第11章-污水生物处理系统中的主要微生物--课件

第十一章污水生物处理系统中的主要微生物1PPT课件课件n n普通活性污泥法的基本流程普通活性污泥法的基本流程剩余污泥剩余污泥排水排水污泥回流污泥回流曝气池曝气池二沉池二沉池初沉池初沉池污水污水2PPT课件课件11.1 污水生物处理的基本原理好氧处理好氧处理厌氧处理厌氧处理一、污水生物处理的基本原理二、污水生物处理的基本类型三、污水生物处理系统中的微生物悬浮生长型：活性污泥法悬浮生长型：活性污泥法附着生长型：生物膜法附着生长型：生物膜法生物处理构筑物中包含着一个完整的生态系统。生物处理构筑物中包含着一个完整的生态系统。利用微生物处理污水的方法叫生物处理法。利用微生物处理污水的方法叫生物处理法。3PPT课件课件4PPT课件课件一、污水的好氧生物处理一、污水的好氧生物处理11.2 有机污染物好氧生物处理的基本有机污染物好氧生物处理的基本原理及其主要的微生物原理及其主要的微生物n 好氧生物好氧生物好氧生物好氧生物处理是在有氧的情况下，利用好氧微生物处理是在有氧的情况下，利用好氧微生物处理是在有氧的情况下，利用好氧微生物处理是在有氧的情况下，利用好氧微生物的作用来进行的。的作用来进行的。的作用来进行的。的作用来进行的。二、活性污泥法处理构筑物内的微生物二、活性污泥法处理构筑物内的微生物（一）活性污泥生态学其常见微生物（一）活性污泥生态学其常见微生物（一）活性污泥生态学其常见微生物（一）活性污泥生态学其常见微生物n细菌：假单胞菌、无色菌、黄杆菌细菌：假单胞菌、无色菌、黄杆菌n丝状菌：硫细菌、霉菌丝状菌：硫细菌、霉菌n原生动物：钟虫、盖纤虫、等枝虫原生动物：钟虫、盖纤虫、等枝虫n后生动物：轮虫后生动物：轮虫5PPT课件课件对于正常城市污水的活性污泥混合液，一般：对于正常城市污水的活性污泥混合液，一般：活性污泥中微生物的数量活性污泥中微生物的数量 v细菌：占主体，可占混合液干重细菌：占主体，可占混合液干重 9095%；v线虫：平均线虫：平均100个左右个左右/mL；v轮虫：轮虫：100200个个/mL；一般为：一般为：107 109个个/mL；v其它后生动物：其它后生动物：100个以下个以下/mL；vv原生动物：可达原生动物：可达原生动物：可达原生动物：可达500020000500020000个个个个/mL/mL，n n 其中其中其中其中7090%7090%为纤毛类；固纤可达为纤毛类；固纤可达为纤毛类；固纤可达为纤毛类；固纤可达10001000个以上个以上个以上个以上/mL/mL6PPT课件课件v对对于于正正常常运运行行的的活活性性污污泥泥，如如果果出出现现辐辐射射变变形形虫虫、多多核核变变形形虫虫等等（肉肉足足虫虫）增增多多，可可能能会会出出现现活活性性污污泥泥絮絮体体变变小小，出出水水会会混混浊浊、SS升升高高。如如果果这这类类微微生生物物急急增增，须须进进行相应的工艺调整（减小回流污泥量和曝气量）行相应的工艺调整（减小回流污泥量和曝气量）活性污泥中微生物种类、数量的改变具有活性污泥中微生物种类、数量的改变具有重要的指示作用重要的指示作用 v在在活活性性污污泥泥恢恢复复过过程程中中，会会出出现现漫漫游游虫虫、斜斜管管虫虫、尖尖毛毛虫等虫等（游泳型纤毛虫）（游泳型纤毛虫）v一一旦旦出出现现丝丝状状菌菌增增殖殖的的趋趋势势，47天天后后SVI就就会会急急剧剧上上升升，甚至会超过甚至会超过200（活性污泥膨胀）（活性污泥膨胀）7PPT课件课件SVI(污泥体积指数污泥体积指数)：指曝气池混合液经：指曝气池混合液经30min静沉后静沉后,相相应的应的1g干污泥所占的容积干污泥所占的容积(以以mL计计)。