污废水深度处理和微污染水预处理中的微生物学原

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1、第四章污、废水深度处理和微污染水预处理中的微生物学原理1污、废水一级处理：除去废水中的砂砾及大的悬浮固体，去除约30％左右COD。二级生物处理：去除废水中的可溶性有机物。在好氧生物处理中，生活污水经生物降解，大部分的可溶性含碳有机物被去除。去除COD70％~90％，BOD5去除90％以上。同时产生NH3—N、NO3-—N和PO43-、SO42-。其中有25％的氮和19％左右的磷被微生物吸收合成细胞，通过排泥得到去除。但对于含N、P较高的废水，出水中的氮和磷含量仍未达到排放标准。2第一节污、废水深度处理——脱N、除P

2、与微生物原理一、污、废水脱氮、除磷的具体指标一级标准废水磷含量在≤0．5mg/L氨氮≤15mg／L3带来较大危害：①导致水体营养化，降低水体DO浓度，使水有异味，增加水处理成本；②当农灌时，TN超过1mg/L，作物因过量吸收氨氮而疯长，不结果；③硝态氮会演变为致癌物。必需进行污染防治4含氮有机物异养型微生物NH4+-N氨化作用亚硝酸细菌NO2--N硝酸细菌NO3--N硝化作用，自养且好O2反硝化细菌异养反硝化作用无O2N2、NO2最终完成生物脱氮二、微生物脱氮原理、参与微生物及其工艺1生物脱氮的基本原理2.参与生物

3、脱氮的微生物氨化细菌硝化细菌反硝化细菌亚硝酸细菌硝酸细菌5活性污泥法传统脱氮工艺（3级）流程示意图曝气池去除BOD沉淀池Ⅰ第二级硝化曝气池沉淀池Ⅱ反硝化反应器沉淀池Ⅲ原废水污泥回流剩余污泥碱污泥回流剩余污泥CH3OHN2处理水污泥回流剩余污泥？？各段有自己的沉淀池与污泥回流系统，反硝化投加外加碳源。3.微生物脱氮工艺6提问：硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或NaHCO3)?硝化作用消耗碱（NH4+、CO32-），水pH下降；补充碳源、升高pHp251④为什么补CH3OH？补充反硝化菌的碳源！7废水好氧脱碳缺氧反

4、硝化沉淀池好氧硝化沉淀池1好氧活性污泥回流缺氧活性污泥回流出水回流？活性污泥法典型工艺—A/O脱氮工艺（缺氧、好氧工艺）碳源：该工艺不需投加C源，原水中BOD硝酸盐来源：回流出水中的硝化产物,同时降解部分有机物，对好氧段有利，减少供氧量，并有利于难降解有机物降解。8好氧脱碳硝化脱碳——氧化去除COD脱碳菌——好氧有机物呼吸的细菌，以有机物为碳源硝化菌——好氧氨盐呼吸的细菌，以碳酸盐为碳源提问：为什么先脱碳、后脱氮？硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速，硝化菌氧利用不足，生长缓慢；

5、此时要求有较高的溶解氧。P326②③9(1)硝化段操作为了硝化作用彻底，保证有足够数量及活性的硝化细菌(107个／mL以上)，在运行操作上要掌握好几个关键。A．控制泥龄泥龄即悬浮固体停留时间，可通过排泥控制泥龄，一般控制在5d以上，使泥龄要大于硝化细菌的比生长速率？：泥龄过短硝化细菌会流失，硝化速率低。10B．要供给足够氧处理生活污水时，溶解氧一般控制在1.2~2.0mg／L为宜。工业废水则要看废水的有机物浓度(COD和BOD)和NH3含量的高低，适当提高溶解氧。如味精废水COD和NH3都高，溶解氧维持在4．5mg

6、／L左右为宜。才能满足去除COD和氧化NH3用。溶解氧小于0．5mg／L硝化作用停止。11C．控制适度的曝气时间(或称水力停留时间)普通的活性污泥法的曝气时间为4~6h，甚至8h(如SBR法)。对于味精废水8h不够，因为味精废水经厌氧或缺氧处理后，COD和NH3-N仍很高，必须根据情况延长废水在好氧池中的停留时间。D．控制pH在硝化过程中，消耗了碱性物质NH3，生成HNO3，水中pH下降，对硝化细菌生长不利。提问：如何控制？需适当投加NaHCO3维持碱度，中和HNO3，使pH维持在偏碱性(pH＝7.5~8.0）。投

7、加NaHCO3还可供给硝化细菌碳源。12E．温度虽然大多数硝化细菌生长的最适温度为25~30℃，实际上它们的生长温度范围是较广的。况且硝化细菌种类多，适合各种温度生长的硝化细菌都有，低至—5℃，高至60℃。可以将它们应用于污水和废水生物处理中。13(2)反硝化段运行操作反硝化段运行操作关键指标有：碳源(即电子供体或叫供氢体)、pH(由碱度控制)、最终电子受体NO3-和HNO2、温度和溶解氧等。碳源：葡萄糖、乳酸、丙酮酸、甲醇等最终电子受体是NO3-和HNO2。能源：从氧化有机物获得。最适pH:为7~8。温度:10~

8、35℃之间，水体淤泥反硝化速率随温度增高而提高，在60~75℃之间的反硝化速率达到最大值。溶解氧:在海洋和淡水中0.2mg／L以下有利于反硝化。14三、微生物除磷原理、工艺及其微生物■20世纪70年代末，发现多种有明显除磷能力的细菌，统称除磷菌，如不动杆菌（Acinetobacter）。■在有氧环境中可超量摄取磷。■一般细菌细胞中磷占2.3％。而除磷菌可摄取