環(huán)境工程微生物學(xué)污水生物處理PPT課件

1、 預(yù)處理預(yù)處理(preliminary treatment) 去除粗砂粒、大的固體物、漂去除粗砂粒、大的固體物、漂浮物和油污。浮物和油污。 第第1頁頁/共共140頁頁 一級(jí)處理一級(jí)處理(primary treatment)又稱沉淀又稱沉淀處理處理(sedimentation)懸浮固體以污泥的形式去除懸浮固體以污泥的形式去除;去除去除7080的懸浮固體、的懸浮固體、2540的的BOD5，減輕后續(xù)處理的負(fù)荷、提高處理效果。減輕后續(xù)處理的負(fù)荷、提高處理效果。 第第2頁頁/共共140頁頁 二級(jí)處理二級(jí)處理(secondary treatment) 又稱生又稱生物處理物處理(biological tre

2、atment)主要利用構(gòu)筑物內(nèi)或特定外境中的微生物主要利用構(gòu)筑物內(nèi)或特定外境中的微生物去除水中溶解的或膠體狀態(tài)的有機(jī)物去除水中溶解的或膠體狀態(tài)的有機(jī)物;去除去除8095的的BOD5，使城市污水，使城市污水BOD5下降到下降到30mg/L以下。以下。 第第3頁頁/共共140頁頁 三級(jí)處理三級(jí)處理(tertiary ) 又稱高級(jí)處理又稱高級(jí)處理(advanced treatment)通過活性炭吸附、臭氧消毒和生物脫除通過活性炭吸附、臭氧消毒和生物脫除等物理、化學(xué)和生物學(xué)方法去除氮磷營(yíng)等物理、化學(xué)和生物學(xué)方法去除氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽、難降解物質(zhì)、病原體等污染物。養(yǎng)鹽、難降解物質(zhì)、病原體等污染物。 第第4頁頁/

3、共共140頁頁 污泥處理污泥處理(sludge treatment) 將處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)將處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過脫水、穩(wěn)定和處置。過脫水、穩(wěn)定和處置。 第第5頁頁/共共140頁頁第第6頁頁/共共140頁頁二、生物處理的優(yōu)點(diǎn)和基本類型二、生物處理的優(yōu)點(diǎn)和基本類型1、生物處理的優(yōu)點(diǎn)效率高效率高 普通活性污泥水處理廠，普通活性污泥水處理廠， 每立方米曝氣池每立方米曝氣池每天可轉(zhuǎn)換每天可轉(zhuǎn)換12kg干有機(jī)物，干有機(jī)物，100倍于森林。倍于森林。效果好效果好 BOD去除率去除率90%95%，COD去除率去除率60%70%。生物處理的優(yōu)點(diǎn)生物處理的優(yōu)點(diǎn)含酚廢水：含酚廢水：萃取法：殘留量萃取法：殘留

4、量100mg/L生物法：殘留量生物法：殘留量1mg/L第第7頁頁/共共140頁頁適用范圍廣（微生物多樣性特點(diǎn)決定）適用范圍廣（微生物多樣性特點(diǎn)決定）成本低、運(yùn)行費(fèi)用少；成本低、運(yùn)行費(fèi)用少；可處理的水量大，方法成熟可處理的水量大，方法成熟 生物處理是廢水二級(jí)處理的首選方法生物處理的優(yōu)點(diǎn)生物處理的優(yōu)點(diǎn)第第8頁頁/共共140頁頁2、生物處理的基本類型基本類型u生物處理的方法很多生物處理的方法很多好氧處理好氧處理厭氧處理厭氧處理活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法微生物在構(gòu)筑物中的狀態(tài)微生物在構(gòu)筑物中的狀態(tài) 微生物與氧的關(guān)系微生物與氧的關(guān)系第第9頁頁/共共140頁頁三、生物處理的作用機(jī)理1、吸附作用、

5、吸附作用(absorption) 微生物生態(tài)系統(tǒng)中可能起著主要作用。微生物生態(tài)系統(tǒng)中可能起著主要作用。 微生物吸附去除廢水中的一些不可降解微生物吸附去除廢水中的一些不可降解的污染物，如合成有機(jī)物、金屬鹽類以的污染物，如合成有機(jī)物、金屬鹽類以及一些放射性物質(zhì)。及一些放射性物質(zhì)。第第10頁頁/共共140頁頁2生物氧化和細(xì)胞合成作用生物氧化和細(xì)胞合成作用 微生物酶的作用完成生物氧化和細(xì)胞合成作用微生物酶的作用完成生物氧化和細(xì)胞合成作用 CHON十十O2 C5H7O2N(有機(jī)物有機(jī)物) (新細(xì)胞新細(xì)胞)C5H7O2N 十十5 O2 5CO2十十NH3十十2H2O十十 能量能量(細(xì)胞細(xì)胞) (維持能維持

6、能)第第11頁頁/共共140頁頁第第12頁頁/共共140頁頁一、活性污泥法一、活性污泥法的特點(diǎn)的特點(diǎn)（一）（一）活性污泥活性污泥概念概念 以以好氧性細(xì)菌好氧性細(xì)菌為主體的微生物和水為主體的微生物和水中的中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起混雜在一起形成的形成的肉眼可見的絮狀顆粒肉眼可見的絮狀顆粒。 第二節(jié)第二節(jié) 活性污泥法第第13頁頁/共共140頁頁l顆粒大小約顆粒大小約0.050.5mm，表面積為，表面積為20100 cm2/mL，比重約，比重約1.0021.006，靜置時(shí)能立即凝聚成較大絨粒而沉降。靜置時(shí)能立即凝聚成較大絨粒而沉降。l絮狀體一般呈黃褐色絮狀體一般呈黃褐色，也有

7、呈深灰、灰，也有呈深灰、灰褐，灰白等色，與水質(zhì)不同有關(guān)。褐，灰白等色，與水質(zhì)不同有關(guān)。第第14頁頁/共共140頁頁 通過以活性污泥或生物膜形式存在的通過以活性污泥或生物膜形式存在的微生物旺盛的代謝活動(dòng)，氧化分解有微生物旺盛的代謝活動(dòng)，氧化分解有機(jī)污染物，使污水凈化。機(jī)污染物，使污水凈化。（二）（二）活性污泥法作用特點(diǎn)作用特點(diǎn)微生物的代謝活動(dòng)，包括微生物的代謝活動(dòng)，包括分解、合成、分解、合成、氧化、還原、轉(zhuǎn)移和異構(gòu)氧化、還原、轉(zhuǎn)移和異構(gòu)等各種酶促等各種酶促反應(yīng)，分解和轉(zhuǎn)化反應(yīng)，分解和轉(zhuǎn)化污泥所吸附的污泥所吸附的有機(jī)有機(jī)物物，同時(shí)合成新的微生物細(xì)胞。，同時(shí)合成新的微生物細(xì)胞。第第15頁頁/共共14

8、0頁頁 活性污泥具有良好的沉降性能，使處活性污泥具有良好的沉降性能，使處理水與污泥分開，達(dá)到凈化的目的。理水與污泥分開，達(dá)到凈化的目的。 第第16頁頁/共共140頁頁第第17頁頁/共共140頁頁第第18頁頁/共共140頁頁第第19頁頁/共共140頁頁第第20頁頁/共共140頁頁第第21頁頁/共共140頁頁（三）活性污泥的特征（三）活性污泥的特征吸附能力強(qiáng)吸附能力強(qiáng) 活性污泥的比表面積小、菌膠團(tuán)表面活性污泥的比表面積小、菌膠團(tuán)表面有豐富的粘液物質(zhì)。有豐富的粘液物質(zhì)。 研究表明，研究表明，1030min內(nèi)，活性污泥可內(nèi)，活性污泥可去除生活污水中去除生活污水中BOD的的85%90%。第第22頁頁/共

