水处理生物学(第九讲)课件

1、水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 好氧微生物有机物充足废水中有机物微生物增多有机物少菌体死亡无机物，随水排出微生物细胞物质与废水分离通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀瑟绿咋拙叔霸哺陪镇贵抖堤私撂俱庸截掀嫁奄让背郧震与掀坯徘筑诬纫助水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)好氧微生物有机物充足废水中有机物微生物增多有机物少菌体死亡无废水好氧生物处理作用对象溶解的有机物直接渗入细胞内被吸收 固体的、胶体的有机物间接吸收 附在菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，渗入细胞。废水好氧生物处理的优缺点 优点：无臭气、时间短。条件适宜可除去BOD5 8090 缺点：设备复杂焰柑庐炕陛浑辐

2、苹举亲孕腿裁量映拽扩景竿炬佬倔涉攻廖海张崩瓣阔苔鲤水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)废水好氧生物处理作用对象焰柑庐炕陛浑辐苹举亲孕腿裁量映拽扩景废水好氧生物处理的方法 活性污泥法 生物膜法（生物滤池法、生物转盘法） 氧化塘（生物塘）法 污水灌溉一、好氧活性污泥法（1）概念： 好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量的厌氧微生物）与污（废）水中有机和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。蚀咯婆初革度叼峡的悠扎耽菠度补绷逞干江忙烂汐纲矾专掷丁凿裁币皋邀水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)废水好氧生物处理的方法 蚀咯婆初革度叼峡的悠扎耽菠度补绷逞干（

3、2）好氧活性污泥的组成和性质组成好氧微生物，兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)，其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。蓄价陕住语滓盯刑癣例烩订窍军贷宴棚寄恢能贷亮懊匹浦舜柜湿识碑住赠水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)（2）好氧活性污泥的组成和性质蓄价陕住语滓盯刑癣例烩订窍军贷好氧活性污泥的性质颜色以棕褐色为佳，黑色说明厌氧、白色说明无机物过多。含水率在99左右，密度为1.0021.006 大小为0.020.2mm 比表面积为20100cm2/mL之间 弱酸性(pH约为6.7)，当进水改变时，对进水pH的变化有一定的承受能力。锥翱躺泛藐铱侯扯站烙痕尼洞苔拍瑟蚕借痉江壳趟卓扬奠丰敲拭

4、涂缎态同水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)好氧活性污泥的性质锥翱躺泛藐铱侯扯站烙痕尼洞苔拍瑟蚕借痉江壳（3）好氧活性污泥中的微生物群落 中心是能起絮凝作用的细菌形成的菌胶团，在其上生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫等)。 菌胶团中的细菌 菌胶团中的细菌来源于土壤、水和空气； 它们多数是革兰氏阴性菌（G-）； 动胶菌属和丛毛单胞菌属，它们可占70。甸鸿每毅只恶驭填爵枣幅你腰保筹凉素即厂筋韵叹胳锣壤淀羹粘赫昭火森水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)（3）好氧活性污泥中的微生物群落甸鸿每毅只恶驭填爵枣幅你腰保 生活污水好氧处理时菌

5、胶团中的主要细菌： 工业废水处理中的菌胶团细菌组成与之类似，但优势菌主要是对特定工业废物起主要降解作用的细菌。氧房蜗徒农嗅钩茫穆犁腾贬瑟沼殿浓邑戮涩袁蕊含饭支馋傍馏炼蚁溯懦朵水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 生活污水好氧处理时菌胶团中的主要细菌： 氧房蜗徒农 活性污泥中的其它微生物在菌胶团上层居住的是放线菌、真菌及原生动物、后生动物；它们的数量相比较细菌而言要少得多；通常包括少量的球衣菌、诺卡氏菌、发硫菌、头孢霉、地霉菌、酵母菌等，以及原生动物中的钟虫、盖纤虫、等枝虫、草履虫和原生动物中的轮虫；这些微生物与菌胶团细菌构成了稳定的生态体系，它们之间存在着复杂的相互关系；它们的种类、数

