水環(huán)境污染控制和治理

水環(huán)境污染控制和治理2023/1/122B、活性污泥中的原生動(dòng)物及其作用活性污泥中原生動(dòng)物在數(shù)量和種類上僅次于細(xì)菌，常見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)種是纖毛類。它們主要附聚在污泥表面。其作用在于：（1）指示作用（2）凈化作用（3）促進(jìn)絮凝和沉淀2023/1/1232023/1/124如何加以確定？應(yīng)對(duì)廢水處理構(gòu)筑物中的生物類群進(jìn)行長(zhǎng)期不間斷的鏡檢觀察，掌握本廠正常運(yùn)行時(shí)常見(jiàn)的而且數(shù)量多的種類。（1）原生動(dòng)物種類的組成。（2）種類的數(shù)量變化（3）各種群的代謝活力。以原生動(dòng)物為指示生物只能起輔助理化分析的作用。2023/1/125（2）原生動(dòng)物對(duì)廢水凈化的影響①鞭毛蟲(chóng)、肉足蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)可以直接利用水中的有機(jī)物,對(duì)水中有機(jī)物的凈化有一定的積極作用。

②纖毛蟲(chóng)吞食游離細(xì)菌，改善生物處理法出水的水質(zhì)。細(xì)菌（尤其使游離細(xì)菌）本身也是有機(jī)污染物。提問(wèn)：游離細(xì)菌轉(zhuǎn)化為原生動(dòng)物同樣是有機(jī)污染物，凈化何在呢？3kg1kgCO2+H2O+鹽2kg2023/1/126活性污泥顆粒主要是由細(xì)菌絮凝而成，實(shí)驗(yàn)證明小口鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)和草履蟲(chóng)等纖毛蟲(chóng)能分泌一些粘性多糖、粘朊，促進(jìn)生物絮凝，使它們能夠附著在小的絮凝體上，同時(shí)促進(jìn)絮凝體進(jìn)一步黏附細(xì)菌使污泥絮體增大。使廢水能在二次沉淀池中很好地沉淀，改善出水水質(zhì)生產(chǎn)上常常發(fā)現(xiàn)在活性污泥培養(yǎng)初期，一旦處理系統(tǒng)中出現(xiàn)固著型纖毛蟲(chóng)，隨后就可看到活性污泥絮體的形成并逐漸增大。⑶促進(jìn)絮凝和沉淀2023/1/127C、后生動(dòng)物主要指輪蟲(chóng)，在活性污泥系統(tǒng)指是不經(jīng)常出現(xiàn)的。因此輪蟲(chóng)的出現(xiàn)是水質(zhì)非常穩(wěn)定的標(biāo)志。且由于活性污泥系統(tǒng)的曝氣池中不斷人工充氧和污泥回流，使得活性污泥中不適合比輪蟲(chóng)、線蟲(chóng)更大的、生命周期更長(zhǎng)的種群生長(zhǎng)，因此，活性污泥法的生物鏈較短。線蟲(chóng)輪蟲(chóng)2023/1/128D．活性污泥中的其它微生物在菌膠團(tuán)上層居住的還有放線菌、真菌。它們的數(shù)量相比較細(xì)菌而言要少得多，通常包括少量的球衣菌、諾卡氏菌、發(fā)硫菌、頭孢霉、地霉菌、酵母菌等。各種微生物與菌膠團(tuán)細(xì)菌構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)體系，它們之間存在著復(fù)雜的相互關(guān)系，它們的種類、數(shù)量隨營(yíng)養(yǎng)條件(廢水種類、化學(xué)組成、濃度)、溫度、供氧、pH等環(huán)境條件改變也在不停的發(fā)生著變化。2023/1/129(三)好氧活性污泥凈化廢水的作用機(jī)理

好氧活性污泥的凈化作用機(jī)理見(jiàn)下圖好氧活性污泥吸附和降解2023/1/12102023/1/1211好氧生物膜是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術(shù)；于19世紀(jì)末，在研究土壤凈化污水的過(guò)濾田的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于生產(chǎn)。由于效果不如后來(lái)出現(xiàn)的活性污泥法，一度被長(zhǎng)期擱置，60年代以后，由于新型合成材料的大量生產(chǎn)，生物膜法又獲得了新的發(fā)展。二、好氧生物膜法2023/1/1212生物填料懸浮型生物填料投加量普通接觸氧化水解調(diào)節(jié)池好氧或厭氧流化床好氧或厭生物塘好氧或厭氧濾池反應(yīng)池體積%8-13515-253-540-602023/1/1213懸掛型填料彈性立體填料網(wǎng)片式立體填料2023/1/1214生物填料上的生物膜2023/1/12151.什么是生物膜？好氧生物膜是由好氧微生物和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(pán)盤(pán)片上的一層粘性、薄膜狀的微生物混合群體,是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。污水中含有生物膜所需的各種微生物。夏季2～4周形成生物膜。冬季需2個(gè)月。

