水處理生物學第十章污水處理中的微生物

水處理生物學第十章污水處理中的微生物第一頁，共九十一頁，2022年，8月28日一碳水化合物的分解葡萄糖糖酵解作用丙酮酸發(fā)酵有氧無氧各種發(fā)酵產物三羧酸循環(huán)被徹底氧化生成CO2和水，釋放大量能量。碳水化合物水解第二頁，共九十一頁，2022年，8月28日第二節(jié)含氮有機物的分解污水中的含氮有機物：蛋白質、氨基酸、尿素、胺類、硝基化合物等。生活污水中所含氮主要是以銨離子或尿素形式存在。氮是當今污水處理的主要去除對象。第三頁，共九十一頁，2022年，8月28日二蛋白質的轉化（一）氨化作用蛋白質是由很多氨基酸（RCHNH2COOH）分子組成。蛋白質生物化學轉化的第一步是水解。即轉變?yōu)榘被帷Ｈ缓蟀被岚l(fā)生脫氨基作用產生氨和不含氮的化合物。脫氨基作用可在有氧或無氧條件下進行。有機氮轉變?yōu)榘钡^程稱為氨化作用。參與氨化的細菌叫做氨化菌。好氧性有：熒光假單胞菌、靈桿菌；厭氧性有：腐敗梭菌；兼性菌有變形桿菌。第四頁，共九十一頁，2022年，8月28日（二）硝化作用氨在好氧硝化細菌的呼吸過程中轉變?yōu)閬喯跛?，然后轉變?yōu)橄跛岬倪^程稱為硝化作用。硝化作用由兩類細菌共同完成。分別是氨氧化菌和亞硝酸氧化菌。兩類細菌總稱硝化菌。硝化菌是G（－）菌、自養(yǎng)菌、好氧菌、偏好中性或偏堿性。對毒物敏感。第五頁，共九十一頁，2022年，8月28日（1）亞硝酸形成階段2NH3+3O2亞硝酸細菌2HNO2+2H2O+ATP2HNO2+O2硝酸細菌2HNO3+ATPHNO2毒性很強，累積起來對植物有毒害。HNO3是植物吸收利用的有效氮素養(yǎng)料。（2）硝酸形成階段第六頁，共九十一頁，2022年，8月28日硝化作用進行的條件:O2NH3堿性物質（中和產生的亞硝酸和硝酸）不需有機物存在蛋白質最終被氧化成：CO2、H2O、HNO3、H2SO4（硫化作用：H2S被氧化成S和H2SO4）第七頁，共九十一頁，2022年，8月28日（三）反硝化作用

硝酸鹽在通氣不良環(huán)境中（缺氧），被反硝化細菌還原成NO2或N2的過程。1反硝化過程C6H12O6+4NO3-6H20+6CO2+2N2+ATP缺氧反硝化細菌N2NO3-NO2-NON2O第八頁，共九十一頁，2022年，8月28日

反硝化作用發(fā)生的條件NO3-有機物質存在氧氣＜0.5mg/L第九頁，共九十一頁，2022年，8月28日（四）生物脫氮基本原理

污水中的含氮有機物，在生物處理過程中被異養(yǎng)型微生物氧化分解，轉化為氨氮，然后由自養(yǎng)型硝化細菌將其轉化為NO3-，最后再由反硝化細菌將NO3-還原為N2。

含氮有機物氨化細菌NH4+-N氨化作用亞硝酸細菌

NO2--N硝酸細菌

NO3--N硝化作用有O2反硝化細菌反硝化作用無O2N2最終完成生物脫氮第十頁，共九十一頁，2022年，8月28日硝化影響因素：泥齡：一般大于20-30d溶解氧：活性污泥>2mg/L；生物膜法>3mg/L溫度：12-30攝氏度pH：氨氧化菌最適；亞硝酸氧化菌最適營養(yǎng)物質：碳氮比越小越好；氨氮小于100-200mg/L毒物：對毒物敏感，見教材P238表11-10第十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日反硝化影響因素：溶解氧：活性污泥<0.5mg/L；生物膜法<1.5mg/L溫度：0-40攝氏度pH：最適營養(yǎng)物質：需BOD5/TN>3，否則需外加甲醇等碳源。第十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日第三節(jié)無機元素的轉化

