水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程已微生物原理

1、第九章 水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微 生物原理,第一節(jié) 污廢水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng),廢水的生物處理的方法很多 根據(jù)微生物與氧的關(guān)系可分為好氧處理和厭氧處理。 根據(jù)微生物在構(gòu)筑物中處于懸浮狀態(tài)或固著狀態(tài)，可分為活性污泥法和生物膜法?；钚晕勰嗪蜕锬な莾艋郏◤U）水的工作主體。 活性污泥 是由細(xì)菌、原生動(dòng)物等微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的具有吸附分解有機(jī)物質(zhì)能力的絮狀體。 生物膜 附著在填料上呈薄膜狀的活性污泥,一、好氧活性污泥法,活性污泥法又稱曝氣法，是以廢水中的有機(jī)污染物作為培養(yǎng)基（底物），在人工曝氣充氧的條件下，對(duì)各種微生物群體進(jìn)行混合連續(xù)培養(yǎng)，使之形成活性污泥。并利用活性

2、污泥在水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除廢水中的有機(jī)污染物的廢水處理方法。,（一）好氧活性污泥中的微生物 1. 好氧活性污泥的組成與性質(zhì),1、什么是好氧活性污泥？,由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。 具有沉降性能和生物活性，吸附和氧化有機(jī)物的能力。,組成： 微生物（好氧、兼性及少量厭氧） + 固體雜質(zhì) （有機(jī)和無機(jī)）,顯微鏡下的活性污泥,2、活性污泥的性質(zhì),活性污泥法的基本流程,后處理,曝氣池,沉淀池,污泥回流,凈水外排,污泥及余渣消化罐,活性污泥情況,活性污泥,3、好氧活性污泥的存在

3、狀態(tài),完全混合式曝氣池中，以懸浮狀態(tài)存在，池內(nèi)任一點(diǎn)，微生物群落基本相同； 推流式曝氣池中，各區(qū)段之間的微生物種群和數(shù)量有差異，隨推流方向微生物種類依次增多，在區(qū)段內(nèi)各點(diǎn)微生物群落基本相同,棲息著的微生物,4、活性污泥的組成,大量的細(xì)菌,真菌,原生動(dòng)物,后生動(dòng)物,活性污泥中棲息的微生物以好氧微生物為主，以細(xì)菌為主體（凈化污水的第一承擔(dān)者），還有酵母菌、放線菌、霉菌以及原生動(dòng)物和后生動(dòng)物。 活性污泥中細(xì)菌含量一般在107108個(gè)/mL；原生動(dòng)物103個(gè)/mL，原生動(dòng)物中以纖毛蟲居多數(shù)，固著型纖毛蟲可作為指示生物，固著型纖毛蟲如鐘蟲、等枝蟲、蓋纖蟲、獨(dú)縮蟲、聚縮蟲等出現(xiàn)且數(shù)量較多時(shí)，說明培養(yǎng)成熟且

4、活性良好。,（1）細(xì)菌：凈化污水的第一承擔(dān)者，即主要承擔(dān)者 異養(yǎng)型原核細(xì)菌（107108個(gè)/mL）； 特征：G=2030min，結(jié)合成菌膠團(tuán)的絮凝體狀團(tuán)粒 （2）真菌：微小的腐生或寄生絲狀菌，具有分解有機(jī)物的功能。若大量繁殖則會(huì)引起污泥膨脹。 （3）原生動(dòng)物：肉足蟲 、鞭毛蟲、纖毛蟲等。通過辨認(rèn)原生動(dòng)物的種類，能夠判斷處理水質(zhì)的優(yōu)劣，它是一種指示性生物。原生動(dòng)物攝食水中的游離細(xì)菌，是細(xì)菌的首次捕食者，它是污水凈化的第二承擔(dān)者。 （ 4）后生動(dòng)物：主要是輪蟲，它在活性污泥中不經(jīng)常出現(xiàn)，輪蟲的出現(xiàn)是水質(zhì)穩(wěn)定的標(biāo)志。后生動(dòng)物是細(xì)菌的第二捕食者。,活性微生物的分類及作用,5好氧活性污泥的微生物群落 好

