水体污染及其危害污染物浓度指标及其意义三课件

1、环境微生物学 侯森暨南大学环境学院 第八章 污水的生物处理 水污染概述 有机污水的生物处理 氮磷污水的生物处理 其它无机污染物废水的生物处理第一节 概述 一、水体污染及其危害二、污染物浓度指标及其意义 三、污水处理重点难点四、污水处理的一般技术途径 第一节 概述富营养化： 水体中氮、磷等元素含量过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖。水华：淡水水体中的富营养化赤潮：咸水水体中的富营养化一、水体污染及其危害1.1水体污染 人类在生产、生活过程中产生的有害、有毒物质进入水体后造成的。 （1）物理性污染：指污染物水体后其物理特性发生变化； （2）化学性污染：指污染后水体化学性质的改变； （3）

2、生物性污染：指水体被有害微生物、寄生虫等病原体或能引起人类过敏反应的变应原等污染，造成水体恶化，并会使人及动物感染或传染，导致直接或间接危害人类健康的一种污染。主要以大肠杆菌及细菌数等为衡量指标。1.2我国水体污染现状概况：河流、湖泊面积缩小 水污染日益严重 地下水日渐枯竭，地面沉降现象屡见不鲜1.2我国水体污染现状污染现状： 污水排放量大，处理率低； 水体从轻度污染发展到严重污染；1.3 污水中化学污染物的特点及其危害 特点：种类多；成分复杂多变；理化性质多样；可生物处理性差异大 危害：破坏水体功能；水生生物死亡；水质变坏；1.4 我国水体中优先控制污染物 我国确定水中优先控制污染物黑名单，

3、如下表所列： 二、污染物浓度指标及其意义：（1）总需氧量；（2）化学需氧量；（3）生化耗氧量；（4）总有机碳含量；（5）总氮；（6）总磷三、污水处理重点难点 高浓度有机废水难生物降解及有毒有害废水四、污水处理的一般技术途径 污水处理方法：物理、化学、生化（生物） 实际操作：组合工艺 处理程度分类：一级处理；二级处理；三级处理 一、有机污水的生物处理的基本原理水体生物自净原理的人工强化！第二节 有机污水的生物处理生活污水处理厂工艺流程生化池二、好氧生物处理（一）活性污泥法1.基本原理、性质和生物相：利用悬浮生长的微生物絮体处理废水的一类好氧生物处理。 起主要作用的微生物：细菌、原生动物阶段：生物

4、吸附阶段和生物氧化阶段好氧处理（活性污泥）的主要微生物类群： （1） 细菌：动胶菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属等 菌胶团菌：动胶菌等 、丝状细菌：球衣菌、贝氏硫细菌等 a.与丝状真菌一起形成活性污泥骨架； b.一定的吸附、分解污染物能力； c.过多与污泥膨胀有关贝日阿托氏菌属球衣菌（2）真菌：主要为丝状真菌,如曲霉、青霉、毛霉、酵母（假丝酵母）等 作用： a.吸附、分解污染物； b.与絮状体的形成、稳定有关； c. 与污泥膨胀有联系（3）原生动物：纤毛纲占绝对优势 原生动物在废水处理中的作用： . 促进菌胶团絮凝作用（分泌粘液） . 吞噬游离细菌和微小颗粒 .分解代谢废水中的有机物 .作为指示生

5、物 活性污泥絮体的作用： a.吸附、分解有机物； b.金属离子的吸附； c.保护作用（可防止被微型动物所吞噬，并在一定程度上可免受毒物的影响）; d.使之有很好的沉降性能.动胶菌2.活性污泥法的工艺流程及微生物学过程（1）基本流程及工艺参数初沉池进水工艺参数: 水力停留时间 污染物容积负荷 污泥负荷率 污泥龄 污泥产率系数活性污泥评价指标: 污泥干重 挥发性污泥 污泥沉降比 污泥容积指数(2)活性污泥法的微生物学过程生物吸附阶段生物氧化阶段（3）活性污泥的培育和驯化 A.陪菌前的准备工作 ：阅读设计单位及建造厂商的说明书、管理手册等检查系统装备、管线、仪表等清除杂物池子和管道的渗漏性检验调试及

