污水微生物反应原理及微生物镜检原理课件

污水微生物反应原理及微生物镜检原理污水微生物反应原理及微生物镜检原理 .7/9/20241.8/13/202311活性污泥的形态1）外观形态：活性污泥（生物絮凝体）为黄褐色 絮状体颗粒：2）特点：(1)颗粒大小：=0.020.2 mm (2)表面积：20100 cm2/mL (3)(200010000)m2/m3污泥 (4)一、活性污泥及其组成一、活性污泥及其组成第一部分第一部分 好氧活性污泥法基本原理好氧活性污泥法基本原理.7/9/202421活性污泥的形态一、活性污泥及其组成第一部分好氧活性污泥2 2活性污泥组成活性污泥组成 活性污泥M=Ma+Me+Mi+Mii 1 1）Ma Ma具有代谢功能的活性微生物群体 好氧细菌（异养型原核细菌）真菌、放线菌、酵母菌 原生动物 后生动物 2 2）Me Me微生物残体 3 3）Mi Mi活性污泥吸附的污水中不能降解的惰性有机物 4 4）Mii Mii活性污泥吸附污水中的无机物 挥发性活性污泥=Ma+Me+Mi.7/9/202432活性污泥组成.8/13/202333活性污泥微生物的分类（活性污泥微生物的分类（Ma）1）细菌：）细菌：异养型原核细菌（107108个/mL）2）真菌）真菌：微小的腐生或寄生丝状菌 3）原生动物）原生动物：肉足虫、鞭毛虫，纤毛虫等。通过辨认原生物的种类，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。4）后生动物：）后生动物：主要是轮虫、线虫、寡毛类。它门在活性污泥中的不经常出现，轮虫的出现是水性稳定的标志。后生动物是细菌的第二捕食者。.7/9/202443活性污泥微生物的分类（Ma）.8/13/202341 1絮凝体的形成与凝聚沉淀主要取决于NS（BODBOD污泥负荷率）污泥负荷率）2 2污泥沉降比污泥沉降比SVSV：又称30min沉降率，指混合液在1000ml量筒内静 置30min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率。SV一般取15%-30%3 3衡量活性污泥沉淀性能好坏的指标SVISVI（污泥指数）（污泥指数）（1）SVI=70100 其活性污泥凝聚沉淀性能很好 SVI值过低，活性污泥颗粒细小，无机物含量高，缺乏活性。SVI值过高，沉淀性能不好，可能产生污泥膨胀。（2）影响SVI值的主要因素 1）NS 的影响：2）丝状菌的大量繁殖，引起污泥膨胀，SVI值 3）T水太高二、评价活性污泥性能的指标二、评价活性污泥性能的指标.7/9/202451絮凝体的形成与凝聚沉淀主要取决于NS（BOD污泥负荷率1 1初期吸附去除（物理吸附和生物吸附）初期吸附去除（物理吸附和生物吸附）活性污泥巨大的表面积（200010000m2/m3活性污泥）其表面 为多糖类的粘质层，污水中悬浮和胶体状态的有机物被其凝 聚和吸收而得到去除。在30min 内能去除70%BOD。一般处于饥饿状态的内源呼吸期的微生物其活性最强，吸附 能力也强2 2微生物的代谢微生物的代谢三、活性污泥净化反应过程三、活性污泥净化反应过程.7/9/202461初期吸附去除（物理吸附和生物吸附）三、活性污泥净化反应过1 1氧化分解氧化分解2 2合成代谢（合成新细胞）合成代谢（合成新细胞）3 3内源代谢内源代谢.7/9/202471氧化分解2合成代谢（合成新细胞）3内源代谢.8/13 1 1停滞期（延迟期或调整期）停滞期（延迟期或调整期）：是微生物的细胞内各种酶系统 对环境的适应过程 2 2对数增长期（等速增殖期）对数增长期（等速增殖期）活性污泥能量水平很高，活性污泥处于松散状态3静止期静止期（平衡期）营养物不过剩，它已成为微生物生长的限制因素活性污泥水平的能量低下，污泥絮凝。四、活性污泥的增殖规律四、活性污泥的增殖规律.7/9/202481停滞期（延迟期或调整期）：是微生物的细胞内各种酶系统4 4衰亡期（内源呼吸期）衰亡期（内源呼吸期）营养物缺乏，为了获得能量维持生命，分解代谢自身的能量物质，开始衰亡。同时内酶分解细胞壁，使污泥量减少。后来有机物几乎被耗尽，能量水平极低，微生物活动能力非常低，絮凝体形成速率增大，处理水显著澄清，水质良好。.7/9/202494衰亡期（内源呼吸期）营养物缺乏，为了获得能量维持生命1 1、营养物质、营养物质：碳源、氮源、无机盐类等：碳源、氮源、无机盐类等1 1）碳源：组成生物细胞的主要物质，对碳源的需求量较大，一碳源：组成生物细胞的主要物质，对碳源的需求量较大，一 般般BODBOD5 5100mg/L100mg/L2 2）氮源：组成细胞的重要元素，其需要按氮源：组成细胞的重要元素，其需要按BODBOD：N=100N=100：5 5考虑考虑3 3）盐类：必不可少盐类：必不可少 主要的无机盐类主要的无机盐类 P P：按：按BODBOD5 5:N:P=100:5:1:N:P=100:5:1考虑，它是微生物需要量最多的考虑，它是微生物需要量最多的 无机元素，约占全部无机盐元素的无机元素，约占全部无机盐元素的50%50%还有还有K K、CaCa、FeFe 无机元素无机元素五、活性污泥净化反应影响因素五、活性污泥净化反应影响因素.7/9/2024101、营养物质：碳源、氮源、无机盐类等五、活性污泥净化反应影响2 2BODBOD污泥负荷污泥负荷N NS S3 3DODO溶解氧溶解氧 1）曝气池在稳定运行时，微生物的耗氧速率（Rr 需氧速率）曝气器的供氧速率时，其池中的溶解氧DO不变。