上；水溫低于1515時，一般不會發(fā)生膨脹。時，一般不會發(fā)生膨脹。 調整污泥負荷?；钚晕勰嘁３终顟B(tài)，調整污泥負荷。活性污泥要保持正常狀態(tài)，BODBOD污泥負污泥負荷在荷在0.3kg/kgkg/kgMLSSML

48、SSd d為宜，在為宜，在0.380.38kg/kgkg/kgMLSSMLSSd d以上以上時，就容易發(fā)生。時，就容易發(fā)生。 3 3、永久性控制措施：、永久性控制措施： 對現有設施進行改造，或新廠設計時就加以考慮，從對現有設施進行改造，或新廠設計時就加以考慮，從工藝運行上確保污泥膨脹不會發(fā)生。工藝運行上確保污泥膨脹不會發(fā)生。(1)(1)減小或取消初沉池減小或取消初沉池( (處理城市生活污水時，這樣處理可增大處理城市生活污水時，這樣處理可增大曝氣池進水的懸浮物濃度，改善污泥的沉降性能。曝氣池進水的懸浮物濃度，改善污泥的沉降性能。) )(2)AB(2)AB法法( (采用采用“沉砂沉砂-A-A級曝氣

49、級曝氣- -中間沉淀中間沉淀-B-B級曝氣級曝氣- -二次沉淀二次沉淀”工藝，能改善工藝，能改善B B級進水水質，有效防止污泥膨脹。級進水水質，有效防止污泥膨脹。) )(3)“(3)“生物膜生物膜- -活性污泥活性污泥”組合工藝能改善活性污泥進水水質，組合工藝能改善活性污泥進水水質，防止污泥膨脹。防止污泥膨脹。(4)(4)A/O,AA/O,A2 2/O,A/O,A2 2/O/O2 2工藝。工藝。(5)SBR(5)SBR工藝。工藝。(6)(6)氣浮法代替二沉池。氣浮法代替二沉池。 (7) (7)在工藝中增加一個在工藝中增加一個生物選擇器生物選擇器，該法主要針，該法主要針對低基質濃度下引起的營養(yǎng)缺

50、乏型污泥膨脹，其對低基質濃度下引起的營養(yǎng)缺乏型污泥膨脹，其出發(fā)點就是出發(fā)點就是造成曝氣池中的生態(tài)環(huán)境有利于選擇造成曝氣池中的生態(tài)環(huán)境有利于選擇性地發(fā)展菌膠團細菌性地發(fā)展菌膠團細菌，應用生物競爭的機制抑制，應用生物競爭的機制抑制絲狀菌的過度增殖，從而控制污泥膨脹。絲狀菌的過度增殖，從而控制污泥膨脹。 具體方法是在具體方法是在曝氣池首端曝氣池首端劃出一格或幾格設置高負荷接劃出一格或幾格設置高負荷接觸區(qū)，將全部污水引入第一個間格并使整個系統(tǒng)中不存在觸區(qū)，將全部污水引入第一個間格并使整個系統(tǒng)中不存在濃度梯度濃度梯度( (進行攪拌使污泥和污水充分混合接觸進行攪拌使污泥和污水充分混合接觸) )。a. a.

51、 好氧選擇器：提供一個氧源和食料充足的高負好氧選擇器：提供一個氧源和食料充足的高負荷區(qū)，讓菌膠團細菌率先搶占有機物而不給絲狀荷區(qū)，讓菌膠團細菌率先搶占有機物而不給絲狀菌過度繁殖的機會。菌過度繁殖的機會。b. b. 缺氧選擇器：原理是絕大部分菌膠團細菌能夠缺氧選擇器：原理是絕大部分菌膠團細菌能夠利用選擇器內硝酸鹽中的化合態(tài)氧作氧源進行生利用選擇器內硝酸鹽中的化合態(tài)氧作氧源進行生長繁殖，而絲狀菌沒有此功能，因而其在選擇器長繁殖，而絲狀菌沒有此功能，因而其在選擇器內受到抑制，大大降低了污泥膨脹的可能性。內受到抑制，大大降低了污泥膨脹的可能性。c. c. 厭氧選擇器：其作用機制與缺氧選擇器相似，厭氧選