9、共140頁頁 氧化分解有機(jī)物能力強(qiáng)氧化分解有機(jī)物能力強(qiáng)活性污泥是多種微生物和有機(jī)物顆粒的聚集活性污泥是多種微生物和有機(jī)物顆粒的聚集體，分解、體，分解、 氧化有機(jī)物的能力氧化有機(jī)物的能力 pH緩沖性強(qiáng)緩沖性強(qiáng)活性污泥中有機(jī)物含量高，表面基團(tuán)多，有活性污泥中有機(jī)物含量高，表面基團(tuán)多，有很強(qiáng)的很強(qiáng)的pH緩沖性能。緩沖性能。第第23頁頁/共共140頁頁沉降性能好沉降性能好u在污水處理過程中，活性污泥能將一在污水處理過程中，活性污泥能將一些金屬離子吸附，膠體電荷被破壞，些金屬離子吸附，膠體電荷被破壞，凝集成團(tuán)，在重力作用下快速沉淀。凝集成團(tuán)，在重力作用下快速沉淀。 第第24頁頁/共共140頁頁（四）活性

10、污泥法處理的類型（四）活性污泥法處理的類型1）推流式曝氣處理：廢水與活性污泥同時(shí)進(jìn)）推流式曝氣處理：廢水與活性污泥同時(shí)進(jìn) 入長(zhǎng)方形曝氣池入長(zhǎng)方形曝氣池2）完全混合曝氣：回流污泥直接進(jìn)入曝氣池）完全混合曝氣：回流污泥直接進(jìn)入曝氣池3）接觸氧化穩(wěn)定法。）接觸氧化穩(wěn)定法。4）分段布水推流式活性污泥法。）分段布水推流式活性污泥法。5）氧化溝式活性污泥法。）氧化溝式活性污泥法。第第25頁頁/共共140頁頁第第26頁頁/共共140頁頁第第27頁頁/共共140頁頁污水處理廠分布圖第第28頁頁/共共140頁頁（五）活性污泥中的生物組分（五）活性污泥中的生物組分 1、細(xì)、細(xì) 菌菌 起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)

11、菌；起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)菌； 主要的優(yōu)勢(shì)種有：主要的優(yōu)勢(shì)種有：產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬和屬、黃桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬和動(dòng)膠菌屬以及球衣菌屬動(dòng)膠菌屬以及球衣菌屬等。等。 第第29頁頁/共共140頁頁富養(yǎng)羅爾斯通氏菌富養(yǎng)羅爾斯通氏菌第第30頁頁/共共140頁頁動(dòng)膠菌屬動(dòng)膠菌屬第第31頁頁/共共140頁頁第第32頁頁/共共140頁頁 活性污泥中，細(xì)菌大多數(shù)以菌膠團(tuán)活性污泥中，細(xì)菌大多數(shù)以菌膠團(tuán)的形式存在，呈游離狀態(tài)的較少；的形式存在，呈游離狀態(tài)的較少； 生枝動(dòng)膠菌生枝動(dòng)膠菌是最早發(fā)現(xiàn)的菌膠團(tuán)形是最早發(fā)現(xiàn)的菌膠團(tuán)形成菌成菌; 埃希氏菌屬

12、、假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿埃希氏菌屬、假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬菌屬、芽孢桿菌屬的一些菌株均可的一些菌株均可以產(chǎn)生菌膠團(tuán)。以產(chǎn)生菌膠團(tuán)。第第33頁頁/共共140頁頁第第34頁頁/共共140頁頁 在活性污泥中的一些在活性污泥中的一些絲狀細(xì)菌絲狀細(xì)菌，如球衣菌，如球衣菌屬、貝日阿托氏菌屬和硫發(fā)菌屬等，附著屬、貝日阿托氏菌屬和硫發(fā)菌屬等，附著在菌膠團(tuán)上或與之交織在一起，成為在菌膠團(tuán)上或與之交織在一起，成為活性活性污泥的骨架污泥的骨架。 第第35頁頁/共共140頁頁貝日阿托氏菌屬貝日阿托氏菌屬第第36頁頁/共共140頁頁2、真菌類 青霉屬青霉屬(Penicillium)頭孢霉屬頭孢霉屬 (Cepha

13、losporium)枝孢屬枝孢屬(Cladosporium)鐮孢霉鐮孢霉(Fusarium)地霉屬地霉屬(Geotrichum)假絲酵母屑假絲酵母屑(Candida)紅酵母屬紅酵母屬(Rhodotorula) 第第37頁頁/共共140頁頁3、原生動(dòng)物、原生動(dòng)物 纖毛蟲類纖毛蟲類 ：游泳型和固著型：游泳型和固著型 鞭毛蟲類鞭毛蟲類 肉足蟲類肉足蟲類 第第38頁頁/共共140頁頁原生動(dòng)物原生動(dòng)物第第39頁頁/共共140頁頁 輪蟲類輪蟲類(rotifers) 線蟲類線蟲類(nematodes) 第第40頁頁/共共140頁頁線蟲線蟲第第41頁頁/共共140頁頁（五）活性污泥微生物演替和指示生物（五）活

14、性污泥微生物演替和指示生物 1、異養(yǎng)細(xì)菌和原生動(dòng)物的演替、異養(yǎng)細(xì)菌和原生動(dòng)物的演替 異養(yǎng)細(xì)菌和原生動(dòng)物兩次盛衰：異養(yǎng)細(xì)菌和原生動(dòng)物兩次盛衰：異養(yǎng)細(xì)菌異養(yǎng)細(xì)菌大量繁殖，接著大量繁殖，接著原生動(dòng)物原生動(dòng)物大量繁大量繁殖，由于細(xì)菌數(shù)量下降原生動(dòng)物衰落，殖，由于細(xì)菌數(shù)量下降原生動(dòng)物衰落，異異養(yǎng)菌再次大量繁殖養(yǎng)菌再次大量繁殖，又造成次生原生動(dòng)物，又造成次生原生動(dòng)物成為優(yōu)勢(shì)群，最后原生動(dòng)物死亡。成為優(yōu)勢(shì)群，最后原生動(dòng)物死亡。第第42頁頁/共共140頁頁2、活性污泥系統(tǒng)中原生動(dòng)物的演替、活性污泥系統(tǒng)中原生動(dòng)物的演替 植鞭毛蟲植鞭毛蟲 肉足蟲肉足蟲 動(dòng)鞭毛蟲動(dòng)鞭毛蟲 小型游泳型纖毛蟲小型游泳型纖毛蟲 大型游泳

15、型纖大型游泳型纖毛蟲毛蟲 固著型纖毛蟲固著型纖毛蟲 匍匐型纖匍匐型纖毛蟲毛蟲 輪蟲。輪蟲。第第43頁頁/共共140頁頁第第44頁頁/共共140頁頁3、指示生物、指示生物 第第45頁頁/共共140頁頁（六）活性污泥法的影響因素（六）活性污泥法的影響因素 1. 水中溶解氧水中溶解氧(DO) 溶解氧過低，活性污泥微生物正常代謝受影響，溶解氧過低，活性污泥微生物正常代謝受影響，凈化功能下降，易于出現(xiàn)絲狀菌性污泥膨脹凈化功能下降，易于出現(xiàn)絲狀菌性污泥膨脹。溶解氧越高越好么？溶解氧越高越好么？ 浪費(fèi)動(dòng)力浪費(fèi)動(dòng)力 引起絮凝體分散。引起絮凝體分散。 第第46頁頁/共共140頁頁 DO保持在保持在2.04.0