2）曝气池中DO浓度大小将取决于：（1）生物絮体的大小：要求生物絮体大，则要求DO浓度高，DO才能扩散转移到生物絮体内部,反之则不能。对此要求 DO浓度为2mg/L左右为好。.7/9/2024112BOD污泥负荷NS3DO溶解氧，其池中的溶解氧（2）考虑冲击负荷与中毒的影响，以便于操作以了解供氧量的变化急性中毒慢性中毒DO逐渐增加 冲击负荷DO突然DO突然4 4水温水温：1535之间 2030，效果好，活动旺盛，15，35，效果，活动弱，5，45，效果很差，5 5pHpH值值 最佳的pH值为6.58.5 当pH6.5，丝状菌繁殖，pH4.5，丝状菌占优势 当pH9.0，代谢速率6 6有毒物质有毒物质 主要是重金属，H2S、CN、酚等，当超过一定浓度时，就破坏细胞结构，抑制代谢。.7/9/202412（2）考虑冲击负荷与中毒的影响，以便于操作以了解供氧量的变化六、表示混合液中活性污泥数量的指标（曝气池）六、表示混合液中活性污泥数量的指标（曝气池）1.MLSS1.MLSS浓度浓度混合液悬浮固体浓度混合液污泥浓度：混合液悬浮固体浓度混合液污泥浓度：mg/L mg/L混合液；混合液；MLSS MLSSM=X=Ma+Me+Mi+MiiM=X=Ma+Me+Mi+Mii2.MLVSS2.MLVSS浓度浓度混合液挥发性悬浮固体浓度混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS MLVSSM MV V=X=XV V=Ma+Me+Mi=Ma+Me+Mi .7/9/202413六、表示混合液中活性污泥数量的指标（曝气池）1.MLSS浓n七、活性污泥脱氮除磷原理七、活性污泥脱氮除磷原理（1）活性污泥脱氮的原理）活性污泥脱氮的原理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.7/9/202414七、活性污泥脱氮除磷原理（1）活性污泥脱氮的原理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脱碳菌脱碳菌好氧有机物呼吸的细菌好氧有机物呼吸的细菌，以，以有机物为碳源有机物为碳源n硝化菌硝化菌好氧氨盐呼吸的细菌好氧氨盐呼吸的细菌，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；.7/9/202415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n提问：硝化脱氮时有时需要补碱（提问：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+、CO32-），），水水pH下降；补充下降；补充碳源、升高碳源、升高pHn提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被提问：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.7/9/202416提问：硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或NaOH)?.8两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.7/9/202417两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n（2）活性污泥除磷的原理）活性污泥除磷的原理n好氧时好氧时：大量繁殖（大量繁殖（消耗消耗好氧好氧状态能源状态能源聚聚-羟基丁二酸（羟基丁二酸（PHB）n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(即异染颗即异染颗粒粒)）；）；n厌氧时厌氧时：正相反正相反不繁殖不繁殖，释放磷酸盐于体外（产生能量供其释放磷酸盐于体外（产生能量供其储储备备消耗消耗好氧好氧状态能源状态能源PHB）。