1、 废水生物处理的基本原理及类型知识点水处理微生物水处理微生物1能力目标知识目标素质目标1熟悉废水处理的基本过程和不同阶段；2掌握废水生物处理的基本原理；3理解生物处理的基本类型；4理解废水生物处理的主要影响因素。1会计算活性污泥系统的有机负荷率；2能把废水生物处理的作用机理、主要影响因素拓展和应用到废水生物处理的条件控制和运行管理实践。1.有效利用、合理安排学习时间；2.勤于思考、学以致用；3.培养SQ4R学习习惯；4.培养严谨、规范的科学精神。废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型2内容引入内容引入按废水处理程度，废水处理可分为：一级处理：去除废水中呈悬浮状的固体污染物；二
2、级处理：利用微生物去除废水中呈胶体和溶解态的有机污染物质；三级处理：深度处理，去除水中的无机盐类、难降解物质、病原体等。废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型3废水生物处理的主要影响因素废水生物处理的主要影响因素复习与思考题复习与思考题废水生物处理的基本原理废水生物处理的类型废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型4废水生物处理的基本原理废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型5废水生物处理的主要影响因素废水生物处理的主要影响因素复习与思考题复习与思考题废水生物处理的类型废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型6n 利用微生物处
3、理废水的方法叫做生物处理法，废水中的混合微生物群体对废水中的各种有机污染物进行吸收、转化，同时通过扩散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用，去除水中的污染物。n 废水生物处理实际上是水体自净的强化。人为创造微生物生长的适宜条件，使微生物高浓度的富集在特定的构筑物中，通过微生物将有机物最终转化为简单无机物。废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型7污泥污泥活性污泥活性污泥吸附悬浮状态和胶态的有机物吸附悬浮状态和胶态的有机物合成代谢合成代谢分解代谢分解代谢凝聚：形成大的菌胶团凝聚：形成大的菌胶团沉淀：活性污泥颗粒与废水分离沉淀：活性污泥颗粒与废水分离废水废水出水出水吸附吸附微生物的代
4、谢微生物的代谢凝聚与沉淀凝聚与沉淀活性污泥降解污染物的过程示意图活性污泥降解污染物的过程示意图废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型8微生物微生物合成代谢合成代谢氧化分解氧化分解出水出水CO2、H2O、NH3、SO42-、PO42-、NO3-、H2、N2、CH4、S2H、乙醇、有机酸等简单化合物微生物体微生物体活性污活性污泥泥污水处理装置污水处理装置有机体有机体内源呼吸内源呼吸能能量量气体气体有机污水生物处理生化反应过程示意图有机污水生物处理生化反应过程示意图污染物、细胞构成物污染物、细胞构成物O2、CO2、NO3-、SO42-等等化学能（有机污染物）、光化学能（有机污染物）
5、、光C、H、O、N、P、S、矿物元素、维生素等矿物元素、维生素等热热废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型911.1 具有很强的生物吸附能力n 吸附作用在污水处理厂密集的微生物生态系统中起着主要作用；n 活性污泥的巨大比表面积、多糖类粘性物质，使活性污泥具有吸附和分解有机物的能力；n 微生物的吸附特性得以去除废水中的一些不可降解的污染物，如合成有机物、金属盐类及一些放射性物质。BOD吸附降解曝气时间约15-45 min废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型1011.2 具有很强的分解、氧化有机物质的能力n 微生物的代谢类型极其多样，自然界的有机物几乎都能被微
6、生物分解。n 微生物通过自然变异产生新菌种，从而可降解与转化人工合成化合物如杀虫剂、除草剂、洗涤剂、增塑剂。n 微生物还可利用降解性质粒使某些微生物可分解难降解的污染物。n 微生物通过“联合氧化”的生物降解方式，大大拓展了微生物对难降解有机污染物的降解范围。废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型113-氯苯甲酸酯的联合氧化方式l链霉菌和节杆菌可协作降解农药二嗪农的嘧啶环l直肠梭菌依靠环境提供的脂类物质能降解666l经正庚烷诱导后，铜绿假单胞菌能使链烷羟基转化为醇；l甲烷假单胞菌在有CH4存在时，能将烃类氧化为乙酸、丙醇和丁酸。l3-氯苯甲酸酯的联合氧化降解废水生物处理的基本原
7、理及类型废水生物处理的基本原理及类型1211.3 在活性污泥和生物膜中存在着食物链Marketing Innovation矿物盐类已降解的有机物质溶解态有机废物无活性有机物异养型细菌腐生性原生动物动物营养型原生动物轮虫线虫剩余污泥剩余污泥自养型细菌自养型细菌出水出水 外排外排在活性污泥中的有机物、细菌、原生动物和后生动物构成了一个相对稳定的生态系统和食物链。废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型1311.4 活性污泥具有良好的絮凝沉降性能n 絮体的生物条件决定了基质的去除率，其物理结构又确定了它们在二次沉淀池中的沉降效果。n 絮状体的形成又为固着生长的微生物提供了附着和栖息的
