微生物在環(huán)境污染治理中的作用課件

七微生物在環(huán)境污染治理中的作用第一節(jié)污水的生物處理類型有機(jī)污染的污染程度可用COD、BOD、TOC等表示。微生物處理有機(jī)污染物的方法分為好氧處理、厭氧處理和兼氧處理三大類。七微生物在環(huán)境污染治理中的作用第一節(jié)污水的生物處理類1⑴好氧處理（BOD5<500mg/L）O2作為電子受體CO2+H2OOD：0.5～2.0mg/L（處理前）OD：2.0～4.0mg/L（處理后）pH：6.5～8.5T：25～40℃、30℃最佳C：N：P=100：5：1C量過高，N、P為限制因子，應(yīng)添加N、P；N、P過高，易引起水體富營養(yǎng)化⑴好氧處理（BOD5<500mg/L）2好氧微生物處理有機(jī)污染物的一般途徑：胞外酶好氧微生物大分子有機(jī)物小分子有機(jī)物丙酮酸好氧微生物處理有機(jī)污染物的一般途徑：3⑵厭氧處理（BOD5≥2000mg/L）ⅰ.簡(jiǎn)單有機(jī)物作為電子受體CH4ⅱ.厭氧處理：能量少、細(xì)胞產(chǎn)量低、污染物分解速度低ⅲ.有機(jī)污染物厭氧分解生成甲烷過程：發(fā)酵性細(xì)菌產(chǎn)生胞外酶胞內(nèi)酶復(fù)雜有機(jī)物簡(jiǎn)單溶解性有機(jī)物酸類產(chǎn)H2、CH3COOH菌H2、CO2、CH3COOH產(chǎn)甲烷細(xì)菌CH4⑵厭氧處理（BOD5≥2000mg/L）4⑶兼氧（水解）處理（PVA廢水、表面活性劑廢水、焦化廢水、印染廢水）水解產(chǎn)酸菌把復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化有利于好氧處理⑶兼氧（水解）處理（PVA廢水、表面活性劑廢水、焦化廢水、5一、活性污泥法活性污泥法是應(yīng)用最廣泛的廢水好氧生物處理技術(shù)，主要用來處理生活污水，也用在紡織、印染、煉油、石油化工、造紙焦化等工業(yè)廢水中。一、活性污泥法6㈠活性污泥中的微生物見圖活性污泥：由細(xì)菌、霉菌、原生動(dòng)物、藻類等大量微生物以及污水中有機(jī)和無機(jī)的固體物凝聚較之一起所形成的褐色的絮狀體或絨粒。含水率高、比表面積大、結(jié)構(gòu)松散吸附和氧化分解有機(jī)物活性污泥中的微生物主要為細(xì)菌，而細(xì)菌多數(shù)以菌膠團(tuán)形式存在，少數(shù)以游離態(tài)存在㈠活性污泥中的微生物見圖7菌膠團(tuán)：由細(xì)菌分泌的多糖類物質(zhì)將細(xì)菌包覆成的粘性團(tuán)塊。菌膠團(tuán)是活性污泥的主體，作用表現(xiàn)如下：ⅰ.吸附富集生物和污染物，增加微生物與污染物接觸機(jī)會(huì)；ⅱ.促進(jìn)活性污泥顆粒形成；ⅲ.防止微型動(dòng)物對(duì)細(xì)菌吞食；ⅳ.為原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物提供吸附場(chǎng)所和生存環(huán)境。菌膠團(tuán)：由細(xì)菌分泌的多糖類物質(zhì)將細(xì)菌包覆成的粘性團(tuán)塊。8活性污泥的組成：M=Ma+Me+Mi+Mii式中：M-活性污泥Ma-活性微生物Me-微生物分解過程殘留物Mi-不可生物降解部分Mii-無機(jī)物活性污泥的組成：9①細(xì)菌為主，革蘭陰性菌為主；②絲狀細(xì)菌（引起活性污泥膨脹）；③真菌，較少，酸性（絮狀體形成、污泥膨脹有關(guān)）；④原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物（掌握各動(dòng)物的污水中的指示作用）。①細(xì)菌為主，革蘭陰性菌為主；10一般認(rèn)為：當(dāng)曝氣池中出現(xiàn)大量鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、聚縮蟲、獨(dú)縮蟲等固著型的纖毛蟲及輪蟲時(shí)，說明污水處理運(yùn)轉(zhuǎn)正常，出水水質(zhì)好；當(dāng)大量出現(xiàn)豆形蟲、草履蟲、四膜蟲等游泳型纖毛蟲和鞭毛蟲、根足蟲時(shí)，說明活性污泥結(jié)構(gòu)松散，運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，出水水質(zhì)差；出現(xiàn)線蟲則說明缺氧。一般認(rèn)為：當(dāng)曝氣池中出現(xiàn)大量鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、聚縮蟲、獨(dú)11㈡活性污泥的形成活性污泥的形成是微生物在廢水中新陳代謝和生長繁殖的結(jié)果。①細(xì)菌、菌膠團(tuán)早期形態(tài)；②菌膠團(tuán)吸附污染物，形成有機(jī)物、微生物、無機(jī)物組成顆粒，是污泥正常形成的基礎(chǔ)；③橋聯(lián)作用、靜電作用。㈡活性污泥的形成12㈢活性污泥的培養(yǎng)馴化活性污泥培養(yǎng)中“種泥”的來源：⑴同類廢水處理廠的剩余污泥；⑵生活污水處理廠的剩余污泥；⑶城市污水處理廠的剩余污泥；⑷較大毒性和難降解有機(jī)廢水，采用處理廢水下水道中沉積物或受該污染的土壤。㈢活性污泥的培養(yǎng)馴化13活性污泥培養(yǎng)初期、中期、成熟期各優(yōu)勢(shì)種群。培養(yǎng)初期一般鞭毛蟲和變形蟲占優(yōu)勢(shì)培養(yǎng)中期游泳型纖毛蟲和鞭毛蟲占優(yōu)勢(shì)培養(yǎng)成熟期鐘蟲等固著型纖毛蟲占優(yōu)勢(shì)活性污泥培養(yǎng)初期、中期、成熟期各優(yōu)勢(shì)種群。14馴化活性污泥，在工業(yè)廢水中，使混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例，直到達(dá)到滿負(fù)荷。為了縮短培養(yǎng)和馴化時(shí)間，可將培養(yǎng)和馴化合并起來。馴化活性污泥，在工業(yè)廢水中，使混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例15㈣活性污泥性能指標(biāo)活性污泥濃度：混合液懸浮固體濃度，MLSS（mg/L）一般1500－2000mg/L污泥沉降比（SV）：混合液在1L量筒中靜置30min，沉降污泥與原混合液體積比。SV=30%為正常情況㈣活性污泥性能指標(biāo)16污泥體積指數(shù)（SVI）：mL/g曝氣池混合液經(jīng)30min靜沉后，1g干污泥所占的容積，SVI=混合液30min靜沉后污泥容積（mL/L）/污泥干重（g/L）=SV/MLSS能較好的反應(yīng)污泥的松散程度和凝聚沉淀性能SVI值過低，說明泥粒細(xì)小緊密，無機(jī)物多，缺乏活性；過高說明污泥難于沉淀分離，使回流污泥濃度降低