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.7/9/202418（2）活性污泥除磷的原理好氧时：大量繁殖（消耗好氧状态能源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.7/9/202419常见的脱磷工艺如下图所示进水厌氧放磷好氧聚磷出水部分污泥回流1 1、活性污泥处理系统的投产与活性污泥的培养驯化、活性污泥处理系统的投产与活性污泥的培养驯化 1）活性污泥的培养与驯化 2）试运行2 2、活性污泥处理系统运行效果的检测、活性污泥处理系统运行效果的检测 1）反映处理效果的项目：进出水总的和溶解性的BOD、COD，进出水总的和挥发性的SS，进出水的有毒物质（对应工业废水）2）反映污泥情况的项目：污泥沉降比（SV%）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、微生物学观察等 3）反映污泥营养和环境条件的项目：氮、磷、pH、水温等。八、八、活性污泥处理系统的运行管理活性污泥处理系统的运行管理.7/9/2024201、活性污泥处理系统的投产与活性污泥的培养驯化八、活性污泥3、活性污泥运行中常见的问题、活性污泥运行中常见的问题(一一)污泥膨胀污泥膨胀n正常的活性污泥颗粒体积膨胀，继而分裂为沉降性很差的小颗粒污泥，正常的活性污泥颗粒体积膨胀，继而分裂为沉降性很差的小颗粒污泥，活性污泥的凝活性污泥的凝聚性和沉降性恶化，聚性和沉降性恶化，引起二沉池池面飘泥严重，出水水质急剧变差的现象引起二沉池池面飘泥严重，出水水质急剧变差的现象称为称为活性污活性污泥的膨胀泥的膨胀。n描述污泥膨胀程度的指标有描述污泥膨胀程度的指标有30min沉降比沉降比、污泥容积指数污泥容积指数。n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。n污泥膨胀可大致区分为污泥膨胀可大致区分为丝状体膨胀丝状体膨胀和和非丝状体膨胀非丝状体膨胀两种。两种。n当丝状体过多，长出一般絮体的边界而伸入混合液时，其架桥作用妨碍了絮体间当丝状体过多，长出一般絮体的边界而伸入混合液时，其架桥作用妨碍了絮体间的密切接触，致使沉降较馒，密实性差和的密切接触，致使沉降较馒，密实性差和SVI高，这叫做丝状菌性膨胀污泥。高，这叫做丝状菌性膨胀污泥。n当发生非丝状菌性污泥膨胀时，同样当发生非丝状菌性污泥膨胀时，同样SVI高，污泥在沉淀池内难以沉淀、压缩。高，污泥在沉淀池内难以沉淀、压缩。.7/9/2024213、活性污泥运行中常见的问题(一)污泥膨胀.8/13/2污泥丝状膨胀：.7/9/202422污泥丝状膨胀：.8/13/202322n原因原因丝状细菌（球衣菌、硫细菌）或真菌优丝状细菌（球衣菌、硫细菌）或真菌优势过度生长势过度生长n丝状菌优势生长条件：丝状菌优势生长条件：nA.曝气池曝气池DO长期维持在较低（长期维持在较低（0.10.2mg/l）nB.水温过高（水温过高（25）、）、pH过低（过低（6.5）nC.硫化物过高硫化物过高n硫细菌（丝状菌一种）以硫化氢为食硫细菌（丝状菌一种）以硫化氢为食.7/9/202423原因丝状细菌（球衣菌、硫细菌）或真菌优势过度生长.8/nD.营养失衡营养失衡n废水废水C/N比高，比高，N少；无机金属离子较少少；无机金属离子较少n原因原因菌丝体储备营养物稀少、表面积大，在稀菌丝体储备营养物稀少、表面积大，在稀溶液中争夺营养物质的能力强，更适合于贫瘠环境溶液中争夺营养物质的能力强，更适合于贫瘠环境（包括溶解氧、各种营养物）的生长；（包括溶解氧、各种营养物）的生长；nE.毒物冲击毒物冲击n原因原因菌丝体耐受能力强菌丝体耐受能力强.7/9/202424D.营养失衡.8/13/202324造成非丝状菌性污泥膨胀的原因：造成非丝状菌性污泥膨胀的原因：n曝气力度过大，污泥碎裂膨胀曝气力度过大，污泥碎裂膨胀n提问：原因提问：原因？n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；n缺氧、厌氧膨胀漂泥缺氧、厌氧膨胀漂泥n提问：原因提问：原因？n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)n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；n提问：原因提问：原因？n油及泡沫降低污泥密度油及泡沫降低污泥密度.7/9/202425造成非丝状菌性污泥膨胀的原因：曝气力度过大，污泥碎裂膨胀n生物中毒生物中毒（pH波动大、补碱过量、温度过高、波动大、补碱过量、温度过高、CODcr浓度骤然升高、含酚及其衍生物，醇、醛和某些有机酚、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）硫化物、重金属及卤化物过高等）污泥膨胀污泥膨胀n原因原因？n细菌细菌休克死亡、细菌处于对数期多糖分泌减少休克死亡、细菌处于对数期多糖分泌减少n新污泥膨胀现象新污泥膨胀现象n未驯化污泥对新类型废水不适应，不沉降或沉降极慢，未驯化污泥对新类型废水不适应，不沉降或沉降极慢，长时间曝气驯化后恢复正常；长时间曝气驯化后恢复正常；n提问：原因提问：原因？