磷的轉化1不溶性無機磷酸鹽轉化成可溶性磷酸鹽。

Ca3（PO4）2CaHPO4（1）Ca3（PO4）2+2CO2+2H2O2CaHPO4+Ca（HCO3）2（2）Ca3（PO4）2+2HNO32CaHPO4+Ca（NO3）2（3）Ca3（PO4）2+H2SO42CaHPO4+CaSO42有機磷化物磷酸鹽第十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日

生物除磷原理（教材P238-240）

聚磷菌一類的細菌，可以過量地、超出其生理需要地從外部攝取磷，并將其以聚合形態(tài)儲存在體內，形成高磷污泥。將高磷污泥排出系統(tǒng)，就可以實現(xiàn)污水除磷。生物除磷分兩步進行：

聚磷菌的放磷（厭氧條件）聚磷菌的磷過量攝?。ê醚鯒l件）第十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日

聚磷菌的放磷（厭氧）ATP聚磷菌細胞內的聚磷酸鹽分解PO43-廢水中脂肪酸PHB、糖原儲存在細胞內PHB(聚β羥基丁酸)第十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日

聚磷菌的磷過量攝取（好氧）細胞內的PHB分解ATP廢水磷聚磷菌聚磷酸鹽儲存在細胞內好氧時攝取的磷多于厭氧時釋放的磷第十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日厭氧－好氧系統(tǒng)生物除磷過程圖（教材P239圖11-7）1第十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日

聚磷菌的典型特征是細胞內含有異染顆粒。一般只能利用低級脂肪酸等小分子有機物，不能直接利用和分解大分子有機質。主要有：不動桿菌、假單胞菌、氣單胞菌等。除聚磷菌外，還有發(fā)酵產酸菌和異養(yǎng)好氧菌參與生物除磷過程。參與生物除磷的微生物第十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日影響生物除磷的因素溶解氧/氧化還原電位：厭氧時Eh＝-200～300mv。好氧時，DO>2mg/L溫度：低溫影響不大pH：中性、弱堿性硝酸鹽與亞硝酸鹽濃度：厭氧時<0.2mg/L碳源：進水BOD5/TP>15~30泥齡：一般3.5-7d第十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日第四節(jié)廢水生物處理中的微生物本節(jié)主要內容一廢水處理中的幾個概念二廢水的好氧生物處理三廢水的厭氧生物處理四生物法處理廢水對水質的要求第二十頁，共九十一頁，2022年，8月28日一廢水生物處理中的一些概念廢水生物處理法：利用微生物處理廢水的方法。

根據(jù)對氧氣的要求好氧生物處理厭氧生物處理生物處理單元：處理廢水的微生物處理構筑物處理系統(tǒng)

生態(tài)系統(tǒng)：生物與生物、生物與非生物（環(huán)境）之間的相互關系。

各類處理系統(tǒng)中的微生物都為混合培養(yǎng)的微生物系統(tǒng)。第二十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日基本概念：有機物的生物分解：通過一系列的生化反應，最終將有機物分解成小分子有機物或簡單無機物的過程。根據(jù)是否有氧氣存在的條件下進行，生物分解分為好氧分解和厭氧分解兩種。好氧分解最終產物是穩(wěn)定而無臭的物質，包括二氧化碳、水、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等。厭氧分解最終產物主要是甲烷、二氧化碳、氨、硫化氫等。第二十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日好氧處理和厭氧處理:通常低濃度（COD＜1500mg/L）的有機污染物廢水適合用好氧處理。對于高濃度有機污廢水（COD≥1500mg/L）用厭氧處理更為適宜。為什么過高COD的廢水不宜用好氧法？有機物濃度過高，好氧生物代謝迅速，水中溶解氧難以即時供應，好氧生物生長受限，很難保證處理質量，而厭氧生物則沒有這種限制。第二十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日活性污泥法和生物膜法：根據(jù)微生物在人工水處理設備中微生物所處狀態(tài)的不同來進行的劃分。原理：活性污泥法——模擬水體自凈微生物在設備中呈懸浮狀態(tài)，與污廢水接觸使之凈化的方法；生物膜法——模擬土壤自凈微生物附著于其他物體表面上成薄膜狀，與污廢水接觸使之凈化的方法。活性污泥既有好氧活性污泥法，也有厭氧活性污泥法，生物膜法既有好氧生物膜法也有厭氧生物膜法。第二十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日二廢水的好氧生物處理及處理構筑物內的微生物（一）廢水的好氧生物處理1定義

