環(huán)境微生物學(xué)講稿(8-9)200812

1、1 第八章第八章 污水的生物處理污水的生物處理 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、水體污染及其危害一、水體污染及其危害（一）我國(guó)水體污染的現(xiàn)狀（一）我國(guó)水體污染的現(xiàn)狀 污水是指生活與生產(chǎn)活動(dòng)中排放水的總稱，是水環(huán)境污水是指生活與生產(chǎn)活動(dòng)中排放水的總稱，是水環(huán)境污染的主要污染源之一。污染的主要污染源之一。（二）污水中化學(xué)污染物的特點(diǎn)及其危害（二）污水中化學(xué)污染物的特點(diǎn)及其危害 特點(diǎn)特點(diǎn): 種類多、成分復(fù)雜多變、物理化學(xué)性質(zhì)多樣、可種類多、成分復(fù)雜多變、物理化學(xué)性質(zhì)多樣、可生物處理性差異大等生物處理性差異大等. 污水引起水體缺氧和水生生物的死亡，破壞水體功能。污水引起水體缺氧和水生生物的死亡，破壞水體功能

2、。 在厭氧條件下有機(jī)物被微生物降解產(chǎn)生在厭氧條件下有機(jī)物被微生物降解產(chǎn)生H2S、NH3、低級(jí)脂肪酸等有害或惡臭物質(zhì)。低級(jí)脂肪酸等有害或惡臭物質(zhì)。 另外另外H2S會(huì)與鐵形成黑色沉淀，引起水體的會(huì)與鐵形成黑色沉淀，引起水體的“黑臭黑臭”現(xiàn)象現(xiàn)象。2二、污染物濃度指標(biāo)及其意義二、污染物濃度指標(biāo)及其意義 （一）全需氧量（一）全需氧量（TODTOD） 它是指水中全部有機(jī)物和無機(jī)物在被徹底氧化成它是指水中全部有機(jī)物和無機(jī)物在被徹底氧化成COCO2 2、H H2 2O O、NONO- -3 3 等無機(jī)物過程中所消耗的氧。等無機(jī)物過程中所消耗的氧。（二）化學(xué)需氧量（二）化學(xué)需氧量(COD)(COD) 它是指強(qiáng)

3、氧化劑使污染物氧化所消耗的氧量，所它是指強(qiáng)氧化劑使污染物氧化所消耗的氧量，所有能被氧化劑氧化的有機(jī)物與無機(jī)物均包括在內(nèi)。有能被氧化劑氧化的有機(jī)物與無機(jī)物均包括在內(nèi)。（三）生化需氧量（三）生化需氧量(BOD)(BOD) 它是指微生物在有足夠溶解氧的情況下，分解有它是指微生物在有足夠溶解氧的情況下，分解有機(jī)物所消耗的氧量。常用機(jī)物所消耗的氧量。常用BODBOD5 5，即為，即為5 5日生化需氧量。日生化需氧量。3四）總有機(jī)碳四）總有機(jī)碳(TOC) 它是指污水中有機(jī)物的總含碳量。它能反映污水中它是指污水中有機(jī)物的總含碳量。它能反映污水中有機(jī)物的總含量。有機(jī)物的總含量。（五）總氮（五）總氮(TN) 它

4、是指污水中所有含氮化合物的總含氮量，表示污它是指污水中所有含氮化合物的總含氮量，表示污水被氮污染的綜合指標(biāo)。水被氮污染的綜合指標(biāo)。（六）總磷（六）總磷(TP) 它是指污水中所有含磷化合物的總含磷量，表示污它是指污水中所有含磷化合物的總含磷量，表示污水被磷污染的綜合指標(biāo)。水被磷污染的綜合指標(biāo)。4 三、污水排放標(biāo)準(zhǔn)及處理要求三、污水排放標(biāo)準(zhǔn)及處理要求表表8-1 項(xiàng)目項(xiàng)目 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) pH 6-9 6-9 6-9pH 6-9 6-9 6-9 BOD BOD5 5 / mg/L 20 30 / mg/L 20 30 COD / mg/L 60 120 COD

5、/ mg/L 60 120 氨鹽氨鹽 / mg/L 15 25 / mg/L 15 25 磷酸鹽磷酸鹽 / mg/L 0.5 1.0 / mg/L 0.5 1.0 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)。排入飲用水源水體的污水應(yīng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)。排入飲用水源水體的污水應(yīng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。要求熟記5四、污水處理的一般技術(shù)途徑四、污水處理的一般技術(shù)途徑污水處理技術(shù)污水處理技術(shù) 為物理處理法、化學(xué)處理法、生物化學(xué)或生物處理法。為物理處理法、化學(xué)處理法、生物化學(xué)或生物處理法。根據(jù)處理對(duì)象與程度，污水處理可分為根據(jù)處理對(duì)象與程度，污水處理可分為一級(jí)處理：主要通過過濾、沉淀等物理方法去除污水中一級(jí)處理：主要通過過濾、沉淀等物

6、理方法去除污水中粗大固型物及部分懸浮物。粗大固型物及部分懸浮物。二級(jí)處理：在一級(jí)處理基礎(chǔ)上，主要去除水中的有機(jī)物。二級(jí)處理：在一級(jí)處理基礎(chǔ)上，主要去除水中的有機(jī)物。三級(jí)處理：使二級(jí)處理后的出水進(jìn)一步凈化，使各種有三級(jí)處理：使二級(jí)處理后的出水進(jìn)一步凈化，使各種有機(jī)和無機(jī)污染物去除率達(dá)機(jī)和無機(jī)污染物去除率達(dá)98以上。以上。6第二節(jié)第二節(jié) 有機(jī)污水的生物處理有機(jī)污水的生物處理一、有機(jī)污水生物處理的基本原理一、有機(jī)污水生物處理的基本原理 水體自凈污染水體后借助水體自身的能力使之得水體自凈污染水體后借助水體自身的能力使之得到凈化，這種現(xiàn)象稱作到凈化，這種現(xiàn)象稱作。 其過程主要包括稀釋、沉淀、擴(kuò)散等物理作

7、用，其過程主要包括稀釋、沉淀、擴(kuò)散等物理作用，氧化、還原、分解等化學(xué)作用和生物降解作用。氧化、還原、分解等化學(xué)作用和生物降解作用。 污水生物處理法使微生物高濃度的富集在特定的構(gòu)污水生物處理法使微生物高濃度的富集在特定的構(gòu)筑物，即污水處理裝置中，充分利用微生物的作用，筑物，即污水處理裝置中，充分利用微生物的作用，高速度的分解污水中的污染物。高速度的分解污水中的污染物。 污水生物處理概分為好氧處理和厭氧處理兩大類。污水生物處理概分為好氧處理和厭氧處理兩大類。常用的方法有好氧生物處理法、厭氧生物處理法、氧常用的方法有好氧生物處理法、厭氧生物處理法、氧化塘法、土地處理法。化塘法、土地處理法。 7 污水

8、中的可溶性有機(jī)物透過微生物細(xì)胞壁和細(xì)污水中的可溶性有機(jī)物透過微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜被菌體吸收胞質(zhì)膜被菌體吸收;固體和膠體等不容性有機(jī)物先固體和膠體等不容性有機(jī)物先附著在菌體外，由細(xì)胞分泌的外酶分解為可溶性物附著在菌體外，由細(xì)胞分泌的外酶分解為可溶性物質(zhì)，在滲入細(xì)胞內(nèi)。通過微生物體內(nèi)的氧化、還原、質(zhì)，在滲入細(xì)胞內(nèi)。通過微生物體內(nèi)的氧化、還原、分解、合成等生化作用，把一部分被吸收的有機(jī)物分解、合成等生化作用，把一部分被吸收的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為微生物體內(nèi)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，組成新的微生物轉(zhuǎn)化為微生物體內(nèi)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，組成新的微生物體。另一部分有機(jī)物氧化分解為體。另一部分有機(jī)物氧化分解為CO2、H2O等簡(jiǎn)單無等簡(jiǎn)

