微生物在水污染治理中的作用詳解演示文稿

微生物在水污染治理中的作用詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共46頁。優(yōu)選微生物在水污染治理中的作用當(dāng)前2頁，總共46頁。二、污水系統(tǒng)及污化指示生物

污化系統(tǒng)及指示生物污化系統(tǒng)多污帶α－中污帶β－中污帶寡污帶水色暗灰色灰色濁度低清澈溶解氧極低或無低升高恢復(fù)正常BOD＞10mg/L5～10＜5＜3H2S強(qiáng)烈H2S氣味H2S氣味沒有無無細(xì)菌（個(gè)/mL）100萬以上10萬以上10萬以下100以下指示生物以厭氧細(xì)菌、兼性細(xì)菌為主，還有變形蟲、水蚯蚓。無魚類、顯花植物細(xì)菌、藍(lán)藻、綠藻、裸藻、游泳型纖毛蟲、輪蟲、水蚯蚓硅藻、綠藻、鼓藻、固著型纖毛蟲，出現(xiàn)水生植物、輪蟲、水蚤、昆蟲金魚藻、硅藻、黃藻、鐘蟲、旋輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物、水生植物、魚當(dāng)前3頁，總共46頁。三、污、廢水生物處理方法分類區(qū)別好氧生物處理法厭氧生物處理法有機(jī)物降解徹底不徹底耗時(shí)短長臭氣無臭氣大且出水顏色深曝氣設(shè)備需要、較復(fù)雜不需要?jiǎng)恿ο拇笮∏耶a(chǎn)能處理有機(jī)物濃度不能過高很高構(gòu)筑物容積很大較大處理對(duì)象城市污水或其它低濃度有機(jī)廢水高濃度有機(jī)廢和污泥達(dá)標(biāo)排放一般可以需與好氧方法聯(lián)用才能達(dá)標(biāo)排放常見類型活性污泥法、生物膜法厭氧消化法當(dāng)前4頁，總共46頁。第二節(jié)活性污泥法中的微生物及其作用一、活性污泥的性質(zhì)和生物相1．活性污泥的形態(tài)1）外觀形態(tài)：活性污泥（生物絮凝體）為黃褐色絮凝體顆粒：2）特點(diǎn)：(1)顆粒大?。害?0.02～0.2mm(2)表面積：20～100cm2/mL(3)(2000～10000)m2/m3污泥

(4)圖17-1活性污泥形狀圖當(dāng)前5頁，總共46頁。當(dāng)前6頁，總共46頁。2、活性污泥生物相生物相主要有：細(xì)菌、原生動(dòng)物、霉菌、輪蟲、線蟲等。細(xì)菌以菌膠團(tuán)形式構(gòu)成活性污泥的主體、絲狀微生物是活性污泥的骨架。當(dāng)前7頁，總共46頁。由于活性污泥表面積很大（2000～10000m2/m3混合液），具有很強(qiáng)的吸附能力，可以吸附廢水中的有機(jī)物。

廢水與活性污泥接觸后，其中有機(jī)質(zhì)可以在約1～30min的短時(shí)間內(nèi)被吸附到活性污泥上。還可以吸附某些金屬離子，使之與有機(jī)物形成絡(luò)合物而得以去除。1、生物吸附二、活性污泥法的生物凈化機(jī)理

當(dāng)前8頁，總共46頁。2、氧化分解有機(jī)物O2有機(jī)質(zhì)＋微生物＋氧微生物細(xì)胞增長CO2、H2O、SO42－、NH3、PO43－等＋能量熱能釋出隨水排出3、其它微生物吸收或吞食未分解徹底的有機(jī)物。當(dāng)前9頁，總共46頁。三、活性污泥中微生物的指示作用1、原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物的指示作用

在污水處理生態(tài)系統(tǒng)中形成了一條特定的食物鏈，即細(xì)菌→植物性鞭毛蟲→肉足蟲→動(dòng)物性鞭毛蟲→游泳型纖毛蟲、吸管蟲→固著型纖毛蟲→輪蟲。當(dāng)前10頁，總共46頁。（1）根據(jù)生物演替判斷活性污泥的成熟程度a、活性污泥培養(yǎng)初期以鞭毛蟲、變形蟲為優(yōu)勢(shì)種；b、活性污泥培養(yǎng)中期以游泳型纖毛蟲、鞭毛蟲為優(yōu)勢(shì)種；c、活性污泥培養(yǎng)成熟期以鐘蟲等固著型纖毛蟲、楯纖蟲、輪蟲為優(yōu)勢(shì)種。當(dāng)前11頁，總共46頁。（2）根據(jù)生物種類判斷活性污泥和處理水質(zhì)的效果a、出現(xiàn)大量固著型的纖毛蟲和楯纖蟲、輪蟲時(shí)，說明活性污泥狀況良好，廢水中溶解氧適當(dāng)，出水水質(zhì)好；b、當(dāng)游泳型纖毛蟲和鞭毛蟲、根足蟲等出現(xiàn)，說明活性污泥結(jié)構(gòu)松散，出水水質(zhì)差，運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，必須采取調(diào)節(jié)措施；c、當(dāng)出現(xiàn)線蟲則說明缺氧。當(dāng)前12頁，總共46頁。（3）根據(jù)生物形態(tài)和數(shù)量的變化判斷處理?xiàng)l件