在有氧的情況下，借好氧M的作用，對有機物進行氧化分解。有機物+氧+M第二十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日2廢水好氧生物處理作用對象

溶解的有機物——直接滲入細胞內被吸收

固體的、膠體的有機物——間接吸收

附在菌體外，由細菌所分泌的胞外酶分解為溶解性物質，滲入細胞。3廢水好氧生物處理的優(yōu)缺點

優(yōu)點：無臭氣、時間短。處理效果較好。缺點：設備復雜，能耗大。4廢水好氧生物處理的方法

活性污泥法★、生物膜法★（生物濾池、生物轉盤）。

第二十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日什么是活性污泥？活性污泥中起主要作用的是什么物質？？曝氣池中形成的污泥（微生物群）！菌膠團！活性污泥法是一種應用最廣的廢水好氧生物處理技術（二）好氧活性污泥法中的微生物第二十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日1什么是好氧活性污泥

好氧活性污泥是在曝氣狀態(tài)下由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物(兼有少量的厭氧微生物)與污(廢)水中有機的和無機固體物混凝交織在一起，形成的絮狀體?；钚晕勰嗟男纬墒且环N自然現(xiàn)象。例如，如果向一桶含糞便污水中不斷地加入空氣，并持續(xù)維持水中的溶解氧，經過一段時間后，就會產生褐色絮花狀的泥粒，在顯微鏡下會看到，污泥里充滿了各種各樣的微生物，這就是典型的好氧活性污泥。微生物在設備中呈懸浮狀態(tài)第二十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日Aerationtankofanactivatedsludgeinstallationinametropolitansewagetreatmentplant第二十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日第三十頁，共九十一頁，2022年，8月28日2好氧活性污泥的組成和性質

（1）組成

好氧微生物和兼性厭氧微生物(兼有少量的厭氧微生物)與其上吸附的有機的和無機的固體雜質組成。

（2）好氧活性污泥的性質

顏色以棕褐色為佳黑色說明厭氧、白色說明無機物過多

含水率在99％左右密度為1．002~1．006

大小為0.02~0.2mm比表面積為20~100cm2／ml之間

弱酸性(pH約為6.7)當進水改變時，對進水pH的變化有一定的承受能力。第三十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日3好氧活性污泥中的微生物群落

中心是能起絮凝作用的細菌形成的菌膠團，在其上生長著其他微生物。如酵母菌、霉菌、放線菌、藻類、原生動物和某些微型后生動物(輪蟲及線蟲等)。

A．菌膠團

在微生物學領域里，將動膠菌屬形成的細菌團塊稱為菌膠團。

在水處理工程領域內，將所有具有莢膜或粘液的絮凝性細菌互相絮凝聚集成的菌膠團塊都稱為菌膠團。第三十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日提問：菌膠團有哪些功能？①吸附和氧化分解有機物；

菌膠團是細菌的存在形式，細菌占到活性污泥中微生物總量的99%,有107~108個/ml，他們是生物處理的主力軍，一旦菌膠團受到各種因素的影響和破壞，則活性污泥法對有機物去除率明顯下降，甚至無去除能力。②菌膠團對有機物的吸附和分解，為原生動物和微型后生動物提供了良好的生存環(huán)境。

