11第五章废水的生物化学处理方法
第十一章 废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
酶促反应
微生物的酶是微生物体内合成的对生物化学反应具 有高度专一催化功能的特殊蛋白质。
酶促反应速度受酶浓度、底物浓度、pH、温度、 反应产物、活化剂和抑制剂等因素的影响。
3.5.1米 氏 方 程 式
1913年前后，米歇里斯和门坦提出了表示整个反应 中底物浓度与酶促反应速度之间关系的式子，称为米 歇里斯－门坦方程式，简称米氏方程式，即：
C6H12O6 6H 2O 6CO 2 24[H]
24[H] 4NO3 2N2 12H2O
总反应式： C6H12O6 4NO3 6CO2 6H2O 2N2 1755.6kJ
好氧呼吸、无氧呼吸、发酵三种呼吸方式， 获得的能量水平不同， 如下表所示。
呼吸方式 受氢体
化学反应式
好氧呼吸
能量利用率42％
分子氧
C6H12O6+6O2→ 6CO2+6H2O+2817.3kJ
无氧呼吸
发酵
能量利用率26％
无机物 有机物
C6H12C6+4NO3 - → 6CO2+6H2O+2N2↑+1755.6kJ
C6H12C6 →2CO2+2CH3CH2OH+92.0kJ
3.2.1 废水的好氧生物处理
v k，dA k
dt
A A0 kt
式中：v——反应速度； t——反应时间； k——反应速度常数
反应速度与反应物浓度的一次方成正比关系，称 这种反应为一级反应。对反应物A而言，一级反应：
v
k
，dA
A dt
kA
lg
A
lg
A0
kt 2.3
水处理微生物学名词解释
名词解释1.生化需氧量（BOD）：好氧微生物在一定的温度、时间条件下，氧化分解水中有机物的过程中所消耗的游离氧的数量。
在一定条件下（20°C），单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的氧气的数量，单位为mg（O2）/L（废水）。
2.化学需氧量（BOD）：化学氧化剂氧化有机物时所需的氧量。
用化学强氧化剂，在酸性条件下，将废水中的有机物氧化成CO2和H2O所消耗氧化剂中的氧量，为化学需氧量，单位为mg/L。
3.总磷（TP）：污水中含磷化合物的总和。
包括有机磷与无机磷两类。
4.总氮（TN）：污水中含氮化合物的总和。
它包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
5.凯式氮（KN）：有机氮与氨氮的总和。
6.氨氮(NH3-N)：污水中以游离氨（NH3-N）与铵盐(NH4＋-N)的总和。
7.总需氧量 TOD：有机物被氧化成稳定氧化物时所需氧量，单位为O2mg/l。
8.总有机碳 TOC：水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。
9.活性污泥法：活性污泥法是以活性污泥为主体的污水好氧处理方法。
在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行好氧连续培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有机污染物，再将污泥与水分离，大部分污泥回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。
以污水中的有机污染物为基质，在溶解氧存在的条件下，通过微生物群的连续培养，经凝聚、吸附、氧化分解，沉淀等过程去除有机物的一种方法。
10.生物膜法：使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物泥-生物膜，主要用于去除水中溶解性的和胶体状的有机污染物。
11. 混合液悬浮固体浓度/混合液污泥浓度（MLSS）：表示在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，MLSS=M a+M e+M i+M ii。
12.混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：表示混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度，MLVSS= M a+M e+M i。
污水处理生化的基本方法及处理流程
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废水生化处理理论基础
废水生化处理理论基础废水处理是指对工业、农业、生活等生产和生活活动中所产生的废水进行处理，将废水中的各种有害物质去除或降低，使其达到环境排放标准，保护环境、维护生态平衡。
废水处理技术较为复杂，其中生化处理是一种常用的处理方法。
本文将介绍废水生化处理的理论基础。
1. 废水生化处理概述废水生化处理是利用微生物的生物化学作用，将有机物质降解成较为稳定、不易污染环境的无机物质，以实现对废水的净化处理。
生化处理一般包括好氧生物处理和厌氧生物处理两种方式。
•好氧生物处理：好氧生物处理是指在充氧的条件下，利用好氧微生物将废水中的有机物质氧化分解为二氧化碳和水。
这种处理方式对细菌的要求较高，需要提供足够的氧气。
•厌氧生物处理：厌氧生物处理是指在没有氧气的条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物质降解成沼气、二氧化碳等产物。
这种处理方式对微生物的适应能力要求较高，处理效果也较好。
2. 废水生化处理原理废水生化处理的基本原理是将废水中的有机物质通过生物作用转化为无机物质。
有机物质能够为微生物提供能量和生长所需的碳、氮、磷等元素，而微生物则通过代谢作用将有机物质降解为无机物质。
生化处理的主要过程包括：•底物的降解：微生物利用底物（有机物质）作为碳源和能源，在水体中进行降解反应，生成底物降解产物和生物体。
•底物的转化：底物降解产物经过一系列酶类的作用，逐步转化为无害的终产物，如CO2、H2O等。
•生物体的生长：底物的降解还伴随着微生物的生长和繁殖，微生物的数量和种类变化也会影响处理效果。
