微生物学原理(培训讲义)-4.ppt

有机污染物种类,来源,人工合成 天然成分,分子量,复杂 简单,浓度,高浓度 低浓度,形态,固态 液态 气态,降解能力,可生物降解 非生物降解,决定了是否采用微生物处理以及选用哪种微生物处理方法,第四讲 废水微生物处理原理与应用,一、好氧处理的基本原理,有机污染物好氧微生物处理的一般途径,一、好氧处理的基本原理,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,1914年的在英国曼彻斯特,（1）活性污泥的基本特性,组成：,有机和无机的固体,好氧微生物 兼性厌氧微生物 专性厌氧微生物,絮状体或绒粒,依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（1）活性污泥的基本特性,性质：,含水率99% 具沉降性； 具生物活性 絮体大小为0.020.2mm 具一定pH缓冲能力,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（1）活性污泥的基本特性,完合混合式曝气池：分布均匀 推流式曝气池：各区段之间存在种群和数量差异,微生物分布状态：,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（1）活性污泥的基本特性,污泥中微生物的浓度,混合悬浮固体（MLSS）： 1L活性污泥中含干固体的毫克数,混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）： 1L活性污泥中含恒量、干的挥发性固体的毫克数,一般的城市污水处理：20003000mg/L 工业废水处理：3000mg/L左右 高浓度的工业废水生物处理：30005000mg/L。,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的运行方式,a.推流式活性污泥法,活性污泥增长速率 有机物的浓度 有机物的降解速率 需氧速率 溶氧浓度,池首到池尾的动态变化,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的运行方式,a.推流式活性污泥法,优点： BOD5去除率可达90% 适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水 对污水处理程度比较灵活,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的运行方式,a.推流式活性污泥法,缺点： 溶解氧的供求矛盾,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的运行方式,b.完全混合活性污泥法,混合液的组成 F/M值 微生物数量和组成 有机物降解速率 耗氧速率,特点： 反应器参数的均一性,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的运行方式,b.完全混合活性污泥法,主要优点： 能够承受高浓度废水,1、活性污泥法,（2）活性污泥法的运行方式,c.氧化沟（循环曝气池）,20世纪50年代，荷兰，巴斯维尔,构造： 形式多样化，运行灵活。 水流混合： 流态介于完全混合与推流之间,特点：,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥运行的影响因素及其控制,a.溶解氧（OD）,供氧不足 溶解氧浓度过低 微生物代谢受阻 净化功能下降,易于滋生丝状菌 产生污泥膨胀现象,在曝气池出口处的混合液中的溶解氧保持在2mg/L左右,溶解氧浓度过高 氧的利用效率降低 增加动力费用,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥运行的影响因素及其控制,b.水温,最适温度：1530 最低温度：10,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥运行的影响因素及其控制,c.营养物质,一是各种营养物质比例要适宜。,二是营养物质的浓度要适中,有机负荷率（BOD污泥负荷）F/M： 表示曝气池内单位质量的活性污泥在单位时间内承受的有机基质的量。kg/(kgd),二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（3）活性污泥运行的影响因素及其控制,d.pH,最适pH介于6.58.5之间,低于4.5：原生动物消失，丝状菌占优势,高于9.0，微生物的代谢受抑制,二、好氧处理的种类及特征,1、活性污泥法,（4）活性污泥运行常见的微生物学问题,二沉池中泥水分离,a.不凝聚 b.微小絮体 c.起泡沫 d.丝状菌污泥膨胀,二、好氧处理的种类及特征,2、生物膜法,依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物（附着生长反应器 ）,碎石 卵石 焦炭 塑料材料,二、好氧处理的种类及特征,2、生物膜法,（1）生物膜的基本特性,a.生物组成：微生物种类多，食物链长而复杂（教材P233） 上层生物膜: 生物膜生物(细菌、其它微生物) 生物膜面生物（鞭毛虫） 下层生物膜：生物膜生物（菌胶团、固着型纤毛虫） 滤池扫除生物（轮虫、线虫等）,二、好氧处理的种类及特征,2、生物膜法,（1）生物膜的基本特性,b.结构,液 层：流动水层、附着水层 生物膜：好氧层、厌氧层,二、好氧处理的种类及特征,2、生物膜法,（2）生物膜的基本流程,二、好氧处理的种类及特征,2、生物膜法,（3）生物膜反应器运行方式,a.普通生物滤池,优点： 处理效果好 出水水质稳定 运行稳定,二、好氧处理的种类及特征,2、生物膜法,（3）生物膜反应器运行方式,b.塔式生物滤池,20世纪50年代初,特点： 通风好 污水水流紊动强烈,二、好氧处理的种类及特征,2、生物膜法,（3）生物膜反应器运行方式,c.生物转盘,生物转盘,盘片 接触反应槽 转轴 驱动装置,二、好氧处理的种类及特征,三、厌氧处理的基本原理,有机物厌氧分解生成甲烷的过程 1)发酵性细菌 (2)产氢产乙酸细菌 (3)同型产乙酸菌 (4)利用H2和CO2产甲烷菌（30%） (5)分解乙酸的产甲烷菌（70%）,4H2+C02CH42H20 CH3C00HCH4+C02,产甲烷化学过程,四、厌氧生物处理中的微生物类型,产甲烷菌,非产甲烷菌,发酵细菌 产氢产乙酸菌 同型产