第九章+微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用案例

1、第一節(jié) 微生物處理環(huán)境污染物的基本原理第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理第四節(jié) 有機(jī)廢氣的微生物處理第九章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用污染物種類來源人工合成天然成分分子量復(fù)雜簡單濃度高濃度低濃度降解能力可生物降解非生物降解決定了是否采用微生物處理以及選用哪種微生物處理方法第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第一節(jié) 微生物處理環(huán)境污染物的基本原理有機(jī)污染物好氧微生物處理的一般途徑 一、好氧處理的基本原理 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第一節(jié) 微生物處理環(huán)境污染物的基本原理一、好氧處理的基本原理 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第一節(jié) 微生物處理環(huán)境污染物的基本原理一、好

2、氧處理的基本原理 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第一節(jié) 微生物處理環(huán)境污染物的基本原理二、厭氧處理的基本原理 有機(jī)物厭氧分解生成甲烷的過程(1)發(fā)酵性細(xì)菌(2)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌(3)同型產(chǎn)乙酸菌(4)利用H2和CO2產(chǎn)甲烷菌（30%）(5)分解乙酸的產(chǎn)甲烷菌（70%）產(chǎn)甲烷化學(xué)過程第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第一節(jié) 微生物處理環(huán)境污染物的基本原理4H2+C02CH42H20CH3C00HCH4+C02第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （1914年的在英國曼徹斯特 ）（1）活性污泥的基本特性 組成：有機(jī)和無機(jī)的固體好氧微生物兼性厭氧微生物專性厭氧

3、微生物絮狀體或絨粒依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機(jī)物.第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （1）活性污泥的基本特性 性質(zhì)：含水率99%；具沉降性；具生物活性；絮體大小為0.020.2mm；具一定pH緩沖能力等第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （1）活性污泥的基本特性 分布均勻（完合混合式曝氣池）各區(qū)段或不同部位存在種群和數(shù)量差異（推流式曝氣池）微生物分布狀態(tài)：第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （1）活性污泥的基本特性 污泥中微生物的濃度混合懸浮固體（

4、MLSS）： 1L活性污泥中含干固體的毫克數(shù)混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）：1L活性污泥中揮發(fā)性干固體的毫克數(shù)第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （2）活性污泥法的運(yùn)行方式 a.推流式活性污泥法 活性污泥增長速率;有機(jī)物的濃度;有機(jī)物的降解速率;需氧速率;溶氧濃度池首到池尾的動態(tài)變化第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （2）活性污泥法的運(yùn)行方式 a.推流式活性污泥法 優(yōu)點：BOD5去除率可達(dá)90%對污水處理程度比較靈活第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （2）

5、活性污泥法的運(yùn)行方式 a.推流式活性污泥法 缺點：溶解氧的供求矛盾第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （2）活性污泥法的運(yùn)行方式 b.完全混合活性污泥法 混合液的組成微生物數(shù)量和組成有機(jī)物降解速率耗氧速率等特點：反應(yīng)器參數(shù)的均一性第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （2）活性污泥法的運(yùn)行方式 b.完全混合活性污泥法 主要優(yōu)點：能夠承受高濃度廢水第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （2）活性污泥法的運(yùn)行方式 c.氧化溝（循環(huán)曝氣池） 20世紀(jì)50年代，荷蘭，巴斯維爾

6、 構(gòu)造：形式多樣化，運(yùn)行靈活水流混合：流態(tài)介于完全混合與推流之間特點：第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 d. 階段曝氣法 e.延時曝氣法 f.深井曝氣法 g.序批式活性污泥法(SBR法) h.生物吸附氧化法(AB法) 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （3）活性污泥運(yùn)行的影響因素及其控制 a.溶解氧（DO）供氧不足溶解氧濃度過低微生物代謝受阻凈化功能下降易于滋生絲狀菌產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象在曝氣池出口處的混合液中的溶解氧保持在2mg/L左右溶解氧濃度過高氧的利用效率降低增加動力費用第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水

7、處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （3）活性污泥運(yùn)行的影響因素及其控制 b.水溫 最適溫度：1530最低溫度：10第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （3）活性污泥運(yùn)行的影響因素及其控制 c.營養(yǎng)物質(zhì) 一是各種營養(yǎng)物質(zhì)比例要適宜二是營養(yǎng)物質(zhì)的濃度要適中 有機(jī)負(fù)荷率（BOD污泥負(fù)荷）F/M：表示曝氣池內(nèi)單位質(zhì)量的活性污泥在單位時間內(nèi)承受的有機(jī)基質(zhì)的量kg/(kgd)。第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 1、活性污泥法 （3）活性污泥運(yùn)行的影響因素及其控制 d.pH最適pH介于6.58.5之間低于4.5：原生動物消失，絲狀菌

8、占優(yōu)勢高于9.0：微生物的代謝受抑制第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 2、生物膜法 依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機(jī)物（附著生長反應(yīng)器 ）。碎石卵石焦炭塑料材料第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 2、生物膜法 （1）生物膜的結(jié)構(gòu) 液 層：流動水層、附著水層生物膜：好氧層、厭氧層第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 2、生物膜法 （2）生物膜的基本流程 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 2、生物膜法 （3）生物膜的運(yùn)行方式 a.普通生物濾池 優(yōu)點：處理效果好出水水質(zhì)穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定

