废水的好氧生物处理原理概述课件

四、细菌的生长生物量及其表征污泥沉降比(SV%)污泥沉降比又称30min沉降比，即混合液在量筒内静置30min后形成沉淀污泥的容积占原混合容积的百分数。第五章废水的好氧生物处理原理四、细菌的生长生物量及其表征第五章废水的好氧生物处理原理1生物量及其表征污泥体积指数（SVI）污泥体积指数是曝气池出口处混合液经30min静止沉降后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积，单位是ml/g。第五章废水的好氧生物处理原理生物量及其表征污泥体积指数（SVI）第五章废水的好氧生物处2生物量及其表征SVI的值与活性污泥性质的关系：SVI<100时，活性污泥沉淀性能良好；SVI=100~200时，沉淀性能一般；SVI>200时，沉淀性较差，污泥易膨胀。第五章废水的好氧生物处理原理生物量及其表征SVI的值与活性污泥性质的关系：第五章废水的3细菌的生长微生物的测量方法一、测定微生物的数量1、全数测定法（直接计数法）2、活菌计数法（间接计数法）二、测定细胞物质的质量三、DNA含量的测定法四、ATP测定法第五章废水的好氧生物处理原理细菌的生长微生物的测量方法第五章废水的好氧生物处理原理4细菌的生长化学计量式用于估算生物量产率和需氧量：1、由化学计量式估算生物产率2、由化学计量式估算需氧量3、不同条件下生物量合成产率系数第五章废水的好氧生物处理原理细菌的生长化学计量式用于估算生物量产率和需氧量：第五章废水5由化学计量式估算生物产率第五章废水的好氧生物处理原理由化学计量式估算生物产率第五章废水的好氧生物处理原理6由化学计量式估算生物产率在工程实际中，COD与VSS分别用来表示有机底物和新细胞物质。为了利用COD来表示生物产量，就必须确定葡萄糖的COD。第五章废水的好氧生物处理原理由化学计量式估算生物产率在工程实际中，COD与VSS分别第五7由化学计量式估算生物产率基于以上计算，按照COD表示的理论生物量产率则为：第五章废水的好氧生物处理原理由化学计量式估算生物产率基于以上计算，按照COD表示的理论生8细菌的生长由化学计量式估算需氧量公式：第五章废水的好氧生物处理原理细菌的生长由化学计量式估算需氧量公式：第五章废水的好氧生物9由化学计量式估算需氧量细胞生物量通常由VSS的测定结果表示，生物量的氧当量可以近似为1.42gCOD/gVSS。COD消耗量=细胞合成量（以COD计）+被氧化底物的量考虑到被氧化底物的等耗氧量，O2消耗量=COD消耗量-细胞合成量（以COD计）第五章废水的好氧生物处理原理由化学计量式估算需氧量细胞生物量通常由VSS的测定结果表示，10由化学计量式估算需氧量第五章废水的好氧生物处理原理由化学计量式估算需氧量第五章废水的好氧生物处理原理11由化学计量式估算需氧量因此消耗单位质量COD的耗氧量为：第五章废水的好氧生物处理原理由化学计量式估算需氧量因此消耗单位质量COD的耗氧量为：第五12不同条件下生物量合成产率系数生物合成产率与从电子供体到电子受体间电子传递产生的能量有关。生长条件电子供体电子受体合成产量好氧有机物氧气0.40gVSS/gCOD好氧氨氮氧气0.12gVSS/gNH4+-N缺氧有机物硝酸氮0.30gVSS/gCOD厌氧有机物有机物0.06gVSS/gCOD厌氧乙酸二氧化碳0.05gVSS/gCOD第五章废水的好氧生物处理原理不同条件下生物量合成产率系数生物合成产率与从电子供体到电子受13微生物生长动力学可溶性底物的利用速率：生物处理中可溶性底物的利用速率的模型为：rsu——可溶性底物利用速率，g/(m3•d)rmax——可溶性底物的最大比利用速率，g底物/（g微生物•d）X——微生物浓度，g/m3S——限制微生物生长的可溶性底物浓度，g/m3ks——饱和常数，当r=0.5rmax时的底物浓度，也称为半速度常数，g/m3第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学可溶性底物的利用速率：第五章废水的好氧生物14微生物生长动力学同样，微生物生长也遵循饱和型方程，即Monod方程。μ——微生物生长速率，g/(m3•d)μmax——微生物最大比生长速率，g新细胞/(g新细胞•d)第五章废水的好氧生物处理原理法国科学家诺贝尔奖得主雅克·莫诺

