微生物在水污染控制中的应用演示课件

1、1,第12章 微生物在水污染 控制中的应用,2,12.1.1 概述 利用微生物氧化分解废水中的有机物的方法叫生物处理法。 废水的生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。,12.1 废水好氧生物处理中的微生物 学原理,3,好氧处理和厌氧处理 通常低浓度（COD1500mg/L）的有机污染物废水适合用好氧处理 对于高浓度有机污废水（COD1500mg/L）用厌氧处理更为适宜。 提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？ 有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证处理质量，而厌氧生物则没有这种限制。,4,废水中的溶解性有机物质透过细菌的细胞壁和细胞膜

2、而为细菌所吸收； 固体的和胶体的有机物先附着在细菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再进入细胞； 细菌通过自身的生命活动氧化、还原、合成等过程。把吸收的部分有机物氧化成简单的无机物，并获得能量； 而把另一部分有机物转化成微生物体所需要的营养物质，合成新的细胞物质，生长繁殖,好氧生物处理原理,5,生物处理工艺根据微生物的生长状态的不同可分为附着生长型和悬浮生长型两类。好氧处理中附着生长型以生物膜法为代表。悬浮生长型以活性污泥法为代表。 原理： 活性污泥法模拟水体自净 微生物在设备中呈悬浮状态，与污废水接触使之净化的方法； 生 物 膜 法模拟土壤自净 微生物附着于其他物体表面上成薄膜状，

3、与污废水接触使之净化的方法。,6,12.1.2 好氧活性污泥法 好氧活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914年创建而来的处理废水方法。,7,什么是好氧活性污泥,好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机的和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。活性污泥的形成是一种自然现象。 例如，如果向一桶含粪便污水中不断地加入空气，并持续维持水中的溶解氧，那么经过一段时间后，就会产生褐色絮花状的泥粒，在显微镜下会看到，污泥里充满了各种各样的微生物，这就是典型的好氧活性污泥。,8,（1）好氧活性污泥中的微生物,活性污泥的微生物主要有细菌，另外还

4、有酵母的、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物等。 中心是能起絮凝作用的细菌形成菌胶团，在其上生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫等)。,9,菌胶团的生物意义, 形成了一个稳定的细菌共生体性； 菌胶团吸附的大分子有机物被表层的细菌首先水解吸收，代谢后的产物降解不完全，又作为了下面细菌的食物 另一方面随着颗粒化由表及里，局部的氧浓度逐渐减少，对氧浓度有不同要求的细菌则可以各自找到最适宜的位置 增强细菌抵抗环境变化及微型动物捕食的能力 在层层细菌的屏蔽作用下，菌胶团中的微环境要比溶液中稳定的多 菌胶团的颗粒较大，原生动物只能蚕食很少的一部

5、分表层的细菌，从而提高了大多数细菌抵抗微型动物的捕食能力。,10, 菌胶团还为细菌储备了碳源 菌胶团中的结构多糖，不仅是其骨架，还是细菌们的储备碳源。当环境中的营养物匮乏时，这些多糖被细菌作为碳源使用，虽然此时菌胶团逐渐瓦解，但一定程度上延缓了细菌的衰亡。 因此菌胶团的形成是细菌们为维护共同利益的共生产物，对于细菌的生存有着重要的生物意义。,11,菌胶团中的细菌,菌胶团中的细菌来源于土壤、水和空气。它们多数是革兰氏阴性菌，如动胶菌属和丛毛单胞菌属，它们可占70，生活污水好氧处理时菌胶团中的主要细菌见下表,工业废水处理中的菌胶团细菌组成与之类似，但优势菌主要是对特定工业废物起主要降解作用的细菌,

6、12,活性污泥中的其它微生物,在菌胶团上层居住的是放线菌、真菌及原生动物、后生动物。它们的数量相比较细菌而言要少得多，通常包括少量的球衣菌、诺卡氏菌、发硫菌、头孢霉、地霉菌、酵母菌等，以及原生动物中的钟虫、盖纤虫、等枝虫、草履虫和原生动物中的轮虫。这些微生物与菌胶团细菌构成了稳定的生态体系，它们之间存在着复杂的相互关系，它们的种类、数量随营养条件(废水种类、化学组成、浓度)、温度、供氧、pH等环境条件改变也在不停的发生着变化。,13,（2）好氧活性污泥的净化机理,活性污泥法的净化机理有活性污泥对有机物的吸附、被吸附有机物的氧化和同化、活性污泥絮体的沉淀和分离、硝化、脱氮和除磷。,14,活性污泥