9、單無機(jī)物，同時(shí)釋放能量。機(jī)物，同時(shí)釋放能量。8微微生生物物污染物污染物 細(xì)胞構(gòu)成物細(xì)胞構(gòu)成物礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素 維生素維生素能源能源化學(xué)能化學(xué)能 光能光能受氫體受氫體氧氧 二氧化碳二氧化碳 硫酸鹽硫酸鹽 硝酸鹽硝酸鹽能能微生物體微生物體 熱能生生物物不不可可降降解解物物+分解產(chǎn)物分解產(chǎn)物隨水排出隨水排出CO2 H2O NN3生物污泥生物污泥分解分解合成合成有機(jī)體分解有機(jī)體分解內(nèi)源性呼吸內(nèi)源性呼吸有機(jī)污水生物處理總的生化過程9二、好氧生物處理二、好氧生物處理（一）活性污泥法（一）活性污泥法 活性污泥法是利用含有大量好氧性微生物的活性污活性污泥法是利用含有大量好氧性微生物的活性污泥，在強(qiáng)力通風(fēng)的條件

10、下使污水凈化的生物學(xué)方法。泥，在強(qiáng)力通風(fēng)的條件下使污水凈化的生物學(xué)方法。1活性污泥的性質(zhì)和生物相活性污泥的性質(zhì)和生物相活性污泥是一種絨絮狀小顆粒，由好氧菌為主體的微型活性污泥是一種絨絮狀小顆粒，由好氧菌為主體的微型生物群以及膠體、懸浮物等組成。它具有很強(qiáng)的吸附生物群以及膠體、懸浮物等組成。它具有很強(qiáng)的吸附及分解有機(jī)物的能力。及分解有機(jī)物的能力。它的生物相十分復(fù)雜，除大量細(xì)菌以外，還有原生動(dòng)物、它的生物相十分復(fù)雜，除大量細(xì)菌以外，還有原生動(dòng)物、霉菌、酵母菌、單細(xì)胞藻類等微生物，還可見到后生霉菌、酵母菌、單細(xì)胞藻類等微生物，還可見到后生動(dòng)物。動(dòng)物。10(1)細(xì)菌：細(xì)菌在活性污泥中起主導(dǎo)作用，活性污

11、泥中有細(xì)菌：細(xì)菌在活性污泥中起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)菌：動(dòng)膠菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬、不動(dòng)多種細(xì)菌：動(dòng)膠菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬、八疊球菌等。其中假單胞菌屬、芽孢桿菌等桿菌屬、八疊球菌等。其中假單胞菌屬、芽孢桿菌等是活性污泥中的優(yōu)勢(shì)菌。是活性污泥中的優(yōu)勢(shì)菌。 活性污泥中的細(xì)菌大多數(shù)包括在菌膠團(tuán)生成菌分泌活性污泥中的細(xì)菌大多數(shù)包括在菌膠團(tuán)生成菌分泌的蛋白質(zhì)、多糖及核酸等胞外聚合物，以菌膠團(tuán)形式的蛋白質(zhì)、多糖及核酸等胞外聚合物，以菌膠團(tuán)形式存在。存在。 膠質(zhì)在活性污泥形成初期，細(xì)菌多以游離態(tài)存在，膠質(zhì)在活性污泥形成初期，細(xì)菌多以游離態(tài)存在，隨著活性污泥的成熟，細(xì)菌增多聚集成菌

12、膠團(tuán)，進(jìn)而隨著活性污泥的成熟，細(xì)菌增多聚集成菌膠團(tuán)，進(jìn)而形成活性污泥絮狀體。絮狀體形成過程稱作生物絮凝形成活性污泥絮狀體。絮狀體形成過程稱作生物絮凝作用。作用。 活性污泥絮狀體的作用為：活性污泥絮狀體的作用為： 有機(jī)物的吸附或黏附及其分解；有機(jī)物的吸附或黏附及其分解； 金屬離子的吸附；金屬離子的吸附； 防止原生動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的吞食；防止原生動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的吞食； 增強(qiáng)污泥的沉降性，有利于泥水分離。增強(qiáng)污泥的沉降性，有利于泥水分離。 11（2）原生動(dòng)物：活性污泥中的原生動(dòng)物，曾發(fā)現(xiàn)）原生動(dòng)物：活性污泥中的原生動(dòng)物，曾發(fā)現(xiàn)225種以上，其中以纖毛蟲為主，占種以上，其中以纖毛蟲為主，占160多種。原生多種。

13、原生動(dòng)物在活性污泥中的作用有：動(dòng)物在活性污泥中的作用有：促進(jìn)絮凝：有的原生動(dòng)物能分泌黏液，促進(jìn)生物絮促進(jìn)絮凝：有的原生動(dòng)物能分泌黏液，促進(jìn)生物絮 凝，從而改善活性污泥的泥水分離特性。凝，從而改善活性污泥的泥水分離特性。凈化作用：大部分原生動(dòng)物是動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)，能吞食凈化作用：大部分原生動(dòng)物是動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)，能吞食 游離細(xì)菌和微小污泥，有利于改善水質(zhì)。游離細(xì)菌和微小污泥，有利于改善水質(zhì)。 腐生鞭毛蟲等可吸收污水中的有機(jī)物。原腐生鞭毛蟲等可吸收污水中的有機(jī)物。原生動(dòng)物判斷活性污泥的狀態(tài)和處理水質(zhì)指示作用：生動(dòng)物判斷活性污泥的狀態(tài)和處理水質(zhì)指示作用： 先出現(xiàn)以有機(jī)物顆粒為食的鞭毛蟲和肉足蟲；先出現(xiàn)以有機(jī)物顆

14、粒為食的鞭毛蟲和肉足蟲；隨細(xì)菌的增殖，開始出現(xiàn)以細(xì)菌為食的纖毛蟲；隨隨細(xì)菌的增殖，開始出現(xiàn)以細(xì)菌為食的纖毛蟲；隨著菌膠團(tuán)的增加，固著型纖毛蟲逐漸泳動(dòng)纖毛蟲；著菌膠團(tuán)的增加，固著型纖毛蟲逐漸泳動(dòng)纖毛蟲；污水處理正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以有柄纖毛蟲為優(yōu)勢(shì)。因此，污水處理正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以有柄纖毛蟲為優(yōu)勢(shì)。因此，根據(jù)原生動(dòng)物和微型動(dòng)物的種類交替可以判斷污泥根據(jù)原生動(dòng)物和微型動(dòng)物的種類交替可以判斷污泥培養(yǎng)的成熟度。培養(yǎng)的成熟度。12（3）其他微生物：活性污泥中的真菌主要為霉）其他微生物：活性污泥中的真菌主要為霉菌。已報(bào)道的有毛霉屬。根霉屬、曲霉屬、青菌。已報(bào)道的有毛霉屬。根霉屬、曲霉屬、青霉屬等。霉屬等。 活性污泥中

15、雖曾見到單胞藻類，但由于它活性污泥中雖曾見到單胞藻類，但由于它們需要光而曝氣池中渾濁污泥影響光的透入，們需要光而曝氣池中渾濁污泥影響光的透入，故藻類在其中難以繁殖，為數(shù)極少。故藻類在其中難以繁殖，為數(shù)極少。132活性污泥法的工藝流程及微生物學(xué)過程活性污泥法的工藝流程及微生物學(xué)過程（1）活性污泥法的基本工藝流程及工藝參數(shù)：）活性污泥法的基本工藝流程及工藝參數(shù)：以其曝氣方式的不同，有普遍曝氣法、完全混合曝氣法、以其曝氣方式的不同，有普遍曝氣法、完全混合曝氣法、逐步曝氣法等。目前采用較多的時(shí)完全混合曝氣法。逐步曝氣法等。目前采用較多的時(shí)完全混合曝氣法?；钚晕勰嗟幕竟に嚵鞒淌疽鈭D如圖：活性污泥的基本

