废水处理的基本概念

允许浓度（mg/l） 5-20 5-20 1
5-20 5-20 10-30 100-1000 5 20
毒物名称 游离氯 氯苯 硝酸根
硫酸根 醋酸根 苯 酚 甲醛 丙酮 油脂
允许浓度（mg/l） 0.1-1 100 5000
5000 100-150 100 100 100-150 9000 30-50
氮源——作用：细胞合成蛋白质 来源：无机氮化合物、有机氮化合物
磷
好氧过程BOD：N：P=100：5：1 厌氧过程BOD：N：P=100：2.5：0.5
2、温度 生长温度范围5-80℃
好冷性微生物20 ℃以下 中温性微生物20-45℃ 高温习微生物45℃以上 好氧处理——最佳温度20-37℃
污水处理中常见的微生物——原生动物（纤毛虫） 纤毛虫占优势，出水水质差
污水处理中常见的微生物——原生动物（钟虫） 钟虫占优势，除处理效果好，沉降性能好，生物活性良好
污水处理中常见的微生物——原生动物（钟虫）
污水处理中常见的微生物——后生动物（轮虫）
后生动物是有多细胞组 成
常见的有轮虫和线虫 它们的存在说明处理效
第三节、反应速度和反应级数
一、反应速度 定义：在时间（t）内，底物（s）的减少量
(-ds/dt)或细胞（x）的增加量(dx/dt)。 定义 y=dx/ds 为产率系数，则
dx/dt=-yds/dt
二、反应级数
底物的反应速度v：
V=ds/dt∝sn
v
V=ds/dt=ksn
其中：n—反应级数
k—反应速度常数
果好
污水处理中常见的微生物——后生动物（线虫）
活性污泥
由细菌、原生动物、微型 后生动物等大量微生物所 组成的絮状体，呈绒粒 状，,比水稍重，具沉降 性，比表面积大。其作用 是吸附、生物解污水中的 有机污染物
二、微生物的生长环境
1、营养 水
碳源——作用：构成细胞、提供能源 来源：有机物（工业废水缺碳）
三、废水的厌氧处理
优点：不加氧、节能、污泥少、回收甲烷 缺点：反应慢、停留时间长、容积大、加温 适用：有机物泥、高浓度有机废水
（BOD>2000mg/l）
第二节、微生物的生长规律和环境 一、微生物的生长规律
停止期：适应环境过程 对数期：有机物浓度高；污泥絮凝性差 静止期：有机物浓度较低，污泥多；絮凝性好 衰老期：有机物浓度低；污泥松散，有泥花
废水处理的基本概念
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2、微生物的呼吸
微生物的呼吸指微生物的异化作用，其类型分为两种：
好氧呼吸
厌氧呼吸
好氧呼吸
定义：好氧呼吸是在有氧分子（O2）参与 下 的生物氧化过程。
底物进入细胞 脱氢酶
氧化酶
受氢体O2
电子供体
脱氢放出电子 电子激活O2 生成水（H2O）
底物(电子供体）
细胞（脱氢酶）
H++eH2O
污水处理中常见的微生物——细菌
细菌是单细胞生物 有球菌、杆菌、螺旋菌 采用分裂方式繁殖，繁殖快
污水处理中常见的微生物——菌胶团
细胞壁分泌出的粘液(荚膜）将细菌 粘合在一起形成菌胶团
菌胶团是活性污泥的主要组成部分， 在污水处理过程起主要作用
污水处理中常见的微生物——丝状菌
丝状菌过度繁殖，可产生污泥膨胀， 使污泥沉降性能恶化
污水处理中常见的微生物——丝状菌
从菌胶团中伸出 的丝状菌
污水处理中常见的微生物——甲藻
污水处理中常见的微生物——蓝藻
污水处理中常见的微生物——原生动物（变形虫）
原生动物是最低等 的单细胞动物
在活性污泥中可提 高沉降性能
变形虫占优势时处 理效果差（活性污 泥培养初期、污水 变化大时）
污水处理中常见的微生物——原生动物（鞭毛虫） 鞭毛虫占优势，出水水质差
细胞（脱氢酶）
H++e-
H2O O·
+NO3-
厌氧呼吸
定义：厌氧呼吸是在无氧分子（O2）的情况 下 进行的生物氧化过程。
底物
脱氢酶 脱氢
经辅酶 传递给其他物质
底物(电子供体）
细胞（脱氢酶）
H++eN2
NO3
分两类—发酵（以有机物受氢体）、无氧呼吸（以无机氧化物为受氢体）
发酵
脱氢 分解
C6H12O6 → 2CH3COCOOH+4〔H 〕 （丙酮酸）
底物的降解速率：
底物的比降解d速s率： dt
因为
ds
r dt x
ds rx dt
y dx y
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来自百度文库
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谢谢观赏！
2020/11/26
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2CH3COCOOH →2CO2+2CH3CH3CHO （乙醛）
受氢 4〔H 〕+ 2CH3CH3CHO →2CH3CH3OH
（乙醇）
无氧呼吸 脱氢：C6H12O6+6H2O=6CO2+24〔H 〕 受氢：24〔H 〕+4NO3-=2N2+12H2O
3、微生物的种类
两种方法分类
按营养、能量分
按呼吸类型分
太高蛋白质变性
太低活力降低
厌氧处理——中温33-38℃ 高温52-57℃
3、 PH 活性污泥法——6.5-8.5为宜，pH达到9时原生
动物呆滞，菌胶团解体，处理效果下降
厌氧法—PH=6.5-7.5 4、溶解氧——2-4mg/l
5、有毒物质
毒物名称 锌 铜 铅
铬酸盐 氰 硫 氨 亚砷酸盐 砷酸盐
按营养、能量分
异养微生物 营养：有机物 能量：异化作用产生的能
自养微生物
化能自养微生物 营养：无机物 能量：化学反应能
光能自养微生物 营养：二氧化碳 能量：光能
按呼吸类型分
好氧微生物
厌氧微生物
兼性微生物
发酵微生物 （受氢体是有机物）
无氧呼吸微生物 （受氢体是无机物）
二、废水的好氧处理
优点：反应速度快、停留时间短、容积小 适用：中、低浓度有机废水（BOD<500mg/l) 类型：活性污泥法、生物膜法两大类
O·
分两类—以有机物为底物、以无机物为底物
以有机物为底物的呼吸： C6H12O6+6O2=6CO2+H2O+2817.3kJ
以无机物为底物的呼吸：C6H12O6
细胞（脱氢酶） H2S+2O2=H2 S O4+能量
H++e-
NH4++2O2=NO3-+2H++H2O+H能2量O O·
+CO2
NH4+
当n=0时，v=k ，0级反应
当n=1时，v=k s，一级反应
当0<n<1时，v=ksn，混合级反应
当n=2时，v=ks2 ，2级反应
n=1 n=0
0<n<1 n=2
s
第四节 微生物生长动力学
微生物增长速率：
微生物比增长速d率x： dt
经验公式：
dx dt x
dx x
dt
max
s ks s