3. 废水生化处理的关键技术废水生化处理的关键技术包括微生物培养、废水处理工艺设计、氧气供给等方面。
其中，微生物在生化处理中扮演着重要的角色，其培养和管理对处理效果至关重要。
•微生物培养：合理选择适应性强、活性高的微生物种类，进行培养和管理，提高其降解效率和处理能力。
•工艺设计：根据废水特性和处理要求设计合理的生化处理工艺，包括反应器设置、曝气方式、混合方式等。
废水的生化处理方法
废水的生化处理方法一、专业术语1．化学需氧量（COD cr）化学需氧量是指在规定条件下用化学氧化剂（K2Cr2O7或KMnO4）氧化分解水中有机物时，与消耗的氧化剂当量相等的氧量(mg／L)。
当氧化剂用重铬酸钾(K2Cr2O7)时，由于重铬酸钾氧化作用很强，所以能够较完全地氧化水中大部分有机物(除苯、甲苯等芳香烃类化合物以外)和无机性还原物质(但不包括硝化所需的氧量)，此时化学需氧量用COD Cr，或COD表示；如采用高锰酸钾（KMnO4）作为氧化剂时，则称为高锰酸指数，写作COD Mn。
与BOD5相比，COD Cr能够在较短的时间内(规定为2小时)较精确地测出废水中耗氧物质的含量，不受水质限制，因此得到了广泛的应用。
缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧，造成一定误差。
如果废水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间应有一定的比例关系。
一般说来，COD Cr＞BOD20＞BOD5＞COD Mn，其中BOD5／COD Cr可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。
比值越大，该废水越容易被生化处理。
—般认为BOD5／COD Cr大于0.3的废水才适宜采用生化处理。
2．五日生化需氧量（BOD5）生化需氧量（BOD）是表示在有氧条件下，温度为20℃时，由于微生物(主要是细菌)的活动，使单位体积污水中可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需氧的量(mg/L)。
BOD的值越高，表示需氧有机物越多。
20℃时在BOD的测定条件（氧充足、不搅动）下，一般有机物20天才能够基本完成在第一阶段的氧化分解过程（完成过程的99%）。
就是说，测定第一阶段的生化需氧量，需要20天，这在实际工作中是难以做到的。
为此又规定一个标准时间，一般以5日作为测定BOD的标准时间，因而称之为五日生化需氧量，以BOD5表示之。
BOD5约为BOD20的70%左右。
3．氨氮（NH3-N）氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。
生物化学法处理废水
化学处理法
通过化学反应，使废水中的有害 物质转化为无害或低毒性的物质 。包括中和法、沉淀法、氧化还 原法等方法。
生物化学法的应用范围
01
02
03
04
生活污水处理
适用于处理生活污水，如家庭 、学校、医院等场所产生的废
通过过滤、沉淀等方法去除废水 中的大颗粒杂质，如悬浮物、泥 沙等。
调节pH值
02
03
去除油脂和有机物
通过加酸或加碱调节废水的pH 值，使其适应生物和化学处理的 要求。
通过除油、吸附等方法去除废水 中的油脂和有机物，以减轻后续 处理的负担。
生物处理
01
02
03
活性污泥法
利用活性污泥中的微生物 降解有机物，通过曝气、 沉淀等过程实现废水的净 化。
PART 03
生物化学法处理废水的优 势与局限性
优势
高效性
生物化学法能够有效地去除废 水中的有机物、重金属和营养 盐等污染物，处理效率较高。
环境友好
生物化学法采用天然的微生物 或化学药剂，对环境影响较小 ，且产生的剩余污泥易于处理 和处置。
应用广泛
生物化学法适用于多种类型的 废水处理，包括生活污水、工 业废水和城市污水处理等。
处理工艺
采用活性污泥法与A2O工艺相结合 ，去除有机物、氮、磷等污染物。
处理效果
经处理后的出水达到国家一级排放 标准，有效改善了周边水环境。
某工业废水处理项目
废水来源
来自石油化工、印染、造纸等行业的工业废水。
处理工艺
采用厌氧-好氧联合工艺，去除有毒有害物质及营 养盐。
实验室废水的处理
1.废液处理原则：对高浓度废酸、废碱液要经中和至中性时排放。
对于含少量被测物和其他试剂的高浓度有机溶剂应回收再用。
用于回收的高浓度废液应集中储存，以便回收；低浓度的经处理后排放，应根据废液性质确定储存容器和储存条件，不同废液一般不允许混合，避光、远离热源、以免发生不良化学反应。
废液储存容器必须贴上标签、写明种类、储存时间等。
2.处理方法：含汞、铬、铅、镉、砷、酚、氰的废液必须经过处理达标后才能排放，实验室处理方法如下：2.1含汞废弃物的处理若不小心将金属汞散落在实验室里（如打碎温度计）必须及时清除。
如用滴管或用在硝酸汞的酸性溶液中浸过得薄铜片、铜丝收集与烧杯中用水覆盖。
散落在地面上的汞颗粒应撒上硫磺粉，生成毒性较小的硫化汞；或喷上用盐酸酸化过的高锰酸钾溶液（5：1000体积比），过1至2小时后清除；或喷上20%三氯化铁水溶液，干后再清除（但该方法不能用于金属表面，会产生腐蚀）。
对于含汞废液的处理，可先将废液调至PH8~10家入过量硫化钠，使其生成硫化汞沉淀，再加入硫酸亚铁作为共沉淀剂，生成硫化铁沉淀可将硫化汞微粒吸附沉淀，然后静止分离，清液可排放，残渣可用焙烧法回收汞或制成汞盐。
2.2铅、镉用碱将废液PH调至8~10，生成Pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀，再加入硫酸亚铁作为共沉淀剂，沉淀物可与其他无机物混合进行烧结处理，清液排放。
2.3铬含铬废液中加入还原剂，如硫酸亚铁、亚硫酸钠、铁屑，在酸性条件下将六价铬还原成三价铬，然后加入碱，如氢氧化钠、氢氧化钙碳酸钠等，使三价格形成Cr(OH)3沉淀，清液可排放。
沉淀干燥后可用焙烧法处理，使其与煤渣一起焙烧，处理后可填埋。
2.4砷加入氧化钙，使PH为8，生成砷酸钙和亚砷酸钙沉淀，在Fe3+存在时共沉淀。
或使溶液PH大于10，加入硫化钠，与砷反应生成难容、低毒的硫化砷沉淀。
