11第十一章 废水生物处理基本原理和主要微生物类群解析

3、完全混合式曝气法
原污水、回流污泥进入曝气池后立即与池内原有的混合液充分混合。池内水 质均匀，各部分工作情况基本一样。
特点： • 耐冲击负荷性强，可处 理浓度较高的废水，只要 适当延长曝气时间即可。 适于处理工业废水。 • 可把曝气池的工况控制 在最佳的位置上。
进水
出水
曝气池
沉淀池
回流污泥
ห้องสมุดไป่ตู้
剩余污泥
三、氧化作用 被活性污泥和生物膜吸附的大分子有机物质，在微生物胞 外酶的作用下，水解为可溶性的有机小分子物质，然后透 过细胞膜进入微生物细胞内。这些被吸收到细胞内的物质 ，作为微生物的营养物质，经过一系列生化反应途径，被 氧化为无机物CO2和H2O等，并释放出能量；同时，微 生物利用氧化过程中产生的一些中间产物和呼吸作用释放 的能量，合成细胞物质。
池 生物转盘 生物接触氧化法（淹没式生 物滤池）
生物转盘
生物膜法处理工艺
第三节 氧化塘
• 一、水体自净 • 是指水体在接纳了一定量的污染物后，通过物理、化学和 水生生物等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到受污 染前的水平和状态的现象。
1. 物理净化过程 废水或污染物排入水体后，可沉降性固体逐渐沉至水底形成 底泥。悬浮体、胶体和溶解性污染物则因混合稀释而逐渐 降低浓度。
四、沉淀作用 废水中有机物质在活性污泥或生物膜的氧化分解作用 下无机化后，处理后水往往排至自然水体中，这就要求排 放前必须经过泥水分离。 活性污泥，特别是生物膜具有良好的沉降性能，使泥 水分离，澄清水排走，污泥沉降至池底，这是废水生化处 理必须经过的步骤，也是非常重要的步骤。
第二节 好氧生物处理
2、吸附再生活性污泥法
又称接触氧化稳定法或 生物吸附法。
此法主要适用于处理含悬浮物和 胶体物较多的废水。 进水 出水 接触氧化池 沉淀池
稳定池
回流污泥
剩余污泥
接触氧化稳定法
曝气池分为接触氧化池（吸附池）和稳定池（再生池）。废水先进入接触氧 化池，和活性污泥充分接触，有机物被活性污泥吸附后，混合液流入沉淀池 进行固液分离，回流污泥在稳定池内进行再生，曝气使吸附的有机物进一步 氧化分解，恢复污泥活性后，再引入接触氧化池。
二. 污水生物体系
• 根据在污染水体中生物种类的存在与否，划分污 水生物体系，确定不同污染程度水体中的指示生 物。反之，根据水体中的指示生物的存在亦可确 定水体污染程度，又称柯克维茨(Kolkwitz)和麦 尔松(Marsson)体系法
污水生物系统（2）
• 污水生物系统中各带特点 • 多污带：有机污染严重，溶解氧含量低，细菌极多，无好氧 生物，无鱼类生存； • 中污带：包括α－中污带（有机污染较为严重，溶解氧略有 回升，多为耐污性生物种类，）和β－中污带（中等程度的 有机污染区域，溶解氧较高，有多种藻类和原生动物，有鱼 类出现）； • 寡污带：溶解氧恢复正常或达饱和，水质透明，细菌数量少 ，藻类种类和数量多。 • 污水生物系统的应用 • 主要应用对象是被生活污水污染的水域，对重金属和其他工 业废水引起的污染水域的应用问题尚需进一步研究。 • 应用该法来监测和评价环境比较全面，但工作很繁重，耗费 时间，而且需要具有熟练的分类知识，同时调查结果也不易 表示。
2. 化学净化过程 化学自净过程取决于废水和水体的具体状况，如在一定条件 下，水体中难溶性硫化物可氧化为易溶性的硫酸盐；可溶 性的二价铁、锰化合物可转化为几乎不溶解的三价铁、四 价锰的氢氧化物而沉淀下来。
3. 生物净化过程 悬浮和溶解于水体中的有机污染物，在DO参与下，经需氧 微生物作用氧化分解成简单的无机物，如CO2、H2O、 硝酸盐和磷酸盐等，使水体得到净化。
• 一、曝气方式 1. 鼓风曝气法 2. 表面加速曝气法 3. 射流曝气
二、好氧活性污泥法
普通活性污泥法是依据水的自净作用原理发展而来的
废水 → 初沉池
→
曝气池
→
二沉池
→ 出水
剩余 污泥
回流污泥
初次沉淀池
曝气池
二次沉淀池
污泥消化池
化学营养物 预处理
生物处理
（二级处理）
（一级处理）
曝气池
沉淀池
后处理 净水外排
第十一章 废水生物处理基本原理 和主要微生物类群
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第一节 废水生物处理基本原理
• 一、絮凝作用 废水进入生物反应池后，废水中的产荚膜细菌可分泌出粘液 性物质，并相互粘连形成菌胶团。菌胶团又粘连在一起， 絮凝成活性污泥或粘附在载体上形成生物膜。
二、吸附作用 微生物个体很小，并且细菌也具有胶体粒子所具有的许多特 性，如细菌表面一般带有负电荷，二废水中有机物颗粒常 带正电荷，所以它们之间有很大的吸引作用。
污泥回流
污泥及余渣消化罐
曝气池
利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定 污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活 性污泥充分接触的混合条件。
曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。 池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆 形等。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。
完全混合式活性污泥法
缺点：出水水质上往往不及推流式。
三、好氧生物膜法
生物膜主要由细菌的菌胶团和大量的真菌菌丝组成，其中还 有许多原生动物和较高等动物生长。它们粘附在生物滤池滤 料上或生物转盘盘片上，形成一层带粘性、薄膜状的微生物 混合群体。
主要类型： 生物滤池：普通生物滤池； 高负荷生物滤池；塔式生物滤
沉淀池
应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池 在废水处理中广为使用。它的型式很多，按池内水流方向 可分为平流式、竖流式和辐流式三种。
• 1．普通活性污泥法
• 好氧活性污泥法的处理工艺很多，最为普遍使用的活 性污泥法工艺如下图
空气 清水 初沉池 曝气池 二沉池
回流污泥
剩余污泥
废水先通过初沉池，除掉一些悬浮固体（一级 处理的目的），然后进入一个有曝气装置的构 筑物，活性污泥就在这种装置中将废水中的 BOD降解掉（二级处理的目的），并产生新的 活性污泥。当BOD降到一定程度时，混合液一 起流入二次沉淀池，进行固液分离，上清液排 放，沉淀下来的污泥一部分回流到曝气池中， 一部分作为剩余污泥而排放。
二. 污水生物系统（1）
• 污水生物系统法的原理 • 受污染的河流由于自身的自净过程从而导致自 上游往下游形成一系列在污染程度上逐渐减轻 的连续带。随污染物浓度的降低，生物种类也 发生变化，每一带都生存有大体上能够表示这 一带特性的动物和植物，由此可以将河流依次 划分为四个污染带，即多污带、 α－中污带、 β－中污带、寡污带，从而可以根据一条河流 中一定区域内所发现的动物区系和植物区系来 鉴别该区域的有机污染程度。