水环境污染控制与治理

第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理12/27/20221自然界水体的生物自净由于受到溶解氧、营养平衡、微生物种属及其它生存条件的限制，净化速度是有限的。提问：如何利用人工手段提高污废水生物处理效率？一是通过基因工程或人工驯化的手段获得高效工程菌投加到处理系统中；二是改善微生物生长的环境条件，发挥微生物的最大潜能。目前生物处理主要用于水中有机污染物以及氮磷污染的处理。12/27/20222限制：毒物（pH、盐、酸碱、有机毒物等）浓度不能过高、存在难生物降解物质（多苯环、过长链聚合物等）提问：对于这类废水是否就不能用生物法吗？筛选驯化、重组制造高效降解菌；先进行物理化学前处理降低难降解及有毒物质的浓度，然后可进行生物处理。这样可以最大限度的发挥各种方法的长处，并节约处理时间降低成本。这一章我们主要介绍污废水生物处理的微生物的机理。12/27/20223第一节污废水生物处理中的生态系统一、种类（一）根据处理微生物与氧气的关系，分为:好氧处理和厌氧处理通常低浓度（COD＜1500mg/L）的有机污染物废水适合用好氧处理对于高浓度有机污废水（COD≥1500mg/L）用厌氧处理更为适宜。提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证处理质量，而厌氧生物则没有这种限制。12/27/20224（二）活性污泥法和生物膜法这是根据微生物在人工水处理设备中微生物所处状态的不同来进行的划分。原理活性污泥法——模拟水体自净微生物在设备中呈悬浮状态，与污废水接触使之净化的方法；生物膜法——模拟土壤自净

微生物附着于其他物体表面上成薄膜状，与污废水接触使之净化的方法。12/27/20225活性污泥既有好氧活性污泥法，也有厌氧活性污泥法，生物膜法既有好氧生物膜法也有厌氧生物膜法。对于污废水的脱氮、脱磷处理必须采用厌氧法与好氧法相结合的方式才能成功实现。

12/27/20226废水的好氧生物处理1概念：

在有氧的条件下借好氧微生物的作用处理废水。又叫废水生物处理。废水中有机物好氧微生物无机物，随水排出微生物细胞物质有机物充足微生物增多有机物少菌体死亡与废水分离O2通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀下12/27/202272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。3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BOD580～90％●缺点：设备复杂4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。12/27/20228活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914年创建而来，经过80多年的发展已成为处理有机废水最主要的方法。是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。二、好氧活性污泥法中的微生物1.什么是好氧活性污泥

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)水中有机的和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。活性污泥的形成是一种自然现象。例如，如果向一桶含粪便污水中不断地加入空气，并持续维持水中的溶解氧，那末经过一段时间后，就会产生褐色絮花状的泥粒，在显微镜下会看到，污泥里充满了各种各样的微生物，这就是典型的好氧活性污泥。12/27/202292好氧活性污泥的组成和性质（1）．组成