n类似中毒类似中毒.7/9/202426生物中毒（pH波动大、补碱过量、温度过高、CODcr浓度骤污泥膨胀的预防与控制对策污泥膨胀的预防与控制对策n提问：基于上述原理如何预防污泥膨胀？提问：基于上述原理如何预防污泥膨胀？nA.设调节池设调节池(及事故池及事故池)控制高负荷（控制高负荷（BOD、毒物）冲击、毒物）冲击nB.控制溶解氧控制溶解氧n溶解氧浓度必须控制在溶解氧浓度必须控制在23mg/L。nC调节废水的营养配比调节废水的营养配比n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。n n补补补补N N尿素或含氮量高的污泥消化池上清液尿素或含氮量高的污泥消化池上清液n n补补补补P P磷酸钠磷酸钠.7/9/202427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胀？nD.改革工艺改革工艺n将活性污泥法改为生物膜法将活性污泥法改为生物膜法n在曝气池中加填料改为生物接触氧化法在曝气池中加填料改为生物接触氧化法nSBR(即序批式间歇曝气反应器即序批式间歇曝气反应器)法法.7/9/202428D.改革工艺.8/13/202328解决污泥膨胀的办法：解决污泥膨胀的办法：nA加氯可以起凝聚和杀菌双重作用，加氯可以起凝聚和杀菌双重作用，投加投加次氯酸钠次氯酸钠（101020mg/l20mg/l内内内内）、）、）、）、H2O2（100200mg/l100200mg/l）、）、）、）、漂白粉或漂白粉或液氯液氯(加氯量按干污泥的加氯量按干污泥的0.30.4%估计估计)等等，在回流污泥，在回流污泥中投加可抑制丝状菌生长，调整中投加可抑制丝状菌生长，调整pH值。值。nB投加混凝剂投加混凝剂FeSO4和和FeCl3、干污泥或浓缩消化污泥、干污泥或浓缩消化污泥n增加絮体密度、强度，使已膨胀的污泥恢复正常增加絮体密度、强度，使已膨胀的污泥恢复正常nC.强化补氮（强化补氮（C:N100：2030）nD.替换污泥替换污泥n最直接的方法最直接的方法.7/9/202429解决污泥膨胀的办法：.8/13/202329n(二二)污泥上浮污泥上浮n1、污泥膨胀、污泥膨胀n2、污泥脱氮上浮、污泥脱氮上浮n硝化（曝气池负荷小而供氧量过大时）硝化（曝气池负荷小而供氧量过大时）反硝化（二沉池中长时间反硝化（二沉池中长时间处于缺氧状态）处于缺氧状态）N2使污泥上浮使污泥上浮n防止污泥脱氮上浮的方法：防止污泥脱氮上浮的方法：减少曝气，减弱硝化作用；及时排泥，减少曝气，减弱硝化作用；及时排泥，增加回流量，减少污泥在沉淀池中的停留时间；强化曝气池的反硝化增加回流量，减少污泥在沉淀池中的停留时间；强化曝气池的反硝化作用。作用。n3、污泥腐化上浮、污泥腐化上浮n沉淀池内污泥由于缺氧而产生厌氧分解沉淀池内污泥由于缺氧而产生厌氧分解产生大量甲烷及二氧化碳产生大量甲烷及二氧化碳气体附着在污泥体上气体附着在污泥体上污泥比重变小而上浮污泥比重变小而上浮n造成污泥腐化的原因有：造成污泥腐化的原因有：二沉池内污泥停留时间过长；局部区域污泥二沉池内污泥停留时间过长；局部区域污泥堵塞。堵塞。n解决腐化的措施是：解决腐化的措施是：加大曝气量，以提高出水溶解氧含量（应先找其加大曝气量，以提高出水溶解氧含量（应先找其量不足的原因）；疏通堵塞，及时排泥量不足的原因）；疏通堵塞，及时排泥.7/9/202430(二)污泥上浮.8/13/202330（三）污泥不增长或减少（三）污泥不增长或减少n造成污泥减少的原因有造成污泥减少的原因有：有机物营养减少；曝气时间过长或过量，发生过氧：有机物营养减少；曝气时间过长或过量，发生过氧化；回流比小而剩余污泥排放量大；污泥上浮而造成污泥流失等。化；回流比小而剩余污泥排放量大；污泥上浮而造成污泥流失等。n解决方法解决方法：投加营养料；缩短曝气时间或减少曝气量；调整回流比和污泥排：投加营养料；缩短曝气时间或减少曝气量；调整回流比和污泥排量；防止污泥上浮，提高沉淀效果。量；防止污泥上浮，提高沉淀效果。（四）泡沫问题（四）泡沫问题n原因：洗涤剂；蛋白质含量高；生物泡沫。原因：洗涤剂；蛋白质含量高；生物泡沫。n泡沫的危害表现为泡沫的危害表现为：表面机械曝气时，隔绝空气与水接触，减小以至破：表面机械曝气时，隔绝空气与水接触，减小以至破坏叶轮的充氧能力；在泡沫表面吸附大量活性污泥固体时，影响二沉池沉坏叶轮的充氧能力；在泡沫表面吸附大量活性污泥固体时，影响二沉池沉淀效率，恶化出水水质；有风时随风飘散，影响环境卫生。淀效率，恶化出水水质；有风时随风飘散，影响环境卫生。n抑制泡沫的措施有抑制泡沫的措施有：在曝气池上安装喷洒管网，用压力水：在曝气池上安装喷洒管网，用压力水(处理后的废水处理后的废水或自来水或自来水)喷洒，打破泡沫；定时投加除沫剂喷洒，打破泡沫；定时投加除沫剂(如机油、煤油等如机油、煤油等)以破除泡沫。