生物技術(shù)與環(huán)境課件

現(xiàn)代生物技術(shù)概論生物技術(shù)與環(huán)境第一節(jié)環(huán)境生物技術(shù)一、概念將現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程技術(shù)相結(jié)合，直接或間接地利用生物體或生物體的某些組成成分或某些機(jī)能，對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控、治理或修復(fù)，將有機(jī)污染物資源化，開發(fā)新的生物材料和能源等二、特點(diǎn)效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和、無二次污染、可增強(qiáng)自然環(huán)境的自我凈化能力等發(fā)酵工程的特點(diǎn)第二節(jié)廢水的生物治理水處理方法：物理法化學(xué)法生物法厭氧微生物處理法活性污泥法生物膜法穩(wěn)定塘法土地處理法一、活性污泥法1）概念活性污泥---微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行生長與繁殖所形成的絮凝體，另外還包含一些無機(jī)物和分解中的有機(jī)物活性污泥法---利用含有大量好氧微生物的活性污泥，在強(qiáng)力通氣的條件下使污水凈化的生物學(xué)方法2）作用活性污泥能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)，無機(jī)鹽類也能部分被去除3）特性一是具有較強(qiáng)的吸附與分解有機(jī)物質(zhì)的能力二是具有較好的自身凝聚與沉降性能4）原理在有機(jī)廢水中通過曝氣供氧，促進(jìn)微生物生長形成活性污泥，利用活性污泥的吸附、氧化分解、凝聚和沉降性能，來凈化廢水中的有機(jī)污染物曝氣供氧有機(jī)降解泥水分離微生物增殖二、生物膜法1）概念生物膜---附著或固定于特定固體上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微生物共同體生物膜法---利用生物膜來處理廢水的方法2）原理生物膜對(duì)廢水中污染物的吸附、污染物從廢水向生物膜內(nèi)的傳遞和微生物對(duì)污染物的氧化分解過程3）特點(diǎn)速度快、效率高、動(dòng)力消耗較少、無需污泥回流、運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便三、氧化塘法1）概念氧化塘---穩(wěn)定塘，大面積敞開式的污水處理池塘，是一種模擬自然界湖泊、池塘等靜態(tài)水域自凈作用的廢水處理方法2）原理利用細(xì)菌和藻類的共生系統(tǒng)來降解水中的有機(jī)污染物，使水得以凈化污染物細(xì)菌氧化分解各種無機(jī)物藻類氧氣四、土地處理法1）概念及原理土地處理法---將污水投配到土壤中，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)得到凈化的一種污水生態(tài)處理技術(shù)。土壤既是污染物的載體，也是凈化劑，土壤微生物在該凈化過程中起主導(dǎo)作用人工濕地法---將污水有控制的投配到濕地中，污水在沿一定方向流動(dòng)的過程中，經(jīng)耐水植物和土壤微生物的聯(lián)合作用，得到凈化的一種土地處理系統(tǒng)2）特點(diǎn)投資小、能耗低、運(yùn)行管理方便五、厭氧微生物處理法1）概念是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，使其最終被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氫和氨2）特點(diǎn)能耗低；運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低；可處理高濃度的有機(jī)物；有機(jī)物容積負(fù)荷大；反應(yīng)時(shí)間短；產(chǎn)物可利用性高；可獲得清潔能源、菌體蛋白、或有用的有機(jī)物出水水質(zhì)難以達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)第三節(jié)大氣的生物凈化1）生物凈化原理利用微生物代謝作用將廢氣中的污染物分解，轉(zhuǎn)化為無害或少害的物質(zhì)廢氣生物處理的兩個(gè)階段：一是污染物由氣相轉(zhuǎn)入液相或固相表面；二是污染物在液相或固相表面被微生物降解2）生物凈化類型生物過濾法、生物吸收法、生物滴濾法（p228）3）處理類型堆肥法、衛(wèi)生填埋法（p230）第五節(jié)城市污泥的利用1）概念城市污泥---城市污水處理的副產(chǎn)物，是一種由各種微生物及有機(jī)、無機(jī)顆粒組成的及其復(fù)雜的非均質(zhì)物2）危害體積龐大、含大量的有毒有害物質(zhì)3）利用途徑農(nóng)業(yè)；建材；其他（p232)第六節(jié)環(huán)境污染的生物修復(fù)1）概念利用處理系統(tǒng)中的生物，特別是微生物，催化降解土壤和水體中的有機(jī)污染物或使其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的過程，從而使污染生態(tài)環(huán)境修復(fù)為正常生態(tài)環(huán)境的工程技術(shù)體系2）特點(diǎn)污染物可在原地被降解清除；修復(fù)時(shí)間較短；操作簡便、對(duì)