環(huán)境污染物的生物處理課件

1、第三節(jié) 環(huán)境污染物的生物凈化方法第一節(jié) 廢水的好氧生物處理第二節(jié) 廢水的厭氧生物處理第三節(jié) 特定微生物處理及組合工藝第四節(jié) 廢水的微生物脫氮除磷第四節(jié) 固體廢棄物的微生物處理第五節(jié) 大氣污染物的微生物處理主要內容：介紹環(huán)境污染物（污水、大氣污染和固廢）的微生物處理方法及其工藝流程第三節(jié) 環(huán)境污染物的生物凈化方法第一節(jié) 廢水的好氧生物處理人均水資源占有量不到世界平均水平的1/3,全國水資源總量約2.81012 m3，人均2281 m3；世界人均6918 m3。目前全國有400多個城市缺水，正常年份城市缺水60億m3。 凈水被使用后， 理化性質發(fā)生改變，水質受到不同程度污染，稱為廢水(waste

2、water)，也稱為污水(sewage)；分： 生活污水(domestic sewage，sanitary sewage) 工業(yè)廢水(industrial waste water）。人均水資源占有量不到世界平均水平的1/3,全國水資源總量約2生活污水：來源廣，水質相似；雜質多，占總量的0.1-1%。含大量有機物，占全部懸浮物 (suspended solid, SS ) 的3/4以上，BOD 300-500mg/L，主要包括纖維素、油脂、肥皂、蛋白質及其分解產物。一般不含毒物。無機雜質以泥沙、礦物廢料及溶解鹽類居多。適于微生物繁殖，含大量細菌和病原體。肥效較高。水量水質與季節(jié)、居民生活狀況、生

3、活習慣(用水量有關)，處理率約9%。生活污水：來源廣，水質相似；雜質多，占總量的0.1-1%。含工業(yè)廢水：成分復雜，變化劇烈，不同工業(yè)廢水的質和量有明顯差異，主要取決于工業(yè)生產的性質、工藝和規(guī)模。年排放量約400-500億噸，處理率小于30%。若年排放量達800億噸時，將使70%的水資源不能使用。冶金、建材、發(fā)電：主要含無機物。食品、石化、煉油：主要含有機物。焦化、化工、農藥：大量有機物、大量無機物、毒物。工業(yè)廢水：成分復雜，變化劇烈，不同工業(yè)廢水的質和量有明顯差異工業(yè)廢水種類及來源廢水種類廢水來源1 重金屬廢水2 放射性廢水3 含鉻廢水4 含氰廢水5 含油廢水6 含酚廢水7 硝基苯類廢水8

4、有機廢水9 含砷廢水10 酸性廢水11 堿性廢水采礦、冶煉、金屬處理、電鍍、電池、特種玻璃及化工等工業(yè)鈾、釷、鐳礦的開采加工、核動力站運轉、醫(yī)院同位素試驗室等采礦冶煉、電鍍、制革、顏料、催化劑等工業(yè)電鍍、提取金銀、選礦、煤氣洗滌、焦化、金屬清洗、有機玻璃等煉油、機械廠、選礦廠及食品廠等焦化、煉油、化工、煤氣、染料、木材防腐、塑料、合成樹脂等染料工業(yè)、炸藥生產等化工、釀造、食品、造紙等制藥、農藥、化工、化肥、采礦、冶煉、涂料、玻璃等化工、礦山、金屬酸洗、電鍍、鋼鐵等制堿、造紙、印染、化纖、制革、化工、煉油等工業(yè)廢水種類及來源廢水種類廢水來源1 重金屬廢水采礦、冶煉、廢水處理基本方法 （1）物理法

5、 利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物，在處理過程中不改變其化學性質。常采用的有沉淀法、過濾法、離心法、蒸發(fā)法。分離和去除大塊垃圾、懸浮固體。 （2）化學法 利用化學反應或物理化學作用處理、回收廢水中的污染物，常用的方法有化學沉淀法、混凝法、中和法、萃取法、吸附法、離心交換法、電滲析法等。（3）生物法 利用微生物的生化作用處理廢水中的有機污染物。常用的方法有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法等。 好氧生物處理法 ：利用好氧微生物在有氧條件下將廢水中有機物分解的方法。厭氧生物處理法：在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最后產生甲烷和二氧化碳等氣體。廢水處理基本方法 （1）物