微生物生长动力学同样，微生物生长也遵循饱和型方第五章废水的15微生物生长动力学两条重要的曲线：第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学两条重要的曲线：第五章废水的好氧生物处理原16微生物生长动力学微生物生长速率μmax与底物的最大利用速率rmax之间的关系：公式：μmax=YrmaxY——微生物真实产率，g/g第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学微生物生长速率μmax与底物的第五章废水的17微生物生长动力学可溶性底物的生物增长速率：rg——微生物净产率，gVSS/(m3•d)Y——微生物合成产率系数，gVSS/(g生物消耗COD)kd——内源呼吸衰减系数，gVSS/(gVSS•d)第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学可溶性底物的生物增长速率：第五章废水的好氧18微生物生长动力学将上式两边同时除以污泥浓度X，则比增长速率为：μ——微生物生长速率，gVSS/(gVSS•d)第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学将上式两边同时除以污泥浓度X，第五章废水的19微生物生长动力学总挥发性悬浮固体和活性生物量反应器内的挥发性悬浮固体量（VSS）不仅包括了活性物生物量，而且还包括了内源呼吸产生的细胞残余物、进出水中的不可生物降解的VSS（记作nbVSS），活性物生物量所占的比例取决于废水特性和操作运行条件。第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学总挥发性悬浮固体和活性生物量反应第五章废水20微生物生长动力学细胞残余物的生成速率与内源呼吸衰减系数有关：rxd——细胞残余物生成速率，gVSS/(m3•d)fd——生物量中细胞残余物所占的比例，通常为0.10~0.15gVSS/gVSS。第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学细胞残余物的生成速率与内源呼吸衰第五章废水21微生物生长动力学针对曝气池内总挥发性固体的生成速率：rx，vss——总VSS产率，gVSS/(m3•d)Q——废水流量，m3/d。X0,i——进水中的nbVSS浓度，g/m3V——曝气池容积，m3第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学针对曝气池内总挥发性固体的生成第五章废水的22微生物生长动力学由上式可知，在曝气池混合液挥发性悬浮固体MLVSS中，活性生物量所占的比例就是微生物生长与总MLVSS之比，即：FX,act——曝气池MLVSS中活性生物量的比例，g/g第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学由上式可知，在曝气池混合液挥发性悬第五章废23微生物生长动力学摄氧速率摄氧速率与底物利用速率及微生物的增长速率相关。r0——摄氧速率，gO2/(m3·d)rg——微生物比增长速率，gVSS/(m3·d)1.42——微生物细胞折算成COD的数值，gbsCOD/(m3·d)第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学摄氧速率第五章废水的好氧生物处理原理24微生物生长动力学温度对微生物生长的影响kT——水温为T℃时的反应速率常数k20——水温为20℃时的反应速率常数θ——温度活性系数，生物处理系统中一般为1.02~1.25T——水温，℃第五章废水的好氧生物处理原理微生物生长动力学温度对微生物生长的影响第五章废水的好氧生物25有机物的好氧生物氧化有机物（COHNS）的生物转化：细菌内源性呼吸的化学计量式为：第五章废水的好氧生物处理原理有机物的好氧生物氧化有机物（COHNS）的生物转化：第五章26有机物的好氧生物氧化微生物生长的基本营养元素需求配比：BOD5:N:P=100:5:1第五章废水的好氧生物处理原理有机物的好氧生物氧化微生物生长的基本营养元素需求配比：第五章27生物硝化与反硝化生物硝化生物硝化指的是氨氮（）被氧化成亚硝酸盐（）、亚硝酸盐最终被氧化成硝酸盐（）的两步生物处理工艺过程。第五章废水的好氧生物处理原理生物硝化与反硝化生物硝化第五章废水的好氧生物处理原理28生物硝化生物硝化的微生物类群：亚硝化菌和硝化菌两大类。第五章废水的好氧生物处理原理生物硝化生物硝化的微生物类群：第五章废水的好氧生物处理原理29生物硝化生物硝化的过程化学计量式：氨化过程第五章废水的好氧生物处理原理生物硝化生物硝化的过程化学计量式：第五章废水的好氧生物处理30生物硝化

硝化反应第五章废水的好氧生物处理原理生物硝化

硝化反应第五章废水的好氧生物处理原理31生物硝化生长动力学溶解氧充足情况下：μn—硝化细菌比生长速率，g新细胞/(g新细胞·d)μnm—硝化细菌最大比增长速率，g新细胞/(g新细胞·d)N—氨浓度，g/m3Kn—半饱和常数，g/m3kdn—硝化细菌内源呼吸系数,gVSS/(gVSS·d)第五章废水的好氧生物处理原理生物硝化生长动力学第五章废水的好氧生物处理原理32生物硝化生长动力学考虑到溶解氧浓度影响的情况：DO—溶解氧浓度，g/m3KO—溶解氧半饱和常数，g/m3第五章废水的好氧生物处理原理生物硝化生长动力学第五章废水的好氧生物处理原理33生物硝化微生物的停留时间为了使硝化菌群能够在连续流系统中存活，微生物在反应器中的停留时间SRTN必须大于自养型硝化菌最小的世代时间SRTNmin。一般地，SRTN>2SRTNmin

