《环境微生物学教学》PPT课件

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复杂有机物
1水解 2发酵
脂肪酸
3产乙酸
硫酸盐还原
H2 + CO2
乙酸
硫酸盐还原
4产甲烷
4产甲烷
CH4 + CO2
硫酸盐还原
H2S+ CO2
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3．产乙酸阶段
上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以
及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌。 同时水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原菌参与产
厌氧活性污泥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中心骨架
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（二）厌氧活性污泥净化废水的作用机理
复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发 酵阶段（又称酸化阶段）、 产乙酸阶段、产甲烷阶 段
框图表示见下图
1．水解阶段
在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物
2．发酵阶段
梭状芽孢杆菌、拟杆菌等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化 合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧 化碳、氢气、氨等
由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。 呈灰色至黑色， 有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能； 颗粒厌氧活性污泥的直径在0．5mm以上。
微生物的组成主要有六种： 由外到内水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、甲 烷菌 、硫酸盐还原菌、厌氧原生动物其中产甲烷丝菌是
4．产甲烷阶段
乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷
和以及甲烷菌细胞物质。
经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢 气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥。
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（三） 厌氧活性污泥处理的工艺流程
气柜
废 水
调节池
热 ↑37℃ 交
厌氧活性 污泥反应器
换
出
器
水
沉淀池
回流污泥
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二、厌氧法的缺点
提问：？ 1．出水的有机物浓度高于好氧处理；
发酵分解有机物不完全；
2．对温度变化较为敏感；
工业中需要设置进水的控温装置，37℃。
3．厌氧微生物对有毒物质较为敏感；
但经过毒物驯化处理的厌氧菌对毒物的耐受力常常会极大地提 高。
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4. 初次启动过程缓慢,处理时间长
好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要7天就可以培育 成功，而厌氧处理体系的活性污泥或生物膜一般需要8~12周才 可以培育成功
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2．对营养物的需求量少 好 氧 方 法 BOD ： N ： P=100 ： 5 ： 1 ， 而 厌 氧 方 法 为 （350~500）：5：1，相比而言对N、P的需求要小的 多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。
3．产生的污泥量少，运行费用低
? 繁殖慢；不需要曝气 基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工业 中得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点
乙酸过程。
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复杂有机物
1水解 2发酵
脂肪酸
3产乙酸
硫酸盐还原
H2 + CO2
乙酸
硫酸盐还原
4产甲烷
4产甲烷
CH4 + CO2
硫酸盐还原
H2S+ CO2
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3．产乙酸阶段
上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞
物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌。同时水中有硫酸盐时，还 会有硫酸盐还原菌参与产乙酸过程。
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厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法
废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理;
一、厌氧法的优点
提问：优点有哪些？ 1．产生的沼气可用于发电或作为能源
沼气中的主要成分是甲烷，含量50~75%之间， 是一种很好的燃料。以日排COD10t的工厂为 例，若COD去除率为80%，甲烷产量为理论的 80%时，则可日产甲烷2240m3,其热值相当于 3.85t原煤，可发电5400度电。
剩余污泥
其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心
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四、厌氧生物膜法
主要指厌氧滤器（AF）
AF
沼气 出水
进水
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五、厌氧生物反应器发展
第一代厌氧反应器——化粪池
作原理
2级(平流沉淀 +厌氧污泥消 化)
缺点：污泥量多、 易被带出，静态 消化
全国各地使用广泛，为生活污水的预处理—
—液固分离处理污泥及厌氧杀寄. 生虫及病菌
5．处理过程中产生臭气和有色物质
提问：是什么？
臭气主要是SRB形成的具有臭味的硫化氢气体以及硫醇、氨气、 有机酸等的臭气。同时硫化氢还会与水中的铁离子等金属离子 反应形成黑色的硫化物沉淀，使处理后的废水颜色较深，需要 添加后处理设施，进一步脱色脱臭。
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三、 厌氧活性污泥法
（一）．厌氧活性污泥的性质和组成
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第二代厌氧反应器 (1)UASB反应器（上流式厌氧污泥
克服了第一代的缺点，床）且处理污水
effluent
污
泥
沉
降 沼气
阻挡
收集
Sludge bed
influent
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以前通常能不用厌氧法处理的就不用， 不得已时结合厌氧处理与好氧处理为先
后处理，现在厌氧反应器发展迅 速逐渐成为水处理的新的主 力设备。