6、理法好氧生物處理法 ：利用好氧微生廢水微生物處理城市污水處理 借助于各種技術手段將污水中的各種污染物分離或降解，從而使污水得以凈化。根據(jù)處理程度的不同，污水處理可分為三級，即一級、二級和三級。廢水微生物處理城市污水處理 借助于各種技術手段將污水中的1、一級處理（初級處理） 一級處理：是利用隔柵以及沉淀等物理作用去除廢水中的大顆粒固態(tài)污染物（粒徑100 um以上），可由篩濾、重力沉淀、浮選等物理方法串聯(lián)而成。廢水經一級處理主要是懸浮物（SS）的去除，而對廢水中的膠體和溶解性污染物的去除作用不大。懸浮固體去除約70-80%，BOD去除約30%，達不到排放標準，一般作為預處理。主要的作用有：篩濾、水

7、質水量調節(jié)、沉淀、調節(jié)池有調節(jié)水量，還有預曝氣作用。1、一級處理（初級處理） 一級處理：是利用隔柵以及沉淀等物理環(huán)境污染物的生物處理課件2、二級處理 二級處理的主要任務是大幅度地去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機物。常用的方法是生物法和絮凝法。 （一）生物法，即生物處理，利用微生物將污水中的有機物分解為無機物，從而達到凈化的目的。 1）好氧處理：活性污泥法：傳統(tǒng)法、階段曝氣法、生物吸附法、完全混合法等。生物膜法：普通生物濾池、生物濾塔、生物轉盤、生物接觸氧化、生物流化床等。自然生物處理法：氧化塘、土地處理系統(tǒng)。 2）厭氧處理：即生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機廢水和污泥。 好氧生物處理效率

8、高，使用廣泛，已成為污水生物處理的主要方法。厭氧生物處理主要用于污泥的消化處理和高濃度有機污水的處理。2、二級處理 二級處理的主要任務是大幅度地去除廢水中呈膠2、二級處理（二）絮凝法：通過加入絮凝劑，破壞膠體的穩(wěn)定性，使膠體發(fā)生凝聚，產生絮凝物，并發(fā)生吸附作用，將廢水中的污染物吸附在一起，然后沉降而與水分離。常用的凝聚劑有硫酸鋁、明礬、鐵鹽（硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵等）以及高分子凝聚劑。 經過二級處理的水8090的有機物被除去，BOD較低，一般可達到農灌標準和廢水排放標準。數(shù)量不多時可排入自凈能力較強的河流中，但水中還存留一定的懸浮物、生物不能降解的有機物、溶解性無機鹽和N、P等，并含有病毒和

9、細菌。因此不能作為飲用水、工業(yè)用水和地下水的補給用水。 2、二級處理（二）絮凝法：通過加入絮凝劑，破壞膠體的穩(wěn)定性，環(huán)境污染物的生物處理課件3、三級處理又稱為高級處理或深度處理，進一步去除二級處理未能去除的污染物。如未能降解的有機物、可溶性無機物以及氮、磷等。它根據(jù)廢水中的不同成份分別采取物理、化學等方法進行處理。經三級處理的廢水能達到城市用水、工業(yè)用水和飲用水標準，但三級處理的處理費用很高?！径壧幚碇械膯我环椒?， 常不能去除廢水中的氮、磷元素，需要用幾種方法組合。此外，水體富營養(yǎng)化的關鍵在于流入水體的營養(yǎng)鹽負荷量，其中，磷的作用遠大于氮的作用?！?、三級處理又稱為高級處理或深度處理，進一步

10、去除二級處理未能 三級處理工藝系統(tǒng)：1）混凝、澄清過濾系統(tǒng)2）直接過濾系統(tǒng) 三級處理工藝系統(tǒng)：3）微絮凝過濾系統(tǒng)4）生物膜過濾系統(tǒng)3）微絮凝過濾系統(tǒng) 5）氣浮過濾系統(tǒng)6）臭氧化系統(tǒng) 5）氣浮過濾系統(tǒng) 7）臭氧、活性炭聯(lián)用系統(tǒng)8）反滲透工藝系統(tǒng) 7）臭氧、活性炭聯(lián)用系統(tǒng)6.1 污水的好氧生物處理方法起源：最早由英國人Ardern和Lockett創(chuàng)建（1914年），1917 年建廠運行。目前在我國應用較為廣泛。1） 活性污泥法（Activated sludge process, ASP）6.1 污水的好氧生物處理方法起源：最早由英國人Ardern活性污泥：活性污泥是微生物群體及它們所吸附的有機物質