在生物處理過程中，運(yùn)行條件的突然變化（如進(jìn)水水量、有機(jī)物濃度、溶解氧、溫度、pH值、有毒物質(zhì)等），會(huì)影響處理效果。通過鏡檢中原生動(dòng)物形態(tài)和數(shù)量的變化情況，了解進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行條件正常與否，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施。如當(dāng)溶解氧不足或其他環(huán)境條件惡化時(shí)，鐘蟲會(huì)變得不活躍或數(shù)量減少、或蟲體變態(tài)尾柄脫落，產(chǎn)生次生纖毛環(huán)呈游泳生活；繼而蟲體變成胞囊或蟲體變長直至死亡。如廢水水質(zhì)改善，環(huán)境條件恢復(fù)正常，蟲體可恢復(fù)原狀及活力。當(dāng)前13頁，總共46頁。2、絲狀微生物的指示作用

絲狀微生物附著于菌膠團(tuán)上或與之交織在一起，成為活性污泥的骨架。其中，硫磺細(xì)菌能將水中硫化氫氧化為硫，并以硫粒形式存于體內(nèi)。當(dāng)水中溶解氧高時(shí)（大于1mg/L），體內(nèi)硫?？蛇M(jìn)一步氧化而消失。因此，通過對(duì)硫磺細(xì)菌體內(nèi)硫粒存在與否的觀察，可間接推測(cè)水中溶解氧的狀況。當(dāng)前14頁，總共46頁。當(dāng)前15頁，總共46頁。當(dāng)前16頁，總共46頁。四、活性污泥性能監(jiān)測(cè)1、生物相觀察2、SV（污泥沉降比）是指曝氣池混合液在量筒中靜置30min，其沉淀污泥與原混合液的體積比，以％表示，該指標(biāo)能夠相對(duì)地反映污泥濃度和污泥的凝聚、沉降性能，用以控制污泥的排放量和早期膨脹。最好2h～4h測(cè)定一次。當(dāng)前17頁，總共46頁。3、MLSS(污泥濃度)表示活性污泥微生物量的相對(duì)指標(biāo)，其單位用mg/L。通常MLSS＝1500mg/L～2000mg/L。4、SVI（污泥指數(shù)）是指曝氣池混合液經(jīng)30min靜沉，1g干污泥所占的體積，單位為mL/g，城市污水處理活性污泥的SVI值介于50ml/g～150ml/g之間。該指標(biāo)能夠更好地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能和沉降性能，其值過低，說明泥粒細(xì)小、密實(shí)，無機(jī)成分多；過高又說明污泥沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹現(xiàn)象。當(dāng)前18頁，總共46頁。例題1：取曝氣池當(dāng)中的活性污泥混和液1L，將其沉淀30min后，活性污泥沉降體積為300ml,去除上清液，進(jìn)行離心，取出干燥，稱其重量為2g,計(jì)算SV,SVI,MLSS值。例題2：取曝氣池當(dāng)中的活性污泥混和液1L，將其沉淀30min后，活性污泥沉降體積為400ml,去除上清液，進(jìn)行離心，取出干燥，稱其重量為2g,計(jì)算SV,SVI,MLSS值。當(dāng)前19頁，總共46頁。五、活性污泥的培養(yǎng)與馴化在城市污水或與之類似的工業(yè)廢水中，由于營養(yǎng)和菌種都已具備，可調(diào)整BOD5至200mg/L～300mg/L后，在曝氣池內(nèi)連續(xù)曝氣，一般在15℃～20℃下經(jīng)一周左右就會(huì)出現(xiàn)活性污泥絮狀體。培養(yǎng)過程中，要及時(shí)適當(dāng)?shù)負(fù)Q水和排放剩余污泥，以補(bǔ)充營養(yǎng)和排出代謝產(chǎn)物。換水可采取間斷換水或連續(xù)換水方式。（一）活性污泥的培養(yǎng)當(dāng)前20頁，總共46頁。1、間斷換水混合液在曝氣到開始出現(xiàn)活性污泥絮狀體后，即停止曝氣，靜止沉淀1h～1.5h，排放約占總體積50％～70％的上清液，再補(bǔ)充生活污水或糞便水，繼續(xù)曝氣。