微生物在水污染治理中的作用詳解演示文稿

微生物在水污染治理中的作用詳解演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)優(yōu)選微生物在水污染治理中的作用目前二頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)二、污水系統(tǒng)及污化指示生物

污化系統(tǒng)及指示生物污化系統(tǒng)多污帶α－中污帶β－中污帶寡污帶水色暗灰色灰色濁度低清澈溶解氧極低或無(wú)低升高恢復(fù)正常BOD＞10mg/L5～10＜5＜3H2S強(qiáng)烈H2S氣味H2S氣味沒(méi)有無(wú)無(wú)細(xì)菌（個(gè)/mL）100萬(wàn)以上10萬(wàn)以上10萬(wàn)以下100以下指示生物以厭氧細(xì)菌、兼性細(xì)菌為主，還有變形蟲(chóng)、水蚯蚓。無(wú)魚(yú)類(lèi)、顯花植物細(xì)菌、藍(lán)藻、綠藻、裸藻、游泳型纖毛蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、水蚯蚓硅藻、綠藻、鼓藻、固著型纖毛蟲(chóng)，出現(xiàn)水生植物、輪蟲(chóng)、水蚤、昆蟲(chóng)金魚(yú)藻、硅藻、黃藻、鐘蟲(chóng)、旋輪蟲(chóng)、浮游甲殼動(dòng)物、水生植物、魚(yú)目前三頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)三、污、廢水生物處理方法分類(lèi)區(qū)別好氧生物處理法厭氧生物處理法有機(jī)物降解徹底不徹底耗時(shí)短長(zhǎng)臭氣無(wú)臭氣大且出水顏色深曝氣設(shè)備需要、較復(fù)雜不需要?jiǎng)恿ο拇笮∏耶a(chǎn)能處理有機(jī)物濃度不能過(guò)高很高構(gòu)筑物容積很大較大處理對(duì)象城市污水或其它低濃度有機(jī)廢水高濃度有機(jī)廢和污泥達(dá)標(biāo)排放一般可以需與好氧方法聯(lián)用才能達(dá)標(biāo)排放常見(jiàn)類(lèi)型活性污泥法、生物膜法厭氧消化法目前四頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)第二節(jié)活性污泥法中的微生物及其作用一、活性污泥的性質(zhì)和生物相1．活性污泥的形態(tài)1）外觀形態(tài)：活性污泥（生物絮凝體）為黃褐色絮凝體顆粒：2）特點(diǎn)：(1)顆粒大小：Φ=0.02～0.2mm(2)表面積：20～100cm2/mL(3)(2000～10000)m2/m3污泥

(4)圖17-1活性污泥形狀圖目前五頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前六頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)2、活性污泥生物相生物相主要有：細(xì)菌、原生動(dòng)物、霉菌、輪蟲(chóng)、線蟲(chóng)等。細(xì)菌以菌膠團(tuán)形式構(gòu)成活性污泥的主體、絲狀微生物是活性污泥的骨架。目前七頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)由于活性污泥表面積很大（2000～10000m2/m3混合液），具有很強(qiáng)的吸附能力，可以吸附廢水中的有機(jī)物。

廢水與活性污泥接觸后，其中有機(jī)質(zhì)可以在約1～30min的短時(shí)間內(nèi)被吸附到活性污泥上。還可以吸附某些金屬離子，使之與有機(jī)物形成絡(luò)合物而得以去除。1、生物吸附二、活性污泥法的生物凈化機(jī)理

目前八頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)2、氧化分解有機(jī)物O2有機(jī)質(zhì)＋微生物＋氧微生物細(xì)胞增長(zhǎng)CO2、H2O、SO42－、NH3、PO43－等＋能量熱能釋出隨水排出3、其它微生物吸收或吞食未分解徹底的有機(jī)物。目前九頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)三、活性污泥中微生物的指示作用1、原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物的指示作用