16、mg/L 供氧方式供氧方式：鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)曝氣機(jī)械曝氣機(jī)械曝氣射流曝氣射流曝氣 第第47頁頁/共共140頁頁第第48頁頁/共共140頁頁2.溫度和溫度和pH 適宜溫度為適宜溫度為1530。 30都會(huì)影響處理效果。都會(huì)影響處理效果。 最適最適pH值介于值介于6.08.0。 pH9.0，微生物的代謝速率降低。，微生物的代謝速率降低。 u 思考：冬天如何提高污水處理處理效果思考：冬天如何提高污水處理處理效果 ？第第49頁頁/共共140頁頁營(yíng)養(yǎng)鹽濃度和平衡營(yíng)養(yǎng)鹽濃度和平衡 活性污泥的生物合成，取決于活性污泥的生物合成，取決于能源物質(zhì)能源物質(zhì)的性質(zhì)、濃度、氮和磷的性質(zhì)、濃度、氮和磷等的平衡，及少等的平衡，

17、及少量無機(jī)鹽。量無機(jī)鹽。 適宜適宜 BOD:N:P比例比例=100:5:1第第50頁頁/共共140頁頁食料微生物比（污泥負(fù)荷）食料微生物比（污泥負(fù)荷） F/M比比 F/M比既影響微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)，比既影響微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)，又影響活性污泥系統(tǒng)的效率。又影響活性污泥系統(tǒng)的效率。 通常以污泥負(fù)荷通常以污泥負(fù)荷BOD/MLSS之比來表示之比來表示第第51頁頁/共共140頁頁污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷 污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷(sludge loading) 每日每千克混合液中的懸浮固體所能承受的每日每千克混合液中的懸浮固體所能承受的BOD千千克數(shù)，其單位是克數(shù)，其單位是kg BOD(kg

18、MLSS d)。 容積負(fù)荷容積負(fù)荷(volume loading)， 每立方米曝氣池體積每日所承受的每立方米曝氣池體積每日所承受的BODkg數(shù)，其單數(shù)，其單位是位是kg BOD(m3 d)。 第第52頁頁/共共140頁頁第第53頁頁/共共140頁頁5. 污泥齡 污泥齡污泥齡 c (sludge age) 指曝氣池中微生物細(xì)胞的停留時(shí)間指曝氣池中微生物細(xì)胞的停留時(shí)間。有回。有回流的活性污泥法，污泥齡就是曝氣池全池流的活性污泥法，污泥齡就是曝氣池全池污泥平均更新一次所需要時(shí)間污泥平均更新一次所需要時(shí)間(以天計(jì)以天計(jì))。 普通活性污泥法普通活性污泥法般般 c 為為515d，延時(shí)，延時(shí)限氣法限氣法 c

19、為為2030d，高負(fù)荷活性污泥法，高負(fù)荷活性污泥法 c為為0.32.5d。 第第54頁頁/共共140頁頁6. 有毒物質(zhì)有毒物質(zhì) 無機(jī)物和有機(jī)物兩類無機(jī)物和有機(jī)物兩類 無機(jī)物有重金屬、硫化氫、鹵族元素及無機(jī)物有重金屬、硫化氫、鹵族元素及其化合物，有機(jī)物有酚、醇、醛等。其化合物，有機(jī)物有酚、醇、醛等。 重金屬及其鹽類是蛋白質(zhì)沉淀劑，其離重金屬及其鹽類是蛋白質(zhì)沉淀劑，其離子易與細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)合，使之變性。子易與細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)合，使之變性。 第第55頁頁/共共140頁頁（七）活性污泥的膨脹及其控制（七）活性污泥的膨脹及其控制 正常的活性污泥：具有絮凝作用的菌膠正常的活性污泥：具有絮凝作用的菌膠團(tuán)細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)

20、，同時(shí)有少量絲狀細(xì)菌穿團(tuán)細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有少量絲狀細(xì)菌穿插其中，上面附有鐘蟲、楯纖蟲和輪蟲插其中，上面附有鐘蟲、楯纖蟲和輪蟲一類低等動(dòng)物。一類低等動(dòng)物。 當(dāng)活性污泥性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，不易沉降，當(dāng)活性污泥性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，不易沉降，絮凝物隨水漂流，致使出水絮凝物隨水漂流，致使出水BOD增高。增高。這一現(xiàn)象稱為污泥膨脹這一現(xiàn)象稱為污泥膨脹(sludge bulking)， 1 1、活性污泥的膨脹、活性污泥的膨脹第第56頁頁/共共140頁頁2、引起污泥膨脹的原因和條件 （1）污泥膨脹類型）污泥膨脹類型有絲狀菌性膨脹和非絲狀菌性膨脹兩種有絲狀菌性膨脹和非絲狀菌性膨脹兩種 非絲狀菌膨脹非絲狀菌膨脹因高黏性物

21、質(zhì)大量積累而引起的膨脹。因高黏性物質(zhì)大量積累而引起的膨脹。低溫季節(jié)容易產(chǎn)生，出現(xiàn)這種污泥膨脹低溫季節(jié)容易產(chǎn)生，出現(xiàn)這種污泥膨脹時(shí)，廢水凈化效果良好，上清液清澈，時(shí)，廢水凈化效果良好，上清液清澈，但污泥難于沉淀。但污泥難于沉淀。 第第57頁頁/共共140頁頁絲狀菌性膨脹絲狀菌性膨脹絲狀菌性膨脹是由于絲狀菌異常增長(zhǎng)絲狀菌性膨脹是由于絲狀菌異常增長(zhǎng)而引起的；而引起的；活性污泥呈棉絮狀，沉降性能變差?；钚晕勰喑拭扌鯛?，沉降性能變差。通常所說的膨脹是指絲狀菌性膨脹通常所說的膨脹是指絲狀菌性膨脹(filamentous bulking)。 第第58頁頁/共共140頁頁第第59頁頁/共共140頁頁導(dǎo)致產(chǎn)生絲

22、狀菌性膨脹的微生物導(dǎo)致產(chǎn)生絲狀菌性膨脹的微生物 球衣菌球衣菌(Sphaerotilus) 貝日阿托氏菌貝日阿托氏菌(Beggiatoa) 硫發(fā)菌硫發(fā)菌(Thiothrix) 諾卡氏菌諾卡氏菌(Nocardia) 芽孢桿菌芽孢桿菌(Bacillus) 假單胞菌假單胞菌(Pseudomonas) 黃桿菌黃桿菌(Flavobacterium) 地霉地霉(Geotrichum) 木霉木霉(Tricboderma) 絲狀的酵母絲狀的酵母第第60頁頁/共共140頁頁(1)缺氮和缺磷的廢水缺氮和缺磷的廢水：如造紙廢水、：如造紙廢水、含酚廢水和印染廢水，污泥膨脹比含酚廢水和印染廢水，污泥膨脹比較嚴(yán)重。較嚴(yán)重。

23、(2)溫度過高溫度過高：夏秋季膨脹現(xiàn)象頻繁。：夏秋季膨脹現(xiàn)象頻繁。有時(shí)低水溫也會(huì)有問題。有時(shí)低水溫也會(huì)有問題。第第61頁頁/共共140頁頁(3)污泥負(fù)荷過低或高污泥負(fù)荷過低或高： 污泥負(fù)荷超過污泥負(fù)荷超過0.35kgBOD/(kgMLSS d)就就會(huì)膨脹。會(huì)膨脹。(4)廢水中懸浮物低，低分子糖類多廢水中懸浮物低，低分子糖類多；(5)有毒金屬、硫化物等毒物流入有毒金屬、硫化物等毒物流入。 第第62頁頁/共共140頁頁 解決辦法解決辦法(1) 改進(jìn)污水處理工藝改進(jìn)污水處理工藝推流式推流式一般不容易發(fā)生膨脹，一般不容易發(fā)生膨脹，完全混合法完全混合法易發(fā)生膨脹，采用間歇易發(fā)生膨脹，采用間歇式進(jìn)水可抑制

