发酵废水的生物处理法

微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快； 微生物种类繁多，分布广，代谢类型多，具 有多种降解酶； 微生物繁殖快，易变异，适应性强； 微生物中存在有降解性质粒(plasmid) ； 共代谢作用(co-metabolism)；
发酵废水生物处理 微生物对污染物降解与转化的途径
第 一 矿化作用：有机物在微生物的作用下彻底分 节 解为H2O 、CO2和简单的无机化合物的过程。 水 污 共代谢作用：当环境中存在其他可利用的碳 染 及 源和能源时，难降解的化合物才能被利用(被 处 修饰或转化但非彻底降解)。 理 概 述
发酵废水生物处理 交替式二级生物滤池
第 三 节 生 物 滤 池 法
发酵废水生物处理 几种常用的回流式生物滤池法的流程
第 三 节 生 物 滤 池 法
发酵废水生物处理 三、生物滤池的机理
第 三 节 生 物 滤 池 法
1.生物膜
污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和 细菌附着在滤料表面上，微生物便在滤料表 面大量繁殖，不久，形成一层充满微生物的 粘膜，称为生物膜。这个起始阶段通常叫 “挂膜”，是生物滤池的成熟期。
除上述几种常见的稳定塘以外，还有水生植 物塘(塘内种植水葫芦、水花生等水生植物， 以提高污水净化效果，特别是提高对磷、氮 的净化效果)、生态塘(塘内养鱼、鸭、鹅等， 通过食物链形成复杂的生态系统，以提高净 化效果)、完全储存塘(完全蒸发塘)等也正在 被广泛研究、开发和应用。
发酵废水生物处理 第五节 厌氧生物处理法
发酵废水生物处理 影响微生物降解转化作用的因素
第 一 微生物的代谢活性、种类、生长状况； 节 化合物的结构(生产“环境友好材料”)；
环境因素：如温度、酸碱度、营养、氧、底 水 污 物浓度；
染 及 处 理 概 述
发酵废水生物处理 微生物对常见污染物的降解与转化
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
发酵废水生物处理
第 二 节 活 性 污 泥 法 ①污水中有机物的去除规律； ②活性污泥利用有机物的规律； ③活性污泥吸附有机物的规律。
发酵废水生物处理 曝气过程中，污水中有机物的去除在较短时 间( 图中是5h左右)内就基本完成了；污水中 的有机物先是转移到污泥上(③),然后逐渐为 微生物所利用(②)；吸附作用在相当短的时间 (图中是45min左右)内就基本完成了(③)；微生 物利用有机物的过程比较缓慢(②)。
第 一 废水处理技术 节
或分离，或无害化。
水 污 物理法、化学法、生物法。 染 及 处 理 概 述
发酵废水生物处理
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
①物理法 a沉淀法； b过滤法； c离心分离法； d气浮法； e蒸发结晶； f反渗透法； ②化学方法 a混凝法；b中和法；c化学沉淀法；d氧化还原 法；e电渗析法； ③生物方法 a活性污泥法；b生物膜法和生物(氧化)塘法； c污水灌溉；
有 机 物 好 氧 降 解 的 一 般 途 径 大分子有机物
（多糖，脂肪，蛋白质，）
胞外酶
小分子有机物 丙酮酸
氧化脱羧 乙酰－CoA 三羧酸循环 Co2+H2O
发酵废水生物处理
废水生物处理的类型
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
据微生物种类 好氧（兼性）微生物：活性污泥法、生 物膜法； 厌氧微生物：厌氧污泥法； 藻类 ：氧化塘； 据微生物生长方式 悬浮生长：活性污泥法； 附着生长：生物膜法；
第 厌氧生物处理 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
有机物的转化分为三部分进行：部分转化为 CH4；部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S 等无机物，并为细胞合成提供能量；少量用 于原生质合成。故相对于好氧生物处理法， 其污泥增长率小得多。
发酵废水生物处理
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
发酵废水生物处理
第四节 氧化塘法
氧化塘又称稳定塘，按塘内的微生物类型、 第 供氧方式和功能等进行划分，可分类如下：
四 节 1.好氧塘 氧 化 塘 法
好氧塘的深度较浅，阳光能透至塘底，全 部塘水都含有溶解氧，塘内菌藻共生，溶解 氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污 水作用。
