环境微生物学-18-2生物脱氮(课件模板)

“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第四节第四节 生物脱氮和生物除磷生物脱氮和生物除磷n n一、污、废水脱氮、除磷的具体指标一、污、废水脱氮、除磷的具体指标一、污、废水脱氮、除磷的具体指标一、污、废水脱氮、除磷的具体指标n一级标准一级标准n废水废水磷磷含量在含量在0 05mg/L5mg/Ln氨氮氨氮 15mg15mgL L第四节 生物脱氮和生物除磷一、污、废水脱氮、除磷的具体指标一1“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、微生物脱氮工艺、原理及其微生物二、微生物脱氮工艺、原理及其微生物A/OA/O脱氮工艺脱氮工艺脱氮工艺脱氮工艺废废水水好好氧氧脱脱碳碳缺缺氧氧反反硝硝化化沉淀池沉淀池好好氧氧硝硝化化沉淀池沉淀池1好氧活性污泥回流缺氧活性污泥回流出水出水回流回流？n(一一)微生物脱氮工艺微生物脱氮工艺n活性污泥法典型工艺活性污泥法典型工艺A/O工艺（工艺（缺缺氧、好氧工艺）氧、好氧工艺）二、微生物脱氮工艺、原理及其微生物A/O脱氮工艺废水好氧脱碳2“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。(二二)脱氮原理脱氮原理n缺氧反硝化缺氧反硝化n n细菌细菌细菌细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌）反硝化细菌（兼性厌氧菌）n n反应反应反应反应：NO3-N反硝化反硝化还原为还原为N2，溢出水面释放到溢出水面释放到大气大气n n碳源碳源碳源碳源：原水中原水中BODn n硝酸盐硝酸盐硝酸盐硝酸盐来源来源来源来源：回流出水中的硝化产物回流出水中的硝化产物(二)脱氮原理缺氧反硝化3“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。n好氧脱碳硝化好氧脱碳硝化n脱碳脱碳氧化去除氧化去除CODn脱碳菌脱碳菌好氧好氧有机物呼吸有机物呼吸的细菌的细菌，以，以有机物为碳源有机物为碳源n硝化菌硝化菌好氧好氧氨盐呼吸氨盐呼吸的细菌的细菌，以，以碳酸盐为碳源碳酸盐为碳源n（NH4+NO2-NO3-)n提问：提问：为什么先脱碳、后脱氮？为什么先脱碳、后脱氮？n硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；n有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速，硝化硝化菌氧利用不足，生长缓慢；菌氧利用不足，生长缓慢；好氧脱碳硝化提问：为什么先脱碳、后脱氮？硝化菌的碳源是脱碳菌4“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。为什么水处理中都是先异养菌脱碳再由自养菌脱氨?n n1.1.1.1.防止自养菌反驯化防止自养菌反驯化防止自养菌反驯化防止自养菌反驯化,利用有机物利用有机物利用有机物利用有机物,不再利用氨不再利用氨不再利用氨不再利用氨氮氮氮氮n n2.2.2.2.有机物为主时自养菌生长慢竞争不过异养菌有机物为主时自养菌生长慢竞争不过异养菌有机物为主时自养菌生长慢竞争不过异养菌有机物为主时自养菌生长慢竞争不过异养菌n n3.3.3.3.异养菌分解蛋白质等产生氨再被自养菌利用异养菌分解蛋白质等产生氨再被自养菌利用异养菌分解蛋白质等产生氨再被自养菌利用异养菌分解蛋白质等产生氨再被自养菌利用n n4.4.4.4.异养菌分解有机物产生碳酸盐作为自养菌碳异养菌分解有机物产生碳酸盐作为自养菌碳异养菌分解有机物产生碳酸盐作为自养菌碳异养菌分解有机物产生碳酸盐作为自养菌碳源源源源天然的过天然的过程程为什么水处理中都是先异养菌脱碳再由自养菌脱氨?1.防止自养5“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。