产生含砷气体的试验在通风橱中进行。
2.5酚低浓度含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉，使酚氧化城市和二氧化碳。
废水生化处理的原理与工艺
废水生化处理的原理与工艺一、废水生化处理的原理废水生化处理是基于微生物的生物降解作用来去除有机污染物。
废水中的有机物质可以作为微生物的营养源，微生物通过代谢作用将有机物质分解成较为简单的物质，如水、二氧化碳和微生物体。
废水生化处理主要包括以下原理：1.微生物降解：废水中的有机物质可以被微生物降解成较为简单的物质。
微生物通常包括细菌、真菌和原生动物等，它们利用废水中的有机物质作为碳源和能源进行生长繁殖，同时产生一些酶来降解有机污染物。
2.好氧降解和厌氧降解：废水生化处理可以分为好氧降解和厌氧降解两种方式。
在好氧条件下，微生物通过氧化废水中的有机物质来获得能量，产生二氧化碳和水。
而在厌氧条件下，微生物则在缺氧或无氧的环境中降解有机物质，产生二氧化碳、甲烷和硫化物等。
3.混合液中的微生物种类和数量：废水生化处理的效果与混合液中微生物种类和数量有密切关系。
一般情况下，通过调控混合液中微生物的种类和数量，可以提高废水处理的效率和稳定性。
可以通过投加活性污泥或者合成填料等方式来增加微生物的数量和种类。
二、废水生化处理的工艺1.活性污泥法：活性污泥法是废水生化处理的传统工艺，主要包括曝气池、第一沉淀池、生化池和第二沉淀池等单元。
曝气池通过强制通入空气来为微生物提供氧气，促进微生物的生长和降解有机物质。
在生化池中，有机物质被微生物消耗并降解，生成二氧化碳、水和生物体。
第一沉淀池用于沉淀一部分混合液中的固体物质，而第二沉淀池则用于进一步沉淀微生物。
沉淀后的污泥可以通过回流的方式再次进入生化池，延长微生物的生命周期。
2.膜生物反应器法：膜生物反应器法是近年来发展起来的一种废水生化处理工艺，主要包括MBR（膜生物反应器）和MBBR（移动床生物反应器）两种。
MBR通过在生化池内安装微孔膜，将废水与微生物有效分离，使废水中的微生物无法进入出流液中。
MBBR则通过在生化池内加入流态填料，提高微生物的附着和生长面积，从而增加废水的处理效果。
废水的生化处理方法
废水的生化处理方法、专业术语1．化学需氧量（COD cr）化学需氧量是指在规定条件下用化学氧化剂（K2Cr2O7 或KMnO 4）氧化分解水中有机物时，与消耗的氧化剂当量相等的氧量（mg／L）。
当氧化剂用重铬酸钾（K 2Cr2O7）时，由于重铬酸钾氧化作用很强，所以能够较完全地氧化水中大部分有机物（除苯、甲苯等芳香烃类化合物以外）和无机性还原物质（但不包括硝化所需的氧量），此时化学需氧量用COD cr,或COD表示；如采用高锰酸钾（KMn0 4）作为氧化剂时，则称为高锰酸指数，写作COD Mn。
与BOD5相比，COD cr能够在较短的时间内（规定为2小时）较精确地测出废水中耗氧物质的含量，不受水质限制，因此得到了广泛的应用。
缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧，造成一定误差。
如果废水中各种成分相对稳定，那么COD 与BOD 之间应有一定的比例关系。
一般说来，COD cr>BOD 20> BOD5> COD Mn，其中BOD 5/COD cr可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。
比值越大，该废水越容易被生化处理。
一般认为BOD5/COD Cr大于0.3的废水才适宜采用生化处理。
2．五日生化需氧量（BOD 5）生化需氧量（BOD ）是表示在有氧条件下，温度为20C时，由于微生物（主要是细菌）的活动，使单位体积污水中可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需氧的量（mg/L）。
BOD 的值越高，表示需氧有机物越多。
20 C时在BOD的测定条件（氧充足、不搅动）下，一般有机物20天才能够基本完成在第一阶段的氧化分解过程（完成过程的99%）。
就是说，测定第一阶段的生化需氧量，需要20 天，这在实际工作中是难以做到的。
为此又规定一个标准时间，一般以 5 日作为测定BOD的标准时间，因而称之为五日生化需氧量，以BOD 5表示之。
BOD 5约为BOD 20的70% 左右。
废水的生化处理方法
废水的生化处理方法一、引言废水是指在生产、生活和其他活动中产生的含有有害物质的水体。
废水的处理是保护环境、维护生态平衡的重要任务。
生化处理方法是一种常用的废水处理技术，通过利用微生物的代谢能力降解和转化有机物，达到净化废水的目的。
本文将详细介绍废水的生化处理方法及其工艺流程。
二、废水生化处理方法1. 好氧生化处理法好氧生化处理法是利用好氧微生物对废水中有机物进行降解的方法。
其工艺流程主要包括进水、预处理、好氧生化池、沉淀池和出水等几个步骤。
（1）进水：将废水引入处理系统，通过格栅、沉砂池等预处理设备去除大颗粒物质和悬浮物。
（2）预处理：将进水进行初步处理，去除废水中的油脂、悬浮物和大颗粒有机物，以减轻后续处理设备的负荷。
（3）好氧生化池：将预处理后的废水引入好氧生化池，加入适量的氧气和微生物菌种，通过微生物的代谢作用，将废水中的有机物降解为无机物。
（4）沉淀池：将经过好氧生化处理的废水引入沉淀池，通过重力沉淀的作用，使微生物污泥和悬浮物沉淀到池底，净化水体。
（5）出水：经过沉淀后的清水从沉淀池中流出，经过消毒等后续处理，达到排放标准。
2. 厌氧生化处理法厌氧生化处理法是利用厌氧微生物对废水中有机物进行降解的方法。
其工艺流程主要包括进水、预处理、厌氧生化池、沉淀池和出水等几个步骤。
（1）进水：同样将废水引入处理系统，通过预处理设备去除大颗粒物质和悬浮物。
（2）预处理：与好氧生化处理法相同，对进水进行初步处理，去除废水中的油脂、悬浮物和大颗粒有机物。
（3）厌氧生化池：将预处理后的废水引入厌氧生化池，由于池内无氧环境，有机物在厌氧微生物的作用下进行降解。
（4）沉淀池：将经过厌氧生化处理的废水引入沉淀池，通过重力沉淀的作用，使微生物污泥和悬浮物沉淀到池底。