7、对有机物的吸附 在气液、固液等相界面上，物质因物理及化学作用而被浓缩，这个现象称为吸附。 活性污泥对有机物的吸附就是有机物在活性污泥表面的浓缩现象。,15,在废水与活性污泥开始接触短时间内，有机物被大量去除、这种现象称为初期吸附。 被吸附去除的有机物经水解后，被微生物摄入体内，接着被氧化和同化。,16,被吸附有机物的氧化和同化 被活性污泥吸附的有机物作为微生物的营养源，经氧化和同化作用，被微生物所利用。,17,所谓氧化是指微生物为了获得合成细胞和维持其生命活动等所需能量，将吸附的有机物进行分解的过程。 所谓同化是指微生物利用氧化所获得的能量，将有机物合成新的细胞物质的过程。 如果废水中的有机物

8、很少，活性污泥中的微生物就会氧化体内积蓄的有机物和自身细胞物质来获得维持生命活动所需的能量。这称为内源呼吸过程。,18,活性污泥絮体的沉淀和分离 采用活性污泥法处理废水，除应保证活性污泥对有机物的吸附、氧化和同化能顺利地进行外，为了得到澄清的出水，还需要活性污泥具有良好的混凝和沉淀性能。,19,在对数增殖期，有机物与微生物之比(称FM比)高，微生物对有机物的去除速度虽然很快，但微生物的混凝沉淀性能较差。当微生物增殖接近内源呼吸期时，活性污泥的吸附、混凝和沉淀性能都较高。 城市污水处理厂广泛采用的普通活性污泥法就是利用微生物增殖处于从衰减增殖期到内源呼吸期来处理废水的。,20,21,由上图可以看

9、出，活性污泥颗粒中微生物之间的关系是食物链的关系。 好氧活性污泥由于是由有生命的微生物组成，能自我繁殖，有生物“活性”，因而可以连续反复使用，而化学药剂只能一次使用，故活性污泥比化学混凝剂优越。 可以降解水中的溶解性有机物，这也是物理化学方法难以做到的。,22,(3)活性污泥中微生物的指标性作用 一般活性污泥中原生动物总数为5000一20000个mL 。 MLSS (混合液悬浮固体) 每L活性污泥混合液（ML）中含有多少毫克恒重的干固体（SS） 或MLVSS (混合液挥发性悬浮固体) 生物体个数是指1mL活性污泥混合液中所具有的个体数但也有用沉降30min的1mL活性污泥或1mg的MLSS所含

10、生物体个数来表示。,23,用于判断活性污泥的净化能力及运行管理情况的微生物称为指标微生物。 原生动物中特别是纤毛虫可分为如下三类： 活性污泥性纤毛虫 中间污泥性纤毛虫 非活性污泥性纤毛虫,24,一般活性污泥净化能力高时，活性污泥性纤毛虫约占8090，中间污泥性纤毛虫520，非活性污泥性纤毛虫占05左右。,25,活性污泥净化能力良好时出现的微个物(活性污泥性生物)有：钟虫等 活性污泥净化性能恶化时出现的生物(非活性污泥性生物)有多波虫等 活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物(中间污泥性生物)为漫游虫等 活性污泥解体时出现的生物为辐射变形虫等,活性污泥法处理废水中常见的指标性微生物,26,活性污

11、泥膨胀时出现的微生物为球衣菌等 溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫磺细菌等，这些微生物出现时，活性污泥呈黑色、腐败发臭 若过度曝气持续很长时间时，各种变形虫和轮虫为优势生物 废水浓度过低时大旦出现的微生物为游仆虫 BOD负荷低时，轮虫、寡毛虫等为优势生物，硝化进行的指标 冲击负荷和有毒物质流人时，楯纤虫急剧减少，说明发生了冲击负荷和流入有毒物质。,27,(四) 活性污泥法工艺,普通活性污泥法 好氧活性污泥法的处理工艺很多，最为普遍使用的活性污泥法工艺如下图,28,废水先通过初沉池，除掉一些悬浮固体，然后进入一个有曝气装置的构筑物，活性污泥就在这种装置中将废水中的BOD降解掉，并产生新的活性污泥。