n提问：提问：硝化脱氮时有时需要补碱（硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或或NaOH)?n硝化作用消耗碱（硝化作用消耗碱（NH4+、CO3-），），水水pH下降；下降；补充碳补充碳源、升高源、升高pHn提问：提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？洗掉，如何解决？n挂生物膜或投加悬浮填料挂生物膜或投加悬浮填料n定期投菌定期投菌提问：硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或NaOH)?6“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。两级滤池法工艺流程两级滤池法工艺流程两级滤池法工艺流程两级滤池法工艺流程好氧好氧脱碳脱碳硝化硝化滤池滤池进水进水厌氧厌氧反硝反硝化化 滤池滤池 出水出水出水出水甲醇甲醇补充反硝化菌的碳源！补充反硝化菌的碳源！利用进水中的BOD两级滤池法工艺流程好氧脱碳硝化滤池进水厌氧反硝化 滤池 出7“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。三、微生物除磷原理、工艺及其微生物三、微生物除磷原理、工艺及其微生物n（BOD：N：P）100：5：1微微生生物物除除碳碳的的同同时时吸吸收收磷磷元元素素用用以以合合成成细细胞胞物物质质和和合合成成ATP等等，但但只只去去除除污污水水中中约约19左左右右的的磷磷。某某些些高高含含磷磷废废水水中中残残留留的的磷磷还还相相当当高高，故故需需用用除除磷磷工工艺艺处处理。理。n 1微生物除磷原理微生物除磷原理n依依靠靠聚聚磷磷菌菌（兼兼性性厌厌氧氧菌菌）聚聚磷磷，再再从从水水中中除除去去这这些些细菌。细菌。三、微生物除磷原理、工艺及其微生物（BOD：N：P）100：8“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。聚聚P聚聚P聚聚P聚聚P部分回流部分回流做种做种大部分大部分（P）去除去除水中水中水中水中P P水中水中水中水中P Pn厌厌氧时氧时：不繁殖不繁殖，消耗，消耗多聚磷酸盐颗粒多聚磷酸盐颗粒(即异染颗粒即异染颗粒)），），释放磷释放磷酸盐酸盐于体外（产生能量于体外（产生能量储备储备好氧好氧状态能源状态能源PHB）磷释放磷释放。n好氧时好氧时：正相反正相反大量繁殖（大量繁殖（消耗消耗厌氧厌氧状态能源状态能源聚聚-羟羟基丁二酸（基丁二酸（PHB），逆浓度梯度过量吸磷（逆浓度梯度过量吸磷（贮备贮备厌氧厌氧状态能源状态能源多聚磷酸盐颗粒多聚磷酸盐颗粒(即异染颗粒即异染颗粒)）磷过剩摄取磷过剩摄取聚P聚P聚P聚P部分回流大部分水中P水中P厌氧时：不繁殖，消9“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2 2工艺简介工艺简介工艺简介工艺简介n常见的脱磷工艺如下图所示常见的脱磷工艺如下图所示进进水水厌氧放磷好氧聚磷出出水水部分污泥回流接种剩余污剩余污泥处理泥处理沉淀脱磷2工艺简介常见的脱磷工艺如下图所示进水厌氧放磷好氧聚磷出水10“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。四、用生物法处理废水对水质的要求四、用生物法处理废水对水质的要求n由由于于生生物物法法中中的的各各种种微微生生物物生生长长与与水水质质关关系系密密切切，因因而而必必须须控控制制适适宜宜的的水质指标以保证微生物能够正常的生长和工作。水质指标以保证微生物能够正常的生长和工作。n n生物处理的水质要求表生物处理的水质要求表生物处理的水质要求表生物处理的水质要求表有关污废水中的毒物种类及浓度限制可参阅课本127、128表6-11、表6-12内容。四、用生物法处理废水对水质的要求由于生物法中的各种微生物生长11