好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。

（2）．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1.002~1.006大小为0.02~0.2mm比表面积为20~100cm2／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。12/27/2022103．好氧活性性污泥中微微生物的浓浓度和数量量MLSS(混合液悬悬浮固体)每L活性污污泥混合液液（ML）中含有多多少毫克恒恒重的干固固体（SS）或MLVSS(恒重的干干挥发性悬悬浮固体)在一般的城城市污水处处理中，MLSS保保持在2000~3000mg／L。。工业废水水生物处理理中，MLSS保持持在3000mg／L左右右。高浓度度的工业废废水生物处处理的MLSS保持持在3000~5000mg／L。12/25/202211提问：好氧氧活性污泥泥上的微生生物是如何何分布的？？中心是能起起絮凝作用用的细菌形形成菌胶团团，在其上上生长着其其他微生物物。如酵母菌、、霉菌、放放线菌、藻藻类、原生生动物和某某些微型后后生动物(轮虫及线线虫等)。。A.菌胶团团在微生物学学领域里，，习惯将动动胶菌属形形成的细菌菌团块称为为菌胶团。。在水处理工工程领域内内，则将所所有具有荚荚膜或粘液液的絮凝性性细菌互相相絮凝聚集集成的菌胶胶团块都称称为菌胶团团。4．好氧活活性污泥中中的微生物物群落12/25/202212①生物絮凝凝②吸附和氧氧化分解有有机物；菌胶团是细细菌的存在在形式，细细菌占到活活性污泥中中微生物总总量的99%,有有107~108个/ml，，他们是是生物处理理的主力军军，一旦菌菌胶团受到到各种因素素的影响和和破坏，则则活性污泥泥法对有机机物去除率率明显下降降，甚至无无去除能力力。③菌胶团对对有机物的的吸附和分分解，为原原生动物和和微型后生生动物提供供了良好的的生存环境境；例如菌胶团团本身为原原生动物、、微型后生生动物提供供附着场所所；菌胶团团中的细菌菌可以去除除毒物、自自身作为动动物食料。。(1)菌菌胶团的的功能12/25/202213④具有指指示作用；；通过菌胶团团的颜色、、透明度、、数量、颗颗粒大小及及结构的松松紧程度可可衡量好氧氧活性污泥泥的性能。。例如新生菌菌胶团颜色色浅、无色色透明、结结构紧密，，则说明菌菌胶团生命命力旺盛，，吸附和氧氧化能力强强，再生能能力强。老老化的菌胶胶团，颜色色深，结构构松散，活活性不强，，吸附和氧氧化能力差差。12/25/202214B、、活活性性污污泥泥中中的的原生生动动物物及其其作作用用活性性污污泥泥中中原原生生动动物物在在数数量量和和种种类类上上仅仅次次于于细细菌菌，，常常见见的的优优势势种种是是纤纤毛毛类类。。它它们们主主要要附附聚聚在在污污泥泥表表面面。。其其作作用用在在于于：：（1））指示示作作用用（2））净化化作用用（3））促进进絮絮凝凝和和沉沉淀淀12/25/202215（1））指指示示作作用用1））可可根根据据原原生生动动物物或或微微型型后后生生动动物物的的演演替替及及它它们们的的活活动动规规律律判判断断水水质质和和污污（（废废））水水处处理理程程度度：：活性性污污泥泥培培养养初初期期————鞭鞭毛毛虫虫、、变变形形虫虫活性性污污泥泥培培养养中中期期————游游泳泳型型纤纤毛毛虫虫、、鞭鞭毛毛虫虫活性性污污泥泥培培养养成成熟熟期期————固固着着型型纤纤毛毛虫虫：：钟钟虫虫及及后后生生动动物物：：轮轮虫虫2））根根据据原原生生动动物物种种类类判判断断活活性性污污泥泥和和处处理理水水质质的的好好与与坏坏。。