第二章好氧生物处理技术ppt课件

1、微生物好氧处理过程微生物好氧处理过程CO2CO2、水及其他简单无机、水及其他简单无机物物细胞细胞污泥外排污泥外排微生物产生的胞外酶作用微生物产生的胞外酶作用分解为小分子有机物分解为小分子有机物吸收到细胞吸收到细胞三羧酸循环三羧酸循环生物合成生物合成大分子的有机污染物大分子的有机污染物一、活性污泥法一、活性污泥法w活性污泥法活性污泥法w利用微生物形成的菌胶团来絮凝和吸利用微生物形成的菌胶团来絮凝和吸附废水中的污染物，在氧的作用下：附废水中的污染物，在氧的作用下：w同化为菌体本身的组份，同化为菌体本身的组份，w将这些物质氧化为二氧化碳、水等将这些物质氧化为二氧化碳、水等物质物质活性污泥 菌胶团 (

2、zoogloea): 细菌的荚膜物质，相互融合，连为一体，组成共同的荚膜，将多个菌体包埋其中，形成的一团胶状物。它是活性污泥絮体和滴滤池粘膜的主要组成部分。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。活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程(1)废水中含有足够的可溶性易降解有机物，作为微废水中含有足够的可溶性易降解有机物，作为微生物生理活动所必需的营养物质；生物生理活动所必需的营养物质；(2)混合液含有足够的溶解氧；混合液含有足够的溶解氧；(3)活性污泥在池内呈悬浮状态，能够充分地与废水活性污泥在池内呈悬浮状态，能够充分地与废水相接触；相接触；(4)活性污泥连续回流、及

3、时地排除剩余污泥，使混活性污泥连续回流、及时地排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；合液保持一定浓度的活性污泥；(5)没有对微生物有毒害作用的物质进入。没有对微生物有毒害作用的物质进入。活性污泥处理系统有效运行的活性污泥处理系统有效运行的基本条件：基本条件：(6)适当的适当的pH，最适介于，最适介于6.58.5之间。超过之间。超过9.0时，时，微生物代谢会受到影响；低至微生物代谢会受到影响；低至4.5以下时，原生以下时，原生动物会消失，丝状菌将占优势，产生污泥膨胀现动物会消失，丝状菌将占优势，产生污泥膨胀现象。象。(7)适当的水温。最适温度介于适当的水温。最适温度介于1530。水温过低

4、。水温过低时，影响处理效果；过高时，应采取降温措施。时，影响处理效果；过高时，应采取降温措施。(8)有机负荷率。也称有机负荷率。也称BOD污泥负荷，代表曝气池污泥负荷，代表曝气池内单位质量活性污泥在单位时间内承受的有机质内单位质量活性污泥在单位时间内承受的有机质含量。含量。活性污泥处理系统有效运行的活性污泥处理系统有效运行的基本条件：基本条件：w活性污泥的结构和功能活性污泥的结构和功能w1理化性质理化性质w 性状：比重比水稍大，絮状，颜色与性状：比重比水稍大，絮状，颜色与所处理废水的种类和曝气量有关，一般为所处理废水的种类和曝气量有关，一般为褐色、灰色和灰白色。褐色、灰色和灰白色。w 含水：曝

5、气池和沉淀池中，含水含水：曝气池和沉淀池中，含水99.9以上；浓缩或脱水后，含水率下降。以上；浓缩或脱水后，含水率下降。w 干燥后的组分：绝大部分有机物，少干燥后的组分：绝大部分有机物，少量无机物。量无机物。2生物组成生物组成活性污泥中细菌能分泌多糖类的菌群，活性污泥中细菌能分泌多糖类的菌群，使各种微生物聚集在一起，构成菌胶团，从使各种微生物聚集在一起，构成菌胶团，从而呈絮状。而呈絮状。活性污泥中含多种生物，共同作用，利活性污泥中含多种生物，共同作用，利于对有机物的分解。于对有机物的分解。 主要是细菌和原生动物为主，但随污主要是细菌和原生动物为主，但随污泥种类不同，也会有真菌和微小动物的出现泥

6、种类不同，也会有真菌和微小动物的出现。病毒病毒人类病毒和噬菌体人类病毒和噬菌体很多噬菌体能在各种细菌中寄生，对控制很多噬菌体能在各种细菌中寄生，对控制细菌的数量起重要作用细菌的数量起重要作用大肠杆菌噬菌体可以作为指示生物来反映大肠杆菌噬菌体可以作为指示生物来反映其他肠道病毒是否存在和它们在活性污泥其他肠道病毒是否存在和它们在活性污泥处理系统中的归宿处理系统中的归宿细菌细菌起重要作用，可分：起重要作用，可分： 化能异养：好氧呼吸占比例最大，起主要化能异养：好氧呼吸占比例最大，起主要作用；曝气量不足时少量出现兼性厌氧细作用；曝气量不足时少量出现兼性厌氧细菌。菌。 化能自养：主要为硝化细菌；处理还原