即即:SVI=SV30/MLSS,SVI正常以正常以70100为宜为宜0min15min30min8PPT课件课件n 活性污泥絮体（絮粒）大小活性污泥絮体（絮粒）大小（二）活性污泥法运行中微生物造成的问题（二）活性污泥法运行中微生物造成的问题 微结构微结构宏结构宏结构n 活性污泥絮体结构活性污泥絮体结构（平均直径）：（平均直径）：p大粒：大粒：500 mp中粒：中粒：50500 mp细小：细小：50 m：絮体形成菌，直径：絮体形成菌，直径 75 m：丝状菌骨架：丝状菌骨架一般为一般为 501000 m9PPT课件课件活性污泥絮体的宏结构活性污泥絮体的宏结构丝状菌适量丝状菌适量10PPT课件课件活性污泥絮体的宏结构活性污泥絮体的宏结构丝状菌过量丝状菌过量11PPT课件课件丝状菌适量的活性污泥絮体丝状菌适量的活性污泥絮体12PPT课件课件丝状菌过多的活性污泥絮体丝状菌过多的活性污泥絮体13PPT课件课件针状絮体针状絮体14PPT课件课件（1 1）现象）现象 1 1、不凝聚（或污泥解体）、不凝聚（或污泥解体）曝气过量造成絮体碎裂，或者毒物进入，冲击负曝气过量造成絮体碎裂，或者毒物进入，冲击负荷，造成细菌不能凝聚成絮体荷，造成细菌不能凝聚成絮体二沉池二沉池中出现细小的上浮颗粒，中出现细小的上浮颗粒，出水混浊，无泥出水混浊，无泥水界面。水界面。（2 2）原因）原因针对性处理针对性处理（3 3）对策）对策15PPT课件课件2.1、针状絮凝物、针状絮凝物泥龄高泥龄高细小密实的絮凝体、出水有混浊（尚清澈），但细小密实的絮凝体、出水有混浊（尚清澈），但有针絮随水流走有针絮随水流走（2）原因）原因增大剩余污泥排放，适当提高有机负荷率（增大剩余污泥排放，适当提高有机负荷率（F/M）（3）对策）对策（1）现象）现象2、微小絮体、微小絮体16PPT课件课件（1 1）现象）现象2.22.2、散落状絮凝物、散落状絮凝物泥龄低（污泥未成熟）泥龄低（污泥未成熟）二沉池表面可看到松散的絮状物悬浮，但出水尚二沉池表面可看到松散的絮状物悬浮，但出水尚清澈，沉速较慢。清澈，沉速较慢。（2 2）原因）原因减小剩余污泥排放量，减小剩余污泥排放量，适当降低适当降低F/M（3 3）对策）对策17PPT课件课件（1 1）现象）现象*3*3、污泥腐化、污泥腐化有死角区产生厌氧有死角区产生厌氧有大有大块污泥上浮块污泥上浮，污泥腐败变黑、有恶臭。污泥腐败变黑、有恶臭。（2 2）原因）原因消除死角、改进刮泥设备等消除死角、改进刮泥设备等（3 3）对策）对策18PPT课件课件（1 1）现象）现象*4*4、污泥上浮、污泥上浮二沉池停留时间过长、硝酸盐浓度较高，产生了二沉池停留时间过长、硝酸盐浓度较高，产生了反硝化。反硝化。污泥在二沉池污泥在二沉池中呈块状中呈块状上浮上浮（2 2）原因）原因增加回流污泥量或及时排泥，在曝气池末端增增加回流污泥量或及时排泥，在曝气池末端增加供氧加供氧（3 3）对策）对策19PPT课件课件对于泡沫问题，对于泡沫问题，应认真观察分析，确认泡沫种类及应认真观察分析，确认泡沫种类及产生原因，对症下药产生原因，对症下药。