11、和無機物質的總稱。它是在污水中以有機污染物作培養(yǎng)基，在充氧曝氣條件下對各種微生物群體進行混合連續(xù)培養(yǎng)而成的?；钚晕勰嗑哂心?、吸附、氧化以及分解污水中有機物的性能，因而可使污水得到凈化。環(huán)境污染物的生物處理課件有很強的生物吸附能力和氧化分解有機物的能力； 菌膠團對有機物的吸附和分解，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、微型后生動物提供附著場所具有指示作用。有很強的生物吸附能力和氧化分解有機物的能力； 曝氣池曝氣池出水堰曝氣池曝氣池出水堰活性污泥混合液活性污泥混合液活性污泥的形態(tài)顏色黃褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味相對密度1.0021.006 kg/L粒徑0.020.2m

12、m20100cm2/mL比表面積99%以上含水率活性污泥的形態(tài)顏色黃褐色狀態(tài)似礬花絮絨顆粒味道土腥味相對密度活性污泥中的微生物：能形成活性污泥絮狀體的細菌（菌膠團細菌）、絲狀細菌（污泥膨脹）、真菌、原生動物（監(jiān)測處理系統(tǒng)運轉的指標，可一定程度上反映出水質和處理效果）、后生動物（輪蟲、線蟲和寡毛蟲）?；钚晕勰嘀械奈⑸铮耗苄纬苫钚晕勰嘈鯛铙w的細菌（菌膠團細菌）活性污泥凈化反應的機理初期吸附去除 污水與活性污泥接觸510min，污水中大部分有機物(70%以上的BOD，75%以上COD)迅速被去除。此時的去除并非降解，而是被污泥吸附，粘著在生物絮體的表面，這種由物理吸附和生物吸附交織在一起的初期高速

13、去除現(xiàn)象叫初期吸附?；钚晕勰鄡艋磻臋C理初期吸附去除微生物的代射 被吸附的有機物粘附在絮體表面，與微生物細胞接觸，在滲透膜的作用下，進入細胞體內，并在酶的作用下要不被降解，要不被同化成細胞本身。微生物的代射好氧微生物對有機物氧化分解過程 有機物的降解速率，微生物的存在方式、增殖規(guī)律，溶解氧的提供方式是好氧生物處理工藝的關鍵可代謝有機物、微生物、02無機物（CO2, NH3, H2O）合成細胞物質能量無機物殘留物分解代謝合成代謝內源呼吸02能量1/32/380%20%機理：是利用人工培養(yǎng)和馴化的微生物群體去分解廢水中可供生物降解的有機物，從而使廢水得到凈化。兩個階段：吸附分解好氧微生物對有機物

14、氧化分解過程 有機物的降解速率，微生活性污泥的特征與微生物形態(tài) 在顯微鏡下呈不規(guī)則橢圓狀，在水中呈“絮狀”。顏色 正常呈黃褐色，但會隨進水顏色、曝氣程度而變（如發(fā)黑為曝氣不足，發(fā)黃為曝氣過度）。理化性質 =1.0021.006，含水率99%，直徑大小0.020.2mm，表面積20100cm2/ml，pH值約6.7，有較強的緩沖能力。其固相組分主要為有機物，約占7585%?；钚晕勰嗟奶卣髋c微生物形態(tài)顏色理化性質生物特性具有一定的沉降性能和生物活性。組成 由微生物群體Ma，微生物殘體Me，難降解有機物Mi，無機物Mii四部分組成。生物特性組成 Ma具備活性細胞成分；Me內源代謝殘留的微生物有機體；

15、Mi難為細菌降解的有機懸浮固體；Mii吸附的無機懸浮固體?；钚晕勰嗟慕M成按有機性和無機性分 Ma具備活性細胞成分；Me內源代謝殘留的微生物有機活性污泥的特征與微生物組成細菌：以異養(yǎng)型原核生物(細菌)為主，數(shù)量107108個/ml，自養(yǎng)菌數(shù)量略低。其優(yōu)勢菌種：產堿桿菌屬等，它是降解污染物質的主體，具有分解有機物的能力。真菌：由細小的腐生或寄生菌組成，具分解碳水化合物，脂肪、蛋白質的功能，但絲狀菌大量增殖會引發(fā)污泥膨脹。活性污泥的特征與微生物組成細菌：以異養(yǎng)型原核生物(細菌)為主 原生動物：肉足蟲，鞭毛蟲和纖毛蟲3類、捕食游離細菌。其出現(xiàn)的順序反映了處理水質的好壞（這里的好壞是指有機物的去除），最