SVI介于50～150mL/g，100mL/g最理想污泥體積指數(shù)（SVI）：mL/g17計(jì)算：曝氣池混合液污泥沉降比為30％，污泥濃度為2500mg/L，求SVI計(jì)算：曝氣池混合液污泥沉降比為30％，污泥濃度為2500m18污泥齡（Qc）=微生物在水中平均停留時(shí)間（MCRT）Qc=工作污泥量/排走剩余污泥=（Ma+Mc+Mr）/(Mw+Me)式中：Ma—曝氣池中活性污泥量Mc—二沉池中活性污泥量Mr—回流系統(tǒng)中活性污泥量Mw—每天所排放剩余活性污泥Me—二沉池中隨水流帶走的活性污泥量比如：Qc=6000㎏/600㎏=10d（表明微生物每天更新1/10）Qc減少，表明微生物更新加快，降解污染物加快污泥齡（Qc）=微生物在水中平均停留時(shí)間（MCRT）19污泥負(fù)荷率（Ns）:㎏(BOD5)/㎏(MLSS)dNs=Q.So/m.v式中：Q—平均進(jìn)水流量So—進(jìn)水平均BOD5值m—污泥濃度v—曝氣池體積污泥負(fù)荷率（Ns）:㎏(BOD5)/㎏(MLSS)d20㈤活性污泥法活性污泥法：將空氣鼓入水體中，水中好氧細(xì)菌繁殖，微生物吸附、降解有機(jī)污染物，最終使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NH3等，然后把活性污泥分離出來，成為凈水的方法。㈤活性污泥法21基本工藝流程：廢水初沉池曝氣池二沉池出水

回流污泥剩余污泥濃縮消化干燥焚燒、填埋基本工藝流程：22各個(gè)池子、系統(tǒng)的作用：初沉池：降低曝氣池中進(jìn)水的SS及沉砂，也可以去除部分BOD；曝氣池：也叫反應(yīng)池、生物反應(yīng)器，提供微生物吸附降解有機(jī)物的場(chǎng)所；曝氣系統(tǒng)：供O2、攪拌，使微生物與有機(jī)物充分接觸混合；各個(gè)池子、系統(tǒng)的作用：23二沉池：固液分離、污泥濃縮；回流系統(tǒng)：確保曝氣池中有一定活性污泥濃度，即保持有足夠的微生物量，起到接種作用；剩余污泥排出系統(tǒng)：排出增殖的活性污泥，以維持整個(gè)活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定性。二沉池：固液分離、污泥濃縮；24㈥活性污泥法的凈化機(jī)理（吸附、穩(wěn)定階段）吸附階段：有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去，15～45min；穩(wěn)定階段：大分子有機(jī)物先被細(xì)菌分泌的胞外酶作用分解為小分子化合物，然后被細(xì)菌攝入體內(nèi)，繼而在胞內(nèi)酶作用下，一部分被同化成細(xì)胞物質(zhì)，另一部分轉(zhuǎn)化成CO2、H2O、SO42-、NH3、PO43-㈥活性污泥法的凈化機(jī)理（吸附、穩(wěn)定階段）25國內(nèi)流行的污水處理工藝AB法吸附＋生物氧化SBR法進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、閑置A/O法缺氧（Anoxin)/好氧（Oxic)A/A/O法氧化溝法等國內(nèi)流行的污水處理工藝26㈧活性污泥膨脹原因及控制措施原因：為絲狀菌大量繁殖所引起，如污水中缺乏N、P、Fe等，溶解氧不足，水溫高等，此外，超負(fù)荷、污泥齡過長、或有機(jī)物濃度梯度小等。控制：針對(duì)原因采取措施，如缺氧加大曝氣量，污泥負(fù)荷率過高，可適當(dāng)調(diào)整MLSS值，若污泥大量流失，可加5－10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團(tuán)生長，也可加漂白粉抑制絲狀菌繁殖。㈧活性污泥膨脹原因及控制措施27㈨運(yùn)行效果檢測(cè)①反映處理效果的項(xiàng)目：進(jìn)出水BOD、COD、TN、TP、SS等②反映污泥情況的項(xiàng)目：SV、MLSS、SVI、DO、微生物相等③反映污泥營養(yǎng)和環(huán)境條件的項(xiàng)目：N、P、pH、水溫等一般SV和DO常測(cè)。㈨運(yùn)行效果檢測(cè)28二、生物膜法生物膜法與活性污泥法的異同點(diǎn)Ⅰ.相同點(diǎn)：都是利用微生物來處理廢水中有機(jī)物的好氧處理過程；Ⅱ.不同點(diǎn)：

活性污泥法：懸浮流動(dòng)的微生物生物膜法：附著生長固體介質(zhì)表面的微生物二、生物膜法29ⅰ.生物膜：由多種多樣的好氧微生物、兼性厭氧微生物粘附在生物濾池濾料上或粘附在生物轉(zhuǎn)盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的微生物混合群體。生物膜由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物及昆蟲的幼蟲組成的。培養(yǎng)生物膜的階段—掛膜ⅰ.生物膜：由多種多樣的好氧微生物、兼性厭氧微生物粘附在生物30ⅱ.生物膜法:微生物依附在介質(zhì)“濾料”上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化成H2O、CO2、NH3和微生物的細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化的過程。ⅱ.生物膜法:微生物依附在介質(zhì)“濾料”上，形成生物膜，污水同31㈠生物膜的凈化機(jī)理（濃度差）吸附吸收氧化分解見圖

污染物從廢水向生物膜內(nèi)傳遞氧的傳遞微生物代謝產(chǎn)物傳遞㈠生物膜的凈化機(jī)理（濃度差）32固定床生物處理技術(shù)：普通生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法流動(dòng)床生物技術(shù)固定床生物處理技術(shù)：普通生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生33㈡生物膜法的特點(diǎn)與活性污泥法相比，優(yōu)點(diǎn)在于：①微生物的多樣性高；ⅰ.好氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌、真菌、藻類等。ⅱ.活性污泥中，增殖慢的生物隨水流流失，而生物膜中與廢水停留時(shí)間無關(guān)，增殖速度慢的生物也能生存。㈡生物膜法的特點(diǎn)34②生物膜各段的微生物類群不同（優(yōu)勢(shì)菌種）好氧層厭氧層兼氧菌占優(yōu)勢(shì)③生物膜中的食物鏈長；動(dòng)物性成分高，微型后生動(dòng)物數(shù)量多，產(chǎn)生的污泥大部分消化。生物膜法產(chǎn)生的污泥量比活性污泥法少20%。上清液透明②生物膜各段的微生物類群不同（優(yōu)勢(shì)菌種）35④具有較高的脫氮能力硝化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌增殖速度慢，脫氮細(xì)菌（厭氧層）⑤單位處理能力大（微生物量大）④具有較高的脫氮能力36⑥系統(tǒng)維護(hù)方便能耗低、無需污泥回流、不存在污泥膨脹⑦操作運(yùn)行穩(wěn)定對(duì)水力和有機(jī)物負(fù)荷承受能力強(qiáng)。在石油化工、印染、制革、造紙、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化纖等工業(yè)廢水中應(yīng)用廣泛。