24、膨脹發(fā)生。式進(jìn)水可抑制膨脹發(fā)生?；钚晕勰囵囸I活性污泥饑餓可抑制絲狀菌的增長(zhǎng)：可抑制絲狀菌的增長(zhǎng)：菌膠團(tuán)形成菌貯存能力高，絲狀菌菌膠團(tuán)形成菌貯存能力高，絲狀菌貯存能力低。貯存能力低。第第63頁頁/共共140頁頁u 解決辦法 (2) 分析污泥膨脹原因，改變運(yùn)行條件分析污泥膨脹原因，改變運(yùn)行條件 廢水中含廢水中含硫化物硫化物較高引起硫發(fā)菌繁衍造成較高引起硫發(fā)菌繁衍造成的，預(yù)曝氣氧化除去硫化物，降低了硫發(fā)的，預(yù)曝氣氧化除去硫化物，降低了硫發(fā)菌的含量，可消除膨脹；菌的含量，可消除膨脹； 提高溶氧濃度，溶氧提高溶氧濃度，溶氧 21mg/L以上；以上； 降低污泥負(fù)荷降低污泥負(fù)荷，控制，控制BOD負(fù)荷為負(fù)荷為

25、0.20.3kg(kg.MLSS d)。第第64頁頁/共共140頁頁u 解決辦法 (3)投加絮凝劑投加絮凝劑在原因不明的情況下，投入絮凝劑在原因不明的情況下，投入絮凝劑可起到明顯的效果。可起到明顯的效果。如投加鐵鹽如投加鐵鹽(三氯化鐵三氯化鐵550mg/L)鋁鹽鋁鹽(按礬土計(jì)按礬土計(jì)10100 mg/L)高分子絮凝劑高分子絮凝劑第第65頁頁/共共140頁頁u 解決辦法(4)投加氧化劑投加氧化劑絲狀細(xì)菌膨脹加氯氣或加過氧化氫絲狀細(xì)菌膨脹加氯氣或加過氧化氫有效氯濃度為有效氯濃度為1020 mg/L (20 mg/L污泥解污泥解絮絮)；過氧化氫濃度為；過氧化氫濃度為100200 mg/L。球衣菌對(duì)氧

26、化劑較敏感，而菌膠團(tuán)形成菌不球衣菌對(duì)氧化劑較敏感，而菌膠團(tuán)形成菌不敏感。濃度不能過高，避免污泥解絮。敏感。濃度不能過高，避免污泥解絮。 第第66頁頁/共共140頁頁第第67頁頁/共共140頁頁第三節(jié)第三節(jié) 好氧生物膜法好氧生物膜法 利用固著在利用固著在惰性材料表面的膜狀惰性材料表面的膜狀生物群落生物群落處理污水的方法稱為生物膜法處理污水的方法稱為生物膜法(biofilm process)，是一種重要的生物處理方法。，是一種重要的生物處理方法。 亦稱固著膜法亦稱固著膜法(fixed-film process)，主，主要結(jié)構(gòu)是要結(jié)構(gòu)是生物濾池生物濾池 (biological filter) 英國(guó)稱

27、為溶濾池英國(guó)稱為溶濾池(percolating filter)，美，美國(guó)稱為國(guó)稱為滴濾池滴濾池(trickling filter)。 第第68頁頁/共共140頁頁第第69頁頁/共共140頁頁生物濾池生物濾池第第70頁頁/共共140頁頁生物濾池生物濾池第第71頁頁/共共140頁頁一、基本特點(diǎn)和類型一、基本特點(diǎn)和類型1. 生物濾池的優(yōu)缺點(diǎn)：生物濾池的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：耗能少、維持費(fèi)用低、運(yùn)轉(zhuǎn)管理優(yōu)點(diǎn)：耗能少、維持費(fèi)用低、運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便，抗毒物沖擊能力強(qiáng)，污泥量少。方便，抗毒物沖擊能力強(qiáng)，污泥量少。缺點(diǎn)：規(guī)模較小，占地多缺點(diǎn)：規(guī)模較小，占地多如果建立生物濾池污水處理廠的處理能力如果建立生物濾池污水處理廠的

28、處理能力超過超過5萬人污水的規(guī)模，占地太多，不適萬人污水的規(guī)模，占地太多，不適于城市和土地緊缺地區(qū)使用于城市和土地緊缺地區(qū)使用 第第72頁頁/共共140頁頁2. 生物膜法類型 生物濾池生物濾池 生物濾池分普通生物濾池生物濾池分普通生物濾池(conventional biological filter)和高和高負(fù)荷生物濾池負(fù)荷生物濾池(high rate biological filter)。 長(zhǎng)方形或圓形池子長(zhǎng)方形或圓形池子(鋼筋混凝土或磚石鋼筋混凝土或磚石結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu))，池內(nèi)裝有濾料，池內(nèi)裝有濾料(石子、爐渣或塑石子、爐渣或塑料濾料等料濾料等)，濾料層上有布水裝置，下，濾料層上有布水裝置，下有排

29、水系統(tǒng)。有排水系統(tǒng)。第第73頁頁/共共140頁頁 塔式生物濾池塔式生物濾池(biological tower) 塔高塔高724m，采用塑料濾料，采用塑料濾料(聚氯乙烯聚氯乙烯和聚丙烯和聚丙烯)，內(nèi)部通風(fēng)良好，水流紊動(dòng)，內(nèi)部通風(fēng)良好，水流紊動(dòng)劇烈，水力沖刷較強(qiáng)。劇烈，水力沖刷較強(qiáng)。 生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤(biological disc) 1960年德國(guó)斯圖加特工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)的年德國(guó)斯圖加特工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)的一種方法，在廢水池子中安裝轉(zhuǎn)盤，像一種方法，在廢水池子中安裝轉(zhuǎn)盤，像水車一樣旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤浸入水中吸附有機(jī)水車一樣旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤浸入水中吸附有機(jī)物獲得營(yíng)養(yǎng)，轉(zhuǎn)盤離開水后獲得氧氣。物獲得營(yíng)養(yǎng)，轉(zhuǎn)盤離開水后獲得氧氣

30、。第第74頁頁/共共140頁頁第第75頁頁/共共140頁頁第第76頁頁/共共140頁頁塔式生物濾池塔式生物濾池第第77頁頁/共共140頁頁塔式生物濾池塔式生物濾池第第78頁頁/共共140頁頁生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤第第79頁頁/共共140頁頁 生物接觸氧化生物接觸氧化(biological contact oxidation) 池中裝填一定數(shù)量的填料，附著在填料池中裝填一定數(shù)量的填料，附著在填料上的微生物依靠機(jī)械充氧獲氧，氧化分上的微生物依靠機(jī)械充氧獲氧，氧化分解有機(jī)物，又稱淹沒式生物濾池，是介解有機(jī)物，又稱淹沒式生物濾池，是介于活性污泥法和生物濾池法之間的處理于活性污泥法和生物濾池法之間的處理工藝。

