第九章 污染控制工程中的微生物

第九章

污染控制工程中的微生物第一節(jié)水污染控制工程的微生物一、概述1.污水處理的過程分為五個(gè)階段：預(yù)處理(preliminarytreatment)一級(jí)處理(primarytreatment)二級(jí)處理(secondarytreatment)三級(jí)處理(tertiary)污泥處理(sludgetreatment)2.生物處理的優(yōu)點(diǎn)和基本類型效率高效果好適用范圍廣（與微生物特點(diǎn)相關(guān)）成本低、運(yùn)行費(fèi)用少；可處理的水量大，方法成熟生物處理是廢水二級(jí)處理的首選方法生物處理的基本類型好氧處理厭氧處理微生物與氧的關(guān)系活性污泥法生物膜法微生物在構(gòu)筑物中的狀態(tài)

3.生物處理的作用機(jī)理吸附作用(absorption)吸附作用在污水處理廠密集的微生物生態(tài)系統(tǒng)中可能起著主要作用。通過微生物的吸附特性得以去除廢水中的一些不可降解的污染物，如合成有機(jī)物、金屬鹽類以及一些放射性物質(zhì)。生物氧化和細(xì)胞合成作用二、活性污泥法活性污泥法的特點(diǎn)概念：以好氧性細(xì)菌為主體的微生物和水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的肉眼可見的絮狀顆粒。顆粒大小約0.05~0.5mm，表面積為20~100cm2/mL，比重約1.002~1.006，靜置時(shí)能立即凝聚成較大的絨粒而沉降。絮狀體一般呈黃褐色，因水質(zhì)不同也有呈深灰、灰褐，灰白等色?；钚晕勰喾ǖ淖饔脵C(jī)理初級(jí)曝氣池SECONDARYCLARIFIER活性污泥的特征具有很強(qiáng)的吸附能力：活性污泥的比表面積小、菌膠團(tuán)表面有豐富的粘液物質(zhì)。據(jù)研究，10~30min內(nèi)，生活污水中BOD的85%~90%可因活性污泥的作用而除去。很強(qiáng)的分解、氧化有機(jī)物的能力和pH緩沖力良好的沉降性能活性污泥法處理的類型推流式曝氣處理完全混合曝氣接觸氧化穩(wěn)定法分段布水推流式活性污泥法氧化溝式活性污泥法活性污泥中的生物組分細(xì)菌起主導(dǎo)作用，活性污泥中有多種細(xì)菌；主要的優(yōu)勢(shì)種有：產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬和動(dòng)膠菌屬以及球衣菌屬等?；钚晕勰嘀?，細(xì)菌大多數(shù)以菌膠團(tuán)的形式存在，呈游離狀態(tài)的較少；生枝動(dòng)膠菌是最早發(fā)現(xiàn)的菌膠團(tuán)形成菌;現(xiàn)已知道埃希氏菌屬、假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬的一些菌株均可以產(chǎn)生菌膠團(tuán)。動(dòng)膠菌屬球衣菌屬在活性污泥中的一些絲狀細(xì)菌，如球衣菌屬、貝日阿托氏菌屬和硫發(fā)菌屬等，附著在菌膠團(tuán)上或與之交織在一起，成為活性污泥的骨架。

貝日阿托氏菌屬原生動(dòng)物真菌類后生動(dòng)物輪蟲類(rotifers)線蟲類(nematodes)原生動(dòng)物線蟲活性污泥系統(tǒng)中微生物的演替和指示生物異養(yǎng)細(xì)菌和原生動(dòng)物的演替異養(yǎng)細(xì)菌和兩種不同類群原生動(dòng)物兩次盛衰；初期異養(yǎng)細(xì)菌大量繁殖，接著原生動(dòng)物大量繁殖，由于細(xì)菌數(shù)量下降原生動(dòng)物衰落，又使異養(yǎng)菌大量繁殖，又造成次生原生動(dòng)物成為優(yōu)勢(shì)群，最后原生動(dòng)物死亡?；钚晕勰嘞到y(tǒng)中原生動(dòng)物的演替3、指示生物三、好氧生物膜法利用固著在惰性材料表面的膜狀生物群落處理污水的方法稱為生物膜法(biofilmprocess)，是一種重要的生物處理方法。亦稱固著膜法(fixed-filmprocess)，主要結(jié)構(gòu)是生物濾池(biologicalfilter)英國稱為溶濾池(percolatingfilter)，美國稱為滴濾池(tricklingfilter)。生物濾池的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：耗能少、維持費(fèi)用低、運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便，抗毒物沖擊能力強(qiáng)，污泥量少。缺點(diǎn)：規(guī)模較小，占地多如果建立生物濾池污水處理廠的處理能力超過5萬人污水的規(guī)模，占地太多，不適于城市和土地緊缺地區(qū)使用生物膜法類型生物濾池塔式生物濾池(biologicaltower)生物轉(zhuǎn)盤(biologicaldisc)生物接觸氧化(biologicalcontactoxidation)生物流化床(biologicalfluidizedbed)塔式生物濾池塔式生物濾池生物轉(zhuǎn)盤生物流化床Thebiologicalfluidizedbedreactorisanimportantpartofbreakingdownperchloratecontamination.(PhotocourtesyofTulsaDistrict)生物膜的凈化原理污水從上部均勻噴灑到生物濾池表面，薄膜狀吸附于濾料周圍形成附著水(adhesivewater)，沿薄膜流過濾料即流動(dòng)水(flowingwater)。濾料表面微生物迅速繁殖，形成一層充滿微生物的生物膜生物