當(dāng)污泥沉降比大于30％時(shí)，說明池中混合液污泥濃度已滿足要求。第一次換水后，應(yīng)每天換水一次，這樣重復(fù)7d～10d，便可達(dá)到活性污泥成熟。當(dāng)前21頁，總共46頁。2、連續(xù)換水當(dāng)池容積大采用間斷換水有困難時(shí)，可改用連續(xù)換水。即當(dāng)池中出現(xiàn)活性污泥絮狀體后，可連續(xù)地向池內(nèi)投加生活污水，并連續(xù)地出水和回流，其投加量可控制在池內(nèi)每天換水一次的程度，回流量可采用進(jìn)水量的50%，污泥經(jīng)兩周左右即可培養(yǎng)成熟。當(dāng)前22頁，總共46頁。如果工業(yè)廢水的性質(zhì)與生活污水相差很大時(shí)，用生活污水培養(yǎng)的活性污泥須用工業(yè)廢水進(jìn)行馴化。馴化的方法是混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例，直到達(dá)到滿負(fù)荷。為了縮短培養(yǎng)和馴化時(shí)間，可將兩個(gè)階段合并起來進(jìn)行。就是在培養(yǎng)過程中，不斷地加入少量的工業(yè)廢水，使微生物在培養(yǎng)過程中逐漸適應(yīng)新的環(huán)境。（二）活性污泥的馴化當(dāng)前23頁，總共46頁。六、活性污泥膨脹和控制對(duì)策提問：什么是活性污泥膨脹？正常的活性污泥顆粒體積膨脹，繼而分裂為沉降性很差的小顆粒污泥，引起二沉池池面飄泥嚴(yán)重，出水水質(zhì)急劇變差的現(xiàn)象。本質(zhì)—污泥密度變小或黏附能力下降。分非絲狀菌污泥膨脹與絲狀菌污泥膨脹兩類當(dāng)前24頁，總共46頁。1.非絲狀污泥膨脹①曝氣力度過大，污泥碎裂膨脹提問：原因——？氣泡夾帶,密度降低；氣泡機(jī)械破碎；細(xì)菌處于對(duì)數(shù)期多糖分泌減少②缺氧、厭氧膨脹漂泥提問：原因——？二沉池底部淤泥厭氧產(chǎn)氣（反硝化N2、CH4)③進(jìn)水水質(zhì)有過量的表面活性物質(zhì)和油脂類化合物；提問：原因——？油及泡沫降低污泥密度當(dāng)前25頁，總共46頁。④生物中毒（pH波動(dòng)大、補(bǔ)堿過量、溫度過高、CODcr濃度驟然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有機(jī)酚、硫化物、重金屬及鹵化物過高等）污泥膨脹原因——？細(xì)菌——休克死亡、粘液分泌減少⑤新污泥膨脹現(xiàn)象未馴化污泥對(duì)新類型廢水不適應(yīng)，不沉降或沉降極慢，長時(shí)間曝氣馴化后恢復(fù)正常；提問：原因——？類似中毒當(dāng)前26頁，總共46頁。⑥BOD/N過高⑦假菌絲或后生動(dòng)物鉆噬污泥膨脹大腸埃希氏菌及芽孢桿菌形成暫時(shí)性假絲狀生長或后生動(dòng)物鉆噬而形成的膨脹污泥。（很少見）原因—高含水率菌膠團(tuán)占優(yōu)勢(shì)當(dāng)前27頁，總共46頁。原因——絲狀細(xì)菌（球衣菌、硫細(xì)菌）或真菌優(yōu)勢(shì)過度生長絲狀菌優(yōu)勢(shì)生長條件：A.曝氣池DO長期維持在較低（＜0.1~0.2mg/l）B.水溫過高（＞25℃）、pH過低（＜6.5）C.硫化物過高硫細(xì)菌（絲狀菌一種）以硫化氫為食

2.絲狀污泥膨脹（95％污泥膨脹）

當(dāng)前28頁，總共46頁。C.營養(yǎng)失衡

廢水C/N比高，N少；無機(jī)金屬離子較少原因——菌絲體儲(chǔ)備營養(yǎng)物稀少、表面積大，在稀溶液中爭(zhēng)奪營養(yǎng)物質(zhì)的能力強(qiáng)，更適合于貧瘠環(huán)境（包括溶解氧、各種營養(yǎng)物）的生長；D.毒物沖擊原因—菌絲體耐受能力強(qiáng)當(dāng)前29頁，總共46頁。3.污泥膨脹的預(yù)防與控制對(duì)策提問：基于上述原理如何預(yù)防污泥膨脹？A.設(shè)調(diào)節(jié)池(及事故池)控制高負(fù)荷（BOD、毒物）沖擊B.

