YRR-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ppt课件

第九章第九章 水环境污染控水环境污染控制与治理的生态工程及制与治理的生态工程及微生物学原理微生物学原理第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理你要什么水？你要什么水？2v自然界水体的生物自净由于受到溶解氧、营养平衡、微生物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。种属及其它生存条件的限制，净化速度是有限的。提问：提问：如何利用人工手段提高污废水生物处理效率如何利用人工手段提高污废水生物处理效率？11.改善微生物生改善微生物生长的的环境条件境条件；22.通通过基因工程或人工基因工程或人工驯化的手段化的手段获得高效菌得高效菌群投加到群投加到处理系理系统中；中；v目前目前生物生物处理理主要用于主要用于水中有机水中有机污染物染物以及以及氮磷氮磷污染染的的处理。理。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3v提问：提问：对于这类废水是否就不能用生物法呢？对于这类废水是否就不能用生物法呢？答案：答案：可以可以先进行先进行物理化学物理化学物理化学物理化学前处理前处理前处理前处理转化难降解及去除有毒物质转化难降解及去除有毒物质 （包包括括臭臭臭臭氧氧氧氧氧氧氧氧化化化化、电电电电解解解解、双双双双氧氧氧氧水水水水氧氧氧氧化化化化、铁铁铁铁碳碳碳碳床床床床、紫紫紫紫外外外外臭臭臭臭氧联合处理等、湿式氧化、超声氧联合处理等、湿式氧化、超声氧联合处理等、湿式氧化、超声氧联合处理等、湿式氧化、超声）筛选驯化、重组制造高效降解菌；筛选驯化、重组制造高效降解菌；通通常常限限制制：毒毒物物（pHpHpHpH、盐盐盐盐、酸酸酸酸碱碱碱碱、有有有有机机机机毒毒毒毒物物物物等等等等）浓浓度度不不能能过过高高、不不能能处处理理存存在在难难生生物物降降解解物物质质（多多多多苯苯苯苯环环环环、过过过过长长长长链链链链聚聚聚聚合合合合物等）物等）物等）物等）提问：对于这类废水是否就不能用生物法呢？通常限制：毒物（pH4v这一章我一章我们主要介主要介绍污废水生物水生物处理的微生物的理的微生物的机理。并机理。并对废水水处理技理技术作一概括的介作一概括的介绍，具体，具体设备设计、计算以及算以及操作操作大家会在水大家会在水处理工程中理工程中继续学学习。这一章我们主要介绍污废水生物处理的微生物的机理。并对废水处理5内容提要v核心：核心：主要污废水生物处理的方法和原理主要污废水生物处理的方法和原理p 9.1 污（废）水生物处理中的生态系统p 9.2 活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策p 9.3 厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落内容提要核心：主要污废水生物处理的方法和原理6相关知识点回顾v细菌生长曲线v分批培养v连续恒化培养相关知识点回顾细菌生长曲线7v一、好氧活性污泥法（一）好氧活性污泥中的微生物群落（二）好氧活性（二）好氧活性污污泥泥净净化化污废污废水的作用机理水的作用机理（三）好氧活性污泥法的几种处理工艺流程（四）氧化塘中的微生物群落及其（四）氧化塘中的微生物群落及其处处理理污污水机制水机制（五）菌胶（五）菌胶团团的作用的作用（六）原生（六）原生动动物及微型后生物及微型后生动动物的作用物的作用（七）好氧活性污泥的培养v二、好氧生物膜法（一）好氧生物膜中的微生物群落（二）好氧生物膜的培养9.1 9.1 污废水生物处理中的生态系统污废水生物处理中的生态系统一、好氧活性污泥法9.1 污废水生物处理中的生态系统8p污（废）水是指什么水？城市污水和工业废水。p生物处理方法分类：v根据微生物与氧的关系：v根据微生物在构筑物中处于悬浮或固着状态，分为：活性污泥、生物膜或两者的混合体。好氧处理厌氧处理活性污泥和生物膜是净化污（废）水的工作主体。污（废）水是指什么水？好氧处理厌氧处理活性污泥和生物膜是净化9v低低浓度（度（CODCOD1500mg/L1500mg/L）适合好氧适合好氧处理理v高高浓度度（COD1500mg/LCOD1500mg/L）用用厌氧氧前前处理理再再好好氧氧处理理更更为适宜。适宜。v提问：提问：为什么过高为什么过高CODCOD的废水不宜用好氧法？的废水不宜用好氧法？v有有机机物物浓浓度度过过高高，好好氧氧生生物物代代谢谢迅迅速速，水水水水中中中中溶溶溶溶解解解解氧氧氧氧难难难难以以以以即即即即时时时时供供供供应应应应，好好氧氧生生物物生生长长受受限限，很很难难保保证证处处理理质质量量，而而厌厌氧氧生物则没有这种限制生物则没有这种限制。好氧好氧处理和理和厌氧氧处理理低浓度（COD1500mg/L）适合好氧处理好氧处理和厌氧10v原理：原理：活性活性污泥法泥法模模拟水体自水体自净 微微生生物物在在设备中中呈呈悬浮状浮状态 生物膜法生物膜法模模拟土壤自土壤自净 微微生生物物附附着着于于其其他他物物体体表表面面上上成成附着状附着状态v活活性性污污泥泥既既有有好好氧氧活活性性污泥泥法法，也也有有厌氧氧活活性性污泥泥法法，生物膜法既有生物膜法既有好氧生物膜法好氧生物膜法也有也有厌氧生物膜法氧生物膜法。活性活性污泥法和生物膜法泥法和生物膜法原理：活性污泥法和生物膜法11一、好氧活性污泥法v好好氧氧活活性性污泥泥法法又又叫叫曝曝气气法法，最最早早由由英英国国人人于于19141914年年创建建而而来来，经过90多多年年的的发展展已已成成为处理理有有有有机机机机废废废废水水水水最最主主要要的方法。的方法。一、好氧活性污泥法好氧活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于112什么是好氧活性污泥什么是好氧活性污泥?v指指在曝气状在曝气状态下下由多种多由多种多样的的好氧好氧微生物和兼性微生物和兼性厌氧微生物氧微生物(兼有少量兼有少量的的厌氧微生物氧微生物)与与污(废)水中有机的水中有机的和无机固体物和无机固体物混凝混凝交交织在一起，形在一起，形成的絮状体或称成的絮状体或称绒粒。