1污、废水深度处理和微生物的原理ppt课件

1、第十章 污、废水深 度处理和中微生物 的原理 自然净化自然净化 物理作用：稀释、沉淀物理作用：稀释、沉淀 （强）（强） 化学作用：日光、氧气等对污染物的分解化学作用：日光、氧气等对污染物的分解 （弱）（弱） 生物作用：生物降解食物链）生物作用：生物降解食物链） （强）（强） 阳光阳光 一级生产者一级生产者 原生动物 轮虫、浮游甲壳动物轮虫、浮游甲壳动物 鱼鱼 其他动物 异养细菌 废物、排泄物废物、排泄物 人人 第一节第一节 水体自净水体自净 提问：水体自净速度有哪些限制因素？提问：水体自净速度有哪些限制因素？ 物理？物理？ 净水流量、流速、污染物物理性质净水流量、流速、污染物物理性质 化学？化

2、学？ 地域、季节、天气地域、季节、天气 生物？生物？ 生物种类、数量营养物浓度、环境因子）、代谢的生物种类、数量营养物浓度、环境因子）、代谢的 极限速度极限速度 因此水体的自净速度是有限的。在正常情况下，水体单位时间因此水体的自净速度是有限的。在正常情况下，水体单位时间 内通过正常生物循环中能够同化有机污染物的最大数量称为同内通过正常生物循环中能够同化有机污染物的最大数量称为同 化容量或自净容量。化容量或自净容量。 水体自净过程大致如下 a.物理作用 有机污染物排入水体后被水稀释，有机和无机固体沉 降到河底； b.生物作用 溶氧 溶解氧 好氧菌 好氧菌 有机物降解 厌氧菌 自然溶氧、藻类产氧

3、如下图河流污染和自净过程如下图河流污染和自净过程 污污 水水自自 净净 被污染的水体都是自净水体！被污染的水体都是自净水体！ 但自净恢复的程度不同，或称污染现状但自净恢复的程度不同，或称污染现状 不同。不同。 2衡量水体污染与自净的指标衡量水体污染与自净的指标 提问：用什么指标可以衡量河段水体污染与自净所处提问：用什么指标可以衡量河段水体污染与自净所处 的阶段的阶段? 水体外观、化学水体外观、化学 指标、生物种类、指标、生物种类、 数量及比例关系、数量及比例关系、 溶解氧等等溶解氧等等 山东小清河 氧浓度高低与细菌含量有关，昼夜变幅与藻类数量有关，氧浓度高低与细菌含量有关，昼夜变幅与藻类数量有

4、关， 因此与因此与P/H或或BIP有关。有关。 外观特征：混浊程度、颜色及气味等外观特征：混浊程度、颜色及气味等 原原 因：水中细菌种类数量、悬浮物种类数量因：水中细菌种类数量、悬浮物种类数量 污染前污染前 污染污染 净化开始净化开始 继续继续 终了终了 外观外观:无色无色 暗灰色暗灰色 灰色灰色 继续变清继续变清 无色无色 澄清透明澄清透明 很混浊、臭很混浊、臭 混浊混浊 浊度下降浊度下降 澄清透明澄清透明 水面有泡沫水面有泡沫 泡沫减少泡沫减少 例如例如 污染前污染前 污染污染 净化开始净化开始 继续继续 终了终了 生物生物: 植物植物 消逝消逝 藻类、原生藻类、原生 鱼虾鱼虾 植物植物

5、、鱼、鱼 动物出现动物出现 出现出现 、鱼、鱼 可作为指示生物的生物种类很多，包括细菌、可作为指示生物的生物种类很多，包括细菌、 真菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、真菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、 底栖动物有寡毛类的颤体虫、软体动物和植物底栖动物有寡毛类的颤体虫、软体动物和植物 和水生昆虫等。和水生昆虫等。 污化系统将污染水体划属为不同的污染带类型。分污化系统将污染水体划属为不同的污染带类型。分 多污带、多污带、中污带、中污带、中污带、寡污带中污带、寡污带 类类型型外外观观BIP生生物物特特征征 多多污污带带 1 暗暗灰灰色色，很很浑浑浊浊，含含 大大量量有有机机物物， BO