控制溶解氧溶解氧濃度必須控制在3～4mg/L。C

調(diào)節(jié)廢水的營養(yǎng)配比盡量逼近BOD5與N和P的比例BOD5：N：P＝100：5：1。補(bǔ)N——尿素或含氮量高的污泥消化池上清液補(bǔ)P——磷酸鈉當(dāng)前30頁，總共46頁。D.改革工藝將活性污泥法改為生物膜法在曝氣池中加填料改為生物接觸氧化法當(dāng)前31頁，總共46頁。提問：發(fā)生后如何處理？A．投加次氯酸鈉（10~20mg/l內(nèi)）、H2O2（100~200mg/l內(nèi)）有選擇的控制絲狀微生物的過渡生長B．投加混凝劑FeSO4和FeCl3、干污泥或濃縮消化污泥增加絮體密度、強(qiáng)度，使已膨脹的污泥恢復(fù)正常C.強(qiáng)化補(bǔ)氮（C:N＝100：20～30）D.替換污泥最直接的方法當(dāng)前32頁，總共46頁。避免—控制方法4.微生物泡沫及其預(yù)防與控制對(duì)策氣泡附著于大量絲狀菌上（Nocardiaspp.andMicrothrixparvicella）影響？飄泥產(chǎn)生條件——(1)高油脂含量;(2)污泥齡（污泥總量/外排剩余污泥量）過長（>9d);(3)低溶解氧orsepticity.當(dāng)前33頁，總共46頁。第二節(jié)好氧生物膜法生物填料表面附著的生物薄膜進(jìn)行污染物降解的生物處理法。于19世紀(jì)末，在研究土壤凈化污水的過濾田的基礎(chǔ)上，開發(fā)并應(yīng)用于生產(chǎn)。由于效果不如后來出現(xiàn)的活性污泥法，一度被長期擱置，60年代以后，由于新型合成材料的大量生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)對(duì)于水要求的進(jìn)一步提高，生物膜法又獲得了新的發(fā)展。當(dāng)前34頁，總共46頁。生物填料懸浮型生物填料投加量普通接觸氧化水解調(diào)節(jié)池好氧或厭氧流化床好氧好氧或厭生物塘或厭氧濾池

反應(yīng)池體積%

8-13515-253-540-60當(dāng)前35頁，總共46頁。懸掛型填料彈性立體填料網(wǎng)片式立體填料當(dāng)前36頁，總共46頁。軟性填料生物填料上的生物膜當(dāng)前37頁，總共46頁。一、好氧生物膜中的微生物群落根據(jù)位置與功能不同——生物膜生物、生物膜面生物及濾池掃除生物。普通濾池內(nèi)生物膜的微生物群落表當(dāng)前38頁，總共46頁。橫向縱向各不相同濾掃生物膜面生物膜生物2~3mm0.3mm好氧區(qū)當(dāng)前39頁，總共46頁。生物濾池（塔）中的分層特征表相當(dāng)于多污帶相當(dāng)于中污帶相當(dāng)于寡污帶當(dāng)前40頁，總共46頁。同一類型廢水

好氧活性污泥法與生物濾池法處理效果對(duì)比據(jù)《微生物生態(tài)學(xué)》優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比當(dāng)前41頁，總共46頁。第三節(jié)厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法廢水的厭氧處理主要用于高濃度有機(jī)廢水的前處理;一、厭氧法的優(yōu)點(diǎn)提問：優(yōu)點(diǎn)有哪些？1．產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電或作為能源沼氣中的主要成分是甲烷，含量50~75%之間，是一種很好的燃料。以日排COD10t的工廠為例，若COD去除率為80%，甲烷產(chǎn)量為理論的80%時(shí)，則可日產(chǎn)甲烷2240m3,其熱值相當(dāng)于3.85t原煤，可發(fā)電5400度電。當(dāng)前42頁，總共46頁。2．對(duì)營養(yǎng)物的需求量少好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厭氧方法為（350~500）：5：1，相比而言對(duì)N、P的需求要小的多，因此厭氧處理時(shí)可以不添加或少添加營養(yǎng)鹽。4．產(chǎn)生