16、工藝流程示意圖如圖： 污水污水 初沉池初沉池 曝氣池曝氣池 二沉池二沉池 處理后出水處理后出水 回流污泥回流污泥 剩余污泥剩余污泥此系統(tǒng)由初沉池、生物反應(yīng)器和二沉池組成。污水中的此系統(tǒng)由初沉池、生物反應(yīng)器和二沉池組成。污水中的有機(jī)污染物等主要在曝氣池內(nèi)被微生物降解而去除。有機(jī)污染物等主要在曝氣池內(nèi)被微生物降解而去除。14工程術(shù)語(yǔ)工程術(shù)語(yǔ) P2161：水力停留時(shí)間；（：水力停留時(shí)間；（6-10小時(shí)）小時(shí)）2：污染物容積負(fù)荷率；（：污染物容積負(fù)荷率；（0.3-0.8/ BOD5 /m3.d）3：污泥負(fù)荷率；（：污泥負(fù)荷率；（F/M kg BOD5 / kg MLSS.d ）4：污泥齡（：污泥齡（2

17、-4天天）5：污泥產(chǎn)率系數(shù)（：污泥產(chǎn)率系數(shù)（0.4-0.7）6：污泥干重（：污泥干重（MLSS mg/L）7：揮發(fā)性污泥（：揮發(fā)性污泥（MLVSS, mg/L ）8：污泥沉降比（：污泥沉降比（SV%）9：污泥指數(shù)（：污泥指數(shù)（SVI） 以上熟記以上熟記15（2）活性污泥法的微生物學(xué)過程）活性污泥法的微生物學(xué)過程 活性污泥的比表面積大，吸附力強(qiáng)。活性污泥的比表面積大，吸附力強(qiáng)。1-30分鐘被吸分鐘被吸附在活性污泥上，大分子的有機(jī)物先被胞外酶分解為附在活性污泥上，大分子的有機(jī)物先被胞外酶分解為小分子化合物，然后吸入菌體內(nèi)。低分子的有機(jī)物可小分子化合物，然后吸入菌體內(nèi)。低分子的有機(jī)物可直接吸收。另一

18、部分轉(zhuǎn)化成直接吸收。另一部分轉(zhuǎn)化成CO2， H2O， NH 3 等釋放，等釋放，它是復(fù)雜的過程，包括一系列的微生物酶引起的復(fù)雜它是復(fù)雜的過程，包括一系列的微生物酶引起的復(fù)雜生化反應(yīng)。生化反應(yīng)。（3）活性污泥的培育及馴化）活性污泥的培育及馴化 培育是活性污泥法啟動(dòng)運(yùn)行的首要環(huán)節(jié)。活性污泥培育是活性污泥法啟動(dòng)運(yùn)行的首要環(huán)節(jié)?；钚晕勰嗟呐嘤梢灾苯釉谄貧獬刂羞M(jìn)行，一般步驟如下：的培育可以直接在曝氣池中進(jìn)行，一般步驟如下： 16 將污水泵入曝氣池，并按曝氣池有效體積的將污水泵入曝氣池，并按曝氣池有效體積的5 10投入接種污泥。投入接種污泥。 在不進(jìn)水的條件下，連續(xù)曝氣數(shù)天，溶解氧控制在在不進(jìn)水的條件下

19、，連續(xù)曝氣數(shù)天，溶解氧控制在 1mg/L左右。左右。 繼續(xù)保持曝氣，以小流量進(jìn)水，并逐漸提高進(jìn)水繼續(xù)保持曝氣，以小流量進(jìn)水，并逐漸提高進(jìn)水 流量，最終達(dá)到設(shè)計(jì)流量。每調(diào)整一個(gè)流量，一般應(yīng)流量，最終達(dá)到設(shè)計(jì)流量。每調(diào)整一個(gè)流量，一般應(yīng)保持一周左右的運(yùn)行時(shí)間，溶解氧也應(yīng)隨水流量的增保持一周左右的運(yùn)行時(shí)間，溶解氧也應(yīng)隨水流量的增加，而適當(dāng)?shù)奶岣呒?，而適當(dāng)?shù)奶岣?-3 mg/L 。 在無法獲得同類水質(zhì)污水處理廠活性污泥的情況下：在無法獲得同類水質(zhì)污水處理廠活性污泥的情況下： 具體做法是：將取來的污泥或土壤置于有待處理廢具體做法是：將取來的污泥或土壤置于有待處理廢水的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。然后逐漸轉(zhuǎn)種擴(kuò)大培

20、養(yǎng)量，水的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。然后逐漸轉(zhuǎn)種擴(kuò)大培養(yǎng)量，廢水濃度逐漸增大甚至達(dá)廢水濃度逐漸增大甚至達(dá)100。173活性污泥法的基本要求活性污泥法的基本要求（1）養(yǎng)料：水中）養(yǎng)料：水中BOD5：N：P以為以為100：5：1適宜，適宜， 最低要求是最低要求是100：2：0.5。 養(yǎng)料的不平衡問題解決：通過投加糞尿或污水。養(yǎng)料的不平衡問題解決：通過投加糞尿或污水。 此外，進(jìn)水有機(jī)物濃度此外，進(jìn)水有機(jī)物濃度BOD5為為5001000mg/L， 不低于不低于50100 mg/L。（2）氧氣）氧氣 ：曝氣池中的溶解氧應(yīng)在：曝氣池中的溶解氧應(yīng)在1.53 mg/L。（3）溫度）溫度 ：最適溫度為：最適溫度為253

21、2度度。（4）pH ：大多數(shù)細(xì)菌以：大多數(shù)細(xì)菌以pH6.58，以真菌為主，則，以真菌為主，則 pH45為宜。為宜。（5）有毒物質(zhì)：表）有毒物質(zhì)：表8-28-2 馴化前馴化前 不耐毒，馴化后不耐毒，馴化后 耐毒。耐毒。184活性污泥法運(yùn)行中的問題活性污泥法運(yùn)行中的問題（1）污泥膨脹）污泥膨脹 ：在曝氣過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥結(jié)構(gòu)松：在曝氣過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥結(jié)構(gòu)松散，沉降性能惡化，隨水漂浮，溢出池外。散，沉降性能惡化，隨水漂浮，溢出池外。 污泥膨脹的本質(zhì)原因商不明確，多數(shù)歸因于暴氣污泥膨脹的本質(zhì)原因商不明確，多數(shù)歸因于暴氣池中生態(tài)平衡突然遭到破壞，污泥營(yíng)養(yǎng)供養(yǎng)三要素發(fā)池中生態(tài)平衡突然遭到破壞，污

22、泥營(yíng)養(yǎng)供養(yǎng)三要素發(fā)生紊亂?；蛞蛴袡C(jī)物太多碳氮比率失調(diào)：或水溫生紊亂?；蛞蛴袡C(jī)物太多碳氮比率失調(diào)：或水溫 、 PH、不適，造成絲狀菌膨脹與非絲狀菌膨脹，以前者、不適，造成絲狀菌膨脹與非絲狀菌膨脹，以前者為常見。為常見。 曾報(bào)道過曾報(bào)道過25種絲狀細(xì)菌和霉菌，如浮游球衣種絲狀細(xì)菌和霉菌，如浮游球衣菌、絲硫細(xì)菌、放線菌、根霉、毛霉等，其中有以球菌、絲硫細(xì)菌、放線菌、根霉、毛霉等，其中有以球衣菌多見。衣菌多見。 抑制絲狀菌生長(zhǎng)的方法：投加化學(xué)藥劑；調(diào)節(jié)水的抑制絲狀菌生長(zhǎng)的方法：投加化學(xué)藥劑；調(diào)節(jié)水的酸堿度；調(diào)整其他工藝條件。酸堿度；調(diào)整其他工藝條件。19（2）污泥的解體）污泥的解體 ：在曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)過程

