生物法污水处理基础知识培训

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大分子有机物（碳水化合物、蛋 白质、脂肪等）
1水解阶段
细菌胞外酶
水解的和溶解的有机物
2酸化阶段
产酸细菌
2酸化阶段
有机酸、醇类、醛类等 3乙酸化阶段
乙酸
H2、CO2
4甲烷化阶段 甲烷细菌
甲烷细菌 4甲烷化阶段
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二.好氧反应
生物接触氧化工艺是在池内设置填料，微生物所需氧
生物法处理生活污水理论知识培训
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目录
1. 厌氧反应
2. 好氧反应
3. 脱氮除磷
4. 污泥处理
5. 工艺概述
6. 常用水质指标
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前言
废水的处理方法： 污水的主要处理方法主要分为：物理法、化
学法、生物法等。
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一.厌氧反应
厌氧生物降解过程可分为四个阶段： ➢ 1.水解阶段 ➢ 2.酸化阶段(也叫发酵阶段) ➢ 3.乙酸化阶段 ➢ 4.产甲烷阶段
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三.生物脱氮
3.3 反硝化作用
反硝化菌属异养型兼性厌氧菌，在有氧存在时， 它会以O2为电子受体进行好氧呼吸；在无氧而有NO3或NO2-存在时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机 碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。
• 在反硝化反应中，最大的问题就是污水中可用于反硝 化的有机碳的多少及其可生化程度。
氨化
硝化
反硝化
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三. 脱氮除磷
3.1 氨化反应
• 在氨化微生物的作用下，有机N化合物可以在好 氧或厌氧条件下分解转化为氨态氮。
以氨基酸为例：
好氧氨化：RCHNH 2COOH O2 RCOOH CO2 NH3
厌氧氨化：RCHNH 2COOH H2O RCOOH NH3
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三.生物脱氮
硝化细菌生长影响因子：
➢ 硝化菌的生长世代周期较长，为了保证硝化作用的进 行，泥龄应取大于硝化菌最小世代时间（3～10d）两 倍以上。
➢ 硝化反应对溶解氧有较高的要求，处理系统中的溶解 氧量最好保持在2mg/L以上。
➢ 在硝化反应过程中，有H+释放出来，使pH值下降。硝 化菌受pH值的影响很敏感，为了保持适宜的pH值7～8， 应在废水中保持足够的碱度，以调节pH值的变化。1g 氨态氮(以N计)完全硝化，需碱度(以CaCO3计)7.1g。
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三.生物脱氮
3.3 反硝化作用
污水中的硝态氮NO3-－N和亚硝态氮NO2-－N， 在无氧或低氧条件下被反硝化细菌还原成氮气的 过程。具体反应如下： • 6NO2-＋3CH3OH→ 3N2＋3CO2+3H2O＋6OH－ • 6NO3-＋5CH3OH→ 3N2＋7H2O＋5CO2+6OH－
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一.厌氧反应
4 产甲烷阶段
• 在此阶段，乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被转化 为CH4、CO2和新的细胞物质。
• 整个厌氧降解的速率取决于以上四个阶段中速度最 慢的那个阶段，因为产甲烷菌的生长缓慢,所以产 甲烷的反应较慢,所以一般产甲烷阶段是整个厌氧 降解过程的速率限制性阶段.
• 水解阶段产生的小分子水解产物在酸化菌的细 胞内转化为更简单的化合物并分泌到细胞外,这 一阶段的主要产物有VFA\醇类\乳酸 \CO2\NH3\H2S等。与此同时，酸化菌也利用部 分物质合成新的细胞物质。
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一.厌氧反应
3 乙酸化阶段
• 在此阶段，酸化阶段的产物被进一步转化为乙酸、 H2、碳酸等以及新的细胞物质。
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三.生物脱氮
3.4 同化作用
•
污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同
化成微生物细胞的组成成分，并以剩余污泥的
• 当污水中BOD5／TKN>3～5时，可认为碳源充足。
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三. 脱氮除磷
3.3 反硝化作用
• 不同的有机碳将导致反硝化速率的不同。碳源按其来 源可分为三类：
– ①外加碳源，多采用甲醇，因为甲醇被分解后的产 物为CO2，H2O，不产生其它难降解的中间产物， 但其费用较高；
– ②原水中含有的有机碳；
• 生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表 面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有 机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生 物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气 或人工曝气。
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三. 脱氮除磷
生物脱氮主要过程为：氨化、硝化，反硝化； 微生物生长同化一部分N。Βιβλιοθήκη 14三. 脱氮除磷
3.2 硝化反应
化能自养 型
在 好 氧 条 件 下 ， 将 NH4+ 转 化 为 NO2- 和 NO3- 的 过程。此作用是由亚硝酸菌和硝酸菌两种菌共同完 成的。其反应如下：
2NH4＋＋3O2→ 2NO2-＋2H2O＋4H＋ 2NO2-＋ O2→2 NO3-
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三. 脱氮除磷
– ③内源呼吸碳源——细菌体内的原生物质及其贮存
的有机物。
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三.生物脱氮
3.3 反硝化作用
• 反硝化反应的适宜pH值为6.5～7.5。pH值高于 8或低于6时，反硝化速率将迅速下降。
• 反硝化反应的温度范围较宽，在5℃～40℃范 围内都可以进行。但温度低于15℃时，反硝化 速率明显下降。
硝化细菌生长影响因子：
➢硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件变化 较为敏感。温度，溶解氧，污泥龄，pH，有机负荷等 都会对它产生影响。
➢硝化反应的适宜温度为20℃～30℃。低于15℃时，反 应速度迅速下降，5℃时反应几乎完全停止。
➢由于硝化菌是自养菌，若水中BOD5值过高，将有助 于异养菌的迅速增殖，微生物中的硝化菌的比例下降。
由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微 生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的 冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长， 此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。
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二.好氧反应
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二.好氧反应
• 生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较 强。
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一.厌氧反应
1 水解阶段
• 不溶性物质 可溶性物质 • 高分子物质 小分子物质 • 纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖和葡萄糖 • 淀粉被淀粉酶水解成麦芽糖和葡萄糖 • 蛋白质被蛋白酶水解成短酞和氨基酸 • 脂肪被脂肪酶水解成丙二醇和脂肪酸
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一.厌氧反应
2 酸化阶段