12、设计适当的曝气池尺寸使废水在池中停留足够长的时间，使BOD降到一定程度后，流入二次沉淀池，进行固液分离，上清液排放，沉淀下来的污泥一部分回流到曝气池中，一部分作为剩余污泥而排放。,29,完全混合活性污泥法 完全混合式污泥法则是废水一进入曝气池就迅速与池中已有的混合液充分混合均匀，曝气池中各处的水质基本相同。系统的负荷较高，构筑物占地较省。出水水质较差。,30,31, SBR 工艺,也称间歇曝气活性污泥法或序批式活性污泥法（英文简称SBR法）是国内外近年来开发的一种活性污泥法。 它的工艺特点是将曝气池与沉淀池合而为一，生化反应呈分批进行。基本周期可由进水、反应、沉降、排水和闲置五个阶段组成。如下

13、图所示。,32,这种方法由于较其它活性污泥法构造简单，投资少、操作灵活、污泥产率低、脱氮效果好等特点越来越得到广泛的重视。,33, AB两段活性污泥法,简称AB法：A段(吸附段)和B段(生物降解段)。,34,氧化沟 又称循环曝气池。氧化沟把环形反应池用作生物反应池，污水混合液在该池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环。 氧化沟通常在延时曝气条件下使用，污水停留时间较长，污泥负荷较低。,35,36,12.1.3 生物膜法,好氧生物膜法依靠于让颗粒表面附着的生物薄膜进行污染物降解的生物处理法。 于19世纪60年代以后，由于新型合成材料的大量生产和环境保护对于水要求的进一步提高，生物膜法又获得了新的发

14、展。好氧生物膜法构筑物有普通滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池，还有生物转盘、接触氧化法(即浸没滤池法)等。,37,38,(1)参与生物膜净化反应的微生物,好氧生物膜是由好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或粘附在生物转盘盘片上的一层粘性、薄膜状的微生物混合群体。 细菌与其他菌类 藻类 原生动物 后生动物,39,生物滤池（塔）中的分层特征表,若处理含低浓度有机物、高NH3的微污染水源水时，生物膜薄，且上层除菌胶团外，还长有较多的藻类(因上层阳光充足)，以及较多的钟虫、盖纤虫、独缩虫和聚缩虫等。,40,以一滴水为例，水滴从上到下与生物膜接触，几分钟内废水中的有机和无机杂质逐级被生物膜吸

15、附。滤池内不同高度(不同层次)的生物膜所得到的营养(有机物的组分和浓度)不同，致使不同高度的微生物种群和数量不同。,41,促进细菌间的凝聚作用，提高细菌的沉淀效果； 微型动物捕食细菌，处于分散游离状态的细菌可能全部被去除，病原菌也可能被微型动物所捕食，使处理水进一步澄清； 微型动物，特别是固着型和匍匐型的微型动物沉淀迅速，在其沉淀的过程中能够裹挟细菌一同下沉，其分泌物对细菌有吸附作用，因此能够提高细菌的去除效果；,(2)生物膜上微型动物的作用,42,微型动物对细菌的捕食起着淘汰老弱细菌的作用，从总体上来看，能够使细菌的活性增强，这样提高了细菌对溶解性有机物的摄取能力，微型动物的分泌物也能够有助

16、于提高细菌的活性。 微型动物本身能摄食废水中的溶解性有机物； 由于微型动物的呼吸作用，能量减消，使污泥的产量降低。,43,生物滤池 生物滤池是使微生物固着在不动的滤料上，而废水则是流动滴落与生物膜接触，从而使废水得到净化的。 早期应用的生物滤池，使用的是石料滤料，称为普通生物滤他。后来采取处理水回流措施提高水量负荷，称为高负荷生物滤池。 化学上业填料塔相类似的生物处理构筑物使用人工塑料滤料，即塔式生物滤池。,(3)生物膜法工艺,44,45,46,生物转盘 生物转盘是使微生物(生物膜)固着在能够转动的圆板上，而废水处于半静止状态，借水流的推动和外加驱动力使圆盘在水中转动与废水接远，从而使废水得到

