水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件

第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理第一节污废水生物处理中的生态系统第一节污废水生物处理中的生态系统废水的生物处理的方法很多根据微生物与氧的关系可分为好氧处理和厌氧处理。根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态，可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥和生物膜是净化污（废）水的工作主体。活性污泥

是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有吸附分解有机物质能力的絮状体。生物膜

附着在填料上呈薄膜状的活性污泥

废水的生物处理的方法很多一、好氧活性污泥法活性污泥法又称曝气法，是以废水中的有机污染物作为培养基（底物），在人工曝气充氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，使之形成活性污泥。并利用活性污泥在水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中的有机污染物的废水处理方法。

一、好氧活性污泥法活性污泥法又称曝气法，是以废水中的有机污染

（一）好氧活性污泥中的微生物

1.好氧活性污泥的组成与性质

（一）好氧活性污泥中的微生物1、什么是好氧活性污泥？

由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。具有沉降性能和生物活性，吸附和氧化有机物的能力。

组成：微生物（好氧、兼性及少量厌氧）+固体杂质（有机和无机）1、什么是好氧活性污泥？由细菌、菌胶团、原生显微镜下的活性污泥显微镜下的活性污泥2、活性污泥的性质

颜色黄褐色状态似矾花絮绒颗粒味道土腥味相对密度含水率：99.2～99.6％曝气池混合液：1.002～1.003回流污泥：1.004～1.006粒径0.02～0.2mm20～100cm2/mL比表面积2、活性污泥的性质颜色黄褐色状态似矾花絮绒颗粒味道土腥味相活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程后处理

生物处理（二级处理）

化学营养物

曝气池

沉淀池

污泥回流

净水外排

预处理

（一级处理）

污泥及余渣消化罐

后处理生物处理（二级处理）化学营养物曝气池沉淀池污活性污泥情况活性污泥情况活性污泥活性污泥水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件3、好氧活性污泥的存在状态

完全混合式曝气池中，以悬浮状态存在，池内任一点，微生物群落基本相同；推流式曝气池中，各区段之间的微生物种群和数量有差异，随推流方向微生物种类依次增多，在区段内各点微生物群落基本相同

3、好氧活性污泥的存在状态完全混合式曝气池中，以悬浮状态存栖息着的微生物4、活性污泥的组成

大量的细菌真菌原生动物后生动物

活性污泥中栖息的微生物以好氧微生物为主，以细菌为主体（净化污水的第一承担者），还有酵母菌、放线菌、霉菌以及原生动物和后生动物。活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、等枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良好。栖息着的微生物4、活性污泥的组成大量的细菌真菌原生动物后生（1）细菌：净化污水的第一承担者，即主要承担者

①

异养型原核细菌（107～108个/mL）；

②

特征：G=20～30min，结合成菌胶团的絮凝体状团粒（2）真菌：微小的腐生或寄生丝状菌，具有分解有机物的功能。若大量繁殖则会引起污泥膨胀。（3）原生动物：肉足虫

、鞭毛虫、纤毛虫等。通过辨认原生动物的种类，能够判断处理水质的优劣，它是一种指示性生物。原生动物摄食水中的游离细菌，是细菌的首次捕食者，它是污水净化的第二承担者。（

4）后生动物：主要是轮虫，它在活性污泥中不经常出现，轮虫的出现是水质稳定的标志。后生动物是细菌的第二捕食者。

活性微生物的分类及作用

（1）细菌：净化污水的第一承担者，即主要承担者活性微生物的5．好氧活性污泥的微生物群落

好氧活性污泥的结构和功能的中心是菌胶团。在其上面生长有其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物及微型后生动物等。水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件

活性污泥中有机成分主要由微生物及其代谢产物构成。这些微生物群体构成了一个相对稳定的微型生态系统。高效的活性污泥应具有以下几个特征：

①活性污泥具有很强的吸附能力。

②活性污泥具有很强的有机物降解能力。

③活性污泥具有良好的沉降性能。活性污泥中有机成分主要由微生物及其代谢6．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量

常用MLSS（混合液悬浮固体）或MLVSS（混合液挥发性悬浮固体）来表示。一般城市污水处理中，MLSS在2000-3000mg/L，工业废水在3000mg/L左右，高浓度工业废水在3000-5000mg/L。

1ml好氧活性污泥中的细菌数在107-108个。6．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量活性污泥数量的指标

(1)MLSS，即混合液悬浮固体浓度

——

表示在单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物质的总质量，单位以mg/L。

经典值2000－3000mg/L

指1L曝气池混合液中所含悬浮固体干重，它是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标。由于ＭＬＳＳ在测定上比较方便，所以工程上往往以它作为估量活性污泥中微生物数量的指标。一般反应器中污泥浓度控制在２.0～６.0g/L。(2)MLVSS，即混合液挥发性悬浮固体浓度

——

指混合液活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L。

1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体含量。ＭＬＶＳＳ能比较确切地反映反应器中微生物的数量。一般情况下处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，对于工业污水，则因水质不同而异，MLVSS/MLSS比值差异较大。（0.5~0.9之间）

f=

MLVSS/MLSS活性污泥数量的指标（3）SV(SolidVolume、30分钟沉降比

)

指曝气池混合液在量筒中静止30min后，污泥所占体积与原混合液体积的比值。正常的活性污泥沉降30min后，可接近其最大的密度，故在正常运行时，SV％大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放。一般曝气池中SV％正常值为20%～30%。SV％的变化还可以及时反映污泥膨胀等异常情况。所以SV％是控制活性污泥法运行的重要指标。

（3）SV(SolidVolume、30分钟沉降比)（4）SVI(SolidVolumeIndex、污泥体积指数)

污泥体积指数指曝气池混合液经30min静止沉降后的浓污泥中，每1g干污泥所占的体积，单位为ml/g。SVI反应的是经过沉淀浓缩后的污泥浓度。SVI＝混合液30min沉降后污泥容积／污泥干重

＝（ＳＶ％×１００）/MLSS（4）SVI(SolidVolumeIndex、污泥ＳＶＩ反映了污泥的松散程度和凝聚性能，ＳＶＩ过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。ＳＶＩ过高则说明污泥结构松散，难于沉淀分离，即将膨胀或已经发生膨胀。SVI<100污泥沉降性能较好100<SVI<200污泥沉降性能一般200<SVI污泥沉降性能差

正常情况下：城市生活污水处理设施中的SVI在50~150之间；SVI过高、过低意味着什么？ＳＶＩ反映了污泥的松散程度和凝聚性能，ＳＶＩ过低，说明污泥颗（5）污泥负荷(SludgeLoading)

污泥负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位活性污泥每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/kgMLSS.d。污泥负荷又叫F/M比，即养料（Food）与活性污泥（MLVSS）之间的比值，养料即BOD。