52、擇器：其作用機制與缺氧選擇器相似，即在厭氧條件下，絲狀菌具有較低的多聚磷酸鹽即在厭氧條件下，絲狀菌具有較低的多聚磷酸鹽的釋放速度而受到抑制。的釋放速度而受到抑制。 9-3 厭氧環(huán)境中活性污泥和生物膜的微生物群落 一、厭氧生物處理工藝的發(fā)展簡史一、厭氧生物處理工藝的發(fā)展簡史 1881年由法國的Louis Mouras所發(fā)明的“自動凈化器”開始 “第一代厭氧生物反應器第一代厭氧生物反應器” 共同特點共同特點 ： 水力停留時間（HRT）很長 雖然HRT相當長，但處理效率仍十分低，處理效果還很不好； 具有濃臭的氣味 以上這些特點使得人們對于進一步開發(fā)和利用厭氧生物過程的興趣大大降低，而且此時利用活性污

53、泥法或生物膜法處理城市污水已經十分成功。 上世紀50、60年代，特別是70年代的中后期 “第二代厭氧生物反應器第二代厭氧生物反應器” 主要特點 : HRT大大縮短，有機負荷大大提高，處理效率大大提高； HRT與SRT分離，SRT相對很長，HRT則可以較短，反應器內生物量很高。 主要包括：厭氧接觸法、厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床（Upflow Anaerobic Sludge Bed，UASB）反應器、厭氧流化床（AFB）、AAFEB、厭氧生物轉盤（ARBC）和擋板式厭氧反應器等； 以上這些特點徹底改變了原來人們對厭氧生物過程的認識，因此其實際應用也越來越廣泛。 全世界有幾千座全世界有幾千

54、座UASB反應器，占所有厭氧反應器反應器，占所有厭氧反應器（第二代以上）（第二代以上）總總數的數的64%，應用廣泛應用廣泛 UASB 反應器完全混合型EGSB反應器厭氧濾池厭氧塘流化床-復合床工業(yè)級UASB裝置http:/www.fkk.co.jp/e/ourbusiness/water-body2-e.htmlhttp:/ “第三代厭氧生物反應器第三代厭氧生物反應器” 在UASB反應器基礎上發(fā)展起來了同樣以顆粒污泥為根本的顆粒污泥膨脹床（Expanded Granular Sludge Bed，EGSB）反應器和厭氧內循環(huán)（IC）反應器。 第三代厭氧生物反應器厭氧膨脹顆粒污泥床厭氧膨脹顆粒污

55、泥床 內循環(huán)反應器內循環(huán)反應器 升流式污泥床過濾器升流式污泥床過濾器EGSB IC UBF二、厭氧生物處理的主要特征二、厭氧生物處理的主要特征 1、主要優(yōu)點、主要優(yōu)點 技術成本低、經濟性好技術成本低、經濟性好； 能耗大大降低能耗大大降低，而且還可以，而且還可以回收生物能（沼氣）回收生物能（沼氣）； 處理處理負荷高、占地少，反應器體積小負荷高、占地少，反應器體積??； 可以可以處理高濃度有機廢水處理高濃度有機廢水； 污泥產量很低污泥產量很低； 厭氧微生物有可能對好氧微生物不能降解的一些有機物進行厭氧微生物有可能對好氧微生物不能降解的一些有機物進行降解或部降解或部分降解分降解; ; 對對營養(yǎng)物需求量

56、小營養(yǎng)物需求量小，其，其BODBOD5 5NPNP(350500)51(350500)51； 厭氧方法的厭氧方法的菌種沉降性能好，生物活性保存期長，中止營養(yǎng)條件下可菌種沉降性能好，生物活性保存期長，中止營養(yǎng)條件下可保留至少保留至少1 1年以上。年以上。2、主要缺點、主要缺點 厭氧生物處理過程中所涉及到的生化反應過程較為復雜，因為厭氧消化過程厭氧生物處理過程中所涉及到的生化反應過程較為復雜，因為厭氧消化過程是由多種不同性質、不同功能的厭氧微生物協(xié)同工作的一個連續(xù)的生化過程，是由多種不同性質、不同功能的厭氧微生物協(xié)同工作的一個連續(xù)的生化過程，不同種屬間細菌的相互配合或平衡較難控制，因此不同種屬間細