結(jié)構(gòu)由兩部分組成附著生物體液膜好氧微生物（膜外層）厭氧微生物（接觸濾料）附著水層流動(dòng)水層(一)好氧生物膜中的微生物群落2023/1/12162、生物膜結(jié)構(gòu)示意圖濾料或填料或轉(zhuǎn)盤(pán)生物膜空氣附著水層流動(dòng)水層CO2O2O2O2CH4、H2S、NH3性質(zhì)：①高度親水，存在著附著水層；厭氧膜好氧膜········································②微生物高度密集：各種細(xì)菌以及微型動(dòng)物，形成了有機(jī)污染物——細(xì)菌——原(后)生動(dòng)物的食物鏈。成熟的生物膜由好氧膜和厭氧膜組成:①好氧膜是有機(jī)物降解的主要場(chǎng)所②當(dāng)生物膜形成并達(dá)到一定厚度時(shí)，氧就無(wú)法透入生物膜內(nèi)層，形成厭氧膜,隨著厭氧層厚度的增加，其代謝產(chǎn)物也逐漸增多。2023/1/1217當(dāng)這些代謝產(chǎn)物透過(guò)好氧層逸出時(shí)，破壞了好氧層生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)，使生物膜的附著力減弱。此時(shí)，在水流的沖刷下，生物膜開(kāi)始脫落。隨后在濾料上又會(huì)生長(zhǎng)新的生物膜。如此循環(huán)往復(fù)，廢水流經(jīng)生物膜后得以凈化。

2023/1/12182.膜中微生物群落及功能橫向縱向各不相同濾掃生物膜面生物膜生物2023/1/1219好氧生物膜法的微生物群落分布不同于好氧活性污泥法的微生物群落（懸浮狀態(tài)），生物膜附著在一定的載體上（如濾料）上不動(dòng)，廢水自上而下淋灑在生物膜上，濾池內(nèi)不同高度（不同層次）的生物膜所得到的營(yíng)養(yǎng)（有機(jī)物的組分和濃度）不同，致使不同高度的微生物種群和數(shù)量不同，因此好氧生物膜法的微生物相是分層的。2023/1/1220懸浮和溶解有機(jī)物異養(yǎng)型細(xì)菌真菌動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)型原生動(dòng)物輪蟲(chóng)線蟲(chóng)昆蟲(chóng)蠕蟲(chóng)鳥(niǎo)類懸浮和溶解有機(jī)物異養(yǎng)型細(xì)菌真菌動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)型原生動(dòng)物輪蟲(chóng)線蟲(chóng)生物濾池活性污泥4.生物膜的特征和濾池微生物的生態(tài)學(xué)：第三節(jié)活性污泥膨脹和控制對(duì)策什么是活性污泥膨脹？正常的活性污泥顆粒體積發(fā)生膨脹，繼而分裂為沉降性很差的小顆粒污泥，引起二沉池池面飄泥嚴(yán)重，出水水質(zhì)急劇變差的現(xiàn)象。本質(zhì)—污泥密度變小或黏附能力下降。造成的結(jié)果：稀薄污泥回流至曝氣池。出水BOD5升高。在業(yè)內(nèi)，污泥膨脹被比喻作污泥系統(tǒng)的“感冒”，沒(méi)有特效藥，慢慢調(diào)試過(guò)一段時(shí)間就會(huì)恢復(fù)過(guò)來(lái)，是運(yùn)行管理中的一大難題。非絲狀菌污泥膨脹與絲狀菌污泥膨脹兩類2023/1/1222絲狀污泥膨脹后處理生物處理（二級(jí)處理）化學(xué)營(yíng)養(yǎng)物曝氣池沉淀池污泥回流凈水外排污泥及余渣消化罐2023/1/1223一、絲狀菌污泥膨脹

