廢水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ).

1、H章廢水生物處理的基本概念和生 化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)廢水的好氧生物處理和厭氧生物處理第二節(jié)微生物的生長(zhǎng)規(guī)律和生長(zhǎng)環(huán)境第三節(jié)反應(yīng)速度和反應(yīng)級(jí)數(shù)第四節(jié)米歇里門坦方程式第五節(jié) 莫諾特方程式 第六節(jié)廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)模式第一節(jié)廢水的好氧生物處理和厭氧生物處理微生物的呼吸興型：好氧呼吸慶氧呼吸1.好靶呼吸是在有分（02）參y的生物祗化，反應(yīng)的嚴(yán)終受氫體是分/ Uo好氣呼吸足營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入好氧微生物細(xì)胞局 通過(guò) 系列氣化還原反丿&獲 得能雖的過(guò)程。好氧呼吸仃卜述兩種：異養(yǎng)型微生物、門養(yǎng)型微生物2.厭氧呼吸是在無(wú)分子徒（02）的怙況下進(jìn)行的生物饑化。厭氧微生物只仃 脫豈酶系統(tǒng)，沒(méi)仃血化酶系統(tǒng)

2、。厭氣呼吸按反應(yīng)過(guò)程中的呆終受豈休的不同， 分為發(fā)酵發(fā)酵和無(wú)輒呼吸。a.發(fā)酵指供社體和受笆體都是竹機(jī)化介物的生物氧化作用，最終受蛍體無(wú)須 外加.就足供氫體的分界產(chǎn)物（有機(jī)物。b無(wú)氣呼吸足扌旨以無(wú)機(jī)氧化物.如NO3、NO2. SO4 等代替分子氣.作為 最終受氣體的牛物氣化作用。呼吸方式受軾體化學(xué)反應(yīng)式好氧呼吸分子氧C6H12O6 +6O2> 6CO2 + 6H2O + 2817.3KJ無(wú)氧呼吸無(wú)機(jī)物C6H12O0+4NO3-1 *6CO2+ 6H2O+2N2 +1755.6KJ發(fā)酸有機(jī)物C6Hl2（）6 * 2CO,+2CH5CH2OH +92.0KJ廢水厭氣生物處理：在沒(méi)冇游離氣存在的

3、條件下，兼性細(xì)菌 與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定勺機(jī)物的朱物處理方法。存成原生質(zhì)（微牛物）的增長(zhǎng)了機(jī)物+微生物 一*C O. H. N、S、P）介成原生質(zhì)（微生物）的增長(zhǎng)冇機(jī)酸.醇.a分解 CO2、NH3、 牝H2S等分解CH4. CO2、+ 能.NH3、H2S 等產(chǎn)酸階段產(chǎn)氣階段第二節(jié) 微生物的生氏規(guī)律和生反環(huán)境微生物的生長(zhǎng)規(guī)律:培養(yǎng)時(shí)間微生物的什長(zhǎng)曲線微生物的生長(zhǎng)環(huán)境影響微生物生匕的主要環(huán)境有：1微生物的營(yíng)養(yǎng)最佳營(yíng)養(yǎng)比為BOD5 : N： P=1(X)： 5： I2 溫度 中溫細(xì)菌為主，它的最適合溫度20。c37。c3. PH 值4. 溶解氧好氧24mg/l5 有毒物質(zhì)生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)基木概念：生

4、物化學(xué)反應(yīng)：種以生物晦為催化擠的化了反應(yīng)(山做生物參加以生物好氧 生物化學(xué)反丿電，三人嬰索:底物：微生物：氧氣。底物：切圧生物體內(nèi)町通過(guò)iW的催化作川而進(jìn)彳了的生化變化的物碩微生物:通過(guò)顯微鏡能看到的生物氣：在個(gè)大氣壓下20°c下，氣溶解度lOwg/g.底物降解:廢水中仃的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被微牛.物從利用和轉(zhuǎn)化便得焊仃復(fù)雜的高分 子氣化分解為低分子的過(guò)程研究發(fā)應(yīng)速度的三大方程：米歇里斯門坦方程（M方稈），也稱作米氏方程：底物降解 速率與底物濃度的關(guān)系。莫諾特力程：微生物增氏速率與底物濃度關(guān)系。H氏方程（霍克來(lái)金提出：底物降解速率與微生物增長(zhǎng)速率關(guān)系。應(yīng)用領(lǐng)域：好軾：活行污泥法牛物膜法十壤處理

5、法厭氣：厭氧水處理法厭氧污泥處理2.反應(yīng)級(jí)數(shù)> yx + zpv=d|s/dt =ksn式屮k為反應(yīng)常數(shù)，隨溫度而異 n為反應(yīng)級(jí)數(shù)：s|為底物濃度當(dāng)n為零時(shí)，零級(jí)反應(yīng)；n為1時(shí)，一級(jí)反應(yīng)；n為2時(shí)，二級(jí)反應(yīng)。3.反應(yīng)速率常數(shù)范特崔夫規(guī)則：1. 化學(xué)反應(yīng)每升高10<>c, r增高24倍2. 生化反應(yīng)每升高10°c,r增加1倍。Arrheni us定律：描述反應(yīng)速度常數(shù)與T的關(guān)系。K=B.e-b：a/RT其中Q為溫度系數(shù)當(dāng)T1=2O°c T= 4-200c Q=1.135T= 20-30 0 c Q= 1.056第四節(jié)米歇里斯門坦方程（MM方程）方程式，也稱作

6、米氏方程：底物降底物濃度、溫度、PH、產(chǎn)物卩X混合級(jí)反應(yīng)區(qū)米/里斯門坦力程（M-M方程） 解速率與底物濃度的關(guān)系。一.底物降解與酚促速度影響酚促反應(yīng)速度的因索有：酶濃度、 濃度。d中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)：Ikk述S + E=Es& P+ E 2級(jí)反他區(qū)底物濃度MM方程S +E=Es _P+E串連反應(yīng)k?V=VmaXsVKm+sMM 方程(1) 當(dāng)s很大,s> Km. Kra+s s. V=Vniax =KSCO(2) 當(dāng)s很小，【sKm, Km+閭Km, V=Vinax s/Km增加s, V在增大,電上升趨勢(shì),0<n<l過(guò)度區(qū)米式常數(shù)的意義及測(cè)定只與酶的性質(zhì)有關(guān)，而與酶濃度（2如果-個(gè)酶冇兒種底物，則對(duì)每-種底物，備冇-個(gè)特定 的心值。（3）同一種酶仃兒種底物就仃兒個(gè)心值。其中心值雖小的底物, -般稱為該酚的最適底物或犬然底物C米式常數(shù)Km是酚反應(yīng)動(dòng)力學(xué)硏究中的個(gè)幣:要系數(shù)，亦稱動(dòng)力學(xué)系數(shù)。 它足師反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)半衡，即穩(wěn)態(tài)時(shí)的半衡常數(shù)。它的物理怠義：（1）Kjfi是酶的特征常數(shù)Z無(wú)關(guān)。q j 叩【K尹S底物比降解速度H式方程H式方程推導(dǎo)廢水t物處理I數(shù)？模式的兒