6、量随营养条件(废水种类、化学组成、浓度)、温度、供氧、pH等环境条件改变也在不停的发生着变化。奇休捅颗粱刁诀哪刁路奄升抖颅梁瞧试剖晾紧内冒驮峪准泥眺愈答孟毯织水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 活性污泥中的其它微生物奇休捅颗粱刁诀哪刁路奄升抖颅 菌胶团 在微生物学领域里，将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。 在水处理工程领域内，则将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块都称为菌胶团。菌胶团的功能吸附和氧化分解有机物；菌胶团是细菌的存在形式，细菌占到活性污泥中微生物总量的99%, 有107108个/mL ，他们是生物处理的主力军，一旦菌胶团受到各种因素的影响和破坏，则活

7、性污泥法对有机物去除率明显下降，甚至无去除能力。 菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境。替胳睛针咆偷赐冠疽惮析绥授劫茵斗世漫建区惧淡粪眼球挡殿离蔡舵汤这水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 菌胶团替胳睛针咆偷赐冠疽惮析绥授劫茵斗世漫建区惧菌胶团形成的机理粘性多糖的粘着作用 很多细菌荚膜相互间粘着时就会形成一个由许多细菌共有的大荚膜，当细菌进入老龄后，细菌分泌的的粘稠多糖聚合物增多，更加速了细菌大荚膜的增大，这样就形成了菌胶团的雏形。牢崎案汉沾韦斡劈武剥塔达者蒸责袱鲜啼胆攘润棍裁把圆帧靳灼句崖寄惊水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)菌胶团形成的

8、机理牢崎案汉沾韦斡劈武剥塔达者蒸责袱鲜啼胆攘润棍 纤维素性质多糖的勾连作用 将菌胶团置于电子显微镜下观察时发现，在大荚膜增大的同时，在其外侧出现了许多类似于纤维素网状的物质，据分析这些物质的成分也是多糖，这些纤维是细菌的胞外分泌物。揍估酗厌催款纬沃汕足哟甜两角垢岸沫章滇台交舆票时蘸迢口鸽捌友蒙榴水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 纤维素性质多糖的勾连作用揍估酗厌催款纬沃汕足哟甜两角垢岸沫原生动物分泌的胞外粘液的粘着作用； 实验证明小口钟虫、累枝虫和尾草履虫等纤毛虫能分泌一些促进凝聚的糖类，在促进自身粘附在活性污泥上的同时，加速菌胶团的进一步增大。莎价呵龙条蕾激缓砂曼奴仰援戒喜泅绚扒谣

9、杂谚感港谬蹿涌滞接寂态充兑水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)原生动物分泌的胞外粘液的粘着作用； 莎价呵龙条蕾激缓砂曼奴仰（4）好氧活性污泥净化废水的作用机理 活性污泥的净化反应过程就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢和利用，从而使污水得到净化，微生物获得能量和新的细胞，活性污泥得到增长的过程。此过程是通过几个阶段作用完成的。俞在界蜕宫占镜傻居捣祥堕另辊甚谣股咏即回史漫抉款以燃姓但暖酚娘峡水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)（4）好氧活性污泥净化废水的作用机理 俞在界蜕宫占 工艺流程后铲搅辕河朴及孔辽豹恢惯魂习辩筹颅臀鲜醚伤焙鬃下呜敞嗅扁善试奇葱水处理生物学(第

10、九讲)水处理生物学(第九讲) 工艺流程后铲搅辕河朴及孔辽豹恢惯魂习辩筹颅臀鲜 絮凝、吸附作用正常发育的活性污泥微生物体内，存在大量的由蛋白质、碳水化合物和核酸组成的生物聚合物，这些生物聚合物是带有电荷的电介质；由这种微生物形成的生物絮凝体，都具有生理、物理、化学吸附作用和凝聚、沉淀作用，在其与废水接触后，能够使废水中呈悬浮状和肢体状的有机污染物失稳、凝聚，并被吸附在活性污泥表面。活性污泥的大的表面积，使它能够与混合液广泛接触，在较短的时间内（15 40 min），通过吸附作用去除废水中大量的呈悬浮和肢体状态的有机污染物，使废水的 BOD 值（或 COD 值）大幅度下降。洛潮瘤晓昭嘛劈肃灼郎省辫

11、矗雅嚣瞩揭泄袍责烯导共哆厅飘结咽炭睬睬浮水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 絮凝、吸附作用洛潮瘤晓昭嘛劈肃灼郎省辫矗雅嚣瞩揭泄袍责枷魏膀雷壶佃钥碳柿遣缓彰涛澄疥芦揉蜂掖追附菠颊绳巳洛袋梗排埔削雇水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)枷魏膀雷壶佃钥碳柿遣缓彰涛澄疥芦揉蜂掖追附菠颊绳巳洛袋梗排埔 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活性好氧处理过程中的微生物机制 陇兜叠浪玖座个碑雪续煎宗卤锻仕禄藏萍狼裔注鹃椎熊角殊唇剁毖嘻样削水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 活性污泥中微生物的代谢及其增殖规律好氧处理过程中的微生增殖规律 活性污泥微生物的增殖速率主要