3））根根据据原原生生动动物物遇遇恶恶劣劣环环境境改改变变个个体体形形态态及及其其变变化化过过程程判判断断进进水水水水质质变变化化和和运运行行中中出出现现的的问问题题。。12/25/202216依据据和和优优越越性性①依依据据原生生动动物物数数量量、、种种类类、、优优势势种种、、个个体体活活性性与污水净化处处理的效果有有着密切关系系，因此原生生动物可以作作为净化情况况的指示生物物，可由它们们对净化处理理效果作出预预报。12/25/202217②优越性与水质分析及及细菌观察、、计数相比好好处何在?Ⅰ观察测量容易易仅需低倍显微镜镜即可活体观观察。而细菌菌的观察、分分类、鉴定所所需时间较长长，不能及时时起到预报的的作用。而原原生动物与细细菌之间存在在相互依存的的关系，且对对环境的变化化比细菌敏感感(如氧溶量、、pH值等)。12/25/202218Ⅱ.快快速预预报通常污污水处处理厂厂每天天都要要对本本厂的的出水水进行行水质质监测测，若若超过过国家家规定定的标标准，，就要要及时时追查查原因因，以以求解解决。。但有些些数据据当天天得不不到如BOD5，根据据原生生动物物与BOD5的对应应关系系，则则可以以作出出快速速的判判断，，缩短发发现问问题、、解决决问题题的时时间。。湖南石油化工厂的曝气池中的有柄纤毛虫与BOD5统计数据出水BOD5（mg/l）

30

Y=81.6-19.4lgX

20

10

0

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有柄纤毛虫(个/ml)10412/25/202219③普遍遍规律律如若发发现群体的的纤毛毛虫缩缩成一一团钟虫的的柄脱脱落纤毛虫虫接合合生殖殖（即有有性生生殖））、或形成成孢囊囊表明水水中？？存在有有毒物物质或或其他他条件件如温温度、、pH等的的不适适宜。。Ⅰ.水水质毒毒物判判断12/25/202220有些原原生动动物对对水中中的溶溶解氧氧变化化十分分敏感感。如钟虫虫细胞胞前端端出现现气泡泡，运运动迟迟缓，，说明明水中中充氧氧不足足，或溶溶氧过过高，，水质将将变坏坏。反反之则则表明明溶解解氧情情况适适中良良好Ⅱ.溶溶解氧氧判断断12/25/202221Ⅲ.曝曝气池池处理理效果果的判判断1钟虫前前端出出现气气泡———充充氧不不正常常，水水质将将变坏坏。2原生动动物的的数量量渐减减少，，直至至消失——水水质变变坏。。原生动动物对对毒物物的敏敏感性性比细细菌大大。3钟虫大量出出现——活活性污污泥已已经成成熟，，充氧氧正常常。4在正常常运行行的曝曝气池池中，，如果果固着着型纤纤毛虫虫减少，游泳泳型纤纤毛虫虫突然然增加——处处理效效果将将变坏坏。12/25/20222212/25/202223如何何加加以以确确定定？？应对对废废水水处处理理构构筑筑物物中中的的生生物物类类群群进进行行长期期不不间间断断的的镜镜检检观观察察，掌掌握握本本厂厂正正常常运运行行时时常常见见的的而而且且数数量量多多的的种种类类。。（1）原原生生动动物物种种类类的的组组成成。。（2）种种类类的的数数量量变变化化（3）各各种种群群的的代代谢谢活活力力。。以原原生生动动物物为为指指示示生生物物只只能能起起辅辅助助理理化化分分析析的的作作用用。。12/25/202224（2））原原生生动动物物对对废废水水净净化化的的影影响响①鞭鞭毛毛虫虫、、肉肉足足虫虫、、纤纤毛毛虫虫可可以以直接接利利用用水中中的的有机机物物,对对水水中中有有机机物物的的净净化化有有一一定定的的积积极极作作用用。。②纤纤毛毛虫虫吞吞食食游游离离细细菌菌，，改改善善生生物物处处理理法法出出水水的的水水质质。。