16、初是肉足蟲，繼之鞭毛蟲和游泳型纖毛蟲；當處理水質良好時出現(xiàn)固著型纖毛蟲，如鐘蟲、等枝蟲、獨縮蟲、聚縮蟲、蓋纖蟲等。 后生動物(主要指輪蟲），捕食菌膠團和原生動物，是水質穩(wěn)定的標志。因而利用鏡檢生物相評價活性污泥質量與污水處理的質量。 原生動物：肉足蟲，鞭毛蟲和纖毛蟲3類、捕食游離活性污泥法的主要類型：按照廢水和回流污泥進入方式以及其在曝氣池中的混合方式，分為推流式完全混合式?；钚晕勰喾ǖ闹饕愋停喊凑諒U水和回流污泥進入方式以及其在曝活性污泥法的基本流程 活性污泥法的基本流程 環(huán)境污染物的生物處理課件環(huán)境污染物的生物處理課件鼓風曝氣：將空壓機送出的壓縮空氣通過一系列管道系統(tǒng)送到安裝在曝氣池底的空

17、氣擴散裝置，以微小氣泡形式逸出，轉移到混合液中，同時混合液攪拌、混合。機械曝氣：利用安裝在水面上、下的葉輪高速轉動，劇烈攪動水面，產生水躍，液面與空氣接觸表面不斷更新，使空氣中的氧轉移到混合液中。鼓風曝氣：將空壓機送出的壓縮空氣通過一系列管道系統(tǒng)送到安裝在三葉式羅茨鼓風機常用鼓風機形式多極離心風機多級風機三葉式羅茨鼓風機常用鼓風機形式多極離心風機多級風機A 推流式（CAS）：廢水從曝氣池的狹長流槽一端進入，另一端流出。隨著水流的過程，底物降解，微生物增長。曝氣池F（污染物濃度）/M（微生物的生物量）變化優(yōu)點：BOD和SS去除率高，可達90%95%，適于處理要求高、水質穩(wěn)的廢水。缺點：對水質變化

18、適應差；實際需氧前大后小，使前段氧少、后段氧余；曝氣池容積負荷低、占地面積大、基建費高。A 推流式（CAS）：廢水從曝氣池的狹長流槽一端進入，另一端推流式曝氣池（1） 普通活性污泥法 優(yōu)點：曝氣時間長，吸附量大，去除率高9095%。 污泥顆粒大，易沉降。 污泥量少，剩余污泥量占不到回流的10%。 缺點：不適于水質變化大的水質。 長廊式供氧利用率低，能耗較高。 處理時間長，曝氣48h 推流式曝氣池（1） 普通活性污泥法 優(yōu)點：B 階段曝氣法（SAAS）：多點進水法，可克服前段氧少、后段氧余缺點，提高空氣利用率，曝氣池容積減少30%。 B 階段曝氣法（SAAS）：多點進水法，可克服前段氧少、后段C

19、 生物吸附法（AB）：再生吸附曝氣法。吸附階段和氧化分解階段分開進行。對于處理廢水中的膠體污染物比較理想，并可使吸附和再生曝氣池的總體積減少50以上。但吸附時間短，效果有限。C 生物吸附法（AB）：再生吸附曝氣法。吸附階段和氧化分解階D 完全混合式（CMAS）廢水進入曝氣池后在攪拌下立即與池內活性污泥混合液混合，從而使進水得到良好的稀釋，污泥與廢水得到充分混合，可以最大限度地承受水質變化的沖擊。特點：承受沖擊負荷強，適應工業(yè)廢水特點，可處理高濃度有機廢水；需氧均勻，動力??；但連續(xù)出水時，水質不理想、容易發(fā)生污泥膨脹。廢水在池內停留時間短，細菌處于對數(shù)生長期，處理效果差。D 完全混合式（CMAS

20、）環(huán)境污染物的生物處理課件鼓風曝氣完全混合曝氣池鼓風曝氣完全混合曝氣池短時曝氣法（漸減曝氣法）改進曝氣方法：加大入口通氣量，而后逐漸減少減少曝氣設備和動力消耗階段曝氣法（SAAS）多點進水法生物吸附法（AB）吸附與氧化分解分別進行處理效果較降低完全混合式活性污泥法忍受較大負荷充氧均勻有利于絲狀真菌的生長，易發(fā)生污泥膨脹短時曝氣法（漸減曝氣法）活性污泥中的微生物1 形成活性污泥絮狀體的細菌:以異養(yǎng)型原核生物(細菌)為主，數(shù)量107108個/ml，自養(yǎng)菌數(shù)量略低。其優(yōu)勢菌種：產堿桿菌屬等，它是降解污染物質的主體，具有分解有機物的能力。2 活性污泥中絲狀細菌與污泥膨脹3 活性污泥中的真菌:由細小的腐

