yyh-第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理

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1、第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理杨毅红你要什么水？自然界水体的生物自净由于受到溶解氧、营养平衡、微生物种属及其它生存条件的限制，净化速度是有限的。提问：如何利用人工手段提高污废水生物处理效率？1.改善微生物生长的环境条件；2.通过基因工程或人工驯化的手段获得高效菌群投加到处理系统中；目前生物处理主要用于水中有机污染物以及氮磷污染的处理。提问：对于这类废水是否就不能用生物法呢？答案：可以先进行物理化学前处理转化难降解及去除有毒物质（包括臭氧氧化、电解、双氧水氧化、铁碳床、紫外臭氧联合处理等、湿式氧化、超声）筛

2、选驯化、重组制造高效降解菌；通常限制：毒物（pH、盐、酸碱、有机毒物等）浓度不能过高、不能处理存在难生物降解物质（多苯环、过长链聚合物等）这一章我们主要介绍污废水生物处理的微生物的机理。并对废水处理技术作一概括的介绍，具体设备设计操作以及计算大家会在水处理工程中继续学习。相关知识点回顾细菌生长曲线分批培养连续恒化培养一、好氧活性污泥法（一）好氧活性污泥中的微生物群落（二）好氧活性污泥净化污废水的作用机理（三）好氧活性污泥法的几种处理工艺流程（四）氧化塘中的微生物群落及其处理污水机制（五）菌胶团的作用（六）原生动物及微型后生动

3、物的作用（七）好氧活性污泥的培养二、好氧生物膜法（一）好氧生物膜中的微生物群落（二）好氧生物膜的培养9.1污废水生物处理中的生态系统污（废）水是指什么水？城市污水和工业废水。生物处理方法分类：根据微生物与氧的关系：根据微生物在构筑物中处于悬浮或固着状态，分为：活性污泥、生物膜或两者的混合体。好氧处理厌氧处理活性污泥和生物膜是净化污（废）水的工作主体。低浓度（COD＜1500mg/L）适合好氧处理高浓度（COD≥1500mg/L）用厌氧前处理再好氧处理更为适宜。提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？有机物浓度过高，好氧生物

4、代谢迅速，水中溶解氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证处理质量，而厌氧生物则没有这种限制。好氧处理和厌氧处理原理：活性污泥法——模拟水体自净微生物在设备中呈悬浮状态生物膜法——模拟土壤自净微生物附着于其他物体表面上成附着状态活性污泥既有好氧活性污泥法，也有厌氧活性污泥法，生物膜法既有好氧生物膜法也有厌氧生物膜法。活性污泥法和生物膜法一、好氧活性污泥法好氧活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914年创建而来，经过90多年的发展已成为处理有机废水最主要的方法。什么是好氧活性污泥?指在曝气状态下由多种多样的好氧微生物和兼性

5、厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机的和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。活性污泥的形成是一种自然现象。例如，向一桶含粪便污水中不断地加入空气，并持续维持水中的溶解氧，那末经过一段时间后，就会产生褐色絮花状的泥粒，在显微镜下会看到，污泥里充满了各种各样的微生物，这就是典型的好氧活性污泥。（一）好氧活性污泥的微生物群落1.好氧活性污泥的组成和性质(1)组成好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与其上吸附的固体杂质组成。通过生物学和化学分析，活性污泥的组成为：①活性微生物，25～50％②

6、微生物内源呼吸残余物，0～17％③吸附在活性污泥上的惰性的不可降解的有机物④虽可降解但尚未降解的有机物⑤惰性无机物，20～30％5～65％（2）好氧活性污泥的性质物理性质：颜色以棕褐色为佳黑色说明厌氧、白色说明无机物过多，含水率99％左右，密度1.002～1.006，粒大小为0.02～0.2mm，比表面积为0～100cm2；有沉降能力，有吸附能力化学性质：呈弱酸性（pH约为6.7），具一定的缓冲能力和氧化有机物的能力，生化性质：有生物活性，有自我繁殖能力。2.好氧活性污泥的存在状态完全混合式曝气池:推流式的曝气池：悬浮态（曝

7、气池任何一点所取活性污泥其微生物群落基本相同）各区段之间微生种群和数量有差异（随推流方向种类依次增多）；每一区段中的任何一点，其活性污泥微生物群落基本相同。对含有机物和细菌的污水不断曝气，维持足够的溶解氧，经过一定时间后，就会产生絮状的污泥。在显微镜下观察，可看到各种微生物——细菌、霉菌、原生动物、后生动物。从外观上看，活性污泥根据废水水质不同有不同的颜色，有褐色、黄色、灰色和铁红色等。轻轻搅动，易于呈悬浮物状；静止片刻，也易沉下。活性污泥无臭味，具有微微的土腥味。3．好氧活性污泥中的微生物群落结构和功能的中心：菌胶团（由能

8、起絮凝作用的细菌形成的），在其上生长着其他微生物。其它微生物：酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫、线虫等)，及病原微生物。A．菌胶团在微生物学领域里，将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域内，则将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块