以破除泡沫。油类物质投加量控制在油类物质投加量控制在0.51.5mgL范围内；提高曝气池中活性污泥的浓范围内；提高曝气池中活性污泥的浓度。度。.7/9/202431（三）污泥不增长或减少.8/13/202331n废水的厌氧处理主要用于废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理高浓度有机废水的前处理;n一、厌氧法的优点一、厌氧法的优点n n提问：优点有哪些？提问：优点有哪些？提问：优点有哪些？提问：优点有哪些？n n1 1产生的沼气可用于发电或作为能源产生的沼气可用于发电或作为能源n沼气中的主要成分是甲烷，含量沼气中的主要成分是甲烷，含量5075%之间，之间，是一种很好的燃料。是一种很好的燃料。以日排以日排COD10t的工厂为的工厂为例，若例，若COD去除率为去除率为80%，甲烷产量为理论的，甲烷产量为理论的80%时，则可日产甲烷时，则可日产甲烷2240m3,其热值相当于其热值相当于3.85t原煤，可发电原煤，可发电5400度电。度电。第二部分第二部分 厌氧活性污泥法厌氧活性污泥法.7/9/202432废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理;沼气中的主要成n2对营养物的需求量少对营养物的需求量少n好氧方法好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厌氧方法为，而厌氧方法为200：5：1，相比而言对，相比而言对N、P的需求要小的多，因此厌氧处理的需求要小的多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。时可以不添加或少添加营养盐。n4产生的污泥量少，运行费用低产生的污泥量少，运行费用低n?n繁殖慢；不需要曝气繁殖慢；不需要曝气n基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工业中基于这些优点，厌氧处理在食品、酿造、制糖等工业中得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点得到了广泛的应用。但厌氧处理也存在缺点.7/9/2024332对营养物的需求量少.8/13/202333n n提问：？提问：？提问：？提问：？n n1 1 1 1出水的有机物出水的有机物浓度高于好氧度高于好氧处理；理；n发酵分解有机物不完全；发酵分解有机物不完全；n n2 2 2 2对温度温度变化化较为敏感；敏感；n工业中需要设置进水的控温装置，工业中需要设置进水的控温装置，37。n n3 3 3 3厌氧微生物氧微生物对有毒物有毒物质较为敏感；敏感；n但但经经过过毒毒物物驯驯化化处处理理的的厌厌氧氧菌菌对对毒毒物物的的耐耐受受力力常常常常会会极极大大地地提提高。高。二、厌氧法的缺点二、厌氧法的缺点.7/9/202434提问：？二、厌氧法的缺点.8/13/202334n4.4.初次启初次启动过程程缓慢慢,处理理时间长n好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要好氧处理体系的活性污泥或生物膜通常只需要7天天就可以培育就可以培育成功，而厌氧处理体系的活性污泥或生物膜一般需要成功，而厌氧处理体系的活性污泥或生物膜一般需要812周周才才可以培育成功可以培育成功n5 5处理理过程中程中产生臭气和有色物生臭气和有色物质n提问：提问：是什么？是什么？n臭气主要是SRB形成的具有臭味的硫化氢气体硫化氢气体以及硫醇硫醇、氨气、氨气、有机酸有机酸等的臭气。同时硫化氢还会与水中的铁离子等金属离子反应形成黑色的硫化物黑色的硫化物沉淀，使处理后的废水颜色较深，需要添加后处理设施，进一步脱色脱臭。.7/9/2024354.初次启动过程缓慢,处理时间长.8/13/202335n三、厌氧活性污泥的性质和组成三、厌氧活性污泥的性质和组成n由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。n呈灰色至黑色，呈灰色至黑色，n有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能；有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能；n颗粒厌氧活性污泥的直径在颗粒厌氧活性污泥的直径在0.5mm以上。以上。