21、生或寄生菌組成，具分解碳水化合物，脂肪、蛋白質的功能，但絲狀菌大量增殖會引發(fā)污泥膨脹。4 活性污泥中的原生動物:肉足蟲，鞭毛蟲和纖毛蟲3類、捕食游離細菌。其出現(xiàn)的順序反映了處理水質的好壞（這里的好壞是指有機物的去除），最初是肉足蟲，繼之鞭毛蟲和游泳型纖毛蟲；當處理水質良好時出現(xiàn)固著型纖毛蟲，如鐘蟲、等枝蟲、獨縮蟲、聚縮蟲、蓋纖蟲等。5 活性污泥中的微型后生動物:主要指輪蟲，捕食菌膠團和原生動物，是水質穩(wěn)定的標志。因而利用鏡檢生物相評價活性污泥質量與污水處理的質量。活性污泥中的微生物1 形成活性污泥絮狀體的細菌:以異養(yǎng)型原核絲狀細菌：如球衣菌、貝氏硫菌、發(fā)硫菌等，往往附著在菌膠團上或與之交織在一

22、起，成為活性污泥的骨架。具有很強的氧化分解有機物的能力，但繁殖過多會引起活性污泥膨脹。絲狀細菌：如球衣菌、貝氏硫菌、發(fā)硫菌等，往往附著在菌膠團上或真菌：不多，主要為霉菌，已報道的有：毛霉屬、曲霉屬、青霉屬、鐮孢霉屬、枝孢霉屬、木霉屬、地霉屬等。 霉菌的出現(xiàn)與水質有關，常出現(xiàn)于pH偏低的污水中。霉菌與絮狀體的形成和污泥膨脹均有聯(lián)系。真菌：不多，主要為霉菌，已報道的有：毛霉屬、曲霉屬、青霉屬、 原生動物：好氧性單細胞生物，附聚在活性污泥的表面作用：促進絮凝：有的能分泌黏液。凈化作用：吞食細菌和微小污泥，改善水質指示作用：根據(jù)活性污泥中原生動物的種類可判斷活性污泥的狀態(tài)和處理水質的好壞。 鞭毛蟲和肉

23、足蟲 游動纖毛蟲 固著型纖毛蟲 （有柄纖毛蟲：鐘蟲） 原生動物：好氧性單細胞生物，附聚在活性污泥的表面 鞭毛蟲鞭毛蟲肉足蟲類 具有1至多根鞭毛作為運動胞器，體表有一層堅硬角質膜，保持外形不變。植鞭毛蟲類體內有葉綠素進行植物型營養(yǎng)如綠眼蟲、眼蟲；動鞭毛蟲如滴蟲、波豆蟲。 以肉質偽足作為運動和攝食胞器，無固定形狀，如變形蟲。在污泥運行初期可見到大量以有機顆粒為食的肉足蟲和鞭毛蟲。鞭毛蟲肉足蟲類 具有1至多根鞭毛作為運動胞器，體表有一層堅匍匐型纖毛蟲游動型纖毛蟲體外有纖毛作為運動和攝食工具。以游離的細菌為食，隨著菌膠團形成，數(shù)量減少，在污泥老化、解絮，處理效果差時數(shù)量增多纖毛粘合成棘毛，排列于腹面，

24、在污泥表面爬行或游動。匍匐型纖毛蟲游動型纖毛蟲體外有纖毛作為運動和攝食工具。以游離固著型纖毛蟲鐘蟲蟲體鐘形，口緣纖毛擺動，將細菌或有機顆粒引進胞口，能分泌粘液固著在絮泥上。如小口鐘蟲、溝鐘蟲等。當污泥運行正常，處理水質良好時，暴氣池中大量出現(xiàn)。固著型纖毛蟲蟲體鐘形，口緣纖毛擺動，將細菌或有機顆粒引進胞口微型后生動物輪蟲、線蟲、寡毛類。以細菌、原生動物及污泥碎片為食。微型后生動物輪蟲、線蟲、寡毛類。以細菌、原生動物及污泥碎 一組活性污泥圖片（細菌）菌膠團污泥細碎菌膠團菌膠團 一組活性污泥圖片（細菌）菌膠團污泥細碎菌膠團菌膠團肉足蟲（變形蟲）游泳型纖毛蟲固著型纖毛蟲（累枝蟲）一組活性污泥圖片（原生