17、净化。,47,在中心轴上固定着多数轻质高强度的薄圆板，并有40的表面积浸没在呈半圆状的接触反应池中，通过驱动装置(机械或空气)进行低速回转。 由于转盘的回转，废水在接触反应槽内得到搅拌，在生物膜上附着水层中的过饱和溶解氧使池内的溶解氧含量增加。,48,好氧生物膜的培养,自然挂膜法 活性污泥挂膜法 优势菌挂膜法,49,生物接触氧化处理工艺 在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上的微生物新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。因此生物接触氧化处理技术，又称“淹没式生物滤池”。,50,生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供其

18、所需的氧，并起到搅拌与混合作用微生物栖息的填料，因此又称为“接触曝气法”。 从上可以看出生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。,51,生物流化床 进一步强化生物处理技术，其关键的技术条件是：第一提高处理设备单位容积内的生物量，第二强化传质作用，加速有机物从污水中向微生物细胞的传递过程。,52,流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面覆盖着生物膜，其质变轻，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。 载体颗粒小在床内比较密集，互相摩擦碰撞，因此生物膜的活性也比较高。又由于载体

19、在不停地在流动，还能够有效地防止堵塞现象。,53,54,氧化塘 氧化塘是一种大面积、敞开式的污水处理系统。 氧化塘的工艺是特殊的活性污泥法，是一种人工的、接近自然生态系统的活性污泥法。在氧化塘内，藻类和细菌共存于同一环境中，保持互生关系。 氧化塘的特点是构筑物简单，能耗低，管理方便。起初，氧化塘仅用于生活污水的处理。现在已逐渐推广到食品、制革、造纸、石化、农药等行业的废水处理中。,12.1.4 其他生物处理法,55,56,(2)土地处理 污水的土地处理系统也属污水自然处理范畴。就是在人工控制的条件下，将污水投配在土地上，通过土壤植物系统，进行一系列物理、化学、物理化学和生物化学的净化过程，使污

20、水得到净化的一种污水处理工艺。 当前在污水土地处理系统方面常用的有下列几种工艺：慢速渗滤处理系统、快速渗滤系统、地表漫流处理系统、湿地处理系统、污水地下渗滤处理系统等。,57,12.2 废水厌氧生物处理中的微生物学原理,12.2.1 概述 废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的处理，除了更适于进行高浓度有机废水处理的特点之外，这种处理方式与好氧法相比还有许多其他的独特之处。,58,一、厌氧法的优点 提问：优点有哪些？ 1产生的沼气可用于发电或作为能源 沼气中的主要成分是甲烷，含量5075%之间，是一种很好的燃料。以日排COD10t的工厂为例，若COD去除率为80%，甲烷产量为理论的80%时，则

21、可日产甲烷2240m3,其热值相当于3.85t原煤，可发电5400度电。好氧处理时，则只会有CO2、H2O、和大量污泥，厌氧处理在经济性上要优于好氧处理。,59,2设备负荷大，占地少 厌氧反应器容积负荷比好氧法要高得多，单位反应容器的有机物去除量也因此要高得多，因此处理同样的废水，所用的设备就可以小得多。 3对营养物的需求量少 好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厌氧方法为（350500）：5：1，相比而言对N、P的需求要小的多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。 4产生的污泥量少，运行费用低 由于厌氧菌产能效率很低，需要降解比好氧菌多得多的营养物才能合成相同数量的细胞物质，因而产

22、生的污泥量比其好氧处理少许多；另一方面厌氧处理时不需要曝气，节省了曝气系统的费用消耗因此运行费用比好氧处理节省很多； 基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工业中得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点,60,提问：？ 1出水的有机物浓度高于好氧处理； 2对温度变化较为敏感； 因而在工业中需要设置进水的控温装置。 3厌氧微生物对有毒物质较为敏感； 较低的有毒物浓度就会引起厌氧处理的失败，但经过毒物驯化处理的厌氧菌对毒物的耐受力常常会极大地提高。 4.厌氧反应器初次启动过程缓慢,处理时间长 好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育成功，而厌氧处理体系的活性污泥或生物膜一般需要81