进行工程设计时，对于污泥负荷的选择需要考虑预期运行的处理效率和出水效果、曝气量、泥龄等参数。低污泥负荷0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS·dBOD去除率90～95%常规污泥负荷0.3-0.6kgBOD5/kgMLSS·dBOD去除率85～98%高污泥负荷1.0-5.0kgBOD5/kgMLSS·dBOD去除率50～60%（5）污泥负荷(SludgeLoading)低污泥负荷（6）容积负荷

容积负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位反应器容积内每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/立方米.天。容积负荷是衡量实际生化处理过程中处理效率的重要指标，直接关系到工程的投资总额、占地面积大小等环节。

容积负荷与污泥负荷之间的关系？（6）容积负荷容积负荷与污泥负荷之间的关系？1.净化废水的作用机理

①

生物絮凝

②

生物吸附

③

生物氧化④

沉淀作用

（二）

好氧活性污泥净化废水的作用机理

1.净化废水的作用机理①生物絮凝（二）好氧活性污泥净2.生物吸附、降解有机物的过程

①在有氧条件下，絮凝性微生物吸附废水中的有机物；②水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时微生物合成自身细胞；溶解性有机物直接被细菌吸收并被氧化分解而无机化；③其它的微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。

2.生物吸附、降解有机物的过程①在有氧条件下，絮凝性微上一页

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有机污染物好氧微生物处理的一般途径水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件氧化分解

合成代谢（合成新细胞）内源代谢

氧化分解合成代谢（合成新细胞）内源代谢水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件（三）菌胶团的作用

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。

菌胶团细菌是活性污泥的主体，是活性污泥结构和功能的中心，多为G－。菌胶团是活性污泥的中心（三）菌胶团的作用菌胶团是活性污泥的中心（三）菌胶团的作用

（1）对有机物进行吸附和氧化分解具有很强的吸附、氧化分解有机物的能力。（2）为原生动物和微型后生动物提供良好的生存环境（3）为原生动物提供附着场所为原生动物、微型后生动物提供了良好的生存环境、附着场所。（4）具有指示作用通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。（三）菌胶团的作用

（1）对有机物进行吸附和氧化分解（2）活性污泥培养初期

活性污泥培养中期

活性污泥培养成熟期

鞭毛虫

游泳型纤毛虫、鞭毛虫

钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫

1.指示作用

微生物出现的先后次序是：细菌→植物性鞭毛虫→肉足类(变形虫)→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫→固着型纤毛虫→轮虫。(1)根据微生物的演替判断水质和污水处理程度及判断活性污泥培养成熟程度

（四）、

原生动物及微型后生动物的作用

活性污泥培养初期活性污泥培养中期活性污泥培养成熟期鞭毛1.指示作用

微生物出现的先后次序是：细菌→植物性鞭毛虫→肉足类(变形虫)→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫→固着型纤毛虫→轮虫。(1)根据微生物的演替判断水质和污水处理程度及判断活性污泥培养成熟程度

（五）

原生动物及微型后生动物的作用

活性污泥培养初期

活性污泥培养中期

活性污泥培养成熟期

鞭毛虫

游泳型纤毛虫、鞭毛虫

钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫

1.指示作用微生物出现的先后次序是：细菌→植物性鞭毛虫→(2)根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏

固着型纤毛虫、轮虫等出现，说明活性污泥正常、出水水质好；草履虫属、眼虫属等出现，说明活性污泥结构松散，出水水质差；线虫出现则说明缺氧。(3)根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。

(2)根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏2.净化作用腐生性营养的鞭毛虫通过渗透作用吸收污水中溶解性有机物；动物性原生动物、微型后生动物吞食有机颗粒和游离细菌及其他微小生物；

3.有利于减少剩余污泥

原生动物、微型后生动物的出现，延长了食物链，减少剩余污泥形成量。2.净化作用4.促进絮凝和沉淀作用

原生动物分泌一定的粘液物协同和促使细菌发生絮凝作用；钟虫等固着型原生动物的尾柄周围分泌粘性物质，许多尾柄交织粘集在一起和细菌凝聚成大的絮体；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。小口钟虫

4.促进絮凝和沉淀作用小口钟虫（五）、几种处理工艺流程（五）、几种处理工艺流程各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池的基本结构推流式曝气池运行特点：活性污泥处理效果好，但易受到水质波动冲击的影响，运行不稳定。推流式活性污泥池常被分割成几个廊道，每个廊道深3-5m，宽3~6m，长20-80m。1、传统的推流式曝气池各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池的基本结构1、传统的推流各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池流程示意除了抗冲击性能外，还存在氧的供需不平衡问题各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池流程示意除了抗冲击性能外减渐曝气法就是通过合理布置曝气装置，使气量沿池长方向逐渐减少，所以采用减渐曝气法可以克服传统曝气法需氧量和供氧量之间的矛盾，提高系统对氧气的利用率。各种类型活性污泥运行方式渐减曝气法减渐曝气法就是通过合理布置曝气装置，使气量沿池长方向逐渐减少阶段曝气法（多点进水法）调节供氧量有困难，可以调节需氧量各种类型活性污泥运行方式阶段曝气法（多点进水法）调节供氧量有困难，可以调节需氧量各种阶段曝气法（多点进水法）各种类型活性污泥运行方式阶段曝气法（多点进水法）各种类型活性污泥运行方式完全混合反应器与推流式反应器相比，完全混合反应器可能存在的优点和缺点；