5、氧活性污泥的結(jié)構(gòu)和功能的中心是菌膠團(tuán)。在其上面生長有其他微生物，如酵母菌、霉菌、放線菌、藻類、原生動(dòng)物及微型后生動(dòng)物等。,活性污泥中有機(jī)成分主要由微生物及其代謝產(chǎn)物構(gòu)成。這些微生物群體構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的微型生態(tài)系統(tǒng)。高效的活性污泥應(yīng)具有以下幾個(gè)特征： 活性污泥具有很強(qiáng)的吸附能力。 活性污泥具有很強(qiáng)的有機(jī)物降解能力。 活性污泥具有良好的沉降性能。,6好氧活性污泥中微生物的濃度和數(shù)量,常用MLSS（混合液懸浮固體）或MLVSS（混合液揮發(fā)性懸浮固體）來表示。 一般城市污水處理中，MLSS在2000-3000mg/L，工業(yè)廢水在3000 mg/L左右，高濃度工業(yè)廢水在3000-5000 mg/L。

6、 1ml好氧活性污泥中的細(xì)菌數(shù)在107-108個(gè)。,活性污泥數(shù)量的指標(biāo) (1) MLSS，即混合液懸浮固體濃度 表示在單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體物質(zhì)的總質(zhì)量，單位以mg/L。 經(jīng)典值 20003000 mg/L 指1L曝氣池混合液中所含懸浮固體干重，它是衡量反應(yīng)器中活性污泥數(shù)量多少的指標(biāo)。由于在測定上比較方便，所以工程上往往以它作為估量活性污泥中微生物數(shù)量的指標(biāo)。一般反應(yīng)器中污泥濃度控制在.0.0 g/L。 (2) MLVSS，即混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度 指混合液活性污泥中有機(jī)固體物質(zhì)的濃度，單位為mg/L。 1L曝氣池混合液中所含揮發(fā)性懸浮固體含量。能比較確切地反映反應(yīng)器中微生物的

7、數(shù)量。一般情況下處理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，對(duì)于工業(yè)污水，則因水質(zhì)不同而異，MLVSS/MLSS比值差異較大。（0.50.9之間） f= MLVSS/ MLSS,（3）SV (Solid Volume、30分鐘沉降比 ) 指曝氣池混合液在量筒中靜止30min后，污泥所占體積與原混合液體積的比值。正常的活性污泥沉降30min后，可接近其最大的密度，故在正常運(yùn)行時(shí)，SV大致反映了反應(yīng)器中的污泥量，可用于控制污泥排放。一般曝氣池中SV正常值為20%30%。SV的變化還可以及時(shí)反映污泥膨脹等異常情況。所以SV是控制活性污泥法運(yùn)行的重要指標(biāo)。,（4）SVI (Soli

8、d Volume Index 、污泥體積指數(shù) ) 污泥體積指數(shù)指曝氣池混合液經(jīng)30min靜止沉降后的濃污泥中，每1g干污泥所占的體積，單位為ml/g。SVI反應(yīng)的是經(jīng)過沉淀濃縮后的污泥濃度。 SVI混合液30min沉降后污泥容積污泥干重 （）/MLSS,反映了污泥的松散程度和凝聚性能，過低，說明污泥顆粒細(xì)小緊密，無機(jī)物多，微生物數(shù)量少，此時(shí)污泥缺乏活性和吸附能力。過高則說明污泥結(jié)構(gòu)松散，難于沉淀分離，即將膨脹或已經(jīng)發(fā)生膨脹。 SVI100 污泥沉降性能較好 100SVI200 污泥沉降性能一般 200SVI 污泥沉降性能差,正常情況下：城市生活污水處理設(shè)施中的SVI在50150之間；,SVI過

9、高、過低意味著什么？,（5）污泥負(fù)荷(Sludge Loading) 污泥負(fù)荷是反應(yīng)器設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)，它指單位活性污泥每天所能去除的5日生化需氧量，單位是kgBOD/kgMLSS.d。污泥負(fù)荷又叫F/M比，即養(yǎng)料（Food）與活性污泥（MLVSS）之間的比值，養(yǎng)料即BOD。 進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于污泥負(fù)荷的選擇需要考慮預(yù)期運(yùn)行的處理效率和出水效果、曝氣量、泥齡等參數(shù)。,低污泥負(fù)荷 0.1-0.25kgBOD5/kgMLSSd BOD去除率9095% 常規(guī)污泥負(fù)荷 0.3-0.6kgBOD5/kgMLSSd BOD去除率8598% 高污泥負(fù)荷 1.0-5.0kgBOD5/kgMLSSd