发酵废水生物处理
第 四 节 氧 化 塘 法
发酵废水生物处理
第 一 节 水 来自百度文库 染 及 处 理 概 述
好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应 时间较短，故处理构筑物容积较小。目前对 中、低浓度的有机废水(BOD5＜500mg/L) ， 基本上采用好氧生物处理法。 在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性 污泥法和生物膜法两大类。
发酵废水生物处理
发酵废水生物处理
第 由于废水厌氧生物处理过程不需另加氧源， 一 故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量 节 水 污 染 及 处 理 概 述
少、可回收能量（CH4）等优点。 缺点是速度较慢，反应时间较长，处理构筑 物容积大等。为维持较高的反应速度，需维 持较高的温度。对于有机污泥和高浓度有机 废水(一般BOD5≥2000mg/L)可采用厌氧生物处 理法。
发酵废水生物处理
监测指标主要有：
第 一 ① pH值； 节 ② 悬浮物质含量； 水 污 染 及 处 理 概 述
③ 需氧有机物，主要测定BOD、COD等； ④ 有毒物，如重金属、氰化物、亚硝酸盐； ⑤ 其它特定指标，针对废水特点而定。例如 核电排水的放射性指标、医院和生物制品废 水的病原体指标等。
发酵废水生物处理
发酵废水的生物处理
发酵废水生物处理
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
第一节 水污染及处理概述
水体污染及危害： 污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等； 水体富营养化； 水和水体底泥的物理、化学性质或生物群 落组成发生变化；
发酵废水生物处理
第 防止水体污染的途径 一 节 （1）减少污染物的排放。 水 ① 改革生产工艺。② 综合利用废水。 污 （2）废水无害化。 染 （3）对水体及其污染源进行监测和管理。 及 处 理 概 述
生物膜是由细菌（好氧、厌氧、兼性）、真 菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉 眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫等组成。
发酵废水生物处理 2.影响生物滤池性能的主要因素
第 三 滤床的上层和下层相比，生物膜量、微生物 节 种类和去除有机物的速率均不相同。滤床上 生 物 滤 池 法
（1）滤池高度
层，污水中有机物浓度较高，微生物繁殖速 率高，种属较低级以细菌为主，生物膜量较 多，有机物去除速率较高。随着滤床深度增 加，微生物从低级趋向高级，种类逐渐增多， 生物膜量从多到少。
发酵废水生物处理 第二节 活性污泥法 活性污泥：由细菌、菌胶团、原生动物、后 第 二 生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和 节 无机物质组成的、有一定活力的、具有良好 的净化污水功能的絮绒状污泥。
活 性 污 泥 法
发酵废水生物处理 活性污泥的组成
第 二 节 活 性 污 泥 法
微生物、有机物、无机悬浮物、胶体物； 活性污泥中的栖息生物以微生物(好氧)为主， 细菌含量一般在107-108个/mL；原生动物103个 /mL，原生动物中以纤毛虫居多；固着型纤毛 虫可作为指示生物，如钟虫、盖纤虫、独缩虫、 聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且 活性良好。
第 三 节 生 物 滤 池 法
一、生物滤池的构造 1、滤床：滤床由滤料组成。滤料是微生 物生长栖息的场所。
发酵废水生物处理 2.布水设备
第 三 节 生 物 滤 池 法
3.排水系统
发酵废水生物处理 二、生物滤池法的流程 低负荷生物滤池又称普通生物滤池 第 三 所示为传统的普通生物滤池的流程；
节 生 物 滤 池 法
发酵废水生物处理 （2）负荷率 负荷率的单位是m3(水)/ m3· d或m3(水)/m2· d； 第 若提高负荷率，出水水质将相应有所下降。
三 节 （3）回流 生 利用污水厂的出水，或生物滤池出水稀释进 物 滤 水的做法称回流，回流水量与进水量之比叫 池 回流比。 法
（4）供氧
生物滤池供氧不足，生物膜好氧层厚度变薄。
发酵废水生物处理 活性污泥法的基本流程
第 二 节 活 性 污 泥 法
发酵废水生物处理
活性污泥降解污水中有机物的过程
第 二 节 活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解(去除) 过程可分为两个阶段：