正常的活性污泥結(jié)構(gòu)較稠密，菌膠團(tuán)生長(zhǎng)良好，含水量在99％左右，沉降性能良好，菌膠團(tuán)和絲狀菌之間有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系。如果絲狀菌生長(zhǎng)繁殖過(guò)多，菌膠團(tuán)的生長(zhǎng)繁殖將受到抑制，眾多的絲狀菌伸出污泥表面之外，使得絮體松散，沉淀性能惡化，此時(shí)就發(fā)生了絲狀菌污泥膨脹，這種情況占污泥膨脹的大多數(shù)。2023/1/12242、產(chǎn)生原因A.如果曝氣池溶解氧長(zhǎng)期維持在較低的水平菌膠團(tuán)細(xì)菌是嚴(yán)格好氧，絲狀菌適應(yīng)性強(qiáng)，在微量好氧條件下，仍正常生長(zhǎng)。B.低分子糖類和有機(jī)酸過(guò)多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)證明：低分子糖類和有機(jī)酸過(guò)多有利于絲狀細(xì)菌生長(zhǎng)，容易發(fā)生活性污泥絲狀膨脹。（食物種類上的差別）C.廢水C/N比高絲狀細(xì)菌適合于高C/N比廢水，而菌膠團(tuán)細(xì)菌正好相反，它們需要較低C/N比廢水。為什么？2023/1/1225這是由于C是絲狀細(xì)菌衣鞘的主要成分，過(guò)量的C源可為絲狀菌吸收，并以β-羥基丁酸（PHB）的形式儲(chǔ)存，使絲狀菌進(jìn)一步生長(zhǎng)，而菌膠團(tuán)細(xì)菌對(duì)于N源的需求量要比絲狀菌大得多，一旦水中氮源貧乏，菌膠團(tuán)細(xì)菌的生長(zhǎng)將嚴(yán)重受到抑制。實(shí)踐表明活性污泥理想的BOD5與N和P的比例為BOD5：N：P＝100：5：1。通常，處理生活污水和廢水時(shí)按此值設(shè)計(jì)和運(yùn)行，如果N：P比例小于這一值時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)絲狀菌優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)的現(xiàn)象。此時(shí)絲狀細(xì)菌大的比表面積還能進(jìn)一步增強(qiáng)與菌膠團(tuán)細(xì)菌爭(zhēng)奪氮和磷的優(yōu)勢(shì)，使活性污泥膨脹迅速發(fā)生。2023/1/1226D.毒物沖擊原因—菌絲體耐受能力強(qiáng)E.低pH曝氣池中的pH值應(yīng)保持在6.5~8.0，大量研究顯示pH＜6.0時(shí)，有利于絲狀菌生長(zhǎng)，而菌膠團(tuán)受到抑制，pH＜4.5，真菌完全占優(yōu)勢(shì)，原生動(dòng)物大部分消失，嚴(yán)重影響污泥沉淀和出水水質(zhì)。2023/1/12273.污泥膨脹的預(yù)防與控制對(duì)策如何預(yù)防污泥膨脹？A.設(shè)調(diào)節(jié)池控制高負(fù)荷（BOD、毒物）沖擊污水廠一般處理的正常負(fù)荷是0.2~0.3Kg/（KgMLSS·d）B.控制溶解氧溶解氧濃度必須控制在2mg/L以上。當(dāng)水溫的變化時(shí)，改變水中溶解性有機(jī)物的濃度可以保持溶解氧濃度在2mg/L條件。但在實(shí)踐中，這種方法是很難做到的。通常通過(guò)提高曝氣力度或從其它角度抑制絲狀菌的生長(zhǎng)；2023/1/1228C調(diào)節(jié)廢水的營(yíng)養(yǎng)配比盡量BOD5與N和P的比例BOD5：N：P＝100：5：1。補(bǔ)N——尿素或含氮量高的污泥消化池上清液補(bǔ)P——磷酸鈉D.改革工藝改動(dòng)工藝會(huì)兼得絲狀菌的優(yōu)勢(shì)性能:浮游球衣菌等絲狀微生物去除有機(jī)物的能力比較強(qiáng)，對(duì)去除有機(jī)物是有積極意義的。只是在二次沉淀池中泥水分離有困難，影響出水水質(zhì)。將活性污泥法改為生物膜法：在曝氣池中加填料改為生物接觸氧化