7、态化能自养：主要为硝化细菌；处理还原态硫废水还含有硫氧化细菌，是丝状，可能硫废水还含有硫氧化细菌，是丝状，可能会引起污泥膨胀。会引起污泥膨胀。丝状细菌：正常时含量很少，不会引起污丝状细菌：正常时含量很少，不会引起污泥膨胀和漂浮。在活性污泥中起到骨架作泥膨胀和漂浮。在活性污泥中起到骨架作用，同时也能降解部分有机物。用，同时也能降解部分有机物。原生动物原生动物数量很多，以悬浮的有机颗粒数量很多，以悬浮的有机颗粒为食；为食；种类主要有：纤毛类、鞭毛类种类主要有：纤毛类、鞭毛类、根足类和吸管虫类；、根足类和吸管虫类； 原生动物在污水处理中的作用？原生动物在污水处理中的作用？真菌真菌 酸性条件，大量繁殖

8、，可能出现酸性条件，大量繁殖，可能出现污泥膨胀；污泥膨胀； 活性污泥中出现的真菌有地霉活性污泥中出现的真菌有地霉属、青霉属和头孢霉属等属、青霉属和头孢霉属等留意：在特殊的条件下处理污染物，真菌能起到留意：在特殊的条件下处理污染物，真菌能起到重要作用，如生物膜法重要作用，如生物膜法活性污泥膨胀 丝状细菌及其他丝状微生物异常大量增殖，造成最终沉淀池中污泥几乎不沉淀的异常现象称为丝状性膨胀。实际操作处理中，下列情况可观察到膨胀实际操作处理中，下列情况可观察到膨胀现象：现象： a、BOD:N及及BOD:P很高很高 b、低、低pH c、BOD负荷较高负荷较高 d、进水中低分子碳水化合物过多、进水中低分子

9、碳水化合物过多 e、水温低、水温低 f、重金属等有毒物质的流入、重金属等有毒物质的流入 g、进水中悬浮固体量低、进水中悬浮固体量低 目前没有适用于所有膨胀现象的控制方法，只有出现先兆时凭经验防范。措施有： a、将沉淀污泥与消化污泥搅拌混合 b、添加铁盐、铝盐、H2O2 c、降低溶解氧浓度 d、对曝气池进行活塞流等操作 e、减少BOD负荷 f、对回流污泥进行再曝气藻类藻类 在活性污泥中数量少，一般不在活性污泥中数量少，一般不予考虑予考虑后生动物后生动物 在摄食细菌细胞方面起到一定作在摄食细菌细胞方面起到一定作用；用； 轮虫最常见，一方面摄食悬浮轮虫最常见，一方面摄食悬浮细菌，另一方面产生的黏液能

10、促进菌细菌，另一方面产生的黏液能促进菌胶团的形成；其摄食强度大于原生动胶团的形成；其摄食强度大于原生动物。物。3功能吸附 一般30分内能完成废水中有机物的吸附微生物的代谢 w活性污泥法的主要类型和工艺参数活性污泥法的主要类型和工艺参数w1标准活性污泥法连续推流式）标准活性污泥法连续推流式）w BOD5去除率高，出水水质好；去除率高，出水水质好；w 氧利用率低，曝气时间长，适氧利用率低，曝气时间长，适应水质变化能力差。应水质变化能力差。 进水沉淀池出水曝气池回流污泥剩余污泥图图2-2 推流式活性污泥法一般过程推流式活性污泥法一般过程2 2完全混合式或型污泥法完全混合式或型污泥法 微生物处于同一生

11、长期，便于微生物处于同一生长期，便于控制，耗氧速率均匀；适用于进水水控制，耗氧速率均匀；适用于进水水质质BOD5BOD5较高和水质不稳定的废水处理较高和水质不稳定的废水处理； 出水水质较前者差。出水水质较前者差。图图2-3 完全混合式或型污泥法一般过程完全混合式或型污泥法一般过程混匀沉淀池出水回流污泥剩余污泥进水3 3渐减曝气法渐减曝气法 随着水流方向，曝气量逐渐减少，溶随着水流方向，曝气量逐渐减少，溶氧浓度保持一致氧浓度保持一致4 4纯氧活性污泥法纯氧活性污泥法 用纯氧代替空气曝气。加速废水处用纯氧代替空气曝气。加速废水处理过程，不经济理过程，不经济5 5膜生物反应器膜生物反应器 改革泥水分