25、動物）游泳型纖毛蟲（草履蟲）肉足蟲（變形蟲）游泳型纖毛蟲固著型纖毛蟲（累枝蟲）一組活性污輪蟲輪蟲一組活性污泥圖片（后生動物）輪蟲輪蟲一組活性污泥圖片（后生動物）原生動物和后生動物可以作為指示微生物原生動物和后生動物可以作為指示微生物污水處理的生物學診斷 趙慶祥 長英夫譯 化學工業(yè)出版社，2012年污水處理的生物學診斷 1. 混合液中活性污泥微生物量的指標1 L曝氣池混合液中所含懸浮固體的重量（mixed liquor suspended solids, MLSS)，g/L，mg/L，一般控制在2-4g/L1 L混合液揮發(fā)性懸浮固體（能被完全燃燒的物質）的重量（mixed liquor vola

26、tile suspended solids, MLVSS)， g/L，一般情況下，生活污水f值為0.75左右。活性污泥的工作參數(shù)1. 混合液中活性污泥微生物量的指標1 L曝氣池混合液中所含污泥沉降比：SV(setting velocity) 一定量的混合液靜止沉淀30min后，沉淀的活性污泥體積與原混合液體積的比值。%。城市污水：SV取15%-30%.污泥容積：SVI(sludge volume index) 1L混合液沉淀30min的活性污泥體積（mL） SV(mL/L)SVI= = 1升混合液中懸浮固體干重（g） MLSS(g/L)SVI=70100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好SVI值過低

27、，活性污泥顆粒細小，無機物含量高，缺乏活性。SVI值過高，沉淀性能不好，可能產生污泥膨脹。2.活性污泥的沉降性能及其評定指標污泥沉降比：SV(setting velocity) 活性污泥法(Activated Sludge Process)首先于20 世紀初在英國出現(xiàn),迄今已有近百年歷史，是當前應用最廣泛的污水處理技術之一，該方法自1914年在英國曼切斯特市建成污水試驗廠以來，已有90多年的歷史。 目前，它已成為有機廢水生物處理的主體，但是仍存在一些不容忽視的缺點：對沖擊負荷適應能力差，易發(fā)生污泥膨脹，處理構筑物占地面積大、基建投資和運行費用高、管理復雜等。近幾十年來，國內外學者準對以上這些問

28、題進行了不懈地探索和研究，在供氧方式、運轉條件、反應器形式等方面進行了革新、開發(fā)了多種活性污泥法新工藝，使得活性污泥法朝著高效、節(jié)能的方面發(fā)展。 活性污泥法(Activated Sludge Pro2）生物膜法 生物膜法是使微生物附著在載體（碎石、焦炭、塑料濾料、蜂窩填料等）表面，污水在流經附著在載體表面微生膜的過程中，通過有機物的吸附、氧向生物膜內部的擴散以及在膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對污染物進行分解。生物膜法和活性污泥法一樣都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法。生物膜中的微生物則附著生長在某些固體物的表面，所以生物膜處理系統(tǒng)又稱為附著生長系統(tǒng)。定義：利用微生物在固體表面的附著生長對廢

29、水進行生物處理的技術，2）生物膜法 生物膜法是使微生物附著在載體（碎石、焦炭、塑料環(huán)境污染物的生物處理課件生物膜微生物組成細菌和真菌好氣：芽孢桿菌屬、絲狀真菌厭氧：反硫化弧菌屬、大腸桿菌、產氣桿菌、絲狀微生物兼性細菌：假單胞桿菌屬、產堿桿菌、黃桿菌、無色桿菌、微球菌、動膠桿菌原生動物：纖毛蟲、肉足類、獨縮蟲、蓋蟲、累枝蟲微型后生動物：比活性污泥多，輪蟲、線蟲、昆蟲、寡毛類生物膜微生物組成生物膜的培育 1、自然掛膜法：利用待處理污水中的自然菌種進行生物膜培育的方法。具體做法為：將待處理的污水一次性通入生物膜反應器，在不進水的情況下連續(xù)循環(huán)37天。之后改為連續(xù)進水，流量從小到大，最終達到設計流量。

30、在這過程中污水中的微生物附著在填料的表面，生長繁殖，生物量逐漸增加，形成微生物膜。 2、菌種添加掛膜法：為加速生物膜的形成或提高生物膜的降解能力，可向污水中投加優(yōu)良菌種，如污水處理廠成熟的活性污泥、生物膜，或分離得到的高效菌種等。具體做法為：將待處理污水與接種菌種在生物膜反應器內混合，連續(xù)循環(huán)37天。之后改為連續(xù)進水，流量從小到大，最終達到設計流量。生物膜的培育生物膜法的基本特征（優(yōu)點）:生物膜對水質、水量變化適應性強，穩(wěn)定性好；微生物多樣性高，食物鏈較長生物膜各階段微生物種類不同具較高的脫氮能力生物密度大，單位處理能力大耐污力強，動力消耗較小無需污泥回流，不發(fā)生污泥膨脹，運轉管理方便。 缺點