23、中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥：在曝氣池運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥絮凝體微細(xì)化，導(dǎo)致處理水質(zhì)渾濁，處理效果變壞的絮凝體微細(xì)化，導(dǎo)致處理水質(zhì)渾濁，處理效果變壞的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 原因：暴氣過量，污水中混有毒物等。原因：暴氣過量，污水中混有毒物等。 措施：控制曝氣量，或?qū)U水進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。措施：控制曝氣量，或?qū)U水進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。 （3）起泡沫現(xiàn)象：）起泡沫現(xiàn)象： 主要原因是污水中含有合成洗滌劑或由微生物產(chǎn)生主要原因是污水中含有合成洗滌劑或由微生物產(chǎn)生的表面活性物質(zhì)等。的表面活性物質(zhì)等。 措施：適當(dāng)減少曝氣量或噴灑消泡劑減緩此現(xiàn)象。措施：適當(dāng)減少曝氣量或噴灑消泡劑減緩此現(xiàn)象。 （4）剩余污泥：）剩余污泥： 活性

24、污泥在分解污染物的同時(shí)，合成菌體細(xì)胞，因活性污泥在分解污染物的同時(shí)，合成菌體細(xì)胞，因而生物量增加。而生物量增加。 措施：在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中必需定期排出剩余污泥。剩余措施：在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中必需定期排出剩余污泥。剩余污泥一般先經(jīng)脫水，然后再作處置使之無害化。污泥一般先經(jīng)脫水，然后再作處置使之無害化。205活性污泥法的新發(fā)展活性污泥法的新發(fā)展（1）序批式活性污泥法（）序批式活性污泥法（SBR） ： 因污水一次性投入，有機(jī)物濃度隨時(shí)間變化減少，有因污水一次性投入，有機(jī)物濃度隨時(shí)間變化減少，有利于菌膠團(tuán)形成菌的生長(zhǎng)，能較好的抑制絲狀細(xì)菌的利于菌膠團(tuán)形成菌的生長(zhǎng)，能較好的抑制絲狀細(xì)菌的過量繁殖，在反應(yīng)器內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)厭

25、氧缺氧好氧條過量繁殖，在反應(yīng)器內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)厭氧缺氧好氧條件的交替，有效的防止污泥膨脹，又可獲得脫氮除磷件的交替，有效的防止污泥膨脹，又可獲得脫氮除磷的效果。小水量的處理。的效果。小水量的處理。進(jìn)水工序進(jìn)水工序反應(yīng)工序反應(yīng)工序沉淀工序沉淀工序排水工序排水工序靜置工序靜置工序處理水處理水空氣空氣污水污水21（2）吸附生物降解工藝（）吸附生物降解工藝（AB） AB工藝為兩段活性污泥法，通常不設(shè)初沉池，主要工藝為兩段活性污泥法，通常不設(shè)初沉池，主要由由A段曝氣池、中間沉淀池、段曝氣池、中間沉淀池、B段曝氣池和二沉淀池等段曝氣池和二沉淀池等組成。組成。 特點(diǎn)：通過水力停留時(shí)間的控制，使不同特性的微生特點(diǎn)：

26、通過水力停留時(shí)間的控制，使不同特性的微生物分居在不同反應(yīng)器中，達(dá)到提高負(fù)荷的目的。物分居在不同反應(yīng)器中，達(dá)到提高負(fù)荷的目的。A段段F/M大于大于2，B段段F/M小于小于0.15，水力停留時(shí)間，水力停留時(shí)間2-4，污，污泥齡泥齡15-20天。天。 A段中段中 主要的微生物是原核生物細(xì)菌等。主要的微生物是原核生物細(xì)菌等。 B段除降解性細(xì)菌外，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，如鐘蟲、段除降解性細(xì)菌外，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，如鐘蟲、輪蟲等占優(yōu)勢(shì)。它們吞食來自輪蟲等占優(yōu)勢(shì)。它們吞食來自A段的細(xì)菌等微生物。段的細(xì)菌等微生物。A段暴氣段暴氣池池中沉池中沉池 B段暴氣池段暴氣池二沉池二沉池剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥處

27、理水22（二）生物膜法（二）生物膜法 生物膜法是指以生長(zhǎng)在固體表面的生物膜為生物膜法是指以生長(zhǎng)在固體表面的生物膜為凈化主體的生物處理法。凈化主體的生物處理法。1 1生物膜中的生物生物膜中的生物 生物膜中包括大量細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、生物膜中包括大量細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、藻類和后生動(dòng)物，還有肉眼可見的無脊椎動(dòng)物，藻類和后生動(dòng)物，還有肉眼可見的無脊椎動(dòng)物，但生物膜主要由菌膠團(tuán)和絲狀菌組成。但生物膜主要由菌膠團(tuán)和絲狀菌組成。 生物膜中的細(xì)菌也是活性污泥中常見的一生物膜中的細(xì)菌也是活性污泥中常見的一些種屬，如動(dòng)膠菌、假單胞菌、球衣菌、貝氏些種屬，如動(dòng)膠菌、假單胞菌、球衣菌、貝氏硫菌等。硫菌等。 常見的

28、真菌有鐮孢霉、白地霉、酵母等。常常見的真菌有鐮孢霉、白地霉、酵母等。常見地藻類有絲藻、毛枝藻等絲狀藻類，以及小見地藻類有絲藻、毛枝藻等絲狀藻類，以及小球藻、硅藻等單胞藻類。原生動(dòng)物也活躍在生球藻、硅藻等單胞藻類。原生動(dòng)物也活躍在生物膜表面。物膜表面。232生物膜的凈化原理生物膜的凈化原理 生物膜的表面，總是吸附著一層污水稱生物膜的表面，總是吸附著一層污水稱“附著水附著水”，外層為能游動(dòng)的自由流動(dòng)的污水，外層為能游動(dòng)的自由流動(dòng)的污水，稱稱“運(yùn)動(dòng)水運(yùn)動(dòng)水”。當(dāng)附著水中的有機(jī)物被生物膜。當(dāng)附著水中的有機(jī)物被生物膜中的微生物吸附并氧化分解時(shí)，附著水層中有中的微生物吸附并氧化分解時(shí)，附著水層中有機(jī)物濃度

29、隨之降低，而運(yùn)動(dòng)水層中濃度高，因機(jī)物濃度隨之降低，而運(yùn)動(dòng)水層中濃度高，因而發(fā)生傳質(zhì)過程。污水中的有機(jī)物不斷轉(zhuǎn)移進(jìn)而發(fā)生傳質(zhì)過程。污水中的有機(jī)物不斷轉(zhuǎn)移進(jìn)去被微生物分解。微生物所消耗的氧，沿著空去被微生物分解。微生物所消耗的氧，沿著空氣、運(yùn)動(dòng)水層、附著水層而進(jìn)入生物膜；微生氣、運(yùn)動(dòng)水層、附著水層而進(jìn)入生物膜；微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生的無機(jī)物和物分解有機(jī)物產(chǎn)生的無機(jī)物和CO2等，沿相反等，沿相反方向釋出。方向釋出。24厭厭氧氧層層生物膜生物膜好好氧氧層層附附著著水水有機(jī)酸有機(jī)酸無機(jī)物無機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物CO2 O2 生物膜凈化原理示意圖生物膜凈化原理示意圖污水污水空空氣氣運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)水水253生物膜的培育生

30、物膜的培育（1）自然掛膜法：自然掛膜法是利用待處理污）自然掛膜法：自然掛膜法是利用待處理污水中的自然菌種進(jìn)行生物膜培育的方法。水中的自然菌種進(jìn)行生物膜培育的方法。（2）菌種添加掛膜法：為加速生物膜的形成或）菌種添加掛膜法：為加速生物膜的形成或提高生物膜的降解能力，可向污水中投加優(yōu)良提高生物膜的降解能力，可向污水中投加優(yōu)良菌種。菌種。4生物膜反應(yīng)器類型及其應(yīng)用前景生物膜反應(yīng)器類型及其應(yīng)用前景（1）生物濾池：生物濾池有普通生物濾池、塔）生物濾池：生物濾池有普通生物濾池、塔式生物濾池、曝氣生物濾池等。式生物濾池、曝氣生物濾池等。26普通生物濾池普通生物濾池 污水通過一層表面布滿生物膜的濾料，使之得以