在污水處理生態(tài)系統(tǒng)中形成了一條特定的食物鏈，即細(xì)菌→植物性鞭毛蟲(chóng)→肉足蟲(chóng)→動(dòng)物性鞭毛蟲(chóng)→游泳型纖毛蟲(chóng)、吸管蟲(chóng)→固著型纖毛蟲(chóng)→輪蟲(chóng)。目前十頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)（1）根據(jù)生物演替判斷活性污泥的成熟程度a、活性污泥培養(yǎng)初期以鞭毛蟲(chóng)、變形蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)種；b、活性污泥培養(yǎng)中期以游泳型纖毛蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)種；c、活性污泥培養(yǎng)成熟期以鐘蟲(chóng)等固著型纖毛蟲(chóng)、楯纖蟲(chóng)、輪蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)種。目前十一頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)（2）根據(jù)生物種類(lèi)判斷活性污泥和處理水質(zhì)的效果a、出現(xiàn)大量固著型的纖毛蟲(chóng)和楯纖蟲(chóng)、輪蟲(chóng)時(shí)，說(shuō)明活性污泥狀況良好，廢水中溶解氧適當(dāng)，出水水質(zhì)好；b、當(dāng)游泳型纖毛蟲(chóng)和鞭毛蟲(chóng)、根足蟲(chóng)等出現(xiàn)，說(shuō)明活性污泥結(jié)構(gòu)松散，出水水質(zhì)差，運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，必須采取調(diào)節(jié)措施；c、當(dāng)出現(xiàn)線蟲(chóng)則說(shuō)明缺氧。目前十二頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)（3）根據(jù)生物形態(tài)和數(shù)量的變化判斷處理?xiàng)l件

在生物處理過(guò)程中，運(yùn)行條件的突然變化（如進(jìn)水水量、有機(jī)物濃度、溶解氧、溫度、pH值、有毒物質(zhì)等），會(huì)影響處理效果。通過(guò)鏡檢中原生動(dòng)物形態(tài)和數(shù)量的變化情況，了解進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行條件正常與否，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施。如當(dāng)溶解氧不足或其他環(huán)境條件惡化時(shí)，鐘蟲(chóng)會(huì)變得不活躍或數(shù)量減少、或蟲(chóng)體變態(tài)尾柄脫落，產(chǎn)生次生纖毛環(huán)呈游泳生活；繼而蟲(chóng)體變成胞囊或蟲(chóng)體變長(zhǎng)直至死亡。如廢水水質(zhì)改善，環(huán)境條件恢復(fù)正常，蟲(chóng)體可恢復(fù)原狀及活力。目前十三頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)2、絲狀微生物的指示作用