5 5、泡沫、泡沫（1 1）启动泡沫。在污泥培养过程中出现这种现象，）启动泡沫。在污泥培养过程中出现这种现象，是正常情况。是正常情况。（2 2）反硝化泡沫。）反硝化泡沫。（3 3）生物泡沫。）生物泡沫。某些某些诺卡氏菌属诺卡氏菌属的丝状菌的丝状菌与生物泡沫形成有关的微生物与生物泡沫形成有关的微生物20PPT课件课件（1）现象）现象6、丝状菌引起的污泥膨胀、丝状菌引起的污泥膨胀DO浓度过低、污泥负荷率低、曝气池进水中含浓度过低、污泥负荷率低、曝气池进水中含有较多化粪池出水，营养不足、低有较多化粪池出水，营养不足、低 pH 值（值（pH 2mg/Luu（4 4）pHpH：氨氧化菌：氨氧化菌：氨氧化菌：氨氧化菌：7.07.87.07.8；n n 亚硝酸氧化菌：亚硝酸氧化菌：亚硝酸氧化菌：亚硝酸氧化菌：7.78.17.78.1uu（5 5）营养物质：）营养物质：）营养物质：）营养物质：n n BODBOD5 5/TN/TN、氨氮浓度均影响硝化细菌的比例、氨氮浓度均影响硝化细菌的比例、氨氮浓度均影响硝化细菌的比例、氨氮浓度均影响硝化细菌的比例 生物膜生物膜 DO 3mg/L（一）硝化过程的主要影响因素（一）硝化过程的主要影响因素uu（3 3）温度：）温度：）温度：）温度：1212下降，下降，下降，下降，55停止；停止；停止；停止；n n 3030活性最大，超过活性最大，超过活性最大，超过活性最大，超过3030酶变性酶变性酶变性酶变性u（6）毒物：重金属、有机物）毒物：重金属、有机物43PPT课件课件（二）反硝化过程的主要影响因素（二）反硝化过程的主要影响因素uu（1 1）营养物质）营养物质）营养物质）营养物质n n BODBOD5 5/TN 3/TN 3uu（2 2）溶解氧（）溶解氧（）溶解氧（）溶解氧（DODO）n n 活性污泥：活性污泥：活性污泥：活性污泥：DO 0.5mg/LDO 0.5mg/L；生物膜：生物膜：生物膜：生物膜：DO 1.5mg/Luu（3 3）温度）温度）温度）温度n n 最佳温度最佳温度最佳温度最佳温度4040，适宜温度，适宜温度，适宜温度，适宜温度20402040uu（4 4）pHpHn n 最适范围：最适范围：最适范围：最适范围：7.07.57.07.544PPT课件课件二、生物除磷二、生物除磷n异染颗粒异染颗粒n化学组分为化学组分为多聚偏磷酸盐多聚偏磷酸盐，为，为磷源磷源和和能源能源贮藏贮藏物物 n厌氧分解释放厌氧分解释放Pi，好氧吸收，好氧吸收Pi合成合成 nPHBn聚聚-羟基丁酸盐羟基丁酸盐，是一种，是一种碳源碳源和和能源能源的贮藏物的贮藏物n有机物厌氧代谢的产物有机物厌氧代谢的产物45PPT课件课件 能能 量量 能能 量量有机物（有机物（BOD5）PHBCO2、H2O有机物：有机物：异染颗粒异染颗粒Pi异染颗粒异染颗粒P的变化：的变化：厌氧好氧活性污泥法（厌氧好氧活性污泥法（厌氧好氧活性污泥法（厌氧好氧活性污泥法（厌氧好氧活性污泥法（厌氧好氧活性污泥法（Anaerobic/Anaerobic/Anaerobic/OxicOxicOxic ，AA