细菌菌（（尤尤其其使使游游离离细细菌菌））本本身身也也是是有有机机污污染染物物。。提问问：：游离离细细菌菌转化化为为原生生动动物物同样样是是有有机机污污染染物物，，净净化化何何在在呢呢？？3kg1kgCO2+H2O+盐2kg12/25/202225活性性污污泥泥颗颗粒粒主主要要是是由由细细菌菌絮絮凝凝而而成成，，实实验验证证明明小口口钟钟虫虫、、累累枝枝虫虫和和草草履履虫虫等等纤纤毛毛虫虫能能分分泌泌一一些些粘性性多多糖糖、、粘粘朊朊，，促进进生生物物絮絮凝凝，使它它们们能能够够附附着着在在小小的的絮絮凝凝体体上上，，同同时时促促进进絮絮凝凝体体进进一一步步黏黏附附细细菌菌使使污污泥泥絮絮体体增增大大。。使使废废水水能能在在二二次次沉沉淀淀池池中中很很好好地地沉沉淀淀，，改改善善出出水水水水质质生产产上上常常常常发发现现在在活活性性污污泥泥培培养养初初期期，，一一旦旦处处理理系系统统中中出出现现固固着着型型纤纤毛毛虫虫，，随随后后就就可可看看到到活活性性污污泥泥絮絮体体的的形形成成并并逐逐渐渐增增大大。。⑶促促进进絮絮凝凝和和沉沉淀淀12/25/202226C、、后后生生动动物物主要要指指轮轮虫虫，，在在活活性性污污泥泥系系统统指指是是不不经经常常出出现现的的。。因因此此轮轮虫虫的的出出现现是是水水质质非非常常稳稳定定的的标标志志。。且由于活活性污泥泥系统的的曝气池池中不断断人工充充氧和污污泥回流流，使得得活性污污泥中不不适合比比轮虫、、线虫更更大的、、生命周周期更长长的种群群生长，，因此，，活性污污泥法的的生物链链较短。。线虫轮虫12/25/202227D．活性性污泥中中的其它它微生物物在菌胶团团上层居居住的还还有放线线菌、真真菌。它们的数数量相比比较细菌菌而言要要少得多多，通常常包括少少量的球球衣菌、、诺卡氏氏菌、发发硫菌、、头孢霉霉、地霉霉菌、酵酵母菌等等。各种微生生物与菌菌胶团细细菌构成成了稳定定的生态态体系，，它们之之间存在在着复杂杂的相互互关系，，它们的的种类、、数量随随营养条条件(废废水种类类、化学学组成、、浓度)、温度度、供氧氧、pH等环境境条件改改变也在在不停的的发生着着变化。。12/25/202228(三)好好氧氧活性污污泥净化化废水的的作用机机理好氧活性性污泥的的净化作作用机理理见下图图好氧活活性污泥泥吸附和和降解12/25/20222912/25/202230活性污泥泥在曝气气过程中中对有机机物的降降解(去去除)过过程可分分为两个个阶段———吸附附阶段和和稳定阶阶段。在在吸附阶阶段，主主要是废废水中的的有机物物转移到到活性污污泥上去去，这是是由于活活性污泥泥具有巨巨大的表表面积，，而表面面上含有有多糖类类的粘性性物质所所致。废废水主要要靠活性性污泥的的吸附作作用而得得到净化化。在稳稳定阶段段，主要要是转移移到活性性污泥上上的有机机物质为为微生物物所利用用的过程程。当废废水中的的有机物物处于悬悬浮状态态和胶态态时，吸吸附阶段段很短(一般在在10——45分分钟左右右)，而而稳定阶阶段较长长。12/25/202231好氧生物膜是与活性性污泥法法并列的的一类废废水好氧氧生物处处理技术术；于19世世纪末，，在研究究土壤净净化污水水的过滤滤田的基基础上，，开发并并应用于于生产。。由于效效果不如如后来出出现的活活性污泥泥法，一一度被长长期搁置置，60年代以以后，由由于新型型合成材材料的大大量生产产，生物物膜法又又获得了了新的发发展。