31、凈污水通過一層表面布滿生物膜的濾料，使之得以凈化。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便。問題是衛(wèi)生條件差，化。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便。問題是衛(wèi)生條件差，容易滋生蚊蠅，處理效率較低。容易滋生蚊蠅，處理效率較低。塔式生物濾池塔式生物濾池 是近是近40多年發(fā)展起來的新型生物濾池。其特點(diǎn)是占多年發(fā)展起來的新型生物濾池。其特點(diǎn)是占地少，基建費(fèi)用省，凈化效果好。主要原因是：生物地少，基建費(fèi)用省，凈化效果好。主要原因是：生物膜與污水接觸時(shí)間較長(zhǎng)，在不同的塔高處存在不同的膜與污水接觸時(shí)間較長(zhǎng)，在不同的塔高處存在不同的生物相，污水可接觸到不同的微生物及其他生物的作生物相，污水可接觸到不同的微生物及其他生物的作用。用。曝氣

32、生物濾池是曝氣生物濾池是20世紀(jì)世紀(jì)80年代開發(fā)的一種高效生物濾池，年代開發(fā)的一種高效生物濾池，其結(jié)構(gòu)與普通生物濾池相似，但進(jìn)行人工曝氣，污水其結(jié)構(gòu)與普通生物濾池相似，但進(jìn)行人工曝氣，污水的流向可以是自上而下也可是自下而上。的流向可以是自上而下也可是自下而上。27（2）生物接觸氧化：生物接觸氧化法又稱淹沒式生物濾）生物接觸氧化：生物接觸氧化法又稱淹沒式生物濾池是介于活性污泥法和生物濾池之間的一種生物膜法。池是介于活性污泥法和生物濾池之間的一種生物膜法。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，填料的表面生長(zhǎng)有生物膜，接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，填料的表面生長(zhǎng)有生物膜，還有一部分微生物以絮狀污泥的形式生長(zhǎng)于水中，因還有一

33、部分微生物以絮狀污泥的形式生長(zhǎng)于水中，因此具有活性污泥法和生物濾池法兩者的特點(diǎn)。此具有活性污泥法和生物濾池法兩者的特點(diǎn)。 （3）流化床生物膜法：流化床是一種固體顆粒流態(tài)化）流化床生物膜法：流化床是一種固體顆粒流態(tài)化技術(shù)。將此技術(shù)應(yīng)用于污水生物處理，使生物膜掛在技術(shù)。將此技術(shù)應(yīng)用于污水生物處理，使生物膜掛在運(yùn)動(dòng)的顆粒上處理廢水，稱為流化床生物膜法。它是運(yùn)動(dòng)的顆粒上處理廢水，稱為流化床生物膜法。它是一項(xiàng)較新的生化處理技術(shù)。注一項(xiàng)較新的生化處理技術(shù)。注 P-225P-225 生物流化床法增強(qiáng)了原生物膜工藝，其特點(diǎn)如下：生物流化床法增強(qiáng)了原生物膜工藝，其特點(diǎn)如下： 高濃度生物量（高濃度生物量（MLVS

34、S）高比表面積高比表面積 高傳質(zhì)速率高傳質(zhì)速率 耐負(fù)荷沖擊能力顯著增加耐負(fù)荷沖擊能力顯著增加 設(shè)備小，占地面積少，同時(shí)易于管理和操作。設(shè)備小，占地面積少，同時(shí)易于管理和操作。28（4）微污染水源水的生物膜法預(yù)處理：由于未處理或未）微污染水源水的生物膜法預(yù)處理：由于未處理或未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水排入。達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污水排入。 微污染水源水是指受到輕度污染的水體，供自來微污染水源水是指受到輕度污染的水體，供自來水廠作為源水使用。目前的研究前沿是對(duì)微污染水源水廠作為源水使用。目前的研究前沿是對(duì)微污染水源水進(jìn)行預(yù)處理，去除源水中微量有機(jī)物等污染以保證水進(jìn)行預(yù)處理，去除源水中微量有機(jī)物等污染以保證飲水安全

35、。飲水安全。 微污染水是一個(gè)貧營(yíng)養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境，因此生物膜微污染水是一個(gè)貧營(yíng)養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境，因此生物膜的主要微生物有貧營(yíng)養(yǎng)異養(yǎng)細(xì)菌、硝化菌、藻類、原的主要微生物有貧營(yíng)養(yǎng)異養(yǎng)細(xì)菌、硝化菌、藻類、原生動(dòng)物及微型動(dòng)物等。清華大學(xué)從處理受石油污染的生動(dòng)物及微型動(dòng)物等。清華大學(xué)從處理受石油污染的水源水的生物陶粒過濾裝置分離出假單胞菌、芽孢桿水源水的生物陶粒過濾裝置分離出假單胞菌、芽孢桿菌和微球菌等菌和微球菌等3類優(yōu)勢(shì)菌屬。類優(yōu)勢(shì)菌屬。29三、厭氧生物處理 在厭氧或缺氧條件下，利用厭氧性微生物分解污水在厭氧或缺氧條件下，利用厭氧性微生物分解污水中的有機(jī)物的方法。中的有機(jī)物的方法。 好氧生物處理好氧生物處理 厭

36、氧生物處理厭氧生物處理可處理的有機(jī)物濃度可處理的有機(jī)物濃度 低低 COD 50-1000 mg/L 高高COD 500-60000 mg/L有機(jī)物容積負(fù)荷有機(jī)物容積負(fù)荷 低低0.3-5 kg COD /m3 . d 高高1-30 kg COD /m3 . d 水力停留時(shí)間水力停留時(shí)間 短短0.5-12h 0.5-20d能耗能耗 高高 低低處理后出水水質(zhì)處理后出水水質(zhì) 好好 COD50-100mg/L 差差 COD150-500mg/L CO2 H2O N P S CH4 NH3 H2 S 產(chǎn)物的可利用性產(chǎn)物的可利用性 低低 高高剩余污泥產(chǎn)量剩余污泥產(chǎn)量 多多 少少運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 高高 低低3

37、0（一）沼氣發(fā)酵的生物化學(xué)的三個(gè)階段：（一）沼氣發(fā)酵的生物化學(xué)的三個(gè)階段： 第一階段：厭氧、兼厭氧細(xì)菌或發(fā)酵性細(xì)菌將碳水化合第一階段：厭氧、兼厭氧細(xì)菌或發(fā)酵性細(xì)菌將碳水化合 物、含氮化合物降解為丙酮酸、乙酸、丁酸、物、含氮化合物降解為丙酮酸、乙酸、丁酸、 氫氫 氣、二氧化碳。氣、二氧化碳。第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌將各種有機(jī)酸分解成乙酸、第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌將各種有機(jī)酸分解成乙酸、 氫氣、二氧化碳。氫氣、二氧化碳。第三階段：由嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群利用氧化碳、甲醇第三階段：由嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群利用氧化碳、甲醇 甲酸乙酸、氫氣等合成甲烷。產(chǎn)甲烷細(xì)菌是一甲酸乙酸、氫氣等合成甲烷。產(chǎn)甲烷細(xì)菌是

38、一 類類 不含過氧化氫酶也不含超氧化物歧化酶不含過氧化氫酶也不含超氧化物歧化酶SOD 的嚴(yán)格的厭養(yǎng)菌。的嚴(yán)格的厭養(yǎng)菌。31（二）厭氧污泥的性質(zhì)及微生物特征（二）厭氧污泥的性質(zhì)及微生物特征 一般呈灰色至黑色。污泥中數(shù)量最多的是一般呈灰色至黑色。污泥中數(shù)量最多的是細(xì)菌。真菌數(shù)量較少。藻類和原生動(dòng)物有時(shí)能細(xì)菌。真菌數(shù)量較少。藻類和原生動(dòng)物有時(shí)能發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌以兼性或?qū)Ｐ詤捬蹙鸀橹?。在沼氣發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌以兼性或?qū)Ｐ詤捬蹙鸀橹鳌Ｔ谡託獍l(fā)酵型的厭氧生物處理中，以下面菌群為主：發(fā)酵型的厭氧生物處理中，以下面菌群為主： 1、主要梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、真桿菌屬、雙歧桿菌屬、主要梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、真桿