6、联动试车（清水试运行） B.陪菌方法： （1）采用数级扩大陪菌：混合检测池一条曝气池整个曝气池（适于规模较大处理系统）（2）干污泥陪菌（适于邻近无生化处理系统的偏远地区）（3）工业废水直接陪菌（营养成分较全面的废水处理）（4）有毒难降解的工业废水的陪菌（先以生活污水陪菌、再用工业废水驯化） C.培育步骤：泵入污水，接种污泥闷曝；调节进水量，继续曝气D.驯化： 在工业废水处理系统的陪菌阶段后期，将生活污水和外加营养量逐渐减少、工业废水比例逐渐增加，最后全部受纳工业废水，此过程称为驯化。污泥中微生物的变化： 1.适应的微生物生存，不适应的微生物淘汰； 2.适应微生物产生诱导酶注意事项：生活污水和外

7、加营养量逐渐减少、工业废水比例逐渐增加 3.活性污泥法的基本要求(以生活污水处理为例)养料：BOD5：N：P=100：5：1氧气：1.5-3mg/L温度：25-32pH：6.5-8有毒物质4.活性污泥废水处理系统运行状况的评价： A.巡视：（1）活性污泥的色、气味（正常呈黄褐色、带有泥土味）；（2）.二沉池观察与污泥性状（主要观察二沉池泥面的高低、上清液透明程度、漂泥的有无、漂泥泥粒的大小等）；（3）曝气池气泡与污泥性状（应注意观察曝气池液面的翻腾状况及气泡的性状）： a.气泡量的多少， b.泡沫的色泽， c.气泡的粘性.B.污泥性状 ：（1）污泥沉降体积（SV30 、SV5）（2）污泥容积指

8、数（SVI）（3）混合液悬浮物浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮物浓度 （MLVSS）（4）污泥灰分（5）出水悬浮物（ESS）（6）污泥的可滤性（7）污泥的耗氧速率（OUR） OUR的测定的用途： a.控制排放污泥的数量， b.防止污泥中毒 （8）难分离的活性污泥C.活性污泥生物相的观察及对运行状况的指标作用 生物相：活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及其代谢活力等状况的概貌。意义：能在一定程度上反映出曝气系统的处理质量及运行情况。正常活性污泥生物相：菌胶团细菌为骨架，穿插生长一些丝状细菌；少量真菌；微型动物以固着类纤毛虫为主。生物相观察重点：（1）活性污泥的结构（沉降情况、絮体情况、絮粒情

9、况等）；（2）生物活动的状态；（3）同一种生物数量增减的情况；（4）生物种类的变化（与具体废水相结合）； （5）判断活性污泥性能的指示生物（原生动物、微型后生动物）： a.污泥良好时：钟虫属、盖纤毛虫、各种吸管虫属、轮虫类等固着型或匍匐型种属； b.污泥状态恶化时：豆型属、肾形虫属、滴虫属、草履虫属等快速游泳型种属； c.从污泥恶化到恢复正常时（中间活性污泥）：漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等慢速游泳或匍匐行进的生物； d.活性污泥分散解絮时：变形虫属、简便虫属等； e.活性污泥膨胀时：球衣菌属、发硫菌属、诺卡氏菌属、霉菌； f.溶氧不足时：扭头虫属、新态虫属等； g.过度曝气时：肉足类及轮虫类

10、大量出现； h.污水浓度和BOD负荷很低时：游仆虫属、旋口虫属等； i.有毒物质进入时：楯纤虫类最敏感（急剧减少） C.活性污泥生物相的观察及对运行状况的指标作用 D.水质的化学测定对运行的指导意义： （1）.进、出水的BOD/COD比值： 废水的可生物降解性程度。（一般地：B/C0.25，才采用生物处理） （2）.出水悬浮固体（ESS）：测定ESS对判断污泥性能的好坏有极其重要的意义。（3）.进出水的氮的形态与处理深度：可根据出水中氮的形态及其所占比例来判断污水处理程度。（4）.进出二沉池混合液、上清液的BOD或COD：根据是否变化和变化大小可判断曝气池中的生化作用进行得是否完全和彻底。（5