二、好氧氧生物膜膜法12/25/202232定义：以一定定载体上上形成的的好氧生物膜去除废水水中的有有机污染染物的工工艺，通通称为生生物膜法法工艺，，又称固固定膜法法，处理对象象：废水中溶解性和胶体状的有机物物及氮素素污染物物；生活污水水或城市市废水；；以及个个别工业业废水；；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12/25/202233生物填料料悬浮型生生物填料料投加量普普通接接触氧化化水水解调节节池好好氧或或厌氧流流化床好好氧或或厌生物物塘好好氧或厌厌氧滤滤池反应池体体积%8-13515-253-540-6012/25/202234悬挂型填填料弹性立体体填料网网片片式立体体填料12/25/202235生物填料上的生物膜12/25/2022361.什么是是生物膜？好氧生物膜是是由好氧微生生物和兼性厌厌氧微生物粘粘附在生物滤滤池滤料上或或粘附在生物物转盘盘片上上的一层粘性性、薄膜状的的微生物混合合群体,是一个生态系系统。污水中含有生生物膜所需的的各种微生物物。夏季2～～4周形成生生物膜。冬季季需2个月。。结构由两部分分组成附着生物体液膜好氧微生物（膜外层）厌氧微生物（接触滤料）附着水层流动水层(一)好氧生生物膜中的微微生物群落12/25/2022372、生物膜结结构示意图滤料或填料或转盘生物膜空气附着水层流动水层CO2O2O2O2CH4、H2S、NH3性质：①高度亲水，存在着附着水层；厌氧膜好氧膜········································②微生物高度密密集：各种细菌以以及微型动物物，形成了有有机污染物———细菌———原(后)生生动物的食物物链。成熟的生物膜膜由好氧膜和厌氧氧膜组成:①好氧膜是有机物降解解的主要场所所②当生物膜形成成并达到一定定厚度时，氧氧就无法透入入生物膜内层层，形成厌氧膜,随着厌氧层厚度的增加，，其代谢产物物也逐渐增多多。12/25/202238当这些代谢产产物透过好氧氧层逸出时，，破坏了好氧氧层生态系统统的稳定状态态，使生物膜膜的附着力减减弱。此时，，在水流的冲冲刷下，生物膜开始脱落。随后在滤料上上又会生长新新的生物膜。如此循环往复复，废水流经经生物膜后得得以净化。12/25/2022392.膜中微生生物群落及功功能横向纵向各不相同滤扫生物膜面生物膜生物12/25/202240好氧生物膜膜法的微生物群群落分布不同于于好氧活性污污泥法的微生物群群落（悬浮浮状态），，生物膜附着着在一定的的载体上（（如滤料））上不动，，废水自上上而下淋洒洒在生物膜膜上，滤池池内不同高高度（不同同层次）的的生物膜所所得到的营营养（有机机物的组分分和浓度））不同，致致使不同高高度的微生生物种群和和数量不同同，因此好氧生物膜膜法的微生物相是是分层的。。12/25/202241生物滤池（（塔）中微微生物纵向向分层特征征表相当于多污带相当于中污带相当于寡污带12/25/2022423．好氧生生物膜的净净化作用机机理上层生物膜膜中的生物膜生物物和生物膜面生生物（纤毛虫及及微型后生生动物）吸吸附废水中中的大分子子有机物，，将其水解解为小分子子有机物；；同时吸收收溶解性有有机物和经经水解的小小分子有机机物进入体体内，并进进行氧化分分解，微生生物利用吸吸收的营养养合成自身身细胞；上层生物膜膜的代谢产产物流向下下层，被下一层层生物膜生生物吸收，，进一步被被氧化分解解为CO2和H2O。老化的生物物膜和游离离细菌被滤池扫除生生物（轮虫、线线虫、颗体体虫等）吞吞食，通过过以上生物物化学和吞吞食作用，，废水得到到净化。12/25/202243悬浮和溶解有机物异养型细菌真菌动物营养型原生动物轮虫线虫昆虫蠕虫鸟类悬浮和溶解有机物异养型细菌真菌动物营养型原生动物轮虫线虫生物滤池活性污泥4.