31、工藝。 停留時(shí)間為停留時(shí)間為0.5h15h，BOD負(fù)荷負(fù)荷16 BODkg /(m3 d)，去除效率，去除效率8090(BOD5)。第第80頁頁/共共140頁頁 生物流化床生物流化床(biological fluidized bed) u以砂、焦炭或活性炭等細(xì)小惰性材料作以砂、焦炭或活性炭等細(xì)小惰性材料作為生物膜載體，廢水為生物膜載體，廢水(先經(jīng)充氧或床內(nèi)充先經(jīng)充氧或床內(nèi)充氧氧)自下向上流過濾床使載體層呈流動(dòng)狀自下向上流過濾床使載體層呈流動(dòng)狀態(tài)，加大了生物膜表面積與廢水和氧的態(tài)，加大了生物膜表面積與廢水和氧的接觸，提高了處理效率接觸，提高了處理效率 。uMLSS為為840mg/L，有機(jī)負(fù)荷，有

32、機(jī)負(fù)荷16 BODkg /(m3 d)。停留時(shí)間。停留時(shí)間1545min，BOD和氮去除率和氮去除率90。 第第81頁頁/共共140頁頁生生物物流流化化床床第第82頁頁/共共140頁頁The biological fluidized bed reactor is an important part of breaking down perchlorate contamination. (Photo courtesy of Tulsa District)第第83頁頁/共共140頁頁二、生物膜的凈化原理 污水從上部均勻噴灑到生物濾池表面，污水從上部均勻噴灑到生物濾池表面， 薄膜狀吸附于濾料周圍形成

33、附著水薄膜狀吸附于濾料周圍形成附著水(adhesive water)，沿薄膜流過濾料即流，沿薄膜流過濾料即流動(dòng)水動(dòng)水(flowing water)。 濾料表面微生物迅速繁殖，形成一層充濾料表面微生物迅速繁殖，形成一層充滿微生物的生物膜。滿微生物的生物膜。 革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌 絲狀細(xì)菌，并有糖萼的絲狀細(xì)菌，并有糖萼的形成，有助于生物膜微生物黏結(jié)在濾料形成，有助于生物膜微生物黏結(jié)在濾料表面。表面。第第84頁頁/共共140頁頁 生物膜具有強(qiáng)烈的吸附、吸收、分生物膜具有強(qiáng)烈的吸附、吸收、分解作用，微生物合成新細(xì)胞，膜不解作用，微生物合成新細(xì)胞，膜不斷加厚。斷加厚。 生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，生物膜內(nèi)

34、生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，生物膜內(nèi)層形成厭氧層，厭氧層逐漸擴(kuò)大增層形成厭氧層，厭氧層逐漸擴(kuò)大增厚，隨后造成生物膜整塊脫落。厚，隨后造成生物膜整塊脫落。 濾料表面又生成新的生物膜，如此濾料表面又生成新的生物膜，如此循環(huán)往復(fù)不斷更新。循環(huán)往復(fù)不斷更新。 第第85頁頁/共共140頁頁第第86頁頁/共共140頁頁第第87頁頁/共共140頁頁 三、生物膜中的微生物三、生物膜中的微生物 普通濾池內(nèi)生物膜的微生物群落有：普通濾池內(nèi)生物膜的微生物群落有：u生物膜生物生物膜生物：起凈化和穩(wěn)定污、廢水：起凈化和穩(wěn)定污、廢水水質(zhì)的功能。菌膠團(tuán)為主要組分，輔水質(zhì)的功能。菌膠團(tuán)為主要組分，輔以浮游球衣菌、藻類等。以浮游球衣

35、菌、藻類等。第第88頁頁/共共140頁頁u生物膜面生物生物膜面生物：促進(jìn)濾池凈化速度，提高：促進(jìn)濾池凈化速度，提高濾池整體的處理效率的功能。固著型纖毛濾池整體的處理效率的功能。固著型纖毛蟲蟲(例如鐘蟲、累（等例如鐘蟲、累（等)枝蟲、獨(dú)縮蟲等枝蟲、獨(dú)縮蟲等)及及游泳型纖毛蟲游泳型纖毛蟲(例如楯纖蟲、斜管蟲、尖毛例如楯纖蟲、斜管蟲、尖毛蟲、豆形蟲等蟲、豆形蟲等，u濾池掃除生物濾池掃除生物：去除濾池內(nèi)的污泥、防止：去除濾池內(nèi)的污泥、防止污泥積聚堵塞的功能。有輪蟲、線蟲、寡污泥積聚堵塞的功能。有輪蟲、線蟲、寡毛類的沙蠶、顠體蟲等，毛類的沙蠶、顠體蟲等，第第89頁頁/共共140頁頁 具體來說，生物膜由細(xì)

36、菌、真菌、藻具體來說，生物膜由細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物和其它動(dòng)物構(gòu)成的食物類、原生動(dòng)物和其它動(dòng)物構(gòu)成的食物鏈，對(duì)有效地去除水中有機(jī)物起著十鏈，對(duì)有效地去除水中有機(jī)物起著十分重要的作用。分重要的作用。 同活性污泥相比，生物膜的食物鏈長(zhǎng)同活性污泥相比，生物膜的食物鏈長(zhǎng)而復(fù)雜，還有環(huán)節(jié)動(dòng)物、昆蟲幼蟲等而復(fù)雜，還有環(huán)節(jié)動(dòng)物、昆蟲幼蟲等 第第90頁頁/共共140頁頁1、細(xì) 菌細(xì)菌在數(shù)目上和生物量上占優(yōu)勢(shì)，種類細(xì)菌在數(shù)目上和生物量上占優(yōu)勢(shì)，種類和活性污泥的細(xì)菌種類相似和活性污泥的細(xì)菌種類相似好氧菌好氧菌(專性或兼性的專性或兼性的)主要有動(dòng)膠菌、假主要有動(dòng)膠菌、假單胞菌、產(chǎn)堿桿菌和黃桿菌，硝化細(xì)菌、單胞菌

37、、產(chǎn)堿桿菌和黃桿菌，硝化細(xì)菌、亞硝化單細(xì)菌和硝化桿菌，亞硝化單細(xì)菌和硝化桿菌，專性厭氧菌有脫硫弧菌和產(chǎn)甲烷菌等。專性厭氧菌有脫硫弧菌和產(chǎn)甲烷菌等。絲狀細(xì)菌如浮游球衣菌、貝日阿托氏菌等，絲狀細(xì)菌如浮游球衣菌、貝日阿托氏菌等，但很少占優(yōu)勢(shì)，其數(shù)量直接與濾池的有機(jī)但很少占優(yōu)勢(shì)，其數(shù)量直接與濾池的有機(jī)負(fù)荷有關(guān)，但不會(huì)引起污泥膨脹。負(fù)荷有關(guān)，但不會(huì)引起污泥膨脹。 第第91頁頁/共共140頁頁2、真 菌真菌在生物膜中比在活性污泥中多，真菌在生物膜中比在活性污泥中多，首先定殖在基質(zhì)上首先定殖在基質(zhì)上 主要的真菌有白地霉、水生鐮孢、主要的真菌有白地霉、水生鐮孢、瘤孢、紅漿霉和多胞絲胞酵母。瘤孢、紅漿霉和多胞絲

38、胞酵母。 絲狀生長(zhǎng)有助于氧向生物膜深處絲狀生長(zhǎng)有助于氧向生物膜深處擴(kuò)散。擴(kuò)散。第第92頁頁/共共140頁頁3、藻 類生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等受到陽光照生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等受到陽光照射的部分會(huì)有藻類生長(zhǎng)。如果藻類射的部分會(huì)有藻類生長(zhǎng)。如果藻類過度生長(zhǎng)覆蓋濾池表面，可引起濾過度生長(zhǎng)覆蓋濾池表面，可引起濾池堵塞。池堵塞。常見藻類：小球藻、綠球藻、裸藻、常見藻類：小球藻、綠球藻、裸藻、絲藻、席藻、毛枝藻以及顫藍(lán)菌等。絲藻、席藻、毛枝藻以及顫藍(lán)菌等。第第93頁頁/共共140頁頁4、原生動(dòng)物 大量原生動(dòng)物存在，其種類比活性污泥多大量原生動(dòng)物存在，其種類比活性污泥多1mL生物濾池污泥中：肉足類生物濾池污泥中：肉