12、离系统，采用膜过滤改革泥水分离系统，采用膜过滤取代传统活性污泥中二沉池和砂滤池，提取代传统活性污泥中二沉池和砂滤池，提高泥水分离效率；膜易污染和堵塞高泥水分离效率；膜易污染和堵塞6 6延时曝气法延时曝气法 曝气时间长，剩余污泥量少，曝气时间长，剩余污泥量少，活性污泥中硝化细菌的数量比较多，出水活性污泥中硝化细菌的数量比较多，出水的的BOD5BOD5和氨氮浓度低和氨氮浓度低活性污泥的净化反应过程活性污泥的净化反应过程 1 1絮凝、吸附作用絮凝、吸附作用 活性污泥的所谓活性污泥的所谓“活性表现在哪里？活性表现在哪里？ 活性污泥具有很大的表面积，能够与混合液广活性污泥具有很大的表面积，能够与混合液广

13、泛接触。通过吸附作用，就能够去除废水小大量的泛接触。通过吸附作用，就能够去除废水小大量的呈悬浮和胶体状态的有机污染物。呈悬浮和胶体状态的有机污染物。 小分子有机物能够直接在透膜酶的催化作用下，小分子有机物能够直接在透膜酶的催化作用下，透过细胞壁被摄入细菌体内，但大分子有机物被吸透过细胞壁被摄入细菌体内，但大分子有机物被吸附在细胞表面，在水解酶的作用下，水解成小分子附在细胞表面，在水解酶的作用下，水解成小分子再被摄人体内。一部分被吸附的有机物可能通过污再被摄人体内。一部分被吸附的有机物可能通过污泥排放被去除。泥排放被去除。 活性污泥对呈悬浮和胶体状态的有机污染物吸活性污泥对呈悬浮和胶体状态的有机

14、污染物吸附能力较强，因而对有这类污染物多的废水处理效附能力较强，因而对有这类污染物多的废水处理效果好。果好。 2 2活性污泥中微生物的代谢及其增殖规律活性污泥中微生物的代谢及其增殖规律 活性污泥中的微生物将有机物摄人体内后，活性污泥中的微生物将有机物摄人体内后，以其作为营养加以代谢。在好氧条件下，代谢按以其作为营养加以代谢。在好氧条件下，代谢按两个途径进行，一为合成代谢，部分有机物被微两个途径进行，一为合成代谢，部分有机物被微生物所利用，合成新的细胞物质。一为分解代谢，生物所利用，合成新的细胞物质。一为分解代谢，部分有机物被分解，形成部分有机物被分解，形成CO2和和H20等稳定物质，等稳定物质

15、，并产生能量，用于合成代谢。同时，微生物细胞并产生能量，用于合成代谢。同时，微生物细胞物质也进行自身的氧化分解，即内源代谢或内源物质也进行自身的氧化分解，即内源代谢或内源呼吸。呼吸。 微生物增殖、有机物降解、微生物的内源代谢以及氧的消耗等过程，在曝气池内同步进行。 3 活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩 活性污泥系统净化废水的最后程序是活性污泥系统净化废水的最后程序是泥水分离，这一过程是在二次沉淀池或沉泥水分离，这一过程是在二次沉淀池或沉淀区内进行的。良好的凝聚、沉降与浓缩淀区内进行的。良好的凝聚、沉降与浓缩性能是正常活性污泥所见有的特性。性能是正常活性污泥所见有的特性。 正

16、常的活性污泥在静置状态下于正常的活性污泥在静置状态下于30min内即可基本完成絮凝沉淀和成层沉内即可基本完成絮凝沉淀和成层沉淀过程。淀过程。 影响活性污泥凝聚与沉淀性能的因素影响活性污泥凝聚与沉淀性能的因素较多：其中以原废水性质为主；此外，水较多：其中以原废水性质为主；此外，水温、温、pH值、溶解氧浓度以及活性污泥的有值、溶解氧浓度以及活性污泥的有机物负荷也是重要的影响因素。机物负荷也是重要的影响因素。w活性污泥性能及数量的评价指标活性污泥性能及数量的评价指标w 发育良好的活性污泥在外观上呈发育良好的活性污泥在外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状，也称生物絮凝体黄褐色的絮绒颗粒状，也称生物絮凝体。w 活性污泥的固体物质含量仅占活性污泥的固体物质含量仅占1%1%以下。固体物质由以下。固体物质由4 4部分组成。即：部分组成。即：1 1、活细胞活细胞(Ma)(Ma)；2 2、微生物内源代谢的残留、微生物内源代谢的残留物物(Me)(Me)；3 3、原废水夹入难于生物降解、原废水夹入难于生物降解的有机物的有机物(Mi)(Mi)；4 4、由原废水夹入附着、由原废水夹入附着在活性污泥上的无机物质在活性污泥上的无机物质(Mii)(Mii)。w影响活性污泥处理效果的因素影响活性污泥处理效果的因素w1原水水质原水水质w 有机物质易降解，废水处理效果好有机物