11、）.进出二沉池混合液的DO：正常时不应有大的变化（6）.曝气池中DO的变化：通过检测曝气池中各点的DO，可以了解系统的运行情况。5.活性污泥系统的运行管理 （1）水保持匀质匀量地进水及合适的营养 水、泥、气的调节 A.进水水质水量的调节：a.设置调节池；b.设置事故池B.工业废水处理的营养问题： a.工业废水活性污泥处理中所需补充的营养物 b.污泥微生物所需营养的合理比例： .根据生活污水处理系统中污泥所需营养比例：BOD5：N：P=100：5：1 .一般原则： .与好氧处理相比，厌氧处理时污泥所需的N、P比例极低； .污泥泥龄越长，污泥所需的N、P比例越低； .在泥龄相同时，污泥产率Y越低，

12、污泥所需的N、P比例越低； .污泥营养比例并非常数，根据具体废水、处理系统及工艺来确定。 5.活性污泥系统的运行管理 c.营养需求量的测定方法：.N、P的平衡测算法：测定污泥中的N、P含量，根据击水物料平衡原理估算；.试凑法：先按BOD5：N：P=100：5：1比例添加，再逐步减少N、P比例，直到处理效果变差或污泥沉降性能转差，可得知所要营养量。 5.活性污泥系统的运行管理 d.外加营养的种类及成本：.液氮、尿素及磷酸等药剂；.选用邻近地区含N、P高的工业废水；.N源不足时还可投加腐化污泥及其上清液；.整体考虑，各种废水互相补充。 5.活性污泥系统的运行管理 （2）泥改善污泥的质量 根据ESS

13、超标，说明污泥性状不良，往往是大块或小颗粒污泥上浮及污泥 膨胀所致.A.大块污泥上浮：反硝化污泥：.原因：缺氧使硝酸盐反硝化，产生的氨气小气泡黏附于污泥上使之上浮.改进措施：加大回流比；减少泥龄；腐化污泥：.原因：二沉池有死角造成积泥，时间长厌氧腐化产生H2S、CO2、H2等最终使污泥上浮，.解决办法：消除死角积泥（常向死角充气等）；设计改进B.小颗粒污泥上浮（漂泥）：.原因：进水水质变化、缺营养、充氧过度、进水C/N过低、池温过高等.控制措施：弄清原因，分别对待C.污泥膨胀 5.活性污泥系统的运行管理 （3）气维持曝气池合适的溶解氧 A.供氧的目的：根据水体自净的原理，通过充分的供氧，以保证

14、处理装置的活性污泥中比天然水体多得多的微生物能在好氧条件下将污水中的有机物氧化、分解。 B.活性污泥系统中合适的溶氧水平好氧微生物：环境中DO0.3mg/L，就能满足正常的代谢活动;直径为500m的活性污泥絮粒，当周围悬浮液溶氧为2.0mg/L，絮粒中心溶氧降至0.1mg/L；溶氧过高过低都会引起ESS的增加；一般认为在出口处维持DO为2.0mg/L比较合适。 C.生物处理系统中的DO的调节鼓风曝气系统，可调节进气量的大小来调节DO；表面曝气系统，可调节叶轮的转速或它的浸没深度来调节DO。 5.活性污泥系统的运行管理 6 活性污泥法运行中的主要问题污泥膨胀丝状膨胀非丝状膨胀1）活性污泥丝状膨胀

15、及其控制对策活性污泥丝状膨胀判断特征： 二沉池中污泥SVI值大于200mg/L； 回流污泥浓度下降 二沉池中污泥层增高6 活性污泥法运行中的主要问题2）活性污泥丝状膨胀成因： 丝状菌极度生长导致污泥丝状膨胀（主要）：诺卡氏菌属、浮游球衣菌、发硫菌属、微丝菌属、贝日阿托氏菌属等6 活性污泥法运行中的主要问题3）活性污泥丝状膨胀控制对策： 投加化学药剂控制污泥膨胀 调节废水水质、污泥负荷等工艺参数6 活性污泥法运行中的主要问题剩余污泥的处理6 活性污泥法运行中的主要问题7.异常问题及其对策 （1）.污泥性状异常及解决对策 7.异常问题及其对策 （1）.污泥性状异常及解决对策 （2）.水质测定中异常现象及解决对策 （3）.工业废水处理中生产不正常时的运行对策 a.不正常情况：.原材料、资金、市场等造成停产，废水处理设施停运；.厂休、节假日等造成停产，废水处理设施停运。b.对策：.间歇曝气；.批式运行法（批式活性污泥法只需曝气池，无需后沉池）；.