⑥系統(tǒng)維護(hù)方便37㈢生物膜的脫落與更新生物膜不斷增厚，超過一定厚度后，吸附有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)在生物膜表層微生物代謝完成，而內(nèi)層微生物得不到充足營養(yǎng)物質(zhì)而進(jìn)行內(nèi)源代謝，從而失去粘附作用，脫落隨水流流走，濾料表面重新掛膜，得到新的生物膜。㈢生物膜的脫落與更新38生物膜脫落原因：厭氧層粘性減弱；水力沖刷作用；自身重力。生物膜脫落原因：39

微生物的“馴化-掛膜”兩種方式（工業(yè)廢水生物濾池）從其他工廠廢水站或城市污水廠取來活性污泥或生物膜碎屑，進(jìn)行馴化、掛膜；用生活污水、城市污水、河水或回流出水替代部分工業(yè)廢水進(jìn)行運(yùn)行微生物的“馴化-掛膜”兩種方式（工業(yè)廢水生物濾池）40㈣生物膜法中的負(fù)荷率以流量為主的負(fù)荷率（水力負(fù)荷率）:單位時(shí)間單位面積濾床所能承擔(dān)的廢水量，單位為：m3（廢水)/m2（濾料）.d有機(jī)負(fù)荷率:

單位時(shí)間單位體積濾料所能承擔(dān)的有機(jī)物量，單位為：㎏（BOD5）/m3（濾料）.d㈣生物膜法中的負(fù)荷率41㈤生物膜法工藝流程⑴回流水進(jìn)水初沉池生物濾池二沉池出水

回流水⑵進(jìn)水初沉池一級(jí)生物濾池二級(jí)生物濾池二沉池出水

回流回流㈤生物膜法工藝流程42生物濾池串聯(lián)的作用：便于提高出水水質(zhì)；避免單個(gè)濾池的深度太深；提高沖擊負(fù)荷；進(jìn)水濃度高，單級(jí)生物濾池?zé)o法達(dá)到要求，可采用二級(jí)生物濾池以達(dá)到要求。生物濾池串聯(lián)的作用：43回流廢水的作用：稀釋進(jìn)水濃度，改善水質(zhì)；當(dāng)水質(zhì)有波動(dòng)時(shí)，可調(diào)節(jié)穩(wěn)定水質(zhì)；有利于防止產(chǎn)生惡臭（增大了水力負(fù)荷）；連續(xù)接種生物膜，促進(jìn)生物膜的生長?；亓鲝U水的作用：44應(yīng)考慮回流的情況：進(jìn)水濃度COD>400mg/L；污染物抑制微生物生長時(shí)。應(yīng)考慮回流的情況：45㈥生物膜法的類型見圖生物濾池；塔式生物濾池；生物轉(zhuǎn)盤（RBC）；生物接觸氧化。㈥生物膜法的類型見圖46運(yùn)行管理控制好進(jìn)水量、濃度、溫度及所需投加的營養(yǎng)、通風(fēng)檢查布水裝置及填料是否有堵塞沖洗或停止干燥脫落不同的生物膜鏡檢觀察分層分級(jí)運(yùn)行管理47

三、穩(wěn)定塘法（氧化塘法、生物塘法）穩(wěn)定塘系統(tǒng)由多個(gè)天然的或人工開挖的池塘所組成，利用天然生態(tài)系統(tǒng)凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。三、穩(wěn)定塘法（氧化塘法、生物塘法）48投資少，運(yùn)用費(fèi)用低，用于處理中、小城鎮(zhèn)的污水，可作一級(jí)處理、二級(jí)處理，也可作三級(jí)處理?？商幚砩钗鬯⑹称?、制革、造紙、石化、農(nóng)藥等行業(yè)的廢水。投資少，運(yùn)用費(fèi)用低，用于處理中、小城鎮(zhèn)的污水，可作一級(jí)處理、49㈠穩(wěn)定塘法的凈化機(jī)理利用細(xì)菌和藻類的互生關(guān)系好氧層藻類供氧兼性厭氧層細(xì)菌分解厭氧層細(xì)菌產(chǎn)甲烷㈠穩(wěn)定塘法的凈化機(jī)理50㈡穩(wěn)定塘內(nèi)的生物相⑴藻類：穩(wěn)定塘的表層主要為藻類；⑵細(xì)菌：穩(wěn)定塘中細(xì)菌大量存在于下層；⑶微型動(dòng)物：纖毛蟲類，如：鐘蟲、膜袋蟲，1000個(gè)/mL注：在活性污泥或曝氣塘系統(tǒng)中往往殘留較多的難分解的有機(jī)物，可以采用串聯(lián)的活性污泥與穩(wěn)定塘系統(tǒng)去除。㈡穩(wěn)定塘內(nèi)的生物相51㈢穩(wěn)定塘的類型及特點(diǎn)⑴好氧塘：淺、有氧、藻類供氧⑵兼性塘：深、上層好氧區(qū)（氧氣來源于藻類和大氣復(fù)氧）、中間過渡層、下層為厭氧層，沉淀污泥在此分解。㈢穩(wěn)定塘的類型及特點(diǎn)52⑶厭氧塘：深2m、有機(jī)負(fù)荷高，DO=0⑷曝氣塘：深2m以上⑸深度處理塘（BOD5≤300mg/L）⑶厭氧塘：53㈣穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點(diǎn)⑴穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn)：基建投資低；運(yùn)行管理簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)；可進(jìn)行綜合作用。㈣穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點(diǎn)54⑵穩(wěn)定塘的缺點(diǎn)：占地面積大；處理效果受氣候影響；如溫度設(shè)計(jì)運(yùn)行不當(dāng)時(shí)，可能造成二次污染。氣味等⑵穩(wěn)定塘的缺點(diǎn)：55㈤運(yùn)行管理①去除處理水中的藻類，是氧化塘設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題采用的方法有：自然沉淀、混凝沉淀、混凝上浮和過濾等㈤運(yùn)行管理56②氧化塘分級(jí)管理分四級(jí)：前兩級(jí)培育藻類，光合作用旺盛，使BOD大幅度降低，具有好氧氧化塘功能；第三級(jí)培養(yǎng)動(dòng)物性浮游生物；第四級(jí)則是養(yǎng)魚塘。食物鏈凈化②氧化塘分級(jí)管理57③好氧塘及兼性塘運(yùn)行正常時(shí)應(yīng)呈淡綠色，褐色表明因缺乏光照、溫度過低或進(jìn)水含有毒物引起藻類光合作用不足，灰色表明藻類死亡。③好氧塘及兼性塘運(yùn)行正常時(shí)應(yīng)呈淡綠色，褐色表明因缺乏光照、溫58④常檢測(cè)項(xiàng)目有：DO一般1－2mg/L，其他如pH、BOD、SS和大腸桿菌數(shù)等④常檢測(cè)項(xiàng)目有：DO一般1－2mg/L，其他如pH、BOD、59四、廢水的厭氧處理廢水厭氧處理的對(duì)象主要有：食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、家禽家畜養(yǎng)殖廠、屠宰場(chǎng)等高濃度有機(jī)廢水、生活污水、工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的污泥、來自水廠產(chǎn)生的污泥、活性污泥法處理產(chǎn)生的剩余污泥、生物膜法處理產(chǎn)生的脫落生物膜等。四、廢水的厭氧處理60㈠甲烷發(fā)酵的機(jī)理廢水厭氧處理：在無氧條件下，通過能進(jìn)行厭氧呼吸的微生物分解、利用和轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物，使廢水得到凈化的過程。㈠甲烷發(fā)酵的機(jī)理61