n微生物的组成主要有六种：微生物的组成主要有六种：n由外到内水解细菌由外到内水解细菌、发酵细菌发酵细菌、氢细菌和乙酸菌氢细菌和乙酸菌、产甲烷菌产甲烷菌、硫硫酸盐还原菌酸盐还原菌，其中其中产甲烷菌产甲烷菌是厌氧活性污泥的中心骨架是厌氧活性污泥的中心骨架.7/9/202436三、厌氧活性污泥的性质和组成.8/13/202336n复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发酵水解阶段、发酵阶段（又称酸化阶段）、阶段（又称酸化阶段）、产乙酸阶段、产甲烷阶段产乙酸阶段、产甲烷阶段n1水解阶段水解阶段n在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物n2 2发酵阶段发酵阶段 n梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌、拟杆菌等拟杆菌等酸化细菌酸化细菌吸收并转化为更为简单的化吸收并转化为更为简单的化合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨等化碳、氢气、氨等四、厌氧活性污泥净化废水的作用机理四、厌氧活性污泥净化废水的作用机理.7/9/202437复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发酵阶段（n n3 3产乙酸阶段产乙酸阶段产乙酸阶段产乙酸阶段n上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌乙酸菌。同时水中有硫酸盐时，。同时水中有硫酸盐时，还会有还会有硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌参与产乙酸过程。参与产乙酸过程。n n4 4产甲烷阶段产甲烷阶段产甲烷阶段产甲烷阶段n乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被产甲烷菌利用被转化为甲乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被产甲烷菌利用被转化为甲烷和以及烷和以及产甲烷菌产甲烷菌细胞物质。细胞物质。n经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥。气、硫化氢等小分子物质和少量的厌氧污泥。.7/9/2024383产乙酸阶段.8/13/202338复杂有机物复杂有机物1 1水解水解 2 2发酵酵脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸 乙酸乙酸乙酸乙酸 H H2 2+CO+CO2 23 3产乙酸乙酸 CH CH4 4+CO+CO2 2HH2 2S+COS+CO2 2硫酸盐还原硫酸盐还原4 4产甲甲烷4 4产甲甲烷硫酸盐还原.7/9/202439复杂有机物1水解2发酵脂肪酸乙酸H2+CO23产乙n其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心废废水水调节池调节池热热交交换换器器37厌氧活性厌氧活性污泥反应器污泥反应器气柜气柜沉淀池沉淀池出出水水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥五、五、厌氧活性污泥处理的工艺流程厌氧活性污泥处理的工艺流程.7/9/202440其中厌氧活性污泥反应器是工艺中的核心废水调节池热交换器37第三部分第三部分 微生物镜检原理微生物镜检原理 在污水处理中在污水处理中,微生物是以活性污泥的形式存在并起微生物是以活性污泥的形式存在并起作用的。作用的。所谓所谓活性污泥活性污泥,就是由细菌、原生动物等微生物与悬就是由细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起而形成的具有很强吸附分浮物质、胶体物质混杂在一起而形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒解有机物能力的絮状体颗粒,这种絮状结构具有良好的沉这种絮状结构具有良好的沉降性能降性能,使处理水与污泥分开使处理水与污泥分开,最终达到废水净化的目的。最终达到废水净化的目的。.7/9/202441第三部分微生物镜检原理在污水处理中,微镜检观察主要内容：1、菌胶团的大小、形状、密实度、颜色、菌胶团的大小、形状、密实度、颜色（活性污泥菌胶团（活性污泥菌胶团是鉴别处理系统是否正常的重要指标）。是鉴别处理系统是否正常的重要指标）。污泥絮粒大、边缘清淅、结构紧密，具有良好的吸附和沉降性能，污泥絮粒大、边缘清淅、结构紧密，具有良好的吸附和沉降性能，土黄色，则活性污泥运行正常。土黄色，则活性污泥运行正常。若出现大的垂丝状絮凝体若出现大的垂丝状絮凝体,虽具有良好的沉降性能虽具有良好的沉降性能,但与较小的絮但与较小的絮凝体相比处理效果差。若细菌结合较松散凝体相比处理效果差。若细菌结合较松散,凝絮体边缘呈扩散性凝絮体边缘呈扩散性,这这种污泥很有活力种污泥很有活力,具有很强的氧化分解污染物的能力具有很强的氧化分解污染物的能力,但它经受不住但它经受不住冲击冲击,进水负荷略有增加进水负荷略有增加,就易被冲散就易被冲散,使污泥粒子被出水带走。