A222/O/O/O法法法法法法）除磷工艺流程图除磷工艺流程图除磷工艺流程图除磷工艺流程图除磷工艺流程图除磷工艺流程图回流污泥回流污泥厌氧池厌氧池好氧池好氧池出水出水初初沉沉池池初沉污泥初沉污泥二二沉沉池池PHAPHA：聚：聚：聚：聚-羟基链烷酸羟基链烷酸羟基链烷酸羟基链烷酸PHAPHA：PHB+PHVPHB+PHV（聚（聚（聚（聚-羟基戊酸），以羟基戊酸），以羟基戊酸），以羟基戊酸），以PHBPHB为主为主为主为主剩余污泥剩余污泥46PPT课件课件n（1）DO/氧化还原电位氧化还原电位影响生物除磷的主要因素影响生物除磷的主要因素n（2）温度：影响不大）温度：影响不大n（4）NOxN：NO3N 15（2030）n（6）SRT：短些好短些好(3.57d)厌氧池：厌氧池：Eh 0 时不能释磷时不能释磷Eh应控在应控在-200-300mV好氧池：好氧池：DO 2mg/L47PPT课件课件缺氧缺氧好氧好氧二沉池二沉池进水进水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥出出 水水厌氧厌氧混合液回流混合液回流 厌氧厌氧厌氧厌氧/缺氧缺氧缺氧缺氧/好氧脱氮除磷工艺好氧脱氮除磷工艺好氧脱氮除磷工艺好氧脱氮除磷工艺Anaerobic/Anoxic/Oxic，简称，简称A2/O工艺工艺 48PPT课件课件生物脱氮工艺的进展生物脱氮工艺的进展n n短程硝化反硝化短程硝化反硝化控制温度、泥龄、控制温度、泥龄、DO、pH等等节约需氧量、减少有机碳源、缩短反应时间、减节约需氧量、减少有机碳源、缩短反应时间、减少反应器容积少反应器容积NH3-NNO2-NNO3-NN2硝化硝化硝化硝化反硝化反硝化49PPT课件课件生物脱氮工艺的进展生物脱氮工艺的进展n n厌氧氨氧化（厌氧氨氧化（ANAMMOX）与短程硝化组合与短程硝化组合：亚硝化亚硝化厌氧氨氧化厌氧氨氧化 组合工艺组合工艺0.5NH4+0.75O20.5NO2-+H+0.5H2O0.5NH4+0.5NO2-0.5N2+H2ONH4+0.75O20.5N2+H+1.5H2O厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化菌NH4+NO2-N2+2H2O50PPT课件课件缺氧缺氧好氧好氧二沉池二沉池进水进水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥出出 水水厌氧厌氧混合液回流混合液回流 厌氧厌氧厌氧厌氧/缺氧缺氧缺氧缺氧/好氧脱氮除磷工艺好氧脱氮除磷工艺好氧脱氮除磷工艺好氧脱氮除磷工艺Anaerobic/Anoxic/Oxic，简称，简称A2/O工艺工艺 51PPT课件课件倒置倒置倒置倒置A A2 2/O/O工艺工艺工艺工艺生物除磷工艺的进展生物除磷工艺的进展n n针对同步脱氮除磷中硝酸盐对厌氧释磷影针对同步脱氮除磷中硝酸盐对厌氧释磷影响的改进响的改进缺氧缺氧好氧好氧二沉池二沉池进水进水污泥回流污泥回流剩余污泥剩余污泥出水出水厌氧厌氧混合液回流混合液回流52PPT课件课件UCT工艺工艺好氧好氧 二沉池二沉池 进水进水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥 出水出水 厌氧厌氧 硝化混合液回流硝化混合液回流缺氧缺氧缺氧混合液回流缺氧混合液回流53PPT课件课件改良型改良型改良型改良型UCTUCT（MUCTMUCT）工艺）工艺）工艺）工艺缺氧缺氧 好氧好氧 二沉池二沉池 进水进水回流污泥回流污泥(50%100%)剩余污泥剩余污泥 出水出水 厌氧厌氧 硝化混合液回流（硝化混合液回流（100%200%）缺氧缺氧缺氧混合液回流（缺氧混合液回流（100%200%）54PPT课件课件反硝化除磷机理反硝化除磷机理n n新机理发现导致的生物除磷工艺进展新机理发现导致的生物除磷工艺进展n反硝化聚磷菌（反硝化聚磷菌（DPB）的发现）的发现nDPB可以利用硝酸盐作为电子受体，在可以利用硝酸盐作为电子受体，在反反硝化的过程中过量吸磷。