粒。n活性污泥的形成是一种自然现象活性污泥的形成是一种自然现象。n例例如如，向向一一桶桶含含粪便便污水水中中不不断断地地加加入入空空气气，并并持持续维持持水水中中的的溶溶解解氧氧，那那么么经过一一段段时间后后，就就会会产生生褐褐色色絮絮花花状状的的泥泥粒粒，在在显微微镜下下会会看看到到，污泥泥里里充充满了了各各种种各各样的的微微生生物物，这就是典型的好氧活性就是典型的好氧活性污泥。泥。什么是好氧活性污泥?指在曝气状态下由多种多样的好氧微生物和兼13（一）好氧活性污泥的微生物群落1.1.1.1.好氧活性污泥的组成和性质好氧活性污泥的组成和性质好氧活性污泥的组成和性质好氧活性污泥的组成和性质(1)组成成 好好氧氧微微生生物物和和兼兼性性厌厌氧氧微微生生物物(兼兼有有少少量量的的厌厌氧微生物氧微生物)与其上吸附的与其上吸附的固体杂质组成固体杂质组成。通过生物学和化学分析，活性污泥的组成为：通过生物学和化学分析，活性污泥的组成为：活性微生物，活性微生物，2550微生物内源呼吸残余物，微生物内源呼吸残余物，017吸附在活性吸附在活性污泥上的惰性的不可降解的有机物泥上的惰性的不可降解的有机物虽可降解但尚未降解的有机物可降解但尚未降解的有机物惰性无机物，惰性无机物，2030565（一）好氧活性污泥的微生物群落1.好氧活性污泥的组成和性14（2 2）好氧活性）好氧活性污泥的性泥的性质v物理性质物理性质：颜色以色以棕褐色棕褐色为佳佳黑色说明厌氧、黑色说明厌氧、白色说明无机物过多白色说明无机物过多，含水率含水率9999左右，密度左右，密度1.0021.0021.0061.006，粒大小，粒大小为0.020.020.2mm0.2mm，比表面，比表面积为0 0100cm100cm2 2；有沉降能力，有吸附能力有沉降能力，有吸附能力v化学性质化学性质：呈弱酸性（：呈弱酸性（pHpH约为6.76.7），），具一定的具一定的缓冲冲能力和能力和氧化有机物的能力，氧化有机物的能力，v生化性质生化性质：有生物活性，有：有生物活性，有自我繁殖自我繁殖能力。能力。（2）好氧活性污泥的性质物理性质：颜色以棕褐色为佳 黑色说152.好氧活性污泥的存在状态v 完全混合式曝气池完全混合式曝气池:v 推流式的曝气池：推流式的曝气池：悬浮浮态（曝气池任何一点所取活性（曝气池任何一点所取活性污泥其微生物泥其微生物群落基本相同）群落基本相同）各区段之各区段之间微生种群和数量有差异（随推流方向微生种群和数量有差异（随推流方向种种类依次增多）；每一区段中的任何一点，其活依次增多）；每一区段中的任何一点，其活性性污泥微生物群落基本相同。泥微生物群落基本相同。2.好氧活性污泥的存在状态 完全混合式曝气池:悬浮态（曝气16对含有机物和含有机物和细菌的菌的污水不断曝气，水不断曝气，维持足持足够的溶解的溶解氧，氧，经过一定一定时间后，就会后，就会产生絮状的生絮状的污泥。泥。p在在显微微镜下下观察，可看到各种微生物察，可看到各种微生物细菌、霉菌、霉菌、原生菌、原生动物、后生物、后生动物。物。p从从外外观上看，活性上看，活性污泥根据泥根据废水水水水质不同有不同的不同有不同的颜色，有褐色、黄色、灰色和色，有褐色、黄色、灰色和铁红色等。色等。p轻轻搅动，易于呈，易于呈悬浮物状；静止片刻，也易沉下。浮物状；静止片刻，也易沉下。活性活性污泥泥无臭味无臭味，具有微微的，具有微微的土腥味。土腥味。对含有机物和细菌的污水不断曝气，维持足够的溶解氧，经过一定时173好氧活性污泥中的微生物群落结构构和和功功能能的的中中心心：菌菌胶胶团团（由由能能起起絮絮凝凝作作用用的的细菌菌形成的），在其上生形成的），在其上生长着其它微生物着其它微生物。其它微生物：酵母菌、霉菌、放其它微生物：酵母菌、霉菌、放线菌、藻菌、藻类、原生、原生动物和物和某些微型后生某些微型后生动物物(轮虫、虫、线虫等虫等)，及病原微生物。，及病原微生物。pA A菌胶团菌胶团v在在在在微微微微生生生生物物物物学学学学领领域域域域里里里里，将将动胶胶菌菌属属形形成成的的细菌菌团块称称为菌胶菌胶团。v在在在在水水水水处处理理理理工工工工程程程程领领域域域域内内内内，则将将所所所所有有有有具具具具有有有有荚荚膜膜膜膜或或或或粘粘粘粘液液液液的的的的絮絮絮絮凝凝凝凝性性性性细细菌菌菌菌互互互互相相相相絮絮絮絮凝凝凝凝聚聚聚聚集集集集成成成成的的的的菌菌菌菌胶胶胶胶团团块块都都称称为菌菌胶胶团。3好氧活性污泥中的微生物群落结构和功能的中心：菌胶团（由能18吸附和氧化分解有机物吸附和氧化分解有机物；v菌菌胶胶团是是细菌菌的的存存在在形形式式，细菌菌占占到到活活性性污泥泥中中微微生生物物总量量的的99%,99%,有有10107 710108 8个个/ml，他他们是是生生物物处理理的的主主力力军，一一旦旦菌菌胶胶团受受到到各各种种因因素素的的影影响响和和破破坏坏，则活活性性污泥泥法法对有有机机物物去除率明去除率明显下降，甚至无去除能力。下降，甚至无去除能力。为原生原生动物、物、后生后生动物提供了良好的生存物提供了良好的生存环境境；v例如菌胶例如菌胶团本身本身为原生原生动物、微型后生物、微型后生动物提供附着物提供附着场所；所；菌胶菌胶团中的中的细菌可以去除毒物、自身作菌可以去除毒物、自身作为动物食料。物食料。具有指示作用具有指示作用。提问：菌胶团在活性污泥中有哪些功能？吸附和氧化分解有机物；提问：菌胶团在活性污泥中有哪些功能？19粘性多糖的粘着作用粘性多糖的粘着作用v很很多多细菌菌荚膜膜相相互互间粘粘着着时就就会会形形成成一一个个由由许多多细菌菌共共有有的的大大荚膜膜，当当细菌菌进入入老老龄后后，细菌菌分分泌泌的的的的粘粘性性多多糖糖聚聚合合物物增增多多，更更加加速速了了细菌大菌大荚膜的增大膜的增大提问：提问：如何形成菌胶团呢？如何形成菌胶团呢？纤维素性素性质多糖的勾多糖的勾连作用作用n将菌胶将菌胶团置于置于电子子显微微镜下下观察察时发现，在大，在大荚膜增大的同膜增大的同时，在其外，在其外侧出出现了了许多多类似于似于纤维素网状的素网状的物物质。