水解

酸化大分子有機(jī)物水解的和溶解的有機(jī)物（碳水化合物細(xì)菌胞外酶

產(chǎn)酸細(xì)菌、蛋白質(zhì)、脂肪等）有機(jī)酸乙酸化甲烷化醇類乙酸CH4醛類乙酸細(xì)菌甲烷細(xì)菌水解62⑴液化階段（水解與發(fā)酵）胞外酶胞內(nèi)酶大分子有機(jī)物小分子有機(jī)物小分子化合物⑴液化階段（水解與發(fā)酵）63⑵酸化階段（生成乙酸和氫）胞內(nèi)酶小分子化合物甲酸、乙酸、小分子醇、CO2、H2、NH3、H2S和細(xì)胞物質(zhì)⑵酸化階段（生成乙酸和氫）64⑶甲烷發(fā)酵階段（生成甲烷）4H2+CO2CH4+2H2OCH3COOHCH4+CO2CH3COONH4+H2OCH4+NH4++HCO3-⑶甲烷發(fā)酵階段（生成甲烷）65㈡厭氧生物處理的影響因素（甲烷產(chǎn)生菌）氧化還原電位、溫度、酸堿度（pH值）、混合狀態(tài)、抑制物濃度氧化還原電位：用混合溶液氧濃度衡量。低要求反應(yīng)器為密閉系統(tǒng)，嚴(yán)格防止空氣中氧滲入。㈡厭氧生物處理的影響因素（甲烷產(chǎn)生菌）66合適的溫度低溫型：5～15℃中溫型：30～35℃高溫型：50～55℃較好合適的溫度67pH值：6.8～7.2控制出水pH值，加入適量的酸堿緩沖劑、CaCO3一般不加攪拌及沉淀池pH值：6.8～7.268㈢參與甲烷發(fā)酵的微生物自然水體底泥內(nèi)和高濃度有機(jī)廢水厭氧分解⑴厭氧性水解菌蛋白質(zhì)、多糖和脂肪水解菌㈢參與甲烷發(fā)酵的微生物69⑵揮發(fā)性酸生成菌球菌：厭氧；螺旋菌：兼性厭氧；放線菌：微好氧。⑶甲烷產(chǎn)生菌利用微生物代謝生成物CO2、甲酸、乙酸、甲醇⑵揮發(fā)性酸生成菌70㈤利用光合細(xì)菌（PSB）處理高濃度有機(jī)廢水ⅰ.“紅螺菌科”用于處理有機(jī)廢水；ⅱ.生活在水田、淺池塘、污濁水域等地方；ⅲ.聯(lián)合光合細(xì)菌和小球藻處理生活污水；BOD10000mg/Lⅳ.光合細(xì)菌處理后存在的問題：BOD尚高（100～200mg/L）,進(jìn)一步凈化處理才排放㈤利用光合細(xì)菌（PSB）處理高濃度有機(jī)廢水71如豆腐廠廢水BOD達(dá)7000mg/L經(jīng)固液分離、溶化、中和后BOD為4600mg/L，經(jīng)光合細(xì)菌處理后上清液BOD為540mg/L，光合細(xì)菌可投入凝聚劑回收，再和來自漂白工序的廢水混合經(jīng)生物濾池處理，BOD可至20mg/L以下。如豆腐廠廢水BOD達(dá)7000mg/L72第二節(jié)微污染水源水預(yù)處理的微生物應(yīng)用一、微污染水源水污染源、污染物及預(yù)處理目的微污染水源水污染源：主要是未經(jīng)處理的生活污水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖業(yè)排放水和農(nóng)田灌溉水，還有未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的處理水等。污染物為有機(jī)物、氨氮、藻類分泌物、揮發(fā)酚、氰化物、重金屬、農(nóng)藥等。第二節(jié)微污染水源水預(yù)處理的微生物應(yīng)用73受到有機(jī)物、氨氮、磷及有毒污染物較低程度污染的水源水，經(jīng)自來水廠混凝、沉淀、過濾、消毒的傳統(tǒng)工藝處理后，未能有效去除污染物1.烷烴類加氯處理后產(chǎn)生鹵代烴三氯甲烷和二氯甲烷2.氨氮在供水管道中氧化為亞硝氮3.殘留有機(jī)物引起管道異氧菌繁殖受到有機(jī)物、氨氮、磷及有毒污染物較低程度污染的水源水，經(jīng)自來74二、微污染水源水微生物預(yù)處理國外采用生物流化床處理，我國在深圳水庫水源水生物接觸氧化處理渠二、微污染水源水微生物預(yù)處理75㈠微生物預(yù)處理工藝水源水預(yù)處理混凝沉淀快砂濾慢砂濾加氯消毒清水儲(chǔ)罐出水用來處理有機(jī)物和氨氮，設(shè)在凈化工藝流程之前。㈠微生物預(yù)處理工藝76㈡水源水預(yù)處理的運(yùn)行條件⑴微生物適合貧營養(yǎng)的異氧除氮菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物組成的生態(tài)系統(tǒng)。⑵供氫體（乙醇和糖）⑶溶解氧：DO>4mg/L⑷水溫和pH值20℃中性⑸該系統(tǒng)的處理效率：COD去除在10%～30%，氨氮去除在75%以上㈡水源水預(yù)處理的運(yùn)行條件77三、微污染水源水凈化對(duì)策有機(jī)物的去除，氨氮的去除?；瘜W(xué)氧化法臭氧、高錳酸鉀光化學(xué)氧化法吸附法活性碳生物法三、微污染水源水凈化對(duì)策78第三節(jié)固體廢物的微生物處理固體廢物分類按性狀：有機(jī)廢物；無機(jī)廢物按來源：工業(yè)、礦業(yè)廢物；城市垃圾；農(nóng)業(yè)廢物；污水處理廠污泥；放射性廢物。第三節(jié)固體廢物的微生物處理79針對(duì)城市垃圾、污水處理廠污泥和農(nóng)業(yè)廢物的處理，主要方法有衛(wèi)生填埋、堆肥、沼氣發(fā)酵等。針對(duì)城市垃圾、污水處理廠污泥和農(nóng)業(yè)廢物的處理，80一、堆肥堆肥就是依靠自然界廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地促進(jìn)可被生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。分為好氧堆肥法和厭氧堆肥法一、堆肥811.好氧堆肥法好氧堆肥法是在有氧的條件下，通過好氧微生物的作用使有機(jī)廢物達(dá)到穩(wěn)定，轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣谧魑镂丈L的有機(jī)物的方法1.好氧堆肥法82⑴固體廢物的預(yù)處理分揀粉碎調(diào)配⑵堆制保溫通氣⑴固體廢物的預(yù)處理83⑶堆肥的發(fā)酵過程發(fā)熱階段高溫階段50℃左右，為嗜熱性真菌和放線菌60℃時(shí)，嗜熱放線菌與細(xì)菌70℃均休眠待溫度回落降熱和腐熟保肥階段中溫微生物成為優(yōu)勢(shì)⑶堆肥的發(fā)酵過程84好氧堆肥主要包括：堆肥預(yù)處理一次發(fā)酵二次發(fā)酵后處理。好氧堆肥主要包括：852.厭氧堆肥法在不通氣的條件下，將有機(jī)廢物進(jìn)行厭氧發(fā)酵，制成有機(jī)肥料，使固體廢物無害化的過程。⑴堆肥過程的影響因素固體顆粒的大小適中溫度通風(fēng)強(qiáng)度物料含水率物料的酸堿度（pH值在6～8）物料的營養(yǎng)平衡2.厭氧堆肥法863.堆肥的腐熟度①顏色、質(zhì)地、氣味②無蟲卵、雜草③有機(jī)物含量低④氮以硝態(tài)氮為主3.堆肥的腐熟度87二、衛(wèi)生填埋厭氧、好氧、半好氧三種一般垃圾厚度2－3m，每層間土0.2－0.3m二、衛(wèi)生填埋881.填埋坑中微生物的活動(dòng)過程⑴好氧分解階段⑵厭氧分解不產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)生硫化物、氮?dú)猗菂捬醴纸猱a(chǎn)甲烷階段⑷穩(wěn)定產(chǎn)氣階段1.填埋坑中微生物的活動(dòng)過程892.填埋場(chǎng)滲瀝水：垃圾分解過程中產(chǎn)生的液體以及滲出的地下水和滲入的地表水。滲埋場(chǎng)滲瀝水?dāng)?shù)量取決于填埋場(chǎng)滲瀝水的來源、填埋場(chǎng)的面積、垃圾狀況和下層土壤。