（5）出水：经过沉淀后的清水从沉淀池中流出，经过消毒等后续处理，达到排放标准。
三、废水生化处理方法的优点1. 对有机物的降解效果好：生化处理方法能够有效降解废水中的有机物，使其转化为无害的无机物，减少对环境的污染。
化工废水的生物化学处理方法
2018/11/6
盐城师范学院
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1、普通活性污泥法（又称传统活性污泥法）
活性污泥废水生物处理系统的传统方式，是在 废水的自净作用原理下发展而来的，系统由曝 气池、二沉池和污泥回流管线及设备三部分组 成。 曝气池中MLSS浓度一般控制在1.5～3.5g/L， 废水浓度高时采用较高数值。废水在曝气池中 的停留时间常采用4～8h，视废水中有机物浓 度而定。回流污泥量约为进水流量的25%～ 50%，视活性污泥含水率而定。BOD负荷为 0.2～0.4kg(BOD5)/[kg(MLSS) · d] ,对BOD和 SS去除率85～95%。
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活性污泥法的分类
①推流式曝气池
★平行水流（并联）式 ★转折水流（串联）式
②完全混合式曝气池
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盐城师范学院
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推流式活性污泥法的特点：
（a）废水中污染物浓度自池首至池尾是逐渐 下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度， 废水降解反应的推动力较大，效率较高； （b）推流式曝气池可采用多种运行方式； （c）曝气池可以做得比较大，不易产生短路， 适合于处理量比较大的情况； （d）氧的利用率不均匀，入流端利用率高， 出流端利用率低，会出现池尾供气过量的现象， 增加动力费用。
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氧化沟的特点
简化了预处理，氧化沟水力停留时间和污泥龄比一 般生物处理法长，悬浮有机物可与溶解性有机物同 时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度 稳定，因此氧化沟可以不设初次沉淀池，污泥也不 需要进行厌氧消化； 占地面积少，因在流程中省略了初次沉淀池、污泥 消化池，有时还可省略二次沉淀池和污泥回流装置， 使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小； 从溶解氧的分布看，氧化沟具有推流特性，溶解氧 浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧 和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以 取得最好的除磷脱氮效果。
11废水生物处理基本原理
⑶真菌：活性污泥中的真菌主要是腐生或寄 生的丝状菌。具有分解碳水化合物、脂肪、 蛋白质及其他含氮化合物的功能，但若大量 异常地增殖会导致产生污泥膨胀现象。真菌 在活性污泥中的大量出现往往与水质有关， 某些含碳较高或pH较低的工业废水处理系统 中常可观察到较多的霉菌出现。
⑷原生动物：废水净化由差变好的过程中，依次出 现：肉足虫→游泳型纤毛虫→固着型纤毛虫 ⑸微型后生动物：后生动物在活性污泥系统中并不 经常出现，只有在处理水质良好时才有一些微型后 生动物存在，主要有轮虫、线虫和寡毛类。它们多 以细菌、原生动物以及活性污泥碎片为食。一般来 说，轮虫的出现反映了有机质的含量较低，水质较 好；线虫可在城市污水厂的活性污泥中大量存在。 活性污泥中的寡毛类以颤蚯蚓为代表，是活性污泥 中体形最大、分化较高级的一种多细胞生物。
轮虫、线虫、 寡毛类的沙 蚕、顠体虫 去除滤池内的 污泥、防止污 泥积聚和堵塞
生物组成
以菌胶团为主 要组分，辅以 固着型纤毛虫及 浮游球衣菌、 游泳型纤毛虫 藻类等 净化和稳定 污、废水水质 促进滤池净化速 度，提高滤池整 体的处理效率
功能
（二）生物膜对有机物质的降解及其生长
①有机物从流动水中通过扩散作用转移到附着水中去，同时氧 也通过流动水、附着水进入生物膜的好氧层； ②生物膜中的有机物进行好氧分解；代谢产物如CO2、H2O等 无机物沿相反方向排至流动水层及空气中；
厌氧消化机理
厌氧生物处理（或称厌气生物处理）是在无氧的条件
下，借厌氧微生物（包括兼性微生物），主要是厌氧菌 （包括兼性菌）的作用来进行的。
厌氧活性污泥净化废水的作用机理：
三阶段理论：
▲水解发酵阶段
▲产氢、产乙酸阶段 ▲产甲烷阶段 乙酸
废水的生化处理方法
废水的生化处理方法一、专业术语1．化学需氧量（COD cr）化学需氧量是指在规定条件下用化学氧化剂（K2Cr2O7或KMnO4）氧化分解水中有机物时，与消耗的氧化剂当量相等的氧量(mg／L)。
当氧化剂用重铬酸钾(K2Cr2O7)时，由于重铬酸钾氧化作用很强，所以能够较完全地氧化水中大部分有机物(除苯、甲苯等芳香烃类化合物以外)和无机性还原物质(但不包括硝化所需的氧量)，此时化学需氧量用COD Cr，或COD表示；如采用高锰酸钾（KMnO4）作为氧化剂时，则称为高锰酸指数，写作COD Mn。
与BOD5相比，COD Cr能够在较短的时间内(规定为2小时)较精确地测出废水中耗氧物质的含量，不受水质限制，因此得到了广泛的应用。
缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧，造成一定误差。
如果废水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间应有一定的比例关系。
一般说来，COD Cr＞BOD20＞BOD5＞COD Mn，其中BOD5／COD Cr可作为废水是否适宜生化法处理的一个衡量指标。
比值越大，该废水越容易被生化处理。
—般认为BOD5／COD Cr大于0.3的废水才适宜采用生化处理。