粘性多糖的粘着作用提问：如何形成菌胶团呢？纤维素20活性活性污泥菌胶泥菌胶团外的外的纤维丝电镜照片照片活性污泥菌胶团外的纤维丝电镜照片原生原生动物分泌的胞外粘液的粘着作用；物分泌的胞外粘液的粘着作用；实验证明明小小口口钟虫虫、累累枝枝虫虫和和尾尾草草履履虫虫等等纤毛毛虫虫能能分分泌泌一一些些促促进凝凝聚聚的的糖糖类，在在促促进自自身身粘粘附附在活性在活性污泥上的同泥上的同时，加速菌胶加速菌胶团的的进一步增大；一步增大；小口小口钟虫虫 原生动物分泌的胞外粘液的粘着作用；小口钟虫22c.菌胶团中微生物生态v细菌除菌除动胶菌属外胶菌属外其它其它优势菌菌主要是与特定主要是与特定废水中物水中物质种种类有关有关vv中心中心是能起絮凝作用的是能起絮凝作用的细菌形成的菌形成的菌胶团菌胶团n在在菌菌胶胶团上上层居居住住的的是是放放线菌菌、真真菌菌及及原原生生动物物、后后生生动物物。它它们的的数数量量相相比比较细菌菌而而言言要要少少得得多多。通通常常包包括括少少量量的的球球衣衣菌菌、诺卡卡氏氏菌菌、发硫硫菌菌、头孢霉霉、地地霉霉菌菌、酵酵母母菌菌等等，以以及及原原生生动物物中中的的钟虫虫、盖盖纤虫虫、累累枝枝虫虫、草草履履虫虫和和原原生生动物物中中的的轮虫虫。该生生态体体系系随随环境境条件改条件改变而改而改变。活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥原生原生原生原生动动物物物物c.菌胶团中微生物生态细菌除动胶菌属外其它优势菌主要是与234.好氧活性好氧活性污泥中微生物的泥中微生物的浓度和数量度和数量p浓度的表示方法：度的表示方法：uMLSS 混合液混合液悬浮固体（包括无机和有机的固体浮固体（包括无机和有机的固体）：）：1L活性活性污泥混合液中含有多少毫克恒重的干固体泥混合液中含有多少毫克恒重的干固体）uMLVSS 混合液混合液挥发性性悬浮固体浮固体（包括有机固体（包括有机固体微微生物）：生物）：1L活性活性污泥混合液中含有多少毫克恒重、干的泥混合液中含有多少毫克恒重、干的挥发性固体性固体）一般城市一般城市一般城市一般城市污污水水水水处处理理理理：MLVSS：MLSS=0.7-0.8 MLSS保持在保持在2000-3000mg/L工工工工业废业废水水水水处处理理理理：MLSS保持在保持在3000mg/L高高高高浓浓度工度工度工度工业废业废水水水水处处理理理理：MLSS保持在保持在3000-5000mg/Lp数量：数量：1mL好氧活性好氧活性污泥中的泥中的细菌有菌有107-1084.好氧活性污泥中微生物的浓度和数量浓度的表示方法：245.5.活性活性污泥的沉降泥的沉降浓缩性能性能(1)(1)污泥泥沉沉降降比比（SV30 ）混混合合液液在在量量筒筒内内静静置置3030min后后所所形形成成沉沉淀淀污泥泥的的容容积占占原原混混合合液液容容积的百分率，以表示。的百分率，以表示。作用：作用：v反映曝气池正常运行的反映曝气池正常运行的污泥量；泥量；v控制剩余控制剩余污泥的排放量；泥的排放量；v及早及早发现污泥膨泥膨胀等异常等异常现象的象的发生。生。5.活性污泥的沉降浓缩性能(1)污泥沉降比（SV30 25(2)(2)污泥泥体体积指指数数(污泥泥指指数数，SVI)曝曝气气池池出出口口处混混合合液液经3030min静静置置沉沉淀淀后后，每每克克干干污泥泥所所形成的沉淀形成的沉淀污泥所占的容泥所占的容积，以，以mL计,单位位mL/gmL/g。SVI100100200200污泥沉降性能良好一般较差，易膨胀一般常控制一般常控制SVI在在5050150150之之间为宜。宜。(2)污泥体积指数(污泥指数，SVI)曝气池出口处混合26v好好氧氧活活性性污泥泥的的净化化作作用用机机理理见下下图好好氧氧活活性性污泥泥吸吸附和降解附和降解n用框用框图表示表示见下下图(二)好氧活性污泥净化废水的作用机理 好氧活性污泥的净化作用机理见下图好氧活性污泥吸附和降解用框27YRR-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ppt课件28分离回用或后分离回用或后分离回用或后分离回用或后处处理理理理分离回用或后处理29后后处理理生物生物处理理（二（二级处理）理）化学化学营养物养物曝气池曝气池沉淀池沉淀池污泥回流污泥回流净水外排水外排预处理理（一一级处理）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泥回流净水30v活性污泥的优势：活性污泥的优势：v可以连续反复使用可以连续反复使用v好好氧氧活活性性污泥泥由由于于是是由由有有生生命命的的微微生生物物组成成，能能自自我我繁繁殖殖，且且易易于于分分离离，而而化化学学药剂只只能能一一次次使使用用，故活性故活性污泥比化学混凝泥比化学混凝剂优越。越。n可可以以降降解解水水中中的的溶溶解解性性有有机机物物，这也也是物理化学方法是物理化学方法难以做到的。以做到的。泥水分离泥水分离良好，出良好，出水清澈水清澈活性污泥的优势：可以降解水中的溶解性有机物，这也是物理化学311 1普通活性普通活性污泥法泥法v好好氧氧活活性性污泥泥法法的的处理理工工艺很很多多，最最为普普遍遍使使用的活性用的活性污泥法工泥法工艺如下如下图(三)好氧活性污泥法的几种处理工艺流程1普通活性污泥法(三)好氧活性污泥法的几种处理工艺流程32废水水先先通通过初初沉沉池池，除除掉掉一一些些悬浮浮固固体体（一一级处理理的的目目的的），然然后后进入入一一个个有有曝曝气气装装置置的的构构筑筑物物，活活性性污泥泥就就在在这种种装装置置中中将将废水水中中的的BOD降降解解掉掉（二二级处理理的的目目的的），并并产生生新新的的活活性性污泥泥。当当BOD降降到到一一定定程程度度时，混混合合液液一一起起流流入入二二次次沉沉淀淀池池，进行行固固液液分分离离，上上清清液液排排放放，沉沉淀淀下下来来的的污泥泥一一部部分分回流到曝气池中，一部分作回流到曝气池中，一部分作为剩余剩余污泥而排放泥而排放。