生物膜膜的特征和和滤池微生生物的生态态学：12/25/202244与活性污泥泥相比，生物滤池的的食物链要要多几种营营养水平，这是由反反应器结构构的不同造造成的：①生物膜由由于固着在在介质上，，②其上的微微生物没有有像活性污污泥的微生生物一样承承受强烈的的曝气冲击击，因此能能在膜上生生长增殖速速度慢，世世代时间长长的细菌和和较高级的的微小动物物。③且生物膜膜多为分段段处理，在在每段都能能形成各自自的优势微微生物种群群。由于生物膜膜生物相的的多样性，，使得生物物膜法对污污废水的处处理效果比比活性污泥泥更好。12/25/202245第三节活活性污污泥膨胀和和控制对策策什么是活性性污泥膨胀胀？正常的活性性污泥颗粒粒体积发生生膨胀，继继而分裂为为沉降性很很差的小颗颗粒污泥，，引起二沉沉池池面飘飘泥严重，，出水水质质急剧变差差的现象。。本质—污泥密度变变小或黏附附能力下降降。造成的结果果：稀薄污泥回回流至曝气气池。出水水BOD5升高。在业内，污污泥膨胀被被比喻作污污泥系统的的“感冒””，没有特特效药，慢慢慢调试过过一段时间间就会恢复复过来，是是运行管理理中的一大大难题。非丝状菌污污泥膨胀与丝状菌污泥泥膨胀两类12/25/202246丝状污泥膨胀后处理生物处理（二级处理）化学营养物曝气池沉淀池污泥回流净水外排污泥及余渣消化罐12/25/202247一、丝状菌菌污泥膨胀胀正常的活性性污泥结构构较稠密，，菌胶团生生长良好，，含水量在在99％左左右，沉降降性能良好好，菌胶团团和丝状菌菌之间有适适当的比例例关系。如如果丝状菌生长长繁殖过多多，菌胶团团的生长繁繁殖将受到到抑制，众众多的丝状状菌伸出污污泥表面之之外，使得得絮体松散散，沉淀性性能恶化，，此时就发发生了丝状菌污泥泥膨胀，这种情况占占污泥膨胀胀的大多数数。12/25/2022481、、现现象象污泥泥膨膨胀胀开开始始时时，，由由于于过过多多的的丝丝状状细细菌菌伸伸到到污污泥泥絮絮体体外外，，由由此此产产生生的的絮絮体体强强度度大大，，且且能能过过滤滤掉掉水水中中的的细细小小颗颗粒粒，，因因此此沉沉淀淀后后可可产产生生清清澈澈的的上上清清液液。。但是是由由于于絮絮体体增增大大而而且且丝丝状状细细菌菌延延伸伸到到絮絮体体外外，，使使得得絮絮体体沉沉淀淀慢慢，，压压缩缩性性能能差差，，从从而而影影响响了了沉沉淀淀池池的的容容量量，，以以至至絮絮体体随随之之溢溢出出水水面面，，使使得得出出水水的的SS和和BOD升升高高；；且由由于于压压缩缩性性能能差差，，使使得得回回流流到到曝曝气气池池中中的的活活性性污污泥泥稀稀薄薄，，使使池池中中MLSS值值下下降降，，进进而而导导致致曝曝气气池池运运行行失失败败。。12/25/2022492、、产产生生原原因因A.如如果果曝曝气气池池溶溶解解氧氧长长期期维维持持在在较较低低的的水水平平菌胶胶团团细细菌菌是是严严格格好好氧氧，，丝丝状状菌菌适适应应性性强强，，在在微微量量好好氧氧条条件件下下，，仍仍正正常常生生长长。。B.低低分分子子糖糖类类和和有有机机酸酸过过多多运行行经经验验和和实实验验室室试试验验证证明明：：低分分子子糖糖类类和和有有机机酸酸过过多多有有利利于于丝丝状状细细菌菌生生长长，，容容易易发发生生活活性性污污泥泥丝丝状状膨膨胀胀。（（食食物物种种类类上上的的差差别别））C.废废水水C/N比比高高丝状状细细菌菌适适合合于于高高C/N比比废废水水，，而而菌菌胶胶团团细细菌菌正正好好相相反反，，它它们们需需要要较较低低C/N比比废废水水。。为什什么么？？12/25/202250这是是由由于于C是是丝丝状状细细菌菌衣衣鞘鞘的的主主要要成成分分，过过量量的的C源源可可为为丝丝状状菌菌吸吸收收，，并并以以ββ-羟羟基基丁丁酸酸（（PHB））的的形形式式储储存存，，使使丝丝状状菌菌进进一一步步生生长长，，而而菌胶胶团团细细菌菌对对于于N源源的需需求求量量要要比比丝丝状状菌菌大大得得多多，，一一旦旦水水中中氮氮源源贫贫乏乏，，菌菌胶胶团团细细菌菌的的生生长长将将严严重重受受到到抑抑制制。。