絲狀微生物附著于菌膠團(tuán)上或與之交織在一起，成為活性污泥的骨架。其中，硫磺細(xì)菌能將水中硫化氫氧化為硫，并以硫粒形式存于體內(nèi)。當(dāng)水中溶解氧高時(shí)（大于1mg/L），體內(nèi)硫?？蛇M(jìn)一步氧化而消失。因此，通過(guò)對(duì)硫磺細(xì)菌體內(nèi)硫粒存在與否的觀察，可間接推測(cè)水中溶解氧的狀況。目前十四頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前十五頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前十六頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)四、活性污泥性能監(jiān)測(cè)1、生物相觀察2、SV（污泥沉降比）是指曝氣池混合液在量筒中靜置30min，其沉淀污泥與原混合液的體積比，以％表示，該指標(biāo)能夠相對(duì)地反映污泥濃度和污泥的凝聚、沉降性能，用以控制污泥的排放量和早期膨脹。最好2h～4h測(cè)定一次。目前十七頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)3、MLSS(污泥濃度)表示活性污泥微生物量的相對(duì)指標(biāo)，其單位用mg/L。通常MLSS＝1500mg/L～2000mg/L。4、SVI（污泥指數(shù)）是指曝氣池混合液經(jīng)30min靜沉，1g干污泥所占的體積，單位為mL/g，城市污水處理活性污泥的SVI值介于50ml/g～150ml/g之間。該指標(biāo)能夠更好地評(píng)價(jià)污泥的凝聚性能和沉降性能，其值過(guò)低，說(shuō)明泥粒細(xì)小、密實(shí)，無(wú)機(jī)成分多；過(guò)高又說(shuō)明污泥沉降性能不好，將要或已經(jīng)發(fā)生膨脹現(xiàn)象。目前十八頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)例題1：取曝氣池當(dāng)中的活性污泥混和液1L，將其沉淀30min后，活性污泥沉降體積為300ml,去除上清液，進(jìn)行離心，取出干燥，稱(chēng)其重量為2g,計(jì)算SV,SVI,MLSS值。例題2：取曝氣池當(dāng)中的活性污泥混和液1L，將其沉淀30min后，活性污泥沉降體積為400ml,去除上清液，進(jìn)行離心，取出干燥，稱(chēng)其重量為2g,計(jì)算SV,SVI,MLSS值。目前十九頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)五、活性污泥的培養(yǎng)與馴化在城市污水或與之類(lèi)似的工業(yè)廢水中，由于營(yíng)養(yǎng)和菌種都已具備，可調(diào)整BOD5至200mg/L～300mg/L后，在曝氣池內(nèi)連續(xù)曝氣，一般在15℃～20℃下經(jīng)一周左右就會(huì)出現(xiàn)活性污泥絮狀體。培養(yǎng)過(guò)程中，要及時(shí)適當(dāng)?shù)負(fù)Q水和排放剩余污泥，以補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和排出代謝產(chǎn)物。換水可采取間斷換水或連續(xù)換水方式。（一）活性污泥的培養(yǎng)目前二十頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)1、間斷換水混合液在曝氣到開(kāi)始出現(xiàn)活性污泥絮狀體后，即停止曝氣，靜止沉淀1h～1.5h，排放約占總體積50％～70％的上清液，再補(bǔ)充生活污水或糞便水，繼續(xù)曝氣。當(dāng)污泥沉降比大于30％時(shí)，說(shuō)明池中混合液污泥濃度已滿足要求。第一次換水后，應(yīng)每天換水一次，這樣重復(fù)7d～10d，便可達(dá)到活性污泥成熟。目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)2、連續(xù)換水當(dāng)池容積大采用間斷換水有困難時(shí)，可改用連續(xù)換水。即當(dāng)池中出現(xiàn)活性污泥絮狀體后，可連續(xù)地向池內(nèi)投加生活污水，并連續(xù)地出水和回流，其投加量可控制在池內(nèi)每天換水一次的程度，回流量可采用進(jìn)水量的50%，污泥經(jīng)兩周左右即可培養(yǎng)成熟。目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)如果工業(yè)廢水的性質(zhì)與生活污水相差很大時(shí)，用生活污水培養(yǎng)的活性污泥須用工業(yè)廢水進(jìn)行馴化。馴化的方法是混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例，直到達(dá)到滿負(fù)荷。為了縮短培養(yǎng)和馴化時(shí)間，可將兩個(gè)階段合并起來(lái)進(jìn)行。就是在培養(yǎng)過(guò)程中，不斷地加入少量的工業(yè)廢水，使微生物在培養(yǎng)過(guò)程中逐漸適應(yīng)新的環(huán)境。（二）活性污泥的馴化目前二十三頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)六、活性污泥膨脹和控制對(duì)策提問(wèn)：什么是活性污泥膨脹？正常的活性污泥顆粒體積膨脹，繼而分裂為沉降性很差的小顆粒污泥，引起二沉池池面飄泥嚴(yán)重，出水水質(zhì)急劇變差的現(xiàn)象。本質(zhì)—污泥密度變小或黏附能力下降。分非絲狀菌污泥膨脹與絲狀菌污泥膨脹兩類(lèi)目前二十四頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)1.非絲狀污泥膨脹①曝氣力度過(guò)大，污泥碎裂膨脹提問(wèn)：原因——？氣泡夾帶,密度降低；氣泡機(jī)械破碎；細(xì)菌處于對(duì)數(shù)期多糖分泌減少②缺氧、厭氧膨脹漂泥提問(wèn)：原因——？二沉池底部淤泥厭氧產(chǎn)氣（反硝化N2、CH4)③進(jìn)水水質(zhì)有過(guò)量的表面活性物質(zhì)和油脂類(lèi)化合物；提問(wèn)：原因——？油及泡沫降低污泥密度目前二十五頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)④生物中毒（pH波動(dòng)大、補(bǔ)堿過(guò)量、溫度過(guò)高、CODcr濃度驟然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有機(jī)酚、硫化物、重金屬及鹵化物過(guò)高等）污泥膨脹原因——？細(xì)菌——休克死亡、粘液分泌減少⑤新污泥膨脹現(xiàn)象未馴化污泥對(duì)新類(lèi)型廢水不適應(yīng)，不沉降或沉降極慢，長(zhǎng)時(shí)間曝氣馴化后恢復(fù)正常；提問(wèn)：原因——？類(lèi)似中毒目前二十六頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)⑥BOD/N過(guò)高⑦假菌絲或后生動(dòng)物鉆噬污泥膨脹大腸埃希氏菌及芽孢桿菌形成暫時(shí)性假絲狀生長(zhǎng)或后生動(dòng)物鉆噬而形成的膨脹污泥。（很少見(jiàn)）原因—高含水率菌膠團(tuán)占優(yōu)勢(shì)目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)原因——絲狀細(xì)菌（球衣菌、硫細(xì)菌）或真菌優(yōu)勢(shì)過(guò)度生長(zhǎng)絲狀菌優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)條件：A.曝氣池DO長(zhǎng)期維持在較低（＜0.1~0.2mg/l）B.水溫過(guò)高（＞25℃）、pH過(guò)低（＜6.5）C.硫化物過(guò)高硫細(xì)菌（絲狀菌一種）以硫化氫為食