A、承受冲击能力

B、全池供氧、需氧平衡

C、曝气池和沉淀池可以合建，不需单独设置沉淀池根据具体的构造，完全混合式活性污泥法又可分为合建式完全混合曝气法（又叫曝气沉淀法）和分建式完全混合式曝气池。各种类型活性污泥运行方式完全混合反应器与推流式反应器相比，完全混合反应器可能存在的优合建式曝气沉淀池合建式曝气沉淀池合建式曝气沉淀池在我国的历史由于这种池型不需要沉淀池，因此也不控制污泥回流，操作简单；在我国有标准化的图纸（兰州化工设计院）直径14米、16米两种，使用非常广泛目前基本被淘汰各种类型活性污泥运行方式合建式曝气沉淀池在我国的历史由于这种池型不需要沉淀池，因此也分建式完全混合曝气池各种类型活性污泥运行方式分建式完全混合曝气池各种类型活性污泥运行方式由于吸附过程比较短，10~30min，一般吸附池的设计时间在10~60min，MLSS为1.5-3.0g/L吸附再生法各种类型活性污泥运行方式有机污染物大部分在再生池内分解，MLSS为4.0-10.0g/L，由于污泥浓度高，因此容积负荷高由于吸附过程比较短，10~30min，一般吸附池的设计时间在优点：1、吸附-再生池的总容积小于传统的曝气池容积，节约投资；2、能承受一定的进水冲击，当吸附池污泥系统破坏后，可以用再生池的污泥进行补充；3、剩余污泥直接排放，不需要再生，节约了运行费用。吸附再生法的优缺点各种类型活性污泥运行方式缺点：1、处理效果比传统的曝气池差；2、对以水溶性有机物为主的废水，处理效果非常差。优点：吸附再生法的优缺点各种类型活性污泥运行方式缺点：应用非常广泛的两类处理工艺氧化沟处理：称循环曝气池法，氧化沟是封闭环状的沟形污水处理构筑物，污水与活性污泥混合液在曝气沟中循环流动而完成污泥对有机物的吸附和降解。氧化沟的特点是：局部推流式，整体全混式；系统中存在有氧与缺氧的交替过程应用非常广泛的两类处理工艺氧化沟处理：称循环曝气池法，氧化沟氧化沟工艺氧化沟工艺氧化沟工艺的特点1、水力停留时间和污泥泥龄比较长（10~30天），污泥负荷比较低（0.05-0.20），剩余污泥产量少；2、氧化沟工艺局部区域具有推流式特点（溶解氧范围0.2-3.0mg/L之间变化），而整体具有完全混合式的工艺特点；3、存在局部厌氧、好氧间隔区，可以有效的进行生物脱氮和除磷；4、氧化沟占地面积比较大，（有效水深低于普通的活性污泥池），（污泥负荷比较低）；5、剩余污泥量少，运行费用低，运行管理简单；6、常见的氧化沟曝气设备有转刷、转盘、倒伞表曝机三种。氧化沟工艺的特点1、水力停留时间和污泥泥龄比较长（10~30氧化沟的应用历史早期氧化沟（水深1.5米）：1、1920年英国sheffield首次建成氧化沟，利用桨板式曝气机；2、荷兰1925年开始研制Kessener转刷曝气机；3、1959年荷兰公共卫生研究所研制笼形转刷（TNO转刷），这是Kessener转刷的改进型；目前开发的Manmethod型转刷直径1米，允许水深达到3-3.6米；Carrousel氧化沟（水深4.0-4.5米）：

60年代末荷兰DHV有限公司将立式低速表面曝气机应用于氧化沟，结合特定池型推动氧化沟流动，这一工艺被称为卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟；Orbal氧化沟（水深2.6-3.5米）：

1970年在南非开发了转盘曝气机并应用于Orbal氧化沟氧化沟的应用历史早期氧化沟（水深1.5米）：Carrousel氧化沟Carrousel氧化沟此为何物？此为何物？转盘动转盘动转盘运行情况转盘运行情况转盘充氧实验基地转盘充氧实验基地这是何种类型氧化沟？这是何种类型氧化沟？有关Orbal氧化沟的一些情况Orbal氧化沟由南非的Huisman设计和开发，目前该技术已经转让给美国的Envirex公司；目前全世界大约有250座Orbal氧化沟在运行；采用转盘曝气机，转盘片上有三角形（或其他形状）凸出物，且盘片数量可调，便于实际调节曝气强度；Orbal氧化沟在单沟内属于推流式反应器，在整体上属于多个完全混合连续反应器的串联。有关Orbal氧化沟的一些情况Orbal氧化沟由南非的Hui7、序批式处理工艺：SBR，SequenceBatchReactor,其实质是几个完全混合间歇反应器的并联（联合使用）7、序批式处理工艺：SBR，SequenceBatch序批式处理工艺：SBRSBR工艺实际上是一种间歇式活性污泥处理工艺，早在1914年英国就对其进行了研究，认为其处理效率比连续式活性污泥工艺高；但由于单个反应器不能用于连续处理，一般需要3个以上的反应器同时交替使用；但是早期该工艺在使用中还存在两个问题无法解决：a、曝气器在停止曝气时的堵塞问题；b、多个反应器同时交替使用需要复杂的自动控制系统，投资昂贵。20世纪70(80)年代以后，SBR开始得到真正的大规模工业化应用。主要是因为以上两个问题得到了解决（新型曝气器的应用、自控系统大幅降价、配套设备的发明）序批式处理工艺：SBRSBR工艺实际上是一种间歇式活性污泥处SequencingBatchReactorSequencingBatchReactorSBR处理工艺的特点1、运行管理简单（在采用自动控制系统以后）2、减少占地，降低造价（理由是不用二沉池，但作用有限）3、耐冲击负荷（？为何）4、出水水质好（1、可以根据处理情况进行运行周期调整，改变曝气处理时间，实现良好的出水质量；2、由于沉淀过程在静止条件下进行，沉淀过程中不受进水干扰，沉淀时间可调）5、可以有效控制污泥膨胀（在好氧、缺氧交替的情况下，细菌以兼性细菌为主，抑制专性好氧的一些丝状细菌）6、便于进行生物脱N、脱P(由于能够方便的控制整体进行，缺氧有氧交替进行)SBR处理工艺的特点1、运行管理简单（在采用自动控制系统以后1.间歇式曝气培养——不同水质的活性污泥(1)菌种来源：①

取自污水处理厂的活性污泥；②

取自不同水质废水处理厂的活性污泥；③

取自相同水质废水处理厂的活性污泥；④

取自本厂集水池或沉淀池的下脚污泥或本厂污水长期流经的河流淤泥经扩大培养后备用。

（六）、

好氧活性污泥的培养

1.间歇式曝气培养——不同水质的活性污泥(1)菌种来源：(2)驯化

:用间歇式曝气培养法驯化

进低浓度废水培养→曝气23h，沉淀1h，倾去上清夜→再进同浓度的新鲜废水，继续曝气培养。每一浓度运行3～7d→调高一个浓度，如同前一个浓度的操作方法运行→逐级提高废水浓度，一直到原废水浓度为止

(2)驯化:用间歇式曝气培养法驯化(3)培养：将驯化好的活性污泥改用连续曝气培养法继续培养。

菌胶团结构紧密，以钟虫等固着型纤毛虫为主，有轮虫出现；

SV30为15％－20％左右；

SVI在100mL/g左右，钟虫等固着型纤毛虫大量出现。

(4)运行

(3)培养：将驯化好的活性污泥改用连续曝气培养法继续培养。2.连续曝气培养——

相同水质的活性污泥接种适量活性污泥，维持DO=1mg/L左右，闷曝几天；

以小流量进入，每调整一个流量梯度要维持一周的运行时间；随着进水流量逐渐增大，DO的浓度要逐渐提高；当进水达到设计流量时，工业废水进水BOD5在200～300mg/L，MLSS维持在3000mg/L左右，DO维持在2～3mg/L为好；若生活污水的进水BOD5在150～250mg/L，MLSS维持在2000mg/L左右，DO维持在1～2mg/L。