2.填埋場(chǎng)滲瀝水：90處理：在填埋場(chǎng)底部構(gòu)筑不透水的防水層、集水管、集水井等收集，新產(chǎn)生的滲瀝水采用厭氧、好氧處理方法穩(wěn)定的滲瀝水采用理化方法處理：在填埋場(chǎng)底部構(gòu)筑不透水的防水層、91三、固體廢物的來源和危害⑴占用大量土地⑵污染土壤和水源⑶污染空氣三、固體廢物的來源和危害92微生物在環(huán)境污染治理中的作用課件93微生物在環(huán)境污染治理中的作用課件94微生物在環(huán)境污染治理中的作用課件95微生物在環(huán)境污染治理中的作用課件96微生物在環(huán)境污染治理中的作用課件97七微生物在環(huán)境污染治理中的作用第一節(jié)污水的生物處理類型有機(jī)污染的污染程度可用COD、BOD、TOC等表示。微生物處理有機(jī)污染物的方法分為好氧處理、厭氧處理和兼氧處理三大類。七微生物在環(huán)境污染治理中的作用第一節(jié)污水的生物處理類98⑴好氧處理（BOD5<500mg/L）O2作為電子受體CO2+H2OOD：0.5～2.0mg/L（處理前）OD：2.0～4.0mg/L（處理后）pH：6.5～8.5T：25～40℃、30℃最佳C：N：P=100：5：1C量過高，N、P為限制因子，應(yīng)添加N、P；N、P過高，易引起水體富營養(yǎng)化⑴好氧處理（BOD5<500mg/L）99好氧微生物處理有機(jī)污染物的一般途徑：胞外酶好氧微生物大分子有機(jī)物小分子有機(jī)物丙酮酸好氧微生物處理有機(jī)污染物的一般途徑：100⑵厭氧處理（BOD5≥2000mg/L）ⅰ.簡(jiǎn)單有機(jī)物作為電子受體CH4ⅱ.厭氧處理：能量少、細(xì)胞產(chǎn)量低、污染物分解速度低ⅲ.有機(jī)污染物厭氧分解生成甲烷過程：發(fā)酵性細(xì)菌產(chǎn)生胞外酶胞內(nèi)酶復(fù)雜有機(jī)物簡(jiǎn)單溶解性有機(jī)物酸類產(chǎn)H2、CH3COOH菌H2、CO2、CH3COOH產(chǎn)甲烷細(xì)菌CH4⑵厭氧處理（BOD5≥2000mg/L）101⑶兼氧（水解）處理（PVA廢水、表面活性劑廢水、焦化廢水、印染廢水）水解產(chǎn)酸菌把復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化有利于好氧處理⑶兼氧（水解）處理（PVA廢水、表面活性劑廢水、焦化廢水、102一、活性污泥法活性污泥法是應(yīng)用最廣泛的廢水好氧生物處理技術(shù)，主要用來處理生活污水，也用在紡織、印染、煉油、石油化工、造紙焦化等工業(yè)廢水中。一、活性污泥法103㈠活性污泥中的微生物見圖活性污泥：由細(xì)菌、霉菌、原生動(dòng)物、藻類等大量微生物以及污水中有機(jī)和無機(jī)的固體物凝聚較之一起所形成的褐色的絮狀體或絨粒。含水率高、比表面積大、結(jié)構(gòu)松散吸附和氧化分解有機(jī)物活性污泥中的微生物主要為細(xì)菌，而細(xì)菌多數(shù)以菌膠團(tuán)形式存在，少數(shù)以游離態(tài)存在㈠活性污泥中的微生物見圖104菌膠團(tuán)：由細(xì)菌分泌的多糖類物質(zhì)將細(xì)菌包覆成的粘性團(tuán)塊。菌膠團(tuán)是活性污泥的主體，作用表現(xiàn)如下：ⅰ.吸附富集生物和污染物，增加微生物與污染物接觸機(jī)會(huì)；ⅱ.促進(jìn)活性污泥顆粒形成；ⅲ.防止微型動(dòng)物對(duì)細(xì)菌吞食；ⅳ.為原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物提供吸附場(chǎng)所和生存環(huán)境。菌膠團(tuán)：由細(xì)菌分泌的多糖類物質(zhì)將細(xì)菌包覆成的粘性團(tuán)塊。105活性污泥的組成：M=Ma+Me+Mi+Mii式中：M-活性污泥Ma-活性微生物Me-微生物分解過程殘留物Mi-不可生物降解部分Mii-無機(jī)物活性污泥的組成：106①細(xì)菌為主，革蘭陰性菌為主；②絲狀細(xì)菌（引起活性污泥膨脹）；③真菌，較少，酸性（絮狀體形成、污泥膨脹有關(guān)）；④原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物（掌握各動(dòng)物的污水中的指示作用）。①細(xì)菌為主，革蘭陰性菌為主；107一般認(rèn)為：當(dāng)曝氣池中出現(xiàn)大量鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、聚縮蟲、獨(dú)縮蟲等固著型的纖毛蟲及輪蟲時(shí)，說明污水處理運(yùn)轉(zhuǎn)正常，出水水質(zhì)好；當(dāng)大量出現(xiàn)豆形蟲、草履蟲、四膜蟲等游泳型纖毛蟲和鞭毛蟲、根足蟲時(shí)，說明活性污泥結(jié)構(gòu)松散，運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，出水水質(zhì)差；出現(xiàn)線蟲則說明缺氧。一般認(rèn)為：當(dāng)曝氣池中出現(xiàn)大量鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲、聚縮蟲、獨(dú)108㈡活性污泥的形成活性污泥的形成是微生物在廢水中新陳代謝和生長繁殖的結(jié)果。①細(xì)菌、菌膠團(tuán)早期形態(tài)；②菌膠團(tuán)吸附污染物，形成有機(jī)物、微生物、無機(jī)物組成顆粒，是污泥正常形成的基礎(chǔ)；③橋聯(lián)作用、靜電作用。㈡活性污泥的形成109㈢活性污泥的培養(yǎng)馴化活性污泥培養(yǎng)中“種泥”的來源：⑴同類廢水處理廠的剩余污泥；⑵生活污水處理廠的剩余污泥；⑶城市污水處理廠的剩余污泥；⑷較大毒性和難降解有機(jī)廢水，采用處理廢水下水道中沉積物或受該污染的土壤。㈢活性污泥的培養(yǎng)馴化110活性污泥培養(yǎng)初期、中期、成熟期各優(yōu)勢(shì)種群。培養(yǎng)初期一般鞭毛蟲和變形蟲占優(yōu)勢(shì)培養(yǎng)中期游泳型纖毛蟲和鞭毛蟲占優(yōu)勢(shì)培養(yǎng)成熟期鐘蟲等固著型纖毛蟲占優(yōu)勢(shì)活性污泥培養(yǎng)初期、中期、成熟期各優(yōu)勢(shì)種群。111馴化活性污泥，在工業(yè)廢水中，使混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例，直到達(dá)到滿負(fù)荷。為了縮短培養(yǎng)和馴化時(shí)間，可將培養(yǎng)和馴化合并起來。馴化活性污泥，在工業(yè)廢水中，使混合液中逐漸增加工業(yè)廢水的比例112㈣活性污泥性能指標(biāo)活性污泥濃度：混合液懸浮固體濃度，MLSS（mg/L）一般1500－2000mg/L污泥沉降比（SV）：混合液在1L量筒中靜置30min，沉降污泥與原混合液體積比。SV=30%為正常情況㈣活性污泥性能指標(biāo)113污泥體積指數(shù)（SVI）：mL/g曝氣池混合液經(jīng)30min靜沉后，1g干污泥所占的容積，SVI=混合液30min靜沉后污泥容積（mL/L）/污泥干重（g/L）=SV/MLSS能較好的反應(yīng)污泥的松散程度和凝聚沉淀性能SVI值過低，說明泥粒細(xì)小緊密，無機(jī)物多，缺乏活性；過高說明污泥難于沉淀分離，使回流污泥濃度降低

