1污、廢水深度處理和微生物的原理ppt課件

1、第十章 污、廢水深 度處理和中微生物 的原理 自然凈化自然凈化 物理作用：稀釋、沉淀物理作用：稀釋、沉淀 （強(qiáng)）（強(qiáng)） 化學(xué)作用：日光、氧氣等對(duì)污染物的分解化學(xué)作用：日光、氧氣等對(duì)污染物的分解 （弱）（弱） 生物作用：生物降解食物鏈）生物作用：生物降解食物鏈） （強(qiáng)）（強(qiáng)） 陽光陽光 一級(jí)生產(chǎn)者一級(jí)生產(chǎn)者 原生動(dòng)物 輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物 魚魚 其他動(dòng)物 異養(yǎng)細(xì)菌 廢物、排泄物廢物、排泄物 人人 第一節(jié)第一節(jié) 水體自凈水體自凈 提問：水體自凈速度有哪些限制因素？提問：水體自凈速度有哪些限制因素？ 物理？物理？ 凈水流量、流速、污染物物理性質(zhì)凈水流量、流速、污染物物理性質(zhì) 化學(xué)？化

2、學(xué)？ 地域、季節(jié)、天氣地域、季節(jié)、天氣 生物？生物？ 生物種類、數(shù)量營(yíng)養(yǎng)物濃度、環(huán)境因子）、代謝的生物種類、數(shù)量營(yíng)養(yǎng)物濃度、環(huán)境因子）、代謝的 極限速度極限速度 因此水體的自凈速度是有限的。在正常情況下，水體單位時(shí)間因此水體的自凈速度是有限的。在正常情況下，水體單位時(shí)間 內(nèi)通過正常生物循環(huán)中能夠同化有機(jī)污染物的最大數(shù)量稱為同內(nèi)通過正常生物循環(huán)中能夠同化有機(jī)污染物的最大數(shù)量稱為同 化容量或自凈容量。化容量或自凈容量。 水體自凈過程大致如下 a.物理作用 有機(jī)污染物排入水體后被水稀釋，有機(jī)和無機(jī)固體沉 降到河底； b.生物作用 溶氧 溶解氧 好氧菌 好氧菌 有機(jī)物降解 厭氧菌 自然溶氧、藻類產(chǎn)氧

3、如下圖河流污染和自凈過程如下圖河流污染和自凈過程 污污 水水自自 凈凈 被污染的水體都是自凈水體！被污染的水體都是自凈水體！ 但自凈恢復(fù)的程度不同，或稱污染現(xiàn)狀但自凈恢復(fù)的程度不同，或稱污染現(xiàn)狀 不同。不同。 2衡量水體污染與自凈的指標(biāo)衡量水體污染與自凈的指標(biāo) 提問：用什么指標(biāo)可以衡量河段水體污染與自凈所處提問：用什么指標(biāo)可以衡量河段水體污染與自凈所處 的階段的階段? 水體外觀、化學(xué)水體外觀、化學(xué) 指標(biāo)、生物種類、指標(biāo)、生物種類、 數(shù)量及比例關(guān)系、數(shù)量及比例關(guān)系、 溶解氧等等溶解氧等等 山東小清河 氧濃度高低與細(xì)菌含量有關(guān)，晝夜變幅與藻類數(shù)量有關(guān)，氧濃度高低與細(xì)菌含量有關(guān)，晝夜變幅與藻類數(shù)量有

4、關(guān)， 因此與因此與P/H或或BIP有關(guān)。有關(guān)。 外觀特征：混濁程度、顏色及氣味等外觀特征：混濁程度、顏色及氣味等 原原 因：水中細(xì)菌種類數(shù)量、懸浮物種類數(shù)量因：水中細(xì)菌種類數(shù)量、懸浮物種類數(shù)量 污染前污染前 污染污染 凈化開始凈化開始 繼續(xù)繼續(xù) 終了終了 外觀外觀:無色無色 暗灰色暗灰色 灰色灰色 繼續(xù)變清繼續(xù)變清 無色無色 澄清透明澄清透明 很混濁、臭很混濁、臭 混濁混濁 濁度下降濁度下降 澄清透明澄清透明 水面有泡沫水面有泡沫 泡沫減少泡沫減少 例如例如 污染前污染前 污染污染 凈化開始凈化開始 繼續(xù)繼續(xù) 終了終了 生物生物: 植物植物 消逝消逝 藻類、原生藻類、原生 魚蝦魚蝦 植物植物

5、、魚、魚 動(dòng)物出現(xiàn)動(dòng)物出現(xiàn) 出現(xiàn)出現(xiàn) 、魚、魚 可作為指示生物的生物種類很多，包括細(xì)菌、可作為指示生物的生物種類很多，包括細(xì)菌、 真菌、藻類、原生動(dòng)物、輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物、真菌、藻類、原生動(dòng)物、輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物、 底棲動(dòng)物有寡毛類的顫體蟲、軟體動(dòng)物和植物底棲動(dòng)物有寡毛類的顫體蟲、軟體動(dòng)物和植物 和水生昆蟲等。和水生昆蟲等。 污化系統(tǒng)將污染水體劃屬為不同的污染帶類型。分污化系統(tǒng)將污染水體劃屬為不同的污染帶類型。分 多污帶、多污帶、中污帶、中污帶、中污帶、寡污帶中污帶、寡污帶 類類型型外外觀觀BIP生生物物特特征征 多多污污帶帶 1 暗暗灰灰色色，很很渾渾濁濁，含含 大大量量有有機(jī)機(jī)物物， BO