实践践表表明明活活性性污污泥泥理理想想的的BOD5与N和和P的的比比例例为为BOD5：N：：P＝＝100：：5：：1。。通常常，，处处理理生生活活污污水水和和废废水水时时按按此此值值设设计计和和运运行行，，如果果N：：P比比例例小小于于这一一值值时时常常常常会会出出现现丝丝状状菌菌优优势势生生长长的的现现象象。。此此时时丝丝状状细细菌菌大大的的比比表表面面积积还还能能进进一一步步增增强强与与菌菌胶胶团团细细菌菌争争夺夺氮氮和和磷磷的的优优势势，，使使活活性性污污泥泥膨膨胀胀迅迅速速发发生生。。12/25/202251D.毒毒物物冲冲击击原因因——菌菌丝丝体体耐耐受受能能力力强强E.低低pH曝气气池池中中的的pH值值应应保保持持在在6.5~8.0，，大大量量研研究究显显示示pH＜＜6.0时时，，有有利利于于丝丝状状菌菌生生长长，，而而菌菌胶胶团团受受到到抑抑制制，，pH＜＜4.5，，真真菌菌完完全全占占优优势势，，原原生生动动物物大大部部分分消消失失，，严严重重影影响响污污泥泥沉沉淀淀和和出出水水水水质质。。12/25/2022523.污污泥泥膨膨胀胀的的预防防与控制制对策策如何何预预防防污污泥泥膨膨胀胀？？A.设设调调节节池池控控制制高高负负荷荷（（BOD、、毒毒物物））冲冲击击污水水厂厂一一般般处处理理的的正正常常负负荷荷是是0.2~0.3Kg/（（Kg·d））B.控控制制溶溶解解氧氧溶解解氧氧浓浓度度必必须须控控制制在在2mg/L以以上上。。通常常通通过过提提高高曝曝气气力力度度或或从从其其它它角角度度抑抑制制丝丝状状菌菌的的生生长长；；12/25/202253C调调节废废水的的营养养配比比尽量BOD5与N和和P的的比例例BOD5：N：：P＝＝100：：5：：1。。补N———尿尿素或或含氮氮量高高的污污泥消消化池池上清清液补P———磷磷酸钠钠D.改改革革工艺艺改动工工艺会会兼得得丝状状菌的的优势势性能能:浮游球球衣菌菌等丝丝状微微生物物去除除有机机物的的能力力比较较强，，对去去除有有机物物是有有积极极意义义的。。只是是在二二次沉沉淀池池中泥泥水分分离有有困难难，影影响出出水水水质。。将活性性污泥泥法改改为生生物膜膜法：：在曝曝气池池中加加填料料改为为生物物接触触氧化化法12/25/202254发生后后如何何处理理？A．投投加次次氯酸酸钠（（10~20mg/l）、、H2O2（100~200mg/l））有选择择的控控制丝丝状微微生物物的过过度生生长，，以防防止丝丝状污污泥膨膨胀的的发生生。B．投投加混混凝剂剂FeSO4和FeCl3、聚合合铝盐盐、聚聚丙烯烯酰胺胺、干干污泥泥或浓浓缩消消化污污泥增加絮絮体密密度、、强度度，使使已膨膨胀的的污泥泥恢复复正常常C.强强化补补氮（（C:N＝＝100：：20～30））D.替替换污污泥12/25/20225512/25/202256第三节节厌厌氧氧环境境中活活性污污泥和和生物物膜的的微生生物群群落废水的的厌氧氧处理理主要要用于于高浓度度有机机废水水的前前处理理;一、厌厌氧法法的优优点提问：：优点点有哪哪些？？1．产产生的的沼气气可用用于发发电或或作为为能源源沼气中的主要成分是甲烷，含量50~75%之间，是一种很好的燃料。12/25/2022573．对对营养养物的的需求求量少少好氧方方法BOD：N：P=100：5：1，而厌氧氧方法法为（350~500））：5：1，相比而而言对对N、、P的的需求求要小小的多多，因此此厌氧氧处理理时可可以不不添加加或少少添加加营养养盐。。2.能能量需需求大大大降降低不需供供给氧氧气，，同时时还可可产生生甲烷烷每去除除1kgCOD好氧生生物处处理一般需消耗耗0.5~1.0kW.h电能能。