使污泥粒子被出水带走。.7/9/202442镜检观察主要内容：1、菌胶团的大小、形状、密实度、颜色（活性2、活性污泥的指示生物：、活性污泥的指示生物：活性污泥中的微生物，主要有细菌、原生动物、后生动物和藻类活性污泥中的微生物，主要有细菌、原生动物、后生动物和藻类等。等。主要观察原生动物、后生动物的种类、数量、丰度、活性。主要观察原生动物、后生动物的种类、数量、丰度、活性。微生物中细菌是分解有机物的主角，其次原生动物也有一定的微生物中细菌是分解有机物的主角，其次原生动物也有一定的作用。活性污泥中主要以菌胶团和丝状菌存在，游离的细菌较少。作用。活性污泥中主要以菌胶团和丝状菌存在，游离的细菌较少。活性污泥中原生动物较多，经常出现的原生动物主要有钟虫类、楯活性污泥中原生动物较多，经常出现的原生动物主要有钟虫类、楯纤虫、漫游虫、吸管虫、变形虫等。此外还有一些后生动物，如轮纤虫、漫游虫、吸管虫、变形虫等。此外还有一些后生动物，如轮虫和线虫。虫和线虫。可以说，活性污泥是一个广阔的微生物世界。对工艺管理者来可以说，活性污泥是一个广阔的微生物世界。对工艺管理者来说，应会识别微生物，并了解它对污水处理过程的指示作用。说，应会识别微生物，并了解它对污水处理过程的指示作用。.7/9/2024432、活性污泥的指示生物：.8/13/202343n钟虫钟虫属原生动物：属原生动物：钟虫经常出现于活性污泥和生物膜中，钟虫大多数以细菌和有机颗粒为食。可作废水处理效果较好的指示生物之一。.7/9/202444钟虫属原生动物：钟虫经常出现于活性污泥和生物膜中，钟虫大多数n轮虫轮虫是一种比较简单的后生动物：轮虫有腺体可分泌粘液。多数轮虫以细菌、霉菌、是一种比较简单的后生动物：轮虫有腺体可分泌粘液。多数轮虫以细菌、霉菌、藻类、原生动物和有机颗粒为食。藻类、原生动物和有机颗粒为食。n轮虫也是废水的生物处理过程中处理效果好的指示生物之一，当活性污泥中出现轮虫轮虫也是废水的生物处理过程中处理效果好的指示生物之一，当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果良好，但如数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥上浮。时，往往表明处理效果良好，但如数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥上浮。.7/9/202445轮虫是一种比较简单的后生动物：轮虫有腺体可分泌粘液。多数轮虫n线虫线虫属后生动物的线型动物门：属后生动物的线型动物门：线虫有三种营养类型：1、腐食型，以动植物的残体及细菌为食;2、植食型，以绿藻和蓝藻为食;3、肉食形，以轮虫和其他线虫为食。线虫雌雄异体，生殖为卵生。线虫有好氧和厌氧的，兼性厌氧者在缺氧时大量繁殖。线虫是污水净化程度较差的指示生物之一。.7/9/202446线虫属后生动物的线型动物门：线虫有三种营养类型：1、腐食型，n原生动物与细菌的关系主要为：原生动物与细菌的关系主要为：n掠食关系掠食关系，原生动物在食物链中处于捕食细菌的作用。通过原生动物对细菌的捕食，能防止种群的衰老，提高细菌的活力，而游离的细菌个体小、密度小，较难沉淀，易被出水带出而影响水质。n絮凝作用絮凝作用，细菌生长到一定程度后就凝集成絮状物。这种絮状物为原生动物提供了着生的环境，反过来絮状物上的原生动物能加速絮凝过程。另外，原生动物分泌的粘液对悬浮颗粒和细菌均有吸附能力。这就促进了菌胶团的形成和处理能力的提高。.7/9/202447原生动物与细菌的关系主要为：.8/13/202347取样方法：n从曝气池末端采样，混合污泥迅速送回化验室，并同时测量水温。n对混合污泥首先测量其沉降比，并观察上清液，n然后用光学显微镜观察n活性污泥是污水生物处理的工作主体，其絮粒的大小、形状、紧密程度、构成絮粒的菌胶团细菌与丝状菌的比例及其生长情况能很好地反映污水处理状况。.7/9/202448取样方法：从曝气池末端采样，混合污泥迅速送回化验室，并同时几种生物相对活性污泥的指示情况：几种生物相对活性污泥的指示情况：n1、活性污泥良好时出现的微生物主要有：钟虫类、盖纤虫、累枝虫、活性污泥良好时出现的微生物主要有：钟虫类、盖纤虫、累枝虫、聚缩虫、独缩虫等吸附性原生动物。如果此类微生物占总数的聚缩虫、独缩虫等吸附性原生动物。如果此类微生物占总数的80%以上，以上，应该判断为具有高净化效率的活性污泥。应该判断为具有高净化效率的活性污泥。n2、活性污泥处于恶劣状况时出现的微生物主要：漫游虫、豆形虫、活性污泥处于恶劣状况时出现的微生物主要：漫游虫、豆形虫、草履虫等（大多数为游泳型），可以判断为絮凝体细碎。严重恶化时原草履虫等（大多数为游泳型），可以判断为絮凝体细碎。严重恶化时原生动物和后生动物消失。生动物和后生动物消失。