2.絲狀污泥膨脹（95％污泥膨脹）

目前二十八頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)C.營(yíng)養(yǎng)失衡

廢水C/N比高，N少；無(wú)機(jī)金屬離子較少原因——菌絲體儲(chǔ)備營(yíng)養(yǎng)物稀少、表面積大，在稀溶液中爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力強(qiáng)，更適合于貧瘠環(huán)境（包括溶解氧、各種營(yíng)養(yǎng)物）的生長(zhǎng)；D.毒物沖擊原因—菌絲體耐受能力強(qiáng)目前二十九頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)3.污泥膨脹的預(yù)防與控制對(duì)策提問(wèn)：基于上述原理如何預(yù)防污泥膨脹？A.設(shè)調(diào)節(jié)池(及事故池)控制高負(fù)荷（BOD、毒物）沖擊B.

控制溶解氧溶解氧濃度必須控制在3～4mg/L。C

調(diào)節(jié)廢水的營(yíng)養(yǎng)配比盡量逼近BOD5與N和P的比例BOD5：N：P＝100：5：1。補(bǔ)N——尿素或含氮量高的污泥消化池上清液補(bǔ)P——磷酸鈉目前三十頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)D.改革工藝將活性污泥法改為生物膜法在曝氣池中加填料改為生物接觸氧化法目前三十一頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)提問(wèn)：發(fā)生后如何處理？A．投加次氯酸鈉（10~20mg/l內(nèi)）、H2O2（100~200mg/l內(nèi)）有選擇的控制絲狀微生物的過(guò)渡生長(zhǎng)B．投加混凝劑FeSO4和FeCl3、干污泥或濃縮消化污泥增加絮體密度、強(qiáng)度，使已膨脹的污泥恢復(fù)正常C.強(qiáng)化補(bǔ)氮（C:N＝100：20～30）D.替換污泥最直接的方法目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)避免—控制方法4.微生物泡沫及其預(yù)防與控制對(duì)策氣泡附著于大量絲狀菌上（Nocardiaspp.andMicrothrixparvicella）影響？飄泥產(chǎn)生條件——(1)高油脂含量;(2)污泥齡（污泥總量/外排剩余污泥量）過(guò)長(zhǎng)（>9d);(3)低溶解氧orsepticity.目前三十三頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)第二節(jié)好氧生物膜法生物填料表面附著的生物薄膜進(jìn)行污染物降解的生物處理法。于19世紀(jì)末，在研究土壤凈化污水的過(guò)濾田的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于生產(chǎn)。由于效果不如后來(lái)出現(xiàn)的活性污泥法，一度被長(zhǎng)期擱置，60年代以后，由于新型合成材料的大量生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)對(duì)于水要求的進(jìn)一步提高，生物膜法又獲得了新的發(fā)展。目前三十四頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)生物填料懸浮型生物填料投加量普通接觸氧化水解調(diào)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(yīng)池體積%

8-13515-253-540-60目前三十五頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)懸掛型填料彈性立體填料網(wǎng)片式立體填料目前三十六頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)軟性填料生物填料上的生物膜目前三十七頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)一、好氧生物膜中的微生物群落根據(jù)位置與功能不同——生物膜生物、生物膜面生物及濾池掃除生物。普通濾池內(nèi)生物膜的微生物群落表目前三十八頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)橫向縱向各不相同濾掃生物膜面生物膜生物2~3mm0.3mm好氧區(qū)目前三十九頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)生物濾池（塔）中的分層特征表相當(dāng)于多污帶相當(dāng)于中污帶相當(dāng)于寡污帶目前四十頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)同一類(lèi)型廢水

好氧活性污泥法與生物濾池法處理效果對(duì)比據(jù)《微生物生態(tài)學(xué)》優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比目前四十一頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)第三節(jié)厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法廢水的厭氧處理主要用于高濃度有機(jī)廢水的前處理;一、厭氧法的優(yōu)點(diǎn)提問(wèn)：優(yōu)點(diǎn)有哪些？1．產(chǎn)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(chǎn)量為理論的80%時(shí)，則可日產(chǎn)甲烷2240m3,其熱值相當(dāng)于3.85t原煤，可發(fā)電5400度電。目前四十二頁(yè)\總數(shù)四十六頁(yè)\編于十八點(diǎn)2．對(duì)營(yíng)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(duì)N、P的需求要小的多，因此厭氧處理時(shí)可以不添加或少添加營(yíng)養(yǎng)鹽。4．