39、菌屬、雙歧桿菌屬 2、常見的有沃氏共養(yǎng)單胞菌、沃氏共養(yǎng)桿菌及脫硫弧菌屬、常見的有沃氏共養(yǎng)單胞菌、沃氏共養(yǎng)桿菌及脫硫弧菌屬、 伍氏醋酸桿菌、威氏醋酸桿菌的某些種伍氏醋酸桿菌、威氏醋酸桿菌的某些種 3、既氧化氫的產(chǎn)甲烷菌和利用乙酸的產(chǎn)甲烷菌、既氧化氫的產(chǎn)甲烷菌和利用乙酸的產(chǎn)甲烷菌 H2 + CO2 CH4 + H2 O CH COOH CH4 + CO2 32（三）厭氧污泥的培育方法（三）厭氧污泥的培育方法 為了縮短時(shí)間，最好取同類水質(zhì)污水厭氧處理裝置為了縮短時(shí)間，最好取同類水質(zhì)污水厭氧處理裝置的污泥作為接種源。另外，城市生活污水處理廠的濃的污泥作為接種源。另外，城市生活污水處理廠的濃縮污泥亦可作

40、為接種源?？s污泥亦可作為接種源。 厭氧活性污泥的馴化在厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，進(jìn)水量厭氧活性污泥的馴化在厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，進(jìn)水量由小到大，每提高一個(gè)梯度，都要穩(wěn)定一段時(shí)間。由小到大，每提高一個(gè)梯度，都要穩(wěn)定一段時(shí)間。（四）厭氧處理法的基本要求（四）厭氧處理法的基本要求1菌種：菌種：一般采用混合菌種。第一次投料時(shí)必需引入足夠數(shù)量的一般采用混合菌種。第一次投料時(shí)必需引入足夠數(shù)量的混合菌種，或經(jīng)過厭氧消化培養(yǎng)的污泥。單純接種產(chǎn)混合菌種，或經(jīng)過厭氧消化培養(yǎng)的污泥。單純接種產(chǎn)甲烷菌效果不佳。甲烷菌效果不佳。2氧化還原電位氧化還原電位嚴(yán)格的厭氧環(huán)境，氧化還原電位嚴(yán)格的厭氧環(huán)境，氧化還原電位E值一般要求值一般要求

41、-200mV。333發(fā)酵溫度發(fā)酵溫度 最適發(fā)酵溫度，中溫型發(fā)酵為最適發(fā)酵溫度，中溫型發(fā)酵為2040，最佳，最佳3738； 高溫型發(fā)酵以高溫型發(fā)酵以5354為宜。為宜。4廢水組成廢水組成 BOD：N：P100：6：1為佳。為佳。5 pH和有機(jī)酸度和有機(jī)酸度 一般一般pH在在6.57.5為宜。為宜。 有機(jī)酸濃度是控制發(fā)酵的重要指標(biāo)，以有機(jī)酸濃度是控制發(fā)酵的重要指標(biāo)，以2000mg/L為為宜，過高說明產(chǎn)甲烷作用降低，甚至停止產(chǎn)氣。宜，過高說明產(chǎn)甲烷作用降低，甚至停止產(chǎn)氣。6CO2產(chǎn)生狀況產(chǎn)生狀況 CO2以沼氣的以沼氣的2535%為好。檢測(cè)為好。檢測(cè)CO2可以鑒別可以鑒別不產(chǎn)甲烷與產(chǎn)生甲烷階段的平衡狀

42、況。不產(chǎn)甲烷與產(chǎn)生甲烷階段的平衡狀況。34五）厭氧反應(yīng)器類型五）厭氧反應(yīng)器類型1普通厭氧消化池普通厭氧消化池 誕生于誕生于20世紀(jì)世紀(jì)20年代，是較為常用的一種厭氧反年代，是較為常用的一種厭氧反應(yīng)器。污水、污泥定期或連續(xù)加入消化池，經(jīng)消化后應(yīng)器。污水、污泥定期或連續(xù)加入消化池，經(jīng)消化后的污泥和污水分別由消化池底部和上部排出。所產(chǎn)生的污泥和污水分別由消化池底部和上部排出。所產(chǎn)生的沼氣由頂部排出。水力停留時(shí)間的沼氣由頂部排出。水力停留時(shí)間7-20天天 有機(jī)負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷1- 2kg COD /m3 . d .2厭氧接觸法厭氧接觸法 該法誕生于該法誕生于20世紀(jì)世紀(jì)50年代中期，在消化池后設(shè)污年代中期

43、，在消化池后設(shè)污泥沉淀池，污泥從沉淀池回流到消化池，因此該法由泥沉淀池，污泥從沉淀池回流到消化池，因此該法由稱厭氧活性污泥法。適用于處理懸浮物濃度較高的高稱厭氧活性污泥法。適用于處理懸浮物濃度較高的高濃度有機(jī)廢水水力停留時(shí)間濃度有機(jī)廢水水力停留時(shí)間0.5-6天天 有機(jī)負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷2- 4kg COD /m3 . d .3厭氧生物濾池厭氧生物濾池 該法誕生于該法誕生于20世紀(jì)世紀(jì)60年代。水力停留時(shí)間年代。水力停留時(shí)間1-8天天 有機(jī)負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷3- 6kg COD /m3 . d .不需攪拌，節(jié)能，質(zhì)量輕，不需攪拌，節(jié)能，質(zhì)量輕，空隙率高，不易堵塞等特點(diǎn)。為了提高效果，有時(shí)采空隙率高，不易堵塞

44、等特點(diǎn)。為了提高效果，有時(shí)采用厭氧接觸法與厭氧生物濾池結(jié)合的組合工藝用厭氧接觸法與厭氧生物濾池結(jié)合的組合工藝8-12。354升流式厭氧污泥床反應(yīng)器升流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB 荷蘭荷蘭20世紀(jì)世紀(jì)70年代開發(fā)的處理新技術(shù)。在我國(guó)年代開發(fā)的處理新技術(shù)。在我國(guó)UASB反應(yīng)器已成功應(yīng)用于味精廢水、啤酒廢水等的處反應(yīng)器已成功應(yīng)用于味精廢水、啤酒廢水等的處理，水力停留時(shí)間理，水力停留時(shí)間0.3-1天天 有機(jī)負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷20kg COD /m3 . d .氣水分離器污水污水污泥床污泥床污泥懸浮層污泥懸浮層三項(xiàng)分離器三項(xiàng)分離器沉淀區(qū)沉淀區(qū)處理水處理水沼氣沼氣UASB反應(yīng)器361）構(gòu)成及特點(diǎn)：）構(gòu)成及特點(diǎn)：

45、UASB反應(yīng)器由污泥床、污泥懸浮液、反應(yīng)器由污泥床、污泥懸浮液、沉淀區(qū)和分離器組成。由活性生物量占沉淀區(qū)和分離器組成。由活性生物量占7080以以上的顆粒污泥組成。廢水從下向上流過反應(yīng)器。上的顆粒污泥組成。廢水從下向上流過反應(yīng)器。（2）顆粒污泥的性質(zhì)及微生物組成：）顆粒污泥的性質(zhì)及微生物組成：UASB反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥的外形多種多樣，大多呈卵形，細(xì)菌數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)顆粒污泥的外形多種多樣，大多呈卵形，細(xì)菌數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于一般污泥。多于一般污泥。 優(yōu)勢(shì)菌有：孫氏甲烷絲菌、馬氏甲烷八疊球菌、巴氏優(yōu)勢(shì)菌有：孫氏甲烷絲菌、馬氏甲烷八疊球菌、巴氏甲烷八疊球菌等。一般情況下，伴生單胞菌的數(shù)量多甲烷八疊球菌等。一般