6、D 高高，溶溶解解氧氧極極低低(或或 無無)，為為厭厭氧氧狀狀態(tài)態(tài)。 2 在在有有機(jī)機(jī)物物分分解解過過程程 中中，產(chǎn)產(chǎn)生生 H2S、C02和和 CH4等等氣氣體體。臭臭味味。 3 水水底底沉沉積積許許多多由由有有機(jī)機(jī) 和和無無機(jī)機(jī)物物形形成成的的淤淤 泥泥。水水面面上上有有氣氣泡泡。 60100 1 種種類類很很少少，厭厭氧氧菌菌和和 兼兼性性厭厭氧氧菌菌種種類類多多，數(shù)數(shù) 量量大大，每每毫毫升升水水含含有有幾幾 億億個(gè)個(gè)細(xì)細(xì)菌菌。有有能能分分解解復(fù)復(fù) 雜雜有有機(jī)機(jī)物物的的菌菌種種，硫硫酸酸 還還原原菌菌、產(chǎn)產(chǎn)甲甲烷烷菌菌等等。 2 無無顯顯花花植植物物，魚魚類類絕絕 跡跡。 3 河河底底淤淤

7、泥泥中中有有大大量量寡寡 毛毛類類(顫顫蚯蚯蚓蚓)動(dòng)動(dòng)物物。* 河河 流流 流流 向向 類類型型外外觀觀BIP生生物物特特征征 河河 流流 流流 向向 -中中污污帶帶 1 水水為為灰灰色色，溶溶解解氧氧少少， 為為半半?yún)拝捬跹鯛顮顟B(tài)態(tài)，有有機(jī)機(jī) 物物量量減減少少，BOD 下下 降降； 2 水水面面上上有有泡泡沫沫和和浮浮 泥泥，有有 NH3、氨氨基基酸酸 及及H2S。臭臭味味。 2060 1 生生物物種種類類比比多多污污帶帶稍稍 多多。細(xì)細(xì)菌菌數(shù)數(shù)量量較較多多，每每 毫毫升升水水約約有有幾幾千千萬萬個(gè)個(gè)。 2 出出現(xiàn)現(xiàn)有有藍(lán)藍(lán)藻藻、裸裸藻藻、 綠綠藻藻，原原生生動(dòng)動(dòng)物物有有天天藍(lán)藍(lán) 喇喇叭叭蟲

8、蟲、美美觀觀獨(dú)獨(dú)縮縮蟲蟲、 椎椎尾尾水水輪輪蟲蟲、臂臂尾尾水水輪輪 蟲蟲及及櫛櫛蝦蝦等等。* 3 底底泥泥已已部部分分無無機(jī)機(jī)化化， 滋滋生生了了很很多多顫顫蚯蚯蚓蚓。 類類型型外外觀觀BIP生生物物特特征征 河河 流流 流流 向向 -中中污污帶帶 1 有有機(jī)機(jī)物物較較少少，BOD 和和 懸懸浮浮物物含含量量低低，溶溶解解氧氧 濃濃度度升升高高； 2 NH3和和H2S分分別別氧氧化化為為 N03 和 和 S042-，兩兩者者含含 量量均均減減少少。 820 1 細(xì)細(xì)菌菌數(shù)數(shù)量量減減少少，每每毫毫 升升水水只只有有幾幾萬萬個(gè)個(gè)。 2 藻藻類類大大量量繁繁殖殖，水水生生 植植物物出出現(xiàn)現(xiàn)。* 3

9、原原生生動(dòng)動(dòng)物物有有固固著著型型纖纖 毛毛蟲蟲如如：獨(dú)獨(dú)縮縮蟲蟲、聚聚縮縮 蟲蟲等等活活躍躍，輪輪蟲蟲、浮浮游游 甲甲殼殼動(dòng)動(dòng)物物及及昆昆蟲蟲出出現(xiàn)現(xiàn)。 類類型型外外觀觀BIP生生物物特特征征 河河 流流 流流 向向 寡寡污污帶帶 1 有有機(jī)機(jī)物物全全部部無無機(jī)機(jī)化化， BOD 和和懸懸浮浮物物含含量量極極 低低，水水的的渾渾濁濁度度低低，溶溶 解解氧氧恢恢復(fù)復(fù)到到正正常常含含量量。 2 H2S消消失失； 3 河河流流自自凈凈過過程程已已完完成成的的 標(biāo)標(biāo)志志 08 1 細(xì)細(xì)菌菌極極少少； 2 出出現(xiàn)現(xiàn)魚魚腥腥藻藻、硅硅藻藻、 黃黃藻藻、鐘鐘蟲蟲、變變形形蟲蟲、 旋旋輪輪蟲蟲、浮浮游游甲甲殼殼