39、足類1004600個(gè)，個(gè)，鞭毛蟲類鞭毛蟲類20013000個(gè)，纖毛蟲個(gè)，纖毛蟲50010000個(gè)。個(gè)。纖毛蟲類在生物濾池中占很大比例，但比活性纖毛蟲類在生物濾池中占很大比例，但比活性污泥法少。污泥法少。出現(xiàn)頻率最高有植鞭毛蟲類屋滴蟲，肉足蟲類出現(xiàn)頻率最高有植鞭毛蟲類屋滴蟲，肉足蟲類變形蟲、簡(jiǎn)便蟲、表殼蟲，纖毛蟲類獨(dú)縮蟲、變形蟲、簡(jiǎn)便蟲、表殼蟲，纖毛蟲類獨(dú)縮蟲、蓋蟲、斜管蟲等。蓋蟲、斜管蟲等。第第94頁頁/共共140頁頁 不同的構(gòu)筑物類型、不同的廢水和不同的構(gòu)筑物類型、不同的廢水和不同的季節(jié)，原生動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種不不同的季節(jié)，原生動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種不同。同。 通常，植鞭毛蟲常存在于上層；通常，植鞭毛蟲常存

40、在于上層； 纖毛蟲在各部位均分布，游泳型纖纖毛蟲在各部位均分布，游泳型纖毛蟲在上，柄纖毛蟲在下。毛蟲在上，柄纖毛蟲在下。 第第95頁頁/共共140頁頁5、后生動(dòng)物 輪蟲類、線蟲類、環(huán)節(jié)動(dòng)物、昆蟲類、輪蟲類、線蟲類、環(huán)節(jié)動(dòng)物、昆蟲類、甲殼類等，旋輪蟲較多，有時(shí)比原生動(dòng)甲殼類等，旋輪蟲較多，有時(shí)比原生動(dòng)物生長(zhǎng)還快而成為優(yōu)勢(shì)種屬。物生長(zhǎng)還快而成為優(yōu)勢(shì)種屬。 后生動(dòng)物在生物膜中的運(yùn)動(dòng)和覓食，導(dǎo)致后生動(dòng)物在生物膜中的運(yùn)動(dòng)和覓食，導(dǎo)致生物膜松動(dòng)，控制生物膜厚度，促進(jìn)了物生物膜松動(dòng)，控制生物膜厚度，促進(jìn)了物質(zhì)交換和氧的供應(yīng)。質(zhì)交換和氧的供應(yīng)。第第96頁頁/共共140頁頁 線蟲，占全部生物的線蟲，占全部生物的

41、210，數(shù)量與，數(shù)量與季節(jié)變化沒有多大關(guān)系。季節(jié)變化沒有多大關(guān)系。 環(huán)節(jié)動(dòng)物主要是寡毛類，如愛勝蚓、顫環(huán)節(jié)動(dòng)物主要是寡毛類，如愛勝蚓、顫蚓、水絲蚓等。蚓、水絲蚓等。 昆蟲類中最多的是毛蠓，在濾池中很普昆蟲類中最多的是毛蠓，在濾池中很普遍，可達(dá)遍，可達(dá)3萬個(gè)萬個(gè)/m2以上，幼蟲吞食生物以上，幼蟲吞食生物膜，可抑制生物膜的過度發(fā)展，并使生膜，可抑制生物膜的過度發(fā)展，并使生物膜疏松。物膜疏松。第第97頁頁/共共140頁頁第四節(jié) 氧化塘法 被世界廣泛采用的主要處理方法。規(guī)?？蓮奶幈皇澜鐝V泛采用的主要處理方法。規(guī)?？蓮奶幚硇∮诶硇∮?000人的污水到大于人的污水到大于10萬人的污水。萬人的污水。美國(guó)約有

42、美國(guó)約有3500個(gè)氧化塘，約占人口的個(gè)氧化塘，約占人口的7。z我國(guó)從我國(guó)從1950年初開始應(yīng)用氧化塘處理城市污水年初開始應(yīng)用氧化塘處理城市污水和工業(yè)廢水。和工業(yè)廢水。z1950年代西安利用古運(yùn)河建立了污水庫，年代西安利用古運(yùn)河建立了污水庫，z70年代武漢修建了鴨兒湖氧化塘處理化工廢水，年代武漢修建了鴨兒湖氧化塘處理化工廢水，z到到90年代初發(fā)展到年代初發(fā)展到100多座。多座。 第第98頁頁/共共140頁頁 特殊的活性污泥法。特殊的活性污泥法。 氧化塘是人工的、接近自然水生生態(tài)氧化塘是人工的、接近自然水生生態(tài)系統(tǒng)，在氧化塘系統(tǒng)，在氧化塘(或氧化溝或氧化溝)內(nèi)，各種內(nèi)，各種生物共存于同一環(huán)境中，保

43、持互生關(guān)生物共存于同一環(huán)境中，保持互生關(guān)系。其食物鏈與自然水體基本相同。系。其食物鏈與自然水體基本相同。 氧化塘氧化塘(或氧化溝或氧化溝)第第99頁頁/共共140頁頁一、氧化塘的特點(diǎn)和類型1、氧化塘和活性污泥法的不同點(diǎn)、氧化塘和活性污泥法的不同點(diǎn)停留時(shí)間很長(zhǎng)，停留時(shí)間很長(zhǎng)，負(fù)荷較低，負(fù)荷較低，微生物量較低，微生物量較低，不需要曝氣，不需要曝氣，下層有厭氧分解，下層有厭氧分解，生物以藻菌共生為主，并起主要的生物以藻菌共生為主，并起主要的凈化作用。凈化作用。第第100頁頁/共共140頁頁2、氧化塘的基本形式厭氧塘、好氧塘、兼性塘和曝氣塘厭氧塘、好氧塘、兼性塘和曝氣塘 厭氧塘厭氧塘(anaerobi

44、c pond) 一般表面積小、深度大一般表面積小、深度大(可達(dá)可達(dá)4.5m)，使，使池塘處于厭氧狀態(tài)，主要反應(yīng)是酸化和池塘處于厭氧狀態(tài)，主要反應(yīng)是酸化和甲烷發(fā)酵，一般作為高溫高負(fù)荷污水的甲烷發(fā)酵，一般作為高溫高負(fù)荷污水的預(yù)處理，停留預(yù)處理，停留2050d。第第101頁頁/共共140頁頁氧化塘的基本形式 好氧塘好氧塘(oxidation pond) 完全依靠藻類化合作用供氧，池很淺，完全依靠藻類化合作用供氧，池很淺，塘深塘深3040cm，水力停留時(shí)間，水力停留時(shí)間35d?？煞譃楦咚俾屎醚跆量煞譃楦咚俾屎醚跆?high rate oxidation pond)及深度處理塘及深度處理塘(polish