2.连续曝气培养——相同水质的活性污泥接种适量活性污泥，二、

好氧生物膜法

生物膜法又称生物过滤法，是指使废水流过生长在固定支承物表面上的生物膜，并通过生物氧化和各相间的物质交换作用，去除废水中有机污染物的废水处理方法。

包括：

生物滤池（以此为例）

生物转盘生物接触氧化法生物流化床

二、好氧生物膜法生物膜法又称生物过滤法，是指使废水流过生水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件二、好氧生物膜法

好氧生物膜法的构筑物有：普通滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池，以及生物转盘、接触氧化法（即浸没式滤池法）等。

（一）好氧生物膜中的微生物

1．好氧生物膜

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。二、好氧生物膜法好氧生物膜法的构筑物有：普通滤池2．好氧生物膜中的微生物及其功能

微生物群落

生物膜生物

生物膜面生物

滤池扫除生物

微生物

菌胶团为主，辅以浮游球衣菌、藻类等

固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫

轮虫、线虫、寡毛类

作用净化、降解有机物

促进滤池净化速度，提高滤池整体的处理效率

去除滤池内的污泥，防止污泥积聚和堵塞

2．好氧生物膜中的微生物及其功能微生物群落生物膜生物生

好氧生物膜在滤池内分布不同于活性污泥，生物膜附着在滤料上不动，废水自上而下淋洒在生物膜上。因此，在滤池的不同高度位置，由于微生物得到的营养不同，造成微生物种类和数量的不同。3．好氧生物膜的结构3．好氧生物膜的结构生物滤池分上、中、下层。

好氧生物膜在滤池内分布不同于活性污泥，生物膜附着在滤料上不动，废水自上而下淋洒在生物膜上。因此，在滤池的不同高度位置，由于微生物得到的营养不同，造成微生物种类和数量的不同。

上层基本上是细菌，有少数鞭毛虫中层微生物种类比上层稍多，有菌胶团、浮游球衣菌、鞭毛虫、变形虫、豆形虫、肾形虫等；下层微生物种类较多，有菌胶团、浮游球衣菌外，有以钟虫为主的固着型纤毛虫和少数游泳型纤毛虫及轮虫。

生物滤池分上、中、下层。水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件各种填料各种填料挂膜1载体吸附阶段运行10天后挂膜1载体吸附阶段运行10天后挂膜过程2运行60天后运行100天后挂膜过程2运行60天后运行100天后空白填料空白填料挂膜对比安装时的YDT填料完成挂膜的YDT填料挂膜对比安装时的YDT填料完成挂膜的YDT填料挂膜后的填料挂膜后的填料（二）好氧生物膜净化废水的作用机理

在生物滤池中，上层生物膜中的生物膜生物（絮凝性细菌及其他微生物）和生物膜面生物（固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫及微型后生动物）吸附废水中的大分子有机物，将其水解为小分子有机物。同时吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内，并氧化分解之，微生物利用吸收的营养构建自身细胞。上一层生物膜的代谢产物流向下一层，被下一层的生物膜生物吸收氧化。分解为二氧化碳和水。老化的生物膜和游离细菌被滤池扫除生物吞食。（二）好氧生物膜净化废水的作用机理在生物滤以一滴水为例，水滴从上到下与生物膜接触，几分钟内废水中的有机和无机杂质逐级被生物膜吸附。滤池内不同高度(不同层次)的生物膜所得到的营养(有机物的组分和浓度)不同，致使不同高度的微生物种群和数量不同。水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件生物填料悬浮型生物填料生物填料悬浮型生物填料上一页

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生物填料悬挂型填料

弹性立体填料上一页下一页本章目录生物填料悬挂型填料上一页

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生物填料上的生物膜上一页下一页本章目录生物填料上的生物膜1.自然挂膜法

2.活性污泥挂膜法

3.优势菌种挂膜法

好氧生物膜的培养

1.自然挂膜法好氧生物膜的培养生物膜法的特点（与活性污泥相比）1、抗冲击能力强，对水质变化的承受能力强。（由于生物是大量微生物的群体，其抗毒性能力是游离细菌的50-500倍）；2、生物相多样性（尤其是一些增殖速度慢，世代较长的微生物可以在生物膜中定居，形成了较完整的微生态区，各种微生物的联合作用有利于大分子和难降解物质如多环芳烃、纤维素、几丁质的降解。

）3、可以承受较高的有机负荷(生物膜中的微生物污泥负荷一般低于活性污泥法，但是生物膜中的总污泥量远远高于活性污泥法)4、剩余污泥量少（生物膜内部存在缺氧区域，污泥进行缺氧或厌氧消化）5、不用担心污泥膨胀；生物膜法的特点（与活性污泥相比）1、抗冲击能力强，对水质变化根据固、液、气三相的存在情况，生物膜反应器的分类：1、非浸没式；（生物滤池，塔式生物滤池）；2、半浸没式（交替浸没式）——生物转盘；3、完全浸没式——常规的接触氧化池根据固、液、气三相的存在情况，生物膜反应器的分类：生物膜法1——生物滤池普通生物滤池，又名滴滤池，滤料层厚度2米左右，圆形或长方形池，顶部布水塔式生物滤池，直径1-3.5米，高度8-24米，高径比6-8生物膜法1——生物滤池普通生物滤池，又名滴滤池，滤料层厚度2生物膜法1——生物滤池对生物滤池滤料的要求机械强度和耐腐蚀性能；具有一定的比表面积（要求粒径不能过大）；具有一定的空隙率（堆积密度）；便于加工、运输，要求低的成本早期的滤料：碎石、卵石、焦碳等，应用于普通生物滤池（底部0.2米为承托层，60-100mm，主体30-50mm）目前在塔式滤池中一般使用特制的有机材料滤料---波纹板，几乎满足了滤料的全部要求生物膜法1——生物滤池对生物滤池滤料的要求机械强度和耐腐蚀性生物膜法1——生物滤池布水系统：将污水均匀的喷洒到滤床的顶部，形成填料表面的液膜流动。布水过程必须注意布水强度的范围。（过大或过小的问题）

最小布液强度：一般不小于10立方米/平方米.小时布水系统喷嘴移动式喷嘴固定式喷嘴，一般用于塔式滤池矩形水平移动圆形旋转移动生物膜法1——生物滤池布水系统：将污水均匀的喷洒到滤床的顶部生物膜法1——生物滤池通风充氧系统：生物滤池的供氧过程排水系统：在滤池底部收集处理后的污水。

