第九章 环境工程中的微生物应用

第九章 环境工程中的微生物应用

9.2 9.6

微生物技术在污水处理中的应用 水和空气的微生物检测与控制

9.2 微生物技术在污水处理中的应用 有机污染物种类 人工合成 来源 形态 天然成分 复杂 分子量 简单 固态 高浓度 液态 浓度 低浓度 气态 可生物降解 降解能力 非生物降解

决定是否采用微生物处理、选用哪种微生物处理方法

依据微生物在构筑物中处于 悬浮状态或固着状态划分

9.2.1 好氧微生物处理

有机污染物好氧微生物处理的一般途径

9.2.1

好氧微生物处理

污染物的吸附转化情况无机悬浮固体污染物 基本吸附于微生 物表面混入污泥

废 水 中 的 污 染 物

不可生物降解有机悬浮固体污染物 可生物降解有机悬浮固体污染物 可生物降解的有机溶解性污染物

转化为新的微生物 机体和CO2、H2O部分转移到新的生物机体中

无机溶解性污染物不可生物降解有机溶解性污染物

部分留于废水中 基本留于废水中

1、活性污泥法

活性污泥：以降解有机 污染物的微生物为主体， 与污水中悬浮物、胶体物 质组成的絮状混合物。

依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物. (1)活性污泥的基本特性 好氧微生物 组成：

兼性厌氧微生物专性厌氧微生物 有机和无机的固体

絮状体或绒粒

(1)活性污泥的基本特性

性质： 含水率99% 具沉降性；

微生物分布状态： 完合混合式曝气池：分布 均匀 推流式曝气池：各区段之 间存在种群和数量差异

具生物活性絮体大小为0.02—0.2mm

具一定pH缓冲能力

(1)活性污泥的基本特性 污泥中微生物的浓度： 混合悬浮固体(MLSS): 1L活性污泥混合液中含干固体的毫克数(有机和无机) 一般的城市污水处理：2000~3000mg/L 工业废水处理：3000mg/L左右 高浓度的工业废水生物处理：3000~5000mg/L。 混合液挥发性悬浮固体(MLVSS): 1L活性污泥中含恒量、干的挥发性固体的毫克数(代表有 机固体——微生物)

(1)活性污泥的基本特性活性污泥的生物相： 活性污泥常见微生物：细菌，放线菌、真菌，原生动物和 后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。 菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定 的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一 定形状的细菌集团，叫做菌胶团。菌胶团中的菌体，由于 包埋于胶质中，故不易被原生动物吞噬，有利于沉降。

污泥膨胀：活性污泥沉降性能变差的现象。有非丝状菌性 膨胀和丝状菌性膨胀两种，前者系因黏性物质大量积累而 引起，后者系丝状菌异常增长而引起。

(2)活性污泥法净化反应过程(1)在良好的状态下，无机和不可降解的悬

浮固体经 活性污泥法处理，基本上被微生物吸附，其量不变。

(2)对于城市生活污水，其中可生物降解的有机物 量约为2/3转化为微生物细胞，1/3氧化为CO2和水。 氧化过程释放的能量供微生物繁殖和活动之需。

(3)活性污泥法统中，既存在着有机物质的代谢和 微生物的增长繁殖，也存在着细胞物质的自身代谢和 微生物之间通过食物链进行的代谢过程。 (4)由于内源代谢产物的不可生物降解性，使可生 物降解有机物的化学需氧量CODB不等于完全生化需氧 量BODL 。

(5)各种形态的活性污泥的细胞组成基本相同。根 据分析，其组成可用C5H9O2.5N或C5H7NO2表示。

(3)活性污泥法的主要类型有机物去除和 氨氮硝化 传统活性污泥法 渐 减 曝 气 分 步 曝 气 完全混合法 浅 层 曝 气 深 层 曝 气 高负荷曝气或变形曝气 克 劳 斯 法 延 时 曝 气 接触稳定法 氧 化 沟 纯 氧 曝 气 活性污泥生物滤池(ABF工艺) 吸附-生物降解工艺(AB法) 序批式活性污泥法(SBR法)

传统活性污泥法池首到池尾的动态变化 活性污泥增长速率 有机物的浓度

有机物的降解速率需氧速率

溶氧浓度

推流式活性污泥法优点： BOD5去除率可达90%

适于处理净化程度和稳定程 度要求较高的污水对污水处理程度比较灵活 缺点： 溶解氧的供求矛盾

渐减曝气

在推流式的传统曝气池中，混合液的需氧量在 长度方向是逐步下降的。 实际情况是：前半段氧远远不够，后半段供氧 量超过需要。 渐减曝气的目的就是合理地布置扩散器，使布 气沿程变化，而总的空气量不变，这样可以提 高处理效率。