例如菌膠團本身為原生動物、微型后生動物提供附著場所；菌膠團中的細菌可以去除毒物、自身作為動物食料。

a.菌膠團的功能

為什么細菌會形成菌膠團？？第三十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日①粘性多糖的粘著作用很多細菌莢膜相互間粘著時就會形成一個由許多細菌共有的大莢膜，當細菌進入老齡后，細菌分泌的粘稠多糖聚合物增多，更加速了細菌大莢膜的增大，這樣就形成了菌膠團的雛形。b.菌膠團的形成機理②纖維素性質多糖的勾連作用

將菌膠團置于電子顯微鏡下觀察時發(fā)現(xiàn)，在大莢膜增大的同時，在其外側出現(xiàn)了許多類似于纖維素網(wǎng)狀的物質，據(jù)分析這些物質的成分也是多糖，如圖所示活性污泥菌膠團外的纖維絲電鏡照片第三十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日提問：這些纖維素從何而來？

細菌的胞外分泌物③原生動物分泌的胞外粘液的粘著作用。實驗證明小口鐘蟲、累枝蟲和尾草履蟲等纖毛蟲能分泌一些促進凝聚的糖類，在促進自身粘附在活性污泥上的同時，加速菌膠團的進一步增大；

小口鐘蟲第三十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日c.菌膠團中的細菌

菌膠團中的細菌來源于土壤、水和空氣。它們多數(shù)是革蘭氏陰性菌，如動膠菌屬和叢毛單胞菌屬，它們可占70％，生活污水好氧處理時菌膠團中的主要細菌見下表

工業(yè)廢水處理中的菌膠團細菌組成與之類似，但優(yōu)勢菌主要是對特定工業(yè)廢物起主要降解作用的細菌

第三十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日B．活性污泥中的其它微生物

在菌膠團上層居住的是放線菌、真菌及原生動物、后生動物。它們的數(shù)量相比較細菌而言要少得多，通常包括少量的球衣菌、諾卡氏菌、發(fā)硫菌、頭孢霉、地霉菌、酵母菌等，以及原生動物中的鐘蟲、蓋纖蟲、等枝蟲、草履蟲和原生動物中的輪蟲。這些微生物與菌膠團細菌構成了穩(wěn)定的生態(tài)體系，它們之間存在著復雜的相互關系，它們的種類、數(shù)量隨營養(yǎng)條件(廢水種類、化學組成、濃度)、溫度、供氧、pH等環(huán)境條件改變也在不停的發(fā)生著變化?；钚晕勰嘣鷦游锏谌唔?，共九十一頁，2022年，8月28日(三)好氧活性污泥凈化廢水的作用機理

好氧活性污泥的凈化作用機理用框圖表示第三十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日

第三十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日后處理生物處理（二級處理）

化學營養(yǎng)物曝氣池沉淀池污泥回流凈水外排預處理

（一級處理）

污泥及余渣消化罐第四十頁，共九十一頁，2022年，8月28日活性污泥的優(yōu)勢：

（1）可以連續(xù)反復使用好氧活性污泥由于是由有生命的微生物組成，能自我繁殖，且易于分離，而化學藥劑只能一次使用，故活性污泥比化學混凝劑優(yōu)越。

（2）可以降解水中的溶解性有機物，這也是物理化學方法難以做到的。

泥水分離良好，出水清澈第四十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日(四)好氧活性污泥運行中微生物造成的問題

常見故障：二次沉淀池中固液分離（泥水分離）出現(xiàn)問題。起因：污泥絮狀體的結構不正常。絮狀體的結構有兩類：微結構：直徑<75um，較密實，易破碎。宏結構：微生物凝聚在絲狀微生物周圍，較大不規(guī)則。第四十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日

絮體不穩(wěn)定、破裂細菌不凝聚，為游離個體。原因：■低溶氧、低pH值現(xiàn)象：污泥在沉淀池中呈懸浮狀，高濃度地隨水流流出。

諾卡氏菌屬的絲狀微生物超量生長，氣泡又附著在諾卡氏菌的菌體上。溫度>18℃，長泥齡（>9天）利于該菌生長。

微結構絮體造成

A不凝聚

B起泡沫（厚、棕色泡沫）■在過度曝氣時，紊流剪切絮塊成碎塊。第四十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日概念：活性污泥的性能發(fā)生變化，絮塊漂浮水面，比重減輕，隨著水流而排出。由絲狀細菌和其它絲狀微生物大量增殖引起。造成的結果：稀薄污泥回流至曝氣池。