10、BOD去除率5060%,（6）容積負(fù)荷 容積負(fù)荷是反應(yīng)器設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)，它指單位反應(yīng)器容積內(nèi)每天所能去除的5日生化需氧量，單位是kgBOD/立方米.天。容積負(fù)荷是衡量實(shí)際生化處理過程中處理效率的重要指標(biāo)，直接關(guān)系到工程的投資總額、占地面積大小等環(huán)節(jié)。,容積負(fù)荷與污泥負(fù)荷之間的關(guān)系？,1.凈化廢水的作用機(jī)理, 生物絮凝 生物吸附 生物氧化 沉淀作用,（二） 好氧活性污泥凈化廢水的作用機(jī)理,2. 生物吸附、降解有機(jī)物的過程, 在有氧條件下，絮凝性微生物吸附廢水中的有機(jī)物； 水解性細(xì)菌水解大分子有機(jī)物為小分子有機(jī)物，同時(shí)微生物合成自身細(xì)胞；溶解性有機(jī)物直接被細(xì)菌吸收并被氧化分解而無機(jī)化；

11、其它的微生物吸收或吞食未分解徹底的有機(jī)物。,上一頁,下一頁,本章目錄,有機(jī)污染物好氧微生物處理的一般途徑,氧化分解,合成代謝（合成新細(xì)胞）,內(nèi)源代謝,（三）菌膠團(tuán)的作用 菌膠團(tuán)： 在微生物學(xué)領(lǐng)域里，將動(dòng)膠菌屬形成的細(xì)菌團(tuán)塊稱為菌膠團(tuán)。 在水處理工程領(lǐng)域內(nèi)，則將所有具有莢膜或粘液的絮凝性細(xì)菌互相絮凝聚集成的菌膠團(tuán)塊都稱為菌膠團(tuán)。 菌膠團(tuán)細(xì)菌是活性污泥的主體，是活性污泥結(jié)構(gòu)和功能的中心，多為G。,菌膠團(tuán)是活性污泥的中心,（三）菌膠團(tuán)的作用,（1）對(duì)有機(jī)物進(jìn)行吸附和氧化分解 具有很強(qiáng)的吸附、氧化分解有機(jī)物的能力。,（2）為原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物提供良好的生存環(huán)境,（3）為原生動(dòng)物提供附著場所 為原生

12、動(dòng)物、微型后生動(dòng)物提供了良好的生存環(huán)境、附著場所。,（4）具有指示作用 通過菌膠團(tuán)的顏色、透明度、數(shù)量、顆粒大小及結(jié)構(gòu)的松緊程度可衡量好氧活性污泥的性能。,1. 指示作用,微生物出現(xiàn)的先后次序是：細(xì)菌植物性鞭毛蟲肉足類(變形蟲)動(dòng)物性鞭毛蟲游泳型纖毛蟲固著型纖毛蟲輪蟲。 (1) 根據(jù)微生物的演替判斷水質(zhì)和污水處理程度及判斷活性污泥培養(yǎng)成熟程度,（四）、 原生動(dòng)物及微型后生動(dòng)物的作用,1. 指示作用,微生物出現(xiàn)的先后次序是：細(xì)菌植物性鞭毛蟲肉足類(變形蟲)動(dòng)物性鞭毛蟲游泳型纖毛蟲固著型纖毛蟲輪蟲。 (1) 根據(jù)微生物的演替判斷水質(zhì)和污水處理程度及判斷活性污泥培養(yǎng)成熟程度,（五） 原生動(dòng)物及微型后

13、生動(dòng)物的作用,(2) 根據(jù)原生動(dòng)物種類判斷活性污泥和處理水質(zhì)的好與壞 固著型纖毛蟲、輪蟲等出現(xiàn)，說明活性污泥正常、出水水質(zhì)好； 草履蟲屬、眼蟲屬等出現(xiàn)，說明活性污泥結(jié)構(gòu)松散，出水水質(zhì)差； 線蟲出現(xiàn)則說明缺氧。 (3) 根據(jù)原生動(dòng)物遇惡劣環(huán)境改變個(gè)體形態(tài)及其變化過程判斷進(jìn)水水質(zhì)變化和運(yùn)行中出現(xiàn)的問題。,2. 凈化作用 腐生性營養(yǎng)的鞭毛蟲通過滲透作用吸收污水中溶解性有機(jī)物； 動(dòng)物性原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物吞食有機(jī)顆粒和游離細(xì)菌及其他微小生物； 3. 有利于減少剩余污泥 原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物的出現(xiàn)，延長了食物鏈，減少剩余污泥形成量。,4. 促進(jìn)絮凝和沉淀作用 原生動(dòng)物分泌一定的粘液物協(xié)同和促使細(xì)菌發(fā)