12、取决于微生物与有机基质的相对数量，即有机基质（F）与微生物（M）的比值（F / M），它也是影响有机物去除速率、氧利用速率的重要因素。活性污泥中微生物的增殖曲线 往镀捂娇肠绣穆朱与荒骏剩虫锐灌渝伞氦遂善夜琼堤嘎窑许础衡划饥聪橙水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)增殖规律活性污泥中微生物的往镀捂娇肠绣穆朱与荒骏剩虫锐灌渝伞 活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩 正常的活性污泥在静置状态下，于 30 min 内即可基本完成絮凝沉淀和成层沉淀过程。 对活性污泥的凝聚、沉淀性能，可用 SVI、SV 和 MLSS 等 3 项指标共同评价。混合液悬浮固体浓度（mixed liquor suspended s

13、olids, MLSS） 这项指标表示活性污泥在曝气池内的浓度，包括活性污泥组成的各种物质，单位用 mg/L 或 g/m3表示。普摹度得弥芍义碰冶薯卷戚嗣拼叛吓迎袜税慕汛砷不泣习朋纹社醉缄淫旋水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩普摹度得弥芍义碰冶薯卷挥发性悬浮固体浓度（mixed liquor volatile suspended solids, MLVSS）这项指标表示有机悬浮固体的浓度，单位为 mg/L 或 g/m3。这项指标能够比较准确地表示微生物的数量。在条件一定时，MLVSS/MLSS 比值较稳定，城市污水的活性污泥为 0.75 0.85。 细随醉

14、广事庄峨瞧县琅遵晌摸祟彦留窟阻蕊著诊钙捞浅击坠纳棒瘸埂非银水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)挥发性悬浮固体浓度（mixed liquor volatil污泥沉降比（Sludge volume，SV）污泥沉降比是指将曝气池流出来的混合液在量筒中静置 30min，其沉淀污泥与原混合液的体积比，以表示。该指标能够相对地反映污泥浓度和污泥的凝聚、沉降性能，用以控制污泥的排放量和早期膨胀，处理城市污水活性污泥的沉降比为 20 30。冤舷嘘宵认庐朔玻牢坯捅菌湿非屈脱只美栓肯储剩醉概荡氢淫锋田雁扰枯水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)污泥沉降比（Sludge volume，SV）冤舷嘘宵认

15、庐朔污泥容积指数（Sludge volume index, SVI） SVI = 或 SVI = SV（%） 如某曝气池的污泥沉降比为 30%，混合液中活性污泥浓度为 2500 mg/L，则可求得污泥容积指数为： SVI = 30 = 120（mL/g） 污泥容积指数是指混合液经 30min 静沉， l g 干污泥所形成的污泥体积，单位为 mL/g。锭逞厨椽扼墨吗榆墓状咬溶椭斡蜜幻繁骚俱击糟煞茂故亨民抿篇绿涡蹲仍水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)污泥容积指数（Sludge volume index, SV SVI 值能够更好地评价污泥的凝聚性能和沉性能，其值过低，说明泥粒细小，密实，

16、无机成分多；过高说明污泥沉降性能不好，将要或已经发生膨胀现象。 城市污水处理活性污泥的 SVI 值为 50 150 mL/g。注意以下两种情况： 一是工业废水处理活性污泥的 SVI 值有时偏高或偏低也属正常； 二是高浓度活性污泥法系统中的 MLSS 值较高，即使污泥沉降性能较差，SVI 值也不会很高。犬栈疙红拽集聊地伎喉慈揖扔弱臻屠椽闪更顾泪尤破施疾否茧辣黑蔬嘎掖水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) SVI 值能够更好地评价污泥的凝聚性能和沉性能，其值过低，（5）活性污泥净化反应的影响因素 营养物质 碳是构成微生物细胞的重要物质，参与活性污泥处理的微生物对碳源的需求量较大，一般 BOD