普通生物滤池：承托层和集水管；塔式生物滤池：支承板（孔板、滤网），过液与通风通风方式：对于大部分生物滤池采用自然通风利用水与空气之间的温差造成气体提升利用水流喷洒在填料层中的搅动部分塔式滤池采用强制通风，但风压比较低生物膜法1——生物滤池通风充氧系统：生物滤池的供氧过程生物膜法1——生物滤池生物滤池的优点：简单，动力消耗少；缺点（主要相对于其它生物膜法）：

1、处理负荷低（效率比较低）；

2、容易发生堵塞；

3、处理条件不易控制（停留时间，供氧量）；

4、夏天蚊蝇滋生，影响周围环境生物膜法1——生物滤池生物滤池的优点：生物膜法2——生物转盘1900年德国的Weigand提出生物转盘的设想；20世纪60年代在欧美开始得到实用化推广，国内从70年代开始进行研究，但只有极少量应用。原理：电机带动转轴缓慢旋转（0.8-3.0r/min，外缘线速度10-20m/min）,在盘片上生长有生物膜，进行有机物吸附—充氧交替过程。生物膜法2——生物转盘1900年德国的Weigand提出生物生物膜法2——生物转盘设备结构的主体是盘体，目前实用化的生物转盘直径在2米（范围1-4米）左右；盘片厚度2-10mm，盘片间距30mm，一般膜厚度1-4mm；对盘片的要求质量轻耐腐蚀刚度好，不易变形价格常用材料：PVC;聚酯玻璃(玻璃钢)；铝板,木版,竹板生物膜法2——生物转盘设备结构的主体是盘体，目前实用化的生物请注意分清转盘曝气设施（用于奥贝尔氧化沟）和生物膜法中的生物转盘，他们的差别？请注意分清转盘曝气设施（用于奥贝尔氧化沟）和生物膜法中的生物生物膜法3——生物接触氧化法这是目前生物膜法中应用最为广泛的处理工艺；（生物膜法的优点主要是指接触氧化法的优点）污水在曝气条件下以一定的流速流经装有填料的滤池，使污水与填料上的生物膜接触得以净化；从生物膜固定方式来看，生物接触氧化法类似生物膜法；而从污水流经曝气池和采用曝气系统来看，完全等同与活性污泥法；关于在生物接触氧化工艺中二沉池的设置问题（必要性与实际意义）生物膜法3——生物接触氧化法这是目前生物膜法中应用最为广泛的生物膜法3——生物接触氧化法生物接触氧化工艺主要由池体、填料系统和曝气系统；生物接触氧化工艺所用池体与普通活性污泥工艺相似，水深也控制在4-5米（池底有一定的坡度以便于维修时排干池中积水？

）；填料系统包括填料支架与填料两部分；早期填料采用煤渣、焦碳；目前全部采用特制填料，包括软性填料、半软性填料、组合填料和弹性立体填料；曝气系统：与活性污泥法曝气系统相似，但在生物接触氧化法强调充氧效率，对搅拌效果要求较低。生物膜法3——生物接触氧化法生物接触氧化工艺主要由池体、填料生物膜法3——生物接触氧化法介绍填料支架类型、悬挂方式；生物膜法3——生物接触氧化法介绍填料支架类型、悬挂方式；第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理第一节污废水生物处理中的生态系统第一节污废水生物处理中的生态系统废水的生物处理的方法很多根据微生物与氧的关系可分为好氧处理和厌氧处理。根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态，可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥和生物膜是净化污（废）水的工作主体。活性污泥

是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有吸附分解有机物质能力的絮状体。生物膜

附着在填料上呈薄膜状的活性污泥

废水的生物处理的方法很多一、好氧活性污泥法活性污泥法又称曝气法，是以废水中的有机污染物作为培养基（底物），在人工曝气充氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，使之形成活性污泥。并利用活性污泥在水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中的有机污染物的废水处理方法。

一、好氧活性污泥法活性污泥法又称曝气法，是以废水中的有机污染

（一）好氧活性污泥中的微生物

1.好氧活性污泥的组成与性质

（一）好氧活性污泥中的微生物1、什么是好氧活性污泥？

由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。具有沉降性能和生物活性，吸附和氧化有机物的能力。

组成：微生物（好氧、兼性及少量厌氧）+固体杂质（有机和无机）1、什么是好氧活性污泥？由细菌、菌胶团、原生显微镜下的活性污泥显微镜下的活性污泥2、活性污泥的性质

颜色黄褐色状态似矾花絮绒颗粒味道土腥味相对密度含水率：99.2～99.6％曝气池混合液：1.002～1.003回流污泥：1.004～1.006粒径0.02～0.2mm20～100cm2/mL比表面积2、活性污泥的性质颜色黄褐色状态似矾花絮绒颗粒味道土腥味相活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程后处理

生物处理（二级处理）

化学营养物

曝气池

沉淀池

污泥回流

净水外排

预处理

（一级处理）

污泥及余渣消化罐

后处理生物处理（二级处理）化学营养物曝气池沉淀池污活性污泥情况活性污泥情况活性污泥活性污泥水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件3、好氧活性污泥的存在状态

完全混合式曝气池中，以悬浮状态存在，池内任一点，微生物群落基本相同；推流式曝气池中，各区段之间的微生物种群和数量有差异，随推流方向微生物种类依次增多，在区段内各点微生物群落基本相同

3、好氧活性污泥的存在状态完全混合式曝气池中，以悬浮状态存栖息着的微生物4、活性污泥的组成

大量的细菌真菌原生动物后生动物

活性污泥中栖息的微生物以好氧微生物为主，以细菌为主体（净化污水的第一承担者），还有酵母菌、放线菌、霉菌以及原生动物和后生动物。活性污泥中细菌含量一般在107～108个/mL；原生动物103个/mL，原生动物中以纤毛虫居多数，固着型纤毛虫可作为指示生物，固着型纤毛虫如钟虫、等枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现且数量较多时，说明培养成熟且活性良好。栖息着的微生物4、活性污泥的组成大量的细菌真菌原生动物后生（1）细菌：净化污水的第一承担者，即主要承担者

①

异养型原核细菌（107～108个/mL）；

②

特征：G=20～30min，结合成菌胶团的絮凝体状团粒（2）真菌：微小的腐生或寄生丝状菌，具有分解有机物的功能。若大量繁殖则会引起污泥膨胀。（3）原生动物：肉足虫

、鞭毛虫、纤毛虫等。通过辨认原生动物的种类，能够判断处理水质的优劣，它是一种指示性生物。原生动物摄食水中的游离细菌，是细菌的首次捕食者，它是污水净化的第二承担者。（