14、生絮凝作用； 鐘蟲等固著型原生動(dòng)物的尾柄周圍分泌粘性物質(zhì)，許多尾柄交織粘集在一起和細(xì)菌凝聚成大的絮體； 實(shí)驗(yàn)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(jìn)凝聚的糖類，在促進(jìn)自身粘附在活性污泥上的同時(shí)，加速菌膠團(tuán)的進(jìn)一步增大。,小口鐘蟲,（五）、幾種處理工藝流程,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,推流式曝氣池的基本結(jié)構(gòu) 推流式曝氣池運(yùn)行特點(diǎn)：活性污泥處理效果好，但易受到水質(zhì)波動(dòng)沖擊的影響，運(yùn)行不穩(wěn)定。 推流式活性污泥池常被分割成幾個(gè)廊道，每個(gè)廊道深3-5m，寬36m，長20-80m。,1、傳統(tǒng)的推流式曝氣池,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,推流式曝氣池流程示意,除了抗沖擊性能外，還存在氧的供需不平衡問題

15、,減漸曝氣法就是通過合理布置曝氣裝置，使氣量沿池長方向逐漸減少，所以采用減漸曝氣法可以克服傳統(tǒng)曝氣法需氧量和供氧量之間的矛盾，提高系統(tǒng)對(duì)氧氣的利用率。,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,漸減曝氣法,階段曝氣法（多點(diǎn)進(jìn)水法）,調(diào)節(jié)供氧量有困難，可以調(diào)節(jié)需氧量,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,階段曝氣法（多點(diǎn)進(jìn)水法）,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,完全混合反應(yīng)器,與推流式反應(yīng)器相比，完全混合反應(yīng)器可能存在的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)； A、承受沖擊能力 B、全池供氧、需氧平衡 C、曝氣池和沉淀池可以合建，不需單獨(dú)設(shè)置沉淀池 根據(jù)具體的構(gòu)造，完全混合式活性污泥法又可分為合建式完全混合曝氣法（又叫曝氣沉淀法）和分建式完全混合式曝氣池。

16、,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,合建式曝氣沉淀池,合建式曝氣沉淀池在我國的歷史,由于這種池型不需要沉淀池，因此也不控制污泥回流，操作簡單； 在我國有標(biāo)準(zhǔn)化的圖紙（蘭州化工設(shè)計(jì)院） 直徑14米、16米兩種，使用非常廣泛 目前基本被淘汰,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,分建式完全混合曝氣池,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,由于吸附過程比較短，1030min，一般吸附池的設(shè)計(jì)時(shí)間在1060min，MLSS為1.5-3.0g/L,吸附再生法,各種類型活性污泥運(yùn)行方式,有機(jī)污染物大部分在再生池內(nèi)分解，MLSS為4.0-10.0g/L，由于污泥濃度高，因此容積負(fù)荷高,優(yōu)點(diǎn)： 1、吸附-再生池的總?cè)莘e小于傳統(tǒng)的曝氣池容積，

17、節(jié)約投資； 2、能承受一定的進(jìn)水沖擊，當(dāng)吸附池污泥系統(tǒng)破壞后，可以用再生池的污泥進(jìn)行補(bǔ)充； 3、剩余污泥直接排放，不需要再生，節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。,吸附再生法的優(yōu)缺點(diǎn),各種類型活性污泥運(yùn)行方式,缺點(diǎn)： 1、處理效果比傳統(tǒng)的曝氣池差； 2、對(duì)以水溶性有機(jī)物為主的廢水，處理效果非常差。,應(yīng)用非常廣泛的兩類處理工藝,氧化溝處理：稱循環(huán)曝氣池法，氧化溝是封閉環(huán)狀的溝形污水處理構(gòu)筑物，污水與活性污泥混合液在曝氣溝中循環(huán)流動(dòng)而完成污泥對(duì)有機(jī)物的吸附和降解。 氧化溝的特點(diǎn)是：局部推流式，整體全混式；系統(tǒng)中存在有氧與缺氧的交替過程,氧化溝工藝,氧化溝工藝的特點(diǎn),1、水力停留時(shí)間和污泥泥齡比較長（1030天），污泥