6、D 高高，溶溶解解氧氧极极低低(或或 无无)，为为厌厌氧氧状状态态。 2 在在有有机机物物分分解解过过程程 中中，产产生生 H2S、C02和和 CH4等等气气体体。臭臭味味。 3 水水底底沉沉积积许许多多由由有有机机 和和无无机机物物形形成成的的淤淤 泥泥。水水面面上上有有气气泡泡。 60100 1 种种类类很很少少，厌厌氧氧菌菌和和 兼兼性性厌厌氧氧菌菌种种类类多多，数数 量量大大，每每毫毫升升水水含含有有几几 亿亿个个细细菌菌。有有能能分分解解复复 杂杂有有机机物物的的菌菌种种，硫硫酸酸 还还原原菌菌、产产甲甲烷烷菌菌等等。 2 无无显显花花植植物物，鱼鱼类类绝绝 迹迹。 3 河河底底淤淤

7、泥泥中中有有大大量量寡寡 毛毛类类(颤颤蚯蚯蚓蚓)动动物物。* 河河 流流 流流 向向 类类型型外外观观BIP生生物物特特征征 河河 流流 流流 向向 -中中污污带带 1 水水为为灰灰色色，溶溶解解氧氧少少， 为为半半厌厌氧氧状状态态，有有机机 物物量量减减少少，BOD 下下 降降； 2 水水面面上上有有泡泡沫沫和和浮浮 泥泥，有有 NH3、氨氨基基酸酸 及及H2S。臭臭味味。 2060 1 生生物物种种类类比比多多污污带带稍稍 多多。细细菌菌数数量量较较多多，每每 毫毫升升水水约约有有几几千千万万个个。 2 出出现现有有蓝蓝藻藻、裸裸藻藻、 绿绿藻藻，原原生生动动物物有有天天蓝蓝 喇喇叭叭虫

8、虫、美美观观独独缩缩虫虫、 椎椎尾尾水水轮轮虫虫、臂臂尾尾水水轮轮 虫虫及及栉栉虾虾等等。* 3 底底泥泥已已部部分分无无机机化化， 滋滋生生了了很很多多颤颤蚯蚯蚓蚓。 类类型型外外观观BIP生生物物特特征征 河河 流流 流流 向向 -中中污污带带 1 有有机机物物较较少少，BOD 和和 悬悬浮浮物物含含量量低低，溶溶解解氧氧 浓浓度度升升高高； 2 NH3和和H2S分分别别氧氧化化为为 N03 和 和 S042-，两两者者含含 量量均均减减少少。 820 1 细细菌菌数数量量减减少少，每每毫毫 升升水水只只有有几几万万个个。 2 藻藻类类大大量量繁繁殖殖，水水生生 植植物物出出现现。* 3

9、原原生生动动物物有有固固着着型型纤纤 毛毛虫虫如如：独独缩缩虫虫、聚聚缩缩 虫虫等等活活跃跃，轮轮虫虫、浮浮游游 甲甲壳壳动动物物及及昆昆虫虫出出现现。 类类型型外外观观BIP生生物物特特征征 河河 流流 流流 向向 寡寡污污带带 1 有有机机物物全全部部无无机机化化， BOD 和和悬悬浮浮物物含含量量极极 低低，水水的的浑浑浊浊度度低低，溶溶 解解氧氧恢恢复复到到正正常常含含量量。 2 H2S消消失失； 3 河河流流自自净净过过程程已已完完成成的的 标标志志 08 1 细细菌菌极极少少； 2 出出现现鱼鱼腥腥藻藻、硅硅藻藻、 黄黄藻藻、钟钟虫虫、变变形形虫虫、 旋旋轮轮虫虫、浮浮游游甲甲壳壳