出水BOD5升高。

C污泥膨脹第四十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日◆BOD:N及BOD:P很高，特別N不足（BOD:N:P=100:5:1)◆進水中低分子碳水化合物過多◆水溫低◆溶氧低◆低pH◆重金屬等有毒物流入多。◆控制營養(yǎng)比例◆控制污泥負荷率◆添加氯、H2O2、O3，控制絲狀菌的生長◆降低溶解氧濃度（曝氣池2mg/L)◆投加混凝劑，改善污泥的絮凝◆調節(jié)水的酸堿度產生原因：防止措施：第四十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日（五）生物濾池中的微生物（生物膜法）包括：生物濾池（以此為例）生物轉盤生物接觸氧化法生物流化床生物膜法又稱固定膜法。主要去除廢水中溶解的和膠體的有機污染物。微生物為附著型第四十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日1生物濾池工作的基本原理

在濾池內設置固定的濾料，當廢水自上而下濾過時，由于廢水不斷與濾料接觸，微生物在濾料表面繁殖，逐漸形成生物膜。生物膜是由多種微生物組成的一個生態(tài)系統(tǒng)。當生物膜形成并達到一定厚度時，氧就無法透入生物膜內層，造成內層的厭氧狀態(tài)，使生物膜的附著力減弱。此時，在水流的沖刷下，生物膜開始脫落。隨后在濾料上又會生長新的生物膜。如此循環(huán)往復，廢水流經生物膜后得以凈化。生物濾池的結構圖第四十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日2什么是生物膜？

微生物在濾料表面繁殖形成的膜狀結構。是一個生態(tài)系統(tǒng)。

結構由兩部分組成附著生物體

液膜好氧微生物（膜外層）厭氧微生物（接觸濾料）附著水層流動水層

大量有機物在好氧區(qū)被分解。厭氧區(qū)增厚使膜脫落，新膜形成濾料第四十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日生物濾料上的生物膜第四十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日生物濾料投加量普通接觸氧化水解調節(jié)池好氧或厭氧流化床好氧好氧或厭生物塘或厭氧濾池

反應池體積%

8-13515-253-540-60第五十頁，共九十一頁，2022年，8月28日懸掛型填料彈性立體填料網(wǎng)片式立體填料第五十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日第五十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日第五十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日3生物濾池中的微生物污水中含有生物膜所需的各種微生物。夏季2～4周形成生物膜。冬季需2個月。

細菌：多數(shù)為G-，能形成菌膠團。無色桿菌、黃桿菌、極毛桿菌、球衣細菌、貝氏硫桿菌真菌：鐮刀菌、青霉、毛霉、地霉、多種酵母菌

藻類：小球藻、藍藻、綠藻（僅在濾池表面）

原生動物：鐘蟲、蓋纖蟲、等枝蟲、草履蟲后生動物：輪蟲、線蟲。

第五十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日普通濾池內生物膜的微生物群落表第五十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日同一類型廢水

好氧活性污泥法與生物濾池法處理效果對比據(jù)《微生物生態(tài)學》優(yōu)缺點對比第五十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日三廢水的厭氧生物處理（一）厭氧生物處理的基本原理及厭氧微生物（二）

厭氧生物處理的影響因素（三）

厭氧法處理廢水的特征（四）厭氧法處理廢水的應用第五十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日（一）厭氧生物處理的基本原理及參加的微生物廢水的厭氧生物處理：

在無氧的條件下，借多種厭氧微生物的作用處理廢水。又叫厭氧消化。1979年布利安特（Bryant）等人提出厭氧消化的三階段4類群理論。P195&P235第五十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日3階段：