4）后生动物：主要是轮虫，它在活性污泥中不经常出现，轮虫的出现是水质稳定的标志。后生动物是细菌的第二捕食者。

活性微生物的分类及作用

（1）细菌：净化污水的第一承担者，即主要承担者活性微生物的5．好氧活性污泥的微生物群落

好氧活性污泥的结构和功能的中心是菌胶团。在其上面生长有其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物及微型后生动物等。水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件

活性污泥中有机成分主要由微生物及其代谢产物构成。这些微生物群体构成了一个相对稳定的微型生态系统。高效的活性污泥应具有以下几个特征：

①活性污泥具有很强的吸附能力。

②活性污泥具有很强的有机物降解能力。

③活性污泥具有良好的沉降性能。活性污泥中有机成分主要由微生物及其代谢6．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量

常用MLSS（混合液悬浮固体）或MLVSS（混合液挥发性悬浮固体）来表示。一般城市污水处理中，MLSS在2000-3000mg/L，工业废水在3000mg/L左右，高浓度工业废水在3000-5000mg/L。

1ml好氧活性污泥中的细菌数在107-108个。6．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量活性污泥数量的指标

(1)MLSS，即混合液悬浮固体浓度

——

表示在单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物质的总质量，单位以mg/L。

经典值2000－3000mg/L

指1L曝气池混合液中所含悬浮固体干重，它是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标。由于ＭＬＳＳ在测定上比较方便，所以工程上往往以它作为估量活性污泥中微生物数量的指标。一般反应器中污泥浓度控制在２.0～６.0g/L。(2)MLVSS，即混合液挥发性悬浮固体浓度

——

指混合液活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L。

1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体含量。ＭＬＶＳＳ能比较确切地反映反应器中微生物的数量。一般情况下处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，对于工业污水，则因水质不同而异，MLVSS/MLSS比值差异较大。（0.5~0.9之间）

f=

MLVSS/MLSS活性污泥数量的指标（3）SV(SolidVolume、30分钟沉降比

)

指曝气池混合液在量筒中静止30min后，污泥所占体积与原混合液体积的比值。正常的活性污泥沉降30min后，可接近其最大的密度，故在正常运行时，SV％大致反映了反应器中的污泥量，可用于控制污泥排放。一般曝气池中SV％正常值为20%～30%。SV％的变化还可以及时反映污泥膨胀等异常情况。所以SV％是控制活性污泥法运行的重要指标。

（3）SV(SolidVolume、30分钟沉降比)（4）SVI(SolidVolumeIndex、污泥体积指数)

污泥体积指数指曝气池混合液经30min静止沉降后的浓污泥中，每1g干污泥所占的体积，单位为ml/g。SVI反应的是经过沉淀浓缩后的污泥浓度。SVI＝混合液30min沉降后污泥容积／污泥干重

＝（ＳＶ％×１００）/MLSS（4）SVI(SolidVolumeIndex、污泥ＳＶＩ反映了污泥的松散程度和凝聚性能，ＳＶＩ过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。ＳＶＩ过高则说明污泥结构松散，难于沉淀分离，即将膨胀或已经发生膨胀。SVI<100污泥沉降性能较好100<SVI<200污泥沉降性能一般200<SVI污泥沉降性能差

正常情况下：城市生活污水处理设施中的SVI在50~150之间；SVI过高、过低意味着什么？ＳＶＩ反映了污泥的松散程度和凝聚性能，ＳＶＩ过低，说明污泥颗（5）污泥负荷(SludgeLoading)

污泥负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位活性污泥每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/kgMLSS.d。污泥负荷又叫F/M比，即养料（Food）与活性污泥（MLVSS）之间的比值，养料即BOD。

进行工程设计时，对于污泥负荷的选择需要考虑预期运行的处理效率和出水效果、曝气量、泥龄等参数。低污泥负荷0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS·dBOD去除率90～95%常规污泥负荷0.3-0.6kgBOD5/kgMLSS·dBOD去除率85～98%高污泥负荷1.0-5.0kgBOD5/kgMLSS·dBOD去除率50～60%（5）污泥负荷(SludgeLoading)低污泥负荷（6）容积负荷

容积负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位反应器容积内每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/立方米.天。容积负荷是衡量实际生化处理过程中处理效率的重要指标，直接关系到工程的投资总额、占地面积大小等环节。

容积负荷与污泥负荷之间的关系？（6）容积负荷容积负荷与污泥负荷之间的关系？1.净化废水的作用机理

①

生物絮凝

②

生物吸附

③

生物氧化④

沉淀作用

（二）

好氧活性污泥净化废水的作用机理

1.净化废水的作用机理①生物絮凝（二）好氧活性污泥净2.生物吸附、降解有机物的过程

①在有氧条件下，絮凝性微生物吸附废水中的有机物；②水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时微生物合成自身细胞；溶解性有机物直接被细菌吸收并被氧化分解而无机化；③其它的微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。

2.生物吸附、降解有机物的过程①在有氧条件下，絮凝性微上一页

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上一页下一页本章目录有机污染物好氧微生物处理的一般途径

有机污染物好氧微生物处理的一般途径水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件氧化分解

合成代谢（合成新细胞）内源代谢

氧化分解合成代谢（合成新细胞）内源代谢水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件（三）菌胶团的作用

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。

菌胶团细菌是活性污泥的主体，是活性污泥结构和功能的中心，多为G－。菌胶团是活性污泥的中心（三）菌胶团的作用菌胶团是活性污泥的中心（三）菌胶团的作用

（1）对有机物进行吸附和氧化分解具有很强的吸附、氧化分解有机物的能力。（2）为原生动物和微型后生动物提供良好的生存环境（3）为原生动物提供附着场所为原生动物、微型后生动物提供了良好的生存环境、附着场所。（4）具有指示作用通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。（三）菌胶团的作用

（1）对有机物进行吸附和氧化分解（2）活性污泥培养初期

活性污泥培养中期

活性污泥培养成熟期

鞭毛虫

游泳型纤毛虫、鞭毛虫

钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫

1.指示作用

微生物出现的先后次序是：细菌→植物性鞭毛虫→肉足类(变形虫)→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫→固着型纤毛虫→轮虫。(1)根据微生物的演替判断水质和污水处理程度及判断活性污泥培养成熟程度

（四）、

原生动物及微型后生动物的作用

活性污泥培养初期活性污泥培养中期活性污泥培养成熟期鞭毛1.指示作用

微生物出现的先后次序是：细菌→植物性鞭毛虫→肉足类(变形虫)→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫→固着型纤毛虫→轮虫。(1)根据微生物的演替判断水质和污水处理程度及判断活性污泥培养成熟程度