2．五日生化需氧量（BOD5）生化需氧量（BOD）是表示在有氧条件下，温度为20℃时，由于微生物(主要是细菌)的活动，使单位体积污水中可降解的有机物氧化达到稳定状态时所需氧的量(mg/L)。
BOD的值越高，表示需氧有机物越多。
20℃时在BOD的测定条件（氧充足、不搅动）下，一般有机物20天才能够基本完成在第一阶段的氧化分解过程（完成过程的99%）。
就是说，测定第一阶段的生化需氧量，需要20天，这在实际工作中是难以做到的。
为此又规定一个标准时间，一般以5日作为测定BOD的标准时间，因而称之为五日生化需氧量，以BOD5表示之。
BOD5约为BOD20的70%左右。
3．氨氮（NH3-N）氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。
废水的生化处理方法剖析
废水的生化处理方法剖析废水是指生产、生活等活动产生的不能直接排放到自然环境中的水体。
废水中含有各种有机物、无机盐、重金属离子等物质，对环境和人类健康造成严重危害。
为了减少废水对环境的影响，保护水资源和生态环境，需要对废水进行合理处理。
废水的生化处理方法是其中一种常用方法，以下将对其进行详细剖析。
生化处理方法是通过微生物的代谢作用，将废水中的污染物质转化为无害物质的一种废水处理技术。
一般分为生物接触氧化法、生物膜法、活性污泥法和生物过滤法等。
生物接触氧化法是指将含有废水的Pollution Water与生物接触设备中的微生物接触，通过微生物的生长、繁殖过程，将废水中的有机物质降解为无机物质。
这种方法主要适用于有机物质浓度较高的废水，如食品加工废水、酿造废水等。
生物接触装置通常包括生物接触器、曝气器和沉淀池等。
它的处理过程包括微生物的吸附、降解和沉淀等步骤。
但由于废水中的有机物质浓度高，需要大量的生物接触装置，占地面积大。
生物膜法是指在固体载体表面附着有微生物膜的生化处理方法。
废水通过固定载体时，微生物在载体表面形成生物膜，将有机物质降解为无机物质。
载体可以选择石英砂、聚氨酯泡沫等材料。
生物膜法具有降解效率高、空间利用率高的优点，可以在较小的容器中进行废水处理。
活性污泥法是指污泥作为载体，通过给污泥提供适宜的环境条件，使微生物对废水中的有机污染物进行降解的方法。
活性污泥是指呼吸能力高、多种微生物共生的粘稠胶状物质。
废水经过预处理后，进入活性污泥池与活性污泥接触，微生物降解有机物质。
该方法适用于有机物质浓度较低的废水，运行成本较高，但处理效果好。
生物过滤法是通过将废水通过填充物（如沸石、陶粒等）的层层过滤，使废水与填充物中的微生物接触，微生物通过吸附、生长和降解作用净化废水的方法。
填充物提供了良好的微生物附着场所和废水传质通道。
生物过滤法适用于有机物质浓度较低的废水、液体体积较小的废水处理系统。
综上所述，废水的生化处理方法包括生物接触氧化法、生物膜法、活性污泥法和生物过滤法等。
11第五章废水的生物化学处理方法
Chen Shuixia/ZSU
废水生化处理法的主要类型
• • 一些细菌只能在有氧存在的环境中生长，称需氧细菌(或称好氧细菌)，利用此 类微生物的作用来处理废水称为好氧生物处理法。 另一些细菌只能在无氧的环境中生长，叫厌氧细菌，相应的处理方法叫厌氧生 物处理。 水体自净—天然水体、氧化塘
Protozoa
Chen Shuixia/ZSU
第一节 废水处理中的微生物学基础
• 微生物的分类 菌类（细菌、真菌）
植物型
微生物 藻类 原生动物
动物型
后生动物
Chen Shuixia/ZSU
微生物的分类（续）
• 细菌： • 是废水处理中最重要的一类微生物。 • 分下等细菌和高等细菌两类。 • 下等细菌 • 简称细菌，是单细胞生物，它的数量最多，氧化分解有机物的能力 较大，在废水处理中所起的作用最重要 • 下等细菌按其形态可分为球菌、杆菌和螺旋菌三类 • 高等细菌 • 单细胞高等细菌，形成细长分支丝状体，称为放线菌。大多数放线 菌是好氧性的 • 多细胞的高等细菌，由单个细胞连成丝状体，称为丝状细菌。废水 处理中常见的丝状菌主要要为球衣菌属、铁细菌属、贝日阿托氏菌 属
度和凝聚、沉降性能。该值越低．则说明污泥颗粒小而紧密易沉降，
但活性和吸附力低，含无机物多；过高则太松散，难以沉淀，一般 取50—150之间。
– 污泥龄(Q0） 也称污泥停留时间(简称SRT)或细菌平均停留时间(简
称MCRT）：通过调节废弃污泥量就可以改变 Q0 的值，把它控制 在适宜于细菌增殖的时间范围内，一般为3—14天。 – 区域沉淀速度(ZSV) 当活性污泥浓度大于500mg/L时，污泥沉降以 区域沉淀方式进行，泥水之间有明显的界面，此界面的沉淀速度叫 区域沉淀速度。易沉淀污泥的ZSV值约为6m/h。
废水生化处理详解全套
废水生化处理详解全套1.什么叫废水的生化处理？废水的生物化学处理是废水处理系统中最重要的过程之一，简称生化处理。
生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除，使水得到净化。
事实上，我们对生化处理并不是很陌生的，天然的水体中存在着一条食物链，即大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃小虫，小虫吃微生物，微生物吃污水，如果没有这条食物链，自然界就要乱套了。
在天然的河流中，有着大量的、依靠有机物生活的微生物，它们日日夜夜地将人们排入河流中的有机物（如工业废水、农药化肥、粪便等等有机物质）氧化或还原，最终转化为无机物质，如果没有微生物的存在，我们周围的河流，少则几个月，多则一、二年，就会成为臭河了，只是由于微生物太微小太分散，以致人们的肉眼看不见罢了。
而废水的生化处理工程则是在人工条件下对这一过程的强化。
人们将无以计数的微生物全部集中在一个池子内，创造一个非常适合微生物繁殖、生长的环境（如温度、PH值、氧气、氮磷等营养物质），使微生物大量增殖，以提高其分解有机物的速度和效率。
然后再往池内泵入废水，使废水中的有机物质在微生物的生命活动过程中得到氧化降解，使废水得到净化和处理。
与其他处理方法相比，生化法具有能耗低、不加药、处理效果好、处理费用低等特点。