SVI介于50～150mL/g，100mL/g最理想污泥體積指數(shù)（SVI）：mL/g114計(jì)算：曝氣池混合液污泥沉降比為30％，污泥濃度為2500mg/L，求SVI計(jì)算：曝氣池混合液污泥沉降比為30％，污泥濃度為2500m115污泥齡（Qc）=微生物在水中平均停留時(shí)間（MCRT）Qc=工作污泥量/排走剩余污泥=（Ma+Mc+Mr）/(Mw+Me)式中：Ma—曝氣池中活性污泥量Mc—二沉池中活性污泥量Mr—回流系統(tǒng)中活性污泥量Mw—每天所排放剩余活性污泥Me—二沉池中隨水流帶走的活性污泥量比如：Qc=6000㎏/600㎏=10d（表明微生物每天更新1/10）Qc減少，表明微生物更新加快，降解污染物加快污泥齡（Qc）=微生物在水中平均停留時(shí)間（MCRT）116污泥負(fù)荷率（Ns）:㎏(BOD5)/㎏(MLSS)dNs=Q.So/m.v式中：Q—平均進(jìn)水流量So—進(jìn)水平均BOD5值m—污泥濃度v—曝氣池體積污泥負(fù)荷率（Ns）:㎏(BOD5)/㎏(MLSS)d117㈤活性污泥法活性污泥法：將空氣鼓入水體中，水中好氧細(xì)菌繁殖，微生物吸附、降解有機(jī)污染物，最終使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NH3等，然后把活性污泥分離出來，成為凈水的方法。㈤活性污泥法118基本工藝流程：廢水初沉池曝氣池二沉池出水

回流污泥剩余污泥濃縮消化干燥焚燒、填埋基本工藝流程：119各個(gè)池子、系統(tǒng)的作用：初沉池：降低曝氣池中進(jìn)水的SS及沉砂，也可以去除部分BOD；曝氣池：也叫反應(yīng)池、生物反應(yīng)器，提供微生物吸附降解有機(jī)物的場(chǎng)所；曝氣系統(tǒng)：供O2、攪拌，使微生物與有機(jī)物充分接觸混合；各個(gè)池子、系統(tǒng)的作用：120二沉池：固液分離、污泥濃縮；回流系統(tǒng)：確保曝氣池中有一定活性污泥濃度，即保持有足夠的微生物量，起到接種作用；剩余污泥排出系統(tǒng)：排出增殖的活性污泥，以維持整個(gè)活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定性。二沉池：固液分離、污泥濃縮；121㈥活性污泥法的凈化機(jī)理（吸附、穩(wěn)定階段）吸附階段：有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去，15～45min；穩(wěn)定階段：大分子有機(jī)物先被細(xì)菌分泌的胞外酶作用分解為小分子化合物，然后被細(xì)菌攝入體內(nèi)，繼而在胞內(nèi)酶作用下，一部分被同化成細(xì)胞物質(zhì)，另一部分轉(zhuǎn)化成CO2、H2O、SO42-、NH3、PO43-㈥活性污泥法的凈化機(jī)理（吸附、穩(wěn)定階段）122國內(nèi)流行的污水處理工藝AB法吸附＋生物氧化SBR法進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、閑置A/O法缺氧（Anoxin)/好氧（Oxic)A/A/O法氧化溝法等國內(nèi)流行的污水處理工藝123㈧活性污泥膨脹原因及控制措施原因：為絲狀菌大量繁殖所引起，如污水中缺乏N、P、Fe等，溶解氧不足，水溫高等，此外，超負(fù)荷、污泥齡過長、或有機(jī)物濃度梯度小等。控制：針對(duì)原因采取措施，如缺氧加大曝氣量，污泥負(fù)荷率過高，可適當(dāng)調(diào)整MLSS值，若污泥大量流失，可加5－10mg/L氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團(tuán)生長，也可加漂白粉抑制絲狀菌繁殖。㈧活性污泥膨脹原因及控制措施124㈨運(yùn)行效果檢測(cè)①反映處理效果的項(xiàng)目：進(jìn)出水BOD、COD、TN、TP、SS等②反映污泥情況的項(xiàng)目：SV、MLSS、SVI、DO、微生物相等③反映污泥營養(yǎng)和環(huán)境條件的項(xiàng)目：N、P、pH、水溫等一般SV和DO常測(cè)。㈨運(yùn)行效果檢測(cè)125二、生物膜法生物膜法與活性污泥法的異同點(diǎn)Ⅰ.相同點(diǎn)：都是利用微生物來處理廢水中有機(jī)物的好氧處理過程；Ⅱ.不同點(diǎn)：