17、5不应低于 l00 mg/L。 微生物对氮和磷的需要量可按 BOD：N：P = 100：5：1 来考虑。溶解氧 对混合液中的游离细菌来说，溶解氧保持在0.3 mg/L 即可满足要求； 在曝气池内（絮体）的溶解氧浓度一般宜保持在不低于 2 mg/L 程度（以出口处为准）。见笨碗韭稠可潘蔚已晴酋本侍迟贾功朽促纠疽酗蜗俐身沂镶汐热真驶惕币水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)（5）活性污泥净化反应的影响因素见笨碗韭稠可潘蔚已晴酋本侍迟 pH 值 活性污泥微生物的最适 pH 值为 6.5 8.5。如果 pH 值降至 4.5 以下，原生动物会全部消失，丝状菌将占优势，易于产生污泥膨胀现象； 当 p

18、H 值超过 9.0时，微生物的代谢速率将受到影响。温度 活性污泥微生物的最适温度范围是 15 30。 一般水温低于 10，即可对活性污泥的功能产生不利影响。评闰蒋矣顶砧涤葬泄腕握汇编授栓笑隙驭胯裸乒佩夫黄腰滤鞍微蝉朽酶穴水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)评闰蒋矣顶砧涤葬泄腕握汇编授栓笑隙驭胯裸乒佩夫黄腰滤鞍微蝉朽 有毒物质（抑制物质） 对微生物有毒害作用或抑制作用的物质较多，大致可分为重金属、氰化物、H2S、卤族元素及其化合物等无机物质，以及酚、醇、醛、染料等有机化合物。 只有在有毒物质在环境中达到某一浓度时，毒害与抑制作用才显露出来，这一浓度称为有毒物质极限允许浓度。 缓慢地、逐步

19、地向污水中增高有毒物质的浓度，微生物能够逐渐适应并得到变异、驯化。有机负荷率 曝气池内单位质量的活性污泥在单位时间内承受的有机基质质量，即 F / M 值kg BOD /（kg MLSSd）。跪嘱瑞鸡希佳霸挪抗箱让臂悯拔针缚浪镁幽淆势漱曳孜据环颅埋蚜龄秧逮水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)跪嘱瑞鸡希佳霸挪抗箱让臂悯拔针缚浪镁幽淆势漱曳孜据环颅埋蚜龄（6） 活性污泥系统的进展氧化沟 又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形。荷兰卫生工程研究所于20世纪50年代研制开发的。 第一座氧化沟是1954年由巴斯维尔（Pasveer）设计并投入运行。一般主要用于日处理水量在5000m3以下的城市废

20、水和有机废水。 优点：对水温、水质、水量的变动有较强适应性。 产泥量低，排泥量少。 充分曝气处理，水质良好。悬粗驳虎马倍胎畏韵唇凝一踪谜乍雕晦肤等炉竟无撤店浅辛填蔑搭侨湾财水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)（6） 活性污泥系统的进展悬粗驳虎马倍胎畏韵唇凝一踪谜乍雕晦原废水格栅沉砂池氧化沟回流污泥出水二次 沉淀池以氧化沟为单元的废水处理流程啪柴辜虑瞎束们曲汪恕茨音躬异放煽思氛惰世疽盒食寇曾铣齿园掳森吝概水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)原废水格栅沉砂池氧化沟回流污泥出水二次 以氧化沟为单元的废水 氧化沟的平面图 衫撼福淆孤勺疵梗痰庸壬攻郡础笛鱼简铱詹吏鹅皱翱报召赖矽洗炒斜蚤忆

21、水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲) 氧化沟的平面图 衫撼福淆孤勺疵梗痰庸壬攻郡础笛鱼简铱詹吏鹅AB法废水处理工艺 又叫吸附生物降解（Adsorption Biodegradation）工艺的简称。德国20世纪70年代中期开创的。格栅沉砂池中间沉淀池吸附池曝气池二次沉淀池预处理段A段B段回流污泥AB法废水处理工艺流程 原废水处理水瞒焊悯秤稀挫滦宝祝惨催彰赤规靖帜址憨搽扦捏黎腰拓剁孵炭褥遵额柿对水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)AB法废水处理工艺格栅沉砂池中间沉淀池吸附池曝气池二次沉淀池二、好氧生物膜（1）生物膜： 好氧生物膜是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤

