第八章水污染的生物治理技术 环境微生物课件

9、好氧活性污泥培养及驯化
间歇式曝气培养和连续式曝气培养
菌种来源：污水处理厂的活性污泥；不同水质废水处理厂 的活性污泥；相同水质废水处理厂的活性污泥；本厂集水 池或沉淀池的下角污泥或本厂污水长期流经的河流淤泥。
驯化：凡是采用与本厂不同水质废水处理厂的活性污泥作
菌种都要驯化后才能使用。用间歇式曝气培养法驯化。 先进低浓度废水培养，曝气 23h，沉淀1h，顷去上清液， 再进同浓度的新鲜废水，继续曝气培养。每一浓度运行
活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物 为小分子有机物，同时，微生物合成自身细胞。 废水中溶解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体 内氧化分解，其中间代谢产物被另一群细菌吸收， 进而无机化。
其他微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。
7、好氧活性污泥法的几种处理工艺
推流式活性污泥法
完全混合式活性污泥法 接触氧化稳定法
3～7d，逐步提高废水浓度直至原废水浓度。
培养：将驯化好的活性污泥用连续式曝气培养法继续培
养。
提问：不同时期细菌群落有何变化？
10、活性污泥生物相
有细菌、真菌、原生动物和后生动物等 细菌是主要的有机废物去除者，数量为108~109个/ml 原生动物有鞭毛虫、根足虫、纤毛虫、吸管虫等
常出现丝状菌，如球衣菌、白硫菌、丝硫菌等，但过多 时可引发污泥膨胀，影响沉淀，降低效果
两者相比，厌氧分解过程不仅产生的能量少， 而且细胞产量和污染物分解速率低，有机物只 能进行不完全的降解，最终出产甲烷细菌作用 而生成甲烷。
三、兼性（水解)处理
兼氧处理是将厌氧过程控制在水解或酸化阶段，利用兼性的 水解产酸菌，把废水中难降解的复杂有机物转化为简单有机
物，因此，这种水解或酸化不仅能降低污染程度，而且能降低有
交替工作式氧化沟 OTV-Gruger的三沟式氧化沟(Faabborg污水处理厂)
Orbal氧化沟型
经典SBR反应器
进 水
曝 气
沉 淀
排 水
排 泥
8、菌胶团
①定义 微生物学领域：动胶菌属形成的细菌团块 水处理工程领域：所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝聚集成的菌胶
团块 是活性污泥（绒粒）的结构和功能中心，是活性污泥的基本成分。
机物的复杂程度而有利于好氧处理。
该处理工艺适用于PVA废水、表面活性剂废水、焦化废水、印染 废水的处理。
第二节 有机废水的微生物处理
有机污染物好氧微生物处理的一般途径
一、好氧活性污Байду номын сангаас法
提问 什么是好氧活性污泥？
1、定义：由多种多样的好氧微生物和兼性好氧微生
物（兼有少量厌氧微生物）与污（废）水中有机的和无 机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。
2、组成 3、性质：颜色，含水率99％，密度1.002～
1.006，具沉降性；有生物活性，有吸附、氧化 有机物的能力；有自我繁殖能力；绒粒大小 0.02～0.2mm，比表面积20～100cm2/mL
4、好氧活性污泥存在状态
完全混合式池内
5、好氧活性污泥中微生物群落
结构和功能中心：起絮凝作用的细菌形成的细菌团块（菌胶团）。在 其上生长着其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动 物和某些微型后生动物（轮虫及线虫等）
②作用
1.有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力。
2.菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微 型后生动物提供了良好的生存环境，例如去除毒 物、提起食料、溶解氧升高。
3.为原生动物和微型后生动物提供附着场所。
4.具有指示作用：通过菌胶团的颜色、透明度、数 量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污 泥的性能。如新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构 紧密，说明菌胶团生命力旺盛，吸附和氧化能力强。
活性污泥的微生物种群相对稳定，但当营养条件（废水种类、化学组 成、浓度）、温度、供养、pH等环境条件改变，会导致主要细菌种 群改变。
微生物浓度和数量表示方法
浓度:1L活性污泥混合液中含多少毫克恒重的干固体即MLSS（混合 液悬浮固体）或1L活性污泥混合液中含多少毫克恒重、干的挥发性 固体即MLVSS（混合液挥发性悬浮固体）
根据微生物与氧的关系分：好氧处理和厌氧 处理
根据微生物在构筑物中处于悬浮态或固着状 态分：活性污泥法和生物膜法
一、好氧处理
在有氧的条件下，有机污染物作为好氧微生物 的营养基质而被氧化分解，使污染物的浓度下 降。
由于有机污染物结构和性质的不同，好氧 微生物的优势种群组成和数量也相应地发 生变化。
城市污水：MLSS在2000～3000mg/L 工业废水：MLSS在3000mg/L左右 高浓度工业废水： MLSS在3000～5000mg/L 数量：1ml好氧活性污泥中细菌数量。通常为107～108个
6、活性污泥法的生物净化机理
在有氧条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物 吸附废水中的有机物；
例如，纤维素进入反应系统，则纤维素 分解菌就会大量繁殖；当蛋白质大量进 入该系统时，就会使氨化细菌占优势。
二、厌氧处理
如果在有机污染物处理系统中不补充氧气，由 于好氧微生物活动造成厌氧环境，使厌氧微生物 生长繁殖，最终成为优势菌群，对有机污染物进 行厌氧分解。
在好氧条件下，氧是微生物能量代谢中最终电子 受体，而在厌氧条件下，简单有机物成为电子受体。
分段布水推流式活性污泥法
氧化沟式活性污泥法 SBR（分进水、曝气 、静置、排水四个过程）
10
3
8
5
4
6
1
7
9
2
1: 进水；2：沉淀池；3：转刷；4：中心墙；5：导流 板；6：导流墙；7：出水堰；8：边壁；9：刮泥机; 10: 回流污泥
图6-6 氧化沟构造和工艺流程图示
卡鲁塞尔氧化沟
采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟 (英国ASH Vale 污水处理厂)
考试 13
1. 什么是同化作用和异化作用？
2.水体中主要无机污染物有哪些？ 其来源和 危害？
有机污染物种类
来源
人工合成 天然成分
分子量
复杂 简单
固态 形态 液态
气态
高浓度 浓度 低浓度
降解能力
可生物降解 非生物降解
决定了是否采用微生物处理以及选用哪种微生物处理方法
第一节 污、废水生物处理中的生态系统