2、微生物是通过何种方式将废水中的有机污染物分解去除掉的？由于废水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物，这些无生命的有机物是微生物的食料，一部分降解、合成为细胞物质（组合代谢产物），另一部分降解氧化为水份，二氧化碳等（分解代谢产物），在此过程中废水中的有机污染物被微生物降解去除。
3.微生物与哪些因素有关？微生物除了需要营养，还需要合适的环境因素，如温度、PH值、溶解氧、渗透压等才能生存。
如果环境条件不正常，会影响微生物的生命活动，甚至发生变异或死亡。
4、微生物最适宜在什么温度范围内生长繁殖？在废水生物处理中，微生物最适宜的温度范围一般为16-30o C r最高温度在37-43。
废水的生化处理方法
废水的生化处理方法 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.废水的生化处理方法废水生物处理是19世纪末出现的治理污水的技术，发展至今已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段。
目前，国内己有近万座污水生物处理厂(站)投入运行。
生物化学处理法简称生化法，是利用自然环境中的微生物，并通过微生物体内的生物化学作用来分解废水中的有机物和某些无机毒物(如氰化物、硫化物)，使之转化为稳定、无害物质的一种水处理方法。
1916年在英国出现了第一座人工处理的曝气池，利用人工培养的微生物来处理城市生活污水，开始了生化处理的新时代。
由于生化法处理废水效率高、成本低、投资省、操作简单，因此在城市污水和工业废水的处理中都得到广泛的应用。
生化法的缺点是有时会产生污泥膨胀和上浮，影响处理效果；该法对要处理水的水质也有一定要求，如废水成份、pH值、水温等，因而限制了它的使用范围，另外，生化法占地面积也较大。
属于生化处理法的有活性污泥法、生物过滤法、生物膜法、生物塘法和厌氧生物法等。
一、微生物及其生化特性迄今为止，已知的环境污染物达数十万种之多，其中大量的是有机物。
所有的有机污染物，可根据微生物对它们的降解性，分成可生物降解、难生物降解和不可生物降解三大类。
废水的生物处理就是利用微生物的新陈代谢作用处理废水的一种方法。
微生物与其它生物一样，为了进行自身的生理活动，必须从周围环境中摄取营养物质并加以利用。
这些营养物质在微生物体内，通过一系列的生物化学反应，使微生物获得需要的能量，同时微生物本身也得到繁殖、数量得到增加。
在废水中存在着各种有机物和无机物。
这些物质大部分都可以被微生物作为营养物质而加以利用。
废水的生物处理实质就是将废水中含有的污染物质作为微生物生长的营养物质被微生物代谢、利用、转化，将原有的高分子有机物转化为简单有机物或无机物，使得废水得到净化。
废水的化学处理方法
废水的化学处理方法废水是指工业、农业和生活过程中排放的含有污染物质的水体，如果不进行处理，将会对自然环境和健康造成危害，因此，废水需要经过化学处理，以去除污染物质，使其达到排放标准或循环利用。
废水的化学处理方法主要包括物理化学处理、生物化学处理和化学氧化处理等。
1. 物理化学处理物理化学处理是指利用物理力学原理和化学原理对废水进行处理，以去除悬浮物、溶解物、有机物、无机盐等污染物质。
(1) 沉淀法沉淀法是指利用化学反应的原理，在废水中加入化学试剂，使污染物质发生沉淀，以去除废水中的悬浮物和某些溶解物。
例如，在含有氢氧根离子（OH）的氢氧化钙溶液中加入含铁盐的废水，会发生以下反应：Fe2+ + 2OH- →Fe(OH)2↓Fe3+ + 3OH- →Fe(OH)3↓由于Fe(OH)2和Fe(OH)3的沉淀物质密度比水大，它们会沉淀到废水底部，从而达到去除污染物质的目的。
(2) 活性炭吸附法活性炭吸附法是指利用活性炭对废水中的有机物进行吸附，从而去除废水中的有机物。
活性炭是一种具有高孔隙度和大比表面积的有机高分子材料，其比表面积可达到500～1500平方米/克以上，可以吸附的有机物包括苯、甲苯、二甲苯等。
(3) 蒸馏法蒸馏法是指将废水加热至沸点，然后蒸发出废水中的水分，使污染物质随着水蒸气一起被蒸发出去，蒸发后的水蒸气冷凝后即为纯净水。
2. 生物化学处理生物化学处理是指利用微生物对废水中的有机和无机物进行降解、转化和去除的过程。
(1) 活性污泥法活性污泥法是指将含有微生物的污泥与废水混合，通过搅拌或曝气等作用将废水中的有机物质降解为无机物。
该方法通常需要一个好氧条件以及一个缺氧条件，适合去除废水中的碳污染物。
(2) 好氧/缺氧处理好氧/缺氧处理是指将废水通入好氧环境下，利用好氧微生物去除废水中的有机物质；然后将处理后的水再通入缺氧环境下，利用缺氧微生物去除废水中的氮或磷污染物。
(3) 人工湿地法人工湿地法是指将废水通过人工构建的湿地，利用湿地中的植物和微生物来去除废水中的污染物质。
生物化学法处理废水
生物化学法处理废水
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优缺点
优点
缺点
1
有机物在曝气池内的降解经历了第一阶段 的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活 性污泥也经历了对数增长、减速增长、内 源呼吸的完整生长周期。
曝气池首端有机物负荷高，好氧速率 较高，未来避免由于缺氧而形成厌氧 状态，进水的有机物浓度不宜过高， 则曝气池的容积大、占用的土地比较 多、基建费用较高
生物化学法处理废水
应用
（1）有机废水的处理 （2）重金属废水的处理——沉淀机理、
吸附机理、胞内积累机理 （3）印染废水的处理
生物化学法处理废水
拓展
活性污泥法处理废水过程中的问题 及解决方法 （1）加入代谢解偶联剂降低污泥产率 （2）剩余污泥和厨余垃圾的混合中温厌氧 消化 （3）活性污泥法处理过程中泡沫问题的产 生与控制
⑤ 供氧系统:主要由供氧曝气 风机和专用曝气器构成向曝气池 内提供足够的溶解氧。
生物化学法处理废水
曝气池 二沉池
基本流程
典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回 流系统和剩余污泥排除系统组成。