每去除除1kgCOD厌氧生生物处处理约能产生生3.5kW.h电能能。12/25/2022585．设设备较简单单,负荷大大，占占地少少厌氧反反应器器容积积负荷荷比好好氧法法要高高得多多，单单位反反应容容器的的有机机物去去除量量也因因此要要高得得多，，因此此处理理同样样的废废水，，所用用的设设备就就可以以小得得多。。4．产产生的的污泥泥量少少，运运行费费用低低厌氧微微生物物的增增殖速速率比比好氧氧微生生物低低得多多；不需需要曝曝气基于这这些优优点，，厌氧氧处理理在食食品、、酿造造、制制糖等等工业业中得得到了了广泛泛的应应用。。但厌厌氧处处理也也存在在缺点点12/25/2022591．出水的的有机机物浓浓度高高于好好氧处处理；；2．对温度度变化化较为为敏感感；因而在在工业业中需需要设设置进进水的的控温温装置置。3．厌氧微微生物物对有有毒物物质较较为敏敏感；；较低的的有毒毒物浓浓度就就会引引起厌厌氧处处理的的失败败，但但经过过毒物物驯化化处理理的厌厌氧菌菌对毒毒物的的耐受受力常常常会会极大大地提提高。。二、厌厌氧氧法的的缺点点12/25/2022604.厌氧氧反应器器初次启启动过程程缓慢，，处理时时间长好氧处理理体系的的活性污污泥或生生物膜通通常只需需要7天就可以培培育成功功，而厌厌氧处理理体系的的活性污污泥或生生物膜一一般需要要8~12周才可以培培育成功功，这是是由于厌厌氧菌增增殖缓慢慢的缘故故。5．处理过程程中产生生臭气和和有色物物质臭气主要要是硫酸酸盐还原原菌形成成的具有有臭味的的硫化氢气气体以及硫醇、氨气等臭气。。同时硫硫化氢还还会与水水中的铁铁离子等等金属离离子反应应形成黑色的硫硫化物沉淀，使使处理后后的废水水颜色较较深，需需要添加加后处理理设施，，进一步步脱色脱脱臭。12/25/202261三、厌厌氧生物物处理的的基本原原理及参参加的微微生物废水的厌厌氧生物物处理：：在无氧的的条件下下，借多多种厌氧氧微生物物的作用用处理废废水。又又叫厌氧氧消化。。1881年法国国报道了了罗伊斯斯.莫拉拉斯（LouisMouras））发明的的“自动动净化器器”。开开始了利利用厌氧氧消化处处理废水水的历史史。至今今已100多年年。12/25/2022621979年布赖赖恩特（（Bryant）等人人提出厌厌氧消化化的三阶阶段理论论，几乎与Bryant提提出三阶阶段理论论的同时时，Zeikus等提提出了厌厌氧消化化的四阶段理论。发酵细菌菌作用阶阶段（水水解发酵酵阶段））产醋酸细细菌作用用阶段（（产氢、、产乙酸酸阶段））产甲烷阶阶段同型产乙乙酸阶段段12/25/202263废水中有有机物脂肪酸（（丙酸、、丁酸））、醇类类乙酸H2+CO2发酵性细菌Ⅰ产氢产乙酸细菌ⅡⅣ同型产乙酸细菌产甲烷细菌CH4Ⅲ厌氧消化化四阶段段12/25/2022641发发酵细菌菌作用阶阶段碳水化合合物蛋白质脂类（1）原原理：胞外酶单糖氨基酸脂肪酸发酵CO2、H2、NH3、H2S醇低级脂肪肪酸（2）参参加的微微生物：：发酵细菌菌群梭菌属（Clostridium)乳杆菌属属（Loclobacillus）拟杆菌属属（Ramibaclerium)大多专性性厌氧；；适宜pH4.5～812/25/2022652.产氢产乙乙酸阶段上阶段产产物（丙酸、、丁酸、、醇等））醋酸CO2、H2（1）原原理上一阶段段的产物物被进一一步转化化为乙酸酸、氢气气、CO2以及新的的细胞物物质，这这一阶段段的主导导细菌是是乙酸菌。同时水水中有硫硫酸盐时时，还会会有硫酸盐还还原菌参与产乙乙酸过程程。12/25/202266（2）参参加的微微生物产氢产乙乙酸细菌菌群互营单胞胞菌属互营杆菌菌属梭菌属暗杆菌属属绝对厌氧氧菌或兼兼性厌氧氧菌；适适