18、負(fù)荷比較低（0.05-0.20），剩余污泥產(chǎn)量少； 2、氧化溝工藝局部區(qū)域具有推流式特點(diǎn)（溶解氧范圍0.2-3.0mg/L之間變化），而整體具有完全混合式的工藝特點(diǎn)； 3、存在局部厭氧、好氧間隔區(qū)，可以有效的進(jìn)行生物脫氮和除磷； 4、氧化溝占地面積比較大，（有效水深低于普通的活性污泥池），（污泥負(fù)荷比較低）； 5、剩余污泥量少，運(yùn)行費(fèi)用低，運(yùn)行管理簡單； 6、常見的氧化溝曝氣設(shè)備有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤、倒傘表曝機(jī)三種。,氧化溝的應(yīng)用歷史,早期氧化溝（水深1.5米）： 1、1920年英國sheffield首次建成氧化溝，利用槳板式曝氣機(jī)； 2、荷蘭1925年開始研制Kessener轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)； 3、195

19、9年荷蘭公共衛(wèi)生研究所研制籠形轉(zhuǎn)刷（TNO轉(zhuǎn)刷），這是Kessener轉(zhuǎn)刷的改進(jìn)型； 目前開發(fā)的Manmethod型轉(zhuǎn)刷直徑1米，允許水深達(dá)到3-3.6米； Carrousel氧化溝（水深4.0-4.5米）： 60年代末荷蘭DHV有限公司將立式低速表面曝氣機(jī)應(yīng)用于氧化溝，結(jié)合特定池型推動(dòng)氧化溝流動(dòng)，這一工藝被稱為卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝； Orbal氧化溝（水深2.6-3.5米）： 1970年在南非開發(fā)了轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)并應(yīng)用于Orbal氧化溝,Carrousel 氧化溝,此為何物？,轉(zhuǎn)盤動(dòng),轉(zhuǎn)盤運(yùn)行情況,轉(zhuǎn)盤充氧實(shí)驗(yàn)基地,這是何種類型氧化溝？,有關(guān)Orbal氧化溝的一些情況,Orbal

20、氧化溝由南非的Huisman設(shè)計(jì)和開發(fā)，目前該技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給美國的Envirex公司；目前全世界大約有250座Orbal氧化溝在運(yùn)行； 采用轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)，轉(zhuǎn)盤片上有三角形（或其他形狀）凸出物，且盤片數(shù)量可調(diào)，便于實(shí)際調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度； Orbal氧化溝在單溝內(nèi)屬于推流式反應(yīng)器，在整體上屬于多個(gè)完全混合連續(xù)反應(yīng)器的串聯(lián)。,7、序批式處理工藝：SBR，Sequence Batch Reactor,其實(shí)質(zhì)是幾個(gè)完全混合間歇反應(yīng)器的并聯(lián)（聯(lián)合使用）,序批式處理工藝：SBR,SBR工藝實(shí)際上是一種間歇式活性污泥處理工藝，早在1914年英國就對(duì)其進(jìn)行了研究，認(rèn)為其處理效率比連續(xù)式活性污泥工藝高；但由于單個(gè)反應(yīng)器

21、不能用于連續(xù)處理，一般需要3個(gè)以上的反應(yīng)器同時(shí)交替使用； 但是早期該工藝在使用中還存在兩個(gè)問題無法解決：a、曝氣器在停止曝氣時(shí)的堵塞問題； b、多個(gè)反應(yīng)器同時(shí)交替使用需要復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，投資昂貴。 20世紀(jì)70(80)年代以后，SBR開始得到真正的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。主要是因?yàn)橐陨蟽蓚€(gè)問題得到了解決（新型曝氣器的應(yīng)用、自控系統(tǒng)大幅降價(jià)、配套設(shè)備的發(fā)明）,Sequencing Batch Reactor,SBR處理工藝的特點(diǎn),1、運(yùn)行管理簡單（在采用自動(dòng)控制系統(tǒng)以后） 2、減少占地，降低造價(jià)（理由是不用二沉池，但作用有限） 3、耐沖擊負(fù)荷（？為何） 4、出水水質(zhì)好（1、可以根據(jù)處理情況進(jìn)行運(yùn)行

