第七章-微生物在环境污染治理中的作用PPT课件

-,1,七微生物在环境污染治理中的作用,第一节污水的生物处理类型有机污染的污染程度可用COD、BOD、TOC等表示。微生物处理有机污染物的方法分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理三大类。,-,2,好氧处理（BOD5400mg/L；污染物抑制微生物生长时。,-,50,生物膜法的类型生物滤池；塔式生物滤池；生物转盘（RBC）；生物接触氧化；生物流化床。,-,51,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,-,52,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,-,53,c.生物转盘,生物转盘,盘片接触反应槽转轴驱动装置,-,54,运行管理控制好进水量、浓度、温度及所需投加的营养、通风检查布水装置及填料是否有堵塞冲洗或停止干燥脱落不同的生物膜镜检观察分层分级,-,55,三、稳定塘法（氧化塘法、生物塘法）稳定塘系统由多个天然的或人工开挖的池塘所组成，利用天然生态系统净化能力处理污水的生物处理设施。,-,56,投资少，运用费用低，用于处理中、小城镇的污水，可作一级处理、二级处理，也可作三级处理。可处理生活污水、食品、制革、造纸、石化、农药等行业的废水。,-,57,稳定塘法的净化机理利用细菌和藻类的互生关系,-,58,稳定塘内的生物相藻类：稳定塘的表层主要为藻类；细菌：稳定塘中细菌大量存在于下层；微型动物：纤毛虫类，如：钟虫、膜袋虫，1000个/mL注：在活性污泥或曝气塘系统中往往残留较多的难分解的有机物，可以采用串联的活性污泥与稳定塘系统去除。,-,59,稳定塘的类型及特点好氧塘：浅、有氧、藻类供氧兼性塘：深、上层好氧区（氧气来源于藻类和大气复氧）、中间过渡层、下层为厌氧层，沉淀污泥在此分解。,-,60,厌氧塘：深2m、有机负荷高，DO=0曝气塘：深2m以上深度处理塘（BOD5300mg/L）,-,61,稳定塘的优缺点稳定塘的优点：基建投资低；运行管理简单经济；可进行综合作用。,-,62,稳定塘的缺点：占地面积大；处理效果受气候影响；如温度设计运行不当时，可能造成二次污染。气味等,-,63,运行管理去除处理水中的藻类，是氧化塘设计的一个重要课题采用的方法有：自然沉淀、混凝沉淀、混凝上浮和过滤等,-,64,氧化塘分级管理分四级：前两级培育藻类，光合作用旺盛，使BOD大幅度降低，具有好氧氧化塘功能；第三级培养动物性浮游生物；第四级则是养鱼塘。食物链净化,-,65,好氧塘及兼性塘运行正常时应呈淡绿色，褐色表明因缺乏光照、温度过低或进水含有毒物引起藻类光合作用不足，灰色表明藻类死亡。,-,66,常检测项目有：DO一般12mg/L，其他如pH、BOD、SS和大肠杆菌数等,-,67,四、废水的厌氧处理废水厌氧处理的对象主要有：食品工业、发酵工业、家禽家畜养殖厂、屠宰场等高浓度有机废水、生活污水、工业废水处理产生的污泥、来自水厂产生的污泥、活性污泥法处理产生的剩余污泥、生物膜法处理产生的脱落生物膜等。,-,68,甲烷发酵的机理废水厌氧处理：在无氧条件下，通过能进行厌氧呼吸的微生物分解、利用和转化有机污染物，使废水得到净化的过程。,-,69,水解酸化大分子有机物水解的和溶解的有机物（碳水化合物细菌胞外酶产酸细菌、蛋白质、脂肪等）有机酸乙酸化甲烷化醇类乙酸CH4醛类乙酸细菌甲烷细菌,-,70,液化阶段（水解与发酵）胞外酶胞内酶大分子有机物小分子有机物小分子化合物,-,71,酸化阶段（生成乙酸和氢）胞内酶小分子化合物甲酸、乙酸、小分子醇、CO2、H2、NH3、H2S和细胞物质,-,72,甲烷发酵阶段（生成甲烷）4H2+CO2CH4+2H2OCH3COOHCH4+CO2CH3COONH4+H2OCH4+NH4+HCO3-,-,73,厌氧生物处理的影响因素（甲烷产生菌）氧化还原电位、温度、酸碱度（pH值）、混合状态、抑制物浓度氧化还原电位：用混合溶液氧浓度衡量。