第五章废水的好氧生物处理原理生物硝化微生物的停留时间第五章废水的好氧生物处理原理34生物反硝化生物反硝化生物反硝化是指通过生物作用将硝酸氮还原成NO2、N2O并最终成为氮气的废水生物处理工艺过程。第五章废水的好氧生物处理原理生物反硝化生物反硝化第五章废水的好氧生物处理原理35生物反硝化生物反硝化的两种途径：第五章废水的好氧生物处理原理生物反硝化生物反硝化的两种途径：第五章废水的好氧生物处理原36生物反硝化同化反硝化：硝酸氮还原为氨并为细胞合成所利用，此途径不存在，也与DO无关。异化反硝化：硝酸氮分解，最终产物是气态氮。第五章废水的好氧生物处理原理生物反硝化同化反硝化：第五章废水的好氧生物处理原理37生物反硝化生物反硝化的微生物类群：假单胞菌属是最常见和分布最广的异养反硝化菌。第五章废水的好氧生物处理原理生物反硝化生物反硝化的微生物类群：第五章废水的好氧生物处理38生物反硝化硝酸氮还原反应的步骤：第五章废水的好氧生物处理原理生物反硝化硝酸氮还原反应的步骤：第五章废水的好氧生物处理原39生物反硝化生长动力学不考虑溶解氧的情况下：η——活性污泥中的反硝化菌比例，gVSS/(gVSS·d)第五章废水的好氧生物处理原理生物反硝化生长动力学第五章废水的好氧生物处理原理40生物反硝化生长动力学考虑溶解氧的情况：—DO对硝化还原的抑制系数，mg/L—硝酸盐为限制性因子时的半饱和系数，mg/L第五章废水的好氧生物处理原理生物反硝化生长动力学第五章废水的好氧生物处理原理41生物除磷生物除磷生物除磷是指利用微生物将废水中的磷去除的工艺。第五章废水的好氧生物处理原理生物除磷生物除磷第五章废水的好氧生物处理原理42生物除磷生物除磷的微生物类群：生物除磷的微生物主要是聚磷菌。第五章废水的好氧生物处理原理生物除磷生物除磷的微生物类群：第五章废水的好氧生物处理原理43生物除磷乙酸的摄取量对聚磷菌的产量以及由此去除的磷含量起决定性作用。第五章废水的好氧生物处理原理生物除磷乙酸的摄取量对聚磷菌的产量以及由此第五章废水的好氧44生物除磷好氧条件下磷酸盐的吸收速率方程：

μmax,P—聚磷菌的最大比生长速率，g/(g·d)Ymax,P—最大比增长速率，mg/mgSPO4—磷酸盐磷浓度，mg/LKS,PO4—聚磷盐磷的饱和常数，mg/L第五章废水的好氧生物处理原理生物除磷好氧条件下磷酸盐的吸收速率方程：第五章废水的好氧生45氧的传递理论请大家阅读课本第131页至135页相关章节。第五章废水的好氧生物处理原理氧的传递理论请大家阅读课本第131页至135页相关第五章废46感谢大家!请同学们提出宝贵意见！感谢大家!请同学们提出宝贵意见！47

1、用爱心来做事，用感恩的心做人。

2、人永远在追求快乐，永远在逃避痛苦。

3、有多大的思想，才有多大的能量。

4、人的能量=思想+行动速度的平方。

5、励志是给人快乐，激励是给人痛苦。

6、成功者绝不给自己软弱的借口。

7、你只有一定要，才一定会得到。

8、决心是成功的开始。

9、当你没有借口的那一刻，就是你成功的开始。

10、命运是可以改变的。

11、成功者绝不放弃。

12、成功永远属于马上行动的人。

13、下定决心一定要，才是成功的关键。

14、成功等于目标，其他都是这句话的注解。

15、成功是一个过程，并不是一个结果。

16、成功者学习别人的经验，一般人学习自己的经验。

17、只有第一名可以教你如何成为第一名。

18、学习需要有计划。

19、完全照成功者的方法来执行。

20、九十九次的理论不如一次的行动来得实际。

21、一个胜利者不会放弃，而一个放弃者永远不会胜利。

22、信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事。23、如果你想得到，你就会得到，你所需要付出的只是行动。

24、一个缺口的杯子，如果换一个角度看它，它仍然是圆的。

25、对于每一个不利条件，都会存在与之相对应的有利条件。

26、一个人的快乐，不是因为他拥有的多，而是他计较的少。

27、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限美好。

28记住：你是你生命的船长；走自己的路，何必在乎其它。

29、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。

30、如果你相信自己，你可以做任何事。

31、天空黑暗到一定程度，星辰就会熠熠生辉。

32、时间顺流而下，生活逆水行舟。

33、生活充满了选择，而生活的态度就是一切。

34、人各有志，自己的路自己走。

35、别人的话只能作为一种