污水的生物处理技术PPT(50张)

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后生动物(主要指轮虫），捕食菌胶团和原生动物，是水质稳 定的标志。因而利用镜检生物相评价活性污泥质量与污水处 理的质量。
• 思考题：后生动物的出现反映了处理水质较好，因此能否说 明出水氨氮较低，氨氮在生物处理过程中被硝化？
③微生物增殖与活性污泥的增长：
a、微生物增值：在污水处理系统或曝气池内微生物的增殖规 律与纯菌种的增殖规律相同，即停滞期（适应期），对数期， 静止期（也减速增殖期）和衰亡期（内源呼吸期）。
水污染控制工程（下）
第四章、污水的生物处理
教学要求
1、掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理 2、理解活性污泥法的重要概念与指标参数：如活性 污泥、剩余污泥、MLSS、MLVSS、SV、SVI、Qc、 容积负荷、污泥产率等。 3、理解活性污泥反应动力学基础及其应用。 4、掌握活性污泥的工艺技术或运行方式； 5、掌握曝气理论。 6、熟练掌握活性污泥系统的计算与设计； 时间安排 20h（其中机动2h）
一、活性污泥法的基本原理
1. 基本概念与流程 • 活性污泥：是由多种好氧微生物、某些兼性或厌氧微生物以
及废水中的固体物质、胶体等交织在一起的呈黄褐色絮体。 • 活性污泥法：是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。 • 实质：人工强化下微生物的新陈代谢(包括分解和合成)，
• 活性污泥法的工艺流程：(p123图4－16）
d、生物特性：具物氧化）。
e、组成：由微生物群体Ma，微生物残体Me，难降 解有机物Mi，无机物Mii四部分组成。
②微生物组成及其作用
• 组成：包括细菌、真菌、原生动物、后生动物及其食 物链。
• 细菌：以异养型原核生物(细菌)为主，数量107～108 个/ml，自养菌数量略低。其优势菌种：产碱杆菌属 等，它是降解污染物质的主体，具有分解有机物的能 力。
2、活性污泥的特征与微生物
①特征
a、形态：在显微镜下呈不规则椭圆状，在水中呈 “絮状”。
b、颜色：正常呈黄褐色，但会随进水颜色、曝气程 度而变（如发黑为曝气不足，发黄为曝气过度）。
c、理化性质：ρ=1.002～1.006，含水率99%，直径大 小 0.02 ～ 0.2mm ， 表 面 积 20 ～ 100cm2/ml ， pH 值 约 6.7，有较强的缓冲能力。其固相组分主要为有机 物，约占75～85%。
可见不同增殖期对应于不同微生物组合，对应于不同生物处 理工艺。
C、从空间看：
由前至后污染物浓度不断降低，微生物数量由对数期逐步过 渡至衰亡期，微生物组成由细菌逐步过度为轮虫等，水质逐 步变好——类似于水体自净这一污水处理的原型。
④絮体形成：
• 活性污泥的核心——菌胶团，它是成千上万细菌相互粘附形 成的生物絮体。其在对数增长期，个体处于旺盛生长，其运 动活性大于范性华力，菌体不能结合；但到了衰亡期，动能 低微，范过华力大，菌体相互粘附，形成生物絮体，因此静 止期与衰亡期个体是活性污泥的重要微生物。
3、活性污泥反应（净化）机理：
• 反应或净化：指有机污染物作为营养物质被微生物摄取、代 谢与利用的过程，是物理、化学、生物化学作用的综合，其 机理如下：
1）初期吸附去除：
• 污水与活性污泥接触5～10min，污水中大部分有机物(70%以 上的BOD，75%以上COD)迅速被去除。此时的去除并非降解， 而是被污泥吸附，粘着在生物絮体的表面，这种由物理吸附 和生物吸附交织在一起的初期高速去除现象叫初期吸附。
• 真菌：由细小的腐生或寄生菌组成，具分解碳水化合 物，脂肪、蛋白质的功能，但丝状菌大量增殖会引发 污泥膨胀。
• 原生动物：肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫3类、捕食游离 细菌。其出现的顺序反映了处理水质的好坏（这里的 好坏是指有机物的去除），最初是肉足虫，继之鞭毛 虫和游泳型纤毛虫；当处理水质良好时出现固着型纤 毛虫，如钟虫、等枝虫、独缩虫、聚缩虫、盖纤虫等。
• 思考题：为什么说是吸附？
其吸附速度取决于 ：
• ① 微 生 物 的 活 性 程 度 —— 饥 饿 程 度 ， 衰 亡 期 最 强 ； ②水动力学条件：泥水接触或混合越迅速、越均匀、液膜更 新越快，接触时间越长则越好；泥水接触水力学状态以湍流 或紊流为好，但过大会击碎絮体。
2）微生物的代射
• 被吸附的有机物粘附在絮体表面，与微生物细胞接触，在渗 透膜的作用下，进入细胞体内，并在酶的作用下要不被降解， 要不被同化成细胞本身。
• 减速增殖期：由于营养物质被大量耗消，此时细胞增殖速度与 死亡速度相当。活菌数量多且超于稳定，个体趋于成熟。如B 段（相当于二级处理）。
• 衰亡期：营养物基本耗尽，微生物只能利用菌体内贮存物质， 大多数细胞出现自溶现象，细菌死亡多，增殖少，但细胞个 体最大、净化效果强（对有机物而言）。同时，自养菌比例 上升，硝化作用加强。如氧化沟或硝化段（相当于二级半或 延时曝气工艺）。
a.预处理设施：包括初次池、调节池和水解酸化池，主要作 用是去除SS、调节水质，使有机氮和有机磷变成NH+4或正磷 酸盐、大分子变成小分子，同时去除部分有机物。 b.曝气池：工艺主体，其通过充氧、搅拌、混合、传质实现 有机物的降解和硝化反应、反硝化反应。 c.二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。 • 生物处理系统：微生物或活性污泥降解有机物，使污水净化， 但同时增殖。为控制反应器微生物总量与活性，需要回流部 分活性污泥，排出部分剩余污泥；回流污泥是为了接种，排 放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定或MLSS恒定。
b、从时间上看：
• 停带期：污泥驯化培养的最初阶段，即细胞内各种酶系统的适 应期。此时菌体不裂殖、菌数不增加。
• 对数期：细胞以最快速度进行裂殖，细菌生长速度最大，此时 微生物的营养物质丰富，生物生长繁殖不受底物或基质限制。 如A段；在此阶段微生物增长的对数值与时间呈直线关系。其 微生物数量大，但个体小，其净化速度快，但效果较差，只能 用于前段处理 （相当于生物一级强化工艺）。
a、分解代谢：
CXHYOZ＋(X＋0.25Y－0.5Z）O2 酶 XC O2 ＋0.5H2O＋Q b、合成代谢：