31、運行靈活性差，難以人為控制；載體比表面積小，設備容積負荷小，空間效率低；處理效率差，BOD去除率約80%左右，出水BOD 28mg/l（活性污泥法BOD 90%，出水14mg/l）。 生物膜法的基本特征（優(yōu)點）: 缺點運行靈活性差，難以進水水池濾床二次沉淀池出水A 普通生物濾池是最早出現(xiàn)的一種生物處理方法，又稱灑滴池。結構簡單，管理方便。固定床生物處理技術，流動床生物處理技術第一代工藝，濾料粒徑較小(2570mm)，濾料層高度通常只有23m左右，多不采用回流措施；優(yōu)點：處理效果好，BOD5去除率可達90%以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質穩(wěn)定。缺

32、點：占地面積大，易于堵塞，影響環(huán)境衛(wèi)生。進水水池濾床二次沉淀池出水A 普通生物濾池固定床生物處理技術環(huán)境污染物的生物處理課件池體池體環(huán)境污染物的生物處理課件生物濾池的構造生物濾池的構造典型的生物濾池的構造 濾 床 布水設備排水系統(tǒng)自然通風,不設曝氣系統(tǒng).典型的生物濾池的構造 濾 床 布水設備排水系統(tǒng)幾種常見濾料 比表面積在98340m2/m3，孔隙率為9395 比表面積在81195m2/m3，孔隙率為9395比表面積65100m2/m3，孔隙率4550幾種常見濾料 比表面積在98340m2/m3，比表面積在8環(huán)境污染物的生物處理課件為了使污水能均勻地分布在整個濾床表面上生物濾池的布水設備分為兩

33、類固定式噴嘴布水系統(tǒng)移動式（常用回轉式）布水器布 水 設 備為了使污水能均勻地分布在整個濾床表面上生物濾池的布水設備分為環(huán)境污染物的生物處理課件環(huán)境污染物的生物處理課件環(huán)境污染物的生物處理課件B 生物濾塔 又稱塔式生物濾池，相當于幾個濾池重疊，呈塔形，高422米，BOD負荷高，凈化率也較高。一次投資較大，但經常運轉費用較低。分層，適應廢水沿程水質變化，可提高廢水中有毒物質的容許濃度，且占地少；濾料厚，水流大，通風好，氧化能力高，適應廢水沖擊負荷；水力負荷過大時處理效率低，BOD去除約60%85%。適合處理含氰、酚、醛等有毒污水，效果好，出水符合要求。對大分子的有機物氧化分解較困難B 生物濾塔

34、又稱塔式生物濾池，相當于幾個濾池重疊，呈塔形結構組成：塔體、支架、隔柵、濾料、布水設置、排水系統(tǒng)、通風裝置。優(yōu)點：占地小、有機負荷高26倍、處理能力高，適于大城市處理負荷高的廢水處理。缺點：對大分子有機物的氧化分解困難，需要水泵結構組成：塔體、支架、隔柵、濾料、布水設置、排水系統(tǒng)、通風裝C 生物轉盤濾池（Biological Disk）又稱轉盤式生物濾池，由許多平行排列塑料圓盤組成，圓盤一半浸在水中一半暴露于空氣中，生物膜交替接觸空氣和污水使有機物氧化分解，盤上附著的微生物使污水得到凈化。無濾料堵塞，生物膜與廢水接觸時間長而均勻，盤面利用率高，易控制；處理負荷高于濾塔，充氧好；多層布置的占地與

35、濾塔同，能耗低。無污泥回流，無污泥膨脹；剩余污泥量小，污泥顆粒大，含水低，沉淀快，易分離脫水、干化。盤材貴，投資大。處理有毒揮發(fā)性廢水時，空氣污染重；轉盤性能受環(huán)境氣溫影響大。適于小規(guī)模的廢水處理。C 生物轉盤濾池（Biological Disk）又稱轉盤式 第一套半生產性的生物轉盤試驗裝置是于1954年在德國海爾布隆污水處理廠建成。生物轉盤技術具有一系列優(yōu)點，在國際范圍內的到廣泛應用，是一種凈化效果好、能源消耗低的生物處理技術 我國從70年代初開始引進生物轉盤技術，對其開展了廣泛的研究。在生活污水和城市污水，化纖、印染、制革及造紙等工業(yè)廢水都得到了應用。 第一套半生產性的生物轉盤試驗裝置是于