（五）

原生动物及微型后生动物的作用

活性污泥培养初期

活性污泥培养中期

活性污泥培养成熟期

鞭毛虫

游泳型纤毛虫、鞭毛虫

钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫

1.指示作用微生物出现的先后次序是：细菌→植物性鞭毛虫→(2)根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏

固着型纤毛虫、轮虫等出现，说明活性污泥正常、出水水质好；草履虫属、眼虫属等出现，说明活性污泥结构松散，出水水质差；线虫出现则说明缺氧。(3)根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。

(2)根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏2.净化作用腐生性营养的鞭毛虫通过渗透作用吸收污水中溶解性有机物；动物性原生动物、微型后生动物吞食有机颗粒和游离细菌及其他微小生物；

3.有利于减少剩余污泥

原生动物、微型后生动物的出现，延长了食物链，减少剩余污泥形成量。2.净化作用4.促进絮凝和沉淀作用

原生动物分泌一定的粘液物协同和促使细菌发生絮凝作用；钟虫等固着型原生动物的尾柄周围分泌粘性物质，许多尾柄交织粘集在一起和细菌凝聚成大的絮体；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。小口钟虫

4.促进絮凝和沉淀作用小口钟虫（五）、几种处理工艺流程（五）、几种处理工艺流程各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池的基本结构推流式曝气池运行特点：活性污泥处理效果好，但易受到水质波动冲击的影响，运行不稳定。推流式活性污泥池常被分割成几个廊道，每个廊道深3-5m，宽3~6m，长20-80m。1、传统的推流式曝气池各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池的基本结构1、传统的推流各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池流程示意除了抗冲击性能外，还存在氧的供需不平衡问题各种类型活性污泥运行方式推流式曝气池流程示意除了抗冲击性能外减渐曝气法就是通过合理布置曝气装置，使气量沿池长方向逐渐减少，所以采用减渐曝气法可以克服传统曝气法需氧量和供氧量之间的矛盾，提高系统对氧气的利用率。各种类型活性污泥运行方式渐减曝气法减渐曝气法就是通过合理布置曝气装置，使气量沿池长方向逐渐减少阶段曝气法（多点进水法）调节供氧量有困难，可以调节需氧量各种类型活性污泥运行方式阶段曝气法（多点进水法）调节供氧量有困难，可以调节需氧量各种阶段曝气法（多点进水法）各种类型活性污泥运行方式阶段曝气法（多点进水法）各种类型活性污泥运行方式完全混合反应器与推流式反应器相比，完全混合反应器可能存在的优点和缺点；

A、承受冲击能力

B、全池供氧、需氧平衡

C、曝气池和沉淀池可以合建，不需单独设置沉淀池根据具体的构造，完全混合式活性污泥法又可分为合建式完全混合曝气法（又叫曝气沉淀法）和分建式完全混合式曝气池。各种类型活性污泥运行方式完全混合反应器与推流式反应器相比，完全混合反应器可能存在的优合建式曝气沉淀池合建式曝气沉淀池合建式曝气沉淀池在我国的历史由于这种池型不需要沉淀池，因此也不控制污泥回流，操作简单；在我国有标准化的图纸（兰州化工设计院）直径14米、16米两种，使用非常广泛目前基本被淘汰各种类型活性污泥运行方式合建式曝气沉淀池在我国的历史由于这种池型不需要沉淀池，因此也分建式完全混合曝气池各种类型活性污泥运行方式分建式完全混合曝气池各种类型活性污泥运行方式由于吸附过程比较短，10~30min，一般吸附池的设计时间在10~60min，MLSS为1.5-3.0g/L吸附再生法各种类型活性污泥运行方式有机污染物大部分在再生池内分解，MLSS为4.0-10.0g/L，由于污泥浓度高，因此容积负荷高由于吸附过程比较短，10~30min，一般吸附池的设计时间在优点：1、吸附-再生池的总容积小于传统的曝气池容积，节约投资；2、能承受一定的进水冲击，当吸附池污泥系统破坏后，可以用再生池的污泥进行补充；3、剩余污泥直接排放，不需要再生，节约了运行费用。吸附再生法的优缺点各种类型活性污泥运行方式缺点：1、处理效果比传统的曝气池差；2、对以水溶性有机物为主的废水，处理效果非常差。优点：吸附再生法的优缺点各种类型活性污泥运行方式缺点：应用非常广泛的两类处理工艺氧化沟处理：称循环曝气池法，氧化沟是封闭环状的沟形污水处理构筑物，污水与活性污泥混合液在曝气沟中循环流动而完成污泥对有机物的吸附和降解。氧化沟的特点是：局部推流式，整体全混式；系统中存在有氧与缺氧的交替过程应用非常广泛的两类处理工艺氧化沟处理：称循环曝气池法，氧化沟氧化沟工艺氧化沟工艺氧化沟工艺的特点1、水力停留时间和污泥泥龄比较长（10~30天），污泥负荷比较低（0.05-0.20），剩余污泥产量少；2、氧化沟工艺局部区域具有推流式特点（溶解氧范围0.2-3.0mg/L之间变化），而整体具有完全混合式的工艺特点；3、存在局部厌氧、好氧间隔区，可以有效的进行生物脱氮和除磷；4、氧化沟占地面积比较大，（有效水深低于普通的活性污泥池），（污泥负荷比较低）；5、剩余污泥量少，运行费用低，运行管理简单；6、常见的氧化沟曝气设备有转刷、转盘、倒伞表曝机三种。氧化沟工艺的特点1、水力停留时间和污泥泥龄比较长（10~30氧化沟的应用历史早期氧化沟（水深1.5米）：1、1920年英国sheffield首次建成氧化沟，利用桨板式曝气机；2、荷兰1925年开始研制Kessener转刷曝气机；3、1959年荷兰公共卫生研究所研制笼形转刷（TNO转刷），这是Kessener转刷的改进型；目前开发的Manmethod型转刷直径1米，允许水深达到3-3.6米；Carrousel氧化沟（水深4.0-4.5米）：

60年代末荷兰DHV有限公司将立式低速表面曝气机应用于氧化沟，结合特定池型推动氧化沟流动，这一工艺被称为卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟；Orbal氧化沟（水深2.6-3.5米）：