1）發(fā)酵細菌作用階段（水解發(fā)酵階段）

2）產醋酸細菌作用階段（產氫、產乙酸階段）

3）產甲烷階段4類群：

1）發(fā)酵細菌

2）產氫產乙酸細菌

3）同型產乙酸細菌群

4）產甲烷細菌厭氧生物分解基本理論：3階段4類群理論第五十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日厭氧消化三階段四類群廢水中有機物脂肪酸（丙酸、丁酸）、醇類乙酸H2+CO2發(fā)酵性細菌Ⅰ產氫產乙酸細菌Ⅱ同型產乙酸細菌產甲烷細菌CH4Ⅲ第六十頁，共九十一頁，2022年，8月28日對厭氧生物及厭氧消化的影響尤為顯著。厭氧消化最佳溫度55℃左右——嗜熱菌（高溫消化）35℃左右——嗜溫菌（中溫消化）取舍：高溫消化的反應速率為中溫消化的1.5~1.9倍，但甲烷在氣體中占比例低。消化不徹底。高溫消化需較多的能量，不經濟。1溫度溫度對厭氧消化的影響（二）厭氧生物處理的影響因素第六十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日不產甲烷細菌適宜pH4.5~8產甲烷細菌適宜pH6.8~7.2在pH<6.5或pH>8.2的環(huán)境中，厭氧消化會受到嚴重抑制。主要對甲烷細菌的抑制。厭氧消化的最佳pH值為6.8~7.2.2pH值（三）厭氧生物處理的影響因素第六十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日有機污泥——不溶性有機質、纖維素含量高。高濃度有機廢水——一般先厭氧處理，后好氧處理。若直接好氧需大量稀釋或降低進水量，處理費用較高。處理對象：有機污泥和高濃度的有機廢水（四）厭氧法處理廢水的特征1、厭氧法的優(yōu)點（1）產生的沼氣可用于發(fā)電或作為能源沼氣中的主要成分是甲烷，含量50~75%之間，是一種很好的燃料。以日排COD10t的工廠為例，若COD去除率為80%，甲烷產量為理論的80%時，則可日產甲烷2240m3，其熱值相當于3.85t原煤，可發(fā)電5400度電。第六十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日（2）對營養(yǎng)物的需求量少好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厭氧方法為（350~500）：5：1，相比而言對N、P的需求要小的多，因此厭氧處理時可以不添加或少添加營養(yǎng)鹽。（3）產生的污泥量少，運行費用低?繁殖慢；不需要曝氣基于這些優(yōu)點，厭氧處理在食品、釀造、制糖等工業(yè)中得到了廣泛的應用。但厭氧處理也存在缺點第六十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日2、厭氧法的缺點提問：？1．出水的有機物濃度高于好氧處理；發(fā)酵分解有機物不完全；2．對溫度變化較為敏感；工業(yè)中需要設置進水的控溫裝置，37℃。3．厭氧微生物對有毒物質較為敏感；經過毒物馴化處理的厭氧菌對毒物的耐受力常常會極大地提高。第六十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日4.初次啟動過程緩慢,處理時間長好氧處理體系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育成功，而厭氧處理體系的活性污泥或生物膜一般需要8~12周才可以培育成功5．處理過程中產生臭氣和有色物質提問：是什么？臭氣主要是SRB形成的具有臭味的硫化氫氣體以及硫醇、氨氣、有機酸等的臭氣。同時硫化氫還會與水中的鐵離子等金屬離子反應形成黑色的硫化物沉淀，使處理后的廢水顏色較深，需要添加后處理設施，進一步脫色脫臭。第六十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日（四）厭氧法處理廢水的應用工作原理2級(平流沉淀+厭氧污泥消化)全國各地使用廣泛，為生活污水的預處理——液固分離處理污泥及厭氧殺寄生蟲及病菌第一代厭氧反應器——化糞池缺點：污泥量少、易被帶出，靜態(tài)消化

第六十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日

第二代厭氧反應器UASB反應器第六十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日工業(yè)級UASB裝置鋼制圓形結構混凝土方形結構（便于施工及分離器設置）第六十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日(2)AnaerobicFilter厭氧濾床(AF)(3)Anaerobicfluidizedbedbiofilmreactor厭氧流化床生物膜反應器（AFB)①化工流化床原理