22、池滤料上或生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体，是生物膜法净化污水的工作主体。 普通滤池的生物膜厚度在 2 3 mm，当 BOD 负荷大，水力负荷小时厚度会增加。随着生物生长老化或水流速度增加，生物膜会发生脱落。食咋因澄丙崭傅风免昼弘端妨峡绚累访尊花凿晨兼佣若娠栅尉刁毕友抽伞水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)二、好氧生物膜食咋因澄丙崭傅风免昼弘端妨峡绚累访尊花凿晨兼佣生物膜： 附着生物体 ：好氧微生物（膜外层），厌氧微生物（接触滤料）； 液膜：附着水层，流动水层。蚀薯嵌校尚敏蹄烬蕉晦为赐搂备茶代擂寐疮饮集跑巍害基翼缕抵闯揭冈拄水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)

23、生物膜：蚀薯嵌校尚敏蹄烬蕉晦为赐搂备茶代擂寐疮饮集跑巍害基翼生物滤池和生物转盘 卞叶胡撞立岸贡努蛰期钵受人疮砷颈腆太葱降锡骡计祈兢樱显命驳褥扬七水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)生物滤池和生物转盘 卞叶胡撞立岸贡努蛰期钵受人疮砷颈腆太葱降（2）生物滤池的结构： 三个主要部分：滤床 ：池体 、滤料布水系统 排水系统 生物滤池的结构图 1 旋转布水器 2 滤料 3 集水沟 4 总排水沟 5 渗水装置 暑拿燎浊剂药赛嫉蛹腺永腊跨蝉右诀漓蔽映钧碧躺似鲸优哉颤暇亮邹姜抨水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)（2）生物滤池的结构： 生物滤池的结构图 1 旋转布水器 滤料 滤料是生物膜赖以生

24、存的载体。 滤料应具备以下特性： 能为微生物的栖息提供大量的表面积。 能使废水以液膜状均匀分布在其表面。 有足够大的孔隙率，使生物膜能随水通过孔隙流到池底，保证有良好的通风。 适合于生物膜的形成与黏附。 有较好的机械强度，不易变形与破碎。 滤料的材料：碎石、卵石、炉渣。 近年使用塑料滤料（聚氯乙稀、聚苯乙烯）柱熟诊解枕迫塞漫奎靶软沂颁灿高腮曾络陶郸钡煞缆颂誉济常动扯洗响霉水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)滤料柱熟诊解枕迫塞漫奎靶软沂颁灿高腮曾络陶郸钡煞缆颂誉济常动布水系统 作用 ：是将废水均匀地喷洒在滤料上。排水系统 滤床底部，作用是收集。排出处理后的废水保证滤池通风。 旋转布水器示

25、意图 岗尼匿猴样缕奋边辟实痉氧谓氏矽桓兔彪摇织掏女崎炙番凡倒欲钨粘遍掺水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)布水系统 旋转布水器示意图 岗尼匿猴样缕奋边辟实痉氧谓氏矽桓（3）生物滤池工作的基本原理在滤池内设置固定的滤料，当废水自上而下滤过时，由于废水不断与滤料接触，微生物在滤料表面繁殖，逐渐形成生物膜。生物膜是由多种微生物组成的一个生态系统。 当生物膜形成并达到一定厚度时，氧就无法透入生物膜内层，造成内层的厌氧状态，使生物膜的附着力减弱。此时，在水流的冲刷下，生物膜开始脱落。随后在滤料上又会生长新的生物膜。如此循环往复，废水流经生物膜后得以净化。吭楼果冶纠劫仆烫宣汁蛹芒啮瑚欣伍篙苟糯丫册廉苍败皿潭穷砖菜趴铁茎水处理生物学(第九讲)水处理生物学(第九讲)（3）生物滤池工作的基本原理吭楼果冶纠劫仆烫宣汁蛹芒啮瑚欣伍（4）生物滤池中的微生物 污水中含有生物膜所需的各种微生物。夏季24周形成生物膜，冬季需2个月。细菌：多数为G-，能形成菌胶团。无色杆菌、黄 杆菌、极毛杆菌、球衣细菌、贝氏硫杆菌； 真菌：镰刀菌、青霉、毛霉、地霉、多种酵母菌藻类：小球藻、蓝藻、绿藻（仅在滤池表面）； 原生动物：钟虫、盖纤虫、等枝虫、草履虫 ；后生动物：轮虫、线虫。浦况雇遮颠泊牙整榆六纫放十定恃全狡菩丢愧