废水先通过初沉池，除掉一些悬浮固体（一级处理的目的），然后进332 2改改进型的活性型的活性污泥法泥法v在在普普通通型型的的基基础上上加加以以改改造造，使使之之性性能能提提高高的的好好氧氧活活性性污泥泥法法中中有有推推流流式式活活性性污污泥泥法法、完完全全混混合合式式活活性性污污泥泥法法、接接触触氧氧化化稳稳定定法法、分分段段布布水水推推流流式式活活性性污泥法、污泥法、氧化沟氧化沟式活性污泥法式活性污泥法2改进型的活性污泥法在普通型的基础上加以改造，使之性能提高34YRR-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ppt课件35曝气池曝气池进水水 沉淀池沉淀池出水出水剩余剩余污泥泥回流回流污泥泥推流式活性推流式活性推流式活性推流式活性污污泥法泥法泥法泥法在在曝气池的曝气池的起端起端，回流，回流的活性的活性污泥与泥与废水立刻水立刻得到充分混合，活性得到充分混合，活性污泥将大量吸附泥将大量吸附废水中的水中的有机物。有机物。有机物有机物沿池沿池长的不断被氧化及微生物的不断被氧化及微生物细胞的不断合成，水中胞的不断合成，水中有机物的有机物的浓度越来越低度越来越低，到了池子，到了池子末端和出水末端和出水中中，进入入内源呼内源呼吸吸阶段。段。它它们的活的活动能力减弱，容易在沉淀池中沉淀。其中的有机物能力减弱，容易在沉淀池中沉淀。其中的有机物几乎全被几乎全被“吃掉吃掉”，微生物，微生物细胞内所胞内所储存的物存的物质也也变得空乏，得空乏，这种种处于于饥饿状状态的活性的活性污泥已泥已经充分恢复了活性，充分恢复了活性，回流到曝回流到曝气池后，具有良好的吸附和氧化有机物的能力。气池后，具有良好的吸附和氧化有机物的能力。A 推流式活性推流式活性污泥法泥法曝气池进水 沉淀池出水剩余污泥回流污泥推流式活性污泥法在曝气36推流式活性推流式活性污泥法泥法推流式活性污泥法37推流式活性推流式活性污泥法的泥法的优缺点缺点v优点点：出水水出水水质好（好（8590），剩余），剩余污泥量泥量较少。少。v缺点缺点：耐冲耐冲击负荷差：荷差：如果如果进水水水水质发生生变化，化，对活性活性污泥影响泥影响较大。如果流大。如果流入的入的废水含有有害物水含有有害物损害了回流害了回流污泥，引起的泥，引起的问题就更大就更大。供氧与需氧供氧与需氧间存在不可克服的矛盾存在不可克服的矛盾沿曝气池池沿曝气池池长需氧速度需氧速度变化很大，但是沿曝气池池化很大，但是沿曝气池池长的供的供氧速度是基本相同的氧速度是基本相同的供需矛盾：供需矛盾：前段供氧不足而后端前段供氧不足而后端供氧供氧过剩。剩。如果想要在曝气池前端如果想要在曝气池前端维持足持足够的溶解氧，的溶解氧，则后段的氧量会太大，氧的后段的氧量会太大，氧的利用率低利用率低，增加了，增加了处理理费用。用。推流式活性污泥法的优缺点优点：出水水质好（8590），剩38B 完全混合式活性完全混合式活性污泥法泥法曝气池进水 沉淀池出水剩余污泥回流污泥混合液在曝气池内充分混合循环流动，进行吸附和氧化混合液在曝气池内充分混合循环流动，进行吸附和氧化分解。分解。特点：特点：1.耐冲耐冲击负荷性荷性强，可可处理理浓度度较高的高的废水，只要适当延水，只要适当延长曝曝气气时间即可。适于即可。适于处理工理工业废水。水。2.可把曝气池的工况可把曝气池的工况控制在最佳的位置上。控制在最佳的位置上。B 完全混合式活性污泥法曝气池进水 沉淀池出水剩余污泥回流污39C 分段布水推流式活性分段布水推流式活性污泥法泥法废水沿水沿池池长分段按几个点分段按几个点进入曝气池。入曝气池。特点：特点：有机物的分配有机物的分配较为均均匀，因而氧的需要也匀，因而氧的需要也较为均匀，在一定程度上均匀，在一定程度上降低了池子前段的耗氧降低了池子前段的耗氧速度，避免前端出速度，避免前端出现缺缺氧情况。氧情况。曝气池中活性曝气池中活性污泥泥浓度不均匀，前端度不均匀，前端较浓，后端，后端较稀，稀，提高了空气的利用率和曝气池的效率。提高了空气的利用率和曝气池的效率。C 分段布水推流式活性污泥法 废水沿池长分段按几个点进入曝气40例齐鲁石化一净化的生化处理工艺一级隔油浮选后污水调节池一级曝气池（脱碳）二级曝气池（硝化脱氮）二沉池后浮选排排排排水水水水例 齐鲁石化一净化的生化处理工艺一级隔油浮选后污水调节池一41D 接触氧化接触氧化稳定法定法 又称吸附再生又称吸附再生活性活性污泥法或泥法或生物吸附法。生物吸附法。接触氧化接触氧化稳定法定法此法主要适用于此法主要适用于处理含理含悬浮物和胶体物浮物和胶体物较多的多的废水水。在在吸附池内，活性吸附池内，活性污泥和泥和废水充分接触，有机物被活性水充分接触，有机物被活性污泥吸附后，混合液流入沉淀池泥吸附后，混合液流入沉淀池进行固液分离，从沉淀池排出行固液分离，从沉淀池排出的回流的回流污泥先在泥先在稳定池内定池内进行再生，使吸附的有机物充分氧化行再生，使吸附的有机物充分氧化分解，恢复分解，恢复污泥活性后，再引入吸附池。泥活性后，再引入吸附池。D 接触氧化稳定法 又称吸附再生活性污泥法或生物吸附42进水 沉淀池出水剩余污泥回流污泥氧化沟充气刷氧化沟式活性氧化沟式活性污泥法泥法混合液在沟内不断循混合液在沟内不断循环流流动，废水在氧化沟内停留水在氧化沟内停留时间一般很一般很长（1540h）。氧化沟具有氧化沟具有处理流程理流程简单，机械，机械设备少，少，管理方便，出水水管理方便，出水水质好，好，污泥泥产量少而量少而稳定以及耐冲定以及耐冲击负荷荷强等等优点点。氧化沟去除有机物的效率很高，氧化沟去除有机物的效率很高，BOD5的去除率一般可达的去除率一般可达95以上。以上。E 氧化沟活性氧化沟活性污泥法泥法进水 沉淀池出水剩余污泥回流污泥氧化沟充气刷氧化沟式活性污泥43YRR-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ppt课件44F 序批式活性序批式活性污泥法泥法v序序批批式式活活性性污泥泥法法（英英文文简称称SBR法法）是是国国内内外外近近年年来来开开发的的一一种种活活性性污泥泥法法，它它的的工工艺特特点点是是将将曝曝气气池池与与沉沉淀淀池池合合而而为一一，生生化化反反应呈呈分分批批进行行。