23、2周才可以培育成功， 提问：？ 这是由于厌氧菌增殖缓慢的缘故。,二、厌氧法的缺点,61,5处理过程中产生臭气和有色物质 提问：是什么？ 臭气主要是硫酸盐还原菌形成的具有臭味的硫化氢气体以及硫醇、氨气等臭气。同时硫化氢还会与水中的铁离子等金属离子反应形成黑色的硫化物沉淀，使处理后的废水颜色较深，需要添加后处理设施，进一步脱色脱臭。 处理废水是可根据需要采用好氧方法或厌氧方法处理，必要时结合厌氧处理与好氧处理结合处理。,62,厌氧处理中的微生物组成有五种： 水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、甲烷菌、厌氧的原生动物 其中丝状的产甲烷丝菌是厌氧活性污泥的中心骨架,63,12.2.2 废水厌氧降解机理

24、,复杂污染物的厌氧降解过程可以分为三个阶段 1水解发酵阶段 水解阶段大分子的有机物在细菌胞外酶的作用下水解为小分子的有机物的阶段，如蛋白质被水解为氨基酸，淀粉、纤维酸被水解为葡萄糖等；被梭状芽孢杆菌、拟杆菌等等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，与此同时酸化细菌也利用部分物质化成新的细胞物质。硫酸盐还原菌利用其它细菌产生的氢气和乳酸还原硫酸盐，产生硫化氢气体。,64,2产乙酸阶段 在此阶段，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌。同时水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原菌参

25、与产乙酸过程。 3产甲烷阶段 这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷和以及甲烷菌细胞物质。 经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥。,65,66,12.2.3 废水厌氧生物处理工艺,(1)厌氧生物滤池（AF） 厌氧生物滤池与好氧生物滤池结构和原理十分相似，依靠反应器内填料上生长的生物膜与废水的接触降解污染物。反应器内的厌氧细菌相互合作形成一种共生关系，在填料表面形成生物膜，这其中的微生物经过水解发酵、产乙酸、产甲烷三个阶段完成有机物的转化。 厌氧生物滤池包括上流式生物滤池和下流式生物滤池。 厌氧生物滤池采用的填充材

26、料是多种多样的，通常使用孔隙度大、价格便宜的材料，例如多孔陶瓷与塑料。,67,上,68,(2)厌氧流化床 采用微粒状填科(例如砂粒)作为微生物固定化的材料，厌氧微生物附着在这些微粒上形成生物膜。反应器内采用一定范围的较高升流速度，同时采用较大的回流比。但实际上，生物膜的形成与剥落是难以控制的，在反应器内将会有各种大小和密度不同的颗粒。形似“膨胀床”。工艺控制较困难、投资和运行成本高。 这种方法的优点是流体与这种特殊的活性污泥颗粒之间的接触时间长，颗粒外的液膜扩散阻力小，生物量大，污泥年龄长，处理效果较好。,69,回,70,（3）上流式厌氧污泥床（UASB） 这种反应器中，废水从底部均匀进入，向

27、上运动。反应器下部是浓度较高的污泥床，上部是浓度较低的悬浮污泥床。有机污染物在污泥床转化为甲烷和二氧化碳。反应器上部设置一个专门的气液固三相分离器，使污泥回到下面的反应区内，上清液从上部排出，气体则在三相分离器下面进入气室而排出。这种反应器不需要搅拌装置，反应产生的甲烷气体的微小气泡对体系起着缓和的搅拌作用，这种方法三相分离效果较好，同时可以进行很高有机负荷的废水处理且去除效率高，因而应用最为广泛。,71,72,(4)膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB) 与UASB反应器的结构非常相似。采用较大的高度与直径比和大的回流比，反应器中颗粒污泥床处于部分或全部“膨胀化”的状态。 可处理较低浓度的有机废水

28、。EGSB反应器正在研制中，尚未有生产规模的EGSB投入使用。,73,12.3.1 水体的富营养化概述 (1)水体富营养化及其机理 水体富营养化是水体中摄入过多营养物质而造成富营养的过程，既发生在淡水湖和水库中，也发生在流动水体、江河、沿海海水中。,12.3 水体的富营养化和氮磷的 去除,74,水体富营养化发生在近海，藻类大量繁殖，其厚度可达几十厘米至一米左右，称为“赤潮”。水体富营养化发生在江河湖泊，则称为藻花，又称“水花”或“水华”。,75,氮、磷等营养物质是造成水体富营养化的关键因素。 富营养化程度的判断标准：一般地说，总磷和无机氮分别超过20mg/m3和300 mg/m3就认为水体处于