8、场所，絮凝使活性污泥具有了良好的沉降性能，在二沉池迅速完成泥水分离。废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型14废水生物处理的类型废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型15废水生物处理的主要影响因素废水生物处理的主要影响因素复习与思考题复习与思考题废水生物处理的基本原理废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型161按所利用的微生物种类u 分为好氧处理、厌氧处理、兼性处理；2按微生物在处理单元的存在状态u 悬浮生长型：以活性污泥法中的曝气池为代表；u 附着生长型：以生物膜法为代表：润湿型，如生物滤池；浸没型，如接触氧化；流动床型，如生物活性炭3按
9、水处理反应器的类型分类u 完全混合式反应器、间歇式反应器、完全推流式反应器、固定填充床式反应器、流化床式反应器等。废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型17复习与思考题复习与思考题废水生物处理的基本原理废水生物处理的类型废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型18u 活性污泥法处理废水应保持一定浓度的DO，一般在曝气池出口处的混合液中的溶解氧浓度保持在2mg/L左右。u 严格的厌氧环境是产甲烷菌进行正常生理活动的基本条件。产甲烷菌的最适氧化还原电位为150400mv；非产甲烷菌可以在氧化还原电位为100100mv的环境正常生长。3.1 溶解氧(DO)废水生物处
10、理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型19u活性污泥微生物的最适温度范围是1530。若水温缓慢降低，微生物受到温度降低的驯化，再采取降低负荷、提高活性污泥与溶解氧浓度以及延长曝气时间等仍能够取得理想的处理效果。u温度对厌氧微生物的影响尤为显著。厌氧消化分为：高温消化（55左右）和中温消化（35左右）；新型厌氧反应器可以在常温条件下（2025）进行，以节省能量和运行费用。3.2 水温废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型20u活性污泥微生物为了进行各项生命活动，必须不断地从环境中摄取各种营养物质。用活性污泥法处理废水必须考虑氮、磷等营养物质，以保持废水中的营养平衡。u在
11、好氧生物处理中可按BODNP10051计，厌氧生物处理中，适宜的碳、氮、磷的比例按BODNP25035051计。u钾、镁、钙、硫、钠以及微量的铁、铜、硼和钼、硅等营养元素。3.3 营养物质废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型21u活性污泥最适pH值为6.58.5。如pH值降至4.5以下，原生动物消失，且易产生污泥膨胀现象。当pH值9.0，代谢速率将受到影响。u微生物代谢可改变环境的pH值，有一定的缓冲作用。驯化的活性污泥也能处理酸性或碱性废水。upH值是厌氧消化重要的影响因素。产甲烷菌最适pH值为6.87.2。厌氧体系中的pH值受很多因素影响。3.4 pH值废水生物处理的基
12、本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型22u对微生物有毒害作用或抑制作用的物质都会影响废水生物处理；u无机物质：重金属、氰化物、H2S、卤化物等；重金属及其盐类都是蛋白质的沉淀剂，易使蛋白质重金属及其盐类都是蛋白质的沉淀剂，易使蛋白质变性变性，或，或与酶的与酶的-SH基结合而使基结合而使酶失活酶失活；硫酸盐易在厌氧消化过程中生成硫酸盐易在厌氧消化过程中生成H2S，H2S达到一定浓度时，达到一定浓度时，会对产甲烷过程产生会对产甲烷过程产生抑制作用抑制作用。u机化合物：酚、醇、醛、染料等；酚、醇、醛等能使酚、醇、醛等能使蛋白质变性蛋白质变性或使蛋白质脱水。或使蛋白质脱水。3.5 有毒物质废水生物
13、处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型23u有机负荷率，表示曝气池内单位重量的活性污泥在单位时间内能降解的有机物的质量。单位（kgBOD/m3d）。u较高的有机负荷率将加快有机物降解速率与活性污泥的增长速率，降低曝气池的容积，但处理的水质会受影响；反之亦然。u厌氧生物处理的有机物负荷较好氧生物处理更高，一般可达510kgCOD/m3d，甚至可达5080 kgCOD/m3d。3.6 有机负荷率VXQSMFNsQ每天进水量，每天进水量，m3/d； SBOD浓度，浓度，kg/m3；V曝气池有效容积，曝气池有效容积，m3； X曝气池中活性污泥浓度，曝气池中活性污泥浓度，kg/m3废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型24废水生物处理的主要影响因素废水生物处理的主要影响因素废水生物处理的基本原理废水生物处理的类型废水生物处理的基本原理及类型废水生物处理的基本原理及类型25废水生物处理的基本原理废水生物处理的基本原理废水生物处理的基本类型废水生物处理的基本类型废水生物处理的主要影响因素废水生物处理的主要影响因素重金属的微生物转化原理及应用重金属的微生物转化原理及应用26 谢谢！27