硝化的过程中过量吸磷。n通过创造厌氧通过创造厌氧缺氧交替的环境可以富集缺氧交替的环境可以富集DPB。55PPT课件课件BCFS工艺（一种变型的工艺（一种变型的UCT工艺）工艺）n接触池：主要是控制丝状菌接触池：主要是控制丝状菌缺氧池：反硝化除磷缺氧池：反硝化除磷缺氧缺氧/好氧混合池：反硝化脱氮好氧混合池：反硝化脱氮混合池混合池 好氧池好氧池 二沉池二沉池 进水进水污泥回流污泥回流 剩余污泥剩余污泥 出水出水 厌氧池厌氧池 缺氧池缺氧池 QAQC接触池接触池 化学化学除磷除磷 QB（为（为DPB提供硝化液）提供硝化液）化学磷污泥化学磷污泥 56PPT课件课件三、含硫废水的生物处理三、含硫废水的生物处理n反硫化作用：硫酸盐还原菌以反硫化作用：硫酸盐还原菌以SO42-作为最终电作为最终电子受体，还原为子受体，还原为H2S,产物产物Na2S回收回收（一）含硫酸盐废水的厌氧处理（一）含硫酸盐废水的厌氧处理n硫化作用：硫化作用：H2S S0 SO42-（二）含硫化氢废水的好氧处理（二）含硫化氢废水的好氧处理n生成生成S0 的控制的控制：DO 浓度浓度 1mg/L，产生量大，产生量大 （结合（结合 S2-浓度）浓度）57PPT课件课件n（一）生物沉淀处理法（一）生物沉淀处理法 含锌废水（硫酸盐还原菌）含锌废水（硫酸盐还原菌）ZnSn（二）生物还原处理法（二）生物还原处理法 含含Cr6+废水（废水（Cr6+还原菌、碱性条件下）还原菌、碱性条件下）Cr(OH)3n（三）生物氧化处理法（三）生物氧化处理法 矿山废水（铁细菌、碱性条件下）矿山废水（铁细菌、碱性条件下）Fe(OH)3n（四）生物吸附处理法（四）生物吸附处理法 被动吸附被动吸附 解吸解吸四、含金属离子废水的生物处理四、含金属离子废水的生物处理58PPT课件课件11.5 11.5 生物处理法对污水水质的要求生物处理法对污水水质的要求n n（1 1）酸碱度）酸碱度）酸碱度）酸碱度好氧生物处理：好氧生物处理：69厌氧生物处理：厌氧生物处理：6.57.5n n（2 2）温度）温度）温度）温度适宜的温度：适宜的温度：2040之间之间某些非金属物质：酚、甲醛、氰化物、硫化物等某些非金属物质：酚、甲醛、氰化物、硫化物等过多的油类物质过多的油类物质n n（3 3）有毒物质）有毒物质）有毒物质）有毒物质重金属：锌、铜、铅、铬等离子重金属：锌、铜、铅、铬等离子59PPT课件课件n n（4 4）BODBOD浓度浓度浓度浓度好氧法好氧法n n（5 5）营养平衡）营养平衡）营养平衡）营养平衡进水进水BOD5 5001000ml/L进水进水BOD5 不宜低于不宜低于 50100ml/Ln n好氧处理好氧处理好氧处理好氧处理,下列比值可资参考：下列比值可资参考：下列比值可资参考：下列比值可资参考：BODBOD5 5 N N P P 100100 5 5 1 1n n微量营养物质的浓度要适量微量营养物质的浓度要适量微量营养物质的浓度要适量微量营养物质的浓度要适量60PPT课件课件