29、富营养化状态。,76,(2)水体富营养化的危害 恶化水源水质，增加给水处理难度和成本，水体感官恶化，破坏水体生态平衡，降低水体的经济价值。水中溶解氧的减少，对水生动物有害，造成鱼类的大量死亡。,77,赤潮生物中的某些藻类，如微原甲藻、裸甲藻等，能产生一种对人体毒性很大的有毒物质麻痹性贝毒(PSP)，而有些水产动物对其有较大抗性，当人误食后，体内积累了PSP，导致生病甚至死亡。另外，还有一些赤潮生物会产生一种腹泻性贝毒(DSP)。误食后会引起腹泻、恶心、呕吐等。,78,12.3.2.1 生物脱氮原理 含氮化合物存在的主要形式： 有机氮：如蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合 物、硝基化合物等 氨态氮(

30、NH3NH4)：一般以前者为主。 含氮化合物在微生物的作用下，相继发生氨化反应和硝化反应。,12.3.2 生物脱氮,79,(1)氨化、硝化及硝化细菌 环境中绝大多数异养微生物都具有分解蛋白质、释放出氨的能力。 亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌，硝化菌是化能自养菌。 好氧段，由亚硝化细菌和硝化细菌的硝化作用，将有机氮转化为NO3-N；,80,亚硝化细菌和硝化细菌类比表,81,硝化菌对环境的变化很敏感，为了使硝化反应进行正常，必须保持硝化菌所需要的环境条件，其中主要有下面两个条件： 好氧条件，满足“硝化需氧量”的要 求，并保持一定的碱度。 在硝化过程中，1mol原于氟(N)氧化成硝酸氯需2mo1分子氧

31、(O)，即1g氮完成硝化反应，需氧4.57g，这个需氧量称为“硝化需氧量(NOD)。,82,混合液中有机物含量不应过高，BOD值应在1520mg/L以下。 若BOD浓度过高，会使增殖速度较高的异养型细菌迅速增殖，从而使自养型的硝化菌得不到优势，不能成为优势种属，硝化反应无法高效进行。,83,(2)反硝化与反硝化菌 反硝化反应是由一群异养型微生物完成的。 缺氧段，经反硝化细菌将NO3-N反硝化还原为氮气，溢出水面释放到大气，N2参与自然界物质循环，水中含氮物质大量减少。,84,影响反硝化反应的环境因素主要有： 碳源 污水中所含碳源是比较理想和经济的，优于外加碳源。 pH值 最适宜的pH值是6.5

32、7.5。 溶解氧 反硝化菌以在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜，溶解氧应控制在0.5mgL以下。 温度 反硝化反应的适宜温度是2040,85,(1)活性污泥法脱氮传统工艺 三级活性污泥法流程，它是以氨化、硝化和反硝化3项反应过程为基础建立的。 第级曝气池为一般的二级处理曝气池 第二级硝化曝气池 第三级为反硝化反应器,12.3.2.2 生物脱氮工艺,86,87,这种系统的优点是有机物降解菌、硝化菌、反硝化菌，分别在各自反应器内生长增殖，环境条件适宜，而且各自回流至沉淀池分离，反应速率快而且比较彻底。缺点处理设备多，造价高，管理不够方便。除上述三级生物脱氦系统外，在实践中还使用两级生物肋氮系统，将BOD去除和硝化两道反应过程放在统一的反应器内进行。,88,(2)缺氧好氧活性污泥法脱氮系统 又名AO法脱氮工艺。反硝化反应器内的脱氮菌以原污水中的有机物作为碳源，不需外加碳源。反硝化反应所产生的碱度可补偿硝化反应消耗的碱度一半左右。硝化反应器内已进行充分反应的硝化液的一部分回流反硝化反应器。,89,90,12.3.3.1 生物除磷原理 在普通废水生物处理过程中，微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19左右的磷。残留在出水中的磷还相当高。故需用除磷工艺处理。,12.3.3