基基本本周周期期可可由由进水水、反反应、沉沉降降、排排水水和和闲置置五五个个阶段段组成成。如下。如下图所示。所示。F 序批式活性污泥法序批式活性污泥法（英文简称SBR法）是国45v这种方法由于较其它活性污泥法这种方法由于较其它活性污泥法构造简单，投资少、构造简单，投资少、操作灵活、污泥产率低、脱氮效果好操作灵活、污泥产率低、脱氮效果好等特点越来越等特点越来越得到广泛的重视。得到广泛的重视。这种方法由于较其它活性污泥法构造简单，投资少、操作灵活、污泥46YRR-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ppt课件（四）氧化塘（或氧化沟）中的微生物群落及其（四）氧化塘（或氧化沟）中的微生物群落及其（四）氧化塘（或氧化沟）中的微生物群落及其（四）氧化塘（或氧化沟）中的微生物群落及其处处理理理理污污（废废）水机制）水机制）水机制）水机制v氧氧化化塘塘的的工工艺是是特特殊殊的的活活性性污泥泥法法，是是一一种种人人工的、接近自然生工的、接近自然生态系系统的活性的活性污泥法泥法。(本本质质上上就就是是一一个个长长时时间间盛盛放放污污水水的的池池塘塘，通通常常局部曝氧）局部曝氧）n在在氧氧化化塘塘内内，藻藻类和和细菌菌共共存存于于同同一一环境境中中，保持互生关系，保持互生关系，见下下图氧化塘的互生原理。氧化塘的互生原理。（四）氧化塘（或氧化沟）中的微生物群落及其处理污（废）水机制48YRR-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ppt课件YRR-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ppt课件50请思考vP322 菌胶团、原生动物和微型后生动物在水处理过程中有哪些作用？请思考P322 菌胶团、原生动物和微型后生动物在水处理过程中511.1.指示生物作用指示生物作用指示生物作用指示生物作用v依据依据v原原生生动物物数数量量、种种类、优势、个个体体活活性性与与水水质的相关的相关规律。律。v优越性越性v提提问:与水与水质分析及分析及细菌菌观察、察、计数相比好数相比好处何在何在?v.观察测量容易观察测量容易仅需低倍需低倍显微微镜即可活体即可活体观察察（六）原生原生动物及微型后生物及微型后生动物的作用物的作用1.指示生物作用依据优越性仅需低倍显微镜即可活体观察（52.快速预报快速预报v通常污水处理厂每天都要通常污水处理厂每天都要对本厂的出水进行水质监对本厂的出水进行水质监测，若超过国家规定的标测，若超过国家规定的标准，就要及时追查原因，准，就要及时追查原因，以求解决。以求解决。湖南石油化工厂的曝气池中的有柄湖南石油化工厂的曝气池中的有柄纤毛毛虫与虫与BOD5统计数据数据各厂情况不同，需独立各厂情况不同，需独立总结。但有些数据当天得不到但有些数据当天得不到如如BOD5，根据原生根据原生动物与物与BOD5的的对应关系，关系，则可以作出快速的判断，可以作出快速的判断，缩短发现问题、解决问题的时缩短发现问题、解决问题的时间。间。.快速预报通常污水处理厂每天都要对本厂的出水进行水质监测，53l微生物出微生物出现的先后次序是：的先后次序是：细菌菌植物性鞭毛虫植物性鞭毛虫肉足肉足类(变形虫形虫)动物物性鞭毛虫性鞭毛虫游泳型游泳型纤毛虫毛虫固着型固着型纤毛虫毛虫轮虫。虫。(1)(1)根据微生物的演替判断水根据微生物的演替判断水质和和污水水处理程度及理程度及判断活性判断活性污泥培养成熟程度泥培养成熟程度 活性污泥培养初期活性污泥培养初期 活性污泥培养中期活性污泥培养中期 活性污泥培养成熟活性污泥培养成熟期期 鞭毛虫鞭毛虫游泳型纤毛虫、鞭游泳型纤毛虫、鞭毛虫毛虫 钟虫等固着型纤毛钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫虫、楯纤虫、轮虫 微生物出现的先后次序是：活性污泥培养初期 活性污泥培养中期 54(2)(2)根根据据原原生生动物物种种类判判断断活活性性污泥泥和和处理理水水质的好与坏的好与坏v 固固着着型型纤毛毛虫虫、轮虫虫等等出出现，说明明活活性性污泥泥正正常、出水水常、出水水质好；好；v 草草履履虫虫属属、眼眼虫虫属属等等出出现，说明明活活性性污泥泥结构构松散，出水水松散，出水水质差；差；v 线虫出虫出现则说明缺氧。明缺氧。(2)根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏55(3)(3)根据原生根据原生动物遇物遇恶劣劣环境改境改变个体形个体形态及其及其变化化过程程判断判断进水水水水质变化和运行中出化和运行中出现的的问题。v如若如若发现v群体的群体的纤毛虫毛虫缩成一成一团v钟虫的柄脱落虫的柄脱落v纤毛虫接合生殖毛虫接合生殖（即有性生殖）、（即有性生殖）、或形成或形成孢囊囊v表明水中？表明水中？v存在有毒物存在有毒物质或其他条件如温度、或其他条件如温度、pH等的不适宜。等的不适宜。.水水质毒物毒物判断判断(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56v有有些些原原生生动物物对水水中中的的溶溶解解氧氧变化十分敏感。化十分敏感。v如如钟虫虫细胞胞前前端端出出现气气泡泡，运运动迟缓，说明明水水中中充充氧氧不不足足，或或溶溶氧氧过过高高，水水质将将变坏坏。反反之之则表表明明溶溶解解氧氧情情况况适适中中良良好好。如如图钟虫虫带有有气气泡泡图。.溶解氧溶解氧判断判断气泡气泡有些原生动物对水中的溶解氧变化十分敏感。.溶解氧判断气泡57.曝气池曝气池处理效果的判断理效果的判断.曝气池处理效果的判断582.2.净净化化化化废废水作用水作用水作用水作用v提问提问:有哪些作用有哪些作用?vv直接参与直接参与直接参与直接参与废废物的去除物的去除物的去除物的去除v捕捕食食水水中中的的悬浮浮的的有有机机废物物颗粒粒（细菌菌主主要要吃吃溶溶解解性性污染物）染物）2.净化废水作用提问:有哪些作用?59吞噬吞噬细菌，菌，净化出水水化出水水质v提提问：？