45、ed pond)或熟化塘或熟化塘(maturation pond)。第第102頁頁/共共140頁頁第第103頁頁/共共140頁頁氧化塘的基本形式 兼性塘兼性塘(facultative pond) 最常見的塘型，塘深最常見的塘型，塘深1.22.5m，上，上層為好氧層，下層為厭氧層。停留時(shí)層為好氧層，下層為厭氧層。停留時(shí)間間530d。 曝氣塘曝氣塘(aerated pond) 由超負(fù)荷的兼性塘演化而來，塘深一由超負(fù)荷的兼性塘演化而來，塘深一般般26m，停留時(shí)間，停留時(shí)間 310d，采用人，采用人工曝氣，所需土地面積較少。工曝氣，所需土地面積較少。第第104頁頁/共共140頁頁二、氧化塘凈化污水的原

46、理1、表層好氧菌或兼性厭氧菌氧化分解有、表層好氧菌或兼性厭氧菌氧化分解有機(jī)物，釋放出氮、磷和機(jī)物，釋放出氮、磷和CO2。 表層的藻類利用氮、磷和表層的藻類利用氮、磷和CO2，光合，光合作用，釋放出氧氣。作用，釋放出氧氣。 溶解氧又為好氧菌所利用，這樣構(gòu)成溶解氧又為好氧菌所利用，這樣構(gòu)成藻菌藻菌“共生共生”體系。體系。 2、塘下層和污泥層進(jìn)行厭氧過程，形成、塘下層和污泥層進(jìn)行厭氧過程，形成CH4、CO2、NH3，和，和H2S，還有多種，還有多種可溶性降解產(chǎn)物。可溶性降解產(chǎn)物。第第105頁頁/共共140頁頁第第106頁頁/共共140頁頁三、氧化塘中的生物類群1細(xì)細(xì) 菌菌 好氧生物處理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)種相

47、似，主要好氧生物處理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)種相似，主要有假單胞菌、黃桿菌、微球菌等。有假單胞菌、黃桿菌、微球菌等。 藻類生長(zhǎng)層以下和厭氧層以上區(qū)域生活藻類生長(zhǎng)層以下和厭氧層以上區(qū)域生活著大量的光合紫色硫細(xì)菌，將產(chǎn)生的硫著大量的光合紫色硫細(xì)菌，將產(chǎn)生的硫顆粒沉積在細(xì)胞中。降低塘中硫化氫的顆粒沉積在細(xì)胞中。降低塘中硫化氫的濃度，減弱臭味濃度，減弱臭味 ； 在塘底層進(jìn)行厭氧過程。梭菌、假單胞在塘底層進(jìn)行厭氧過程。梭菌、假單胞菌、脫硫弧菌、脫硫菌、甲烷八疊球菌菌、脫硫弧菌、脫硫菌、甲烷八疊球菌和甲烷絲菌等。和甲烷絲菌等。 第第107頁頁/共共140頁頁2、藻類 穩(wěn)定塘中另一類重要微生物穩(wěn)定塘中另一類重要微生物 常

48、見的藻類有：小球藻、柵藻、衣常見的藻類有：小球藻、柵藻、衣藻、纖維藻、實(shí)球藻、空星藻、裸藻、纖維藻、實(shí)球藻、空星藻、裸藻、扁裸藻以及顫藍(lán)菌和微囊藍(lán)菌藻、扁裸藻以及顫藍(lán)菌和微囊藍(lán)菌等。等。 藻類的主要功能是產(chǎn)氧，維持塘的好氧條藻類的主要功能是產(chǎn)氧，維持塘的好氧條件。件。 藻類另一個(gè)主要功能是去除植物營(yíng)養(yǎng)鹽氮藻類另一個(gè)主要功能是去除植物營(yíng)養(yǎng)鹽氮和磷。和磷。 第第108頁頁/共共140頁頁3、原生動(dòng)物 占優(yōu)勢(shì)，以順序出現(xiàn)下列原生動(dòng)物：占優(yōu)勢(shì)，以順序出現(xiàn)下列原生動(dòng)物： 植鞭毛蟲如眼蟲；植鞭毛蟲如眼蟲； 游泳型纖毛蟲如豆形蟲、草履蟲和游仆游泳型纖毛蟲如豆形蟲、草履蟲和游仆蟲等。蟲等。 有柄纖毛蟲如鐘蟲和

49、累枝蟲等出現(xiàn)。有柄纖毛蟲如鐘蟲和累枝蟲等出現(xiàn)。 甲殼類蚤和輪蟲出現(xiàn)。甲殼類蚤和輪蟲出現(xiàn)。第第109頁頁/共共140頁頁 4水生維管束植物 鳳眼蓮、水浮洼、水鱉、綠蔭等漂鳳眼蓮、水浮洼、水鱉、綠蔭等漂浮植物有很強(qiáng)的耐污能力，浮植物有很強(qiáng)的耐污能力， 蘆葦、水蔥、香蒲等挺水植物有中蘆葦、水蔥、香蒲等挺水植物有中等耐污能力，等耐污能力， 眼子菜、茨藻和金魚藻等沉水植物眼子菜、茨藻和金魚藻等沉水植物適于生長(zhǎng)在寡污帶水中。適于生長(zhǎng)在寡污帶水中。 第第110頁頁/共共140頁頁浮浮葉葉眼眼子子菜菜鳳鳳眼眼蓮蓮蘆蘆葦葦金金魚魚藻藻第第111頁頁/共共140頁頁第五節(jié)第五節(jié) 厭氧處理法厭氧處理法 一、厭氧處理

50、法的特點(diǎn)和類型一、厭氧處理法的特點(diǎn)和類型厭氧處理法是在缺氧條件下利用厭氧微厭氧處理法是在缺氧條件下利用厭氧微生物生物(包括兼性厭氧微生物包括兼性厭氧微生物)分解污水中分解污水中有機(jī)物的方法，也稱厭氧消化法。其代有機(jī)物的方法，也稱厭氧消化法。其代謝產(chǎn)物沼氣主要成分是甲烷，故又稱作謝產(chǎn)物沼氣主要成分是甲烷，故又稱作沼氣發(fā)酵法或甲烷發(fā)酵法。沼氣發(fā)酵法或甲烷發(fā)酵法。第第112頁頁/共共140頁頁 人工沼氣發(fā)酵研究已有人工沼氣發(fā)酵研究已有100多年的歷史，多年的歷史，從從19世紀(jì)末到世紀(jì)末到20世紀(jì)初，許多微生物工世紀(jì)初，許多微生物工作者對(duì)纖維素發(fā)酵進(jìn)行了研究。作者對(duì)纖維素發(fā)酵進(jìn)行了研究。 前蘇聯(lián)微生物

51、學(xué)者奧梅梁斯基發(fā)現(xiàn)奧氏前蘇聯(lián)微生物學(xué)者奧梅梁斯基發(fā)現(xiàn)奧氏甲烷桿菌，提出沼氣發(fā)酵理論，并為開甲烷桿菌，提出沼氣發(fā)酵理論，并為開辟沼氣應(yīng)用的途徑奠定了基礎(chǔ)。辟沼氣應(yīng)用的途徑奠定了基礎(chǔ)。 產(chǎn)甲烷菌抗菌作用強(qiáng)，可致痢疾桿菌、產(chǎn)甲烷菌抗菌作用強(qiáng)，可致痢疾桿菌、傷寒桿菌、霍亂弧菌等致病菌無法存活傷寒桿菌、霍亂弧菌等致病菌無法存活第第113頁頁/共共140頁頁 1主要優(yōu)缺點(diǎn)有機(jī)負(fù)荷高，去除率高。有機(jī)負(fù)荷高，去除率高?？梢灾苯犹幚砀邼舛扔袡C(jī)廢水，不需要可以直接處理高濃度有機(jī)廢水，不需要大量水稀釋。大量水稀釋。BOD去除率可達(dá)去除率可達(dá)90%以上，以上，COD去除去除率約為率約為7090。能降解許多在好氧條件下