46、情況下，伴生單胞菌的數(shù)量多于產(chǎn)甲烷菌、而產(chǎn)甲烷菌又多于伴生桿菌。于產(chǎn)甲烷菌、而產(chǎn)甲烷菌又多于伴生桿菌。（3）顆粒污泥的形成過程及培養(yǎng)：）顆粒污泥的形成過程及培養(yǎng)：?jiǎn)?dòng)與污泥活性提啟動(dòng)與污泥活性提高階段；高階段；顆粒污泥形成階段；顆粒污泥形成階段；污泥床形成階段。污泥床形成階段。 5厭氧流化床厭氧流化床 （自學(xué)）（自學(xué)） 376 6厭氧生物處理新工藝及應(yīng)用前景厭氧生物處理新工藝及應(yīng)用前景（1 1）光合細(xì)菌，特別是紫色非硫細(xì)菌在高濃度有機(jī)廢）光合細(xì)菌，特別是紫色非硫細(xì)菌在高濃度有機(jī)廢水厭氧生物處理的應(yīng)用受到人們的重視。它們是一些兼性水厭氧生物處理的應(yīng)用受到人們的重視。它們是一些兼性厭氧的光能異養(yǎng)細(xì)

47、菌，厭氧的光能異養(yǎng)細(xì)菌， 在無光黑暗通氣條件下時(shí)，通過氧化磷酸化途徑從分在無光黑暗通氣條件下時(shí)，通過氧化磷酸化途徑從分解有機(jī)物中獲得能量及養(yǎng)料生長(zhǎng)。解有機(jī)物中獲得能量及養(yǎng)料生長(zhǎng)。在光照厭氧條件下，菌體內(nèi)光合色素經(jīng)光合磷酸化作用在光照厭氧條件下，菌體內(nèi)光合色素經(jīng)光合磷酸化作用取得能量，分解有機(jī)物合成其菌體細(xì)胞。取得能量，分解有機(jī)物合成其菌體細(xì)胞。 某種莢膜紅假單胞菌可將致癌物亞硝胺類轉(zhuǎn)化為無毒某種莢膜紅假單胞菌可將致癌物亞硝胺類轉(zhuǎn)化為無毒的化合物。它還可以處理制糖、釀酒等食品工業(yè)廢水；合的化合物。它還可以處理制糖、釀酒等食品工業(yè)廢水；合成纖維、化學(xué)肥料等化工廢水。成纖維、化學(xué)肥料等化工廢水。 另

48、外，光合菌耐低溫另外，光合菌耐低溫10度，耐高鹽分度，耐高鹽分20g/100ml,菌體內(nèi)菌體內(nèi)有豐富的蛋白質(zhì)有豐富的蛋白質(zhì)65% ,B12 23mg/g細(xì)胞。核黃素等，故可收細(xì)胞。核黃素等，故可收獲菌體作為高營(yíng)養(yǎng)的飼料與餌料，其菌液為良好的肥料。獲菌體作為高營(yíng)養(yǎng)的飼料與餌料，其菌液為良好的肥料。38（2）厭氧好氧組合工藝處理難降解工業(yè)廢水（自學(xué)）：）厭氧好氧組合工藝處理難降解工業(yè)廢水（自學(xué)）： 厭氧微生物能耐受較高濃度有機(jī)廢水，并厭氧微生物能耐受較高濃度有機(jī)廢水，并對(duì)一些難以好氧降解的有機(jī)物有較好的降解能對(duì)一些難以好氧降解的有機(jī)物有較好的降解能力；但有機(jī)物降解不完全。研究發(fā)現(xiàn)短期厭氧力；但有機(jī)

49、物降解不完全。研究發(fā)現(xiàn)短期厭氧降解能改變雜環(huán)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)化為易降解能改變雜環(huán)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)化為易于好氧生物降解的有機(jī)酸類物質(zhì)等。據(jù)此開發(fā)于好氧生物降解的有機(jī)酸類物質(zhì)等。據(jù)此開發(fā)出一種厭氧好氧結(jié)合的新工藝。出一種厭氧好氧結(jié)合的新工藝。39四、其他處理技術(shù)（一）氧化塘法（一）氧化塘法1 1凈化原理凈化原理 1藻菌共生系統(tǒng)來分解水中污染物質(zhì)，使之得到凈化。藻菌共生系統(tǒng)來分解水中污染物質(zhì)，使之得到凈化。 2 好氧好氧 微生物氧化分解形成各種無機(jī)物；藻類利用它微生物氧化分解形成各種無機(jī)物；藻類利用它們作為養(yǎng)料，們作為養(yǎng)料， 3能源：太陽(yáng)能，合成自身的細(xì)胞，同時(shí)釋放出大量能源：太陽(yáng)能，合成自

50、身的細(xì)胞，同時(shí)釋放出大量氧氣供好氧微生物所用。氧氣供好氧微生物所用。2 2氧化塘的類型氧化塘的類型 根據(jù)供氧情況可以將氧化塘分為好氧塘、兼性塘、厭根據(jù)供氧情況可以將氧化塘分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和通氣塘氧塘和通氣塘4 4種類型種類型（二）土地處理法（二）土地處理法 是將污水按一定方式投配到土壤中，憑借土壤植是將污水按一定方式投配到土壤中，憑借土壤植物微生物系統(tǒng)的物理、化學(xué)與生物的作用使水質(zhì)得物微生物系統(tǒng)的物理、化學(xué)與生物的作用使水質(zhì)得到凈化的一種污水生態(tài)處理技術(shù)。到凈化的一種污水生態(tài)處理技術(shù)。 常用的土地處理法有土壤灌溉法、土地滲濾系常用的土地處理法有土壤灌溉法、土地滲濾系統(tǒng)和濕地處理系統(tǒng)法

51、等。統(tǒng)和濕地處理系統(tǒng)法等。40（三）固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用（三）固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用* 固定化酶是通過物理或化學(xué)的方法，將生物酶和固定化酶是通過物理或化學(xué)的方法，將生物酶和固定不溶性載體相結(jié)合，使酶變成不溶于水但仍保留固定不溶性載體相結(jié)合，使酶變成不溶于水但仍保留活性的衍生物?；钚缘难苌?。 固定化酶與固定化細(xì)胞可防止細(xì)胞與酶的流失、固定化酶與固定化細(xì)胞可防止細(xì)胞與酶的流失、維持高微生物濃度、污泥產(chǎn)量低、重復(fù)利用、抗有毒維持高微生物濃度、污泥產(chǎn)量低、重復(fù)利用、抗有毒物質(zhì)能力的特點(diǎn)，但也存在微生物活性降低等缺點(diǎn)。物質(zhì)能力的特點(diǎn)，但也存在微生物活性降低等缺

52、點(diǎn)。 1載體結(jié)合法（物理吸附）載體結(jié)合法（物理吸附） 2交聯(lián)法（酶或細(xì)胞與兩個(gè)以上功能團(tuán)試劑交連，交聯(lián)法（酶或細(xì)胞與兩個(gè)以上功能團(tuán)試劑交連， 在他們之間形成共價(jià)鍵而固定）在他們之間形成共價(jià)鍵而固定） 3包埋法（酶或細(xì)胞包埋在凝膠或硅膠中）。包埋法（酶或細(xì)胞包埋在凝膠或硅膠中）。 例如用藻酸鈣凝膠固定的白腐木菌處理硫酸鹽紙漿例如用藻酸鈣凝膠固定的白腐木菌處理硫酸鹽紙漿廢水中的色素；黑曲霉固定化細(xì)胞處理淀粉廢水、多廢水中的色素；黑曲霉固定化細(xì)胞處理淀粉廢水、多電解質(zhì)絮凝劑固定的葡柄霉、高梁膠尾孢霉處理含氰電解質(zhì)絮凝劑固定的葡柄霉、高梁膠尾孢霉處理含氰廢水均有效果。廢水均有效果。41第三節(jié)第三節(jié) 氮

