《废水的生物处理法》PPT课件

发酵工艺学-污水处理
废水厌氧生物处理
在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌
氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
污 在这个过程中，有机物的转化分为三部分进
水 处 理
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；少量有机物被转化、合成为新的原
生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合
法为主，处理后的废水一般还不能达到排放
标准，是预处理。二级处理最常用的是生物
污 水 处
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
理 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。废水处理流程的设计，
根据其所含污染物的组成不同而不同。
废水的生物处理
发酵工艺学-污水处理
概述
水体污染：
污 主要是由于人类活动排放的污染物进入河 水 流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和 处 水体底泥的物理、化学性质或生物群落组 理 成发生变化，从而降低了水体的使用价值，
这种现象称为水体污染。
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按污染物划分的污染类型
卫生学角度：化学性污染物、物理性污染物
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城市污水处理厂污染物排放浓度
项目
污 水
pH BOD5(mg/L) COD/(ml/L)
处 氨氮/(ml/L)
理 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 -
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废水生物处理原理
微生物对污染物质降解与转化的适应性
悬浮生长：活性污泥法；
附着生长：生物膜法；
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废水好氧生物处理
生化需氧量(Chemical Oxygen Demand, BOD)
在20℃条件下，微生物好氧分解水样中有机
污 水
物所消耗的氧量，BOD5； 只能评价有机污染物中易生物降解的部分，
处 理
不能全部反映污水中有机物含量。
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发酵工艺学-污水处理
影响微生物降解转化作用的因素
微生物的代谢活性、种类、生长状况； 化合物的结构（生产“环境友好材料”）； 污 环境因素： 水 温度：酶活、微生物生长速度、污染物溶解 处 度； 理 酸碱度：酶活、微生物生长速度、污染物物 态； 营养； 氧； 底物浓度；
发酵工艺学-污水处理 微生物对常见污染物的降解与转化
和生物性污染物。
污 水 处
环境工程学角度：病原体污染，需氧物质污 染 、植物营养物质污染 、石油污染 、热污
理 染 、放射性污染 、有毒化学物质污染、盐污
染。
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防止水体污染的途径主要有以下几个方面
（1）减少污染物的排放。 ① 改革生产工艺。② 综合利用废水。 污 （2）废水无害化。 水 （3）对水体及其污染源进行监测和管理。 处 监测指标主要有：
有 机
大分子有机物
物
（多糖，脂肪，蛋白质，）
污ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
好
胞外酶
水
氧
处
降
理
解 的
小分子有机物 丙酮酸
一
氧化脱羧
般
乙酰－CoA
途
径
三羧酸循环
Co2+H2O
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废水生物处理的类型
据微生物种类
好氧（兼性）微生物：活性污泥法、生
污
物膜法；
水
厌氧微生物：厌氧污泥法；
处
藻类 ：氧化塘；
理 据微生物生长方式
污 微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快； 水 微生物种类繁多，分布广，代谢类型多，具 处 有多种降解酶； 理 微生物繁殖快，易变异，适应性强；
微生物的降解性质粒（plasmid）是对陌生化 合物的重要调节系统； 共代谢作用（co-metabolism）；
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微生物对污染物降解与转化的途径
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（4）废水处理技术
或分离出废水中各污染物质，或将其转化为无
害物质。
污 水 处
废水处理应针对污染物的不同特点，选用不同 处理方法；这些方法可按作用原理分为：物理 法、化学法、生物法。
理
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①物理法 适用于分离悬浮于水的不溶物。 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； 污 ②化学方法 水 a混凝法；b中和法；c化学沉淀法；d氧化还原 处 法；e电渗析法； 理 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，对污水有综合性净化作用；
矿化作用：有机物在微生物的作用下彻底分 解为H2O 、CO2和简单的无机化合物的过程。 污 是彻底的生物降解（终极降解），可从根本 水 上清除有毒物质的环境污染。包括氧化作用 处 （醇，醛、甲基、氨、亚硝酸、硫、铁）、 理 还原作用（醇、硝酸、硫酸）、脱羧、脱氨 基、水解、脱水。实质都是酶促反应。
共代谢作用：当环境中存在其他可利用的碳 源和能源时，难降解的化合物才能被利用 （被修饰或转化但非彻底降解）。
成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长
污 水 处 理
有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约 有1/3被分解、稳定，并提供其生理活动所需 的能量；约有2/3被转化，合成为新的原生质 （细胞质），即进行微生物自身生长繁殖。
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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。且处理 过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、 污 低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小于 水 500mg/L的有机废水，基本上采用好氧生物 处 处理法。 理 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。
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废水处理流程
废水中污染物成分极其复杂多样，任何一种 污 处理方法都难以达到完全净化的目的，而常 水 常要几种方法组成处理系统，才能达到处理 处 的要求。按处理程度的不同，废水处理系统 理 可分为一级处理、二级处理和深度处理。
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一级处理只除去废水中的悬浮物，以物理方
理
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① pH值，反映水体或废水的酸碱度及酸碱性 污染物的含量； ② 悬浮物质含量； 污 ③ 需氧有机物，主要测定BOD、COD等综合 水 指标； 处 ④ 有毒物质，如重金属、氰化物、亚硝酸盐 理 的含量； ⑤ 其它特定指标，针对废水特点而定。例如 核电站排水的放射性指标、医院和生物制品 业废水的病原体指标等。