：？v细菌（尤其使游离菌（尤其使游离细菌）本身也是有机菌）本身也是有机污染物；染物；提提问：游游离离细菌菌转化化为原原生生动物物同同样是是有有机机污染染物物，净化何在呢？化何在呢？3 3kg1 1kgCO2+H2O+盐2 2kg同理可知：同理可知：食物食物链越越长，净化化效果越好效果越好。吞噬细菌，净化出水水质提问：？提问：游离细菌转化为原生动物603.3.促促进絮凝和沉淀作用絮凝和沉淀作用 v活活性性污泥泥颗粒粒主主要要是是由由细菌菌絮絮凝凝而而成成，实验证明明小小口口钟虫虫、累累枝枝虫虫和和草草履履虫虫等等纤毛毛虫虫能能分分泌泌一一些些粘粘性性多多糖糖，使使他他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凝体进一步黏附细菌使污泥絮体增大。絮凝体进一步黏附细菌使污泥絮体增大。v生生产上上常常常常发现在在活活性性污泥泥培培养养初初期期，一一旦旦处理理系系统中中出出现固固着着型型纤毛毛虫虫，随随后后就就可可看看到到活活性性污泥泥絮絮体体的的形形成成并并逐逐渐增大。增大。3.促进絮凝和沉淀作用 活性污泥颗粒主要是由细菌絮凝而成611.间歇式曝气培养 不同水不同水质质的活性的活性污污泥泥(1)菌种来源：菌种来源：取自取自污水水处理厂的活性理厂的活性污泥；泥；取自不同水取自不同水质废水水处理厂的活性理厂的活性污泥；泥；取自相同水取自相同水质废水水处理厂的活性理厂的活性污泥；泥；取自本厂集水池或沉淀池的下脚取自本厂集水池或沉淀池的下脚污泥或本厂泥或本厂污水水长期流期流经的河流淤泥的河流淤泥经扩大培养后大培养后备用。用。（七）好氧活性（七）好氧活性污泥的培养泥的培养1.间歇式曝气培养 不同水质的活性污泥(1)菌种来源：62(2)驯化化: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37d 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 63(3)培养：培养：将将驯化好的活性化好的活性污泥改用泥改用连续曝气曝气培养法培养法继续培养。培养。v菌胶团结构紧密，以钟虫等固着型纤毛虫为主，有轮虫出现；vSV30为1520左右；vSVI在100mL/g左右，钟虫等固着型纤毛虫大量出现。(4)运行运行(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。642.连续曝气培养相同水相同水质质的活性的活性污污泥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200300mg/L，MLSS维持在3000mg/L左右，DO维持在23mg/L为好；若生活污水的进水BOD5在150250mg/L，MLSS维持在2000mg/L左右，DO维持在12mg/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，65v好好氧氧生生物物膜膜法法构构筑筑物物有有普普通通滤滤池池、高高负负荷荷生生物物滤滤池池、塔塔式式生生物物滤滤池池，还还有有生生物物转转盘盘、接接触触氧氧化化法法(即即浸浸没滤池法没滤池法)等。等。v好好氧氧生生物物膜膜法法：生生物物填填料料表表面面附附着着的的生生物物薄薄膜膜进进行行污污染染物物降解的生物处理法降解的生物处理法。v于于1919世世纪纪末末，在在研研究究土土壤壤净净化化污污水水的的过过滤滤田田的的基基础础上上，开开发发并并应应用用于于生生产产。由由于于效效果果不不如如后后来来出出现现的的活活性性污污泥泥法法，一一度度被被长长期期搁搁置置，2020世世纪纪6060年年代代以以后后，由由于于新新型型合合成成材材料料的的大大量量生生产产和和环环境境保保护护对对于于水水要要求求的的进进一一步步提提高高，生生物物膜膜法又获得了新的发展。法又获得了新的发展。二、好氧生物膜法二、好氧生物膜法好氧生物膜法构筑物有普通滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池，66生物填料v悬浮型生物填料浮型生物填料 普通接触氧化普通接触氧化 水解调节池水解调节池 好氧或厌氧流化床好氧或厌氧流化床 好氧好氧 好氧好氧 投加量占投加量占 或厌氧生物塘或厌氧生物塘 或厌氧滤池或厌氧滤池 反应池体积反应池体积%8-13 5 15-25 8-13 5 15-25 3-5 40-60 3-5 40-60 生物填料悬浮型生物填料 普67v悬悬挂型填料挂型填料挂型填料挂型填料v弹弹性立体填料性立体填料性立体填料性立体填料网片式立体网片式立体网片式立体网片式立体填料填料填料填料悬挂型填料 68v软软性填料性填料性填料性填料生物填料上的生物膜软性填料生物填料上的生物膜69普通生物普通生物滤池池普通生物滤池70生物转盘生物转盘1.1.好氧生物膜好氧生物膜v好好氧氧生生物物膜膜：是是由由多多种种多多样样的的好好氧氧微微生生物物和和兼兼性性厌厌氧氧微微生生物物黏黏附附在在生生物物滤滤池池或或生生物物转转盘盘盘盘片片上上的的一一层层粘粘性性、薄薄膜膜状状的的微微生生物物混混合合群群体体。是是生生物物膜膜法法净净化化污污废废水水的的工工作作的主体的主体。(一一一一)好氧生物膜中的微生物群落好氧生物膜中的微生物群落好氧生物膜中的微生物群落好氧生物膜中的微生物群落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72v根根据据位位置置与与功功能能不不同同生生物物膜膜生生物物、生生物物膜膜面面生生物物及及滤滤池池扫扫除生物。除生物。v普普通通滤滤池池内内生生物物膜膜的的微微生生物物群群落表落表（纵横向看）（纵横向看）2.2.好氧生物膜中的微生物群落及其功能好氧生物膜中的微生物群落及其功能根据位置与功能不同生物膜生物、生物膜面生物及滤池扫除生物73横向横向纵向向各不相同各不相同滤滤扫扫生生物物膜膜面面生生物物膜膜生生物物2323mm0.30.3mm好氧区好氧区滤扫生物膜面生物膜生物23mm0.3mm好氧区74生物生物滤池（塔）中的分池（塔）中的分层特征表特征表(纵向看向看)相当于多污带相当于中污带相当于寡污带3.3.