53、磷污水的生物處理氮磷污水的生物處理 污水二級(jí)處理中尚含有大量的無機(jī)氮磷化合物，為防污水二級(jí)處理中尚含有大量的無機(jī)氮磷化合物，為防止水體的富營(yíng)養(yǎng)化，需進(jìn)一步處理水中的氮磷。止水體的富營(yíng)養(yǎng)化，需進(jìn)一步處理水中的氮磷。一、生物脫氮技術(shù)一、生物脫氮技術(shù)（一）生物脫氮的基本原理（一）生物脫氮的基本原理 硝酸態(tài)氮在厭氧條件下，可被反硝化微生物利用，硝酸態(tài)氮在厭氧條件下，可被反硝化微生物利用，逐步還原成為分子態(tài)氮而進(jìn)入大氣中。生物脫氮就是逐步還原成為分子態(tài)氮而進(jìn)入大氣中。生物脫氮就是利用這種原理去除污水中的硝態(tài)氮的一種技術(shù)。利用這種原理去除污水中的硝態(tài)氮的一種技術(shù)。NO3-的還原過程為：的還原過程為： NO

54、3- NO2- NO N2O N2 如果污水中含有大量的如果污水中含有大量的NH3，可先經(jīng)硝化作用使之，可先經(jīng)硝化作用使之生成生成NO3- ，NO3- 在厭氧條件下經(jīng)反硝化作用而脫氮。在厭氧條件下經(jīng)反硝化作用而脫氮。該方法是目前應(yīng)用最廣泛的污水脫氮方法。該方法是目前應(yīng)用最廣泛的污水脫氮方法。42（二）硝化二）硝化反硝化菌的培養(yǎng)反硝化菌的培養(yǎng) 首先將含有硝化菌的活性污泥接種到不含首先將含有硝化菌的活性污泥接種到不含有機(jī)物的適于硝化菌的選擇培養(yǎng)基中，在通氣有機(jī)物的適于硝化菌的選擇培養(yǎng)基中，在通氣條件下培養(yǎng)。條件下培養(yǎng)。 反硝化菌廣泛存在于活性污泥中，可按前反硝化菌廣泛存在于活性污泥中，可按前述厭氧

55、活性污泥的培育方法，在富含有機(jī)物培述厭氧活性污泥的培育方法，在富含有機(jī)物培養(yǎng)液，厭氧條件下培養(yǎng)，以獲得大量反硝化菌。養(yǎng)液，厭氧條件下培養(yǎng)，以獲得大量反硝化菌。43（三）影響硝化（三）影響硝化- -反硝化的因素反硝化的因素1 1影響硝化作用的因素影響硝化作用的因素 （1 1）硝化菌數(shù)量及污泥齡）硝化菌數(shù)量及污泥齡 即污泥停留時(shí)間（一般要大于即污泥停留時(shí)間（一般要大于20203030天）天） （2 2）溶解氧）溶解氧 （DO DO ） 在在DODO低于低于0.5mg/L0.5mg/L時(shí)，時(shí)， DODO對(duì)硝化菌的對(duì)硝化菌的 生長(zhǎng)及活性都有顯著影響?；旌弦旱纳L(zhǎng)及活性都有顯著影響。混合液的DODO 一

56、般大于一般大于2mg/L2mg/L，生物膜法應(yīng)大于，生物膜法應(yīng)大于3mg/L3mg/L（3 3）溫度）溫度 12-3012-30活性最大?；钚宰畲蟆＃? 4）pHpH值值 亞硝化菌的最適亞硝化菌的最適pHpH的范圍時(shí)的范圍時(shí)7.07.07.88.17.88.1 （5）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) C/N比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例、因硝化菌為自養(yǎng)微生物，所以BOD5濃度越低硝化菌的比例越大 （6）毒物442影響反硝化作用的因素影響反硝化作用的因素（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 一般認(rèn)為廢水中一般認(rèn)為廢水中BOD5與總氮之比大于與總氮之比大于3時(shí)，不需外加時(shí)，不需外加碳源。低于此值時(shí)需要添加碳源，利用最多的是甲醇，

57、碳源。低于此值時(shí)需要添加碳源，利用最多的是甲醇，西方國(guó)家用乙醇。西方國(guó)家用乙醇。(2) 溶解氧溶解氧 反硝化菌一般為兼性厭氧菌，只有溶解氧濃度接近零反硝化菌一般為兼性厭氧菌，只有溶解氧濃度接近零時(shí)才開始進(jìn)行反硝化作用，溶解氧需保持在時(shí)才開始進(jìn)行反硝化作用，溶解氧需保持在0.5 mg/L以下，對(duì)于生物膜系統(tǒng)，溶解氧需保持在以下，對(duì)于生物膜系統(tǒng)，溶解氧需保持在1.5 mg/L以下。以下。（3）溫度）溫度 最佳最佳40， 50由于酶的變性，由于酶的變性，反硝化活性急劇降低。反硝化活性急劇降低。（4）pH值值 最適最適pH7.07.5，pH 8時(shí)或時(shí)或 6時(shí)都會(huì)明顯降低反時(shí)都會(huì)明顯降低反硝化活性。硝化

58、活性。45 （5 5）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 污水水質(zhì)特別是污水水質(zhì)特別是C/NC/N比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例、因硝化菌為自養(yǎng)微生物，所以例、因硝化菌為自養(yǎng)微生物，所以BODBOD5 5/T-N/T-N濃度越低濃度越低硝化菌的比例越大，硝化反應(yīng)越易進(jìn)行。硝化菌的比硝化菌的比例越大，硝化反應(yīng)越易進(jìn)行。硝化菌的比例一般不低于例一般不低于0.0860.086（6 6）毒物）毒物 硝化菌對(duì)毒物的敏感度大于一般細(xì)菌，大多數(shù)重金硝化菌對(duì)毒物的敏感度大于一般細(xì)菌，大多數(shù)重金屬和有機(jī)物對(duì)硝化菌具有抑制作用。亞硝化菌比硝化屬和有機(jī)物對(duì)硝化菌具有抑制作用。亞硝化菌比硝化菌對(duì)毒

59、物更敏感。菌對(duì)毒物更敏感。 46（四）生物脫氮工藝（四）生物脫氮工藝1傳統(tǒng)工藝傳統(tǒng)工藝傳統(tǒng)的生物脫氮工藝為三級(jí)活性污泥法工藝。流程如圖：傳統(tǒng)的生物脫氮工藝為三級(jí)活性污泥法工藝。流程如圖：污水污水 BOD去除去除 沉淀沉淀 硝化硝化 沉淀沉淀 反硝化反硝化 沉淀沉淀 氨化氨化 處理水處理水 剩余污泥剩余污泥 剩余污泥剩余污泥 剩余污泥剩余污泥 該工藝在三個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。該工藝在三個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。 第一級(jí)為曝氣池作用是氨化；第一級(jí)為曝氣池作用是氨化； 第二級(jí)是硝化池在這里進(jìn)行硝化反應(yīng)；第二級(jí)是硝化池在這里進(jìn)行硝化反應(yīng)； 第三級(jí)是反硝化池，在缺氧的條件下還原為氮?dú)狻５谌?jí)是反硝化池，在缺氧的條件下還

60、原為氮?dú)狻Ｔ摴に噾?yīng)用的較少。該工藝應(yīng)用的較少。污泥回流污泥回流 污泥回流污泥回流污泥回流污泥回流有機(jī)碳源472缺氧缺氧-好氧脫氮工藝（好氧脫氮工藝（A/O脫氮工藝）：脫氮工藝）：工藝流程圖如下：工藝流程圖如下： 污水污水 缺氧池缺氧池 好氧池好氧池 沉淀沉淀 處理水處理水 剩余污泥剩余污泥 特點(diǎn)特點(diǎn)（1）反硝化過程能直接利用污水中的有機(jī)碳源，）反硝化過程能直接利用污水中的有機(jī)碳源，硝酸根還原為硝酸根還原為NH3、N2、NH3、NO3-（2）回流使產(chǎn)生的）回流使產(chǎn)生的NO3-在反硝化池內(nèi)被除去，總在反硝化池內(nèi)被除去，總氮的去除率氮的去除率65-80%該工藝應(yīng)用的較多。該工藝應(yīng)用的較多。污泥回流混