n3、在活性污泥分散解体时出现微生物：辐射变形虫、多核太阳虫、在活性污泥分散解体时出现微生物：辐射变形虫、多核太阳虫等肉足类。可判断为絮体变小出水混浊，等肉足类。可判断为絮体变小出水混浊，SS升高，而这类微生物急增时升高，而这类微生物急增时必须调整工艺状态，减少回流污泥量和通气量，则可以印制污泥解体。必须调整工艺状态，减少回流污泥量和通气量，则可以印制污泥解体。n4、在活性污泥出现恢复时出现的微生物主要有：漫游虫、草履虫、在活性污泥出现恢复时出现的微生物主要有：漫游虫、草履虫、斜管虫等游泳型纤毛虫。斜管虫等游泳型纤毛虫。.7/9/202449几种生物相对活性污泥的指示情况：1、活性污n5、在活性污泥膨胀时出现的微生物主要有：浮游球衣藻和霉菌。丝壮菌是造成、在活性污泥膨胀时出现的微生物主要有：浮游球衣藻和霉菌。丝壮菌是造成污泥膨胀的诱导生物，丝壮菌大量增殖是，则吸附型的原生动物急剧减少，污泥污泥膨胀的诱导生物，丝壮菌大量增殖是，则吸附型的原生动物急剧减少，污泥性能恶化，形成所谓的漂泥现象。一旦出现丝壮菌增殖的趋势，性能恶化，形成所谓的漂泥现象。一旦出现丝壮菌增殖的趋势，4-7天后天后SVI急剧急剧上升甚至会超过上升甚至会超过200。n6、进水负荷低时出现的微生物主要有：游仆虫、狭甲虫等生物。判断为有机物、进水负荷低时出现的微生物主要有：游仆虫、狭甲虫等生物。判断为有机物较少，应增大曝气量。溶解氧不足时出现的微生物主要有；扭头虫、草履虫、丝较少，应增大曝气量。溶解氧不足时出现的微生物主要有；扭头虫、草履虫、丝状菌等，此时污泥发黑并放出腐臭味，应增大曝气量。曝气过量时出现的微生物状菌等，此时污泥发黑并放出腐臭味，应增大曝气量。曝气过量时出现的微生物主要有：肉足类及轮虫类，包括阿米巴虫，高负荷和毒物流入时出现的微生物主主要有：肉足类及轮虫类，包括阿米巴虫，高负荷和毒物流入时出现的微生物主要有；楯纤虫和钟虫的锐减是负荷过高和毒物流入的征兆，大多数微生物灭绝时要有；楯纤虫和钟虫的锐减是负荷过高和毒物流入的征兆，大多数微生物灭绝时活性污泥已被破坏，必须进行恢复。活性污泥已被破坏，必须进行恢复。n7、钟虫不活跃或呆滞，前端出现气泡，往往是曝气池供气不足。当发现没有钟、钟虫不活跃或呆滞，前端出现气泡，往往是曝气池供气不足。当发现没有钟虫，却有大量的游动纤毛虫如个种数量较多的草履、漫游虫、豆性虫等，而细菌虫，却有大量的游动纤毛虫如个种数量较多的草履、漫游虫、豆性虫等，而细菌则以游离细菌为主，此时表明水中的有机物还很多，处理效果很差。如果原水水则以游离细菌为主，此时表明水中的有机物还很多，处理效果很差。如果原水水质良好，突然出现固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫增加的现象，预示水质要变质良好，突然出现固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫增加的现象，预示水质要变差，逐渐出现游动纤毛虫，水质将向好的方向发展，直致变为固定纤毛虫为主，差，逐渐出现游动纤毛虫，水质将向好的方向发展，直致变为固定纤毛虫为主，则水质变得良好。则水质变得良好。.7/9/2024505、在活性污泥膨胀时出现的微生物主要有：浮游球衣藻和霉菌。丝n8、镜检中发现积硫较多的丝硫细菌，游动细菌时，往往是曝气时间、镜检中发现积硫较多的丝硫细菌，游动细菌时，往往是曝气时间不足，空气量不够，流量过大，或水温较低，处理效果较差。不足，空气量不够，流量过大，或水温较低，处理效果较差。n9、在大量钟虫存在的情况下楯纤虫数量多而且越来越活跃，这对、在大量钟虫存在的情况下楯纤虫数量多而且越来越活跃，这对曝气池工作不利。要注意，可能污泥会变得松散，如果钟虫量递减，曝气池工作不利。要注意，可能污泥会变得松散，如果钟虫量递减，楯纤虫量递增，则替伏着污泥膨胀的可能。当发现累枝虫成堆出现，楯纤虫量递增，则替伏着污泥膨胀的可能。当发现累枝虫成堆出现，并不活跃，肉眼能见污泥中有小白点，同时发现贝氏硫菌和丝硫菌并不活跃，肉眼能见污泥中有小白点，同时发现贝氏硫菌和丝硫菌积硫点十分明显，则表明曝气池溶解氧低，一般在积硫点十分明显，则表明曝气池溶解氧低，一般在0.5mg/L左右。左右。n10、如果发现单个钟虫活跃，其体内的食物泡都能清晰地观察到时，、如果发现单个钟虫活跃，其体内的食物泡都能清晰地观察到时，说明污水处理的程度高，溶解氧充足。二沉池的出水中有许多水蚤，说明污水处理的程度高，溶解氧充足。二沉池的出水中有许多水蚤，其体内的血红素低，说明溶解氧高，水蚤的颜色很红时，则说明出其体内的血红素低，说明溶解氧高，水蚤的颜色很红时，则说明出水几乎无溶解氧水几乎无溶解氧.7/9/2024518、镜检中发现积硫较多的丝硫细菌，游动细菌时，往往是曝气时间第四部分第四部分总总结结污水处理知识交流、答疑污水处理知识交流、答疑.7/9/202452第四部分总结污水处理知