低要求反应器为密闭系统，严格防止空气中氧渗入。,-,74,合适的温度低温型：515中温型：3035高温型：5055较好,-,75,pH值：6.87.2控制出水pH值，加入适量的酸碱缓冲剂、CaCO3一般不加搅拌及沉淀池,-,76,参与甲烷发酵的微生物自然水体底泥内和高浓度有机废水厌氧分解厌氧性水解菌蛋白质、多糖和脂肪水解菌,-,77,挥发性酸生成菌球菌：厌氧；螺旋菌：兼性厌氧；放线菌：微好氧。甲烷产生菌利用微生物代谢生成物CO2、甲酸、乙酸、甲醇,-,78,利用光合细菌（PSB）处理高浓度有机废水.“红螺菌科”用于处理有机废水；.生活在水田、浅池塘、污浊水域等地方；.联合光合细菌和小球藻处理生活污水；BOD10000mg/L.光合细菌处理后存在的问题：BOD尚高（100200mg/L）,进一步净化处理才排放,-,79,如豆腐厂废水BOD达7000mg/L经固液分离、溶化、中和后BOD为4600mg/L，经光合细菌处理后上清液BOD为540mg/L，光合细菌可投入凝聚剂回收，再和来自漂白工序的废水混合经生物滤池处理，BOD可至20mg/L以下。,-,80,第二节微污染水源水预处理的微生物应用一、微污染水源水污染源、污染物及预处理目的微污染水源水污染源：主要是未经处理的生活污水、工业废水、养殖业排放水和农田灌溉水，还有未达到排放标准的处理水等。污染物为有机物、氨氮、藻类分泌物、挥发酚、氰化物、重金属、农药等。,-,81,受到有机物、氨氮、磷及有毒污染物较低程度污染的水源水，经自来水厂混凝、沉淀、过滤、消毒的传统工艺处理后，未能有效去除污染物1.烷烃类加氯处理后产生卤代烃三氯甲烷和二氯甲烷2.氨氮在供水管道中氧化为亚硝氮3.残留有机物引起管道异氧菌繁殖,-,82,二、微污染水源水微生物预处理国外采用生物流化床处理，我国在深圳水库水源水生物接触氧化处理渠,-,83,微污染水预处理工艺水源水预处理混凝沉淀快砂滤慢砂滤加氯消毒清水储罐出水用来处理有机物和氨氮，设在净化工艺流程之前。,-,84,水源水预处理的运行条件微生物适合贫营养的异氧除氮菌、硝化细菌和反硝化细菌、藻类、原生动物和微型后生动物组成的生态系统。供氢体（乙醇和糖）溶解氧：DO4mg/L水温和pH值20中性该系统的处理效率：COD去除在10%30%，氨氮去除在75%以上,-,85,三、微污染水源水净化对策有机物的去除，氨氮的去除。化学氧化法臭氧、高锰酸钾光化学氧化法吸附法活性碳生物法,-,86,第三节固体废物的微生物处理固体废物分类按性状：有机废物；无机废物按来源：工业、矿业废物；城市垃圾；农业废物；污水处理厂污泥；放射性废物。,-,87,针对城市垃圾、污水处理厂污泥和农业废物的处理，主要方法有卫生填埋、堆肥、沼气发酵等。,-,88,一、堆肥堆肥就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。分为好氧堆肥法和厌氧堆肥法,-,89,1.好氧堆肥法好氧堆肥法是在有氧的条件下，通过好氧微生物的作用使有机废物达到稳定，转变为有利于作物吸收生长的有机物的方法,-,90,固体废物的预处理分拣粉碎调配堆制保温通气,-,91,堆肥的发酵过程发热阶段高温阶段50左右，为嗜热性真菌和放线菌60时，嗜热放线菌与细菌70均休眠待温度回落降温和腐熟保肥阶段中温微生物成为优势,-,92,好氧堆肥主要包括：堆肥预处理一次发酵二次发酵后处理。,-,93,2.厌氧堆肥法在不通气的条件下，将有机废物进行厌氧发酵，制成有机肥料，使固体废物无害化的过程。堆肥过程的影响因素固体颗粒的大小适中温度通风强度物料含水率物料的酸碱度（pH值在68）物料的营养平衡C:N=(25-30):1C:P=(75-150):1,-,94,3.堆肥的腐熟度颜色、质地、气味无虫卵、杂草有机物含量低氮以硝态氮为主,-,95,二、卫生填埋厌氧、好氧、半好氧三种一般垃圾厚度23m，每层间土0.20.3m,-,96,1.填埋坑中微生物的活动过程好氧分解阶段厌氧分解不产甲烷阶段产生硫化物、氮气厌氧分解产甲烷阶段稳定产气阶段,-,97,2.