进水
曝气池
沉淀池
出水
回流污泥
剩余污泥
活性污泥法基本流程
生物化学法处理废水
基本流程
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
生物化学法处理废水
活性污泥法
—— 演讲人： 资料收集： ppt制作：
生物化学法处理废水
基本介绍 基本组成 基本流程 优缺点与应用前景
生物化学法处理废水
基本介绍
返回
定义：用活性污泥在废水中的凝聚、 吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废 水中有机污染物的一种废水处理方法。
介绍：活性污泥法是以活性污泥为主 体的废水生物处理的主要方法。活性污泥 法是向废水中连续通入空气，经一定时间 后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮 凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物 群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
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– 沉降比(SV％)
1L混合液静置沉降30分钟后，沉淀污泥占混合液的体积百
分比。它反映出污泥的凝聚 —沉淀性能和污泥量的多少，以便控制污泥排 除时间和排除数。一般取15%～40％左右。
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活性污泥
– 污泥指数(SVI) 也称污泥容积指数，是指混合液经30分钟沉降后， 1g干污泥在湿的时候所占体积，以ml/g计。它反映出污泥的松散程
第五章 废水的生物化学处理方法
• 利用自然环境中的微生物，并通过微生物体内的生物化学作用来氧化分 解废水中的有机物和某些无机毒物(如氰化物、硫化物)，使之转化为稳定 无毒物质的一种水处理方法。 常见的有活性污泥法、生物过滤法、生物膜法、生物塘法和厌氧生物法 等
• 生化法处理废水具有效率高、成本低、投资省、操作简单等优点 •
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分解 有机物（C、N、 微生物 P、S）+O2 CO2．NH3、亚硝酸 盐或硝酸盐，磷酸盐， 硫酸盐
＋ 能量
＋ 能量
合成
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原生质（微生物 生长能源）
2、厌氧生物处理法
• 第一阶段：产酸阶段。高分子有机化合物在产酸细菌作用下降解成低分 子的中间产物，如有机酸(蚁酸、醋酸、丁酸、氨基酸)和醇类及氨、硫化 物、二氧化碳等无机物并放出能量。此阶段可分为两个时期：
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微生物的生长规律
• 细菌的生长经历四个时期——停滞期、对 数增长期、稳定期和衰退期
• 在对数增长期内，细菌对废水处理速率最 快，若将细菌生长稳定在这一时期，则装 置效率高，可缩短处理时间及减小装置容 积。但这时要供给细菌较多的营养食料， 要求进水中有机物含量高，势必造成出水 中有机物也相应增多，出水水质变差，排 出的污泥量增大。
• 稳定期（静止期）细菌数量较高，但对营 养物要求低，运行稳定，水中有机物消耗 得较彻底，去除率高，产生污泥量也少。 但处理时间长，设备体积大。
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第二节 微生物处理废水的基本原理
• 微生物处理废水主要是利用微生物对废水中某些物质的氧化分解作用。 这种氧化分解作用是在特定酶的催化作用下进行的。 • 酶是由活细菌细胞所制造和分泌的一类具有高度催化专一性的特殊蛋白 质。分子量为一万至数百万。每种酶专门催化某一类反应，不同的细菌 产生不同的酶，进行着各种各样的酶促反应。 • 酶的分类和作用：内酶和外酶
入一定量的生活污水或含氮、磷等元素的化合物来加以补充。
• • •
溶解氧：一般应维持在2～4mg/L左右 水的pH值： 水温
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第三节 活性污泥法
• 活性污泥法是用好氧生物处理废水的重要方法。 • 是城市污水和有机工业废水最有效的处理方法之一 。
• 它是利用悬浮在废水中人工培养的微生物群体—— 活性
污泥，对废水中的有机物和某些无机毒素产生吸附、氧 化分解而使废水得到净化的方法。
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第三节 活性污泥法
• 基本过程由以下几个步骤组成：
空气 处理后废水 废水 初次沉淀 混合 曝气池 二次沉淀
回流活性污泥
1. 初次沉淀 3. 曝气 在初次沉淀池内进行，主要除去泥砂及大颗粒的悬浮物 2. 混合 利用一定的设备或手段将活性污泥和待处理废水进行均匀混合。
• 藻类
– 藻类是含有能进行光合作用的叶绿素的低等植物。 – 能利用光能、CO2、PO43-、NH3等产生新细胞并放出氧气，增加 水中的溶解氧．在生物氧化塘中对有机物的氧化起重要作用。 – 在废水处理中所能起的作用有限
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微生物的分类（续）
• 原生动物
– 原生动物是单细胞动物或以细胞群体(独立细胞的集合体）而存在
– 细菌在分解氧化有机物的过程中获得能量及细胞的构成材料，称同化作用 – 而将有机物分解成简单的有机物或无机物，称异化作用。该作用使废水得到 净化。
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废水生化处理法的主要类型
• • 一些细菌只能在有氧存在的环境中生长，称需氧细菌(或称好氧细菌)，利用此 类微生物的作用来处理废水称为好氧生物处理法。 另一些细菌只能在无氧的环境中生长，叫厌氧细菌，相应的处理方法叫厌氧生 物处理。 水体自净—天然水体、氧化塘