②爐灰等作生物膜載體，生物顆粒流化

③出水外回流第七十頁，共九十一頁，2022年，8月28日

第三代厭氧生物反應器厭氧膨脹顆粒污泥床內循環(huán)反應器升流式污泥床過濾器EGSBICUBF第七十一頁，共九十一頁，2022年，8月28日四生物法處理廢水對水質的要求由于生物法中的各種微生物生長與水質關系密切，因而必須控制適宜的水質指標以保證微生物能夠正常的生長和工作。生物處理的水質要求表第七十二頁，共九十一頁，2022年，8月28日第五節(jié)水體污染、自凈和指示生物1、生物循環(huán)與生態(tài)平衡

天然有機物無機物細菌、藻類廢物原生動物人、動物后生動物

魚

向水體排放的污染物質在沒有超過一定限度的情況下，水體中存在著一種正常的生物循環(huán)?！澄镦溡?、水體污染和生態(tài)平衡第七十三頁，共九十一頁，2022年，8月28日

在一般情況下，DO是維持河川正常生態(tài)平衡的關鍵。

生態(tài)平衡：生物與生物、生物與環(huán)境之間的相互關系（稱為生態(tài)系統(tǒng)），在一定的時間內和一定條件下的動態(tài)平衡，叫生態(tài)平衡。

2、自凈容量

自凈容量:水體正常生態(tài)循環(huán)中能夠同化有機污染物的最大數(shù)量。

水中污染物濃度低于自凈容量時，水體維持正常的生態(tài)平衡；當超過自凈容量時，水體生態(tài)平衡被破壞，水體處于被污染狀態(tài)。3、DO第七十四頁，共九十一頁，2022年，8月28日二、水體自凈

1．水體自凈水體受到廢水污染后，經過一系列的物理、化學及生物反應，逐漸由不潔變清的過程?！匀粌艋锢碜饔茫合♂?、沉淀（強）化學作用：日光、氧氣等對污染物的分解（弱）生物作用：生物降解（食物鏈）（強）第七十五頁，共九十一頁，2022年，8月28日自凈的過程

水體自凈過程大致如下a.物理作用有機污染物排入水體后被水稀釋，有機和無機固體沉降到河底；b.生物作用

溶氧↓溶解氧↑好氧菌↑好氧菌↓有機物降解

厭氧菌↑自然溶氧、藻類產氧第七十六頁，共九十一頁，2022年，8月28日河流污染和自凈過程圖

污水自凈第七十七頁，共九十一頁，2022年，8月28日被污染的水體都是自凈水體！但自凈恢復的程度不同，或稱污染現(xiàn)狀不同。第七十八頁，共九十一頁，2022年，8月28日2．衡量水體污染與自凈的指標

提問：用什么指標可以衡量河段水體污染與自凈所處的階段?水體外觀、化學指標、生物種類、數(shù)量及比例關系、溶解氧等等山東小清河第七十九頁，共九十一頁，2022年，8月28日A．P／H指數(shù)與BIP指數(shù)P代表光合自養(yǎng)型微生物（如藻類）H代表異養(yǎng)型微生物（如細菌等），兩者的比即P／H指數(shù)。P/H

=（有葉綠素的微生物數(shù)量）/（異養(yǎng)微生物數(shù)量）BIP

=（無葉綠素的微生物數(shù)量）/（全部微生物數(shù)量）≈H/（P+H）×100%

污染前污染凈化開始持續(xù)結束P/H：高下降最低點上升高BIP：0~8上升60~100下降0~8通常使用的是BIP指數(shù)。第八十頁，共九十一頁，2022年，8月28日B．氧濃度晝夜變化幅度河流污染中氧濃度晝夜變化示意圖提問：為什么不同的凈化程度晝夜變化幅度不同？氧濃度高低與細菌含量有關，晝夜變幅與藻類數(shù)量有關，因此與P/H或BIP有關。第八十一頁，共九十一頁，2022年