活 吸附阶段 性 污 泥 活性污泥具有巨大的表 法 面积，而表面上含有多 糖类的黏性物质，污水 中有机物转移到活性污 泥上去。
发酵废水生物处理 好氧生物处理
第 一 生化需氧量：在20℃条件下，微生物好氧分 节
解水样中有机物所消耗的氧量，如BOD5； 水 评价有机污染物中易生物降解的部分。
污 染 及 处 理 概 述
发酵废水生物处理
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约 述
有1/3被分解；约有2/3被转化，合成为新的原 生质。
发酵废水生物处理 2.兼性塘 兼性塘的深度较大，上层为好氧区，藻类 的光合作用和大气复氧作用使其有较高的溶 解氧，由好氧微生物起净化污水作用；中层 的溶解氧逐渐减少，称兼性区(过渡区)，由 兼性微生物起净化作用；下层塘水无溶解氧， 称厌氧区，沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。
第 四 节 氧 化 塘 法
发酵废水生物处理
项目
pH BOD5(mg/L) COD/(ml/L) 氨氮/(ml/L) 磷酸盐/(ml/L)
一级标准
6-9 20 60 15 0.5
二级标准
6-9 30 120 25 1.0
三级标准
6-9 -
发酵废水生物处理
第 一 微生物对污染物质降解与转化的适应性 节 水 污 染 及 处 理 概 述
废水生物处理原理
标准，是预处理。二级处理最常用的是生物 处理法，能大幅度地除去废水中呈胶体和溶 解状态的有机物，使废水符合排放标准。深 度处理是进一步除去废水中悬浮物质，无机 盐类及其它污染物质，使之达到工业用水或 城市非饮用水的要求。
发酵废水生物处理
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
城市污水处理厂污染物排放浓度
第 一、原理 五 节 氧 生 物 处 消化 理 过程 法
污泥的消化过程分为两个阶段。固态有机物 厌 液化；降解产物气化；(二阶段学说)
液化(酸化) 气化(甲烷化)
pH迅速下降，转化产物中 有机酸是主体 产生消化气，主体是CH4
节 氧 化 塘 法
发酵废水生物处理 5.深度处理塘 深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘，属 于好氧塘。其进水有机污染物浓度很低，一 般B0D5≤30mg/L。常用于处理传统二级处理 厂的出水，提高出水水质，以满足受纳水体 或回用水的水质要求。
第 四 节 氧 化 塘 法
发酵废水生物处理
第 四 节 氧 化 塘 法
第 二 节 活 性 污 泥 法
发酵废水生物处理
气体传递和曝气池
第 二 构成活性污泥法的三个要素 节
一、微生物。活性污泥；污泥驯化；
活 性 二、有机物。处理对象，微生物的营养料； 污 泥 三、溶解氧。充足的溶解氧，为好氧微生物 法
的生存、发挥氧化分解作用提供保障。
发酵废水生物处理 第三节 生物滤池法
发酵废水生物处理
第 一 节 水 污 染 及 处 理 概 述
废水处理流程
废水中污染物成分极其复杂多样，任何一种 处理方法都难以达到完全净化的目的，而常 常要几种方法组成处理系统，才能达到处理 的要求。按处理程度的不同，废水处理系统 可分为一级处理、二级处理和深度处理。
发酵废水生物处理
第 一级处理只除去废水中的悬浮物，以物理方 一 法为主，处理后的废水一般还不能达到排放 节 水 污 染 及 处 理 概 述
稳定阶段
被吸附的有机物为微生 物所利用。
发酵废水生物处理
曝气过程中污水中有机物的变化
第 二 节 活 性 污 泥 法
残留在废 水中的有 机物
微生物不能利用的有机物
废 水 中 的 有 机 物
微生物能利用的有机物
微生物能利用而尚未 利用的有机物 （吸附量） 从废水中 去除的有 机物 微生物不能利用的有 机物 微生物已利用的有机 物（氧化和合成） 增殖的生物体 氧化产物
第 四 节 氧 化 塘 法
发酵废水生物处理
3.厌氧塘 厌氧塘的塘深在2m以上，有机负荷高，全 部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态，由厌氧微 第 四 生物起净化作用，净化速度慢，污水在塘内 节 停留时间长。
氧 化 塘 法
发酵废水生物处理
4.曝气塘 曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在2m以上， 全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起净化作 第 四 用，污水停留时间较短。