22、周期調(diào)整，改變曝氣處理時(shí)間，實(shí)現(xiàn)良好的出水質(zhì)量； 2、由于沉淀過程在靜止條件下進(jìn)行，沉淀過程中不受進(jìn)水干擾，沉淀時(shí)間可調(diào)） 5、可以有效控制污泥膨脹（在好氧、缺氧交替的情況下，細(xì)菌以兼性細(xì)菌為主，抑制專性好氧的一些絲狀細(xì)菌） 6、便于進(jìn)行生物脫N、脫P(yáng)(由于能夠方便的控制整體進(jìn)行，缺氧有氧交替進(jìn)行),1. 間歇式曝氣培養(yǎng) 不同水質(zhì)的活性污泥,(1)菌種來源： 取自污水處理廠的活性污泥； 取自不同水質(zhì)廢水處理廠的活性污泥； 取自相同水質(zhì)廢水處理廠的活性污泥； 取自本廠集水池或沉淀池的下腳污泥或本廠污水長期流經(jīng)的河流淤泥經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后備用。,（六）、 好氧活性污泥的培養(yǎng),(2) 馴化 :用間歇式曝氣

23、培養(yǎng)法馴化 進(jìn)低濃度廢水培養(yǎng)曝氣23h，沉淀1h，傾去上清夜再進(jìn)同濃度的新鮮廢水，繼續(xù)曝氣培養(yǎng)。每一濃度運(yùn)行37d 調(diào)高一個(gè)濃度，如同前一個(gè)濃度的操作方法運(yùn)行逐級(jí)提高廢水濃度，一直到原廢水濃度為止,(3) 培養(yǎng)：將馴化好的活性污泥改用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法繼續(xù)培養(yǎng)。 菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密，以鐘蟲等固著型纖毛蟲為主，有輪蟲出現(xiàn)； SV30為1520左右； SVI在100mL/g左右，鐘蟲等固著型纖毛蟲大量出現(xiàn)。 (4) 運(yùn)行,2. 連續(xù)曝氣培養(yǎng) 相同水質(zhì)的活性污泥,接種適量活性污泥，維持DO=1mg/L左右，悶曝幾天； 以小流量進(jìn)入，每調(diào)整一個(gè)流量梯度要維持一周的運(yùn)行時(shí)間； 隨著進(jìn)水流量逐漸增大，DO的濃度要

24、逐漸提高； 當(dāng)進(jìn)水達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)，工業(yè)廢水進(jìn)水BOD5在200300mg/L，MLSS維持在3000mg/L左右，DO維持在23mg/L為好；若生活污水的進(jìn)水BOD5在150250mg/L，MLSS維持在2000mg/L左右，DO維持在12mg/L。,二、 好氧生物膜法,生物膜法又稱生物過濾法，是指使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜，并通過生物氧化和各相間的物質(zhì)交換作用，去除廢水中有機(jī)污染物的廢水處理方法。,包括：,二、好氧生物膜法,好氧生物膜法的構(gòu)筑物有：普通濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池，以及生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法（即浸沒式濾池法）等。 （一）好氧生物膜中的微生物 1好氧生物膜 好

25、氧生物膜是由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物粘附在生物濾池濾料上或生物轉(zhuǎn)盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的微生物混合群體。是生物膜法凈化污水的工作主體。,2好氧生物膜中的微生物及其功能,好氧生物膜在濾池內(nèi)分布不同于活性污泥，生物膜附著在濾料上不動(dòng)，廢水自上而下淋灑在生物膜上。因此，在濾池的不同高度位置，由于微生物得到的營養(yǎng)不同，造成微生物種類和數(shù)量的不同。,3好氧生物膜的結(jié)構(gòu),生物濾池分上、中、下層。 好氧生物膜在濾池內(nèi)分布不同于活性污泥，生物膜附著在濾料上不動(dòng)，廢水自上而下淋灑在生物膜上。因此，在濾池的不同高度位置，由于微生物得到的營養(yǎng)不同，造成微生物種類和數(shù)量的不同。 上層基本上是細(xì)菌，有