好氧生物膜的好氧生物膜的结构构生物生物生物生物滤滤池分池分池分池分上、中、下上、中、下上、中、下上、中、下层层。生物滤池（塔）中的分层特征表(纵向看)相当于多污带相当于中污754.4.好氧生物膜的好氧生物膜的净化作用机理化作用机理4.好氧生物膜的净化作用机理 76同一同一类型型废水水好氧活性好氧活性污泥法泥法与与生物生物滤池法池法处理效果理效果对比比据微生物生据微生物生态学学优缺点缺点对比比同一类型废水好氧活性污泥法与生物滤池法处理效果对比据微生77v什么是活性什么是活性污泥泥丝状膨状膨胀？v什么原因什么原因导致活性致活性污泥泥丝状膨状膨胀？v如何控制或避免活性如何控制或避免活性污泥泥丝状膨状膨胀？第二第二节活性活性污泥泥丝状膨状膨胀的成因和控制的成因和控制对策策什么是活性污泥丝状膨胀？第二节 活性污泥丝状膨胀的成因和78曝气池中有正常活性污泥和膨胀污泥。v正常活性污泥絮凝细菌（絮凝作用）大量钟虫类微生物v膨胀的活性污泥曝气池中有正常活性污泥和膨胀污泥。79p定义：定义：正正常常的的活活性性污泥泥颗粒粒体体积膨膨胀，继而而分分裂裂为沉沉降降性性很很差差的的小小颗粒粒污泥泥，引引起起二二沉沉池池池池面面飘泥泥严重重，出出水水水水质急急剧变差的差的现象。象。p本质本质 污泥密度变小或黏附能力下降。污泥密度变小或黏附能力下降。v分分非非丝状菌状菌污泥膨泥膨胀与与丝状菌状菌污泥膨泥膨胀两两类活性活性污泥膨泥膨胀定义：活性污泥膨胀80活性污泥膨胀的衡量指标用污泥体积指数SVI作为衡量污泥沉降性能好与坏的指标。vSVI在200mL/g以下为正常活性污泥，一般在50150mL/g，最好在100mL/g左右vSVI在200mL/g以上说明活性污泥发生膨胀。vSV30在95%以上，甚至达到100%。活性污泥膨胀的衡量指标用污泥体积指数SVI作为衡量污泥沉降性81（一）（一）非非丝状状污泥膨泥膨胀的成因的成因 曝气力度过大，污泥碎裂膨胀曝气力度过大，污泥碎裂膨胀v提问：原因提问：原因？v气泡夹带气泡夹带,密度降低；气泡机械破碎；密度降低；气泡机械破碎；细菌处于对数期细菌处于对数期多多糖分泌减少糖分泌减少缺氧、缺氧、厌氧膨胀漂泥厌氧膨胀漂泥v提问：原因提问：原因？v二沉池底部淤泥厌氧产气（反硝化二沉池底部淤泥厌氧产气（反硝化N2、CH4)进水水质有过量的表面活性物质和油脂类化合物；进水水质有过量的表面活性物质和油脂类化合物；v提问：原因提问：原因？v油及泡沫降低污泥密度油及泡沫降低污泥密度（一）非丝状污泥膨胀的成因 曝气力度过大，污泥碎裂膨胀82生物中毒污泥膨胀生物中毒污泥膨胀（pHpH波动大、补碱过量、温度过高、波动大、补碱过量、温度过高、CODcrCODcr浓度骤然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有浓度骤然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有机酚、硫化物、重金属及卤化物过高等）机酚、硫化物、重金属及卤化物过高等）v原因原因？v细菌细菌休克死亡、粘液分泌减少休克死亡、粘液分泌减少新污泥膨胀现象新污泥膨胀现象v未驯化污泥对新类型废水不适应，未驯化污泥对新类型废水不适应，不沉降或沉降不沉降或沉降极慢，极慢，长时间曝气驯化后恢复正常；长时间曝气驯化后恢复正常；v提问：原因提问：原因？v类似中毒类似中毒生物中毒污泥膨胀（pH波动大、补碱过量、温度过高、CODc83vBOD/N过高过高n假菌丝或后生动物钻噬污泥膨胀假菌丝或后生动物钻噬污泥膨胀n大肠埃希氏菌及芽孢杆菌形成暂时性大肠埃希氏菌及芽孢杆菌形成暂时性假丝状生假丝状生长或长或后生动物吞噬后生动物吞噬而形成的膨胀污泥。（很而形成的膨胀污泥。（很少少见）见）原因原因 高含水率菌胶团占优势高含水率菌胶团占优势BOD/N过高假菌丝或后生动物钻噬污泥膨胀原因高含水率84YRR-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ppt课件851.1.活性活性污泥泥丝状膨状膨胀的致因微生物的致因微生物v由于由于丝状状细菌菌极度生极度生长引起的活性引起的活性污泥膨泥膨胀称称为活性活性污泥泥丝状膨状膨胀。v 致因微生物常致因微生物常见的有的有诺卡氏菌属、浮游球衣菌属、卡氏菌属、浮游球衣菌属、微微丝菌属、菌属、发硫菌属、硫菌属、贝日阿托氏菌属等日阿托氏菌属等（二）活性活性污泥泥丝状膨状膨胀1.活性污泥丝状膨胀的致因微生物（二）活性污泥丝状膨胀86促促进丝状微生物状微生物过度生度生长的的环境因素境因素：环境因素：境因素：1.1.温度温度 2.2.溶解氧溶解氧 3.3.可溶性有机物及其种可溶性有机物及其种类 4.4.有机物有机物浓度度 5.PH5.PH变化化 促进丝状微生物过度生长的环境因素：环境因素：1.1.1.1.温度温度温度温度菌胶团细菌最适生长温度在2830，浮游球衣菌最适温度在2530。活性污泥丝状膨胀通常发生在春、夏之交和秋季，温度在2528，不同地域，发生的季节也会有所不同。2.2.2.2.溶解氧溶解氧溶解氧溶解氧当有机废水中溶解氧缺乏时，菌胶团细菌的活性受到抑制，但丝状菌如浮游球衣菌、贝日阿托氏菌、发硫菌等仍能正常生长，这些丝状菌的优势生长很容易引起活性污泥丝状膨胀。1.温度883.3.3.3.可溶性有机物及其种类可溶性有机物及其种类可溶性有机物及其种类可溶性有机物及其种类有机物因缺氧不能降解彻底，积累大量有机酸，为丝状细菌创造营养条件，使丝状细菌优势生长。4.4.4.4.有机物浓度（或有机负荷）有机物浓度（或有机负荷）有机物浓度（或有机负荷）有机物浓度（或有机负荷）生活污水和食品类等有机废水中，BOD5在100200mg/L，往往会使浮游球衣菌和菌胶团细菌的数量比例增大，浮游球衣菌的数量超过60以上，占优势而导致活性污泥丝状膨胀。3.