废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础.

1、H章废水生物处理的基本概念和生 化反应动力学基础第一节废水的好氧生物处理和厌氧生物处理第二节微生物的生长规律和生长环境第三节反应速度和反应级数第四节米歇里门坦方程式第五节 莫诺特方程式 第六节废水生物处理工程的基本数学模式第一节废水的好氧生物处理和厌氧生物处理微生物的呼吸兴型：好氧呼吸庆氧呼吸1.好靶呼吸是在有分（02）参y的生物祗化，反应的嚴终受氢体是分/ Uo好氣呼吸足营养物质进入好氧微生物细胞局 通过 系列氣化还原反丿&获 得能虽的过程。好氧呼吸仃卜述两种：异养型微生物、门养型微生物2.厌氧呼吸是在无分子徒（02）的怙况下进行的生物饥化。厌氧微生物只仃 脱岂酶系统，没仃血化酶系统

2、。厌氣呼吸按反应过程中的呆终受岂休的不同， 分为发酵发酵和无辄呼吸。a.发酵指供社体和受笆体都是竹机化介物的生物氧化作用，最终受蛍体无须 外加.就足供氢体的分界产物（有机物。b无氣呼吸足扌旨以无机氧化物.如NO3、NO2. SO4 等代替分子氣.作为 最终受氣体的牛物氣化作用。呼吸方式受轼体化学反应式好氧呼吸分子氧C6H12O6 +6O2> 6CO2 + 6H2O + 2817.3KJ无氧呼吸无机物C6H12O0+4NO3-1 *6CO2+ 6H2O+2N2 +1755.6KJ发酸有机物C6Hl2（）6 * 2CO,+2CH5CH2OH +92.0KJ废水厌氣生物处理：在没冇游离氣存在的

3、条件下，兼性细菌 与厌氧细菌降解和稳定勺机物的朱物处理方法。存成原生质（微牛物）的增长了机物+微生物 一*C O. H. N、S、P）介成原生质（微生物）的增长冇机酸.醇.a分解 CO2、NH3、 牝H2S等分解CH4. CO2、+ 能.NH3、H2S 等产酸阶段产气阶段第二节 微生物的生氏规律和生反环境微生物的生长规律:培养时间微生物的什长曲线微生物的生长环境影响微生物生匕的主要环境有：1微生物的营养最佳营养比为BOD5 : N： P=1(X)： 5： I2 温度 中温细菌为主，它的最适合温度20。c37。c3. PH 值4. 溶解氧好氧24mg/l5 有毒物质生化反应动力学基础基木概念：生

4、物化学反应：种以生物晦为催化挤的化了反应(山做生物参加以生物好氧 生物化学反丿电，三人婴索:底物：微生物：氧气。底物：切圧生物体内町通过iW的催化作川而进彳了的生化变化的物硕微生物:通过显微镜能看到的生物氣：在个大气压下20°c下，氣溶解度lOwg/g.底物降解:废水中仃的营养物质被微牛.物从利用和转化便得焊仃复杂的高分 子氣化分解为低分子的过程研究发应速度的三大方程：米歇里斯门坦方程（M方稈），也称作米氏方程：底物降解 速率与底物浓度的关系。莫诺特力程：微生物增氏速率与底物浓度关系。H氏方程（霍克来金提出：底物降解速率与微生物增长速率关系。应用领域：好轼：活行污泥法牛物膜法十壤处理

5、法厌氣：厌氧水处理法厌氧污泥处理2.反应级数> yx + zpv=d|s/dt =ksn式屮k为反应常数，随温度而异 n为反应级数：s|为底物浓度当n为零时，零级反应；n为1时，一级反应；n为2时，二级反应。3.反应速率常数范特崔夫规则：1. 化学反应每升高10<>c, r增高24倍2. 生化反应每升高10°c,r增加1倍。Arrheni us定律：描述反应速度常数与T的关系。K=B.e-b：a/RT其中Q为温度系数当T1=2O°c T= 4-200c Q=1.135T= 20-30 0 c Q= 1.056第四节米歇里斯门坦方程（MM方程）方程式，也称作

6、米氏方程：底物降底物浓度、温度、PH、产物卩X混合级反应区米/里斯门坦力程（M-M方程） 解速率与底物浓度的关系。一.底物降解与酚促速度影响酚促反应速度的因索有：酶浓度、 浓度。d中间产物学说：Ikk述S + E=Es& P+ E 2级反他区底物浓度MM方程S +E=Es _P+E串连反应k?V=VmaXsVKm+sMM 方程(1) 当s很大,s> Km. Kra+s s. V=Vniax =KSCO(2) 当s很小，【sKm, Km+闾Km, V=Vinax s/Km增加s, V在增大,电上升趋势,0<n<l过度区米式常数的意义及测定只与酶的性质有关，而与酶浓度（2如果-个酶冇儿种底物，则对每-种底物，备冇-个特定 的心值。（3）同一种酶仃儿种底物就仃儿个心值。其中心值虽小的底物, -般称为该酚的最适底物或犬然底物C米式常数Km是酚反应动力学硏究中的个币:要系数，亦称动力学系数。 它足師反应处于动态半衡，即稳态时的半衡常数。它的物理怠义：（1）Kjfi是酶的特征常数Z无关。q j 叩【K尹S底物比降解速度H式方程H式方程推导废水t物处理I数？模式的儿