52、難以降解能降解許多在好氧條件下難以降解的合成化學(xué)品。如原配類染料、偶的合成化學(xué)品。如原配類染料、偶氮染料、含氯農(nóng)藥等。氮染料、含氯農(nóng)藥等。第第114頁頁/共共140頁頁2主要類型：有四種 常規(guī)消化池或普通消化池常規(guī)消化池或普通消化池(Conventional Digester) 污水間歇地或連續(xù)地進(jìn)入消化池，上污水間歇地或連續(xù)地進(jìn)入消化池，上部排水，頂部排沼氣，水力或機(jī)械攪部排水，頂部排沼氣，水力或機(jī)械攪拌裝置充分混合，水力停留時(shí)間等于拌裝置充分混合，水力停留時(shí)間等于固體停留時(shí)間，無污泥回流。固體停留時(shí)間，無污泥回流。 活性污泥濃度不高，一般活性污泥濃度不高，一般5。停留時(shí)。停留時(shí)間間2530

53、d。第第115頁頁/共共140頁頁 厭氧接觸消化池厭氧接觸消化池(anaerobic contact digester)u在常規(guī)消化池的基礎(chǔ)上增設(shè)了污在常規(guī)消化池的基礎(chǔ)上增設(shè)了污泥回流裝置，泥回流裝置，u污泥濃度增至污泥濃度增至10甚至甚至20左右，左右，效率較高，停留時(shí)間約為效率較高，停留時(shí)間約為110d。第第116頁頁/共共140頁頁 厭氧濾池厭氧濾池(anaerobic filter, AF) 反應(yīng)器內(nèi)全部或部分填充填料供微生物反應(yīng)器內(nèi)全部或部分填充填料供微生物附著生長(zhǎng)，填料有較大的比表面積和較附著生長(zhǎng)，填料有較大的比表面積和較高的孔隙度。高的孔隙度。 上升式，在過濾器后設(shè)沉淀分離裝置分

54、上升式，在過濾器后設(shè)沉淀分離裝置分離生物膜。離生物膜。 停留時(shí)間一般約停留時(shí)間一般約0.53d。第第117頁頁/共共140頁頁 升流式厭氧污泥床升流式厭氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket，UASB)反應(yīng)器是一個(gè)無填料的空容器，運(yùn)行時(shí)反應(yīng)器是一個(gè)無填料的空容器，運(yùn)行時(shí)污水以一定流速自下進(jìn)入反應(yīng)器，通過污水以一定流速自下進(jìn)入反應(yīng)器，通過一個(gè)懸浮的污泥層，料液和污泥菌體接一個(gè)懸浮的污泥層，料液和污泥菌體接觸反應(yīng)并產(chǎn)生沼氣小氣泡，氣泡托起使觸反應(yīng)并產(chǎn)生沼氣小氣泡，氣泡托起使污泥上升，在上部有一個(gè)關(guān)鍵裝置氣污泥上升，在上部有一個(gè)關(guān)鍵裝置氣液液固三相分離器，使污泥下沉

55、，氣水固三相分離器，使污泥下沉，氣水分離。分離。折流式厭氧反應(yīng)器折流式厭氧反應(yīng)器(ABR)，效率更高。，效率更高。第第118頁頁/共共140頁頁第第119頁頁/共共140頁頁第第120頁頁/共共140頁頁二、甲烷發(fā)酵理論與機(jī)制二、甲烷發(fā)酵理論與機(jī)制 甲烷發(fā)酵理論先后提出了甲烷發(fā)酵理論先后提出了二階段、二階段、三階段和四階段三階段和四階段發(fā)酵理論。發(fā)酵理論。 布賴恩特布賴恩特(Bryant)于于1979年提出的年提出的四階段的發(fā)酵理論四階段的發(fā)酵理論： 第第121頁頁/共共140頁頁 水解和發(fā)酵性細(xì)菌群水解和發(fā)酵性細(xì)菌群將將復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸：成有機(jī)酸： 纖維素、淀粉等水解為單

56、糖，再酵解為纖維素、淀粉等水解為單糖，再酵解為丙丙酮酸酮酸； 將蛋白質(zhì)水解為氨基酸，脫氨基成將蛋白質(zhì)水解為氨基酸，脫氨基成有機(jī)酸有機(jī)酸和氨；和氨； 脂類水解為各種低級(jí)脂類水解為各種低級(jí)脂肪酸脂肪酸和醇，例如乙和醇，例如乙酸、丙酸、丁酸、長(zhǎng)鏈脂肪酸、乙醇、二酸、丙酸、丁酸、長(zhǎng)鏈脂肪酸、乙醇、二氧化碳、氫、氨和硫化氫等。氧化碳、氫、氨和硫化氫等。 第一階段：有機(jī)酸的產(chǎn)生第一階段：有機(jī)酸的產(chǎn)生第第122頁頁/共共140頁頁 微生物群落為水解發(fā)酵性細(xì)菌微生物群落為水解發(fā)酵性細(xì)菌u有專性厭氧的有專性厭氧的:梭菌屬梭菌屬(Clostridium)擬桿菌屬擬桿菌屬(Bacteriodes)丁酸弧菌屬丁酸弧菌

57、屬(Butyrivibrio)真細(xì)菌真細(xì)菌(Eubacterium)雙歧桿菌屬雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)革蘭氏陰性桿菌革蘭氏陰性桿菌u兼性厭氧的有兼性厭氧的有:鏈球菌鏈球菌腸道菌腸道菌 第第123頁頁/共共140頁頁 研究表明，水解發(fā)酵性細(xì)菌數(shù)量為：研究表明，水解發(fā)酵性細(xì)菌數(shù)量為： 每毫升污水有每毫升污水有108109cfu個(gè)，每克揮個(gè)，每克揮發(fā)性固體含發(fā)性固體含10101011個(gè)，個(gè)， 其中，蛋白質(zhì)水解菌有其中，蛋白質(zhì)水解菌有107個(gè)，個(gè)， 纖維素水解菌纖維素水解菌105個(gè)左右。個(gè)左右。 第第124頁頁/共共140頁頁u微生物群落：微生物群落：微生物群落為產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸細(xì)菌；

58、微生物群落為產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸細(xì)菌； 只有只有少數(shù)少數(shù)被分離出來。被分離出來。硫酸還原菌和其他產(chǎn)乙酸和氫氣的硫酸還原菌和其他產(chǎn)乙酸和氫氣的細(xì)菌；細(xì)菌；第二階段：乙酸和氫氣的產(chǎn)生第二階段：乙酸和氫氣的產(chǎn)生第第125頁頁/共共140頁頁 產(chǎn)生過程產(chǎn)生過程u產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌群產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌群進(jìn)一步把第一進(jìn)一步把第一階段的產(chǎn)物分解為階段的產(chǎn)物分解為乙酸和氫氣；乙酸和氫氣；u硫酸還原菌和其他產(chǎn)乙酸和氫氣的硫酸還原菌和其他產(chǎn)乙酸和氫氣的細(xì)菌將第一階段發(fā)酵的三碳以上的細(xì)菌將第一階段發(fā)酵的三碳以上的有機(jī)酸、長(zhǎng)鏈脂肪酸、芳香族酸及有機(jī)酸、長(zhǎng)鏈脂肪酸、芳香族酸及醇等分解為乙酸和氫氣。醇等分解為乙酸和氫氣。 第二階段：乙酸和氫氣的產(chǎn)生第二階段：乙酸和氫氣的產(chǎn)生第第126頁頁/共共140頁頁第三階段：甲