活性污泥法：懸浮流動(dòng)的微生物生物膜法：附著生長固體介質(zhì)表面的微生物二、生物膜法126ⅰ.生物膜：由多種多樣的好氧微生物、兼性厭氧微生物粘附在生物濾池濾料上或粘附在生物轉(zhuǎn)盤盤片上的一層帶粘性、薄膜狀的微生物混合群體。生物膜由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物及昆蟲的幼蟲組成的。培養(yǎng)生物膜的階段—掛膜ⅰ.生物膜：由多種多樣的好氧微生物、兼性厭氧微生物粘附在生物127ⅱ.生物膜法:微生物依附在介質(zhì)“濾料”上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化成H2O、CO2、NH3和微生物的細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化的過程。ⅱ.生物膜法:微生物依附在介質(zhì)“濾料”上，形成生物膜，污水同128㈠生物膜的凈化機(jī)理（濃度差）吸附吸收氧化分解見圖

污染物從廢水向生物膜內(nèi)傳遞氧的傳遞微生物代謝產(chǎn)物傳遞㈠生物膜的凈化機(jī)理（濃度差）129固定床生物處理技術(shù)：普通生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法流動(dòng)床生物技術(shù)固定床生物處理技術(shù)：普通生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生130㈡生物膜法的特點(diǎn)與活性污泥法相比，優(yōu)點(diǎn)在于：①微生物的多樣性高；ⅰ.好氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌、真菌、藻類等。ⅱ.活性污泥中，增殖慢的生物隨水流流失，而生物膜中與廢水停留時(shí)間無關(guān)，增殖速度慢的生物也能生存。㈡生物膜法的特點(diǎn)131②生物膜各段的微生物類群不同（優(yōu)勢(shì)菌種）好氧層厭氧層兼氧菌占優(yōu)勢(shì)③生物膜中的食物鏈長；動(dòng)物性成分高，微型后生動(dòng)物數(shù)量多，產(chǎn)生的污泥大部分消化。生物膜法產(chǎn)生的污泥量比活性污泥法少20%。上清液透明②生物膜各段的微生物類群不同（優(yōu)勢(shì)菌種）132④具有較高的脫氮能力硝化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌增殖速度慢，脫氮細(xì)菌（厭氧層）⑤單位處理能力大（微生物量大）④具有較高的脫氮能力133⑥系統(tǒng)維護(hù)方便能耗低、無需污泥回流、不存在污泥膨脹⑦操作運(yùn)行穩(wěn)定對(duì)水力和有機(jī)物負(fù)荷承受能力強(qiáng)。在石油化工、印染、制革、造紙、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化纖等工業(yè)廢水中應(yīng)用廣泛。

⑥系統(tǒng)維護(hù)方便134㈢生物膜的脫落與更新生物膜不斷增厚，超過一定厚度后，吸附有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)在生物膜表層微生物代謝完成，而內(nèi)層微生物得不到充足營養(yǎng)物質(zhì)而進(jìn)行內(nèi)源代謝，從而失去粘附作用，脫落隨水流流走，濾料表面重新掛膜，得到新的生物膜。㈢生物膜的脫落與更新135生物膜脫落原因：厭氧層粘性減弱；水力沖刷作用；自身重力。生物膜脫落原因：136

微生物的“馴化-掛膜”兩種方式（工業(yè)廢水生物濾池）從其他工廠廢水站或城市污水廠取來活性污泥或生物膜碎屑，進(jìn)行馴化、掛膜；用生活污水、城市污水、河水或回流出水替代部分工業(yè)廢水進(jìn)行運(yùn)行微生物的“馴化-掛膜”兩種方式（工業(yè)廢水生物濾池）137㈣生物膜法中的負(fù)荷率以流量為主的負(fù)荷率（水力負(fù)荷率）:單位時(shí)間單位面積濾床所能承擔(dān)的廢水量，單位為：m3（廢水)/m2（濾料）.d有機(jī)負(fù)荷率:

單位時(shí)間單位體積濾料所能承擔(dān)的有機(jī)物量，單位為：㎏（BOD5）/m3（濾料）.d㈣生物膜法中的負(fù)荷率138㈤生物膜法工藝流程⑴回流水進(jìn)水初沉池生物濾池二沉池出水

回流水⑵進(jìn)水初沉池一級(jí)生物濾池二級(jí)生物濾池二沉池出水

回流回流㈤生物膜法工藝流程139生物濾池串聯(lián)的作用：便于提高出水水質(zhì)；避免單個(gè)濾池的深度太深；提高沖擊負(fù)荷；進(jìn)水濃度高，單級(jí)生物濾池?zé)o法達(dá)到要求，可采用二級(jí)生物濾池以達(dá)到要求。生物濾池串聯(lián)的作用：140回流廢水的作用：稀釋進(jìn)水濃度，改善水質(zhì)；當(dāng)水質(zhì)有波動(dòng)時(shí)，可調(diào)節(jié)穩(wěn)定水質(zhì)；有利于防止產(chǎn)生惡臭（增大了水力負(fù)荷）；連續(xù)接種生物膜，促進(jìn)生物膜的生長。回流廢水的作用：141應(yīng)考慮回流的情況：進(jìn)水濃度COD>400mg/L；污染物抑制微生物生長時(shí)。應(yīng)考慮回流的情況：142㈥生物膜法的類型見圖生物濾池；塔式生物濾池；生物轉(zhuǎn)盤（RBC）；生物接觸氧化。㈥生物膜法的類型見圖143運(yùn)行管理控制好進(jìn)水量、濃度、溫度及所需投加的營養(yǎng)、通風(fēng)檢查布水裝置及填料是否有堵塞沖洗或停止干燥脫落不同的生物膜鏡檢觀察分層分級(jí)運(yùn)行管理144