可溶性有机物及其种类89(三三)活性活性污泥泥丝状膨状膨胀的机理的机理 表面积与容积比假说表面积与容积比假说 在在单位体位体积中，呈中，呈丝状状扩展生展生长的的丝状状细菌的菌的表面表面积与容与容积之比之比较絮凝性菌胶絮凝性菌胶团细菌的大，菌的大，对有有限制性的限制性的营养和养和环境条件的争境条件的争夺占占优势，絮凝性菌，絮凝性菌胶胶团细菌菌处于劣于劣势，丝状状细菌就能大量生菌就能大量生长繁殖成繁殖成优势菌，从而引起活性菌，从而引起活性污泥泥丝状膨状膨胀。(三)活性污泥丝状膨胀的机理 表面积与容积比假说 1.1.1.1.对溶解氧的竞争对溶解氧的竞争对溶解氧的竞争对溶解氧的竞争 丝状状细菌微量好氧，具有菌微量好氧，具有竞争争优势。2.2.2.2.对可溶性有机物的竞争对可溶性有机物的竞争对可溶性有机物的竞争对可溶性有机物的竞争 低分子糖和有机酸有利于低分子糖和有机酸有利于丝状状细菌生菌生长 3.3.3.3.对氮磷的竞争对氮磷的竞争对氮磷的竞争对氮磷的竞争 N:P5 N:P5 时，丝状状细菌依靠大比表面菌依靠大比表面积竞争氮磷争氮磷 4.4.4.4.有机物冲击负荷的影响有机物冲击负荷的影响有机物冲击负荷的影响有机物冲击负荷的影响 有机物突然增多有机物突然增多导致供氧不足，致供氧不足，丝状状细菌微量菌微量 好氧占据好氧占据竞争争优势。丝状细菌和絮凝性菌胶团细菌的优势竞争丝状细菌和絮凝性菌胶团细菌的优势竞争1.对溶解氧的竞争 丝状细菌和絮凝性菌胶团细菌的优势竞争为什么什么废水水C/N比高，比高，N少易少易发生生丝状膨状膨胀？v原因原因菌菌丝体体储备营养物稀少、表面养物稀少、表面积大，在大，在稀稀溶液溶液中争中争夺营养物养物质的能力的能力强，更适合于贫瘠环更适合于贫瘠环境境（包括溶解氧、各种（包括溶解氧、各种营养物）的生养物）的生长；为什么废水C/N比高，N少易发生丝状膨胀？92二二.污泥膨泥膨胀的的预防与控制防与控制对策策提提问：基于上述原理如何基于上述原理如何预防防污泥膨泥膨胀？pA A.设调节池池(及事故池及事故池)控制高控制高负荷（荷（BOD、毒物）冲毒物）冲击pB.控制溶解氧控制溶解氧v溶解氧溶解氧浓度必度必须控制在控制在3 34 4mg/L。pC C 调节废水的水的营养配比养配比v尽量逼近尽量逼近BOD5与与N和和P的比例的比例BOD5：N：P100：5：1。vv补补N N尿素尿素或或含氮量高的含氮量高的污泥消化池上清液泥消化池上清液vv补补P P磷酸磷酸钠二.污泥膨胀的预防与控制对策提问：基于上述原理如何预防污泥膨93pD.改革工改革工艺v将活性将活性污泥法改泥法改为生物膜法生物膜法v在曝气池中加填料改在曝气池中加填料改为生物接触氧化法生物接触氧化法vSBR(即序批式即序批式间歇曝气反歇曝气反应器器)法法D.改革工艺94提提问：发生活性生活性污泥泥丝状膨状膨胀后如何后如何处理？理？pA 投投 加加 次次 氯氯 酸酸 钠钠（1010101020202020mg/Lmg/L内内内内）、H2O2（100200mg/L100200mg/L内内内内）v有有选择的控制的控制丝状微生物的状微生物的过渡生渡生长ppB B投加混凝剂投加混凝剂投加混凝剂投加混凝剂FeSO4FeSO4和和和和FeCl3FeCl3、干污泥或浓缩消化污泥干污泥或浓缩消化污泥干污泥或浓缩消化污泥干污泥或浓缩消化污泥v增加絮体密度、增加絮体密度、强度，使已膨度，使已膨胀的的污泥恢复正常泥恢复正常ppC.C.强化补氮（强化补氮（强化补氮（强化补氮（C:NC:N100100：20203030）ppD.D.替换污泥（替换污泥（替换污泥（替换污泥（最直接的方法）最直接的方法）提问：发生活性污泥丝状膨胀后如何处理？95 当当废水水有有机机物物浓度度较高高时（一一般般BOD5大大于于1500mg/L），一一般般的的活活性性污泥泥和和生生物物膜膜法法都都难以以处理理，怎怎么么办？采用采用厌氧消化法氧消化法解决。解决。当废水有机物浓度较高时（一般BOD5大于1500mg/v废水的水的厌氧氧处理主要用于理主要用于高高浓度有机度有机废水的前水的前处理、剩余理、剩余活性活性污泥泥处理理;v一、一、厌氧法的氧法的优点点v提提提提问问：优优点有哪些？点有哪些？点有哪些？点有哪些？1 1 1 1产生的沼气可用于生的沼气可用于发电或作或作为能源能源n沼气中的主要成分是甲沼气中的主要成分是甲烷，含量，含量5075%5075%之之间，是一种很，是一种很好的燃料。以日排好的燃料。以日排COD10t的工厂的工厂为例，若例，若COD去除率去除率为80%80%，甲，甲烷产量量为理理论的的80%80%时，则可日可日产甲甲烷22402240m3,其其热值相当于相当于3.853.85t原煤，可原煤，可发电54005400度度电。9.3 厌氧污泥法和厌氧生物膜法废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理、剩余活性污泥处972 2对营养物的需求量少养物的需求量少v好好氧氧方方法法BOD：N：P=100：5：1，而而厌氧氧方方法法为（350500350500）：5 5：1 1，相相比比而而言言对N、P的的需需求求要要小小的的多多，因此因此厌氧氧处理理时可以不添加或少添加可以不添加或少添加营养养盐。3 3产生的生的污泥量少，运行泥量少，运行费用低用低v繁殖慢；不需要曝气繁殖慢；不需要曝气 v基基于于这些些优点点，厌氧氧处理理在在食食品品、酿造造、制制糖糖等等工工业中中得到了广泛的得到了广泛的应用。但用。但厌氧氧处理也存在缺点理也存在缺点2对营养物的需求量少98p1 1 1 1出水的有机物浓度高于好氧处理；出水的有机物浓度高于好氧处理；v发酵分解有机物不完全；酵分解有机物不完全；p2 2 2 2对温度变化较为敏感；对温度变化较为敏感；v工工业中需要中需要设置置进水的控温装置，水的控温装置，3737。p3 3 3 3厌氧微生物对有毒物质较为敏感；厌氧微生物对有毒物质较为敏感；v但但经过毒毒物物驯化化处理理的的厌氧氧菌菌对毒毒物物的的耐耐受受力力常常常常会会极极大地提高。大地提高。厌氧法有哪些缺点？1出水的有机物浓度高于好氧处理；厌氧法有哪些缺点？994.4.初次启动过程缓慢初次启动过程缓慢,处理时间长处理时间长v好氧好氧处理体系的活性理体系的活性污泥或生物膜通常只需要