10、動(dòng)動(dòng) 物物、 水水生生植植物物及及魚魚。 * 第二節(jié)第二節(jié) 微生物脫氮工藝原理微生物脫氮工藝原理 及其微生物及其微生物 n一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氨氮一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氨氮 15mg 15mgL L 二、微生物脫氮工藝、原理及其微生物 廢廢 水水 好好 氧氧 脫脫 碳碳 缺缺 氧氧 反反 硝硝 化化 沉淀池沉淀池 好好 氧氧 硝硝 化化 沉淀池沉淀池1 好氧活性污泥回流缺氧活性污泥回流 出水出水 回流回流 (一一)微生物脫氮工藝微生物脫氮工藝 活性污泥法典型工藝活性污泥法典型工藝A/O工藝缺氧、好工藝缺氧、好 氧工藝）氧工藝） ( (二二) )脫氮原理脫氮原理 缺氧反硝化缺氧反硝化 細(xì)菌：反硝化細(xì)菌兼性厭氧菌）細(xì)菌：反

11、硝化細(xì)菌兼性厭氧菌） 反響：反響：NO3-N反硝化還原為反硝化還原為N2，溢出水面釋放到，溢出水面釋放到 大氣大氣 碳源：原水中碳源：原水中BOD 硝酸鹽來源：回流出水中的硝化產(chǎn)物硝酸鹽來源：回流出水中的硝化產(chǎn)物 好氧脫碳硝化好氧脫碳硝化 脫碳脫碳氧化去除氧化去除COD 脫碳菌脫碳菌好氧有機(jī)物呼吸的細(xì)菌，以有機(jī)物為碳源好氧有機(jī)物呼吸的細(xì)菌，以有機(jī)物為碳源 硝化菌硝化菌好氧氨鹽呼吸的細(xì)菌，以碳酸鹽為碳源好氧氨鹽呼吸的細(xì)菌，以碳酸鹽為碳源 （NH4+NO2-NO3-) 掛生物膜或投加懸浮填料掛生物膜或投加懸浮填料 定期投菌定期投菌 提問：為什么先脫碳、后脫氮？提問：為什么先脫碳、后脫氮？ 硝化菌的

12、碳源是脫碳菌的代謝產(chǎn)物；硝化菌的碳源是脫碳菌的代謝產(chǎn)物； 有機(jī)碳源豐富時(shí)，脫碳菌世代周期短生長(zhǎng)迅速有機(jī)碳源豐富時(shí)，脫碳菌世代周期短生長(zhǎng)迅速 ，硝化，硝化 菌氧利用不足，生長(zhǎng)緩慢；菌氧利用不足，生長(zhǎng)緩慢； 提問：硝化脫氮時(shí)有時(shí)需要補(bǔ)堿提問：硝化脫氮時(shí)有時(shí)需要補(bǔ)堿Na2CO3或或NaOH)? 硝化作用消耗堿硝化作用消耗堿NH4+、CO32-），水），水pH下降；補(bǔ)充碳源、升高下降；補(bǔ)充碳源、升高pH 提問：硝化菌世代周期長(zhǎng)，容易從活性污泥系統(tǒng)中被洗提問：硝化菌世代周期長(zhǎng)，容易從活性污泥系統(tǒng)中被洗 掉，如何解決？掉，如何解決？ 兩級(jí)濾池法工藝流程兩級(jí)濾池法工藝流程 好氧好氧 脫碳脫碳 硝化硝化 濾池

13、濾池 進(jìn)水進(jìn)水 厭氧厭氧 反硝反硝 化化 濾池濾池 補(bǔ)充反硝化菌的碳源！補(bǔ)充反硝化菌的碳源！ 利用進(jìn)水 中的BOD （BOD：N：P100：5：1微生物除碳的同時(shí)吸微生物除碳的同時(shí)吸 收磷元素用以合成細(xì)胞物質(zhì)和合成收磷元素用以合成細(xì)胞物質(zhì)和合成ATP等，但只去除等，但只去除 污水中約污水中約19左右的磷。某些高含磷廢水中殘留的磷左右的磷。某些高含磷廢水中殘留的磷 還相當(dāng)高，故需用除磷工藝處理。還相當(dāng)高，故需用除磷工藝處理。 1微生物除磷原理微生物除磷原理 依靠聚磷菌兼性厭氧菌聚磷，再?gòu)乃谐ミ@些依靠聚磷菌兼性厭氧菌聚磷，再?gòu)乃谐ミ@些 細(xì)菌。細(xì)菌。 第三節(jié)第三節(jié) 微生物除磷工藝原理及其微生物微生物除磷工藝原理及其微生物 好氧時(shí)：大量繁殖消耗好氧狀態(tài)能源好氧時(shí)：大量繁殖消耗好氧狀態(tài)能源聚聚-羥基丁二酸羥基丁二酸 PHB）, 逆濃度梯度過量吸磷貯備厭氧狀態(tài)能源逆濃度梯度過量吸磷貯備厭氧狀態(tài)能源多聚磷酸鹽顆粒多聚磷酸鹽顆粒(異異 染顆粒染顆粒) ）；）；