三、穩(wěn)定塘法（氧化塘法、生物塘法）穩(wěn)定塘系統(tǒng)由多個(gè)天然的或人工開挖的池塘所組成，利用天然生態(tài)系統(tǒng)凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。三、穩(wěn)定塘法（氧化塘法、生物塘法）145投資少，運(yùn)用費(fèi)用低，用于處理中、小城鎮(zhèn)的污水，可作一級(jí)處理、二級(jí)處理，也可作三級(jí)處理?？商幚砩钗鬯?、食品、制革、造紙、石化、農(nóng)藥等行業(yè)的廢水。投資少，運(yùn)用費(fèi)用低，用于處理中、小城鎮(zhèn)的污水，可作一級(jí)處理、146㈠穩(wěn)定塘法的凈化機(jī)理利用細(xì)菌和藻類的互生關(guān)系好氧層藻類供氧兼性厭氧層細(xì)菌分解厭氧層細(xì)菌產(chǎn)甲烷㈠穩(wěn)定塘法的凈化機(jī)理147㈡穩(wěn)定塘內(nèi)的生物相⑴藻類：穩(wěn)定塘的表層主要為藻類；⑵細(xì)菌：穩(wěn)定塘中細(xì)菌大量存在于下層；⑶微型動(dòng)物：纖毛蟲類，如：鐘蟲、膜袋蟲，1000個(gè)/mL注：在活性污泥或曝氣塘系統(tǒng)中往往殘留較多的難分解的有機(jī)物，可以采用串聯(lián)的活性污泥與穩(wěn)定塘系統(tǒng)去除。㈡穩(wěn)定塘內(nèi)的生物相148㈢穩(wěn)定塘的類型及特點(diǎn)⑴好氧塘：淺、有氧、藻類供氧⑵兼性塘：深、上層好氧區(qū)（氧氣來源于藻類和大氣復(fù)氧）、中間過渡層、下層為厭氧層，沉淀污泥在此分解。㈢穩(wěn)定塘的類型及特點(diǎn)149⑶厭氧塘：深2m、有機(jī)負(fù)荷高，DO=0⑷曝氣塘：深2m以上⑸深度處理塘（BOD5≤300mg/L）⑶厭氧塘：150㈣穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點(diǎn)⑴穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn)：基建投資低；運(yùn)行管理簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)；可進(jìn)行綜合作用。㈣穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點(diǎn)151⑵穩(wěn)定塘的缺點(diǎn)：占地面積大；處理效果受氣候影響；如溫度設(shè)計(jì)運(yùn)行不當(dāng)時(shí)，可能造成二次污染。氣味等⑵穩(wěn)定塘的缺點(diǎn)：152㈤運(yùn)行管理①去除處理水中的藻類，是氧化塘設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題采用的方法有：自然沉淀、混凝沉淀、混凝上浮和過濾等㈤運(yùn)行管理153②氧化塘分級(jí)管理分四級(jí)：前兩級(jí)培育藻類，光合作用旺盛，使BOD大幅度降低，具有好氧氧化塘功能；第三級(jí)培養(yǎng)動(dòng)物性浮游生物；第四級(jí)則是養(yǎng)魚塘。食物鏈凈化②氧化塘分級(jí)管理154③好氧塘及兼性塘運(yùn)行正常時(shí)應(yīng)呈淡綠色，褐色表明因缺乏光照、溫度過低或進(jìn)水含有毒物引起藻類光合作用不足，灰色表明藻類死亡。③好氧塘及兼性塘運(yùn)行正常時(shí)應(yīng)呈淡綠色，褐色表明因缺乏光照、溫155④常檢測(cè)項(xiàng)目有：DO一般1－2mg/L，其他如pH、BOD、SS和大腸桿菌數(shù)等④常檢測(cè)項(xiàng)目有：DO一般1－2mg/L，其他如pH、BOD、156四、廢水的厭氧處理廢水厭氧處理的對(duì)象主要有：食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、家禽家畜養(yǎng)殖廠、屠宰場(chǎng)等高濃度有機(jī)廢水、生活污水、工業(yè)廢水處理產(chǎn)生的污泥、來自水廠產(chǎn)生的污泥、活性污泥法處理產(chǎn)生的剩余污泥、生物膜法處理產(chǎn)生的脫落生物膜等。四、廢水的厭氧處理157㈠甲烷發(fā)酵的機(jī)理廢水厭氧處理：在無氧條件下，通過能進(jìn)行厭氧呼吸的微生物分解、利用和轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物，使廢水得到凈化的過程。㈠甲烷發(fā)酵的機(jī)理158

水解

酸化大分子有機(jī)物水解的和溶解的有機(jī)物（碳水化合物細(xì)菌胞外酶

產(chǎn)酸細(xì)菌、蛋白質(zhì)、脂肪等）有機(jī)酸乙酸化甲烷化醇類乙酸CH4醛類乙酸細(xì)菌甲烷細(xì)菌水解159⑴液化階段（水解與發(fā)酵）胞外酶胞內(nèi)酶大分子有機(jī)物小分子有機(jī)物小分子化合物⑴液化階段（水解與發(fā)酵）160⑵酸化階段（生成乙酸和氫）胞內(nèi)酶小分子化合物甲酸、乙酸、小分子醇、CO2、H2、NH3、H2S和細(xì)胞物質(zhì)⑵酸化階段（生成乙酸和氫）161⑶甲烷發(fā)酵階段（生成甲烷）4H2+CO2CH4+2H2OCH3COOHCH4+CO2CH3COONH4+H2OCH4+NH4++HCO3-⑶甲烷發(fā)酵階段（生成甲烷）162㈡厭氧生物處理的影響因素（甲烷產(chǎn)生菌）氧化還原電位、溫度、酸堿度（pH值）、混合狀態(tài)、抑制物濃度氧化還原電位：用混合溶液氧濃度衡量。低要求反應(yīng)器為密閉系統(tǒng)，嚴(yán)格防止空氣中氧滲入。㈡厭氧生物處理的影響因素（甲烷產(chǎn)生菌）163合適的溫度低溫型：5～15℃中溫型：30～35℃高溫型：50～55℃較好合適的溫度164pH值：6.8～7.2控制出水pH值，加入適量的酸堿緩沖劑、CaCO3一般不加攪拌及沉淀池pH值：6.8～7.2165㈢參與甲烷發(fā)酵的微生物自然水體底泥內(nèi)和高濃度有機(jī)廢水厭氧分解⑴厭氧性水解菌蛋白質(zhì)、多糖和脂肪水解菌㈢參與甲烷發(fā)酵的微生物166⑵揮發(fā)性酸生成菌球菌：厭氧；螺旋菌：兼性厭氧；放線菌：微好氧。⑶甲烷產(chǎn)生菌利用微生物代謝生成物CO2、甲酸、乙酸、甲醇⑵揮發(fā)性酸生成菌167㈤利用光合細(xì)菌（PSB）處理高濃度有機(jī)廢水ⅰ.“紅螺菌科”用于處理有機(jī)廢水；ⅱ.生活在水田、淺池塘、污濁水域等地方；ⅲ.聯(lián)合光合細(xì)菌