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微生物的分类（续）
• 真菌
– 是类似植物的低等生物，是一种丝状无叶绿素的微生物，不 能进行光合作用，是寄生的或腐生的。 – 水处理中常见的真菌有酵母菌和霉菌两种 – 酵母菌是单细胞的真菌，个体比细菌大几倍至几十倍，主要 以出芽增殖。酵母菌培养条件要求不高，繁殖迅速，目前已 广泛应用于无毒的高浓度有机工业废水的处理及综合利用。 – 霉菌可分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮有机化合 物，在废水处理过程中数量、种类均不多，是需氧微生物。
– 被吸附的有机物由于酶的作用，在水中氧较充分的条件下进行生物化学作用， 将部分有机物氧化分解为简单的无机物并放出细菌生长所需的能量；而将 另—部分有机物转化为生物体所必需的营养物，合成新的原生质。 – 于是，细菌不断长大，并分裂出更多的细菌，加速了有机物的氧化分解过程， 这时活性污泥量则不断增大。随着活性污泥量的增加，有机物大量消耗，水 中营养物质大大减少，这时部分细菌的原生质也可能进行氧化作用放出能量 进入内源呼吸。这一过程比吸附过程要慢得多。 – 无论是有机物的氧化分解或是原生质的合成都将消耗被活性污泥所吸附的有 机物，使水中的有机物得以去除。
分解 有 机 物 产酸细菌 有机酸 或醇 氨、胺、 碳酸盐
产酸阶段
甲烷细菌 甲烷、无
机气体
产气阶 段
＋ 能量
合成
原生质（微生物 生长能源）
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4、生化处理法对处理水质的要求
• 生化法处理废水主要是通过微生物的新陈代谢来实现的，因此必须创 造一定环境以利于微生物的生长繁殖，才能提高废水处理效果。
– 第一时期为酸性消化期。此时细菌首先分解的是碳水化合物，产生大量的有 机酸，致使溶液pH值迅速下降（可达5以下） – 第二时期为酸性减进期。此时有机酸和含氮化合物开始分解，生成氨．胺、 碳酸盐等碱性物，pH值则逐渐上升，同时放出硫化氢，硫醇等恶臭气体。
• 第二阶段为碱性分解阶段或产气阶段，甲烷细菌利用产酸菌产生的有机 酸、醇作为营养源，产生甲烷、二氧化碳、氨、氢等气体。 • 厌氧生化反应速度慢，反应时间长。一般来说．高浓度的有机废水可采 用厌氧生物法来处理
并具有良好的凝聚沉淀价活性污泥的优劣：
– 污泥浓度 也称混合液悬浮固体(Mixed Liquor Suspended Solids ， MLSS)，
是指曝气区内 1升混合液所含悬浮物量，以mg/L表示。它反映出活性污泥 所含微生物多少和处理有机物能力的强弱。适宜的浓度应根据具体情况确 定，一般废水处理可取2×103～4× 103 mg/L。
度和凝聚、沉降性能。该值越低．则说明污泥颗粒小而紧密易沉降，
但活性和吸附力低，含无机物多；过高则太松散，难以沉淀，一般 取50—150之间。
– 污泥龄(Q0） 也称污泥停留时间(简称SRT)或细菌平均停留时间(简
称MCRT）：通过调节废弃污泥量就可以改变 Q0 的值，把它控制 在适宜于细菌增殖的时间范围内，一般为3—14天。 – 区域沉淀速度(ZSV) 当活性污泥浓度大于500mg/L时，污泥沉降以 区域沉淀方式进行，泥水之间有明显的界面，此界面的沉淀速度叫 区域沉淀速度。易沉淀污泥的ZSV值约为6m/h。
已处理好废水，排出沉淀池。
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Activated Sludge Activated Sludge Sludge Wastewater Polishing Discharge to River or Land Application
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Waste
3. 凝聚和沉淀：由氧化过程中所合成的菌体有机体发生凝聚和沉淀，从水 中分离出来，使废水得以净化
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3、活性污泥
• 活性污泥是一种褐色絮状体，由各种微生物（细菌、真菌、原生动 物）、无机物和分解中的有机物组成，形成一特殊的生态系统。
• 活性污泥的性能：性能良好的活性污泥应松散(有利吸附和氧化有机物)
•
废水中污染物浓度
1. 生化需氧量BOD和化学需氧量COD：对好氧性生化处理，一般要求处理 废水的BOD5<500～1000mg/L，过高则影响处理效果；过低则养料太少， 影响微生物的繁殖。 2. 有毒物质：影响微生物生长的重金属、氰化物、油脂等控制在一定范围。
•
营养物
– 微生物生长必需的碳源、氮源、无机盐等。工业废水一般缺乏氮和磷。生 活污水中一般所含养料充足，是最经济的营养源，所以可在工业废水中加
Protozoa
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第一节 废水处理中的微生物学基础
• 微生物的分类 菌类（细菌、真菌）
植物型
微生物 藻类 原生动物
动物型
后生动物
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微生物的分类（续）
• 细菌： • 是废水处理中最重要的一类微生物。 • 分下等细菌和高等细菌两类。 • 下等细菌 • 简称细菌，是单细胞生物，它的数量最多，氧化分解有机物的能力 较大，在废水处理中所起的作用最重要 • 下等细菌按其形态可分为球菌、杆菌和螺旋菌三类 • 高等细菌 • 单细胞高等细菌，形成细长分支丝状体，称为放线菌。大多数放线 菌是好氧性的 • 多细胞的高等细菌，由单个细胞连成丝状体，称为丝状细菌。废水 处理中常见的丝状菌主要要为球衣菌属、铁细菌属、贝日阿托氏菌 属
自然条件 好氧生物 处理法 人工条件
土壤净化 悬浮法—活性污泥法、氧化塘、氧化沟 固着法—生物滤池、生物转盘、接触氧化