10、动动 物物、 水水生生植植物物及及鱼鱼。 * 第二节第二节 微生物脱氮工艺原理微生物脱氮工艺原理 及其微生物及其微生物 n一级标准氨氮一级标准氨氮 15mg 15mgL L 二、微生物脱氮工艺、原理及其微生物 废废 水水 好好 氧氧 脱脱 碳碳 缺缺 氧氧 反反 硝硝 化化 沉淀池沉淀池 好好 氧氧 硝硝 化化 沉淀池沉淀池1 好氧活性污泥回流缺氧活性污泥回流 出水出水 回流回流 (一一)微生物脱氮工艺微生物脱氮工艺 活性污泥法典型工艺活性污泥法典型工艺A/O工艺缺氧、好工艺缺氧、好 氧工艺）氧工艺） ( (二二) )脱氮原理脱氮原理 缺氧反硝化缺氧反硝化 细菌：反硝化细菌兼性厌氧菌）细菌：反

11、硝化细菌兼性厌氧菌） 反响：反响：NO3-N反硝化还原为反硝化还原为N2，溢出水面释放到，溢出水面释放到 大气大气 碳源：原水中碳源：原水中BOD 硝酸盐来源：回流出水中的硝化产物硝酸盐来源：回流出水中的硝化产物 好氧脱碳硝化好氧脱碳硝化 脱碳脱碳氧化去除氧化去除COD 脱碳菌脱碳菌好氧有机物呼吸的细菌，以有机物为碳源好氧有机物呼吸的细菌，以有机物为碳源 硝化菌硝化菌好氧氨盐呼吸的细菌，以碳酸盐为碳源好氧氨盐呼吸的细菌，以碳酸盐为碳源 （NH4+NO2-NO3-) 挂生物膜或投加悬浮填料挂生物膜或投加悬浮填料 定期投菌定期投菌 提问：为什么先脱碳、后脱氮？提问：为什么先脱碳、后脱氮？ 硝化菌的

12、碳源是脱碳菌的代谢产物；硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物； 有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速 ，硝化，硝化 菌氧利用不足，生长缓慢；菌氧利用不足，生长缓慢； 提问：硝化脱氮时有时需要补碱提问：硝化脱氮时有时需要补碱Na2CO3或或NaOH)? 硝化作用消耗碱硝化作用消耗碱NH4+、CO32-），水），水pH下降；补充碳源、升高下降；补充碳源、升高pH 提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗 掉，如何解决？掉，如何解决？ 两级滤池法工艺流程两级滤池法工艺流程 好氧好氧 脱碳脱碳 硝化硝化 滤池

13、滤池 进水进水 厌氧厌氧 反硝反硝 化化 滤池滤池 补充反硝化菌的碳源！补充反硝化菌的碳源！ 利用进水 中的BOD （BOD：N：P100：5：1微生物除碳的同时吸微生物除碳的同时吸 收磷元素用以合成细胞物质和合成收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除等，但只去除 污水中约污水中约19左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷 还相当高，故需用除磷工艺处理。还相当高，故需用除磷工艺处理。 1微生物除磷原理微生物除磷原理 依靠聚磷菌兼性厌氧菌聚磷，再从水中除去这些依靠聚磷菌兼性厌氧菌聚磷，再从水中除去这些 细菌。细菌。 第三节第三节 微生物除磷工艺原理及其微生物微生物除磷工艺原理及其微生物 好氧时：大量繁殖消耗好氧状态能源好氧时：大量繁殖消耗好氧状态能源聚聚-羟基丁二酸羟基丁二酸 PHB）, 逆浓度梯度过量吸磷贮备厌氧状态能源逆浓度梯度过量吸磷贮备厌氧状态能源多聚磷酸盐颗粒多聚磷酸盐颗粒(异异 染颗粒染颗粒) ）；）；