26、少數(shù)鞭毛蟲 中層微生物種類比上層稍多，有菌膠團(tuán)、浮游球衣菌、鞭毛蟲、變形蟲、豆形蟲、腎形蟲等； 下層微生物種類較多，有菌膠團(tuán)、浮游球衣菌外，有以鐘蟲為主的固著型纖毛蟲和少數(shù)游泳型纖毛蟲及輪蟲。,各種填料,掛膜1,載體吸附階段,運(yùn)行10天后,掛膜過程2,運(yùn)行60天后,運(yùn)行100天后,空白填料,掛膜對(duì)比,安裝時(shí)的YDT填料,完成掛膜的YDT填料,掛膜后的填料,（二）好氧生物膜凈化廢水的作用機(jī)理,在生物濾池中，上層生物膜中的生物膜生物（絮凝性細(xì)菌及其他微生物）和生物膜面生物（固著型纖毛蟲、游泳型纖毛蟲及微型后生動(dòng)物）吸附廢水中的大分子有機(jī)物，將其水解為小分子有機(jī)物。同時(shí)吸收溶解性有機(jī)物和經(jīng)水解的小分

27、子有機(jī)物進(jìn)入體內(nèi)，并氧化分解之，微生物利用吸收的營養(yǎng)構(gòu)建自身細(xì)胞。上一層生物膜的代謝產(chǎn)物流向下一層，被下一層的生物膜生物吸收氧化。分解為二氧化碳和水。老化的生物膜和游離細(xì)菌被濾池掃除生物吞食。,以一滴水為例，水滴從上到下與生物膜接觸，幾分鐘內(nèi)廢水中的有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)逐級(jí)被生物膜吸附。濾池內(nèi)不同高度(不同層次)的生物膜所得到的營養(yǎng)(有機(jī)物的組分和濃度)不同，致使不同高度的微生物種群和數(shù)量不同。,生物填料,懸浮型生物填料,上一頁,下一頁,本章目錄,生物填料,懸掛型填料 彈性立體填料,上一頁,下一頁,本章目錄,生物填料上的生物膜,1. 自然掛膜法 2. 活性污泥掛膜法 3.優(yōu)勢菌種掛膜法,好氧生物膜的

28、培養(yǎng),生物膜法的特點(diǎn)（與活性污泥相比）,1、抗沖擊能力強(qiáng)，對(duì)水質(zhì)變化的承受能力強(qiáng)。（由于生物是大量微生物的群體，其抗毒性能力是游離細(xì)菌的50-500倍）； 2、生物相多樣性（尤其是一些增殖速度慢，世代較長的微生物可以在生物膜中定居，形成了較完整的微生態(tài)區(qū)，各種微生物的聯(lián)合作用有利于大分子和難降解物質(zhì)如多環(huán)芳烴、纖維素、幾丁質(zhì)的降解。 ） 3、可以承受較高的有機(jī)負(fù)荷(生物膜中的微生物污泥負(fù)荷一般低于活性污泥法，但是生物膜中的總污泥量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于活性污泥法) 4、剩余污泥量少（生物膜內(nèi)部存在缺氧區(qū)域，污泥進(jìn)行缺氧或厭氧消化） 5、不用擔(dān)心污泥膨脹；,根據(jù)固、液、氣三相的存在情況，生物膜反應(yīng)器的分類：

29、1、非浸沒式；（生物濾池，塔式生物濾池）； 2、半浸沒式（交替浸沒式）生物轉(zhuǎn)盤； 3、完全浸沒式常規(guī)的接觸氧化池,生物膜法1生物濾池,普通生物濾池，又名滴濾池，濾料層厚度2米左右，圓形或長方形池，頂部布水,塔式生物濾池，直徑1-3.5米，高度8-24米，高徑比6-8,生物膜法1生物濾池,對(duì)生物濾池濾料的要求,機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性能；,具有一定的比表面積（要求粒徑不能過大）；,具有一定的空隙率（堆積密度）；,便于加工、運(yùn)輸，要求低的成本,早期的濾料：碎石、卵石、焦碳等，應(yīng)用于普通生物濾池（底部0.2米為承托層，60-100mm，主體30-50mm）,目前在塔式濾池中一般使用特制的有機(jī)材料濾料-波紋板，幾乎滿足了濾料的全部要求,生物膜法1生物濾池,布水系統(tǒng)：將污水均勻的噴灑到濾床的頂部，形成填料表面的液膜流動(dòng)。布水過程必須注意布水強(qiáng)度的范圍。（過大或過小的問題） 最小布液強(qiáng)度：一般不小于10立方米/平方米.小時(shí),布水系統(tǒng)噴嘴,移動(dòng)式噴嘴,固定式噴嘴，一般用于塔式濾池,矩形水平移動(dòng),圓形旋轉(zhuǎn)移動(dòng),生物膜法1生物濾池,通風(fēng)充氧系統(tǒng)：生物濾池的供氧過程,排水系統(tǒng)：在濾池底部收