1970年在南非开发了转盘曝气机并应用于Orbal氧化沟氧化沟的应用历史早期氧化沟（水深1.5米）：Carrousel氧化沟Carrousel氧化沟此为何物？此为何物？转盘动转盘动转盘运行情况转盘运行情况转盘充氧实验基地转盘充氧实验基地这是何种类型氧化沟？这是何种类型氧化沟？有关Orbal氧化沟的一些情况Orbal氧化沟由南非的Huisman设计和开发，目前该技术已经转让给美国的Envirex公司；目前全世界大约有250座Orbal氧化沟在运行；采用转盘曝气机，转盘片上有三角形（或其他形状）凸出物，且盘片数量可调，便于实际调节曝气强度；Orbal氧化沟在单沟内属于推流式反应器，在整体上属于多个完全混合连续反应器的串联。有关Orbal氧化沟的一些情况Orbal氧化沟由南非的Hui7、序批式处理工艺：SBR，SequenceBatchReactor,其实质是几个完全混合间歇反应器的并联（联合使用）7、序批式处理工艺：SBR，SequenceBatch序批式处理工艺：SBRSBR工艺实际上是一种间歇式活性污泥处理工艺，早在1914年英国就对其进行了研究，认为其处理效率比连续式活性污泥工艺高；但由于单个反应器不能用于连续处理，一般需要3个以上的反应器同时交替使用；但是早期该工艺在使用中还存在两个问题无法解决：a、曝气器在停止曝气时的堵塞问题；b、多个反应器同时交替使用需要复杂的自动控制系统，投资昂贵。20世纪70(80)年代以后，SBR开始得到真正的大规模工业化应用。主要是因为以上两个问题得到了解决（新型曝气器的应用、自控系统大幅降价、配套设备的发明）序批式处理工艺：SBRSBR工艺实际上是一种间歇式活性污泥处SequencingBatchReactorSequencingBatchReactorSBR处理工艺的特点1、运行管理简单（在采用自动控制系统以后）2、减少占地，降低造价（理由是不用二沉池，但作用有限）3、耐冲击负荷（？为何）4、出水水质好（1、可以根据处理情况进行运行周期调整，改变曝气处理时间，实现良好的出水质量；2、由于沉淀过程在静止条件下进行，沉淀过程中不受进水干扰，沉淀时间可调）5、可以有效控制污泥膨胀（在好氧、缺氧交替的情况下，细菌以兼性细菌为主，抑制专性好氧的一些丝状细菌）6、便于进行生物脱N、脱P(由于能够方便的控制整体进行，缺氧有氧交替进行)SBR处理工艺的特点1、运行管理简单（在采用自动控制系统以后1.间歇式曝气培养——不同水质的活性污泥(1)菌种来源：①

取自污水处理厂的活性污泥；②

取自不同水质废水处理厂的活性污泥；③

取自相同水质废水处理厂的活性污泥；④

取自本厂集水池或沉淀池的下脚污泥或本厂污水长期流经的河流淤泥经扩大培养后备用。

（六）、

好氧活性污泥的培养

1.间歇式曝气培养——不同水质的活性污泥(1)菌种来源：(2)驯化

:用间歇式曝气培养法驯化

进低浓度废水培养→曝气23h，沉淀1h，倾去上清夜→再进同浓度的新鲜废水，继续曝气培养。每一浓度运行3～7d→调高一个浓度，如同前一个浓度的操作方法运行→逐级提高废水浓度，一直到原废水浓度为止

(2)驯化:用间歇式曝气培养法驯化(3)培养：将驯化好的活性污泥改用连续曝气培养法继续培养。

菌胶团结构紧密，以钟虫等固着型纤毛虫为主，有轮虫出现；

SV30为15％－20％左右；

SVI在100mL/g左右，钟虫等固着型纤毛虫大量出现。

(4)运行

(3)培养：将驯化好的活性污泥改用连续曝气培养法继续培养。2.连续曝气培养——

相同水质的活性污泥接种适量活性污泥，维持DO=1mg/L左右，闷曝几天；

以小流量进入，每调整一个流量梯度要维持一周的运行时间；随着进水流量逐渐增大，DO的浓度要逐渐提高；当进水达到设计流量时，工业废水进水BOD5在200～300mg/L，MLSS维持在3000mg/L左右，DO维持在2～3mg/L为好；若生活污水的进水BOD5在150～250mg/L，MLSS维持在2000mg/L左右，DO维持在1～2mg/L。

2.连续曝气培养——相同水质的活性污泥接种适量活性污泥，二、

好氧生物膜法

生物膜法又称生物过滤法，是指使废水流过生长在固定支承物表面上的生物膜，并通过生物氧化和各相间的物质交换作用，去除废水中有机污染物的废水处理方法。

包括：

生物滤池（以此为例）

生物转盘生物接触氧化法生物流化床

二、好氧生物膜法生物膜法又称生物过滤法，是指使废水流过生水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件二、好氧生物膜法

好氧生物膜法的构筑物有：普通滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池，以及生物转盘、接触氧化法（即浸没式滤池法）等。

（一）好氧生物膜中的微生物

1．好氧生物膜

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。二、好氧生物膜法好氧生物膜法的构筑物有：普通滤池2．好氧生物膜中的微生物及其功能

微生物群落

生物膜生物

生物膜面生物

滤池扫除生物

微生物

菌胶团为主，辅以浮游球衣菌、藻类等

固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫

轮虫、线虫、寡毛类

作用净化、降解有机物

促进滤池净化速度，提高滤池整体的处理效率

去除滤池内的污泥，防止污泥积聚和堵塞

2．好氧生物膜中的微生物及其功能微生物群落生物膜生物生

好氧生物膜在滤池内分布不同于活性污泥，生物膜附着在滤料上不动，废水自上而下淋洒在生物膜上。因此，在滤池的不同高度位置，由于微生物得到的营养不同，造成微生物种类和数量的不同。3．好氧生物膜的结构3．好氧生物膜的结构生物滤池分上、中、下层。

好氧生物膜在滤池内分布不同于活性污泥，生物膜附着在滤料上不动，废水自上而下淋洒在生物膜上。因此，在滤池的不同高度位置，由于微生物得到的营养不同，造成微生物种类和数量的不同。

上层基本上是细菌，有少数鞭毛虫中层微生物种类比上层稍多，有菌胶团、浮游球衣菌、鞭毛虫、变形虫、豆形虫、肾形虫等；下层微生物种类较多，有菌胶团、浮游球衣菌外，有以钟虫为主的固着型纤毛虫和少数游泳型纤毛虫及轮虫。

生物滤池分上、中、下层。水环境污染控制与治理的生态工程已微生物原理课件各种填料各种填料挂膜1载体吸附阶段运行10天后挂膜1载体吸附阶段运行10天后挂膜过程2运行60天后运行100天后挂膜过程2运行60天后运行100天后空白填料空白填料挂膜对比安装时的YDT填料完成挂膜的YDT填料挂膜对比安装时的YDT填料完成挂膜的YDT填料挂膜后的填料挂膜后的填料（二）好氧生物膜净化废水的作用机理

在生物滤池中，上层生物膜中的生物膜生物（絮凝性细菌及其他微生物）和生物膜面生物（固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫及微型后生动物）吸附废水中的大分子有机物，将其水解为小分子有机物。同时吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内，并氧