57、菌的相互配合或平衡較難控制，因此在運行厭氧反應器的過程中在運行厭氧反應器的過程中需要很高的技術要求需要很高的技術要求； 厭氧微生物特別是其中的厭氧微生物特別是其中的產甲烷細菌對溫度、產甲烷細菌對溫度、pH等環(huán)境因素非常敏感等環(huán)境因素非常敏感，也，也使得厭氧反應器的運行和應用受到很多限制和困難；使得厭氧反應器的運行和應用受到很多限制和困難； 雖然厭氧生物處理工藝在處理高濃度的工業(yè)廢水時常?？梢赃_到很高的處理雖然厭氧生物處理工藝在處理高濃度的工業(yè)廢水時常?？梢赃_到很高的處理效率，但其效率，但其出水水質仍通常較差，一般需要利用好氧工藝進行進一步的處理出水水質仍通常較差，一般需要利用好氧工藝進行進一步

58、的處理； 厭氧生物處理的厭氧生物處理的氣味較大氣味較大； 對氨氮的去除效果不好對氨氮的去除效果不好，一般認為在厭氧條件下氨氮不會降低，而且還可能，一般認為在厭氧條件下氨氮不會降低，而且還可能由于原廢水中含有的有機氮在厭氧條件下的轉化導致氨氮濃度的上升。由于原廢水中含有的有機氮在厭氧條件下的轉化導致氨氮濃度的上升。 厭氧反應器厭氧反應器初次啟動過程緩慢初次啟動過程緩慢，一般需要，一般需要812周時間。周時間。 三、厭氧消化三、厭氧消化甲烷發(fā)酵甲烷發(fā)酵 (一一)甲烷發(fā)酵理論與機制甲烷發(fā)酵理論與機制 1 1、四階段發(fā)酵理論、四階段發(fā)酵理論布賴恩特布賴恩特(Bryant)1979(Bryant)197

59、9年提出年提出 (1)(1)第一階段第一階段：水解和發(fā)酵性細菌將復雜有機物水解為小水解和發(fā)酵性細菌將復雜有機物水解為小分子有機物；分子有機物；如：如：纖維素、淀粉水解為單糖，再發(fā)酵為丙酮酸；纖維素、淀粉水解為單糖，再發(fā)酵為丙酮酸； 蛋白質水解為氨基酸，再脫氨基成有機酸和氨；蛋白質水解為氨基酸，再脫氨基成有機酸和氨； 脂類水解為低級脂肪酸和醇，如乙酸、丙酸、丁酸、乙醇、脂類水解為低級脂肪酸和醇，如乙酸、丙酸、丁酸、乙醇、COCO2 2、H H2 2、NHNH3 3和和H H2 2S S等。等。微生物群落微生物群落：水解、發(fā)酵性細菌：梭菌屬、擬桿菌屬、雙歧桿菌；：水解、發(fā)酵性細菌：梭菌屬、擬桿菌屬

60、、雙歧桿菌；鏈球菌和腸道菌等。鏈球菌和腸道菌等。 (2) (2) 第二階段第二階段：產氫和產乙酸菌把第一階段的產物進一：產氫和產乙酸菌把第一階段的產物進一步分解為乙酸和氫氣。步分解為乙酸和氫氣。 微生物群落：產氫和產乙酸菌，如奧氏甲烷桿菌；將三碳以上有微生物群落：產氫和產乙酸菌，如奧氏甲烷桿菌；將三碳以上有機酸、長鏈脂肪酸、芳香族酸及醇等分解為乙酸和機酸、長鏈脂肪酸、芳香族酸及醇等分解為乙酸和H H2 2的細菌和硫酸還的細菌和硫酸還原菌。原菌。 (3) (3)第三階段第三階段：有：有2 2組生理不同的專性厭氧的產甲烷菌群。組生理不同的專性厭氧的產甲烷菌群。一一是將是將COCO2 2或或COCO