36、1954年在德國出水進水進水出水出水進水進水出水112出水進水污泥處理1一次沉淀池2二次沉淀池優(yōu)點不會發(fā)生污泥堵塞和膨脹，可處理高濃度有機廢水可通過調節(jié)轉盤轉速調節(jié)生物膜與空氣和水的接觸時間；生物膜的量也可通過轉速控制缺點：塑料價格高，建設投資高、點地面積大，用于廢水量小的治理工程112出水進水污泥處理1一次沉淀池2二次沉淀池 D 生物接觸氧化濾池進水進氣出水 生物接觸氧化法是在曝氣池中安裝固定填料，廢水在壓縮空氣的帶動下，同填料上的生物膜不斷接觸，同時壓縮空氣提供氧氣。在固、液、氣三相接觸中，廢水中的有機物被吸附和分解。 如圖為生物接觸氧化濾池結構的結構示意圖。生物接觸氧化法對BOD去除率比

37、較高，負荷變化適應能力強，不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，便于操作管理，且占地面積小，因此被廣泛采用。 D 生物接觸氧化濾池進水進氣出水 生物接觸氧化法是在曝接觸氧化池構造示例 也稱作淹沒式生物濾池，它是指在反應池中設置惰性填料，已經預先充氧曝氣的污水浸沒并流經全部填料，污水中的有機物與填料上的生物膜廣泛接觸，在微生物的新陳代謝作用下污染物得到去除。接觸氧化池構造示例 也稱作淹沒式生物濾池，它是指環(huán)境污染物的生物處理課件生物接觸氧化濾池內常用的填料生物接觸氧化濾池內常用的填料酚醛樹脂蜂窩填料聚乙烯蜂窩填料酚醛樹脂蜂窩填料聚乙烯蜂窩填料正六角行蜂窩狀斜管聚乙烯蜂窩填料正六角行蜂窩狀斜管聚乙烯蜂窩填料半軟性

38、填料半軟性填料彈性立體填料YHT型彈性生物的環(huán)填料彈性立體填料YHT型彈性生物的環(huán)填料軟性、復合填料組合填料軟性纖維填料軟性、復合填料組合填料軟性纖維填料生物接觸氧化法填料環(huán)境污染物的生物處理課件立體彈性填料立體彈性填料漂浮填料漂浮填料新型的纖維網狀填料新型的纖維網狀填料新型的三維立體網狀填料新型的三維立體網狀填料生物接觸氧化法的特點 (1)具有較高的微生物濃度，一般可達1020g/L； (2)不需污泥回流，沒有污泥膨脹的問題； (3)具有較強的耐沖擊負荷能力； (4)生物膜具有豐富的生物相，污泥產量低。 缺點：填料易堵塞和更換，運行費用較高。生物接觸氧化法的特點 (1)具有較高的微生物濃度，

39、一般可達1 粒徑小于1 mm的砂、焦碳、活性炭等為載體，通過脈沖進水，污水自下而上經過載體，使濾料呈流動狀態(tài)（流化），然后，濾料自身緩慢落下，再次接觸污水。 比表面積巨大，可達2000-3000M2/M3，污泥濃度達10g-40g/l（是普通活性污泥法的10-20倍)。 16分鐘內使普通污水BOD去除率達93%。E 生物流化床法 粒徑小于1 mm的砂、焦碳、活性炭等為載體，通過脈沖 流化床是以砂、活性炭、焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體充填在床內，載體表面被覆著生物膜，其質變輕，污水以一定流速從下向上流動，使載體處于流化狀態(tài)。 流化床是以砂、活性炭、焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體三相生物流化床三

40、相生物流化床 三相流化床設備較簡單，操作亦較容易。 三相生物流化床是氣、液、固三相直接在流化床體內進行生化反應，不另設充氧設備和脫膜設備，載體表面的生物膜依靠氣體的攪動作用，使顆粒之間劇烈摩擦而脫落。 三相生物流化床的設計應注意防止氣泡在床內合并成大氣泡而影響充氧效率。充氧方式減壓釋放空氣充氧射流曝氣充氧 三相流化床設備較簡單，操作亦較容易。 三相生物流磷富營養(yǎng)化，藻類對磷的需求量只有對氮的1/101/20污水中磷以有機磷、磷酸鹽和聚磷酸鹽的形式存在。有機磷在微生物作用下釋放出來的磷是以磷酸鹽的形式存在；聚磷酸鹽在水溶液中能逐漸水解成磷酸鹽。二級生物處理的出水中90左右的磷是以磷酸鹽的形式存在。城市生活污水總磷含量大約在20 mg/L左右，普通二級生物處理后的出水含磷量在1-5 mg/L，達不到國家排