《环境微生物学讲》PPT课件

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污染物 细胞构成物
矿质元素 维生素
微
能源
生
化学能 光能
物
受氢体 氧 二氧化碳 硫酸盐 硝酸盐
微生物体
有机体分解 生
内源性呼吸
物
合成
不 可
生物污泥
降
解
物
分解
能 + 分解产物
热能
CO2 H2O NN3
有机污水生物处理总的生化过程
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随水排出
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二、好氧生物处理
（一）活性污泥法
活性污泥法是利用含有大量好氧性微生物的活性污 泥，在强力通风的条件下使污水净化的生物学方法。
1．活性污泥的性质和生物相
活性污泥是一种绒絮状小颗粒，由好氧菌为主体的微型 生物群以及胶体、悬浮物等组成。它具有很强的吸附 及分解有机物的能力。
它的生物相十分复杂，除大量细菌以外，还有原生动物、 霉菌、酵母菌、单细胞藻类等微生物，还可见到后生 动物。
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(1)细菌：细菌在活性污泥中起主导作用，活性污泥中有 多种细菌：动胶菌属、微球菌属、假单胞菌属、不动 杆菌属、八叠球菌等。其中假单胞菌属、芽孢杆菌等 是活性污泥中的优势菌。
净化作用：大部分原生动物是动物性营养，能吞食
游离细菌和微小污泥，有利于改善水质。
腐生鞭毛虫等可吸收污水中的有机物。原 生动物判断活性污泥的状态和处理水质指示作用：
先出现以有机物颗粒为食的鞭毛虫和肉足虫； 随细菌的增殖，开始出现以细菌为食的纤毛虫；随 着菌胶团的增加，固着型纤毛虫逐渐泳动纤毛虫； 污水处理正常运转时，以有柄纤毛虫为优势。因此， 根据原生动物和微型动物的种类交替可以判断污泥 培养的成熟度。
以其曝气方式的不同，有普遍曝气法、完全混合曝气法、 逐步曝气法等。目前采用较多的时完全混合曝气法。 活性污泥的基本工艺流程示意图如图：
污水
ห้องสมุดไป่ตู้
初沉池 曝气池 二沉池 处理后出水
回流污泥
剩余污泥
此系统由初沉池、生物反应器和二沉池组成。污水中的 有机污染物等主要在曝气池内被微生物降解而去除。
活性污泥中的细菌大多数包括在菌胶团生成菌分泌 的蛋白质、多糖及核酸等胞外聚合物，以菌胶团形式 存在。
胶质在活性污泥形成初期，细菌多以游离态存在， 随着活性污泥的成熟，细菌增多聚集成菌胶团，进而 形成活性污泥絮状体。絮状体形成过程称作生物絮凝 作用。
活性污泥絮状体的作用为：
①有机物的吸附或黏附及其分解；
②金属离子的吸附；
③防止原生动物对细菌的吞食；
④增强污泥的沉降性，有利于泥水分离。
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（2）原生动物：活性污泥中的原生动物，曾发现 225种以上，其中以纤毛虫为主，占160多种。原生 动物在活性污泥中的作用有：
促进絮凝：有的原生动物能分泌黏液，促进生物絮 凝，从而改善活性污泥的泥水分离特性。
它是指强氧化剂使污染物氧化所消耗的氧量，所 有能被氧化剂氧化的有机物与无机物均包括在内。
（三）生化需氧量(BOD) 它是指微生物在有足够溶解氧的情况下，分解有
机物所消耗的氧量。常用BOD5，即为5日生化需氧量。
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四）总有机碳(TOC) 它是指污水中有机物的总含碳量。它能反映污水中
有机物的总含量。
第八章 污水的生物处理
第一节 概述
一、水体污染及其危害
（一）我国水体污染的现状
污水是指生活与生产活动中排放水的总称，是水环境 污染的主要污染源之一。
（二）污水中化学污染物的特点及其危害
特点: 种类多、成分复杂多变、物理化学性质多样、可 生物处理性差异大等.
污水引起水体缺氧和水生生物的死亡，破坏水体功能。
磷酸盐 / mg/L 0.5
二级标准 6-9 30 120 25 1.0
三级标准 6-9 — — — —
一级标准最严。排入饮用水源水体的污水应达到一级标准。
要求熟记
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四、污水处理的一般技术途径
污水处理技术 为物理处理法、化学处理法、生物化学或生物处理法。 根据处理对象与程度，污水处理可分为 一级处理：主要通过过滤、沉淀等物理方法去除污水中
污水生物处理法使微生物高浓度的富集在特定的构 筑物，即污水处理装置中，充分利用微生物的作用， 高速度的分解污水中的污染物。
污水生物处理概分为好氧处理和厌氧处理两大类。 常用的方法有好氧生物处理法、厌氧生物处理法、氧 化塘法、土地处理法。
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污水中的可溶性有机物透过微生物细胞壁和细 胞质膜被菌体吸收;固体和胶体等不容性有机物先 附着在菌体外，由细胞分泌的外酶分解为可溶性物 质，在渗入细胞内。通过微生物体内的氧化、还原、 分解、合成等生化作用，把一部分被吸收的有机物 转化为微生物体内所需营养物质，组成新的微生物 体。另一部分有机物氧化分解为CO2、H2O等简单无 机物，同时释放能量。
粗大固型物及部分悬浮物。 二级处理：在一级处理基础上，主要去除水中的有机物。
三级处理：使二级处理后的出水进一步净化，使各种有 机和无机污染物去除率达98％以上。
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第二节 有机污水的生物处理
一、有机污水生物处理的基本原理
水体自净污染水体后借助水体自身的能力使之得 到净化，这种现象称作—。
其过程主要包括稀释、沉淀、扩散等物理作用， 氧化、还原、分解等化学作用和生物降解作用。
（五）总氮(TN) 它是指污水中所有含氮化合物的总含氮量，表示污
水被氮污染的综合指标。
（六）总磷(TP) 它是指污水中所有含磷化合物的总含磷量，表示污
水被磷污染的综合指标。
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三、污水排放标准及处理要求表8-1
项目
一级标准
pH
6-9
BOD5 / mg/L 20 COD / mg/L 60
氨盐 / mg/L 15
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（3）其他微生物：活性污泥中的真菌主要为霉 菌。已报道的有毛霉属。根霉属、曲霉属、青 霉属等。
活性污泥中虽曾见到单胞藻类，但由于它 们需要光而曝气池中浑浊污泥影响光的透入， 故藻类在其中难以繁殖，为数极少。
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2．活性污泥法的工艺流程及微生物学过程
（1）活性污泥法的基本工艺流程及工艺参数：
在厌氧条件下有机物被微生物降解产生H2S、NH3、 低级脂肪酸等有害或恶臭物质。
另外H2S会与铁形成黑色沉淀，引起水体的“黑臭”现
象。
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二、污染物浓度指标及其意义
（一）全需氧量（TOD） 它是指水中全部有机物和无机物在被彻底氧化成
CO2、H2O、NO-3 等无机物过程中所消耗的氧。 （二）化学需氧量(COD)