9、第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 2、生物膜法 （3）生物膜反應(yīng)器運(yùn)行方式 b.塔式生物濾池 20世紀(jì)50年代初 特點：通風(fēng)好污水水流紊動強(qiáng)烈第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 2、生物膜法 （3）生物膜反應(yīng)器運(yùn)行方式 c.生物轉(zhuǎn)盤 生物轉(zhuǎn)盤盤片接觸反應(yīng)槽轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 d. 生物流化床 2、生物膜法 （3）生物膜反應(yīng)器運(yùn)行方式 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 （4）生物膜法特點 1. 生物多樣性高、食物鏈長；2. 具有較強(qiáng)的脫氮能力；3. 優(yōu)

10、勢菌群隨水處理程度呈現(xiàn)規(guī)律性分布；4. 操作運(yùn)行穩(wěn)定、污泥沉降性能好；5. 能夠處理低濃度有機(jī)廢水；6. 易維護(hù)，能耗低。第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用2、生物膜法 第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 厭氧生物處理運(yùn)行方式 1、普通消化池 7.活動蓋板1.進(jìn)料口2.出料間3.隔墻4.發(fā)酵間5.貯氣箱6.導(dǎo)氣管圓形消化池的結(jié)構(gòu) 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 3、厭氧處理厭氧生物處理運(yùn)行方式 2、厭氧生物濾池 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用3、厭氧處理第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 甲烷細(xì)菌一般性質(zhì) 桿狀球狀螺旋狀 形態(tài)甲烷八疊球菌屬厭氧生物處理中的微生物類型 第

11、十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用3、厭氧處理第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 碳源：有機(jī)酸、醇類氮源：NH4+營養(yǎng)甲烷細(xì)菌一般性質(zhì) 厭氧生物處理中的微生物類型 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 3、厭氧處理厭氧生物處理中的微生物類型 通氣：嚴(yán)格厭氣溫度：多為中溫性酸堿性：中性或微堿性環(huán)境甲烷細(xì)菌一般性質(zhì) 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第二節(jié) 廢水處理中的微生物應(yīng)用 3、厭氧處理化學(xué)成分：有機(jī)廢物、無機(jī)廢物形 狀：固體廢物、泥狀廢物危害狀況：有害廢物、一般廢物來 源：工業(yè)廢棄物、城市垃圾、農(nóng)業(yè)固體廢棄物固體廢物廢棄物無害化、資源化、減量化；變廢為寶，凈化環(huán)境 ！簡單堆

12、放法 圍海造地法 衛(wèi)生填埋法 堆肥處置法 焚燒處置法第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理堆肥化： 依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地促進(jìn)可被微生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥 通氣條件下借好氧性微生物活動使有機(jī)物降解，從而使固體廢棄物無害化、資源化。特點：高溫堆肥（一般在50-60，極限可達(dá)80-90）第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥堆制 升溫 高溫 降溫 腐熟1-2d50-60中溫菌嗜熱菌中溫菌寄生蟲和病

13、原菌被殺死30-40 一次發(fā)酵二次發(fā)酵第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1、好氧堆肥第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥環(huán)境溫度：適合溫度10以上，過低溫度對二次發(fā)酵的影響大有機(jī)質(zhì)含量：20-80%為宜（太低，升溫慢;太高，供氧不足（發(fā)臭）水分：50-60%為宜（水分過高引起氧氣不足）碳氮比：初始25-35：1為宜（過高：缺氮，周期長；過低：氮損失）碳磷比：75-150為宜酸堿度：中性或

14、弱堿性。通風(fēng)供氧：動力供氧影響堆肥的因素第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥高溫放線菌第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1、好氧堆肥第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理纖維素分解復(fù)合菌系PC1第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥PC1對稻稈的分解第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用1、好氧堆肥第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理MC1處理8d后的稻稈第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)

15、用1、好氧堆肥MC1菌種分離第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理MC1-1MC1-4MC1-2MC1-3MC1-5MC1-6第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理臥式堆肥發(fā)酵滾筒第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥箱式堆肥發(fā)酵池第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥堆肥腐熟度的測定：第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理1、好氧堆肥2、厭氧堆肥

16、 在無氧條件下，借厭氧微生物的作用，將有機(jī)廢棄物進(jìn)行厭氧發(fā)酵，制成有機(jī)肥料，使固體廢棄物無害化的過程。 特點：1）堆置方式與好氧堆肥法相同2）堆內(nèi)不設(shè)通氣系統(tǒng)，堆溫低，腐熟及無害化所需時間較長3）簡便、省工4）封堆后1個月左右翻堆1次第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第三節(jié) 固體有機(jī)廢物的堆肥化處理揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）： 石油化工、制藥、印刷、制鞋、噴漆等行業(yè)排放的常見的，可能具有毒性，致癌性，易燃易爆及破壞臭氧層的污染物。廢氣控制技術(shù)的研究和應(yīng)用生物過濾裝置第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第四節(jié) 有機(jī)廢氣的微生物處理1、基本原理液相或固相介質(zhì)二氧化碳、水等 氣體有機(jī)物微生物降解 吸附乙醇、硫醇酚、甲酚、吲哚脂肪酸、乙醛、酮、二硫化碳氨和胺 生物過濾 第十章 微生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用第四節(jié) 有機(jī)廢氣